EP0848151B1 - Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0848151B1
EP0848151B1 EP97120602A EP97120602A EP0848151B1 EP 0848151 B1 EP0848151 B1 EP 0848151B1 EP 97120602 A EP97120602 A EP 97120602A EP 97120602 A EP97120602 A EP 97120602A EP 0848151 B1 EP0848151 B1 EP 0848151B1
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EP
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lambda probe
lambda
control loop
probe
control
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Ulrich Staufenberg
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Siemens AG
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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
    • 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
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors

Definitions

  • the invention relates to a method for regulating the fuel-air ratio an internal combustion engine after Feature of the preamble of claim 1.
  • Control devices are used to achieve the most pollutant-free exhaust gases known for internal combustion engines in which the Oxygen content in the exhaust duct is measured and evaluated.
  • Oxygen measuring probes so-called lambda probes, are known for this purpose, the z. B. on the principle of ion conduction by a Solid electrolytes due to an oxygen partial pressure difference work and according to the existing in the exhaust gas Oxygen partial pressure emit a voltage signal that at Transition from lack of oxygen to excess oxygen or the other way round has a voltage jump.
  • the output signal of the lambda probe is controlled by a controller evaluated, which in turn controls the fuel-air mixture adjusts.
  • the invention is therefore based on the object of a method specify which is an accurate and adaptable scheme enables, so the air-fuel ratio in the sense a reduction in exhaust gas emissions is further improved.
  • the advantage of the invention is a quick feedback of the output signal of the second lambda control loop on the control loop of the first lambda probe by changing the voltage jump of the output signal of the first lambda probe.
  • the P component of the first control loop is thus determined by a Correction value affects which of the actually ongoing Period of the output signal of the first lambda probe is dependent.
  • the correction signal is multiplicative on the P component of the control loop of the first lambda probe the P component of the control loop is strengthened or weakened.
  • the correction signal becomes dependent the air mass flow and / or the ratio of Amplitude of the second lambda probe to the amplitude of the first Lambda probe formed.
  • the efficiency of the catalyst is determined by the amplitude ratio taken into account when correcting the first control loop.
  • the amplitude of both the first and the second lambda probe is done by discrete samples of the output signal each Lambda probe determined, from within the scan a mean value is formed from a time window which the amplitude ratio is determined.
  • the correction signal is advantageously dependent from the sign of the control deviation of the second lambda control loop weighted.
  • the device consists of an internal combustion engine 1 a catalyst 2. Air is supplied to the engine 1 via an intake manifold 3.
  • the fuel is injected into the intake manifold 3 via injection valves 4.
  • Lambda sensors 5 and 6 measure the respective lambda value of the exhaust gas before and after the Catalyst 2. Both signals supplied by lambda sensors 5 and 6 are led to a controller with PI characteristic 8, which is usually in Control device (Fig. 2) is arranged in the motor vehicle.
  • the controller 8 uses setpoints to form an actuating signal, which is fed to the injection valves 4.
  • This control signal leads to a change in the fuel metering, which a certain lambda value together with the intake air mass of the exhaust gas.
  • the controller 8 is, as shown in Fig. 2, a microcomputer consisting of a central processor unit CPU a RAM and a Read-only memory ROM.
  • the controller 8 evaluates both the signals of the first lambda probe 5 and the signals of the second lambda probe 6 from which are fed and processed via its input / output unit I / 0 this further.
  • the controller 8 evaluates the signal of the first lambda probe 5 by: the current value with a setpoint 9 stored in the memory ROM for the Lambda probe 5 compares and determines an injection time as a manipulated variable which regulates the fuel-air mixture. This comparison the evaluation of the second lambda control loop is superimposed as in 4 will be explained in detail in connection with FIG. The result of the second lambda control loop is represented in the determination of the Holding time TH. This hold time TH causes the action of the controller 8th on the injection valves 4 which, depending on the comparison of the first Control loop takes place, is delayed.
  • the controlled system 11 is the combustion process in the engine 1 which via the injection time as a manipulated variable and the injectors as actuators is controlled.
  • Each lambda sensor delivers the respective fuel-air mixture ⁇ factor representing a waveform as shown in Figure 3 is.
  • the resistance or the voltage can be above the ⁇ factor to be viewed as.
  • the probe If the probe is active, it has a signal voltage that is outside of the range (ULSU, ULSO). Delivers during the lean rash the lambda probe has a minimal output signal that is below ULSU lies. A maximum voltage signal appears during the fat rash measured above ULSO in a range of 600 - 800 mV. This maximum value is subject to manufacturing tolerances and signs of aging certain scatter caused by a probe correction factor Getting corrected.
  • the controlled system 11 contains the motor 1, that of the controller 8, as in FIG. 1 described, the control signal in the form of the changed injection time of the injection valves is fed.
  • the lambda probe 6 arranged in the exhaust gas duct behind the catalytic converter 2 supplies a lambda value in the form of a signal voltage.
  • This setpoint U 6SOLL is formed from the mean value measured by the lambda probe 6 if the lambda probe 5 arranged in front of the catalytic converter works without problems.
  • the control difference formed in point 12 from the setpoint and actual value of the output signal of the second lambda probe 6 is fed to a limiter 15, which compares the amount of the control difference with a threshold value 14, which is also stored in the memory ROM of the control unit. Only if the amount of the control difference is greater than this threshold value 14, the control difference is passed to a comparator 13 which, depending on the sign of the difference between the actual value U 6IST of the second lambda probe 6 and the target value U 6SOLL of the second lambda probe 6, is a 1 or Outputs -1. Depending on this output value, a Signum integrator 16 is advanced or reset.
  • the Signum integrator 16 increments when the actual value U 6IST is greater than the setpoint U 6SOLL . It decrements by 1 if the actual value U 6IST is smaller than the setpoint U 6SOLL . If both values are the same, the counter reading is not changed.
  • the signum integrator 16 becomes in front of the catalytic converter with each envelope 17 arranged arranged first lambda probe 5 and is thus from this is clock controlled.
  • the count value is multiplied by a proportionality constant 19 in the value of (0.5 - a few 100) ms / probe change of the first lambda probe 5, whereby an absolute holding time TH raw is determined.
  • the holding time TH raw obtained in this way is evaluated in a second multiplication point 20 with a weighting factor WF, which is determined in point 23 by dividing the actually measured period 21 of the first lambda probe 5 by a constant 22.
  • the constant 22 is a function of the period of the first lambda probe 5 at idle.
  • the holding time TH obtained is used as a controlled variable for the controller 8 for adaptation the controlled system 11 fed.
  • the controlled system 11 is supplied with a correction signal, which is formed as follows.
  • the control difference of the second lambda probe formed in the sum point 12 6 is fed to a changeover switch 24, which is dependent on the sign of the signals emitted by the comparator 15 switches. Is the signal negative, a first characteristic curve 25 becomes a first characteristic curve 25 taken, the signal is positive, is switched on from a second characteristic second evaluation factor KL for the control deviation taken.
  • This The evaluation factor KM or KL is in point 27 with a map 28 formed third evaluation factor KF multiplied.
  • the map 28 is determined by the mean amplitude ratio value 29 of the two lambda probes 5 and 6 and the air mass flow 30 measured by the air mass meter 7 certainly.
  • the characteristic value KPF formed in point 27 becomes dependent in point 31 from the probe cover 17 of the first lambda probe 5 and from the sign the control difference of the second lambda probe 6, which by the Comparator 15 is weighted.
  • the correction factor KPF is weighted as follows. Work both probes 5, 6 simultaneously in the rich or simultaneously in the lean range, the correction factor KPF is increased by 1. Is the first probe working in the grease and the second probe in the lean area or vice versa, the Correction factor KPF subtracted from 1.
  • the weighting factor contained in this way as a dimensionless variable, the TH is independent of the holding time Controller 8 supplied in the controlled system 11. It is like-minded Tendency of the output signal of the two lambda probes 5, 6 the P component of the controller 8 increased and decreased in the opposite direction, which leads to The consequence of this is that the second lambda control loop acts quickly and directly on the first lambda control loop.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach dem Merkmal des Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Erzielung möglichst schadstofffreier Abgase sind Regeleinrichtungen für Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen der Sauerstoffgehalt im Abgaskanal gemessen und ausgewertet wird. Hierzu sind Sauerstoffmesssonden, sogenannte Lambdasonden bekannt, die z. B. nach dem Prinzip der Ionenleitung durch einen Festelektrolyten infolge einer Sauerstoffpartialdruckdifferenz arbeiten und entsprechend dem im Abgas vorliegenden Sauerstoffpartialdruck ein Spannungssignal abgeben, das beim Übergang vom Sauerstoffmangel zum Sauerstoffüberschuss bzw. andersherum einen Spannungssprung aufweist.
Das Ausgangssignal der Lambdasonde wird durch einen Regler ausgewertet, welcher wiederum über ein Stellglied das Kraftstoff-Luft-Gemisch einregelt.
Mit der Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses wird in erster Linie eine Verminderung schädlicher Anteile der Abgasemission von Brennkraftmaschinen angestrebt.
Mit Hilfe einer zweiten Lambdasonde, die hinter dem Katalysator angeordnet ist, wird das Signal der ersten Lambdasonde korrigiert, da die Sonde Alterungserscheinungen unterliegt.
Trotz dieser überlagerten Regelung können die Alterungserscheinungen der ersten Lambdasonde nicht ausreichend korrigiert werden. Dies führt zu Unregelmäßigkeiten bei der Gemischbildung.
Solche gattungsgemäßen Regelungen sind aus der US-PS 5,661,972 hinreichend bekannt. Zur Verbesserung des Regelkreises wird hierbei der P-Anteil des Ausgangssignals des Regelkreises der ersten Lambdasonde in Abhängigkeit des Ausgangssignals der zweiten Lambdasonde geändert, wobei ein Korrekturwert des zweiten Lambdakreises zum Zeitpunkt des Umschlagens der vor dem Katalysator angeordneten ersten Lambdasonde gebildet wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches eine genaue und anpassungsfähige Regelung ermöglicht, so dass das Kraftstoff-Luft-Verhältnis im Sinne einer Verminderung der Abgasemission weiter verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Vorteil der Erfindung besteht in einer schnellen Rückkopplung des Ausgangssignals des zweiten Lambdaregelkreises auf den Regelkreis der ersten Lambdasonde durch Veränderung des Spannungssprunges des Ausgangssignals der ersten Lambdasonde.
Der P-Anteil des ersten Regelkreises wird somit durch einen Korrekturwert beeinflusst, welcher von der tatsächlich andauernden Periodendauer des Ausgangssignals der ersten Lambdasonde abhängig ist.
Vorteilhafterweise wird aus der Regelabweichung zwischen einem Istwert und einem Sollwert der zweiten Lambdasonde ein Korrektursignal gebildet, durch welches der P-Anteil des ersten Lambdaregelkreises erhöht wird, wenn das Vorzeichen der Regelabweichung des zweiten Lambdaregelkreises der Umschlagrichtung der ersten Lambdasonde entspricht und der P-Anteil des ersten Lambdaregelkreises verkleinert wird, wenn das Vorzeichen der Regelabweichung der Umschlagrichtung der ersten Lambdasonde entgegengesetzt ist.
Dadurch, dass das Korrektursignal multiplikativ auf den P-Anteil des Regelkreises der ersten Lambdasonde einwirkt, wird der P-Anteil des Regelkreises verstärkt oder abgeschwächt.
In einer Weiterbildung wird das Korrektursignal in Abhängigkeit des Luftmassenstromes und/oder des Verhältnisses der Amplitude der zweiten Lambdasonde zur Amplitude der ersten Lambdasonde gebildet.
Über das Amplitudenverhältnis wird der Wirkungsgrad des Katalysators bei der Korrektur des ersten Regelkreises berücksichtigt.
Die Amplitude sowohl der ersten als auch der zweiten Lambdasonde wird durch diskrete Abtastungen des Ausgangssignals jeder Lambdasonde bestimmt, wobei aus der Abtastung innerhalb eines Zeitfensters jeweils ein Mittelwert gebildet wird, aus welchem das Amplitudenverhältnis bestimmt wird.
Vorteilhafterweise wird das Korrektursignal in Abhängigkeit von dem Vorzeichen der Regelabweichung des zweiten Lambdaregelkreises gewichtet.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsbeispiele zu. Eines davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1:
schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches für eine Brennkraftmaschine
Fig. 2:
Steuergerät eines Kraftfahrzeuges
Fig. 3:
Spannungsverlauf einer Lambdasonde über dem Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ-Faktor)
Fig. 4:
Regelkreis der hinter dem Katalysator angeordneten Lambdasonde
Gemäß Figur 1 besteht die Vorrichtung aus einem Verbrennungsmotor 1 mit einem Katalysator 2. Über ein Saugrohr 3 wird dem Motor 1 Luft zugeführt.
Der Kraftstoff wird über Einspritzventile 4 in das Saugrohr 3 eingespritzt.
Zwischen Motor 1 und Katalysator 2 ist eine erste Lambdasonde 5 zur Erfassung des Motorabgases angeordnet. Im Abgaskanal ist hinter dem Katalysator 2 eine weitere Lambdasonde 6 vorgesehen. Die Lambdasonden 5 und 6 messen den jeweiligen Lambdawert des Abgases vor und hinter dem Katalysator 2. Beide von den Lambdasonden 5 und 6 gelieferten Signale werden an einen Regler mit PI-Charakteristik 8 geführt, der gewöhnlich im Steuergerät (Fig. 2) im Kraftfahrzeug angeordnet ist.
Aus diesen Signalen bildet der Regler 8 mit Hilfe von Sollwerten ein Stellsignal, welches den Einspritzventilen 4 zugeführt wird.
Dieses Stellsignal führt zu einer Veränderung der Kraftstoffzumessung, welche zusammen mit der angesaugten Luftmasse einen bestimmten Lambdawert des Abgases zur Folge hat.
Der Regler 8 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Mikrocomputer, bestehend aus einer zentralen Prozessoreinheit CPU einem Arbeitsspeicher RAM und einem Festwertspeicher ROM. Der Regler 8 wertet sowohl die Signale der ersten Lambdasonde 5 als auch die Signale der zweiten Lambdasonde 6 aus, die ihm über seine Ein-/Ausgabeeinheit I/0 zugeführt werden und verarbeitet diese weiter.
Der Regler 8 wertet das Signal der ersten Lambdasonde 5 aus, indem er den aktuellen Wert mit einem im Speicher ROM abgelegten Sollwert 9 für die Lambdasonde 5 vergleicht und daraus als Stellgröße eine Einspritzzeit bestimmt wird, wodurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch reguliert wird. Diesem Vergleich überlagert ist die Auswertung des zweiten Lambdaregelkreises wie im Zusammenhang mit der Fig. 4 noch ausführlich erläutert wird. Das Ergebnis des zweiten Lambdaregelkreises repräsentiert sich in der Bestimmung der Haltezeit TH. Diese Haltezeit TH bewirkt, daß die Einwirkung des Reglers 8 auf die Einspritzventile 4, welche in Abhängigkeit des Vergleichs des ersten Regelkreises erfolgt, zeitverzögert erfolgt.
Die Regelstrecke 11 ist dabei der Verbrennungsprozeß im Motor 1 welcher über die Einspritzzeit als Stellgröße und die Einspritzventile als Stellglieder gesteuert wird.
Jede Lambdasonde liefert über dem das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch repräsentierenden λ-Faktor einen Signalverlauf, wie er in Figur 3 dargestellt ist. Je nachdem welcher Typ von Lambdasonde für die Regelung verwendet wird, können entweder der Widerstand oder die Spannung über dem λ-Faktor betrachtet werden.
Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf die Signalspannung.
Ist die Sonde aktiv, so weist sie eine Signalspannung auf, welche außerhalb des Bereiches (ULSU, ULSO) liegt. Während des Mager-Ausschlages liefert die Lambdasonde ein minimales Ausgangssignal das unterhalb von ULSU liegt. Während des Fett-Ausschlages wird ein maximales Spannungssignal oberhalb von ULSO in einem Bereich von 600 - 800 mV gemessen. Dieser maximale Wert unterliegt aufgrund von Herstellungstoleranzen und Alterungserscheinungen gewissen Streuungen, die durch einen Sondenkorrekturfaktor korrigiert werden.
Um nun den Langzeitdrift der Lambdasonde 5 vor dem Katalysator zu kompensieren, ist ein zweiter Regelkreis vorhanden, der die zweite Lambdasonde 6 hinter dem Katalysator 2 enthält und welcher in Figur 4 näher erläutert ist.
Die Regelstrecke 11 enthält den Motor 1, dem vom Regler 8, wie in Fig. 1 beschrieben, das Stellsignal in Form der veränderten Einspritzzeit der Einspritzventile zugeführt wird.
Die im Abgaskanal hinter dem Katalysator 2 angeordnete Lambdasonde 6 liefert einen Lambdawert in Form einer Signalspannung. Zu Beginn jedes Regelzyklusses wird überprüft, ob die Sonde aktiv ist. Dies geschieht dadurch, daß festgestellt wird, ob sich diese Signalspannung außerhalb eines Spannungsbereiches (ULSU, ULSO) befindet. Ist dies der Fall, wird ein Korrektursignal gebildet, in dem der von der Lambdasonde 6 gemessene Istwert U6IST an einen Summierpunkt 12 mit einem in dem Speicher ROM des Steuergerätes abgespeicherten Sollwertes U6SOLL verglichen wird. Dieser Sollwert U6SOLL wird aus dem von der Lambdasonde 6 gemessenen Mittelwert gebildet, wenn die vor dem Katalysator angeordnete Lambdasonde 5 störungsfrei arbeitet.
Die im Punkt 12 gebildete Regeldifferenz aus Soll- und Istwert des Ausgangssignals der zweiten Lambdasonde 6 wird einem Begrenzer 15 zugeführt, der den Betrag der Regeldifferenz mit einem Schwellwert 14, der ebenfalls im Speicher ROM des Steuergerätes gespeichert ist, vergleicht. Nur wenn der Betrag der Regeldifferenz größer ist als dieser Schwellwert 14, wird die Regeldifferenz an einen Vergleicher 13 geführt, der in Abhängigkeit vom Vorzeichen der Differenz zwischen dem Istwert U6IST der zweiten Lambdasonde 6 und dem Sollwert U6SOLL der zweiten Lambdasonde 6 eine 1 oder -1 ausgibt. In Abhängigkeit von diesem ausgegebenen Wert wird ein Signum-Integrator 16 vor- oder rückgesetzt.
Der Signum-Integrator 16 inkrementiert um 1, wenn der Istwert U6IST größer ist als der Sollwert U6SOLL. Er dekrementiert um 1, wenn der Istwert U6IST kleiner als der Sollwert U6SOLL ist. Sind beide Werte gleich, wird der Zählerstand nicht verändert.
Der Signum-Integrator 16 wird bei jedem Umschlag 17 der vor dem Katalysator angeordneten ersten Lambdasonde 5 bearbeitet und ist somit von dieser taktgesteuert.
An einem ersten Multiplizierpunkt 18 wird der Zählwert mit einer Proportionalitätskonstanten 19 im Wert von (0,5 - einige 100) ms/Sondenumschlag der ersten Lambdasonde 5 multipliziert, wodurch eine absolute Haltezeit THroh bestimmt wird. Die so gewonnene Haltezeit THroh wird in einem zweiten Multiplizierpunkt 20 mit einem Wichtungsfaktor WF bewertet, welcher im Punkt 23 durch Division der tatsächlich gemessenen Periodendauer 21 der ersten Lambdasonde 5 durch eine Konstante 22 bestimmt wird. Die Konstante 22 ist dabei eine Funktion der Periodendauer der ersten Lambdasonde 5 im Leerlauf.
Im Vergleich zu üblicherweise an dieser Stelle verwendeten Kennfeldern, bei welchen der Wichtungsfaktor maximale Werte von 1 annehmen kann, wird jetzt die tatsächliche Störung unabhängig von ihrer Größe ausgeregelt, da durch den größeren Faktor eine Art Selbstverstärkung erreicht wird. Die so gewonnene Haltezeit TH wird als Regelgröße dem Regler 8 zur Anpassung der Regelstrecke 11 zugeführt.
Zusätzlich zur Haltezeit TH wird der Regelstrecke 11 ein Korrektursignal zugeführt, das wie folgt gebildet wird.
Die im Summenpunkt 12 gebildete Regeldifferenz der zweiten Lambdasonde 6 wird einem Umschalter 24 zugeführt, welcher in Abhängigkeit des Vorzeichens des vom Vergleicher 15 abgegebenen Signale schaltet. Ist das Signal negativ, wird aus einer ersten Kennlinie 25 ein erster Bewertungsfaktor KM entnommen, ist das Signal positiv, wird aus einer zweiten Kennlinie ein zweiter Bewertungsfaktor KL für die Regelabweichung entnommen. Dieser Bewertungsfaktor KM oder KL wird im Punkt 27 mit einem aus einem Kennfeld 28 gebildeten dritten Bewertungsfaktor KF multipliziert. Das Kennfeld 28 wird vom Amplitudenverhältnismittelwert 29 der beiden Lambdasonden 5 und 6 und dem vom Luftmassenmesser 7 gemessenen Luftmassenstrom 30 bestimmt.
Der im Punkt 27 gebildete Kennwert KPF wird im Punkt 31 in Abhängigkeit vom Sondenumschlag 17 der ersten Lambdasonde 5 und von dem Vorzeichen der Regeldifferenz der zweiten Lambdasonde 6, welches durch den Vergleicher 15 gewonnen wird, gewichtet.
Befinden sich die Signale beider Sonden im Fettbereich wird ein positives Vorzeichen angenommen. Arbeiten beide Sonden im Magerbereich wird ein negatives Vorzeichen angenommen.
Die Wichtung des Korrekturfaktors KPF erfolgt folgendermaßen. Arbeiten beide Sonden 5, 6 gleichzeitig im fetten oder gleichzeitig im mageren Bereich, wird der Korrekturfaktor KPF um 1 erhöht. Arbeitet die erste Sonde im fetten und die zweite Sonde im mageren Bereich bzw. umgekehrt, wird der Korrekturfaktor KPF von 1 abgezogen. Der so enthaltene Wichtungsfaktor als dimmensionslose Größe wird unabhängig von der Haltezeit TH dem Regler 8 in der Regelstrecke 11 zugeführt. Dabei wird bei gleichgesinnter Tendenz des Ausgangssignals der beiden Lambdasonden 5, 6 der P-Anteil des Reglers 8 erhöht und bei gegensinniger Tendenz verringert, was zur Folge hat, daß eine schnelle und direkte Einwirkung des zweiten Lambdaregelkreises auf den ersten Lambdaregelkreis erfolgt.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine, wobei das Ausgangssignal einer ersten Lambdasonde, die im Abgaskanal der Brennkraftmaschine vor einem Katalysator angeordnet ist, einem Regler zugeführt wird, welcher eine PI-Charakteristik aufweist, und der Regler eine Stellgröße für das Kraftstoff-Luft-Verhältnis abgibt und dass dem Regler ein weiteres Signal zugeführt wird, welches aus dem Ausgangssignal einer zweiten, dem Katalysator nachgeordneten Lambdasonde gewonnen wird, und auf den Regelkreis der ersten Lambdasonde einwirkt, so dass der P-Sprung des Reglers, der durch den Regelkreis der ersten Lambdasonde bestimmt wird, in Abhängigkeit des Regelkreises der zweiten Lambdasonde geändert wird, und ein Korrekturwert des zweiten Lambdaregelkreises zum Zeitpunkt des Umschlagens der vor dem Katalysator angeordneten ersten Lambdasonde gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert in Abhängigkeit vom Sondenumschlag der ersten Lambdasonde und von dem Vorzeichen der Regeldifferenz der zweiten Lambdasonde gewichtet und dem Regelkreis der ersten Lambdasonde unabhängig von einer Haltezeit zugeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert aus der Regelabweichung zwischen Istwert der zweiten Lambdasonde und Sollwert der zweiten Lambdasonde gebildet wird, wobei der P-Sprung des ersten Lambdaregelkreises erhöht wird, wenn das Vorzeichen der Regelabweichung mit der Umschlagrichtung der ersten Lambdasonde übereinstimmt und der P-Sprung des ersten Lambdaregelkreises verkleinert wird, wenn das Vorzeichen der Regelabweichung der Umschlagrichtung der ersten Lambdasonde entgegengesetzt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrektursignal in Abhängigkeit des Luftmassenstromes gebildet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrektursignal in Abhängigkeit des Amplitudenverhältnisses der Amplitude der zweiten Lambdasonde zur Amplitude der ersten Lambdasonde gebildet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude sowohl der ersten als auch der zweiten Lambdasonde durch diskrete Abtastungen der Ausgangssignale jeder Lambdasonde bestimmt wird und aus der Abtastung innerhalb eines Zeitfensters jeweils ein Mittelwert der Amplitude jeder Lambdasonde gebildet wird, aus welchem das Amplitudenverhältnis bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrektursignal in Abhängigkeit von dem Vorzeichen der Regelabweichung des zweiten Lambdaregelkreises gewichtet wird.
EP97120602A 1996-12-12 1997-11-25 Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0848151B1 (de)

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