DE3712902C3 - Regelvorrichtung für das Luft/Kraftstoffverhältnis einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für das Luft/Kraftstoffverhältnis einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus JP 60-1 78 942 A bekannt.

Diese Druckschrift beschreibt eine Regelvorrichtung, die einen sogenannten Breitbereichssensor für das Luft/ Kraftstoffverhältnis verwendet, der in der Lage ist, das Luft/Kraftstoffverhältnis über einen breiten Bereich von der fetten zur mageren Seite zu ermitteln, sowie einen Regler, der eine Regelung ausführt, bei der ein Soll-Luft/ Kraftstoffverhältnis von der fetten zur mageren Seite in Abhängigkeit von den Maschinenbetriebsbedingungen verändert wird.

Bei dieser Regelvorrichtung wird jedoch eine Regelkonstante, wie beispielsweise eine Proportionalverstärkung einer Proportionalregelung und eine Integralverstärkung einer Integralregelung, ohne Rücksicht darauf, ob das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis mager oder fett ist, auf einem festen Wert konstant gehalten, so daß eine genaue und stabile Regelung nicht erzielt werden kann.

Aus der EP 01 36 519 A2 ist eine Regelvorrichtung für das Luft/Kraftstoffverhältnis einer Brennkraftmaschine bekannt, enthaltend einen Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor zum Ermitteln des Sauerstoffgehalts über einen breiten Bereich von Lastbedingungen der Maschine, mit der das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis derart eingerichtet wird, daß es größer als eins, gleich eins bzw. kleiner als eins bei leichter, mittlerer bzw. hoher Maschinenbelastung wird. Der Ausgang des Luft/Kraftstoff-Verhältnissensors 7 dient der Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von den genannten Lastzuständen. Diese werden aus der Einspritzdauer ermittelt. Korrekturen des Sollwertes des Luft/Kraftstoffverhältnisses erfolgen in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur, dem im Getriebe eingestellten Übersetzungsverhältnis und der Abgastemperatur.

Aus der DE-OS 30 39 436 ist es bekannt, bei einer Regeleinrichtung die einzelnen Steuergrößen (Regelkonstanten) eines PI-Reglers abzuspeichern und Betriebskenngrößen abhängig abzurufen. Durch die passende Wahl der Proportional- und Integralanteile bezüglich der drehzahl- und lastabhängigen Totzeiten des Systems werden Abgaskomponenten auch bei Übergangszuständen, wie Beschleunigung und Verzögerung, den Sollwerten weitgehend angepaßt. Jedoch ist das Regelsystem nur dazu bestimmt, die Regelkonstanten zu vermindern, wenn das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf der mageren Seite liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung für das Luft/Kraftstoffverhältnis der eingangs genannten Art anzugeben, die in der Lage ist, eine genaue und stabile Regelung über einen breiten Bereich von der fetten bis zur mageren Seite auszuführen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild, das schematisch eine Regelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 und 3 graphische Darstellungen von Charakteristika eines Luft/Kraftstoffverhältnissensors;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zur Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Sauerstoffsensors, der in der Regelvorrichtung nach Fig. 4 verwendet wird;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild einer Luft/Kraftstoffverhältnisdetektorschaltung, die mit dem Sauerstoffsensor nach Fig. 5 verbunden ist;

Fig. 7 und 8 graphische Darstellungen der Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnisses, das von einer Maschine in einem stationären Betriebszustand verlangt wird;

Fig. 9 ein dreidimensionales Kennfeld, das das von der Maschine in einem unbelasteten, stationären Zustand benötigte Luft/Kraftstoffverhältnis als Funktion der Maschinenkühlwassertemperatur und der Maschinendrehzahl zeigt;

Fig. 10 Kurvenformen verschiedener Signale zur Ermittlung eines Beschleunigungs-Anreicherungskoeffizienten und eines Verzögerungs-Abmagerungskoeffizienten;

Fig. 11 eine Tabelle von Proportionalfaktorwerten und Integralfaktorwerten, die in der Regeleinheit nach Fig. 4 verwendet werden, und

Fig. 12 und 13 Flußdiagramme, die ein in der Regeleinheit nach Fig. 4 verwendetes Regelprogramm zeigen.

Wie Fig. 1 zeigt, enthält die Luft/Kraftstoffregelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine 100 nach der vorliegenden Erfindung eine Luft/Kraftstoffzumeßeinrichtung 101, einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor 102, eine Bezugsgrößenbestimmungseinrichtung 103, eine Regeleinrichtung 104, einen Bezugsgrößendiskriminator 105 und eine Regelkonstanteneinstelleinrichtung 106. Aus einer Reihe von Versuchen mit einem Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der in der Lage ist, in einem breiten Bereich von fett bis mager zu arbeiten, ist ermittelt worden, daß die Ausgangscharakteristika des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der fetten Seite und auf der mageren Seite einander nicht gleich sind, wie die Fig. 2 und 3 zeigen. Bei der Kurve nach Fig. 2 ist die Steigung des Sensorausgangs Ip in bezug auf das Luft/Kraftstoffverhältnis (A/F) auf der fetten Seite steiler als auf der mageren Seite, wobei im Diagramm die fette Seite von der mageren Seite durch einen vertikalen Strich getrennt ist, der ein stöchiometrisches Verhältnis angibt, bei dem ein Äquivalenzwert von λ=1,0 herrscht. Ähnlich ist bei der Kurve nach Fig. 3, die den Sensorausgang Ip über Kmr zeigt, die Steigung auf der fetten Seite steil und auf der mageren Seite weniger steil. Kmr ist der Reziprokwert des Luft/Kraftstoffverhältnisses (A/F) und entspricht einer Kraftstoffeinspritzimpulsdauer (oder Impulsbreite). Dementsprechend wurde ermittelt, daß eine genaue und stabile Regelung für das Luft/Kraftstoffverhältnis nicht erhalten werden kann, wenn die Regelcharakteristik auf den fetten und mageren Seiten übereinstimmt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Brennkraftmaschine 1 nach Fig. 4 ist eine Einspritzmaschine. Ansaugluft wird in jede Brennkammer 1a der Maschine 1 von einem Luftfilter 2 über eine Ansaugleitung 3 zugeführt. Die Menge der angesaugten Luft wird durch eine Drosselklappe 9 gesteuert, die in der Ansaugleitung 3 angeordnet ist. Kraftstoff wird durch Einspritzeinrichtungen 4 unter Steuerung durch ein Kraftstoffeinspritzsteuersignal Si von einer Steuereinheit 10 eingespritzt. Jedem Zylinder ist vorzugsweise eine Einspritzeinrichtung zugeordnet.

Die Luft/Kraftstoffladung, die jeder Brennkammer 1a zugeführt worden ist, wird durch eine Zündkerze 5 gezündet, die von einem Zündsteuersignal IA gesteuert wird, das von der Steuereinheit 10 zugeführt wird. Ein Kolben 6 bewegt sich in jedem Zylinder auf und ab. In Fig. 4 ist die zum Zündkreis gehörige Zündspule aus Vereinfachungsgründen weggelassen.

Das Abgasgemisch aus der Maschine 1 gelangt über eine Abgasleitung 7 in einen Abgaskatalysator 8, der die Schadstoffemissionen (HC, CO und NOx) vermindert. Es handelt sich vorzugsweise um einen Dreifachkatalysator.

Die Regelvorrichtung nach Fig. 4 enthält einen Luftströmungsmesser 11 zum Messen der Ansaugluftströmungsrate Qa, einen Drosselklappenstellungssensor 12 zur Ermittlung des Öffnungsgrades Cv der Drosselklappe 9 und einen Drucksensor 13 zum Ermitteln eines Ansaugunterdrucks an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 9.

Die Regelvorrichtung nach Fig. 4 enthält weiterhin einen Kurbelwinkelsensor 14 zur Erzeugung eines Impulssignals N, das der Maschinendrehzahl entspricht, einen Kühlmitteltemperatursensor 15 zur Ermittlung der Temperatur des Kühlwassers, das durch einen Kühlwassermantel 1b der Maschine 1 strömt, und einen Sauerstoffsensor 16 zur Ermittlung des Sauerstoffgehalts im Abgas.

Mit 17 ist ein Wirbelventil bezeichnet, das in der Ansaugleitung 3 nahe der Einspritzeinrichtung 4 angeordnet ist. Das Wirbelventil 17 wird durch ein Betätigungsventil 18 geöffnet und geschlossen, das von einem Unterdruck betätigt wird, der über ein Solenoidventil 19 zugeführt wird. Das Solenoidventil 19 wird durch ein Signal gesteuert, das von der Steuereinheit 10 stammt.

Das Wirbelventil 17 dient der Erzeugung eines Wirbels in jeder Brennkammer 1a, um die Verbrennung zu beschleunigen, wenn es geschlossen ist, um die Ansaugleitung zu verengen, so daß das Ansauggemisch veranlaßt wird, schraubenförmig zu strömen. Das Wirbelventil 17 ist eine wirksame Maßnahme zur Erzielung einer stabilen Verbrennung bei einem mageren Luft/Kraftstoffverhältnis.

Die Maschine 1 hat weiterhin ein Einlaßventil IV und ein Auslaßventil EV für jeden Zylinder.

Die Steuereinheit 10 ist bei diesem Beispiel dazu vorgesehen, eine Zündzeitpunktsteuerung und eine Wirbelventilsteuerung sowie eine Luft/Kraftstoffverhältnissteuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung auszuführen. Die Signale vom Luftströmungsmesser 11 und von den Sensoren 12 bis 16 werden der Steuereinheit 10 zugeführt. In Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen berechnet die Steuereinheit 10 eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Zündzeitpunkt und erzeugt das Einspritzsteuersignal Si und das Zündsteuersignal IA. Die Steuereinheit 10 erzeugt weiterhin ein Steuersignal, das zu dem Solenoidventil 19 gesandt wird, um das Wirbelventil 17 zu öffnen und zu schließen.

Bei diesem Beispiel besteht die Steuereinheit 10 aus einem Mikrocomputer, einem Ausgangstreiberkreis, einem Luft/Kraftstoffverhältnisdetektorkreis usw. Der Mikrocomputer enthält eine CPU, eine Speichersektion mit einem ROM und einem RAM, ein Eingabe/Ausgabe-Interface (einschließlich eines A/D-Wandlers und eines D/A-Wandlers) usw.

Der bei dieser Ausführungsform verwendete Sauerstoffsensor 16 ist in Fig. 5 dargestellt. Eine Grundplatte 20 des Sauerstoffsensors 16 ist mit einem Heizelement 21 versehen. Ein Kanalelement 22 ist auf der Grundplatte 20 angeordnet. Das Kanalelement 22 hat einen Kanal 23, in den atmosphärische Luft eingeleitet wird. Eine Platte 24 aus sauerstoffionenleitendem festem Elektrolyten ist auf dem Kanalelement 22 angeordnet, um den Kanal 23 abzudecken. Eine Bezugselektrode 25 ist auf der Unterseite der Feststoffelektrolytplatte 24 angeordnet. Eine Pumpelektrode 26 und eine Sensorelektrode 27 sind auf der Oberseite der Feststoffelektrolytplatte 24 angeordnet. Ein Zwischenelement 28, das eine Öffnung aufweist, ist auf der Oberseite der Feststoffelektrolytplatte 24 angebracht, und eine Deckplatte 30 ist auf dem Zwischenelement 28 angebracht, so daß ein Innenraum 29 zwischen der Feststoffelektrolytplatte 24 und der Deckplatte 30 von der Öffnung des Zwischenelements 28 ausgebildet wird. Die zu messenden Abgase werden in den Raum 29 eingeleitet. Die Deckplatte 30 ist mit einem kleinen Loch 31 zur Beeinflussung der Gasdiffusion versehen. Die Bezugselektrode 25 befindet sich in dem von dem Kanal 23 gebildeten Raum und ist der Luft ausgesetzt, während die Pump- und Sensorelektroden 26 und 27 sich im Raum 29 befinden und den Abgasen ausgesetzt sind.

Die Grundplatte 20, das Kanalelement 22, das Zwischenelement 28 und die Deckplatte 30 bestehen aus einem hitzefesten Isoliermaterial, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Mullit oder einer hitzefesten Legierung. Die Feststoffelektrolytplatte 24 besteht aus einer gesinterten festen Lösung, in der Ca₂O, MgO, Y₂O₃ oder YB₂O₃ in einem sauerstoffionenleitenden Oxid, wie beispielsweise ZrO₂, HfO₂, ThO₂ und Bi₂O₃ gelöst sind.

Jede der Elektroden 25 bis 27 besteht aus einem Material, das Platin oder Gold als Hauptbestandteil enthält. Die Pumpelektrode 26 und die Bezugselektrode 27 bilden eine Sauerstoffpumpzelle zum Aufrechterhalten eines Sauerstoffpartialdruckverhältnisses zwischen den Ober- und Unterseiten der Feststoffelektrolytplatte 24 auf einer konstanten Größe, indem Sauerstoffionen veranlaßt werden, sich in der Feststoffelektrolytplatte 24 zu bewegen. Die Sensorelektrode 27 und die Bezugselektrode 25 bilden eine Sensorzelle zur Ermittlung einer Potentialdifferenz, die von der Differenz im Sauerstoffpartialdruck zwischen den Ober- und Unterseiten der Feststoffelektrolytplatte 24 erzeugt wird.

Fig. 6 zeigt eine Luft/Kraftstoffverhältnis-Detektorschaltung 40, die mit dem Sauerstoffsensor 16 verbunden ist. Die Detektorschaltung 40 besteht aus einer Spannungsquelle 41 zur Bereitstellung einer Sollspannung Va (negative Spannung), einem Differenzverstärker 42, einer Pumpstromzuführschaltung 43, einem Widerstand 44 und einem Pumpstromdetektor 45 zur Ermittlung eines Pumpstromes Ip aus der Spannung über dem Widerstand 44.

Der Differenzverstärker 42 nimmt ein elektrisches Potential Vs (negative Spannung) der Sensorelektrode 27 des Sauerstoffsensors 16 bezüglich der Bezugselektrode 25 auf und vergleicht dieses Potential Vs mit der Sollspannung Va, um eine Differenz ΔVs=Vs-Va zu berechnen.

Die Pumpstromzuführschaltung 43 bewirkt, daß der Pumpstrom Ip aus der oder in die Pumpelektrode 26 des Sauerstoffsensors 16 fließt, um den Ausgang ΔVs des Differenzverstärkers 42 gleich Null zu machen. Die Pumpstromzuführschaltung 43 vergrößert den Pumpstrom Ip, wenn ΔVs positiv ist, und vermindert den Pumpstrom, wenn ΔVs negativ ist.

Der Pumpstromdetektor 45 empfängt die Potentialdifferenz über dem Widerstand 44 und liefert eine Ausgangsspannung Vi, die proportional dem Pumpstrom Ip ist. Der Pumpstrom Ip, der in Fig. 6 in Richtung des durchgezogen gezeichneten Pfeiles fließt, wird als positiv angenommen. In diesem Falle wird die Ausgangsspannung Vi positiv. Wenn der Pumpstrom Ip in der entgegengesetzten Richtung fließt, die in Fig. 6 mit einem gestrichelten Pfeil eingezeichnet ist, dann ist die Ausgangsspannung Vi negativ. Die Charakteristik nach Fig. 2 des Pumpstromes Ip, der von dem Detektor 40 in Abhängigkeit vom Luft/Kraftstoffverhältnis ermittelt wird, erhält man dadurch, daß die Sollspannung Va auf einen Wert gesetzt wird, der der Potentialdifferenz entspricht, die sich zwischen den Bezugs- und Sensorelektroden 25 und 27 ergibt, wenn die Sauerstoffkonzentration des Gasgemischs im Meßraum 29 des Sauerstoffsensors 16 auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, d. h. wenn das Sauerstoffpartialdruckverhältnis zwischen den Ober- und Unterseiten der Feststoffelektrolytplatte 24 aus einem vorbestimmten Verhältniswert gehalten wird. Es ist daher möglich, das herrschende Luft/Kraftstoffverhältnis genau über einen breiten Bereich von fett bis mager zu ermitteln. Bei dieser Ausführungsform besteht der Luft/Kraftstoffverhältnissensor 102 nach Fig. 1 aus dem Sauerstoffsensor 16 und dem Detektor 40. Es braucht nicht besonders erwähnt zu werden, daß die Erfindung auch mit vielen anderen Luft/Kraftstoffsensoren und Detektorschaltungen ausgeführt werden kann.

Bei dieser Ausführungsform führt der Mikrocomputer in der Steuereinheit 10 die Funktionen der vier Einrichtungen 103 bis 106 in Fig. 1 aus. Die Steuereinheit 10 steuert bei dieser Ausführungsform das Luft/Kraftstoffverhältnis auf folgende Weise.

Das optimale Luft/Kraftstoffverhältnis für eine Maschine variiert in Abhängigkeit von der Art der Maschine und deren Betriebsbedingungen, wie beispielsweise dem Aufwärmzustand und dem Lastzustand. Die Fig. 7 und 8 zeigen als Beispiel einen Zusammenhang des von einer Maschine benötigten Luft/Kraftstoffverhältnisses und den Maschinenbetriebsbedingungen im stationären Betriebszustand.

In einem Bereich "a" von Fig. 7, der während des normalen Fahrens auf der Straße und in anderen Situationen häufig verwendet wird, ist es wünschenswert, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis nahe dem stöchiometrischen Verhältnis von etwa 14,7 liegt, wenn ein Dreifachkatalysator verwendet wird, und das auf der mageren Seite liegt, wenn ein oxidierender Katalysator verwendet wird.

Im Bereich "b" von Fig. 7, der für hohe Drehzahl und hohe Last gilt, ist es erwünscht, ein Luft/Kraftstoffverhältnis zu verwenden, das zur mageren Seite verschoben ist (A/F=20 bis 23), um Kraftstoff zu sparen, obgleich, es auch möglich ist, das gleiche Luft/Kraftstoffverhältnis wie im Bereich "a" zu verwenden.

Im Bereich "c" hoher Last und voller Öffnung ist es wünschenswert, ein fettes Gemisch (A/F=10 bis 13) zu verwenden, um eine hohe Maschinenleistung und einen Kühleffekt zu erzielen, um eine Beschädigung der Maschine aufgrund steigender Abgastemperaturen zu vermeiden.

Fig. 8 zeigt einen Zusammenhang zwischen dem Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis und der Maschinenbelastung längs der in Fig. 7 strichpunktiert eingezeichneten Linie. Wie sich aus Fig. 8 ergibt, bleibt das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis selbst im stationären Betriebszustand nicht konstant.

Fig. 9 zeigt einen Zusammenhang zwischen dem Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis und einem Maschinenaufwärmzustand, wie durch eine Kühlmitteltemperatur dargestellt, im unbelasteten stationären Betriebszustand. Das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis variiert in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur und der Maschinendrehzahl, wie in Fig. 9 gezeigt. Das Luft/Kraftstoffverhältnis sollte fetter gemacht werden, wenn die Kühlwassertemperatur abnimmt und wenn die Maschinendrehzahl abnimmt.

Dementsprechend bestimmt die Steuereinheit 10 ein Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis (TL) aus der Maschinendrehzahl N, dem Maschinenlastzustand, der sich aus der Ansaugluftströmungsrate Qa und dem Ansaugunterdruck Pv ermitteln läßt, und der Kühlwassertemperatur Tw.

In dem Kraftstoffzumeßsystem nach dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Kraftstoffzuführungs-(Einspritz-)Menge durch eine Impulsdauer (oder Impulsbreite) des Einspritzsteuersignals Si bestimmt. Die Steuereinheit 10 legt die Impulsdauer Ti des Einspritzsteuersignals Si gemäß folgender Gleichung fest:

Ti=QA×Kmr×Coef×α+Ts.

QA ist die Ansaugluftmenge pro Zylinder. Im stationären Betriebszustand der Maschine wird QA aus dem Sensorsignal Qa des Luftströmungsmessers 11 und der Maschinendrehzahl N berechnet und dann in Abhängigkeit von der Temperatur der Ansaugluft korrigiert. Im Übergangszustand wird QA entsprechend dem Ausgangssignal Cv des Drosselklappenstellungssensors 12 und des Ausgangssignals Pv des Drucksensors 10 korrigiert.

Kmr ist ein Faktor, der dem Reziprokwert des Soll- Luft/Kraftstoffverhältnisses entspricht. Kmr wird aus der Maschinendrehzahl N, dem Maschinenlastzustand und der Kühlwassertemperatur Tw wie das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis TL bestimmt.

Coef ist ein Faktor zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangsbetriebszustandes, welcher Faktor in Abhängigkeit von einem Prozentsatz der Kraftstoffverdampfung oder einem Prozentsatz der Kraftstoffwandoberflächenströmung bestimmt werden sollte. Beispielsweise wird der Faktor Coef in Abhängigkeit von der Größe der Fahrzeugbeschleunigung oder -verzögerung, dem Maschinenaufwärmzustand (d. h. der Kühlwassertemperatur Tw) und in Abhängigkeit davon bestimmt, ob nach dem Start ausreichend Zeit verstrichen ist, oder nicht.

Der Faktor Coef wird unter Verwendung beispielsweise der folgenden Gleichung bestimmt:

Coef=(1+Kacc-Kdec),

wobei Kacc ein Beschleunigungs-Anreicherungskoeffizient und Kdec ein Verzögerungs-Abmagerungskoeffizient ist.

In gleicher Weise, wie in der JP-OS 58-1 44 642 beschrieben, werden Kacc und Kdec in Abhängigkeit vom Ein/Aus-Ausgang eines Leerlaufschalters wie in Zeile (D) von Fig. 10 mit fetter Linie dargestellt, variiert, wobei der Leerlaufschalter einen Ein-Ausgang abgibt, wenn das Gaspedal entlastet ist, und einen Aus-Ausgang abgibt, wenn das Gaspedal betätigt wird. Weiterhin variieren Kacc und Kdec in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit des Drosselklappenöffnungssignals Cv und der Änderungsgeschwindigkeit des Ansaugunterdrucksignals Pv.

Der Faktor α ist ein Rückkopplungskorrekturfaktor zur Verminderung einer Abweichung zwischen dem Ist- Luft/Kraftstoffverhältnis (Sensorausgang Ip), wie vom Sauerstoffsensor 16 und dem Detektor 40 ermittelt, und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis TL. Dieser Faktor α wird nach folgenden Gleichungen berechnet:

α=α′±Kp×Dip

α′=α′(alt)±Ki×Dip,

wobei Dip=|Ip-TL |, Kp eine Proportional­ regelkonstante ist, Ki eine Integralregelkonstante ist, α′ eine Integralkomponente ist und α′(alt) ein alter Wert von α′ ist, der bei der vorangehenden Berechnung ermittelt worden ist. In jeder der obigen Gleichungen wird vor der Regelkonstanten Kp oder Ki das positive Vorzeichen im mageren Falle gewählt, bei welchem das Ist- Luft/Kraftstoffverhältnis größer als das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis ist (magere Abweichung), und es wird das negative Vorzeichen in einem fetten Falle gewählt, in welchem das Ist- Luft/Kraftstoffverhältnis kleiner als das Soll- Verhältnis ist (fette Abweichung).

Die Regelvorrichtung nach dieser Ausführungsform ist dazu eingerichtet, beide Werte zu verändern, nämlich die Proportionalregelkonstante (Proportionalfaktor) Kp und die Integralregelkonstante (Integralfaktor) Ki, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis TL mager, stöchiometrisch oder fett ist und ob das Ist- Luft/Kraftstoffverhältnis von dem Soll-Verhältnis TL zur mageren Seite (magere Abweichung) oder zur fetten Seite (fette Abweichung) abweicht, wie in der Tabelle nach Fig. 11 gezeigt. In der Tabelle nach Fig. 11 sind sechs Symbole, die jeweils aus vier Buchstaben bestehen, konstante Werte, nämlich KpLL, KpLS, . . . KpRR, die als die Proportionalregelkonstante Kp verwendet werden, und sechs Symbole, ebenfalls aus vier Buchstaben bestehend, nämlich KiLL, KiLS . . . KiRR konstante Werte, die als Integralregelkonstante Ki verwendet werden. Im mageren Falle (magere Abweichung) wird die Proportionalregelkonstante Kp gleich KpLL, KpLS oder KpLR gemacht, und die Integralregelkonstante Ki wird gleich KiLL, KiLS oder KiLR gemacht. Bei jedem dieser sechs Symbole, die im mageren Falle verwendet werden, gibt der dritte Buchstabe L die magere Abweichung an. Im fetten Falle (fette Abweichung) wird Kp gleich einem der konstanten Werte gemacht, die durch die Symbole dargestellt werden, die den Buchstaben R als dritten Buchstaben nach Kp haben, und Ki wird gleich einem der konstanten Werte gemacht, die durch Symbole dargestellt sind, die als dritten Buchstaben R nach den Buchstaben Ki haben. In jedem der Werte KpLL, KiLL, KpRL und KiRL der ersten Reihe in der Tabelle nach Fig. 11 gibt der letzte Buchstabe L eine magere Regelung an, bei welcher das gewünschte Verhältnis TL mager ist. In jedem der Symbole KpLS, KiLS, KpRS und KiRS der zweiten Reihe gibt der letzte Buchstabe S eine stöchiometrische Regelung an, bei der das Soll-Verhältnis TL stöchiometrisch ist. Der letzte Buchstabe R von jedem der Werte KpLR, KiLR, KpRR und KiRR in der letzten Reihe gibt eine fette Regelung an, bei der das Soll- Verhältnis TL fett ist.

Die konstanten Werte, die in der Tabelle nach Fig. 11 aufgelistet sind, sind so festgelegt, daß die folgenden Ungleichungen erfüllt werden:

KpLR<KpLS<KpLL
KiLR<KiLS<KiLL
KpRR<KpRS<KpRL
KiRR<KiRS<KiRL
KpRL<KpLL
KpRS<KpLS
KpRR<KpLR
KiRL<KiLL
KiRS<KiLS
KiRR<KiLR

Dies bedeutet, daß der Wert einer jeden der Regelkonstanten Kp und Ki, die bei der fetten Regelung verwendet werden, bei der das Soll-Verhältnis TL auf der fetten Seite liegt, kleiner als der Wert ist, der bei der mageren Regelung verwendet wird, bei welchem das Soll-Verhältnis TL auf der mageren Seite liegt. Der Wert einer jeden Regelkonstanten Kp oder Ki, der im fetten Falle verwendet wird, ist niedriger als der Wert, der im mageren Falle verwendet wird.

In der obigen Gleichung, die Ti ausdrückt, ist Ts eine Spannungskorrekturgröße.

Die Steuereinheit 10 nach dieser Ausführungsform führt wiederholt eine Luft/Kraftstoffverhältnis-Regelroutine aus, die in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist.

In einem ersten Schritt S1 der Luft/Kraftstoffverhältnis-Regelroutine nach Fig. 12 prüft die Steuereinheit 10, ob irgendein Fehler im Luft/Kraftstoffverhältnis-Regelsystem vorhanden ist. Beispielsweise verwendet der Schritt S1 ein Abnormitätskennzeichen Fabn, das auf 1 gesetzt wird, wenn ein Fehler vorhanden ist, und zwar durch eine weitere Routine, wie beispielsweise eine Routine zur Ermittlung eines gebrochenen Drahtes des Heizelementes des Sauerstoffsensors. Wenn Fabn gleich 1 ist, geht die Steuereinheit 10 zu einem Schritt S18 über, ohne die Regelung auszuführen. Beim Schritt S18 klemmt die Steuereinheit 10 den Rückkopplungskorrekturfaktor α (und die Integralkomponente α′ der Integralregelung) bei einem Wert von 100%. Sodann setzt die Steuereinheit 10 ein Geschlossen/Offen-Kennzeichen Fco auf Null (Schritt S20) und kehrt zu einer Hauptroutine zurück. Dies bedeutet, daß eine Steuerung in offener Schleife ausgeführt wird. Das Kennzeichen Fco ist ein Indikator, der das Vorhandensein einer geschlossenen Schleife, d. h. einer Regelung anzeigt, wenn er 1 ist, und zeigt eine Steuerung mit offener Schleife an, wenn er Null ist.

Wenn das Abnormitätskennzeichen Fabn nicht gleich Null ist, dann geht die Steuereinheit 10 vom Schritt S1 auf einen Schritt S2 über, bei dem die Steuereinheit 10 das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis TL in Abhängigkeit von den Maschinenbetriebsbedingungen, wie beispielsweise der Maschinendrehzahl, der Maschinenbelastung und der Kühlmitteltemperatur berechnet, wie zuvor beschrieben.

Sodann liest die Steuereinheit 10 den Ausgang Ip des Luft/Kraftstoffverhältnisdetektors in einem Schritt S3 und verzögert das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis TL in einem Schritt S4. Weil der Sauerstoffsensor in der Abgasleitung angeordnet ist, wird die Reaktion der Regelung auf der Grundlage des Soll- Luft/Kraftstoffverhältnisses TL, das zu einem gegebenen Zeitpunkt berechnet worden ist, um eine Zeitdauer verzögert, die der Transportzeit des Luft/Kraftstoffgemisches von den Einspritzeinrichtungen bis zum Sauerstoffsensor entspricht. Der Schritt S4 ist dazu vorgesehen, das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis TL um diese Zeitdauer zu verzögern.

In einem Schritt S5 ermittelt die Steuereinheit 10, ob der Pumpstrom Ip ausgeschaltet ist, oder nicht. Die Pumpstromzuführschaltung 43 der Detektorschaltung 40 ist dazu vorgesehen, den Pumpstrom beispielsweise auf Null zu halten, wenn das Heizelement des Sauerstoffsensors unmittelbar nach dem Start der Maschine noch nicht warm genug ist. In einem solchen Falle ist es nicht möglich, das Ist-Luft/Kraftstoffverhältnis richtig zu ermitteln. Daher geht die Steuereinheit 10 zu Schritt S18 über, um α und α′ auf 100% festzuhalten, wenn der Pumpstrom nicht zugeführt wird.

Wenn der Pumpstrom Ip vorhanden ist, dann prüft die Steuereinheit 10 weiterhin, ob die Maschinenkühlmitteltemperatur gleich oder niedriger als -30°C ist, oder nicht. Dies wird an einem Schritt S6 ausgeführt. Wenn es sehr kalt ist, dann ist die Verbrennung der Maschine nicht normal, so daß eine Regelung nicht in der erforderlichen Genauigkeit ausgeführt werden kann. Daher geht die Steuereinheit 10 vom Schritt S6 zum Klemmschritt S18 über, um die Steuerung mit offener Schleife zu beginnen, wenn die Kühlmitteltemperatur gleich oder niedriger als -30°C ist.

Wenn die Kühlmitteltemperatur höher als -30°C ist, dann geht die Steuereinheit 10 vom Schritt S6 zu einem Schritt S7 über. Im Schritt S7 wird geprüft, ob der Beschleunigungs-Anreicherungskoeffizient Kacc größer als ein vorbestimmter Wert A ist, der gleich Null sein kann. Ein nächster Schritt S8 dient der Prüfung, ob der Verzögerungs-Abmagerungskoeffizient größer als ein vorbestimmter Wert B ist, der ebenfalls gleich Null sein kann. Ein nächster Schritt S9 dient der Prüfung, ob das Regelsystem in einem Kraftstoffunterbrechungszustand ist, oder nicht.

Wenn die Antwort einer der Schritte S7, S8 und S9 zustimmend ist (JA), dann geht die Steuereinheit zu einem Schritt S19 über. Ein Schritt S10 wird nur erreicht, wenn alle Antworten in den Schritten S7, S8 und S9 negativ (NEIN) sind.

Im Schritt S19 ermittelt die Steuereinheit 10, ob ein Stationärzustandszählergebnis Cstd eines Stationärzustandszählers größer als ein vorbestimmter Wert X ist. Wenn der Zählerstand Cstd größer als X ist, dann entscheidet die Steuereinheit 10, daß die Regelung auf einen stationären Zustand eingestellt ist. In diesem Falle setzt daher die Steuereinheit 10 das Geschlossen/Offen-Kennzeichen Fco im Schritt S20 auf Null und kehrt zur Hauptroutine zurück. In diesem Falle werden α und α′ bei den herrschenden Werten von α und α′ geklemmt, die bei der vorangehenden Berechnung berechnet worden waren, und es wird die Steuerung mit offener Schleife ausgeführt. Wenn die Regelung beispielsweise bei α=110% eingestellt ist, dann wird der Korrekturfaktor α auf 110% gehalten.

Wenn das Zählergebnis Cstd nicht größer als X ist, dann klemmt die Steuereinheit 10 die Werte von α und α′ bei 100% im Schritt S18 und führt die Steuerung mit offener Schleife aus, weil der stationäre Zustand noch nicht erreicht worden ist.

Wenn alle Antworten in den Schritten S7, S8 und S9 NEIN sind, dann führt die Steuereinheit 10 die Regelung in geschlossener Schleife aus. Die Steuereinheit 10 prüft das Geschlossen/Offen-Kennzeichen Fco im Schritt S10. Wenn Fco=1, dann springt die Steuereinheit 10 zu einem Schritt S13, die Schritte S11 und S12 in Abhängigkeit von der Entscheidung, daß die Regelung im vorangehenden Betriebszyklus ausgeführt worden ist, überspringend. Wenn Steuerung in offener Schleife im vorangehenden Zyklus ausgeführt worden war und daher Fco Null ist, dann geht die Steuereinheit 10 über die Schritte S11 und S12 zum Schritt S13 über. Die Steuereinheit 10 löscht den Stationärzustandszähler, um den Zählerstand Cstd in seinen Anfangszustand zu versetzen (Schritt S11) und setzt das Kennzeichen Fco auf 1, um den Regelungszustand anzuzeigen (Schritt S12).

Beim Schritt S13 bestimmt die Steuereinheit 10, ob der Zählerstand Cstd größer als der vorbestimmte Wert X ist, oder nicht. Wenn der Wert größer als X ist, dann überspringt die Steuereinheit 10 den nächsten Schritt S14 und geht zu einem Schritt S15 über. Wenn Cstd nicht größer als X ist, dann erhöht die Steuereinheit 10 den Wert von Cstd um eine Stufe im Schritt S14.

Beim Schritt S15 führt die Steuereinheit 10 eine Abnormitätsprüfung für Ip aus. Wenn die Ausgangsspannung Vi entsprechend Ip der Detektorschaltung gleich 0 V oder 5 V ist (die Spannung der Quelle), dann sieht die Steuereinheit 10 die Größe von Ip als anomal an.

Beim nächsten Schritt S16 prüft die Steuereinheit 10, ob die Ausgangsspannung Vs der Sensorelektrode des Sauerstoffsensors 16 abnorm ist, oder nicht. Das heißt, es wird geprüft, ob Vs auf einem vorbestimmten konstanten Wert von beispielsweise 0,4 V gehalten ist.

Bei einem Schritt S17 berechnet die Steuereinheit 10 einen Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoeffizienten KαTW, der zur Einstellung der Proportionalregelkonstanten und der Integralregelkonstanten des Rückkoppelkorrekturfaktors α verwendet wird, in Abhängigkeit von der Maschinenkühlmitteltemperatur, um ein Pendeln durch Verminderung der Regelgeschwindigkeit zu vermeiden, wenn die Kühlmitteltemperatur niedrig ist.

Sodann geht die Steuereinheit 10 vom Schritt S17 von Fig. 12 zu einem Schritt S21 von Fig. 13 über.

Am Schritt S21 ermittelt die Steuereinheit 10, ob das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis TL größer als ein vorbestimmter magerer Ausschnittswert TLL ist. Ist dies der Fall, dann geht die Steuereinheit 10 zu einem Schritt S23 für die magere Regelung über. Wenn TL nicht größer als TLL ist, dann bestimmt die Steuereinheit 10 in einem Schritt S22, ob TL kleiner als ein vorbestimmter fetter Ausschnittswert TLR ist, der kleiner als TLL ist. Wenn TL kleiner als TLR ist, geht die Steuereinheit 10 zu einem Schritt S24 für die fette Steuerung über. Wenn TL nicht kleiner als TLR ist, dann wird im Schritt S25 die stöchiometrische Regelung gewählt. Die Steuereinheit 10 vergleicht daher das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis TL mit den vorbestimmten Werten TLL und TLR und wählt einen der drei Schritte S23, S24 und S25 aus.

Die Steuereinheit 10 setzt die konstanten Werte KpLL, KiLL, KpRL und KiRL für die magere Regelung beim Schritt S23, setzt die konstanten Werte KpLR, KiLR, KpRR und KiRR für die fette Regelung beim Schritt S24 und setzt die konstanten Werte KpLS, KiLS, KpRS und KiRS für die stöchiometrische Regelung beim Schritt S25.

Die Schritte S21 und S22 entsprechen der Bezugsgrößenbestimmungseinrichtung 105 in Fig. 1, und die Schritte S23, S24 und S25 entsprechen der Regelkonstanteneinstelleinrichtung 106 von Fig. 1.

In einem Schritt S26, der dem Schritt S23, S24 oder S25 folgt, berechnet die Steuereinheit 10 eine Differenz Dip=Ip-TL zwischen dem Ist- Luft/Kraftstoffverhältnis Ip und dem Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis TL. Im nächsten Schritt S27 ermittelt die Steuereinheit 10, ob die Differenz Dip gleich oder größer als Null ist. Wenn Dip kleiner als Null ist, dann herrscht der fette Zustand, in dem das Ist-Luft/Kraftstoffverhältnis vom Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis zur fetteren Seite hin abweicht (fette Abweichung). Die Steuereinheit 10 tritt dann in eine Folge von Schritten S28 bis S36 ein. Die Steuereinheit 10 nimmt hingegen den Weg über die Schritte S32 bis S37, wenn Dip größer als Null ist (magere Abweichung) oder wenn Dip gleich Null ist. Im letzteren Falle ist das Ist-Verhältnis gleich dem Soll-Verhältnis.

Im Schritt S28 multipliziert die Steuereinheit 10 den Absolutwert von Dip (wobei Dip in diesem Falle negativ ist) mit dem Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoeffizienten KαTW, der im Schritt S17 ermittelt worden ist, und schreibt das durch diese Multiplikation erhaltene Produkt als neuen Wert von Dip ein.

Beim Schritt S29 prüft die Steuereinheit 10 ein Fett/Mager-Kennzeichen Frl, das die magere Abweichung anzeigt, wenn es 1 ist, und die fette Abweichung anzeigt, wenn es Null ist.

Wenn Frl gleich 1 ist, dann wird eine grüne Leuchtdiode (LED) im Schritt S30 ausgeschaltet, um einen Wechsel von der mageren Abweichung im vorangehenden Zyklus auf die fette Abweichung im laufenden Zyklus anzuzeigen, und es wird dann das Kennzeichen Frl im Schritt S31 auf Null rückgesetzt. Die grüne Leuchtdiode ist in der Steuereinheit vorgesehen und wird intermittierend während der λ-Regelung ein- und ausgeschaltet, um den Betriebszustand anzuzeigen. Die Leuchtdiode wird bei fetter Abweichung eingeschaltet und bei magerer Abweichung ausgeschaltet. Wenn Frl nicht gleich 1 ist, dann geht die Steuereinheit 10 vom Schritt S29 zum Schritt S36 über, wobei die Schritte S30 und S31 übersprungen werden.

Im Falle magerer Abweichung registriert die Steuereinheit 10 als neuen Wert von Dip das Produkt, das man durch Multiplikation von Dip (was positiv ist) mit dem Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoeffizienten KαTW im Schritt S32 erhalten hat, und prüft im Schritt S33, ob Frl gleich 1 ist. Wenn Frl nicht gleich 1 ist, dann schaltet die Steuereinheit 10 die grüne Leuchtdiode im Schritt S34 an, um einen Wechsel von der fetten Abweichung des vorangehenden Zyklus zur mageren Abweichung im laufenden Zyklus anzuzeigen, und setzt dann das Kennzeichen Frl im Schritt S35 auf 1. Wenn Frl gleich 1 ist, dann überspringt die Steuereinheit 10 die Schritte S34 und S35 und geht zum Schritt S37 über.

Bei einem ausgewählten der alternativen Schritte S36 und S37 berechnet die Steuereinheit 10 den Rückkopplungskorrekturfaktor α und die Integralkomponente α′, indem die Regelkonstantenwerte verwendet werden, die durch einen der Schritte S23, S24 und S25 eingestellt worden sind. Die Integralkomponente α′ ist die Größe einer Integralsteuerung zur Verminderung eines Stationärzustandsfehlers auf Null.

Der Schritt S36 dient der Berechnung von α und α′ für die fette Abweichung. Die Integralkomponente α′ wird aus dem alten Wert von α′ berechnet, der im vorangehenden Zyklus berechnet worden war, einer fetten Abweichungsintegralregelkonstanten KiR, die in den Schritten S23, S24 oder S25 auf KiRL, KiRR bzw. KiRS gesetzt wird, und aus Dip, das im Schritt S28 registriert wurde, unter Verwendung der folgenden Gleichung:

α′=α′(alt)-KiR×Dip.

In dieser Gleichung wird KiR×Dip von α′(alt) abgezogen, weil fette Abweichung herrscht. Der Rückkopplungskorrekturfaktor α wird aus der oben berechneten Integralkomponente α′, einer fetten Abweichungsproportionalregelkonstanten KpR, die auf KpRL, KpRR oder KpRS im Schritt S23, S24 oder S25 gesetzt wurde, und aus Dip berechnet, das im Schritt S28 registriert wurde, unter Verwendung der folgenden Gleichung:

α=α′-KpR×Dip.

In dieser Gleichung wird KpR×Dip von α′ abgezogen, um die fette Abweichung durch Verringerung von α zu vermindern.

Im Schritt S37 werden α und α′ für die magere Abweichung unter Verwendung der folgenden Gleichungen berechnet:

α′=α′(alt)+KiL×Dip

α=α′+KpL×Dip

In jeder der obigen Gleichungen wird das positive Vorzeichen anstelle des negativen Vorzeichens verwendet. KiL ist eine magere Abweichungsintegralregelkonstante, die in den Schritten S23, S24 oder S25 auf KiLL, KiLR bzw. KiLS gesetzt wird, und KpL ist eine magere Abweichungsproportionalregelkonstante, die im Schritt S23, S24 oder S25 auf KpLL, KpLR bzw. KpLS gesetzt wird. Dip ist der Wert, der im Schritt S32 registriert wird.

Schließlich begrenzt die Steuereinheit 10 den Rückkopplungskorrekturfaktor α zwischen einem unteren Wert von 75% und einem oberen Wert von 125% im Schritt S38 und kehrt dann zur Hauptroutine zurück, in welcher die Kraftstoffeinspritzimpulsdauer Ti berechnet wird, und die Korrekturwirkung der Regelung wird dem geregelten System zugeführt.

Claims (11)

1. Regelvorrichtung für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemischs mit:
einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (102, 16) zum Ermitteln eines Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (Ip) des der Maschine zugeführten Gemischs über einen breiten Bereich von einem fetten zu einem mageren Gemisch,
einer Bezugswert-Bestimmungseinrichtung (103) zum Bestimmen eines Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (TL) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Maschine,
einer Regeleinrichtung (104) zum Vergleichen des vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (102, 16) ermittelten Ist- Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (Ip) mit dem von der Bezugswert- Bestimmungseinrichtung (103) bestimmten Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis (TL) und zum Erzeugen eines Regelsignals unter Verwendung einer Regelkonstanten (Kp, Ki) im Sinne einer Verminderung der Regelabweichung (Dip) des Ist-Luft/Kraftstoff- Verhältnisses (Ip) vom Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (TL) und
einer Zumeßeinrichtung (101, 4) für einen Bestandteil des Gemischs zum Verändern des Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Abhängigkeit von einem das Regelsignal berücksichtigenden Steuersignal (Si),
gekennzeichnet durch
einen Diskriminator (105) zum Vergleichen des von der Bezugswert-Bestimmungseinrichtung (103) bestimmten Soll- Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (TL) mit einem vorbestimmten Vergleichswert (TLL, TLR) und
eine Einstelleinrichtung (106) zum Einstellen der von der Regeleinrichtung (104) verwendeten Regelkonstanten (Kp, Ki) in Abhängigkeit des vom Diskriminator (105) gelieferten Vergleichsergebnisses

• - auf einen Wert gleich einem Magergemischbereich- Regelkonstantenwert (KLL, KRL), wenn das Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis (TL) in einem Bereich entsprechend einem mageren Gemisch (TL<TLL) liegt, und
• - auf einen Wert gleich einem Fettgemischbereich- Regelkonstantenwert (KLR, KRR), wenn das Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis (TL) in einem Bereich entsprechend einem fetten Gemisch (TL<TLR) liegt,
• - auf einen höheren Wert (KLL, KLS, KLR) setzt, wenn das Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Ip) größer als das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (TL) ist (Ip<TL), und
• - auf einen niedrigeren Wert (KRL, KRS, KRR) setzt, wenn das Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis niedriger als das Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis ist (Ip<TL).

wobei der Magergemischbereich-Regelkonstantenwert (KLL, KRL) höher als der Fettgemischbereich-Regelkonstantenwert (KLR, KRR) ist.

2. Regelvorichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom Diskriminator (105) verwendete vorbestimmte Vergleichswert aus einem im Magergemischbereich liegenden ersten Vergleichswert (TLL) und einem im Fettgemischbereich liegenden zweiten Vergleichswert (TLR), der kleiner als der im Magergemischbereich liegende erste Vergleichswert ist (TLR<TLL), besteht und
daß die Einstelleinrichtung (106) die Regelkonstante (Kp, Ki)

• - auf den Magergemischbereich-Regelkonstantenwert (KLL, KRL) setzt, wenn das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (TL) größer als der im Magergemischbereich liegende erste Vergleichswert (TLL) ist,
• - auf den Fettgemischbereich-Regelkonstantenwert (KLR, KRR) setzt, wenn das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (TL) kleiner als der im Fettgemischbereich liegende zweite Vergleichswert (TLR) ist, und
• - auf einen stöchiometrischen Regelkonstantenwert (KLS, KRS) setzt, der kleiner als der Magergemischbereich- Regelkonstantenwert (KLL, KRL) und größer als der Fettgemischbereich-Regelkonstantenwert (KLR, KRR) ist, wenn das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (TL) kleiner als der erste Vergleichswert (TLL) und größer als der zweite Vergleichswert (TLR) ist (TLL<TL<TLR).

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Einstelleinrichtung (106) eingestellte Regelkonstante ein Proportionalfaktor (Kp) einer Proportionalregelung und/oder ein Integralfaktor (Ki) einer Integralregelung ist.

4. Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (106) je sechs konstante Werte für den Proportionalfaktor (Kp) und den Integralfaktor (Ki) speichert, wobei jeweils von der Richtung der Abweichung des Ist- Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vom Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis (Ip<TL, IP<TL) abhängige unterschiedliche Werte für den Magergemischbereich-Regelkonstantenwert (KpLL, KpRL, KiLL, KiRL), für den Fettgemischbereich-Regelkonstantenwert (KpLR, KpRR, KiLR, KiRR) und den stöchiometrischen Regelkonstantenwert (KpLS, KpRS, KiLS, KiRS) gespeichert werden.

5. Regelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen Regelungskorrekturfaktor in Abhängigkeit von der Regelabweichung (Dip) bestimmt unter Verwendung des Wertes der von der Einstelleinrichtung (106) eingestellten Regelkonstanten und das Steuersignal derart erzeugt, daß es eine Kraftstoffzuführmenge darstellt, die gleich einer Summe aus einer vorbestimmten ersten Menge und einer zweiten Menge ist, die man durch Multiplikation eines vorbestimmten Multiplikanden mit dem Regelungskorrekturfaktor erhält.

6. Regelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplikand ein Produkt ist, das man durch Multiplizieren einer Kraftstoffzuführgrundmenge mit einem Übergangszustandskorrekturfaktor erhält.

7. Regelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung regelmäßig eine Berechnung des Regelungskorrekturfaktors wiederholt, der gleich der Summe einer proportionalen Komponentengröße, die ein Produkt aus der Regelabweichung (Dip) und dem Proportionalfaktor (Kp) ist, und einer Integralkomponentengröße ist, die eine Summe aus einem vorangehenden Wert der Integralkomponentengröße gemäß einer vorangehenden Berechnung und einer Summe aus der Regelabweichung (Dip) und dem Integralfaktor (Ki) ist.

8. Regelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung wenigstens eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (4) aufweist und das Steuersignal die Kraftstoffeinspritzmenge darstellt.

9. Regelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor ein dem Abgas der Maschine (1) ausgesetzter Sauerstoffsensor (16) ist.

10. Regelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugswertbestimmungseinrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis (TL) in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl, der Maschinenbelastung und der Maschinentemperatur festlegt.