DE4446107A1 - Verfahren zum Regeln des Luft/Brennstoff-Gemisches bei einer Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Verfahren zum Regeln des Luft/Brennstoff-Gemisches bei einer Brennkraftmaschine von KraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln des
Luft/Brennstoff-Gemisches bei einer Brennkraftmaschine von
Kraftfahrzeugen gemäß der durch den Oberbegriff des Patent
anspruches 1 angegebenen Gattung.
Bei einem bspw. aus der US-PS 5 115 639 bekannten Regel
system für das Luft/Brennstoff-Gemisch bei einer Brennkraft
maschine wurde das Problem erkannt, daß die beidseits des
Abgas-Katalysators angeordneten Sauerstoffsensoren als
Folge der für sie vorgegebenen Schaltfrequenz nicht dazu
geeignet sind, auch bei einer Brennkraftmaschine mit zwei
Zylinderreihen und damit zwei an diese angeschlossenen
Auslaßkrümmern eingesetzt zu werden. Eine nicht ausreichende
Schaltzeit der Sauerstoffsensoren kann nämlich zu ungenauen
Anzeigen des Wirkungsgrades des verwendeten Katalysators
führen, dabei insbesondere in Bezug auf die volle Reichweite
der möglichen Strömungsraten der Abgase. Für eine Überwa
chung des Wirkungsgrades des Katalysators werden dabei die
Meßwerte der beiden Sauerstoffsensoren miteinander vergli
chen, wobei der Vergleich bspw. über eine Berücksichtigung
der Schaltfrequenz der beiden Sensoren vorgenommen wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren zum Regeln des Luft/Brennstoffgemisches für eine Brenn
kraftmaschine bereitzustellen, bei welcher die Anordnung
von zwei Zylinderreihen besondere Vorkehrungen bezüglich
der Sauerstoffsensoren erfordert, die beidseits des Abgas-
Katalysators angeordnet sind, damit für die Ermittlung des
Wirkungsgrades des Katalysators hinreichend präzise Ergeb
nisse erhalten werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Regel
verfahren der durch den Patentanspruch 1 angegebenen Ausbil
dung, die über Verwendung der Merkmale der weiteren An
sprüche eine weitergehende optimale Ausgestaltung erfährt.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren somit ausgeübte
Überprüfung des Wirkungsgrades eines bei einem Kraftfahrzeug
für die Abgase der Brennkraftmaschine eingesetzten Abgas-
Katalysators wird damit während einer Testperiode vorgenom
men, die abgeschlossen wird, wenn die Maschine in jedem
denkbaren induktiven Luftströmungsbereich wenigstens für
eine minimale Dauer ihren Betrieb beendet hat. Die minimale
Dauer wird dabei nach der Beendigung des abgeleiteten
Signals über eine vorbestimmte Anzahl von Übergängen be
stimmt. Mit dieser Maßnahme wird dann der Vorteil erhalten,
daß für die Bestimmung des Wirkungsgrades des Katalysators
präzise Anzeigen erhalten werden unter Verwendung des
Frequenzverhältnisses der Sauerstoffsensoren zu beiden
Seiten des Katalysators, wenn die Brennkraftmaschine mit
zwei Zylinderreihen und zwei entsprechenden Auslaßkrümmern
ausgebildet ist, wobei die vorbestimmten Testperioden auch
eine Testen des Katalysators über den vollen Bereich sämt
licher Strömungsraten der Abgase sicherstellen. Der Wirkungs
grad des Katalysators kann dabei auch überwacht werden,
wenn das Luft/Brennstoff-Gemisch stöchiometrisch geregelt
wird.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelverfah
rens wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm zu Darstellung
einer Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Regelverfahrens,
Fig. 2, 3, 4A und 4B Flußdiagramme zur Darstellung von
verschiedenen Betriebsarten, die bei
der Ausführungsform der Fig. 1 statt
finden,
Fig. 4C ein Flußdiagramm zur Darstellung
einer alternativen Ausführungsform
bei einem Teilabschnitt des Verfahrens
gemäß den Fig. 4A und 4B,
Fig. 5, 6 und 7 verschiedene elektrische Signale, die
bei einem Teilabschnitt des Verfahrens
der Fig. 1 unter hypothetischen
Betriebsbedingungen erscheinen, und
Fig. 8 eine graphische Darstellung des
Katalysator-Wirkungsgrades.
Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Regelverfahren ist ein
Regler 10 verwendet, der einen herkömmlichen Mikrocomputer
einschließt. Der Mikrocomputer besteht aus einer Mikropro
zessor-Einheit 12, Eingangsanschlüssen 14, Ausgangsanschlüs
sen 16, einem nur Lesespeicher bzw. ROM-Speicher 18, der
ein Steuerprogramm speichert, einem Direktzugriffsspeicher
bzw. RAM-Speicher für ein Speichern von temporären Daten,
die auch für Zähler oder Zeitgeber benutzt werden können,
einem Erhaltungsspeicher bzw. KAM-Speicher 22 für ein
Speichern von Lernwerten und einem herkömmlichen Datenbus.
Die Ausgänge sind dabei an herkömmliche elektronische
Treiber 24 angeschlossen.
Der Regler 10 empfängt verschiedene Signale von Sensoren,
die an der Brennkraftmaschine 28 eines Fahrzeuges angeordnet
sind: Ein Luftströmungssensor 32 erfaßt den induzierten
Massenfluß (MAF) der Luftströmung; ein Temperatursensor 40
erfaßt die Temperatur (T) des Kühlungsmittels für die
Maschine; ein Tachometer 42 erfaßt die Drehzahl (RPM) der
Maschine.
Die Maschine 28 ist mit zwei Zylinderreihen in einer V-8
Anordnung ausgebildet, an welcher zwei Auslaßkrümmer 56 und
57 angeschlossen sind. Mit diesen Auslaßkrümmern sind zwei
Sauerstoffsensoren 44 und 55 verbunden, welche den Sauer
stoffanteil in den Abgasen der jeweiligen Zylinderreihe
erfassen und dafür ein Ausgangssignal FEGO1 und FEGO2
liefern. Diese Ausgangssignale der beiden Sensoren 44 und
55 erfahren jeweils einen Vergleich mit einem betreffenden
Referenzwert, der bezogen ist auf die Stöchiometrie, wobei
der Vergleich durch Komparatoren 48 und 49 vorgenommen
wird, die somit entsprechende Vergleichssignale FEGO1S und
FEGO2S liefern. Diese Vergleichssignale sind bistabile
Signale mit einer vorbestimmten hohen Spannung, wenn die
Abgase bei der Stöchiometrie "reich" sind, und mit einer
vorbestimmten niedrigen Spannung, wenn die Abgase bei der
Stöchiometrie "mager" sind.
Ein weiterer herkömmlicher Sauerstoffsensor 52 ist zur
Erfassung des Sauerstoffanteils der Abgase an einer Stelle
stromabwärts von einem Abgas-Katalysator 50 angeordnet und
liefert ein Ausgangssignal REGO, welches durch einen Kompara
tor 54 ebenfalls mit einem Referenzwert in Bezug auf die
Stöchiometrie verglichen wird, um ein bistabiles Vergleichs
signal REGOS zu erhalten. Dieses Vergleichssignal wird
zusammen mit den von den Komparatoren 48 und 49 erhaltenen
Vergleichssignalen an die Eingänge des Reglers 10 geliefert,
wobei auch hier die Bedingung eingehalten wird, daß dieses
Vergleichssignal REGOS einen vorgewählten hohen Spannungs
wert ergibt, wenn die Abgase stromabwärts von dem Katalysa
tor 50 bezüglich der Stöchiometrie "reich" sind, während
ein niedriger Spannungswert erhalten wird, wenn die Abgase
bezüglich der Stöchiometrie "mager" sind.
Die zu den beiden Zylinderreihen korrespondierenden Einlaß
krümmer 58 und 59 sind über Vergasergehäuse 60 und 61 mit
einem einzigen Lufteinlaßrohr 64 verbunden, in welchem eine
Drosselklappe 62 angeordnet ist. An diesem Lufteinlaßrohr 64
sitzt auch der Sensor 32, welcher das Signal MAF für den
Massenfluß der Luft liefert. An den Vergasergehäusen 60 und
61 sind andererseits herkömmliche Einspritzdüsen 76 und 77
angeordnet, über welche die Anlieferung von Brennstoff in
Abhängigkeit von der Impulsbreite zu zugeordneten Steuer
signalen fpw1 und fpw2 gesteuert wird, die von dem Regler 10
erhalten und über die Treiber 24 übersetzt werden. Der
Brennstoff wird dabei aus einem Tank 80 mittels einer Pumpe
82 angeliefert, welche an die Einspritzdüsen über eine
Verbindungsleitung 84 verbunden ist.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß für die
vorstehende Beschreibung ein zentrales Brennstoffeinspritz
system (CFI) für jede Zylinderreihe berücksichtigt ist,
jedoch kann hier auch eine getrennte Brennstoffeinspritzung
für jeden Zylinder bei jeder der beiden Zylinderreihen
vorgesehen sein, ohne daß damit das Regelsystem abgeändert
zu werden braucht.
Gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 2 ist für die Routine des
Reglers 10 voraussetzbar, daß nach dem Beginn der Luft/Brenn
stoff-Regelung mit geschlossener Regelschleife in einer
Stufe 104 in Abhängigkeit von einem vorgewählten Betriebs
zustand, wie bspw. der Temperatur, das Signal REGOS in einer
nächsten Stufe 108 aus dem Komparator 54 ausgewiesen wird,
um nachfolgend in einem PI-Regler verarbeitet zu werden.
Das REGOS-Signal wird dafür einmal in einer Stufe 126 mit
einer Verstärkungskonstanten GI multipliziert, und das
erhaltene Produkt wird in einer nachfolgenden Stufe 128 zu
den zuvor angesammelten Produkten (GI REGOSi-1) addiert,
d. h. das Signal REGOS wird während jeder Probeentnahme (i)
in Stufen integriert, welche durch die Verstärkungskonstante
GI bestimmt sind. Während einer Stufe 132 wird andererseits
das Signal REGOS mit der Proportionalverstärkung GP multi
pliziert, so daß es möglich ist, in einer den beiden Stufen
128 und 132 nachgeschalteten Stufe 134 eine Addition der
Integral- und Proportionalwerte zu erhalten, mit welchen
das Brennstoff-Regelsignal FT erzeugt wird.
Durch den Regler 10 werden für die Anlieferung des Brenn
stoffs an die beiden Zylinderreihen getrennte Routinen
bereitgestellt. Gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 3A kann
dabei zunächst für die eine Zylinderreihe vorausgesetzt
werden, daß zunächst mit einem offenen Regelkreis die
Brennstoffmenge Fd1 damit bestimmt wird, daß die Messung
des induzierten Massenflusses (MAF) der Luft geteilt wird
durch das gewünschte Luft/Brennstoff-Verhältnis (AFd),
welche normal der stöchiometrische Wert für die Verbrennung
von Benzin ist. Diese Bestimmung wird in einer Stufe 158r
vorgenommen; wobei dann die Einstellung für die Einspritz
menge des Brennstoffs durch eine weitere Teilung mit einer
Rückkoppelungsvariablen (FV1) vorgenommen wird, um somit
den Stellenwert des Signal Fd1 zu erhalten. Dieses Signal
wird dann in einer folgenden Stufe 159r zu einem entspre
chenden Impulsbreitensignal Fpw1 umgewandelt.
Wenn dann in einer folgenden Stufe 160r bestimmt wird, daß
eine Regelung mit geschlossener Regelschleife erwünscht
wird, bspw. durch Überwachung der Temperatur (T) oder
anderer Betriebsparameter der Maschine, dann wird das
Signal FEGO1S während einer Stufe 162r ausgewiesen. In
einer nächsten Stufe 166r wird das Regelsignal FT aus der
zuvor beschriebenen Routine übernommen und jetzt zu dem
Signal FEGO1S addiert, um ein neues Regelsignal TS1 zu
erzeugen. Mit diesem neuen Regelsignal TS1 wird dann in
weiteren Stufen eine herkömmliche P1 Rückkoppelungsregel
routine durchgeführt, und zwar wird das Signal TS1 zunächst
in einer Stufe 170r mit dem integralen Verstärkungswert K1
multipliziert, und das resultierende Produkt wird dann in
einer Folgestufe 172r zu den zuvor angesammelten Produkten
hinzugefügt, d. h. das Regelsignal TS1 wird während jeder
Probeentnahme in Stufen integriert, die durch die Verstär
kungskonstante K1 bestimmt sind. Andererseits wird das
Regelsignal TS1 in einer Stufe 176r mit einer Proportional
verstärkung KP multipliziert, und das erhaltene Produkt
wird dann in einer Stufe 178r zu dem in der Stufe 172r
integrierten Wert addiert, um in dieser Stufe eine Rück
koppelungsvariable FV1 zu erzeugen.
Ausweislich des Flußdiagramms der Fig. 3B wird die vorbe
schriebene Unterroutine völlig gleichartig auch bei der
zweiten Zylinderreihe durchgeführt, um dabei für ein ent
sprechendes Regelsignal TS2 in einer abschließenden Stufe
178l eine korrespondierende Rückkoppelungsvariable FV2
abschließend zu erzeugen. Auf eine detaillierte Beschreibung
dieses Flußdiagramms der Fig. 3B kann daher verzichtet
werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B wird nachfolgend
nun näher beschrieben, wie der Wirkungsgrad des Abgas-
Katalysators 50 näher bestimmt werden kann. Zunächst werden
in einer ersten Stufe 190 die anfänglichen Betriebsbedingun
gen der Maschine überprüft, bevor mit dem Testzyklus begon
nen wird. Insbesondere wird hier geprüft, ob die Temperatur
(T) des Kühlmittels der Maschine innerhalb eines vorbestimm
ten Bereichs liegt, wobei eine vorbestimmte Zeit bereits
vergangen sein sollte, seit die Maschine gestartet wurde,
und auch die Luft/Brennstoff-Regelung mit geschlossener
Regelschleife über wenigstens eine vorgewählte Zeit bereits
im Betrieb zu sein hätte.
Wenn die Bedingungen zutreffen, dann werden in einer Stufe
192 für jede Hintergrundschleife die beiden Signale FEGO1
und FEGO2 ausgelesen. Mit diesen beiden Signalen wird dann
in einer Stufe 194 eine Tabelle adressiert, um ein abge
leitetes Signal IE auszulesen. Dieses abgeleitete Signal IE
ist eine Ableitung eines Ausgangs von einem hypothetischen
Abgas-Sauerstoffsensor, der einen hypothetisch gemischten
Gemisch von Abgasen der beiden Auslaßkrümmer 56 und 57
ausgesetzt ist. In den Fig. 5, 6 und 7 sind in diesem
Zusammenhang eine Reihe von abgeleiteten Signalen IE zur
Illustration dargestellt, die sich aus einer Kombination
der Signale von den beiden Sensoren 54 und 55 ergeben. Wenn
sich bspw. gemäß den Fig. 5A und 5B die beiden Signale FEGO1
und FEGO2 in einer gleichen Phase befinden, dann ergibt
sich daraus ein abgeleitetes Signal IE, welches gemäß der
Fig. 5C gleich ist wie die Signale FEGO1 und FEGO2 der
beiden Sensoren. Wenn die Signale FEGO1 und FEGO2 gemäß der
Darstellung in den Fig. 6A und 6B jedoch nicht phasengleich
sind, dann erscheint ein abgeleitetes Signal ID, welches
gemäß der Fig. 6C eine "reiche" Anzeige vermittelt mit
einem Ausflug in Richtung einer "magere" Anzeige, die bei
den Phasenwechseln der Signale auftritt. In den Fig. 7A und
7B sind schließlich noch überlappende Phasen der beiden
Sensorsignale dargestellt, welche dann das in Fig. 7C
dargestellte abgeleitete Signal ergeben. Durch ein empiri
sches Testen und durch Messungen kann daher eine Tabelle
von abgeleiteten Signalen für eine Vielzahl von Kombinatio
nen der Signale bereitgestellt werden, die von den beiden
Sensoren 44 und 55 in den beiden Auslaßkrümmern 56 und 57
bereitgestellt werden.
In Fig. 4C ist eine alternative Ausführungsform für eine
Ableitung des abgeleiteten Signals IE aus den Signalen FEGO1
und FEGO2 dargestellt. Wenn das eine Signal FEGO1 größer
oder gleich dem Signal FEGO2 ist, gemäß der Ermittlung in
einer Stufe 294, dann wird ein abgeleitetes Signal IE in
einer nachfolgenden Stufe 296 gleich dem Signal FEGO1
gesetzt, und wenn das Signal FEGO2 größer als das Signal
FEGO1 ist, dann wird andererseits in einer Stufe 302 das
abgeleitete Signal IE gleich dem Signal FEGO2 gesetzt. In
einer nächsten Stufe 304 wird dann das abgeleitete Signal IE
an die Stufe 194 der Routine überführt, die in Fig. 4A
angegeben ist.
Gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 4A ist dann weiterhin davon
auszugehen, daß der Strömungsbereich der induzierten Luft,
in welchem die Maschine 28 arbeitet, in den Stufen 200, 204
und 206 bestimmt wird. Die bei diesen Stufen ermittelte
Bereiche werden hier als Bereich (1), Bereich (2) und
Bereich (n) beschrieben, wobei der letztere eine größere
Anzahl von Strömungsbereichen der induzierten Luft angibt
und bevorzugt zur Anwendung kommt. Wird angenommen, daß die
Maschine innerhalb des Bereich (1) arbeitet, dann werden
die Übergänge zwischen Zuständen des abgeleiteten Signals
IE gezählt, um ein Zählsignal CIE₁ zu erzeugen. Diese
Zählung wird mit einer maximalen Zählung CIE1max während
der Stufe 212 verglichen. Während der Betrieb der Maschine
innerhalb des Bereichs (1) verbleibt, wird eine Testperiode
einer vorbestimmten Dauer durch eine stufenweise Zählung
von CIE₁ bei jedem Übergang des Signals IE erzeugt, bis die
Zählung CIE₁ gleich der maximalen Zählung CIE1max in einer
Stufe 216 ist. Während dieser Testperiode (1), die eine
Untertestperiode der Testperiode für den Wirkungsgrad des
Katalysators ist, wird die Zählung CR₁ ebenfalls stufenweise
vorgenommen bei jedem Übergang des Signals REGOS in einer
Stufe 218. Die Zählung CR₁ wird somit jeweils dann erhöht,
wenn ein Übergang des Signals REGOS stattfindet, bis die
Zählung CIE₁ gleich der Zählung CIE1max ist.
Wenn sich der Betrieb der Maschine innerhalb des Bereichs
(2) befindet, was in der Stufe 204 ermittelt wird, dann
werden die Zählungen CIE₂ und CR₂ in den Stufen 222, 226
und 228 gleichartig vorgenommen wie in den Stufen 212, 216
und 218, so daß also bei jedem Übergang des Signals IE die
Zählung CIE₂ stufenweise erhöht wird, bis in der Stufe 222
die maximale Zählung CIE2max erreicht und damit die vorbe
stimmte Untertestperiode (2) definiert ist. Während der
Testperiode (2) wird die Zählung CR₂ stufenweise erhöht,
immer dann, wenn in einer Stufe 228 der Übergang des Signals
REGOS festgestellt wird.
Der vorstehend beschriebene Ablauf findet für jeden Strö
mungsbereich der induzierten Luft statt, welcher in die
Testperiode aufgenommen ist. Wenn die Maschine 28 innerhalb
des höchsten Strömungsbereichs (n) arbeitet, wie angegeben
mit der Stufe 206, dann werden in der betreffenden Unter
testperiode (n) die Zählungen CIEn und CRn erzeugt, wie
angegeben in den Stufen 232, 236 und 238.
In einer nächsten Stufe 250 wird bestimmt, ob die Maschine
28 in allen Strömungsbereichen (1 . . . n) während einer Test
periode für den Katalysator gearbeitet hat. Die Stufe 250
bestimmt damit also, wenn jede Zählung von Übergängen bei
dem Signal IE (CIE₁ . . . CIEn) ihre betreffenden Maximalwerte
(CIE1max . . . CIEnmax) erreicht hat. Diese Zählung der Über
gänge bei dem Signal IE (CIE₁ . . . CIEn) für betreffende
Testperioden (1 . . . n) wird in einer Stufe 254 zu einer Summe
zusammengefaßt, um die Gesamtzählung CIEt zu erzeugen. Aus
den vorstehend beschriebenen Gründen kann dieselbe Gesamt
zählung CIEt auch durch eine Summenbildung von jeder maxi
malen Zählung (CIE1max . . . CIEnmax) für betreffende Testperio
den (1 . . . n) erhalten werden kann. In einer Stufe 256 wird
dann die Gesamtzählung CRt durch eine Summenbildung der
Zählungen (CR₁ . . . CRn) für betreffende Testperioden (1 . . . n)
erzeugt. Ein Verhältnis der Gesamtzählungen CRt zu der
Gesamtzählung CIEt wird dann in einer Stufe 260 berechnet,
und alle Zählungen werden schließlich in einer Stufe 262
zurückgestellt. Wenn das berechnete Verhältnis größer als
ein vorgewähltes Referenzverhältnis (RATf) ist, ermittelt
in einer Stufe 266, dann wird in einer nächsten Stufe 270
ein Merker für die Anzeige gesetzt, daß der Wirkungsgrad
des Katalysators kleiner ist als eine vorgewählte Grenze.
Das in der Stufe 260 berechnete und für die Stufe 266
berücksichtigte Verhältnis kann auch für die Bereitstellung
einer Messung des Wirkungsgrades des Katalysators benutzt
werden. Eine solche Anzeige für den Wirkungsgrad des Kataly
sators ist über einen sehr weiten Bereich wesentlich präzi
ser als es bisher möglich erschien, wozu in diesem Zusammen
hang auf die graphische Darstellung der Fig. 8 verwiesen
werden kann.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß das vorbe
schriebene Ausführungsbeispiel für die beiden Sensoren 44
und 55 sowie auch für den Sensor 52 eine bistabile Arbeits
weise vorausgesetzt wurde. Die gleichen Vorteile des erfin
dungsgemäßen Regelverfahrens sind jedoch auch mit Proportio
nalsensoren erreichbar.
Claims (10)
1. Verfahren zum Regeln des Luft/Brennstoff-Gemisches bei
einer Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen, bei welcher
die von zwei Zylinderreihen über je einen Auslaßkrümmer
gelieferten Abgase über einen gemeinsamen Abgas-Kataly
sator abgeführt werden, beidseits von welchem den Sauer
stoffanteil der Abgase erfassende Sauerstoffsensoren
angeordnet sind, mit deren miteinander verglichenen
Ausgangssignalen die an die Zylinder angelieferte Brenn
stoffmenge geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß von den Ausgangssignalen
(FEGO1, FEGO2), die von zwei in den beiden Auslaßkrümmern
(56, 57) stromaufwärts von dem Katalysator (50) angeord
neten Sauerstoffsensoren (44, 55) erhalten werden, ein
abgeleitetes Signal (IE) erzeugt wird, welches sich als
eine Ableitung eines Ausgangs von einem hypothetischen
Abgas-Sauerstoffsensor darstellt, der einem hypothetisch
gemischten Gemisch von Abgasen aus den beiden Auslaß
krümmern (56, 57) der beiden Zylinderreihen ausgesetzt
ist, und daß mit diesem abgeleiteten Signal eine Anzeige
des Wirkungsgrades des Katalysators (50) in Abhängigkeit
von einem Verhältnis einer Zählung der Übergänge zwischen
Ausgangszuständen des stromabwärts von dem Katalysator
(50) angeordneten Sauerstoffsensors (52) zu einer Zählung
von Übergängen zwischen Ausgangszuständen dieses abgelei
teten Signals (TE) vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Bereitstellung
des abgeleiteten Signals (IE) eine Probeentnahme der
Ausgangssignale (FEGO1, FEGO2) der beiden Sauerstoffsen
soren (44, 55) in den beiden Auslaßkrümmern (56, 57) und
ein Auslesen des abgeleiteten Signals (IE) aus einem
Speicher für jede Testperiode umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Bereit
stellung des abgeleiteten Signals (IE) und die Anzeige
des Wirkungsgrades des Katalysators (50) während einer
Testperiode vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher
die Testperiode beendet ist, wenn die Maschine (28)
ihren Betrieb bei einer Vielzahl von induzierten Luft
strömungsbereichen innerhalb jedes Bereichs für wenig
stens eine minimale Dauer beendet hat.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die minimale
Dauer für den Abschluß einer Testperiode bestimmt wird
durch die Vollendung einer vorbestimmten Anzahl von
Übergängen bei dem abgeleiteten Signal (IE)
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem
ein abgebauter Wirkungsgrad des Katalysators (50) ange
zeigt wird, wenn das Verhältnis der Übergangszählungen
einen vorbestimmten Wert überschreitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem
eine Anlieferung des Brennstoffs an die Zylinder der
beiden Zylinderreihen ein Integrieren des Ausgangssignals
(FEGO1, FEGO2) von dem in dem jeweils zugeordneten
Auslaßkrümmer (56, 57) angeordneten Sauerstoffsensor
(44, 55) sowie ein jeweiliges Abstimmen des integrierten
Ausgangssignals mit einem Regelsignal (TS1, TS2), abge
leitet aus dem Ausgangssignal (REGO) des stromabwärts
von dem Katalysator (50) angeordneten Sauerstoffsensors
(52), umfaßt zur Erzeugung von zwei Rückkoppelungsvariab
len (FV1, FV2), mit denen die Anlieferung des Brennstoffs
zur Beibehaltung eines mittleren Luft/Brennstoff-Verhält
nisses nahe der Stöchiometrie geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem
die Übergänge bei den Ausgangssignalen (FEGO1, FEGO2)
der Sauerstoffsensoren (44, 55) in den beiden Auslaß
krümmern (56, 57) und/oder die Übergänge bei dem abge
leiteten Signal (IE) durch einen Vergleich mit dem
Ausgangssignal (REGO) des stromabwärts von dem Katalysa
tor (50) angeordneten Sauerstoffsensors (52) bzw. mit
einem vorbestimmten Wert erzeugt werden.
9. Einrichtung zum Regeln des Luft/Brennstoff-Gemisches bei
einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen von
Kraftfahrzeugen, bei welcher der Sauerstoffanteil der
Abgase mit ersten und zweiten Sauerstoffsensoren erfaßt
wird, die beidseits eines Abgas-Katalysators angeordnet
sind, wobei die Meßwerte ihrer Ausgangssignale mitein
ander verglichen werden, um die Anlieferung des Brenn
stoffs an die Zylinder der beiden Zylinderreihen mit
einer geschlossenen Regelschleife zu regeln,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bereitstellung
eines bezüglich der beiden Ausgangssignale (FEGO1,
FEGO2) der beiden Sauerstoffsensoren (44, 55) in den
Auslaßkrümmern (56, 57) der Brennkraftmaschine (28)
stromaufwärts von dem Abgas-Katalysator (50) abgeleiteten
Signals (IE), welches sich als ein Ausgangssignal eines
hypothetischen Abgas-Sauerstoffsensors darstellt, der
einem hypothetisch gemischten Gemisch der Abgase der
beiden Zylinderreihen ausgesetzt ist, wobei diese Ein
richtung auch die Übergänge zwischen Ausgangszuständen
dieses abgeleiteten Signals zählt und eine Einrichtung
zur Anzeige des Wirkungsgrades des Abgas-Katalysators
(50) aufweist, die sich als ein Verhältnis einer Zählung
der Übergänge zwischen Zuständen des Ausgangssignals
(REGO) des stromabwärts von dem Abgas-Katalysator ange
ordneten Sauerstoffsensors (52) zu einer Zählung der
Übergänge zwischen den Ausgangszuständen dieses abgelei
teten Signals darstellt.
10. Einrichtung zum Regeln des Luft/Brennstoff-Gemisches bei
einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen von
Kraftfahrzeugen, bei welcher der Sauerstoffanteil der
Abgase mit ersten und zweiten Sauerstoffsensoren erfaßt
wird, die beidseits eines Abgas-Katalysators angeordnet
sind, wobei die Meßwerte ihrer Ausgangssignale mitein
ander verglichen werden, um die Anlieferung des Brenn
stoffs an die Zylinder der beiden Zylinderreihen
mit einer geschlossenen Regelschleife zu regeln,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bereitstellung
eines abgeleiteten Signals (IE) während einer Testperiode,
wobei sich dieses abgeleitete Signal als das Ausgangs
signal eines hypothetischen Abgas-Sauerstoffsensors
darstellt, der einem hypothetisch gemischten Gemisch der
Abgase in den Auslaßkrümmern der beiden Zylinderreihen
ausgesetzt ist, wobei die Einrichtung die Ausgangssignale
der beiden Sauerstoffsensoren (44, 55) in den Auslaß
krümmern (56, 57) stromaufwärts von dem Abgas-Katalysator
(50) während einer Probeentnahme erfaßt und mit einem
abgeleiteten Signal vergleicht, das in einem Speicher
gespeichert ist, und wobei die Einrichtung weiterhin
eine Testeinrichtung zur Erzeugung der Testperiode
aufweist, wenn die Maschine (28) ihren Betrieb bei einer
vorhandenen Vielzahl von Bereichen während jedes indu
zierten Luftströmungsbereichs für wenigstens eine mini
male Dauer in jedem dieser Luftströmungsbereiche beendet
hat, wobei eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist,
welche den Wirkungsgrad des Abgas-Katalysators in Abhän
gigkeit von einem Verhältnis einer Zählung von Übergängen
zwischen Zuständen des Ausgangssignals (REGO) des strom
abwärts von dem Abgas-Katalysator (50) angeordneten
Sauerstoffsensors (52) zu einer Zählung der Übergänge
zwischen Ausgangszuständen dieses abgeleiteten Signals
anzeigt.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5544481A (en) * | 1995-03-31 | 1996-08-13 | Ford Motor Company | Engine air/fuel control system and catalytic converter monitoring |
US5845489A (en) * | 1995-11-08 | 1998-12-08 | Denso Corporation | Abnormality detector for air-fuel ratio control system |
US5625156A (en) * | 1996-04-29 | 1997-04-29 | General Motors Corporation | Apparatus for sensing exhaust gas |
US5974786A (en) * | 1997-01-21 | 1999-11-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Adaptive time window to synchronize pre- and post-catalyst oxygen sensor switch counters |
US5865026A (en) * | 1997-01-21 | 1999-02-02 | Ford Global Technologies, Inc. | System and method for monitoring a catalytic converter using adaptable indicator threshold |
US5848528A (en) * | 1997-08-13 | 1998-12-15 | Siemens Automotive Corporation | Optimization of closed-loop and post O2 fuel control by measuring catalyst oxygen storage capacity |
SE9703754L (sv) * | 1997-10-12 | 1998-09-07 | Mecel Ab | Sensor och förfarande för reglering av bränsle-luft blandning till en flercylindrig förbränningsmotor |
US5894727A (en) * | 1997-11-03 | 1999-04-20 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for generating an inferred EGO signal in an asymmetrical Y-pipe exhaust system |
DE19801626B4 (de) * | 1998-01-17 | 2010-08-12 | Robert Bosch Gmbh | Diagnose eines NOx-Speicherkatalysators beim Betrieb von Verbrennungsmotoren |
US7886523B1 (en) * | 1998-08-24 | 2011-02-15 | Legare Joseph E | Control methods for improved catalytic converter efficiency and diagnosis |
US6151889A (en) * | 1998-10-19 | 2000-11-28 | Ford Global Technologies, Inc. | Catalytic monitoring method |
US6112731A (en) * | 1998-12-21 | 2000-09-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine diagnostic method |
US6138452A (en) * | 1999-03-05 | 2000-10-31 | Ford Global Technologies, Inc. | Catalytic monitoring method |
JP3655145B2 (ja) * | 1999-10-08 | 2005-06-02 | 本田技研工業株式会社 | 多気筒内燃機関の空燃比制御装置 |
JP3655146B2 (ja) * | 1999-10-08 | 2005-06-02 | 本田技研工業株式会社 | 多気筒内燃機関の空燃比制御装置 |
US6354077B1 (en) * | 2000-01-20 | 2002-03-12 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for controlling air/fuel level in two-bank exhaust system |
DE10027410C2 (de) * | 2000-06-02 | 2003-12-04 | Emitec Emissionstechnologie | Abgasreinigungssystem mit verzögerter Meßwerterfassung |
JP4106529B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2008-06-25 | 三菱自動車工業株式会社 | 多気筒内燃機関の排気浄化装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5228287A (en) * | 1991-06-28 | 1993-07-20 | Mazda Motor Corporation | Exhaust system for internal combustion engine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4747265A (en) * | 1985-12-23 | 1988-05-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Double air-fuel ratio sensor system having improved exhaust emission characteristics |
JPH0326845A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-05 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
JP2881265B2 (ja) * | 1991-03-28 | 1999-04-12 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
US5115639A (en) * | 1991-06-28 | 1992-05-26 | Ford Motor Company | Dual EGO sensor closed loop fuel control |
US5417058A (en) * | 1992-09-30 | 1995-05-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for detecting deterioration of a catalytic converter for an engine |
US5357751A (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-25 | Ford Motor Company | Air/fuel control system providing catalytic monitoring |
-
1993
- 1993-12-27 US US08/173,007 patent/US5385016A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-15 JP JP6280714A patent/JPH07208240A/ja active Pending
- 1994-12-16 GB GB9425610A patent/GB2285147B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-22 DE DE4446107A patent/DE4446107C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5228287A (en) * | 1991-06-28 | 1993-07-20 | Mazda Motor Corporation | Exhaust system for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2285147B (en) | 1998-01-28 |
JPH07208240A (ja) | 1995-08-08 |
GB2285147A (en) | 1995-06-28 |
GB9425610D0 (en) | 1995-02-15 |
DE4446107C2 (de) | 1997-02-27 |
US5385016A (en) | 1995-01-31 |
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