DE3831289A1 - System zur steuerung des luft-kraftstoff-verhaeltnisses eines einer brennkraftmaschine zugeleiteten brennbaren gemisches - Google Patents
System zur steuerung des luft-kraftstoff-verhaeltnisses eines einer brennkraftmaschine zugeleiteten brennbaren gemischesInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem Steuerabgas
emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine und insbeson
dere mit einem System zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Ver
hältnisses eines einer Brennkraftmaschine zugeleiteten
brennbaren Gemisches.
Bisher hat man zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhält
nisses eines brennbaren Gemisches, das einer Brennkraft
maschine zugeleitet wird, ein sogenanntes "Rücksprung(jump
back)-Steuersystem" verwendet, bei dem ein nichtlineares Aus
gangssignal eines Sauerstoffsensors, dessen Ausgang sich bei
einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis des
brennbaren Gemisches plötzlich ändert, ausgenützt wird ohne
dessen Modifizierung zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses. Dies wird verständlich aus der Arbeitskurve
"g 1" (diese Kurve ist mit strichlierter Linie dargestellt)
in Fig. 2. Diese stellt das nichtlineare Ausgangssignal des
Sauerstoffsensors dar. Beim Rücksprung-Steuersystem wird
das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors umgewandelt in ein
Binärsignal, und die Kraftstoffeinspritzzeit wird gesteuert
in Abhängigkeit mit einem Instruktionssignal, das aus einem
Proportionalteil und einem Integralteil besteht und welches
auf dem Binärsignal beruht. Die erste vorläufige japanische
Patentveröffentlichung Nr. 61-10 762 zeigt eines dieser her
kömmlichen Steuersysteme der beschriebenen Art.
Jedoch kommt bei dem Steuersystem der soeben beschriebenen
Art aufgrund einer Eigenschaft seines Aufbaus eine Situation
vor, bei welcher ein Steuerfehler im normalen Betriebsablauf
der Brennkraftmaschine an Bedeutung gewinnt aufgrund sowohl
der plötzlichen Änderung des Ausgangssignals des Sauerstoff
sensors und der unvermeidbaren Ansprechverzögerung der Ein
spritzzeitsteuerung für das Luft-Kraftstoff-Gemisch gegenüber
der Zeit, bei welcher das Abgas durch den Sauerstoffsensor
erfaßt worden ist. Wie sich in der Tat aus Fig. 8 ergibt,
tritt eine beträchtliche Ansprechverzögerung im Abgas
system einer Brennkraftmaschine auf. Fig. 6B zeigt eine
Kurvendarstellung, welche ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
bei einer Betriebsbedingung veranschaulicht, bei welcher
die Frequenz des Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuersystems
1 Hz beträgt und die Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl
von 3000 Umdrehungen pro Minute ohne anliegende Belastung
umläuft. Aus dieser Kurvendarstellung ergibt sich, daß ein
Steuerfehler im Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
von 0,6 bis 0,7 erzeugt wird. Dieser Fehler bewirkt eine
Verringerung der Reinigungswirkung eines katalytischen Drei
wegekonverters, der im Abgassystem eingebaut ist. Um diesen
Nachteil zu vermeiden, ist gewöhnlich eine größere Kataly
satormenge erforderlich; jedoch führt dies zur Erhöhung der
Herstellungskosten des katalytischen Konverters.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes System
zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines einer
Brennkraftmaschine zugeleiteten brennbaren Gemisches zu
schaffen, das frei ist von den obengenannten Nachteilen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1
angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
steuersystem geschaffen, bei dem der Steuerfehler des Luft-
Kraftstoff-Verhältnisses bei normalem Betriebsablauf der
Brennkraftmaschine erheblich verringert ist.
Gemäß der Erfindung wird ein System zur Steuerung des Luft-
Kraftstoff-Verhältnisses eines einer Brennkraftmaschine zu
geleiteten brennbaren Gemisches angegeben. Dieses System
enthält einen Sauerstoffsensor, der in einem Abgassystem
der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wobei der Sauerstoff
sensor eine plötzliche Charakteristikänderung aufweist, wenn
er einem von einem brennbaren Gemisch mit stöchiometrischem
Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzeugtem Abgas ausgesetzt ist
und der Sauerstoffsensor ein Signal abgibt, das repräsentativ
für die Sauerstoffkonzentration im Abgas ist. Das System ent
hält ferner erste Mittel zur Linearisierung des Signals,
so daß ein halblinearisiertes Signal erzeugt wird, und
zweite Mittel zur Steuerung der der Brennkraftmaschine in
Abhängigkeit vom halblinearisierten Signal zugeführten
Kraftstoffmenge.
Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Steuersystems, das
ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist;
Fig. 2 eine Kurvendarstellung eines von einem Sauer
stoffsensor abgegebenen Ausgangssignals und
ein Signal, das von einer Linearisierschaltung
erzeugt wird;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Linearisierschaltung;
Fig. 4 einen elektrischen Schaltkreis der Linearisier
schaltung;
Fig. 5 eine Kurvendarstellung für die Ausgangssignale,
welche vom Sauerstoffsensor und der Linearisier
schaltung abgegeben werden, wenn die Frequenz
des Steuersystems relativ hoch ist;
Fig. 6A eine Kurvendarstellung der Ausgangssignale des
Sauerstoffsensors und der Linearisierschaltung,
wenn die Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl
von 3000 Umdrehungen pro Minute umläuft;
Fig. 6B eine Kurvendarstellung für das Luft-Kraftstoff-
Verhältnis eines brennbaren Gemisches, welches
in einem herkömmlichen Luft-Kraftstoff-Verhält
nissteuersystem auftritt;
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Steuersystems eines
zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 8 eine Kurvendarstellung zur Verdeutlichung einer
Ansprechverzögerung in einem Abgassystem; und
Fig. 9 ein Schaltbild für eine Mischstufe im zweiten
Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert.
In der Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Luft-Kraftstoff-
Verhältnissteuersystems eines ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung dargestellt.
Wie sich aus der Figur ergibt, wird die Sauerstoffkonzen
tration im Abgas, das von einer Brennkraftmaschine 1 erzeugt
wird, mit Hilfe eines Sauerstoffsensors 3 gemessen, der in
einem Auspuffrohr 2 montiert ist. Der Sauerstoffsensor 3
ist vom Zirkonoxidtyp und mit einer Heizeinrichtung ausge
stattet. Ein Ausgangsspannungssignal "Vs", das vom Sauer
stoffsensor 3 erzeugt wird, zeigt eine nichtlineare Charak
teristik, wie sie durch die strichpunktierte Kurve "g 1" in
der Fig. 2 dargestellt ist. Das heißt, das Ausgangsspannungs
signal "Vs" zeigt etwa um 0,5 V beim stöchiometrischen Ver
hältnis (λ=1) eine plötzliche Spannungsänderung vor und
hinter dem stöchiometrischen Verhältnis. Das Ausgangs
spannungssignal "Vs", das vom Sauerstoffsensor 3 erzeugt
wird, wird einem PID-Regler 5 (Proportional-, Integral- und
Differentialregler) über eine Linearisierschaltung 4 zuge
leitet. Der PID-Regler 5 bestimmt die Kraftstoffmenge "Q",
welche in die Brennkraftmaschine praktisch eingespritzt
wird. Das heißt, der PID-Regler 5 bestimmt die praktisch
eingespritzte Kraftstoffmenge "Q" durch Korrektur des Werts
der eingespritzten Kraftstoffmenge, welche durch eine be
kannte elektronische Steuereinrichtung (nicht dargestellt)
mit Hilfe eines von der Linearisierschaltung gelieferten
Signals berechnet wird aufgrund der in die Brennkraft
maschine eingeleiteten Luftmenge. Beim beschriebenen Aus
führungsbeispiel führt der PID-Regler 5 sowohl eine Propor
tional-Regeltätigkeit als auch eine Integral-Regeltätigkeit
durch.
Die Linearisierungsschaltung 4 linearisiert das Ausgangs
spannungssignal "Vs", welches vom Sauerstoffsensor 3 gelie
fert wird.
Wie die Fig. 3 zeigt, besitzt die Linearisierschaltung 4
eine Eingangsklemme 4 a, welcher das Ausgangsspannungssignal
"Vs" des Sauerstoffsensors 3 zugeleitet wird, sowie eine
Ausgangsklemme 4 b, von welcher ein Instruktionssignal dem
PID-Regler 5 zugeleitet wird. Die Linearisierschaltung 4
besitzt einen Signallinearisierungsschaltkreis 10 für ein
fettes Gemisch, welcher durch Vergleichen eines Spannungs
signals für ein fettes Gemisch, das höher als 0,5 V ist, mit
einem vorbestimmten Bezugswert das Spannungssignal für das
fette Gemisch erhöht oder verringert zur Erzeugung eines
linearen Signals SG 1 (Fig. 2), sowie einen Signallinearisie
rungsschaltkreis 11 für ein mageres Gemisch, welcher durch
Vergleich eines Spannungssignals für ein mageres Gemisch, das
geringer als 0,5 V ist, mit einem vorbestimmten Bezugswert
das Spannungssignal für das magere Gemisch erhöht oder ver
ringert zur Erzeugung eines linearen Signals SG 2. Eine Ver
gleicherschaltung 12 arbeitet so, daß dann, wenn das lineare
Signal SG 1 nicht niedriger als 0,5 V ist, ein erster Analog
schalter 13 in den EIN-Zustand gesteuert ist, so daß eine
Filterpufferschaltung 14 mit dem Linearsignal SG 1 beliefert
ist, das nicht geringer als 0,5 V ist. In gleicher Weise
arbeitet eine andere Vergleicherschaltung 15 so, daß dann,
wenn das Linearsignal SG 2 geringer als 0,5 V ist, ein zwei
ter Analogschalter 16 in den EIN-Zustand gesteuert ist, wo
durch die Filterpufferschaltung 14 mit dem Linearsignal SG 2
beliefert ist, das geringer ist als 0,5 V. Eine NOR-Schal
tung 17, welche die Ausgangssignale von den Vergleicher
schaltungen 12 und 15 empfängt, arbeitet in der Weise, daß
dann, wenn das Linearsignal SG 1 geringer ist als 0,5 V ist,
und das Linearsignal SG 2 nicht geringer als 0,5 V ist, ein
dritter Analogschalter 18 in den EIN-Zustand gesteuert ist,
wodurch die Filterpufferschaltung 14 mit einem vorbestimmten
Spannungswert von 0,5 V beliefert wird. Das Ausgangs
spannungssignal "Vs" des Sauerstoffsensors 3, welches der
Linearisierungsschaltung 4 zugeleitet wird, wird in der
Weise verformt, daß es eine im wesentlichen linearisierte
Arbeitskurve "g 2" wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Diese Arbeitskurve besitzt eine nichtsensible Zone SG 3 bei
dem vorbestimmten Wert von 0,5 V.
Die Fig. 4 zeigt eine konkrete Ausführungsform des Schal
tungsaufbaus der Linearisierungsschaltung 4. Diese enthält
sieben Operationsverstärker OP 1 bis OP 7, sechzehn Festwider
stände R 1 bis R 16, drei variable Widerstände R 17 bis R 19,
zwei Analogschalter SW 1 und SW 2, und einen Elektrolyt
kondensator C 1, welche in der dargestellten Weise mitein
ander verbunden sind.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Kurvendarstellung
der Fig. 5 der Grund für die Erstellung der halblinearisier
ten Arbeitskurve mit der nichtsensiblen Zone SG 3 im einzel
nen erläutert. In der Fig. 5 sind in ausgezogenen Kurven
Ausgangssignale des Sauerstoffsensors vom Zirkonoxidtyp
gegenüber dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines brennbaren
Gemisches, das einer Brennkraftmaschine zugeleltet wird,
dargestellt.
Wenn die Luft-KraftstoffVerhältnissteuerung bei einer höhe
ren Frequenz durchgeführt wird, zeigt der Sauerstoffsensor
vom Zirkonoxidtyp ein weiches Ansprechverhalten, wie es
durch die Kurve "g 3" in der Kurvendarstellung gezeigt ist.
Demgemäß ist es schwierig, das Ausgangsspannungssignal Vs
des Sauerstoffsensors über alle Betriebsabläufe der Brenn
kraftmaschine hin, bei denen die Steuerfrequenz sich häufig
ändert, vollständig zu linearisieren.
Bei der Erfindung besitzt die Arbeitskurve, welche durch die
Linearisierschaltung 4 erzeugt wird, jedoch im Bereich des
stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine nicht
sensible Zone. Dadurch wird die Steuerung stabilisiert, als
ob die Verstärkung des gesteuerten Gegenstands im Steuer
system aufgrund des Vorhandenseins der nichtsensiblen Zone
verringert ist. Demgemäß wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
konvergiert, wodurch bewirkt wird, daß das Abgas eine kon
stante Sauerstoffkonzentration aufweist. Nach einer vorbe
stimmten Zeit (d. h. nach einigen Sekunden oder so) vom
Elektrodenvorgang des Sauerstoffsensors 3, zeigt das Aus
gangsspannungssignal "Vs" des Sauerstoffsensors 3 eine weiche
Charakteristik, wie sie durch die strichpunktierte Kurve
"g 1" der Fig. 2 dargestellt ist. Hieraus ergibt sich, daß
das halblinearisierte Signal, welches von der Linearisie
rungsschaltung 4 geliefert wird, eine Charakteristik zeigt,
welche, wie es durch die Kurve "g 2" der Fig. 2 angegeben
ist, die in der Länge reduzierte nichtsensible Zone SG 3
aufweist, und schließlich eine Charakteristik zeigt, welche,
wie es durch die Kurve "g 5" der Fig. 5 angegeben ist, einen
im allgemeinen linearisierten Charakteristikverlauf hat.
Das heißt, daß selbst dann, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhält
nissteuerung bei relativ hoher Frequenz durchgeführt wird,
das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors 3 durch Bewirkung
einer Rückkopplungssteuerung konstant statisch gehalten
werden kann, und man auf diese Weise das halblinearisierte
Signal, welches von der Linearisierungsschaltung 4 geliefert
wird, generell mit geringer Hysterese linearisieren kann.
Hieraus ergibt sich, daß der PDI-Regler 5 eine praktisch
eingespritzte Kraftstoffmenge "Q" mit verringertem Steue
rungsfehler ermitteln kann.
Die Kurven "g 3" und "g 4" in Fig. 5 zeigen die entsprechen
den Charakteristiken des Ausgangsspannungssignals "Vs",
welches vom Sauerstoffsensor 3 geliefert wird, und das
halblinearisierte Signal, welches von der Linearisierungs
schaltung 4 kommt, bei einer Betriebsbedingung, bei welcher
eine Vierzylinderbrennkraftmaschine mit einer Drehzahl von
1500 Umdrehungen pro Minute umläuft bei Änderung des Luft-
Kraftstoff-Verhältnisses von 14,4 auf 15,0 mit einer Ver
hältnisänderungsfrequenz von 2,5 Hz.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird das vom Sauerstoff
sensor 3 abgegebene nichtlineare Signal durch die Lineari
sierungsschaltung 4 linearisiert, und der PID-Regler 5
steuert die Menge des praktisch eingespritzten Kraftstoffs
in Abhängigkeit mit dem von der Linearisierungsschaltung 4
gelieferten halblinearisierten Signal. Das heißt, es wird
eine Rückkopplungssteuerung durchgeführt in der Weise, daß
die Menge des eingespritzten Kraftstoffs auf einen gewünsch
ten Wert bzw. Zielwert korrigiert wird. Demgemäß wird das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis des brennbaren Gemisches bei
Verringerung des Steuerfehlers augenblicklich auf den
stöchiometrischen Wert gebracht. Demgemäß wird, wie aus der
Kurve "g 6" der Fig. 6A es ersichtlich ist, der Steuerfehler,
welcher bei normalem Betriebsablauf der Brennkraftmaschine
in Erscheinung tritt, verringert auf einen Wert, der von
0,2 bis 0,3 in Ausdrücken des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
reicht. Demgemäß wird eine effektive Abgasemissionssteuerung
durchgeführt.
Die Kurve "g 6" in Fig. 6A zeigt das Luft-Kraftstoff-Verhält
nis eines brennbaren Gemisches, das in der Praxis der Brenn
maschine bei einer Betriebsbedingung zugeführt wird, bei
welcher die Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl von
3000 Umdrehungen pro Minute ohne angelegte Belastung um
läuft. Die Kurve "g 7" zeigt das Ausgangsspannungssignal,
welches von der Linearisierungsschaltung 4 abgegeben wird.
Aus dieser Kurvendarstellung ist ersichtlich, daß die Wel
lenformen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des brennbaren
Gemisches und das Ausgangsspannungssignal der Linearisie
rungsschaltung 4 sich einander stark ähnlich sind. Die in
der Kurvendarstellung der Fig. 6B gezeigte Kurve zeigt das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines brennbaren Gemisches, wel
ches sich bei einem herkömmlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis
steuersystem unter der gleichen Bedingung, wie sie oben an
gegeben ist, ergibt. Beim Vergleich der Kurvendarstellungen
der Fig. 6A und 6B ist ersichtlich, daß die Streuung des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, welche beim ersten Ausfüh
rungsbeispiel sich zeigt, im Vergleich zu der beim herkömm
lichen System gering ist. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis
steuerung, welche in der Kurvendarstellung der Fig. 6B ge
zeigt ist, wurde bei einer Frequenz von etwa 1 Hz durch
geführt. Die Steuerung, welche durch die Kurvendarstellung
der Fig. 6A gezeigt ist, wurde bei einer höheren Frequenz
durchgeführt. Demgemäß kann bei der Erfindung die Kapazität
des katalytischen Dreiwegekonverters verringert werden. Fer
ner zeigt die mit "are" gekennzeichnete Zone die Wellen,
welche erzeugt werden, wenn auf das Steuersystem der Erfin
dung Störungen zur Einwirkung kommen.
Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Er
findung unter Bezugnahme auf die Fig. 7 erläutert.
Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, ist bei dem Luft-Kraft
stoff-Verhältnissteuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels
eine Mischstufe 20 zwischen dem PID-Regler 5 und der Brenn
kraftmaschine 1 geschaltet. Ferner ist ein bekannter Rück
sprungregler 21 vorgesehen. Die Mischstufe 20 ist als
Addierschaltung ausgebildet, wie sie in Fig. 9 dargestellt
ist, und besitzt einen Operationsverstärker sowie drei Fest
widerstände Ra, Rb und Rc. Das vom Rücksprungregler 21 ab
gegebene Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuersignal wird der
Mischstufe 20 zugeleitet.
Im System des zweiten Ausführungsbeispiels wird die Menge
"Q" des Kraftstoffs, der Brennkraftmaschine praktisch zuge
führt wird, errechnet aus der folgenden Gleichung:
Q = (SX + t × SY)/(1 + t) .... (1),
wobei "SX" ein Wert des Signals ist, das vom PID-Regler 5
geliefert wird, wobei dieser PID-Regler der gleiche wie
beim zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel ist. "SY"
ist ein Wert des Signals, das vom Rücksprungregler 21 ge
liefert wird. Dies ist der Signalwert, der in einem her
kömmlichen Steuersystem auftritt. "t" ist eine Gewichts
funktion von Informationssignalen, die einen Brennkraft
maschinenzustand angeben (beispielsweise Drehzahl der Brenn
kraftmaschine, Ansaugluftmenge, Ansaugunterdruck, Drossel
öffnunggrad und dgl.), und welche von verschiedenen Sensoren
geliefert werden.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird durch den Rücksprung
regler 21 ein gutes Einschwingverhalten erzielt. Das bedeu
tet, daß beim zweiten Ausführungsbeispiel die gleichen Vor
teile erreicht werden wie beim ersten Ausführungsbeispiel
und zusätzlich ein gutes Ansprechverhalten bei einem rasch
vergehenden Betriebsablauf der Brennkraftmaschine erzielt
wird.
Wie in obiger Beschreibung erläutert ist, wird beim Luft-
Kraftstoff-Verhältnissteuersystem nach der Erfindung der
Steuerfehler des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bei normalem
Betriebsablauf der Brennkraftmaschine erheblich verringert
im Vergleich zu dem bei einem vorher erwähnten herkömmlichen
Steuersystem.
Claims (8)
1. System zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
eines einer Brennkraftmaschine zugeleiteten brennbaren Ge
misches, gekennzeichnet durch
- - einen Sauerstoffsensor (3), der in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist und eine plötzliche Charakteristikänderung aufweist, wenn er einem Abgas aus gesetzt ist, das von einem brennbaren Gemisch mit stöchio metrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzeugt ist, und ein Signal für die Sauerstoffkonzentration im Abgas lie fert;
- - erste Mittel (4) zur Linearisierung dieses Signals zur Erzeugung eines halblinearisierten Signals; und
- - zweite Mittel (5; 5, 21) zur Steuerung der Kraftstoff menge, die der Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit des halblinearisierten Signals zugeführt ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten Mittel (4) das vom Sauerstoffsensor (3) kommende
Signal in der Weise linearisieren, daß das halblinearisierte
Signal eine nichtsensible Zone (SG 3) einer gegebenen Länge
bei vorbestimmter Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine
aufweist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Mittel (4) das vom Sauerstoffsensor (3) ge
lieferte Signal in der Weise linearisieren, daß das halb
linearisierte Signal eine nichtsensible Zone (SG 3) mit gege
bener Länge aufweist, wenn das vom Sauerstoffsensor (3)
kommende Signal angibt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
des brennbaren Gemisches in der Nähe eines vorbestimmten
Werts liegt.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste Mittel (4) das vom Sauerstoffsensor
(3) kommende Signal in der Weise linearisiert, daß das
halblinearisierte Signal eine nichtsensible Zone (SG 3) mit
gegebener Länge aufweist, wenn der Sauerstoffsensor (3) ein
vorbestimmtes Ausgangssignal liefert.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die ersten Mittel (4) ausgestattet sind mit
- - einem Signallinearisierungsschaltkreis (10) für ein fettes Gemisch, welcher durch Vergleich eines Spannungssignals für ein fettes Gemisch, das höher als 0,5 V ist, mit einem vorbestimmten Bezugswert das Spannungssignal für das fette Gemisch erhöht oder verringert zur Erzeugung eines ersten Linearsignals;
- - einem Linearisierungsschaltkreis (11) für ein mageres Ge misch, welcher durch Vergleich eines Spannungssignals für ein mageres Gemisch, das niedriger ist als 0,5 V, mit einem vorbestimmten Bezugswert das Spannungssignal für ein mage res Gemisch erhöht oder verringert zur Erzeugung eines zweiten Linearsignals;
- - einer Filterpufferschaltung (14),
- - einer ersten Vergleicherschaltung (12), welche dann, wenn das erste Linearsignal nicht geringer als 0,5 V ist, einen ersten Analogschalter (13) in den EIN-Zustand steu ert, wobei die Filterpufferschaltung (14) mit dem ersten Linearsignal versorgt ist;
- - einer zweiten Vergleicherschaltung (15), welche dann, wenn das zweite Linearsignal geringer ist als 0,5 V, einen zweiten Analogschalter (16) in den EIN-Zustand steuert, so daß die Filterpufferschaltung (14) mit dem zweiten Linearsignal versorgt ist; und
- - einer NOR-Schaltung (17), welche die Ausgangssignale der ersten und zweiten Vergleicherschaltungen (12, 15) emp fängt und dann, wenn das erste Linearsignal geringer ist als 0,5 V und das zweite Linearsignal nicht geringer ist als 0,5 V, einen dritten Analogschalter (18) in den EIN-Zustand steuert, so daß die Filterpufferschaltung (14) mit einem vorbestimmten Spannungswert von 0,5 V beliefert ist.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
erste Mittel (4) Operationsverstärker (OP 1 bis OP 7), Fest
widerstände (R 1 bis R 16), variable Widerstände (R 17 bis
R 19), Analogschalter (SW 1, SW 2) und einen Elektrolyt
kondensator (C 1) aufweist.
7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweiten Mittel einen PID-Regler (5) aufweisen.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweiten Mittel ferner einen Rücksprungregler (21) aufweisen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62279853A JP2801596B2 (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | 空燃比制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3831289A1 true DE3831289A1 (de) | 1989-05-18 |
DE3831289C2 DE3831289C2 (de) | 1991-01-17 |
Family
ID=17616853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3831289A Granted DE3831289A1 (de) | 1987-11-05 | 1988-09-14 | System zur steuerung des luft-kraftstoff-verhaeltnisses eines einer brennkraftmaschine zugeleiteten brennbaren gemisches |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4917067A (de) |
JP (1) | JP2801596B2 (de) |
DE (1) | DE3831289A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10224797B4 (de) * | 2001-06-04 | 2005-09-15 | Hitachi, Ltd. | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses eines Motors |
DE102004055231B3 (de) * | 2004-11-16 | 2006-07-20 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Lambda-Regelung bei einer Brennkraftmaschine |
DE4039876B4 (de) * | 1989-12-14 | 2006-08-31 | Denso Corp., Kariya | Vorrichtung zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen Motor |
DE102006017863B3 (de) * | 2006-04-18 | 2007-03-22 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren zum Einstellen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors |
US7706959B2 (en) | 2006-04-18 | 2010-04-27 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Method for adjusting the air/fuel ratio of an internal combustion engine |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3928860A1 (de) * | 1989-08-31 | 1991-03-07 | Vdo Schindling | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des abgasverhaltens von gemischverdichtenden brennkraftmaschinen |
US4986243A (en) * | 1990-01-19 | 1991-01-22 | Siemens Automotive L.P. | Mass air flow engine control system with mass air event integrator |
DE4112013C2 (de) * | 1991-04-12 | 2000-06-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine |
JP3651007B2 (ja) * | 1991-09-24 | 2005-05-25 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
US5282360A (en) * | 1992-10-30 | 1994-02-01 | Ford Motor Company | Post-catalyst feedback control |
US5758630A (en) * | 1995-02-25 | 1998-06-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
US6102884A (en) | 1997-02-07 | 2000-08-15 | Squitieri; Rafael | Squitieri hemodialysis and vascular access systems |
US6481427B1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-11-19 | General Motors Corporation | Soft linear O2 sensor |
US20050137614A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-06-23 | Porter Christopher H. | System and method for connecting implanted conduits |
US7762977B2 (en) | 2003-10-08 | 2010-07-27 | Hemosphere, Inc. | Device and method for vascular access |
DE102005014955B3 (de) * | 2005-04-01 | 2005-12-08 | Audi Ag | Verfahren zur Bestimmung des Lambdawertes stromauf des Abgaskatalysators einer Brennkraftmaschine |
ES2574160T3 (es) | 2008-03-05 | 2016-06-15 | Cryolife, Inc. | Sistema de acceso vascular |
US20110295181A1 (en) | 2008-03-05 | 2011-12-01 | Hemosphere, Inc. | Implantable and removable customizable body conduit |
BR112014005094A2 (pt) | 2011-09-06 | 2017-03-28 | Hemosphere Inc | sistema de acesso vascular com conector |
WO2018140306A1 (en) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | Merit Medical Systems, Inc. | Methods and systems for facilitating laminar flow between conduits |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2073451A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-14 | Nissan Motor | Idling speed control system for an internal combustion engine |
US4337745A (en) * | 1980-09-26 | 1982-07-06 | General Motors Corporation | Closed loop air/fuel ratio control system with oxygen sensor signal compensation |
JPH06110762A (ja) * | 1991-12-18 | 1994-04-22 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 情報アクセス制御方法及び装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5228934B2 (de) * | 1974-11-01 | 1977-07-29 | ||
JPS5234318U (de) * | 1975-09-01 | 1977-03-10 | ||
JPS62248848A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-29 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
-
1987
- 1987-11-05 JP JP62279853A patent/JP2801596B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-08-08 US US07/229,466 patent/US4917067A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-14 DE DE3831289A patent/DE3831289A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2073451A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-14 | Nissan Motor | Idling speed control system for an internal combustion engine |
US4337745A (en) * | 1980-09-26 | 1982-07-06 | General Motors Corporation | Closed loop air/fuel ratio control system with oxygen sensor signal compensation |
JPH06110762A (ja) * | 1991-12-18 | 1994-04-22 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 情報アクセス制御方法及び装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4039876B4 (de) * | 1989-12-14 | 2006-08-31 | Denso Corp., Kariya | Vorrichtung zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen Motor |
DE10224797B4 (de) * | 2001-06-04 | 2005-09-15 | Hitachi, Ltd. | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses eines Motors |
DE102004055231B3 (de) * | 2004-11-16 | 2006-07-20 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Lambda-Regelung bei einer Brennkraftmaschine |
DE102006017863B3 (de) * | 2006-04-18 | 2007-03-22 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren zum Einstellen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors |
US7706959B2 (en) | 2006-04-18 | 2010-04-27 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Method for adjusting the air/fuel ratio of an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01121541A (ja) | 1989-05-15 |
JP2801596B2 (ja) | 1998-09-21 |
DE3831289C2 (de) | 1991-01-17 |
US4917067A (en) | 1990-04-17 |
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