DE3718720A1 - Verfahren zur regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses einer brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren zur regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses einer brennkraftmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1483—Proportional component
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung
des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses einer Brennkraft
maschine, wobei die Ausgangsspannung einer Sauer
stoffmeßsonde, die im Abgaskanal der Brennkraft
maschine angeordnet ist, einem Regler zugeführt wird
und der Regler eine Stellgröße für das Kraftstoff-
Luft-Verhältnis abgibt.
Mit der Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses
bei Brennkraftmaschinen wird in erster Linie eine
Verminderung schädlicher Anteile der Abgasemissionen
von Brennkraftmaschinen angestrebt. Es ist dazu bei
spielsweise ein Verfahren mit einer im Abgasstrom
der Brennkraftmaschine angeordneten Sauerstoffmeß
sonde bekannt, die eine Integriereinrichtung ansteu
ert, wobei das Ausgangssignal der Abgasmeßsonde an
einen Schwellwertschalter gelegt wird und diesen bei
Erreichen des Schwellwertes umschaltet und wobei mit
dem Umschalten des Schwellwertschalters die Integra
tionsrichtung der Integriereinrichtung geändert
wird. In Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebs
parameter der Brennkraftmaschine, insbesondere in
Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge der Brennkraft
maschine, wird die Zeitkonstante der Integrierein
richtung geändert. Die im Zusammenhang mit dem be
kannten Verfahren vorgeschlagene Integriereinrich
tung mit veränderbarer Zeitkonstante genügt jedoch
nicht den Anforderungen bezüglich einer genauen und
anpassungsfähigen Regelung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn
zeichnet, daß dem einen Mikroprozessor umfassenden
Regler ferner der Last und der Drehzahl der Brenn
kraftmaschine entsprechende Signale zugeführt wer
den, daß jeweils nach einem Sprung der Ausgangsspan
nung der Sauerstoffmeßsonde ein Sprung der Stellgrö
ße erfolgt und daß die Stellgröße durch Addition
eines vorgegebenen Wertes und eines zusätzlichen
Wertes gebildet wird, daß der zusätzliche Wert je
weils durch Multiplikation eines von der Last und
von der Drehzahl abhängigen Koeffizienten mit einer
Zählvariablen abgeleitet wird und daß die Zählvaria
ble durch den jeweiligen Sprung der Ausgangsspannung
der Sauerstoffmeßsonde auf 0 gesetzt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß
der Koeffizient bei einem Sprung der Ausgangsspan
nung der Sauerstoffmeßsonde aus den dann zugeführten
Signalen, welche der Last und der Drehzahl entspre
chen, berechnet und bis zum folgenden Sprung gespei
chert wird. Dadurch wird einerseits Rechenzeit ge
spart und andererseits in einfacher Weise ermög
licht, daß weitere Parameter bei der Berechnung der
Stellgröße berücksichtigt werden können.
Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens ist dadurch möglich, daß der Wert des Sprun
ges ebenfalls von der Last und der Drehzahl der
Brennkraftmaschine abhängig ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah
rens,
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Programms, mit welchem
der Mikroprozessor betrieben wird, und
Fig. 3 Zeitdiagramme zur Darstellung des erfindungs
gemäßen Verfahrens.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist die Sauerstoffmeß
sonde 1 mit dem Eingang eines Multiplexers 2 verbun
den, dessen anderem Eingang ein der angesaugten Luft
menge Q entsprechendes Signal zugeführt wird. Der
Ausgang des Multiplexers 2 ist mit dem Eingang eines
Analog/Digital-Wandlers 3 verbunden, so daß sowohl
die Ausgangsspannung der Sauerstoffmeßsonde 1 als
auch das die Ansaugluftmenge Q darstellende Signal
abwechselnd in digitale Werte umgewandelt werden.
Diese werden einer Ein/Ausgabe-Einheit 4 zugeführt,
die Teil eines Mikrocomputers ist und über ein Bus
system 5 mit einem Mikroprozessor 6 einem Nur-Lese-
Speicher 7 und einem Schreib-Lese-Speicher 8 verbun
den ist. Der Nur-Lese-Speicher 7 dient zur bleiben
den Speicherung des Programms einschließlich der für
die Ausführung des Programms benötigten Konstanten.
Im Schreib-Lese-Speicher 8 werden die während des
Programmlaufs entstehenden Variablen gespeichert.
Einem Eingang 9 des Mikroprozessors wird ein Dreh
zahlsignal n zugeführt, dessen Frequenz der Drehzahl
der Brennkraftmaschine proportional ist. Durch Aus
zählen der Periodendauer dieses Signals wird in an
sich bekannter Weise die Drehzahl n der Brennkraft
maschine gemessen und das Ergebnis im Schreib-Lese-
Speicher 8 abgespeichert. Die vom Mikroprozessor
berechnete Stellgröße wird über die Ein/Ausgabe-Ein
heit 4, einen Digital/Analog-Wandler 10 und eine End
stufe 11 dem Ausgang 12 zugeführt. Da die üblicher
weise verwendeten Stellglieder mit einem Strom ange
steuert werden, ist bei dem dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel die Stellgröße mit dem Formelzeichen I
bezeichnet.
Der in Fig. 1 dargestellte Mikrocomputer einschließ
lich des Multiplexers 2, des Analog/Digital-Wandlers
3 und des Digital/Analog-Wandlers 10 ist in verschie
denen Ausführungen als sogenannter Ein-Chip-Mikrocom
puter erhältlich.
Bei dem Flußdiagramm gemäß Fig. 2 sind lediglich die
Programmteile des im Nur-Lese-Speichers 7 abgespei
cherten Programms dargestellt, deren Erläuterung zum
Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens erfor
derlich ist. Nach dem Start des Programms bei 14
erfolgt bei 15 eine Abfrage der Ausgangsspannung Us
der Sauerstoffmeßsonde. Bei 16 verzweigt sich das
Programm in Abhängigkeit davon, ob ein Sprung bei
der Ausgangsspannung Us der Sauerstoffmeßsonde vor
liegt. Liegt ein Sprung vor, so wird bei 17 eine
Zählvariable m auf 0 gesetzt. Daraufhin werden im
Programmteil 18 die Werte für Pi und K ermittelt.
Die hierzu im einzelnen erforderlichen Rechenschrit
te sind in dem Flußdiagramm nicht dargestellt. Die
Ermittlung der Werte von Pi und K setzt jedoch vor
aus, daß der Wert der Drehzahl n bereits ermittelt
und der Wert von Q gelesen wurde. In Abhängigkeit
dieser Werte werden aus gespeicherten Tabellen der
Wert Pi und ein Steigungsmaß a der in Fig. 3a) darge
stellten Geraden entnommen. Der Koeffizient K wird
dann durch Multiplikation des Steigungsmaßes a mit
der Dauer einer Taktperiode des Mikroprozessors 5
gewonnen.
Anschließend wird im Programmteil 19 der Wert Im
unter Benutzung der Größen Pi und K sowie der Zähl
variablen m nach der Formel Im = Pi + K * m gebil
det. Der ermittelte Wert wird bei 20 über die Ein/-
Ausgabe-Einheit 4 (Fig. 1) ausgegeben. Anschließend
wird die Zählvariable m bei 21 um 1 erhöht.
Das Programm wird dann mit der Abfrage der Ausgangs
spannung Us der Sauerstoffmeßsonde wiederholt. Ist
inzwischen kein Sprung aufgetreten, so wird mit der
um 1 erhöhten Zählvariablen jedoch mit konstant
gebliebenen Werten von Pi und K bei 19 der nächste
Wert für die Stellgröße Im errechnet.
Hat jedoch inzwischen ein Sprung stattgefunden, so
wird bei 17 die Zählvariable m wieder auf 0 gesetzt.
Im Anschluß daran werden bei 18 neue Werte für Pi
und K errechnet.
Fig. 3a) zeigt den jeweils angestrebten Verlauf des
zeitabhängigen Anteils der Stellgröße als Funktion
der Zeit. Dabei ist die Steigung a der Geraden abhän
gig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine,
insbesondere von der Drehzahl und der Last, welche
über die angesaugte Luftmenge gemessen wird. Das
Diagramm gemäß Fig. 3b) zeigt den Verlauf der Stell
größe Im, wobei auf der Zeitachse als Maßeinheit
Taktperioden des Mikroprozessors aufgetragen sind,
die mit dem jeweiligen Wert der Zählvariablen be
zeichnet sind. Zum Zeitpunkt 0 ist ein Sprung der
Ausgangsspannung der Sauerstoffmeßsonde aufgetreten,
worauf der Regler mit einem Signalsprung Pi rea
giert, an welchen sich ein zeitlinearer Verlauf
anschließt, der, jedoch bedingt durch die endliche
Rechengeschwindigkeit des Mikrocomputers, stufen
weise erfolgt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Ver
hältnisses einer Brennkraftmaschine, wobei die Aus
gangsspannung einer Sauerstoffmeßsonde, die im Abgas
kanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, einem
Regler zugeführt wird und der Regler eine Stellgröße
für das Kraftstoff-Luft-Verhältnis abgibt, dadurch
gekennzeichnet, daß dem einen Mikroprozessor umfas
senden Regler ferner der Last und der Drehzahl der
Brennkraftmaschine entsprechende Signale zugeführt
werden, daß jeweils nach einem Sprung der Ausgangs
spannung der Sauerstoffmeßsonde ein Sprung der Stell
größe erfolgt und daß die Stellgröße durch Addition
eines vorgegebenen Wertes und eines zusätzlichen
Wertes gebildet wird, daß der zusätzliche Wert je
weils durch Multiplikation eines von der Last und
von der Drehzahl abhängigen Koeffizienten mit einer
Zählvariablen abgeleitet wird und daß die Zählvaria
ble durch den jeweiligen Sprung der Ausgangsspannung
der Sauerstoffmeßsonde auf 0 gesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Koeffizient bei einem Sprung der Aus
gangsspannung der Sauerstoffmeßsonde aus den dann
zugeführten Signalen, welche der Last und der Dreh
zahl entsprechen, berechnet und bis zum folgenden
Sprung gespeichert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Sprunges
ebenfalls von der Last und der Drehzahl der Brenn
kraftmaschine abhängig ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718720 DE3718720A1 (de) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | Verfahren zur regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses einer brennkraftmaschine |
EP88105140A EP0293571A3 (de) | 1987-06-04 | 1988-03-30 | Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luftverhältnisses einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718720 DE3718720A1 (de) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | Verfahren zur regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses einer brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3718720A1 true DE3718720A1 (de) | 1988-12-22 |
Family
ID=6329046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873718720 Withdrawn DE3718720A1 (de) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | Verfahren zur regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses einer brennkraftmaschine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0293571A3 (de) |
DE (1) | DE3718720A1 (de) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3039436C3 (de) * | 1980-10-18 | 1997-12-04 | Bosch Gmbh Robert | Regeleinrichtung für ein Kraftstoffzumeßsystem einer Brennkraftmaschine |
JPS57122145A (en) * | 1981-01-22 | 1982-07-29 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio control unit |
JPS60111038A (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
JPS61169635A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-07-31 | Hitachi Ltd | 空燃比制御方法 |
-
1987
- 1987-06-04 DE DE19873718720 patent/DE3718720A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-03-30 EP EP88105140A patent/EP0293571A3/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0293571A3 (de) | 1989-01-25 |
EP0293571A2 (de) | 1988-12-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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