DE4341874C2 - Verfahren zum Steuern des Mischungsverhältnisses des Verbrennungsgemisches einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern des Mischungsverhältnisses der Anteile Luft und Brennstoff des an eine Brennkraftmaschine angelieferten Verbrennungs­ gemisches.

Es ist als bekannt voraussetzbar, daß Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen generell eine Verteilersteuerung haben, welche das an die Maschine gelieferte Luft-Brennstoff-Gemisch regelt. Bekannt ist auch, daß in dem Abgassystem der Maschine herkömmlich ein Sauerstoffsensor zur Erfassung des Sauerstoff­ anteils der Abgase angeordnet ist, welcher an eine solche Verteilersteuerung ein von der Höhe des Sauerstoffanteils der Abgase abhängiges Steuersignal liefert, um die Sauer­ stoffmenge des Verbrennungsgemisches entweder zu erhöhen oder zu verringern. Ein solcher Sauerstoffsensor arbeitet häufig als ein Schalter, um in Abhängigkeit von einer vor­ bestimmten Größe des Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnisses entweder einen hohen oder einen niedrigen Wert anzugeben, wenn diese vorbestimmte Größe entweder unterschritten oder überschritten wird.

Eine Rückkoppelung dieser Art, mit welcher somit lediglich angegeben wird, daß eine bestimmte Konzentration des Sauer­ stoffs in den Abgasen entweder höher oder niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, ergibt jedoch nicht für jede Brennkraftmaschine ein optimales Verhalten, da sich die Maschinen nach ihrer Bauart und nach ihren Umgebungsbedin­ gungen voneinander unterscheiden. Das an die Maschine ange­ lieferte Verbrennungsgemisch erfordert häufig eine Nachstel­ lung nach oben oder nach unten in Abhängigkeit von einer Vielzahl von unterschiedlichen Parametern.

In der US-PS 4 953 351 ist die Verwendung eines Sauerstoff­ sensors für die Steuerung der Verbrennung einer Brennkraft­ maschine beschrieben. Dabei ist angegeben, daß diese Steue­ rung durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt werden kann, so beispielsweise durch ein Altern des LAMBDA-Meßfühlers. Zur Berücksichtigung solcher Faktoren ist ein Nachstellen des Einstellpunktes unter bestimmten Bedingungen oder in bestimmten Zeitabständen vorgesehen. Die Information darüber, ob die Konzentration des Sauerstoffs in den Abgasen einen vorbestimmten Einstellpunkt entweder überschreitet oder unterschreitet, stellt daher aus sich selbst heraus nicht zwingend sicher, daß alle Maschinen unter allen Bedingungen bei einem optimalen Mischungsverhältnis arbeiten.

Aus der DE 28 17 941 A1 ist es bekannt, unter der Mitwirkung eines Sauerstoffsensors im Abgassystem einer Brennkraftma­ schine eine das Mischungsverhältnis der Anteile Luft und Brennnstoff steuernde Verteilersteuerung für die Regelung eines stöchiometrischen Mischungsverhältnisses des Verbren­ nungsgemisches bevorzugt drehzahl- und lastabhängig perio­ disch zu beeinflussen. Dabei wird vorausgesetzt, daß eine betreffende Verteilereinrichtung auf genau das stöchiometri­ sche Mischungsverhältnis geeicht ist, so daß diese periodi­ sche Regelung einer in größeren Zeitabständen von beispiels­ weise 10 oder 15 Minuten wiederholten Eichung der Verteiler­ einrichtung nach bestimmten, von Steuersignalen des Sauer­ stoffsensor abhängigen Werten entspricht.

Das Mischungsverhältnis der Anteile Luft und Brennstoff des an eine Brennkraftmaschine angelieferten Verbrennungsgemi­ sches wird generell durch eine Vielzahl von Faktoren beein­ flußt. Solche Faktoren sind beispielsweise Veränderungen bei der Regelung des Brennstoffs, Abweichungen bei Fertigungs­ toleranzen der Maschine, unterschiedliche Ausbildungen des Abgassystems, Veränderungen der Fahrgeschwindigkeit mit oder ohne Beeinflussung durch den Fahrer des Fahrzeuges, Qualität der Verbrennung, die innerhalb der Maschine stattfindet, Veränderungen der Drehzahl und der Belastung der Maschine, Veränderung der Umgebungsbedingungen, Alter des LAMBDA-Meß­ fühlers, usw. Um das Mischungsverhältnis des an eine Brenn­ kraftmaschine angelieferten Verbrennungsgemisches optimal zu steuern, müßten daher für jeden Maschinentyp alle diese Faktoren eine ständige Berücksichtigung durch geeignete Korrekturgrößen erfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern des Mischungsverhältnisses der Anteile Luft und Brennstoff des an eine Brennkraftmaschine angeliefer­ ten Verbrennungsgemisches bereitzustellen, bei welchem der Einfluß solcher Faktoren für die Bereitstellung eines optimalen Mischungsverhältnisses ständig berücksichtigt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der in dem Patentanspruch 1 angegebenen Ausbildung gelöst, welches zweckmäßig die vorteilhaften Ausgestaltungen mit den Merkmalen gemäß den weiteren Patentansprüchen 2 bis 6 erfahren kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet also mit zwei Be­ triebsarten, nämlich einer ersten Betriebsart mit einer offenen Steuerkette zum Steuern des Mischungsverhältnisses der Anteile Luft und Brennstoff des Verbrennungsgemisches auf der Basis von kalibrierten Einstellungen und einer zweiten Betriebsart, welche einen momentanen Testbetrieb ermöglicht, um für die erste Betriebsart solche zu kali­ brierenden Einstellungen abzuleiten. Der Testbetrieb wird dabei in einer sehr raschen Folge von Zeitintervallen von sehr kurzer Dauer durchgeführt, wie beispielsweise alle 8 Sekunden, die durch ein Schaltsignal des Sauerstoffsensors ausgelöst werden. Es ergibt sich hier also rein ablaufmäßig eine Übereinstimmung mit einem nicht stetigen Regler, zumal Sauer­ stoffsensoren mit einer Schaltcharakteristik auch als Zwei­ punktregler in geschlossenen Regelkreisen häufig eingesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schemadarstellung für eine nähere Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines bei dem Verfahren benutzten Sauerstoffsensors,

Fig. 3 ein Diagramm zur näheren Erläuterung des von dem Sauerstoffsensor der Fig. 2 gelieferten Schalt­ signals,

Fig. 4 ein Blockdiagramm der zur Ausübung des Verfahrens benutzten Steuereinrichtung und

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur näheren Erläuterung der Ar­ beitsweise des bei dem Verfahren verwendeten Mikro­ prozessors.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in der Ausbildung eines Luft-Brennstoff-Steuer­ systems 10 an einer Brennkraftmaschine 12 gezeigt. Das System 10 weist einen im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordneten Sauerstoffsensor 14 auf, der als ein Schalter arbeitet und weiterhin als EGO-Sensor bezeichnet wird. Dieser EGO-Sensor 14 liefert ein von der Höhe des Sauer­ stoffanteils der Abgase abhängiges Meß- oder Zustandssignal über Anschlußleitungen 38 und 40 an eine Steuereinrichtung 16 und ist vorzugsweise stromaufwärts von einem katalytischen Wandler 32 im Auspuffrohr 28 des Abgassystems 20 der Brenn­ kraftmaschine 12 angeordnet. Die Brennkraftmaschine 12 weist wie üblich einen Zylinderblock 18 auf und ist mit einer Luft- Brennstoff-Verteilersteuerung 22 versehen, die über eine An­ schlußleitung 48 von der Steuereinrichtung 16 gesteuert wird. Neben dem EGO-Sensor 14 liefern auch noch ein Drehzahlsensor 24 und ein Lastsensor 26 Meßsignale an die Steuereinrichtung 16, um in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern das Mi­ schungsverhältnis der Anteile Luft und Brennstoff des Ver­ brennungsgemisches der Brennkraftmaschine 12 zu steuern. Der EGO-Sensor 14, in dessen Nähe ein Luftauflader 30 angeordnet ist, kann auch stromabwärts von dem katalytischen Wandler 32 angeordnet sein.

Der EGO-Sensor 14 besteht gemäß der Schemadarstellung in Fig. 2 aus einem Metallgehäuse 42 und einer Fühlerspitze 44. Das Gehäuse 42 wird an dem Auspuffrohr 28 derart befestigt, daß seine Spitze 44 von den Abgasen umspült wird, die über das Auspuffrohr 28 aus der Maschine 12 abgeführt werden. Die Fühlerspitze 44 besteht aus Zirkondioxid und liefert entlang der Leitungen 38 und 40, eine Differentialspannung, deren Größe einen Wert für die Sauerstoffkonzentration der Abgase in der Nähe der Fühlerspitze 44 angibt. Die Differen­ tialspannung kann bspw. die Kennlinie 46 in der graphischen Darstellung der Fig. 3 für das Luft-Brennstoff-Mischungs­ verhältnis des Verbrennungsgemisches ergeben, welches der Brennkraftmaschine über die Verteilersteuerung 22 angelie­ fert wird. Wenn das Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis bspw. niedriger als etwa 14.7 ist, dann wird über die Lei­ tungen 38, 40 eine "hohe" Spannung von bspw. mehr als 0.8 Volt geliefert, während für ein Luft-Brennstoff-Mischungs­ verhältnis dann höher als etwa 14.7 eine "niedrige" Spannung von bspw. weniger als 0.2 Volt geliefert wird.

Die Steuereinrichtung 16 ist gemäß dem Blockdiagramm der Fig. 4 bspw. mit einem Mikroprozessor 50 ausgebildet, der mit einem Taktkreis 52, einem RAM-Speicher 54 und einem ROM- Speicher 56 verbunden ist. Der ROM-Speicher 52 ist mit einer stabilisierten, für eine offene Steuerkette zur Verfügung stehenden Brennstofftabelle versehen. Hierbei handelt es sich um eine 8 × 10-Tabelle von Lamda-Werten als Funktion der Maschinendrehzahl und der Maschinenlast.

Die Brennkraftmaschine 12 arbeitet während eines Normalbe­ triebs entsprechend einer ersten Betriebsart. Als Normal­ betrieb wird hier ein Betrieb mit einer offenen Steuerkette bezeichnet, bei welchem die Luft-Brennstoff-Verteilersteue­ rung 22 ein Luft-Brennstoff-Gemisch an die Zylinder der Ma­ schine 12 liefert, ohne daß der EGO-Sensor 14 die Steuerung beeinflußt. Nach einer vorbestimmten Zeit von bspw. 8 Sekun­ den wird dann der Mikroprozessor 50 durch den Taktkreis 52 eingeschaltet, damit er für die Dauer einer zweiten Betriebs­ art das über die Leitung 48 an die Verteilersteuerung 22 angelieferte Steuersignal für eine Vergrößerung des Luft- Brennstoff-Mischungsverhältnis des Verbrennungsgemisches stetig erhöhen oder auch erniedrigen kann, bis der EGO-Sensor 14 seinen Schaltzustand ändert und bspw. anstelle eines Hochsignals ein Niedrigsignal über die Leitungen 38 und 40 an die Steuereinrichtung 16 liefert. Der Mikroprozessor 50 paßt sich dabei dieser Veränderung des Mischungsverhältnis­ ses des Verbrennungsgemisches bis zu dem Zeitpunkt an, in welchem der EGO-Sensor 14 seinen Schaltzustand ändert. Der Betrag, um welchen sich das Verbrennungsgemisch bis zu diesem Zeitpunkt einer Änderung des Schaltzustandes des EGO-Sensors 14 geändert hat, kann als aktuelle Änderung bezeichnet werden.

Wenn der Mikroprozessor 50 über die Anschlußleitungen 48 der Drehzahl- und Lastsensoren 24 und 26 aktuelle Informa­ tionen zur Drehzahl und zur Last der Brennkraftmaschine 12 erhält, dann erfolgt in dem ROM-Speicher 56 eine Nachfrage nach dem passenden Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis, das auf diese aktuellen Werte zutrifft. Der Mikroprozessor 50 bestimmt dann zunächst den Betrag, mit welchem das Mischungs­ verhältnis hätte geändert werden müssen, damit der EGO- Sensor 14 hätte nicht seinen Schaltzustand während der Dauer ändern müssen, während welcher die Brennkraftmaschine 12 nur mit den Werten aus dem ROM-Speicher gearbeitet hat. Der Än­ derungsbetrag für das Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis, der bei einer bestimmten Drehzahl und Last der Maschine benötigt wird, um den Schaltzustand des EGO-Sensors 14 zu ändern, wird für den zutreffenden Wert in dem ROM-Speicher 56 als nominelle Änderung bezeichnet.

Der aktuelle Betrag, um welchen sich das Luft-Brennstoff- Mischungsverhältnis geändert hat, also die aktuelle Änderung, wird dann mit dem berechneten Änderungsbetrag des Luft-Brenn­ stoff-Mischungsverhältnisses verglichen, der benötigt werden würde, wenn die Maschine genau mit dem Mischungsverhältnis arbeiten würde, das mit den Werten des ROM-Speichers 56 vorgegeben ist, also mit der nominellen Änderung. Die Ab­ weichung zwischen der aktuellen und der nominellen Änderung wird dann zur Berechnung eines Korrekturfaktors benutzt, der während des Normalbetriebs der Brennkraftmaschine 12 ent­ sprechend der ersten Betriebsart mit der offenen Steuerkette dann wieder zur Einstellung der Eingänge der Luft-Brennstoff- Verteilersteuerung 22 benutzt werden kann.

Zur näheren Erläuterung der Betriebsweise der Steuereinrich­ tung 16 wird zunächst angegeben, daß mit "Lambda" das Luft- Brennstoff-Mischungsverhältnis gemeint ist, das bei dem EGO- Sensor 14 die Lieferung eines Signals erzeugt, welches einen stöchiometrischen Betrieb angibt. Wenn die Brennkraftmaschine mit bleifreiem Benzin betrieben wird, dann ergibt sich für Lamda gewöhnlich ein Wert von etwa 14.7 des Luft-Brennstoff- Mischungsverhältnisses.

Für den EGO-Sensor 14 ergibt sich daher in Übereinstimmung mit der Kennlinie 46 des Diagramms der Fig. 3 ein Schwellwert von etwa 14.7. Bei einem Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis höher als dieser Wert erhält der EGO-Sensor 14 einen "Null"- Zustand, der bspw. mit der Bereitstellung einer niedrigen Spannung angezeigt werden kann. Bei einem Luft-Brennstoff- Mischungsverhältnis niedriger als der Schwellwert wird der EGO-Sensor 14 dagegen auf einen Schaltzustand "eins" umge­ schaltet, was dann mit der Bereitstellung einer hohen Span­ nung angezeigt wird.

Die Größe "Lambse" ist daneben ein Faktor, welcher Lambda mit einem bevorzugten Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis in Beziehung setzt. Das nominelle Luft-Brennstoff-Mischungs­ verhältnis für eine vorgegebene Drehzahl und Belastung einer Brennkraftmaschine kann theoretisch und/oder experimentell abgeleitet werden und ist in dem ROM-Speicher 56 gespeichert. "Lambse" ist hierbei ein Wert, der zwischen 0 und 2 liegt und sich hierfür aus der Beziehung ermitteln läßt, daß bei einer Brennkraftmaschine, die mit normalem bleifreiem Benzin betrieben wird, das nominelle Luft-Brennstoff-Mischungsver­ hältnis bei einer vorgegebenen Drehzahl und Belastung der Maschine dem Produkt aus Lamda und Lambse entspricht. Wenn daher das nominelle Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis bspw. den Wert von 13.0 bei einer vorgegebenen Drehzahl und Belas­ tung der Maschine erhält, dann ergibt sich für Lambse der Wert 0.88 (weil 14.7 × 0.88 = 13.0), was gleichbedeutend damit ist, daß die in dem ROM-Speicher 56 für eine vorge­ gebene Drehzahl und Belastung der Maschine gespeicherte nominelle Abweichung, also der nominelle Wert für Lambse, mit dem Wert 0.88 angegeben wäre.

Wenn nach einer vorbestimmten Zeitdauer von bspw. 8 Sekunden der Mikroprozessor 50 das Steuersignal an die Luft-Brenn­ stoff-Verteilersteuerung 22 derart ändert, daß sich für das Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis bis zum Erreichen des Schwellwertes eine Vergrößerung ergeben würde, dann ändert sich dadurch der Schaltzustand des EGO-Sensors 14 und es kommt zur Lieferung einer niedrigen Spannung an den Mikro­ prozessor 50 anstelle der Lieferung einer hohen Spannung. Wird hier jedoch vorausgesetzt, daß die Maschine nicht ent­ sprechend der Vorhersage genau arbeitet, weil Fertigungs­ toleranzen oder andere Faktoren gewisse Abweichungen ergeben, dann ergibt sich eine Abweichung von dem Lambse-Wert, der in dem ROM-Speicher 56 für die jeweils in Frage kommende Dreh­ zahl und die Belastung der Maschine gespeichert ist. Wenn hier auch noch vorausgesetzt wird, daß das Luft-Brennstoff- Mischungsverhältnis nur um den Wert 1.0 und also nicht um den Wert 1.7 angestiegen ist, bevor der EGO-Sensor 14 seinen Schaltzustand geändert hat, dann ergibt sich daraus die An­ zeige, daß die Maschine tatsächlich bei einem Luft-Brenn­ stoff-Mischungsverhältnis von 13.7 und also nicht von 13.0 betrieben wurde, obwohl das Mischungsverhältnis von 13.0 einen optimaleren Betrieb der Maschine ergibt.

Unter den vorstehenen Voraussetzungen würde der Mikropro­ zessor 50 jetzt einen Korrekturfaktor berechnen. Das Produkt aus Lamda und dem aktuellen Lambse-Wert wird dann weiter multipliziert mit einem Korrekturfaktor, um das nominelle Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis zu ergeben, das in dem ROM-Speicher 56 enthalten ist. Bei dem vorbeschriebenen Beispiel würde daher der Korrekturfaktor den Wert 0.95 an­ nehmen, nämlich
Lamda (14.7) × Lambse (0.88) × Korrekturfaktor (0.95) = nominelles Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis wie gespeichert in dem ROM-Speicher (13.0).

Der Korrekturfaktor 0.95 kann dann für alle weiteren Sig­ nale benutzt werden, die an die Luft-Brennstoff-Verteiler­ steuerung 22 geliefert werden, wenn die Maschine 12 während des Normalbetriebs mit der offenen Steuerkette arbeitet.

Die Maschine 12 wird deshalb enger an das optimale Luft- Brennstoff-Mischungsverhältnis angepaßt, wenn sich die Umgebungsverhältnisse ändern.

Sobald das Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis für eine Höherstellung momentan geändert wurde, der EGO-Sensor 14 seinen Schaltzustand geändert hat und der Korrekturfaktor berechnet wurde, kann das System 10 aus seiner zweiten Betriebsart wieder in die erste Betriebsart zurückkehren. Der EGO-Sensor 14 hat dann nicht länger einen direkten Einfluß auf die Verteilersteuerung 22 und damit das Luft- Brennstoff-Mischungsverhältnis.

Wenn nach der Rückkehr in die erste Betriebsart die Luft- Brennstoff-Verteilersteuerung 22 ein Signal erreicht, welches sonst dazu führen würde, ein Mischungsverhältnis von 13.5 zu liefern, dann wird in diesem Fall das Signal erniedrigt oder mit dem Korrekturfaktor 0.95 multipliziert, was ein effek­ tives Signal entsprechend einem Mischungsverhältnis von 12.83 ergibt. Die Maschine 12 arbeitet dann entsprechend optimaler. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer von bspw. 8 Sekunden übernimmt dann die Steuereinrichtung 16 wieder die Regie über das Steuersignal an die Verteilersteuerung 22, sodaß sich wiederholt ein Wechsel bzw. auch eine Erhöhung des Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnisses ergibt, bis sich der Schaltzustand des EGO-Sensors 14 ändert.

Während der Zeitdauer, über welche der EGO-Sensor 14 nicht für die zweite Betriebsart benutzt wird und die Maschine 12 also mit einer offenen Steuerkette in der ersten Betriebsart gesteuert wird, kann die Einspritzung von Sekundärluft strom­ aufwärts von dem EGO-Sensor 14 eine Verringerung der Schad­ stoffemissionen bewirken. Der Luftauflader 30 kann Luft in die Abgase einspritzen, damit während dieser Zeitdauer eine Umwandlung der Abgasbestandteile in weniger giftige Verbin­ dungen bewirkt werden kann. Der Luftauflader 30 arbeitet dagegen nicht während der momentanen zweiten Betriebsart, wenn der Korrekturfaktor durch die Steuereinrichtung 16 bestimmt wird.

Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die vorbe­ stimmte Zeitdauer nominell auf 8 Sekunden eingestellt. Der Taktkreis 52 gibt dem Mikroprozessor 15 den Ablauf dieser 8 Sekunden bekannt und informiert ihn über den Zeitpunkt, wenn er wieder mit der Erhöhung des Luft-Brennstoff-Mischungsver­ hältnisses zu beginnen hat. Die Zeitintervalle, in denen die Maschine 12 unter bestimmten Betriebsbedingungen arbeitet, wie bspw. bei einer Verlangsamung oder Abbremsung des Fahr­ zeuges, werden nicht als ein Teil dieser bestimmten Zeitdauer gezählt. Wenn so bspw. während der vorbestimmten Zeitdauer von 8 Sekunden in der ersten Betriebsart eine Verlangsamung oder Abbremsung für 4 Sekunden stattfindet, dann beträgt in diesem Fall das aktuelle Zeitintervall zwischen den Test­ zyklen der Maschine insgesamt 12 Sekunden anstelle dieser 8 Sekunden.

Der Testbetrieb der zweiten Betriebsart kann auch für eine vorbestimmte Zeitdauer nach einer vorbestimmten Zeitdauer der ersten Betriebsart beibehalten werden. Die Steuereinrich­ tung 14 kann so bspw. nach dem Empfang eines Signals, daß der EGO-Sensor 14 seinen Schaltzustand geändert hat, das Luft- Brennstoff-Mischungsverhältnis verringern lassen bis der EGO-Sensor 14 wieder seinen Schaltzustand ändert. Danach kann die Steuereinrichtung 14 das Luft-Brennstoff-Mischungs­ verhältnis wieder erhöhen lassen, bis der EGO-Sensor 14 wieder seinen Schaltzustand ändert. Dieses Erhöhen und Er­ niedrigen des Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnisses durch die Steuereinrichtung 16 kann solange fortgesetzt werden, bis der EGO-Sensor 14 seinen Schaltzustand eine vorbestimmte Anzahl von Malen geändert hat, bspw. 8 mal, wonach dann der Korrekturfaktor, der während der nächsten ersten Betriebsart mit der offenen Steuerkette benutzt wird, als ein Mittelwert der Korrekturfaktoren bestimmt wird, die während der zweiten Betriebsart bestimmt wurden. Auf diese Weise werden sporadi­ sche oder irrtümliche Zustandsänderungen durch den EGO-Sensor 14 den Betrieb der Maschine 12 nicht dramatisch beeinflussen.

Der Korrekturfaktor wird daher bei der aktuellen Drehzahl und der aktuellen Last der Maschine 12 erzeugt. Das optimale Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis für diese Drehzahl und die Leistung der Maschine können über eine kalibrierte Zeit­ dauer eingestelllt und beibehalten werden. Während dieser Zeitdauer wird der Brennstoff-Korrekturfaktor auf den Brenn­ stoffausgang auferlegt, um ein optimales Luft-Brennstoff- Mischungsverhältnis zu erhalten. Am Ende dieser Zeitdauer wird der EGO-Sensor 14 wieder für die Steuerung des Brenn­ stoffsystems eingesetzt, um das Luft-Brennstoff-Mischungs­ verhältnis momentan wieder auf 14.7 : 1 einzustellen. An­ schließend wird wieder ein neuer Brennstoff-Korrekturfaktor aufgestellt und in dem RAM-Speicher 54 gespeichert. Das op­ timale Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis mit dem neuen Brennstoff-Korrekturfaktor wird dann an die Maschine geliefert.

Nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist wird jedoch ein neuer Korrekturfaktor bestimmt, der den alten Korrektorfaktor in dem RAM-Speicher 54 ersetzt. Der neue Korrekturfaktor wird für die nächste offene Steuerkette zur Kalibrierung der Eingänge an die Verteilersteuerung 22 benutzt.

Das System 10 ergibt somit einen Korrekturfaktor für jedes beliebige Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis während des Betriebs der Maschine in diesem bestimmten Bereich. Der Brennstoff-Korrekturfaktor muß jedoch vollständig aktuali­ siert werden oder innerhalb einer kalibrierbaren Zeitdauer, um sich von dem Einfluß des EGO-Sensors 14 zu lösen. Dadurch wird der auf das Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis aufer­ legte Korrekturfaktor präziser. Weil das Luft-Brennstoff- Mischungsverhältnis der Maschine abgetastet wird und die Korrekturfaktoren von den abgetasteten Werten abgeleitet werden, werden dafür die Komponentenänderungen der Maschine in Betracht gezogen, so bspw. Änderungen bei den Einspritz­ düsen, bei den Brennstoff-Druckreglern und bei anderen Ma­ schinenbauteilen. Es werden somit die Risiken in Verbindung mit den Schadstoffemissionen verringert.

In Fig. 5 ist ein Flußdiagramm für das Verfahren gezeigt, nach welchem der Mikroprozessor 50 einen Korrekturfaktor bestimmt. In der Stufe 100 bestimmt der Mikroprozessor 50 zuerst den Zeitpunkt, in welchem ein Testbetrieb nach dem Verlassen eines Normalbetriebs wieder erreicht ist. Wenn dieser Zeitpunkt noch nicht eingetreten ist, wartet der Mikroprozessor 50 eine vorbestimmte Zeitdauer in einer Stufe 102 und fragt dann erneut diesen bestimmten Zeitpunkt ab.

Wenn der Zeitpunkt für die Aufnahme des Testbetriebes erreicht ist, dann ändert der Mikroprozessor 50 in der Stufe 104 das Luft-Brennstoff-Mischungsverhältnis. Wenn der Mikroprozessor 50 in einer Stufe 106 entdeckt, daß der EGO-Sensor 14 seinen Schaltzustand geändert hat, dann bestimmt er in einer Stufe 108 den Wert für einen neuen Lambse-Faktor.

Wenn in einer Stufe 110 festgestellt wird, daß eine vorbe­ stimmte Anzahl von EGO-Schaltungen stattgefunden hat, dann wird in einer Stufe 112 der passende nominelle Lambse-Wert von dem ROM-Speicher 56 entnommen. Der nominelle Lambse- Wert wird dann in einer Stufe 114 mit einem neuen Mittel­ wert von Lambse verglichen, um einen neuen Korrekturfaktor zu berechnen.

Der neue Korrekturfaktor wird dann in der Stufe 116 in den RAM-Speicher 54 übernommen. Die Steuereinrichtung 16 erlaubt der Maschine 12 eine Rückkehr in einen Normal­ betrieb in der Stufe 118. Der Korrekturfaktor kann dann für weitere Eingänge an die Verteilersteuerung 22 während des nächsten vorbestimmten Intervalls benutzt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Steuern des Mischungsverhältnisses der Anteile Luft und Brennstoff des an eine Brennkraft­ maschine angelieferten Verbrennungsgemisches, bei welchem von einem Sauerstoffsensor ein von der Höhe des Sauerstoffanteils der Abgase der Maschine abhän­ giges Schaltsignal bei der Überschreitung eines vorbe­ stimmten Schwellwertes an eine Luft-Brennstoff-Vertei­ lersteuerung geliefert und das Mischungsverhältnis neu eingestellt wird, sobald bei einer Änderung des von verschiedenen Parametern abhängigen Normalbetriebs der Maschine das Schaltsignal des Sauerstoffsensors geändert und ein angepaßtes Steuersignal an die Verteilersteue­ rung geliefert wird, wobei

• 1. das Mischungsverhältnis während eines von dem Sauer­ stoffsensor (4) unbeeinflußten Normalbetriebs der Maschi­ ne (12) entsprechend einer ersten Betriebsart bis zur Lieferung des Schaltsignals zur Auslösung einer zweiten Betriebsart geändert wird, in welcher die Ermittlung einer aktuellen Änderung des Mischungs­ verhältnisses bestimmbar wird,
• 2. aus der Änderung des Mischungsverhältnisses über einen Vergleich mit dessen nomineller Änderung ent­ sprechend einem theoretischen Wechsel des Mischungs­ verhältnisses bei den aktuellen Betriebsparametern ein Korrekturfaktor abgeleitet wird, mit welchem das Steuersignal für eine Fortsetzung des Normalbetriebs der Maschine in der ersten Betriebsart neu eingestellt wird,
• 3. die Ableitung des Korrekturfaktors in getakteten Zeitintervallen vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung des Korrekturfaktors in einem ROM-Speicher die von verschiedenen Betriebsparametern abhängigen Werte von verschiedenen nominellen Mischungsverhältnis­ sen für ein Auslesen während der zweiten Betriebsart der Verteilersteuerung gespeichert sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsparameter die Maschinendrehzahl und der Lastbetrieb der Maschine berücksichtigt sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die getakteten Zeitintervalle während einer Drehzahlverringerung der Maschine ver­ längert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal erst nach einer mehrmaligen Lieferung des Schaltsignals für die Rückkehr zu der ersten Betriebsart neu eingestellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nominelle Mischungsverhältnis als das Produkt des Schwellwertes LAMBDA des Sauerstoff­ sensors für ein stöchiometrisches Luft-Brennstoff- Mischungsverhältnis, eines von 0 bis 2 reichenden nominellen Korrekturfaktors (LAMBSE) für ein bevorzugtes, last- und drehzahlabhängiges nominelles Mischungsver­ hältnis und des Korrekturfaktors angegeben wird, der sich über den Vergleich der aktuellen Änderung mit der nominellen Änderung des Mischungsverhältnisses ableitet.