DE3503381A1 - Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen - Google Patents

Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE3503381A1
DE3503381A1 DE19853503381 DE3503381A DE3503381A1 DE 3503381 A1 DE3503381 A1 DE 3503381A1 DE 19853503381 DE19853503381 DE 19853503381 DE 3503381 A DE3503381 A DE 3503381A DE 3503381 A1 DE3503381 A1 DE 3503381A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
output signals
exhaust gas
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19853503381
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst Dipl.-Ing. 7130 Mühlacker Linder
Winfried Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg Moser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19853503381 priority Critical patent/DE3503381A1/de
Priority to JP906886A priority patent/JPS61178531A/ja
Publication of DE3503381A1 publication Critical patent/DE3503381A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2474Characteristics of sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441Plural sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1477Introducing 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)
    • F02D41/1479Using a comparator with variable reference

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

16.1. 1985 VTd/Wl
ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1
Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Brennkraftmaschinen gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine derartige Einrichtung mit einem elektronischen Steuergerät, einem im Abgasrohr der Brennkraftmaschine angeordneten Katalysator sowie mit zwei·stromauf und stromab des Katalysators angeordneten Sauerstoffsonden bekannt. Bei dieser Einrichtung werden beide Ausgangssignale der Sauerstoffsonden dem elektronischen Steuergerät zur Erzeugung von Stellimpulsen zugeführt, wobei die Stellimpulse mittels der Ausgangssignale der stromab vom Katalysator angeordneten Sauer stoffsonde zu einer Nachregelung der Stellimpulse herangezogen werden. Diese Einrichtung mag u.U. gewisse Vorteile bezüglich einer Verringerung der Schadstoff komponenten im Abgas aufweisen, ist jedoch andererseits nicht in der Lage, die Aktivität des Katalysators zu überwachen.
'" '■■■ O =t U
Bei einem Einsatz von Abgaskatalysatoren zur Reduzierung der Schadstoffemission von Brennkraftmaschinen besteht grundsätzlich das Problem, daß sich ihre Umsatzrate mit der Alterung des Katalysators verringert und daß eine bestimmte Mindestarbeitstemperatur des Katalysators von ca. 200 bis 300° C für eine wirksame Umsetzung der Schadstoffkomponenten erforderlich ist.
Die bevorzugten heutigen Konzepte zur Abgasreinigung basieren auf dem Einsatz eines 3-Wege-Katalysators, für dessen optimale Wirksamkeit das Vorliegen eines stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Gemisches (Lambda =1,0) erforderlich ist. Die Steuerung bzw. Regelung des Betriebsgemisches der Brennkraftmaschine ist daher in der Weise auszulegen, daß im wesentlichen für alle Betriebszustände der Brennkraftmaschine das Luftverhältnis Lambda = 1,0 eingehalten wird. Dagegen ist es für die Abgasemission einer Brennkraftmaschine, die keinen Katalysator im Auspuffsystem aufweist, vorteilhaft, das Betriebsgemisch auf Werte im mageren Bereich einzustellen. Die Gesamtemission der hauptsächlichen Schadstoffkomponenten liegt für im Magerbereich betriebene Brennkraftmaschinen deutlich niedriger als für bei Lambda = 1 ohne Katalysator betriebene Brennkraftmaschinen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung und Regelung von Brennkraftmaschinen zu schaffen, die eine Erkennung der Nichbetriebsbereitschaft eines im Abgasrohr angeordneten Katalysators ermöglicht und selbst bei einem funktionsunfähigen Katalysator eine optimale Reduzierung der Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine gewährleistet.
- 2Γ-
Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merk-Eialen des Hauptanspruchs "bzw. des Nebenanspruchs gelöst.
Vorteile der Erfindung
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin begründet, daß nach einer erkannten Funktionsunfähigkeit des Katalysators von einem Kennfeld bzw. einer Datenmenge zur Steuerung einer Stellgröße der Brennkraftmaschine auf ein anderes, zweites Kennfeld bzw. Datenmenge umgeschaltet wird'. Dadurch lassen sich verschiedene Betriebs konzepte der Brennkraftmaschine j je nach dem ob der Katalysator funktionstüchtig oder -untüchtig ist, realiseren. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, die Brennkraftmaschine mittels einer Kennfeldumschaltung vom (Lambda = 1 )-Betrieb zum Magerbetrieb umzuschalten und darüber hinaus in Abhängigkeit vom angewählten Kennfeld von Steuerung auf Regelung umzuschalten.
Auch die spezielle Art des Vergleichs der Ausgangssignale der beiden Meßsonden hat sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Funktionssicherheit der Einrichtung erwiesen.
Ein weiterer Vorteil der Einrichtung besteht in der Tatsache, daß als weiteres Kriterium zum Kennfeidumschalten ein Signal bezüglich der Temperatur des Abgases bzw. der Temperatur der Abgasmeßsonden herangezogen wird. Hierdurch ist ein schnelles und sicheres Zurückschalten von einer Betriebsart der Brennkraftmaschine zur anderen möglich.
Ebenso hat sich der Einsatz von wenigstens zwei Kennfeldern nicht nur für die Steuerung einer Stellgröße, so beispiels-
weise das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, sondern auch für die Steuerung weiterer Stellgrößen, wie beispielsweise Zündzeit punkt und Abgasrückführrate und ähnliches erwiesen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Unteransprüchen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 die Ausgangsspannung der beiden vor und hinter dem Katalysator angeordneten Meßsonden bei funktionsfähigem (Figur 1a) und funktionsunfähigem (Figur Ib) Katalysator, Figur 2 die Anordnung der Meßsonden im Abgasrohr der Brennkraftmaschine, Figur 3 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung und Figur k ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung der Figur 3·
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1a, b sind die Ausgangssignale U^ zweier Abgasmeßsonden in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen, wobei die Anordnung der Abgasmeßsonden schematisch in Figur 2 dargestellt ist. Dabei ist eine teilweise dargestellte Brennkraftmaschine mit der Bezugsziffer 10 versehen. Die Abgase der Brennkraftmaschine werden durch ein Abgasrohr ins Freie geleitet. Im Abgasrohr 11 ist ein Katalysator 12, insbesondere ein 3-Wege-Katalysator angeordnet. Stromaufwärts des Katalysators ist eine erste Meßsonde 13, deren Ausgangssignale mit U \ bezeichnet werden, in den Abgas-
/ρ-
strom eingebracht. Stromabwärts des Katalysators befindet sich eine weitere Meßsonde 1U im Abgasstrom der Brennkraftmaschine, deren Signal mit U \ gekennzeichnet ist. In
Λ η
einer Ausgestaltung der Einrichtung ist vorgesehen, anstelle oder in unmittelbarer Nachbarschaft zu Meßsonden 13, 1^ jeweils einen Temperaturfühler 15 mit den Ausgangssignalen Tv und einen Temperaturfühler 16 mit den Ausgangssignalen T anzuordnen.
Bekannte Einrichtungen werden in der Weise betrieben, daß das Signal der auf Abgaskomponenten empfindlichen Meßsonde 13 zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches herangezogen wird. Durch verschiedene Umstände tritt dann eine Regelschwingung im Regelkreis auf, die sich im Verlauf der Ausgangsspannung U \ der Meßsonde 13 wiederspiegelt. Wie aus Figur 1a, b ersichtlich ist, schwankt die Spannung Ui der A-bgasmeßsonde 13 zwischen den Werten ca. 0,1 V und ca. 0,9 V mit einer bestimmten Schwingungsperiodendauer, die von der Motordrehzahl abhängig ist (hier etwa 0,25 Sekunden). Das Ausgangssignal U ν der Abgasmeßsonde 1 -U- weist
/i η
im Fall eines funktionstüchtigen Katalysators das in Figur 1a dargestellte Signalverhalten auf. Im Vergleich zum Ausgangssignal U ν entspricht das Signal U * nahezu
/ι ν A^-
einem G-leichspannungssignal, da die Auswirkungen der Regelschwingungen auf die Abgaszusammensetzung durch den aktiven Katalysator 12 enorm verringert wird. Der aktive Katalysator 12 wirkt sozusagen als Pufferstufe bzw. Dämpfungsglied.
In Figur 1b ist dagegen das Signal U % der Meßsonde 1U
/ι η
für den Fall eines funktionsuntüchtigen, d.h. inaktiven Katalysators 12 dargestellt. Das Signal U \ weist nahezu
Λ η
einen zum Signal U \ identischen Verlauf auf, wenn man die Laufzeit des Abgases zwischen den beiden Meßsonden 13, 1k berücksichtigt. Dieses Signalverhalten der Meßsonde 1h wird von der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erfassung des Funktionszustandes des Katalysators 12 ausgewertet. Die Aufgabe des einen Temperaturmeßfühlers 15 bzw. beider Temperaturmeßfuhler 15, 16 wird weiter unten erläutert.
In Figur 3 ist der schematische Aufbau einer Einrichtung zur Steuerung der Regelung von Brennkraftmaschinen dargestellt. In einem Microcomputer 30 sind die Komponenten
CPU 31, ROM 32, RAM 33, Timer 3^, erste Ein/Ausgabe-Einheit 35 und zweite Ein/Ausgabe-Einheit 36 über einen Adress- und einen Datenbus 37 miteinander verbunden. Zur Zeitsteuerung des Programmablaufes im Microcomputer 30 dient ein Oszillator 3Ö, der einerseits direkt an die CPU 31 und andererseits über einen Teiler 39 an den Timer 3^ angeschlossen ist. Der ersten Ein/Ausgabe-Einheit 35 werden über Aufbereitungsschaltungen kO, kl, k2 die Signale der wenigstens auf eine Abgaskomponente empfindlichen Meßsonden 13, 1^, die Signale eines Drehzahlgebers ^3 und eines Bezugsmarkengebers kk zugeführt. Als weitere Eingangsgrößen dienen die Batteriespannung ^6, die Kühlwassertemperatur ^ 8 Und eine Lastinformation 50, die über zugeordnete Aufbereitungsschaltungen kj, k9, 51 einer Serienschaltung aus einem Multiplexer 52 und einem Analog/Digital-Wandler 53 zugeführt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Signale wenigstens eines der Temperaturfühler 15, 16, die auf die Abgastemperatur empfindlich sind, anstelle der Signale der Meßsoiden 13, Ik oder zusätzlich zu diesen Signalen über eine Aafbereitungsschaltung 5^ ebenfalls vom Microcomputer 30 ausgewertet. Die Ausgänge des Analog/Digital-Wandlers 53 sind mit dem Bus
,"j. ο Q
-AL
37 verbunden. Die Funktion des Multiplexers 52 und des Analog/Digital-Wandlers 53 kann beispielsweise durch den Baustein 0Ö09 von National Semi Conductors realisiert werden. Die Steuerung des Multiplexers 52 erfolgt über eine Leitung 55 ausgehend von der ersten Ein/Ausgabe-Einheit 35· Die zweite Ein/Ausgabe-Einheit 36 steuert über Leistungsendstufen 56, 57 die Zündung 58 und Kraftstoffzumessung 59 an. ■ Weitere Ausgangssignale dieser Ein/Ausgabe-Einheit 36 sind z.B. für die Steuerung der Abgasrückführung 60 und weitere Größen 61, wie beispielsweise Leerlaufregelung und ähnliches vorgesehen.
Beim Kaltstart wird die Brennkraftmaschine 10 zunächst mit Kaltstartanreicherung gesteuert betrieben. Ist der Motor betriebswarm, so setzt die Regelung des Luft-Kraftstoff-Gemischs mit einer Regelung auf Lambda = 1 ein. Für diese Regelung werden üblicherweise die Signale der Meßsonde 13 9 die bevorzugt als Sauerstoffmeßsonde ausgebildet ist, herangezogen. Zur Überwachung der Katalysatoraktivität werden die Ausgangssignal U \ der Meßsonde 13 und U \ der
^v Λ η
Meßsonde 1 ^ miteinander verglichen. Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, den Effektivwert des Wechselanteils der Sondenausgangsspannungen auszuwerten. Im speziellen Ausführungsbeispiel wird ein Dämpfungsmaß D gemäß der Gleichung
U \ = Effektivwert des Wechselteils der Sondenspannung U \ U \ = Effektivwert des Wechselanteils der Sondenspannung U
ermittelt. Dabei ergibt sich der Effektivwert U \ bzw.
U \ m bekannter Weise aus:
Γ C - 2 1 1/2
U ν =^/T„ (Uv -U\ )dt
Av,η /ML J Av,η Av,η' J mit
U ν =4/T„ ί U » dt und T., = Meßzeitdauer /^v,η ' 'M J Av,η Μ
Zur Ermittlung dieses Dämpfungsmaßes D können die Signale U \ und U \ entweder mittels eines Digitalrechners gemäß Figur 3 abgetastet und entsprechend der angegebenen For-1-meln verarbeitet werden oder aber mit einer analog arbeitenden Auswerteschaltung bestimmt werden.
Die Meßzeit T„ weist vorzugsweise eine Abhängigkeit von der Motordrehzahl auf und ist insbesondere derart bemessen, daß einige Regelschwingungen der Lambda-Regelung über deckt werden. In Beriebszuständen, in denen die Lambda-Regelung nicht aktiviert ist, d.h. beispielsweise während Beschleunigungs- oder Schubphasen, wird die Auswertung der Sondenausgangssignale gesperrt.
Aus dem Wert des Dämpfungsmasses D läßt sich damit ermitteln, ob der Katalysator Schadstoffe umsetzt oder nicht. Als Ursache.für die Funktionsunfähigkeit des Katalysators können folgende Fälle unterschieden werden:
a) zu niedrige Abgastemperatur
b) Katalysator defekt
c) Lambda-Regelkreis defekt
d) Abgasmeßsonde defekt.
Es bieten sich daher folgende Schritte für ein Steuerungskonzept an:
- jf-
Unterschreitet das Dämpfungsmaß D während des Betriebes mit (Lambda = 1)-Regelung einen kritischen Grenzwert D, , so wird vom (Lambda = 1)-Kennfeld auf das Magerkennfeld, die beide im Microcomputer 30 gespeichert sind, umgeschaltet. Je nach Art der eingesetzten Abgasmeßsonde besteht nun die Möglichkeit, im Magerbetrieb eine geregelte oder gesteuerte Gemischzumessung durchzuführen. Handelt es sich bei der Abgasmeßsonde beispielsweise um eine Grenzstromsonde oder um eine Lambda = 1-Sonde mit einer Auswerteschaltung, wie sie in der DE-OS 33 11 350 beschrieben ist, so kann auch im Magerbetrieb eine Regelung'durchgeführt werden.
Ebenso ist es denkbar, für eine Magerregelung eine auf der Messung anderer Abgaskomponenten (NO CH, CO) bzw. auf einem anderen Meßprinzip basierende\einzusetzen.
Sind jedoch nicht derartige Maßnahmen vorgesehen, so besteht die Möglichkeit, nach einer Umschaltung auf das Kennfeld für den Magerbetrieb eine reine Steuerung, beispielsweise der Gemischzumessung vorzusehen.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Generierung der wenigstens zwei Kennfelder besteht darin, ausgehend von einem einzigen;beispielsweise für den Magerbetrieb ausgelegten Kennfeld durch additive oder multiplikative Eingriffe die Kennfeldwerte für die anderen Kennfelder darzustellen. Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf einzelne Kennfelder beschränkt, sondern auch auf einzelne Bereiche eins oder mehrerer Kennfelder anwendbar. Wesentlich ist, daß wenigstens zwei, sich wenigstens teilweise in einzelnen Daten unterscheidende Datenmengen zur Verfügung stehen bzw. erzeugt werden können, die gemäß der Erfindung in unterschiedlichen Betriebszuständen zur Anwendung kommen.
V ί^· >fN 1K-(V
350338Ί
- χΓ-
Es hat sich als sehr -vorteilhaft erwiesen, den momentanen Istwert der Abgastemperatur T beim Umschalten von einem Kennfeld auf das andere bzw. beim Umschalten von Regelung auf Steuerung abzuspeichern. Dabei kann die Abgastemperatur1 ■vor oder nach dem Katalysator 12 mittels eigens dazu vorgesehene Temperatursonden 15» 16 oder auch über eine spezielle Auswertung der Ausgangssignale der Meßsonden 13, 1U, wie sie beispielsweise in der DE-OS 26 12 915 (US-PS h1 6j 163) beschrieben ist, erfaßt werden. Wird dieser abgespeicherte Momentanwert T zu einem späteren Zeitpunkt von der Abgas4-temperatur wieder überschritten, so findet eine Zurückschaltung auf das Kennfeld für den Lambda = 1-Betrieb und/oder von Steuerung auf Regelung statt. Dabei wurde angenommen, daß Fall a, nämlich eine zu niedere Abgastemperatur bzw. Sondentemperator, eingetreten ist. Um ein dauerndes Umschalten zwischen Regelung und Steuerung bzw. zwischen Lambda = 1 und Magerbetrieb, wie es unter bestimmten Betriebszuständen möglich ist, zu vermeiden, hat sich die Einführung einer1 Temperaturhysterese für den Umschaltvorgang in Abhängigkeit von der Temperatur als besonders günstig erwiesen.
Zur Erfassung der übrigen Fälle b, c, d werden folgende Überwachungen durchgeführt:
- Steigt der abgespeicherte Temperaturwert T über einen kritischen Wert T an, d.h. daß auch bei hohen Abgastemperaturen ein geringes Dämpfungsmaß D vorliegt, so wird auf Fall b erkannt. Beispielsweise ist dann eine Anzeige betätigbar, die auf einen defekten Katalysator hinweist,
- falls U \ kleiner ein als kritischer Wert U\ , ist, d.h. daß ein zu geringer Regelhub der Ausgangsspannung der Meßsonde 13 vorliegt, wird angenommen,
daß Fall c (Lambda-Regelung defekt) oder Fall d (Lambda-Sonde defekt) -vorliegt und beispielsweise eine entsprechende Anzeige betätigt,
- falls der Mittelwert U \ der Sondenspannung U \ außer-
Λη /»η
halb eines durch zwei Schwellwerte Un5UN gebildeten
/Io /lu
Intervalls liegt und gleichzeitig eine Lambda = 1-Regelung vorliegt, wird Fall d (Lambda-Sonde defekt) angenommen und eine entsprechende Anzeige betätigt.
In Figur k ist ein Ablaufdiagramm der oben beschriebenen Steuerung dargestellt. Die einzelnen Abfragen und Verzweigungen sind ausführlich beschriftet, so daß eine weitere Erläuterung im Text für das Verständnis des Programmablaufes nicht mehr erforderlich ist.
Einige vorteilhafte Weiterbildungen der beschriebenen Einrichtung stehen in folgenden Maßnahmen:
- Abgastemperaturmessung über dem Innenwiderstand der als Sauerstoffsonden ausgebildeten Meßsonden
- Abgastemperaturmessung über Thermoelemente oder über NTC- oder PTC-Elemente
- Temperaturmessung vor und nach dem Katalysator, Ermittlung der Temperaturdifferenz 4 t und Weiterverarbeitung dieser Temperaturdifferenz A t anstelle des Dämpfungsmaßes D . Dieser Modifikation liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einem funktionsfähigen Katalysator die Temperatur T hinter dem Katalysator oberhalb der Temperatur T des Abgases vor dem Katalysator liegt. Handelt es sich dagegen um einen funktionsunfähigen Katalysator, so liegt die Abgastemperatur T geringfügig unter der Temperatur T vor dem Katalysator. Somit ist auch die Temperaturdifferenz der Abgastempe-
Λ
ratur vor und hinter dem Katalysator ein Maß für die Funktionsfähigkeit des Katalysators.
Der Grundgedanke des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung beinhaltet eine Motorsteuerung bzw. -regelung, die die Brennkraftmaschine bei hohen Abgastemperaturen, wenn der Katalysator also in der Lage ist, Schadstoffe umzusetzen, mit Lambda = 1-Regelung und bei niederen Abgastemperaturen, wenn der Katalysator die Schadstoffe nicht umsetzen kann, mit Lambda > 1-Steuerung betreibt. Dieses Konzept betrifft natürlich nicht nur die Steuerung bzw. Vorsteuerung einer Stellgröße mittels zweier oder mehrerer Kennfelder, wie sie im Ausführungsbeispiel anhand der Stellgröße Luft-Kraftstoff-Verhältnis beschrieben ist, sondern erstreckt sich darüber hinaus auf beispielsweise Kennfelder für die Zündung oder für die Abgasrückführung und ähnliche Stellgrößen. Zur Umschaltung von einem Betriebszustand in den anderen wird neben dem Dämpfungsmaß D (bzw. ^i t ) die Abgastemperatur als Kriterium herangezogen, wobei der Umschaltpunkt bevorzugt über eine Katalysator-Überwachung dem jeweiligen Alterungszustand des Katalysators angepaßt wird. Dies deshalb, da die Wandelrate des Katalysators mit zunehmender Alterung des Katalysators in der Regel nachläßt und der Umschaltpunkt daher einer zeitlichen Drift unterworfen ist. Die für diese Steuerung benötigten Größen der Brennkraftmaschine lassen darüber hinaus in einfacher Weise eine Überwachung des Systems auf den Ausfall verschiedener Komponenten zu.
Eine besonders vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht in der Tatsache, daß die mit dieser Einrichtung ausgerüsteten Brennkraftmaschi-
5 # ö ο υ
nen in Ländern, in denen kein bleifreier Kraftstoff zur Verfügung steht, mager betrieben werden können, jedoch für den Einsatz in Ländern mit bleifreiem Kraftstoff problemlos nach- oder zurückrüstbar sind. Für diese Anwendungsmöglichkeit sind bevorzugt beheizbare, bleiunempfindliche. Ausführungsformen der Abgas-Meßsonden, insbesondere Lambda-Sonden einzusetzen.
- Leerseite -

Claims (1)

  1. i6. 1 . 1985 VTd/Wl
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
    Ansprüche
    μ\) Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Brennkraftmaschinen mit einem elektronischen Steuergerät, mit einem im Abgasrohr der Brennkraftmaschine angeordneten Katalysator, einer ersten stromaufwärts und einer zweiten stromabwärts des Katalysators dem Abgas ausgesetzten Meßsonde, die wenigstens auf eine Abgaskomponente empfindlich sind und deren Ausgangssignale vom Steuergerät verarbeitet werden, wobei mindestens eines der Meßsondenausgangssignale als Istgröße für einen Regelkreis zur Regelung (Lambda-Regelung) des Betriebsgemisches der Brennkraftmaschine herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung einer Stellgröße der Brennkraftmaschine (1O) wenigstens zwei Datenmengen mit wenigstens teilweise unter-1· schiedlichen Daten vorgesehen sind und daß in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der beiden Meßsonden die Steuerung der Stellgröße von der ersten Datenmenge auf die zweite Datenmenge der wenigstens zwei Datenmengen umschaltbar ist.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der wenigstens zwei Datenmengen derart beschaffen sind, daß die Brennkraftmaschine (10) wenigstens im (Lambda = 1)- und im Magerbereich betreibbar ist.
    — ρ —
    3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (10) je nach Art der eingeschalteten Datenmenge geregelt oder gesteuert betrieben wird.
    k. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen
    den wenigstens zwei Datenmengen in Abhängigkeit von einem Vergleich der Wechselanteile, insbesondere der Effektivwerte der Wechselanteile der Ausgangssignale der ersten (13) und zweiten Meßsonde (1h) durchgeführt wird.
    5· Einrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der Ausgangssignale der Meßsonden (13, 1*0 abhängig vom Alterungszustand des Katalysators gewichtet durchgeführt wird.
    6. Einrichtung nach Anspruch k oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der beiden Meßsonden
    (13, 11O gemäß der Formel
    mit
    U\ = Effektivwert des Wechselanteils der Ausgangsspannung U\
    ausgewertet werden.
    T. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsmaß (D ) mit einem Schwellwert (D. ) verglichen und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis eine Umschaltung zwischen den wenigstens zwei Datenmengen durch geführt wird.
    8. Einrichtung nach einem der Ansprüche k bis T5 dadurch gekennzeichnet, daß die über eine einstellbare Zeitdauer gemittelten Ausgangssignale der Meßsonden (135 1*0 miteinander verglichen werden.
    9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelungsdauer betriebskenngrößenabhängig, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine einstellbar ist.
    10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geekennzeichnet, daß als weiteres Kriterium zur Datenmengen-Umschaltung ein Signal bezüglich der Temperatur des Abgases bzw. wenigstens einer der Meßsonden (13, 1h) vom Steuergerät (30) verarbeitet wird.
    11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet j daß die beim Umschalten zwischen den wenigstens zwei Datenmengen vorliegende Temperatur gespeichert wird.
    12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen eines Temperatur-Istwertes oberhalb des gespeicherten Temperaturwertes die Umschaltung zwischen den Kennfeldern rückgängig gemacht wird.
    13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur mittels wenigstens eigner der folgenden Maßnahmen erfaßt wird: Messung über ein Thermoelement (NTC, PTC) (15, 16), Messung des Innenwiderstandes der Meßsonden (135 1M·
    -u-
    1U. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellgröße wenigstens eine der folgenden Größen: Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Zündzeitpunkt, Abgasrückführungsrate oder andere, insbesondere die Luftzahl Lambda beeinflussende Stellgrößen verwendet werden.
    15· Einrichtung nach Anspruch 1U, dadurch gekennzeichnet, daß pro Stellgröße wenigstens zwei Datenmengen vorgesehen sind.
    16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 j dadurch gekennzeichnet, daß als Meßsonden (13, 1U) Sauerstoffsonden, insbesondere beheizbare, bleiresistente (Lambda = 1)-Sonden verwendet werden.
    17. Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Brennkraftmaschinen mit einem elektronischen Steuergerät, mit einem im Abgasrohr der Brennkraftmaschine angeordneten Katalysator, einer ersten stromaufwärts und einer zweiten stromabwärts des Katalysators dem Abgas ausgesetzten Meßsonde, deren Ausgangssignale vom Steuergerät verarbeitet werden und mit einem Regelkreis zur Regelung des Betriebsgemisches der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Stellgröße einer Brennkraftmaschine wenigstens zwei Datenmengen mit wenigstens teilweise unterschiedlichen Daten vorgesehen sind, daß die beiden Meßsonden (15 s 16 bzw. 13, 1U) auf die Temperatur des Abgases der Brennkraftmaschine empfindlich sind und daß in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der beiden Meßsonden (15, 16 bzw. 13, 1U) die Steuerung der Stellgröße von der ersten Datenmenge auf die zweite Datenmenge der wenigstens zwei Datenmengen umschaltbar ist.
    18. Einrichtung nach Anspruch 175 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonden (15» 16) als Thermoelement oder als NTC- oder PTC-Widerstände ausgebildet sind.
    19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonden (13, 1*0 als Sauerstoffmeßsonden ausgebildet sind, wobei wenigstens eines der Ausgangssignale
    dieser Sauerstoffmeßsonden (13, 1*0 als Istgröße für den
    Regelkreis zur Regelung (Lambda-Regelung) des Betriebsgemisches der Brennkraftmaschine herangezogen wird.
    20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Datenmengen als Nachschlagtabellen in Speichermitteln abgespeichert
    sind.
DE19853503381 1985-02-01 1985-02-01 Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen Ceased DE3503381A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853503381 DE3503381A1 (de) 1985-02-01 1985-02-01 Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen
JP906886A JPS61178531A (ja) 1985-02-01 1986-01-21 内燃機関の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853503381 DE3503381A1 (de) 1985-02-01 1985-02-01 Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3503381A1 true DE3503381A1 (de) 1986-08-07

Family

ID=6261381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853503381 Ceased DE3503381A1 (de) 1985-02-01 1985-02-01 Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS61178531A (de)
DE (1) DE3503381A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238807A1 (en) * 1991-11-18 1993-05-27 Hitachi Ltd IC engine exhaust gas catalyser monitoring system - uses cross-correlation function for signals from oxygen@ sensors inserted in exhaust line before and after catalyser

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2308781A1 (de) * 1972-04-28 1973-11-08 Sibe Verbrennungsmotor
DE2328459A1 (de) * 1973-01-31 1975-01-02 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur ueberwachung von katalytischen reaktoren in abgasentgiftungsanlagen von brennkraftmaschinen
US4130095A (en) * 1977-07-12 1978-12-19 General Motors Corporation Fuel control system with calibration learning capability for motor vehicle internal combustion engine
DE2750470A1 (de) * 1977-11-11 1979-05-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur regelung von beim betrieb eines kraftfahrzeugs auftretenden einflussgroessen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2444334A1 (de) * 1974-09-17 1976-03-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur ueberwachung der aktivitaet von katalytischen reaktoren
JPS52102934A (en) * 1976-02-25 1977-08-29 Nippon Denso Co Ltd Air-fuel ratio control system
JPS5537562A (en) * 1978-09-08 1980-03-15 Nippon Denso Co Ltd Air-fuel ratio control system
JPS5848755A (ja) * 1981-09-18 1983-03-22 Toyota Motor Corp エンジンの空燃比制御方法
JPS5848756A (ja) * 1981-09-18 1983-03-22 Toyota Motor Corp エンジンの空燃比制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2308781A1 (de) * 1972-04-28 1973-11-08 Sibe Verbrennungsmotor
DE2328459A1 (de) * 1973-01-31 1975-01-02 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur ueberwachung von katalytischen reaktoren in abgasentgiftungsanlagen von brennkraftmaschinen
US4130095A (en) * 1977-07-12 1978-12-19 General Motors Corporation Fuel control system with calibration learning capability for motor vehicle internal combustion engine
DE2750470A1 (de) * 1977-11-11 1979-05-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur regelung von beim betrieb eines kraftfahrzeugs auftretenden einflussgroessen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238807A1 (en) * 1991-11-18 1993-05-27 Hitachi Ltd IC engine exhaust gas catalyser monitoring system - uses cross-correlation function for signals from oxygen@ sensors inserted in exhaust line before and after catalyser
US5819530A (en) * 1991-11-18 1998-10-13 Hitachi, Ltd. Internal combustion engine controller with exhaust gas purification catalyst and its deterioration monitoring system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61178531A (ja) 1986-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2731440C3 (de) Kraftstoffregelvorrichtung mit geschlossener Regelschleife
EP0587836B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum beurteilen der funktionsfähigkeit eines katalysators
EP0403615B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen eines fehlerzustandes einer lambdasonde
DE19636415B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionsweise eines Kohlenwasserstoffsensors für eine Brennkraftmaschine
DE3500594A1 (de) Zumesssystem fuer eine brennkraftmaschine zur beeinflussung des betriebsgemisches
DE102007048751B4 (de) Verschlechterungsdiagnosesystem für einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
DE19752965C2 (de) Verfahren zur Überwachung des Abgasreinigungssystems einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
DE69634349T2 (de) Feststellungsvorrichtung der Katalysatorverschlechterung einer Brennkraftmaschine
DE2702863A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verschiebung des dem ausgangssignal einer im abgaskanal einer brennkraftmaschine angeordneten lambda-sonde entgegengeschalteten schwellwertsignals
DE4338917A1 (de) Verfahren und Vorrichtung einer bordeigenen Katalysator-Wirkungsgrad-Überwachung
EP0440757B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überprüfung der funktionsfähigkeit einer abgassondenheizung und deren zuleitungssystem
EP1581734B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur diagnose der dynamischen eigenschaften einer zur zylinderindividuellen lambdaregelung verwendeten lambdasonde
DE2919220C2 (de)
DE3319432A1 (de) Verfahren und einrichtung zur regelung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine
DE10147390A1 (de) Breitband-Lambda-Sonde mit verbessertem Startverhalten
EP1718853A1 (de) Verfahren zur ermittlung der aktuellen sauerstoffbeladung eines 3-wege-katalysators einer lambdageregelten brennkraftmaschine
DE19536577C2 (de) Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Abgassonden-Heizeinrichtung
EP1193376A2 (de) Regelung eines NOx-Speicherkatalysators
DE60107501T2 (de) Abgasemissions-Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine
DE102009054935B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors
DE69308136T2 (de) Überwachung einer sauerstoffsonde
DE3014633A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur rueckkopplungssteuerung einer brennkraftmaschine
DE3503381A1 (de) Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen
DE4344633A1 (de) Lasterfassung mit Diagnose bei einer Brennkraftmaschine
DE10056320A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Endstufendiagnose

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection