DE3433305A1

DE3433305A1 - Method and device for regulating the composition of the fuel-air mixture of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3433305A1
Application number: DE19843433305
Authority: DE
Inventors: Hans-Josef 4724 Wadersloh Evens; Werner 4791 Lichtenau Kastner; Hugo 4780 Lippstadt Recker
Original assignee: Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1984-09-11
Filing date: 1984-09-11
Publication date: 1986-03-20
Also published as: FR2570127B1; SE8503881L; SE8503881D0; FR2570127A1; DE3433305C2; ES546850A0; ES8701900A1; SE465173B

Abstract

In a method for regulating the composition of the fuel-air mixture of an internal combustion engine with an oxygen (lambda) probe in the exhaust pipe of the internal combustion engine and a device for implementing the method, according to the invention the stages of the process "Determination of the operational readiness of the oxygen probe" and "Determination of the oxygen content of the exhaust gas" and the parts needed for implementing the process are physically completely separated. The purpose of the invention is to easily and reliably detect and analyse malfunctions of the oxygen probe. The process according to the invention and the device according to the invention permit an especially easy and accurate analysis of the output signal of the oxygen probe, for example also by an analog-digital converter and a microprocessor.

Description

S 343330§ S 343330§

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine.Method and device for regulating the composition of the fuel-air mixture of an internal combustion engine.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine mit einer Sauerstoffsonde (Lambda-Sonde) in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine, deren Ausgangsspannung über einen Festwiderstand eine konstante Bezugsspannung entgegengeschaltet ist, wobei aus der resultierenden Ausgangsspannung durch Vergleich mit Schwellenspannungen die Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde und der Sauerstoffgehalt des Abgases ermittelt werden und die Zusammensetzung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches abhängig von den Vergleichsergebnissen beeinflußt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for regulating the composition of the fuel-air mixture of an internal combustion engine with an oxygen probe (lambda probe) in the exhaust pipe the internal combustion engine, the output voltage of which has a Fixed resistor connected to a constant reference voltage is, the operational readiness of the oxygen probe and the oxygen content of the from the resulting output voltage by comparison with threshold voltages Exhaust gas can be determined and the composition of the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine is dependent is influenced by the comparison results, and a device for carrying out the method.

derartiges In der DE-PS 27 07 383 sind einTVerfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoff sonde (Lambda-Sonde) beschrieben. Dort wird der Ausgangsspannung der Sauerstoffsonde über einen Festwiderstand eine konstante Bezugsspannung entgegengeschaltet, die in der Größenordnung zwischen der minimalen und der maximalen Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde liegt. Die resultierende Ausgangsspannung, abgegriffen zwischen Sondenausgang und Festwiderstand, wird parallel zwei Vergleichsschaltungen zugeführt und mit zwei Schwellenspannungen verglichen, die um einen gleichen Betrag Δ* U oberhalb und unterhalb der konstanten Bezugsspannung liegen. Die zwei Schwellenspannungen trennen drei Spannungsbereiche, die kennzeichnend sind für die Betriebsbereitschaft der Sauerstoff sonde und für den Sauerstoffgehalt des Abgases.Such in DE-PS 27 07 383 einTVerfahren and a device for monitoring the operational readiness of an oxygen probe (lambda probe) are described. There, the output voltage of the oxygen probe is counteracted via a fixed resistor with a constant reference voltage that is in the order of magnitude between the minimum and maximum output voltage of the oxygen probe at operating temperature. The resulting output voltage, tapped between the probe output and the fixed resistor, is fed in parallel to two comparison circuits and compared with two threshold voltages which are by the same amount Δ * U above and below the constant reference voltage. The two threshold voltages separate three voltage ranges that are characteristic of the operational readiness of the oxygen probe and the oxygen content of the exhaust gas.

In der DE-OS 31 4r9 136 ist eine Einrichtung zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bei Brennkraftmaschinen beschrieben, bei der Verfahren und Vorrihtung der DE-PS 27 07 383 verwendet werden. Die Schwellenspannungen sind zusätzlich temperaturabhängig, um mögliche nichtlineare Tem-In DE-OS 31 4r9 136 a device for controlling the Described fuel-air ratio in internal combustion engines, are used in the process and Vorrihtung of DE-PS 27 07 383. The threshold voltages are additional temperature-dependent to avoid possible non-linear tem-

peraturabhängigkeiten des Innenwiderstandes der Sauerstoffsonde zu kompensieren. Mit dieser Einrichtung soll einer der Nachteile der Vorrichtung der DE-PS 27 07 383, das sogenannte Leerlaufsägen beim Warmlaufen der Brennkraftmaschine, vermieden werden.to compensate temperature dependencies of the internal resistance of the oxygen probe. With this facility one of the Disadvantages of the device of DE-PS 27 07 383, the so-called Idle saws when warming up the internal combustion engine, avoided will.

Das in der DE-PS 27 07 383 beschriebene Verfahren und die Vorrichtungen haben den Nachteil, daß nur mit Hilfe aufwendiger Zeitschaltungen zwischen den Zuständen "Sauerstoffsonde kalt", "Sauerstoffsonde oder Zuleitungen defekt" und "Sauerstoffsonde betriebsbereit mit resultierender Ausgangsspannung im Bereich konstanter Referenzspannung + Δ U" unterschieden werden kann. Über- oder unterschreitet die resultierende Ausgangsspannung eine der beiden Schwellenspannungen, so wird ohne die Zeitschaltungen auch bei betriebsbereiter Sauerstoffsonde von Steuerung auf Regelung oder umgekehrt umgeschaltet. Die Abweichung des Sauerstoffgehaltes des Abgases vom Sollwert wird nur qualitativ erfaßt. Die Vorrichtung kann die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert des Sauerstoffgehaltes des Abgases nicht quantitativ auswerten. Die in der DE-OS 31 ^9 136 beschriebene Einrichtung hat den Nachteil, daß die dauerhafte Fehlfunktion der Sauerstoffsonde auch nur mit großem schaltungstechnischen Aufwand erkennbar ist. Es sind mindestens zwei Vergleichsschaltungen zum Erkennen der Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde erforderlich.The method described in DE-PS 27 07 383 and the Devices have the disadvantage that only with the help of complex time switches between the states "oxygen probe cold "," oxygen probe or supply lines defective "and "Oxygen probe ready for operation with the resulting output voltage differentiated in the area of constant reference voltage + Δ U " can be. The resulting output voltage exceeds or falls below one of the two threshold voltages, in this way, without the timers, even when the oxygen probe is ready for operation, from control to control or reversed. The deviation of the oxygen content of the exhaust gas from the target value is only recorded qualitatively. The device cannot quantitatively determine the difference between the setpoint and actual value of the oxygen content of the exhaust gas evaluate. The device described in DE-OS 31 ^ 9 136 has the disadvantage that the permanent malfunction of the oxygen probe only with large circuitry Effort is recognizable. There are at least two comparison circuits for recognizing the operational readiness of the oxygen probe necessary.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Lufto0 Gemisches einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der die genannten Nachteile vermieden werden und die Fehlfunktion der Sauerstoffsonde einfach erkennbar ist.The object of the invention is to provide a method and a device for regulating the composition of the fuel-Lufto0 To create a mixture of an internal combustion engine in which the disadvantages mentioned are avoided and the malfunction easily recognizable by the oxygen probe.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die konstante Bezugsspannung mindestens doppelt so groß gewählt wird wie die maximale Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde, der Festwiderstand mindestens gleich großIn a method, this task is of the type mentioned at the beginning Type solved according to the invention in that the constant Reference voltage is chosen to be at least twice as large as the maximum output voltage of the oxygen probe at operating temperature, the fixed resistance is at least the same

gewählt wird wie der Innenwiderstand der nicht betriebswarmen Sauerstoffsonde, daß einerseits nur zum Ermitteln der Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde die resultierende Ausgangsspannung mit einer ersten Schwellenspannung verglichen wird, die größer ist als die maximale Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde, und daß andererseits nur zum Ermitteln des Sauerstoffgehalts des Abgases die resultierende Ausgangsspannung mit mindestens einer zweiten Schwellenspannung verglichen wird, die zwischen der minimalen und der maximalen Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde liegt.is chosen as the internal resistance of the not at operating temperature Oxygen probe that on the one hand only to determine the operational readiness of the oxygen probe compared the resulting output voltage with a first threshold voltage that is greater than the maximum output voltage the warm oxygen probe, and that on the other hand only to determine the oxygen content of the exhaust gas resulting output voltage is compared with at least a second threshold voltage between the minimum and the maximum output voltage of the operating temperature Oxygen probe lies.

auch
Es ist*möglich, die beiden Verfahrensschritte "Ermitteln der Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde" und "Ermitteln des Sauerstoffgehaltes des Abgases der Brennkraftmaschine" vollständig zeitlich zu trennen, so daß nur bei betriebsbereiter Sauerstoffsonde der Sauerstoffgehalt des Abgases der Brennkraftmaschine ermittelt wird.even
It is * possible to completely separate the two process steps "determining the operational readiness of the oxygen probe" and "determining the oxygen content of the exhaust gas of the internal combustion engine" so that the oxygen content of the internal combustion engine's exhaust gas is determined only when the oxygen probe is operational.

Häufig ist es vorteilhaft, zum Ermitteln des Sauerstoffgehaltes des Abgases die resultierende Ausgangsspannung mit mindestens einer zweiten Schwellenspannung zu vergleichen, die etwa die Hälfte der Summe aus minimaler und maximaler Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde beträgt.It is often advantageous to determine the oxygen content of the exhaust gas the resulting output voltage with at least to compare a second threshold voltage that is about half the sum of the minimum and maximum output voltage of the oxygen probe at operating temperature.

Dieser Wert entspricht meist einem stöchiometrischen Verhältni von Sauerstoff und Schadstoff im Abgas (Lambda = l) und wird häufig angestrebt. Man kann jedoch auch andere zweite Schwellenspannungen vorsehen abhängig von z. B. den elektrochemischen Eigenschaften der Sauerstoffsonde und/oder den Betriebsverhältnissen der Brennkraftmaschine, sofern sie zwischen minimaler und maximaler Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde liegen.This value usually corresponds to a stoichiometric ratio of oxygen and pollutants in the exhaust gas (lambda = 1) and is often sought. However, you can also provide other second threshold voltages depending on z. B. the electrochemical Properties of the oxygen probe and / or the Operating conditions of the internal combustion engine, provided they between the minimum and maximum output voltage of the operating temperature Oxygen probe.

Es können auch weitere vom Betrieb der Brennkraftmaschine abhängige Größen in die Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einbezogen werden, da die Regelung allein in Abhängigkeit vom £There can also be others dependent on the operation of the internal combustion engine Sizes in the regulation of the fuel-air mixture should be included, as the regulation is solely dependent on the £

erstoffgehalt des Abgases, ζ. B. beim Beschleunigen oder im Leerlauf oder Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine, zu schlechtem Betriebsverhalten führt. Die Berücksichtigung weiterer Betriebsparameter verbessert die Notlaufeigenschaften der Brennkraftmaschine bei Fehlfunktion der Sauerstoffsonde, da über eine Grundeinstellung hinaus abhängig von den übrigen Motorbetriebsparametern die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches geregelt werden kann.material content of the exhaust gas, ζ. B. when accelerating or in Idling or coasting operation of the internal combustion engine, too poor performance. The consideration of further operating parameters improves the emergency running properties the internal combustion engine in the event of a malfunction of the oxygen probe, as beyond a basic setting depending on the other engine operating parameters, the composition of the fuel-air mixture can be regulated.

Für die genaue Zumessung von Kraftstoff zum Kraftstoff-Luft-Gemisch ist die Kenntnis der Zustandsgrößen des Gasgemisches Luft, wie z. B. Temperatur, Druck, Luftmenge oder Luftmasse, vorteilhaft. Man kann auch diese Zustandsgrößen zusätzlich zur Beeinflussung der Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verwenden.For the exact metering of fuel to the fuel-air mixture is the knowledge of the state variables of the gas mixture air, such as B. temperature, pressure, air volume or air mass, advantageous. These state variables can also be used to influence the regulation of the fuel-air mixture use.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine umfäSfc eine Sauerstoffsonde (Lambda-Sonde) in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine, deren Spannungsquelle über den Innenwiderstand und einen Festwiderstand eine konstante BezugsSpannungsquelle entgegengeschaltet ist, wobei die resultierende Ausgangsspannung, abgegriffen zwischen Innenwiderstand und Festwiderstand, durch Vergleichsschaltungen mit Schwellenspannungen verglichen wird, deren Ausgangs spannung en einer Auswerteschaltung zugeführt werden, die abhängig von den Ausgangsspannungen der Vergleichsschaltungen eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Drosselklappe eines Vergasers oder einer Benzineinspritzung der Brennkraftmaschine steuert. Dabei ist die Spannung der konstanten Bezugsspannungsquelle mindestens doppelt so groß wie die maximale Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoff sonde, der Festwiderstand ist mindestens gleich groß wie der Innenwiderstand der nicht betriebswarmen Sauerstoffsonde, einerseits ist zum Ermitteln der Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde die erste Schwellenspannung größer als die maximale Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauer-The device according to the invention for regulating the composition of the fuel-air mixture of an internal combustion engine includes an oxygen probe (lambda probe) in the exhaust pipe the internal combustion engine, its voltage source A constant via the internal resistance and a fixed resistance Reference voltage source is connected in the opposite direction, the resulting output voltage being tapped between Internal resistance and fixed resistance, is compared by comparison circuits with threshold voltages whose output voltages are fed to an evaluation circuit, which depends on the output voltages of the comparison circuits an adjusting device for adjusting the throttle valve a carburetor or a gasoline injection of the internal combustion engine controls. The voltage is constant Reference voltage source at least twice as large as the maximum output voltage of the oxygen at operating temperature probe, the fixed resistance is at least the same as the internal resistance of the oxygen probe that is not at operating temperature, On the one hand, the first threshold voltage is greater to determine the operational readiness of the oxygen probe than the maximum output voltage of the warm acidic

stoffsonde, und andererseits liegt zum Ermitteln des Sauer stoff gehalt es des Abgases die mindestens zweite Schwellenspannung zwischen der minimalen und der maximalen Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde.substance probe, and on the other hand is to determine the Oxygen, the exhaust gas contains the at least second threshold voltage between the minimum and the maximum output voltage the warm oxygen probe.

Will man nur bei betriebsbereiter Sauerstoffsonde den Sauerstoffgehalt des Abgases bestimmen, so kann man durch den Ausgang der ersten Vergleichsschaltung zum Ermitteln der 1Ö Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde eine Torschaltung steuern, die die resultierende Ausgangs spannung nur dann auf den Eingang der zweiten Vergleichsschaltung zum Ermitteln des Sauerstoffgehaltes im Abgas schaltet, wenn die Sauerstoffsonde betriebsbereit ist.If you only want the oxygen content when the oxygen probe is ready for operation of the exhaust gas, you can use the output of the first comparison circuit to determine the 1Ö operational readiness of the oxygen probe a gate circuit control the resulting output voltage only then to the input of the second comparison circuit for determining the oxygen content in the exhaust gas switches when the oxygen probe is ready for use.

Es ist vorteilhaft, die resultierende Ausgangsspannung mittels eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) in eine Binärzahl umzuwandeln,und/oder den Vergleich mit Schwellenspannungen in einem Mikrorechner (MC) als Vergleich von Binärzahlen durchzuführen und/oder die Verglexchsergebnxsse in einem Mikrorechner auszuwerten, vor allem dann, wenn weitere den Betriebszustand der Brennkraftmaschine oder den Zustand der Luft kennzeichnende Größen die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zusätzlich beeinflussen. Dies ist häufig der Fall bei bekannten neueren Vergaser-, Benzineinspritzungs- und/oder Zündungssteuerungssystemen, denen die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach zugefügt werden kann. Durch zusätzliche Eingangsschaltungen, wie z. B. weitere Kanäle des Analog-Digital-Wandlers, können diese Signale ebenfalls in Binärzahlen umgewandelt werden. Die Verwendung eines Mikrorechners ermöglicht es, die Regelcharakteristik der Vorrichtung beliebig an motorspezifische, sonden^iezifische oder schaltungsspezifische Besonderheiten anzupassen.It is advantageous to convert the resulting output voltage into a binary number using an analog-to-digital converter (ADC) convert, and / or comparison with threshold voltages in a microcomputer (MC) as a comparison of binary numbers carry out and / or evaluate the comparison results in a microcomputer, especially if more the operating condition of the internal combustion engine or the condition of the air characterizing the composition of the Also influence the fuel-air mixture. This is often the case with well-known newer carburetor, gasoline injection and / or ignition control systems to which the device according to the invention can easily be added. With additional input circuits such. B. more Channels of the analog-to-digital converter can use these signals can also be converted into binary numbers. The use of a microcomputer enables the control characteristics of the device to any engine-specific, probe-specific or to adapt circuit-specific features.

Die Spannungsauflösung des Analog-Digital-Wandlers kann so gewählt werden, daß trotz der großen Spannungsänderung der Sauerstoffsonde im Bereich des stöchiometrischen VerhältnissesThe voltage resolution of the analog-digital converter can be like this be chosen that despite the large change in voltage of the oxygen probe in the range of the stoichiometric ratio

-AT--AT-

von Sauerstoff und Schadstoff im Abgas (Lambda = l) auf eine Spannung geregelt werden kann, die einer Luftzahl von z. B. Lambda = 1,05 entspricht. Ermittelt z. B. der Mikrorechner die Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde, so kann durch Ändern der Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers der Eingangsspannungsbereich des Analog-Digital-Wandlers verringert und die Spannungsauflösung des Analog-Digital-Wandlers erhöht werden, um die Empfindlichkeit der Vorrichtung fiSr Änderungen der resultierenden Ausgargsspannung zu erhöhen. Der schaltungstechnische Aufwand kann dadurch verringert werden, daß die positive Versorgungsspannung von Mikrorechner und Analog-Digital-Wandler als konstante Bezugsspannung verwendet wird. Der Wert der konstanten Bezugsspannung kann zum Beispiel mit Hilfe von Spannungsteilerschaltungen aus der Versorgungsspannung erzeugt werden. Die Versorgungsspannungen für Digital-Schaltungen sind meist gut stabilisiert, so daß die Bedingung der Konstanz der Bezugsspannung gut erfüllbar ist. Soll die Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches bereits vor Erreichen der Betriebstemperatur der Sauerstoffsonde einsetzen, ist es sinnvoll, die erste und/oder zweite Schwellenspannung abgas- oder motor temperatur abhäng ig zu gestalten. Es ist vorteilhaft, dfe zweite Schwellenspannung zum Ermitteln des Sauerstoffgehaltes des Abgases dem Mittelwert von maximaler und minimaler resultierender Ausgangsspannung bei allen Temperaturen anzupassen, weil dann auch vor Erreichen der Betriebstemperatur der Sauerstoffsonde effektiv auf das angestrebte Luft-Kraftstoff-Verhältnis gereglt werden kann. Ebenso ist es möglich, die erste und/oder zweite Schwellenspannung abhängig von weiteren vom Betriebszustand der Brennkraftnaschine abhängigen Größen, wie z. B. Drehzahl und/oder Drehzahländerung zu gestalten. Insbesondere kann beim Vorliegen von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, wie z. B. Beschleunigen, Vollast oder Schiebebetrieb vom ersten und/oder zweiten Schwellwert auf einen dritten und/oder vierten Schwellwert umgeschaltet werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson-of oxygen and pollutants in the exhaust gas (lambda = l) can be regulated to a voltage that corresponds to an air ratio of z. B. Lambda = 1.05. Determines z. B. the microcomputer the operational readiness of the oxygen probe, so by changing the reference voltage of the analog-digital converter, the input voltage range of the analog-digital converter can be reduced and the voltage resolution of the analog-digital converter can be increased to change the sensitivity of the device to increase the resulting final stress. The circuit complexity can be reduced in that the positive supply voltage from the microcomputer and analog-digital converter is used as a constant reference voltage. The value of the constant reference voltage can be generated from the supply voltage, for example, with the aid of voltage divider circuits. The supply voltages for digital circuits are usually well stabilized, so that the condition of constancy of the reference voltage can be easily fulfilled. If the control of the composition of the fuel-air mixture is to begin before the oxygen probe reaches its operating temperature, it makes sense to make the first and / or second threshold voltage dependent on the exhaust gas or the engine temperature. It is advantageous to adapt the second threshold voltage for determining the oxygen content of the exhaust gas to the mean value of the maximum and minimum resulting output voltage at all temperatures, because the desired air-fuel ratio can then be effectively regulated before the oxygen probe reaches its operating temperature. It is also possible to set the first and / or second threshold voltage as a function of further variables depending on the operating state of the internal combustion engine, such as e.g. B. to design speed and / or speed change. In particular, when there are operating states of the internal combustion engine, such. B. acceleration, full load or coasting operation can be switched from the first and / or second threshold value to a third and / or fourth threshold value.
The advantages achieved with the invention consist in particular

dere darin, daß zwischen den Verfahrensschritten "Ermitteln der Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde" und 'Ermitteln des Sauerstoffgehaltes des. Abgases" eine klare physikalische Trennung besteht. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen die einfache Unterscheidung zwischen den Zuständen "Sauerstoffsonde kalt" lsw. "Sauerstoffsonde oder Zuleitung defekt" und "Sauerstoffsonde betriebsbereit mit resultierender Ausgangsspannung gleich Schwellenspannung zum Ermitteln des Sauerstoff gehaltes im Abgas". Dies ermöglicht die Anzeige und Aushärtung der Fehlfunktion der Sauerstoff sonde. Unter normalen Betriebsbedingungen mit fehlerfreier Sauerstoffsonde wird im Gegensatz zum Vorbekannten nur einmal von Steuerung auf Regelung geschaltet, wenn die Sauerstoffsonde ihre Betriebstemperatur erreicht. Während der weiteren Betriebszeit der Brennkraftmaschine wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis kontinuierlich geregelt. Die realisierbare Regelungscharakteristik ist nicht eingeschränkt. Es äst kein Abgleich der Schaltung nötig.which is that between the procedural steps "Determine the operational readiness of the oxygen probe "and 'determine the oxygen content of the. exhaust gas "a clear physical Separation exists. The method and the device enable the simple differentiation between the "oxygen probe" states cold "lsw." oxygen probe or supply line defective " and "Oxygen probe ready for operation with the resulting output voltage equal to the threshold voltage for determining the oxygen content in the exhaust gas ". This enables the display and Hardening of the malfunction of the oxygen probe. Under normal Operating conditions with faultless oxygen probe In contrast to the previously known, it is only switched from control to regulation once when the oxygen probe reaches its operating temperature achieved. During the further operating time of the internal combustion engine, the fuel-air ratio is continuously regulated. The control characteristics that can be implemented are not restricted. There is no comparison the circuit necessary.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Figuren dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Sauerstoffsonde und ihre analoge externe Schaltung,Fig. 1 is a schematic diagram of the oxygen probe and its analog external circuit,

Fig. 2 die zugehörige graphische Darstellung der Spannungen in verschiedenen Meßpunkten in Abhängigkeit von der Sondentemperatur, und2 shows the associated graphical representation of the voltages at various measuring points as a function of the probe temperature, and

Fig. 3 ein Prinzip schaltbild zur Aus-wartung der resultierenden Ausgangsspannung der Vorrichtung nach Fig. 1 mit ADC und MC.
353 shows a basic circuit diagram for maintaining the resulting output voltage of the device according to FIG. 1 with ADC and MC.
35

In Fig. 1 ist das Ersatzschaltbild der Sauerstoff sonde 1, bestehend aus der Reihenschaltung von Spannungsquelle 2 undIn Fig. 1 is the equivalent circuit diagram of the oxygen probe 1, consisting of the series connection of voltage source 2 and

ν*-ν * -

Innenwiderstand 3 gezeichnet. In Reihe mit Spannungsquelle und Innenwiderstand 3 sind der Festwiderstand k und die konstante Bezugsspannungsquelle 5 geschaltet. An der Klemme zwischen dem Innenwiderstand 3 und dem Festwiderstand 4 wird die resultierende Ausgangsspannung abgegriffen und z. B. der in Fig. 3 dargestellten Schaltung zugeführt. Der Innenwiderstand 3 und der Festwiderstand 4 bilden einen Spannungsteiler, an dem die von der konstanten Bezugsspannungsquelle 5 erzeugte Spannung im Verhältnis der Widerstandswerte 3, 4 abfällt. Die elektrischen Eigenschaften der Sauerstoffsonde 1 sind abhängig von der Temperatur der Sauerstoff sonde 1 und dem Sauerstoffgehalt des Abgases. Der Innenwiderstand 3 sinkt mit steigender Temperatur von einigen M vAj bei kalter Sauerstoff sonde 1 auf ca. lOOv/Xl bei betriebswarmer Sauerstoffsonde 1. Die Ausgangsspannung der Sauerstoffsonde 1 steigt mit steigender Temperatur von ca. 0 V bei kalter Sauerstoffsonde 1 auf ca. 100 - 900 mV bei betriebswarmer Sauerstoffsonde 1 abhängig vom Sauerstoffgehalt des Abgases. Die Ausgangsspannung ca. 100 mV entspricht dabei einer starken Abweichung vom stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis in der Richtung eines Luftüberschusses (Lambda > l). Die Ausgangsspannung 900 mV entspricht einer starken Abweichung vom stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis in Richtung eines Luf tmaxigels (Lambda < l).Internal resistance 3 drawn. The fixed resistor k and the constant reference voltage source 5 are connected in series with the voltage source and internal resistance 3. At the terminal between the internal resistor 3 and the fixed resistor 4, the resulting output voltage is tapped and z. B. supplied to the circuit shown in FIG. The internal resistance 3 and the fixed resistance 4 form a voltage divider at which the voltage generated by the constant reference voltage source 5 drops in the ratio of the resistance values 3, 4. The electrical properties of the oxygen probe 1 are dependent on the temperature of the oxygen probe 1 and the oxygen content of the exhaust gas. The internal resistance 3 decreases with increasing temperature from a few M vAj with cold oxygen probe 1 to approx. 100v / Xl with warm oxygen probe 1. The output voltage of oxygen probe 1 increases with increasing temperature from approx. 0 V with cold oxygen probe 1 to approx. 100 - 900 mV with oxygen probe 1 at operating temperature, depending on the oxygen content of the exhaust gas. The output voltage of approx. 100 mV corresponds to a strong deviation from the stoichiometric fuel-air ratio in the direction of excess air (lambda> l). The output voltage 900 mV corresponds to a strong deviation from the stoichiometric fuel-air ratio in the direction of an air maxi gel (lambda <1).

Im Temperatrintervall von ca. 300 °C bis ca. 900 ⁰C sind die elektrischen Eigenschaften der Sauerstoffsonde 1 unabhängig von der Temperatur und nur noch vom Sauerstoffgehalt des Abgases abhängig. Dieser Zustand wird als betriebswarmer Zustand oder Betriebszustand der Sauerstoffsonde bezeichnet.In Temperatrintervall of about 300 ° C to 900 ⁰ C, the electrical properties of the oxygen probe 1 are independent of the temperature and only dependent on the oxygen content of the exhaust. This state is referred to as the warm state or the operating state of the oxygen probe.

Der Festwiderstand 4 ist mindestens gleich groß wie der Innenwiderstand 3 der kalten Sauerstoffsonde zu wählen. Die konstante Bezugsspannung der konstanten Bezugsspannungsquelle 5 ist mindestens doppelt so groß wie die maximale Ausgangsspannung der betriebswarmen Sauerstoffsonde zu wählen. The fixed resistance 4 is to be selected to be at least as large as the internal resistance 3 of the cold oxygen probe. The constant reference voltage of the constant reference voltage source 5 must be at least twice as large as the maximum output voltage of the oxygen probe at operating temperature.

In Fig. 2 sind Spannungen an verschiedenen Meßpunkten derIn Fig. 2 voltages at various measuring points are the

- 3A333QS- 3A333QS

-sr--sr-

Schaltung aus Fig. 1 gegen die Temperatur der Sauerstoffsonde aufgetragen. Dabei wird auf die Kennziffern in Fig. 1 bezug genommen. So ist mit U5 die konstante Bezugsspannung der konstanten Bezugsfannungsquelle 5 bezeichnet. Mit U3 5· ist der Spannungsabfall der konstanten Bezugsspannung U5 am Innenwiderstand 3 bezeichnet. Ul ist die Ausgangsspannung der unbeschalteten Sauerstoffsonde 1. U6 ist die resultierende Ausgangsspannung abgegriffen an der Klemme 6. Der Spannungsabfall U3 ist temperaturabhängig, weil der Innenwiderstand 3 temperaturabhängig ist. Setzt man umgekehrte Proportionalität zwischen Innenwiderstand 3 der Sauerstoff sonde und Temperatur voraus, so ergibt sich der in Fig. 2 dargestellte hyperbelähnliche Verlauf des Spannungsabfalls U3. Andere Temperaturabhängigkexten des Innenwider-Standes 3 führen zu anderen Temperaturabhängigkeiten des Spannungsabfalls U3· Diesem Spannungsabfall U3 additiv überlagert ist die Ausgangsspannung Ul der unbeschalteten Sauerstoffsonde 1, die abhängig ist von der Sauerstoffsondentemperatur und dem Sauerstoffgehalt des Abgases. Hier wurde angenommen daß die Ausgangsspannung Ul direkt proportional zu der Temperatur ist. Ul liegt für jede Temperatur in einem Spannungsintervall, eingegrenzt durch die maximale Ausgangsspannung Ul max und die minimale Ausgangsspannung Ul min abhängig vom Sauerstoffgehalt des Abgases. Die resultierende Ausgangsspannung U6 ist die Summe des Spannungsabfalls U3 und der Ausgangsspannung Ul der unbeschalteten Sauerstoffsonde 1. U6 liegt für jede Temperatur in einem Spannungsintervall, eingegrenzt durch die maximale resultierende Ausgangsspannung U6 max und die minimale resultierende Ausgangsspannung U6 min abhängig vom Sauerstoffgehalt des Abgases. Die erste Schwellenspannung USl dient zum Ermitteln der Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde 1. Die zweite Schwellenspannung US2 dient zum Ermitteln des Sauerstoffgehaltes des Abgases. Die erste Schwellenspannung USl ist größer als die maximale Ausgangsspannung Ul max der betriebswarmen unbeschalteten Sauerstoffsonde. Die zweite Schwellenspannung US2 ist gleich dem Mittelwert der maximalen Ausgangsspannungen Ul max und der minimalen Ausgangs-Circuit from Fig. 1 versus the temperature of the oxygen probe applied. Reference is made to the code numbers in FIG. So with U5 is the constant reference voltage the constant reference voltage source 5. With U3 5 · is the voltage drop of the constant reference voltage U5 marked on the internal resistance 3. Ul is the output voltage of the unconnected oxygen probe 1. U6 is the resulting Output voltage tapped at terminal 6. The voltage drop U3 is temperature-dependent because of the internal resistance 3 is temperature dependent. If one sets inverse proportionality between the internal resistance 3 of the oxygen probe and temperature in advance, the result is the hyperbola-like curve of the voltage drop shown in FIG U3. Other temperature dependencies of the internal resistance 3 lead to other temperature dependencies of the Voltage drop U3 · Additively superimposed on this voltage drop U3 is the output voltage Ul of the unconnected oxygen probe 1, which is dependent on the oxygen probe temperature and the oxygen content of the exhaust gas. It was assumed here that the output voltage Ul is directly proportional to the temperature is. Ul lies in a voltage interval for each temperature, limited by the maximum Output voltage Ul max and the minimum output voltage Ul min depending on the oxygen content of the exhaust gas. The resulting Output voltage U6 is the sum of the voltage drop U3 and the output voltage Ul of the unconnected Oxygen probe 1. U6 is in one for each temperature Voltage interval, limited by the maximum resulting Output voltage U6 max and the minimum resulting Output voltage U6 min depending on the oxygen content of the exhaust gas. The first threshold voltage USl is used to determine the operational readiness of the oxygen probe 1. The second threshold voltage US2 is used to determine the oxygen content of the exhaust gas. The first threshold voltage USl is greater than the maximum output voltage Ul max of the operating temperature unconnected oxygen probe. The second threshold voltage US2 is equal to the mean value of the maximum Output voltages Ul max and the minimum output

- abUl min der betriebswarmen unbeschalteten Sauerstoff sonde 1. Mit US2¹ ist eine andere zweite Schwellenspannung bezeichnet, die gleich dem Mittelwert der maximalen Ausgangsspannung Ul max und der minimalen Ausgangsspannung Ul min der unbeschalteten Sauerstoffsonde 1 für alle Temperaturen der Sauerstoffsonde ist.- abUl min of the warm, unconnected oxygen probe 1. US2 ¹ denotes another second threshold voltage which is equal to the mean value of the maximum output voltage Ul max and the minimum output voltage Ul min of the unconnected oxygen probe 1 for all temperatures of the oxygen probe.

Beim Kaltstart der Brennkraftmaschine laufen folgende Vorgänge ab: Zu Beginn der Betriebszeit ist die Sauerstoffsonde 1 in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine kalt, und die resultierende Ausgangsspannung U6 ist größer als die erste Schwellenspannung USl. Mit fortdauernder Betriebszeit wird die Sauerstoffsonde durch die heißen Abgase der Brennkraftmaschine erwärmt. Die resultierende Ausgangsspannung U6 sinkt und unterschreitet in einem Temperatur intervall von Tl bis T2 abhängig vom Sauerstoffgehalt des Abgases die erste Schwellenspannung USl. Dies wird von den nachfolgenden Auswerteschaltungen als Betriebsbereitschaft der Sauerstoffsonde interpretiert und von Steuerung auf Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches umgeschaltet. Die Breite des Temperaturintervalls von Tl bis T2 kann durch Vergrößern der konstanten Bezugsspannung U5 soweit verringert werden, daß ein mehrmaliges Umschalten von Steuerung auf Regelung und umgekehrt wirkungsvoll vermieden wird.* Die resultierende Aus gangs spannung U6 liegt jedoch im Temperaturintervall von Tl bzw. T2 bis T3 unabhängig vom Sauerstoffgehalt des Abgases über der Schwellenspannung US2, so daß die nachfolgende Auswerteschaltung in jedem Fall die resultierende Ausgangsspannung U6 als zu fettes Gemisch interpretiert und auf eine magere Gemischzusammensetzung regelt. Ein Betrieb der Brennkraftmaschine bei magerer Gemischzusammensetzung beschleunigt die Aufheizung der kalten Sauerstoffsonde durch die heißeren Abgase zusätzlich. Bei einer Temperatur T3 der Sauerstoffsonde unterschreitet die minimale resultierende Ausgangsspannung U6 min die zweite Schwellenspannung US2, und es findet eine effektive Regelung statt. Auch das Temperatur-When the internal combustion engine is cold started, the following processes take place: The oxygen probe is at the start of the operating time 1 cold in the exhaust pipe of the internal combustion engine, and the resulting output voltage U6 is greater than the first threshold voltage USl. As the operating time continues, the oxygen probe becomes exposed to the hot exhaust gases Internal combustion engine heated. The resulting output voltage U6 falls and falls below a temperature interval from T1 to T2 depending on the oxygen content of the exhaust gas the first threshold voltage USl. This is indicated by the following evaluation circuits as operational readiness the oxygen probe and interpreted by the controller Regulation of the composition of the fuel-air mixture switched. The width of the temperature interval from Tl to T2 can be reduced by increasing the constant reference voltage U5 to such an extent that switching over several times from open-loop to closed-loop control and vice versa is effectively avoided. * The resulting output voltage U6 is present however, in the temperature interval from T1 or T2 to T3, regardless of the oxygen content of the exhaust gas above the threshold voltage US2, so that the subsequent evaluation circuit in each case the resulting output voltage U6 as to interpreted rich mixture and regulates to a lean mixture composition. An operation of the internal combustion engine with a lean mixture composition, the warming up of the cold oxygen probe is accelerated by the hotter exhaust gases Additionally. At a temperature T3 the oxygen probe falls below the minimum resulting output voltage U6 min the second threshold voltage US2, and effective regulation takes place. The temperature

*Ein mehrmaliges Umschalten kann auch durch eine Schalthysterese verhindert werden.* Multiple switching can also be prevented by a switching hysteresis.

- ΑΠ -- ΑΠ -

intervall von Tl bzw. T2 bis T 3 kann durch Vergrößern der konstanten Bezugsspannung U5 verkleinert werden. Bei einer Temperatur Τ4 der Sauerstoffsonde ist die resultierende Ausgangsspannung U6 ungefähr gleich der Ausgangsspannung Ul der unbeschalteten Sauerstoffsonde 1 und es wird auf den Sauerstoffgehalt im Abgas geregelt, der der zweiten Schwellenspannung US2 entspricht.The interval from T1 or T2 to T3 can be reduced by increasing the constant reference voltage U5. At a Temperature Τ4 of the oxygen probe is the resulting Output voltage U6 approximately equal to the output voltage Ul the unconnected oxygen probe 1 and it is on the Controlled oxygen content in the exhaust gas, which corresponds to the second threshold voltage US2.

Darüber hinaus ist es möglich, die zweite Schwellenspannung dem Mittelwert der minimalen und maximalen resultierenden Ausgangsspannung U6 min, U6 max bei Temperaturen unterhalb der Betriebstemperatur anzupassen und so bei Temperaturen kleiner als T3 die Regelung auf den gewünschten Sauerstoffgehalt im Abgas zu ermöglichen.It is also possible to use the second threshold voltage the mean value of the minimum and maximum resulting output voltage U6 min, U6 max at temperatures below to adapt to the operating temperature and so at temperatures lower than T3 the regulation to the desired oxygen content to enable in the exhaust gas.

In Fig. 2 ist mit US2' eine solche zweite Schwellenspannung bezeichnet, die für alle Temperaturen der Sauerstoffsonde dem Mittelwert der minimalen und der maximalen resultierenden Ausgangsspannung ü6 min, U6 max entspricht. Die Betriebstemperatur oder Abgastemperatur der Brennkraftmaschine wird häufig auch zu anderen Zwecken gemessen, so daß die Auswertung des Temperatursignals zum Zweck der Regelung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches wenig Aufwand erfordert. Bei einem Warmstart der Brennkraftmaschine laufen die oben beschriebenen Vorgänge ähnlich ab. Falls die Sauerstoffsonde 1 noch warm ist, verkürzt sich die Warmlaufphase entsprechend.In FIG. 2, US2 'denotes such a second threshold voltage that applies to all temperatures of the oxygen probe corresponds to the mean value of the minimum and the maximum resulting output voltage U6 min, U6 max. The operating temperature or the exhaust gas temperature of the internal combustion engine is often also measured for other purposes, so that the evaluation of the temperature signal for the purpose of regulating the composition of the fuel-air mixture requires little effort. Run with a warm start of the internal combustion engine perform the operations described above in a similar manner. If the oxygen probe 1 is still warm, the warm-up phase is shortened corresponding.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird die resultierende Ausgangs spannung u6 einer der Eingangsklemmen 10 des Mehrkaial-Analog-Digital-Wandlers 11 zugeführt. An den übrigen Eingangsklemmen 10 liegen weitere Spannungen an, die aus Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine und Zustandsgrößen der Luft abgeleitet und durch Anpassungsschaltungen an den Eingangsspannungsbereich des Analog-Digital-Umwandlers 11 angepaßt sind. Im Analog-Digital-Wandler 11 werden die an den Eingangsklemmen 10 anliegenden Spannungen zeitlich nacheinander in binäre Zahlenwerte umgewandelt und über dieIn the exemplary embodiment according to FIG. 3, the resulting Output voltage u6 one of the input terminals 10 of the multi-channel analog-digital converter 11 supplied. Other voltages are present at the remaining input terminals 10 Operating variables of the internal combustion engine and state variables derived from the air and connected to the Input voltage range of the analog-digital converter 11 are adapted. In the analog-to-digital converter 11, the the voltages applied to the input terminals 10 are converted into binary numerical values one after the other and via the

-JrSrt-JrSrt

Datenleitungen 13 an den Mikrorechner 12 weitergeleitet. Über zusäizliche Datenleitungen 13'können weitere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine, wie z. B. Zündimpulse, gegebenenfalls über Anpassungsschaltungen, dem Mikrorechner 12 zugeführt werden. Im Mikrorechner 12 werden die als Binärzahlen vorliegenden Eingangsgrößen in einem flüchtigen Speicher (RAM) zwischengespeichert und zur Berechnung der Ausgangs- oder Steuergrößen 17 verwendet. Die zur Berechnung notwendigen Algorithmen sind im Festwert-Data lines 13 forwarded to the microcomputer 12. Additional operating parameters the internal combustion engine, such. B. ignition pulses, if necessary via matching circuits, the microcomputer 12 are fed. In the microcomputer 12, the input variables present as binary numbers are volatile Memory (RAM) cached and used to calculate the output or control variables 17. the The algorithms required for the calculation are in the fixed-value

XO speicher (ROM) des Mikrorechners 12 abgelegt. Eine der Ausgangsgrößen ist die Binärzahl an der Klemme l4, die ein Maß für die Änderung der Drosselklappenstellung des Vergasers oder für die eingespritzte Kraftstoffmenge der Benzineinspritzung des Verbrennungsmotors ist. Die Binärzahl an Klemme l4 wird einer Umwandlungs- und Verstärkerschaltung 15 zugeführt, die ein Stellglied l6 steuert, das die Stellung der Drosselklappe des Vergasers oder den Kraftstoffmengenregler der Benzineinspritzung*beeinflußt. Weitere Ausgangsgrößen 17 beeinflussen, gegebenenfalls über Umwandlungs- und Verstärkerschaltungen, weitere den Betrieb der Brennkraftmaschine beeinflussende Größen, wie z. B. die Zündung. Der EingangsSpannungsbereich und damit die Auflösung des Analog-Digital-Wandlers 11 läßt sich durch Variation der Ausgangsspannungen der Referenzspannungsquellen l8, 19 ändern. Die Referenzspannungen werden durch Steuerleitungen 22, 23 vom Regelalgorithmus des Mikrorechners 12 gesteuert. So läßt sich der erforderliche Aufwand für die Anpassungsschaltungen wesentlich reduzieren, da eine Spannungswandlung nicht erforderlich ist. Nach dem Start der Brennkraftmaschine mit kalter Sauerstoffsonde 1 ist durch den Mikrorechner 12 ein großer Eingangsspannungsbereich des Analog-Digital-Wandlers 11 geschaltet. Signalisiert die resultierende Ausgangsspannung U6 die Betriebsbereitschaft der Sauerstoff sonde 1, so bewirkt der R^gelalgorithmus des Mikrorechners 12 unter anderem die Umschaltung auf einen kleineren Eingangsspannungsbereich des Analog-Digital-Wandlers 11. Damit wird die Spannungsauflösung des Analog-Digital *oder ein Bypass-Ventil XO memory (ROM) of the microcomputer 12 is stored. One of the output variables is the binary number at terminal l4, which is a measure for the change in the throttle valve position of the carburetor or for the amount of fuel injected from the gasoline injection of the internal combustion engine. The binary number at terminal l4 is fed to a conversion and amplifier circuit 15 which controls an actuator l6 which influences the position of the throttle valve of the carburetor or the fuel quantity regulator of the gasoline injection *. Other output variables 17 influence, possibly via conversion and amplifier circuits, other variables influencing the operation of the internal combustion engine, such as e.g. B. the ignition. The input voltage range and thus the resolution of the analog-digital converter 11 can be changed by varying the output voltages of the reference voltage sources 18, 19. The reference voltages are controlled by the control algorithm of the microcomputer 12 by means of control lines 22, 23. In this way, the effort required for the matching circuits can be reduced significantly, since voltage conversion is not required. After starting the internal combustion engine with a cold oxygen probe 1, a large input voltage range of the analog-digital converter 11 is switched by the microcomputer 12. If the resulting output voltage U6 signals that the oxygen probe 1 is ready for operation, the control algorithm of the microcomputer 12 causes, among other things, the switchover to a smaller input voltage range of the analog-digital converter 11. This increases the voltage resolution of the analog-digital * or a bypass Valve

•Wandlers 11 vergrößert, und die Schaltung zur Auswertung der resultierenden Ausgangsspannung kann kleinere Spannungsänderungen registrieren, auswerten und die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches genauer regeln.• Converter 11 enlarged, and the evaluation circuit the resulting output voltage may have minor voltage changes register, evaluate and regulate the composition of the fuel-air mixture more precisely.

Die Versorgungsspannungen des Mikrorechners 12 an den Klemmen 20, 21 ddaien zugleich als Eingangs spannungen der Konstantspannungsquellen lö, 19 und als Versorgungsspannung des Analog-Digital-Wandlers 11. Da die Versorgungsspannungen an den Klemmen 20, 21 gut stabilisiert sind, dient die positive Versorgungsspannung an der Klemme 20 zugleich als konstante Bezugsspannung U5·The supply voltages of the microcomputer 12 at the terminals 20, 21 also serve as input voltages for the constant voltage sources Lö, 19 and as the supply voltage for the analog-to-digital converter 11. Since the supply voltages are well stabilized at terminals 20, 21, the positive supply voltage at terminal 20 is also used as constant reference voltage U5

Selbstverständlich kann der Vergleich der resultierenden Ausgangsspannung U6 mit den Schwellenspannungen USl, US2, US2¹ und die Auswertung der Vergleichsergebnisse auch durch bereits bekannte analoge Schaltungen mit z. B. Komparatoren und Schmitt-Triggern oder festverdrahtete Digitalshaltungen erfolgen.Of course, the comparison of the resulting output voltage U6 with the threshold voltages USl, US2, US2 ¹ and the evaluation of the comparison results can also be carried out using already known analog circuits with e.g. B. Comparators and Schmitt triggers or hard-wired digital settings.

IS-IS-

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Claims

Patent claims:

Method for regulating the composition of the fuel-air mixture of an internal combustion engine with an oxygen probe (lambda probe) in the exhaust pipe of the internal combustion engine, the output voltage of which is counterbalanced by a constant reference voltage via a fixed resistor, whereby the operational readiness of the can be determined from the resulting output voltage by comparison with threshold voltages Oxygen probe and the oxygen content of the exhaust gas are determined and the composition of the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine is influenced depending on the comparison results, characterized in that the constant reference voltage is chosen to be at least twice as large as the maxin & Le output voltage of the warm oxygen probe, the Fixed resistance is chosen to be at least the same as the internal resistance of the oxygen probe not at operating temperature, that on the one hand _; only to determine the operational readiness of the oxygen probe, the resulting output voltage is compared with a first threshold voltage, which is greater than the maximum output voltage of the warm oxygen probe and that on the other hand only to determine the oxygen content of the exhaust gas, the resulting output voltage is compared with at least a second threshold voltage between the minimum and maximum output voltage of the oxygen probe at operating temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in that the oxygen content of the exhaust gas is only then determined is when the oxygen probe is ready for operation was determined.

3. The method according to claim 1, characterized in that approximately the mean value of the second threshold voltage

.J ² ·. 343330S

minimum and maximum output voltage of the operating temperature Oxygen probe is selected.

k. Method according to claim 1, characterized in that 5. the composition of the fuel-air mixture is additionally influenced by variables dependent on the operating state of the internal combustion engine, in particular engine temperature and / or speed and / or change in speed.

5. The method according to claim 1, characterized in that the composition of the fuel-air mixture is additionally influenced by state variables of the air, in particular temperature and / or air mass and / or air volume will.

6. Provision for regulating the composition of the fuel-air mixture an internal combustion engine with an oxygen probe (lambda probe) in the exhaust pipe of the internal combustion engine, whose voltage source is a constant reference voltage source via the internal resistance and a fixed resistor is connected in the opposite direction, the resulting output voltage being tapped between the internal resistance and a fixed resistor, which is compared with threshold voltages by comparison circuits, the output voltages of which are fed to an evaluation circuit, which depends on the output voltages of the comparative circuits an adjustment device for adjusting the throttle valve of a carburetor or a gasoline injection * controls the internal combustion engine, characterized in that a constant reference voltage source (5) is provided whose output voltage (U5) is at least twice as high as the maximum output voltage (Ul max) of the warm oxygen probe (l) that the fixed resistor (4) is at least the same as the internal resistance (2) of the oxygen probe (l) that is not at operating temperature, that a first comparison circuit is provided for determining the operational readiness of the oxygen probe, * or a bypass valve

whose first threshold voltage (USl) is selected to be greater than the maximum output voltage (Ul max) of the operating temperature Oxygen probe (1) and that at least one second comparison circuit for determining the oxygen content of the exhaust gas is provided, the second threshold voltage (US2) between the minimum and the maximum Output voltage (Ul min, Ul max) of the operating temperature Oxygen probe (l) is selected.

7. Device according to claim 6, characterized in that a gate circuit is provided which controls the resulting Output voltage (U6) only then to the second comparison circuit to determine the oxygen content of the exhaust gas switches when the output voltage of the first comparison circuit To determine the operational readiness of the oxygen probe, the operational readiness of the oxygen probe signals.

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that an analog-to-digital converter (ADC, II) is provided, which converts the resulting output voltage (U6) into a binary number converts, and / or that a microcomputer (MC, 12) is provided that the comparison with threshold voltages as Carries out comparison of binary numbers and / or carries out the evaluation of the comparison results.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that an analog-to-digital converter (ll) is provided, whose Input voltage range switchable and its. Voltage resolution is changeable.

10. Apparatus according to claim 8, characterized in that the microcomputer (12) and / or the analog-to-digital converter (ll) is set up so that its positive supply voltage, in particular via voltage divider circuits, serves as a constant reference voltage (U5).

- ΛΤ -- ΛΤ -

11. The device close to claim 6, characterized in that a first comparison circuit for recognizing the operational readiness of the oxygen probe (l) and / or that one at least second comparison circuit for determining the

5 'oxygen content is provided in the exhaust gas, the first and / or second thresholds. voltage depends on exhaust gas or engine temperature is.

12. The device according to claim 11, characterized in that at least a second comparison circuit is provided for determining the oxygen content in the exhaust gas, the second threshold voltage (US2 ¹ ) of which is the mean value of the maximum and minimum resulting output voltage (U6 min, U6 max) for all exhaust gas or engine temperatures.

13. The apparatus according to claim 6, characterized in that a first comparison circuit for determining the operational readiness of the oxygen probe (l) and / or that one at least second comparison circuit is provided for determining the oxygen content in the exhaust gas, the first and / or second threshold voltage is dependent on "wn further dependent on the operating state of the internal combustion engine Sizes such as B. speed or speed change.

14. Apparatus according to claim 6, characterized in that the evaluation circuit has a switching device which, when operating states of the internal combustion engine such as B. acceleration, full load or coasting operation from first and / or second threshold voltages switches to third and / or fourth threshold voltages.