DE3827040A1

DE3827040A1 - Verfahren zur regelung des kraftstoff-luft-verhaeltnisses des einer brennkraftmaschine mit dreiwegekatalysator zuzufuehrenden kraftstoff-luft-gemisches

Info

Publication number: DE3827040A1
Application number: DE19883827040
Authority: DE
Inventors: Johannes Emonts; Bernhard Ludwig; Werner Maehrle
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1990-02-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses des einer Brennkraftma schine, insbesondere Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Dreiwegekatalysator zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit vom quasi digitalen Ausgangssignal einer im Abgasstrom der Brennkraftmaschine angeordneten Sauerstoffsonde.

Es ist bekannt, das Massenverhältnis, d. h. die Luftzahl λ des einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraft stoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit von der Zusammen setzung des Abgases zu beeinflussen. Dazu wird im Abgasstrom der Brennkraftmaschine eine Sauerstoffsonde oder λ-Sonde angeordnet, die in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Abgases ein quasi digitales Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird einer Regeleinrichtung zugeführt, die bevorzugt als Propor tional-Integral-Regler bzw. als Integral-Regler ausge legt ist. Diese Regeleinrichtung bewirkt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Sauerstoffsonde eine entsprechen de Vergrößerung bzw. Verringerung der der Brennkraftma schine augenblicklich zuzumessenden Kraftstoffmenge. Eine solche Veränderung der Luftzahl λ des Kraft stoff-Luft-Gemisches läßt sich sowohl bei mit Vergasern ausgerüsteten Brennkraftmaschinen als auch bei Kraft stoffeinspritzanlagen vornehmen. Letztere sind in der Regel für die feinfühlige und präzise Dosierung der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffmenge besser geeignet.

Bei einem derartigen Regelsystem bildet die Brennkraftmaschine die Regelstrecke. Diese weist auf grund der Laufzeit des Verbrennungsgemisches von der Einspritzdüse bis zur Sauerstoffsonde eine relativ große Systemtotzeit auf. Aufgrund dieser Systemtotzeit ergibt sich eine relativ niedrige, im Bereich zwischen 0,3 und 5 Hz liegende Regelfrequenz. Diese niedrige Regelfre quenz führt bereits bei einer Variationsbreite der Luftzahl λ von ca. +/-5% um den gewünschten Sollwert λ = 1 zu unerwünschten Schwankungen des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments. Diese unerwünschten Drehmomentschwankungen können zwar durch Verringerung des Regelhubes, d. h. durch Verkleinerung der Variationsbreite der Luftzahl λ im Sinne einer Verbesserung der Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine verringert werden. Dies führt jedoch zu einer Verschlechterung des Abgasemissionsgrades bzw. des Gesamtkonvertierungsgrades des im Abgasstrom der Brenn kraftmaschine angeordneten Dreiwegekatalysators.

Aus der DE-AS 24 42 229 ist bereits eine Einrichtung zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bekannt, bei der die Luftzahl λ mit einer für eine optimale Funktion des Dreiwegekatalysators erforderlichen Varia tionsbreite von mindestens ca. +/-5% um den Sollwert λ = 1 variiert wird. Da dieses bekannte Regelsystem aufgrund der Laufzeit des Verbrennungsgemisches von der Einspritzdüse bis zur Sauerstoffsonde eine relativ große Systemtotzeit aufweist, ergibt sich zwangsläufig eine relativ kleine Regelfrequenz, die bei der für eine ordnungsgemäße Funktion des Dreiwegekatalysators erfor derlichen Variationsbreite der Luftzahl g zu unerwünschten Schwankungen des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmomentes führt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren eingangs genannter Art anzugeben, bei dem bei minimalem Abgasemissionsgrad, d. h. bei maximalem Gesamtkonver tierungsgrad des Dreiwegekatalysators eine optimale, d. h. weitgehend drehmomentschwankungsfreie Leistungs abgabe der Brennkraftmaschine erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Alternative der Erfindung dadurch gelöst, daß der Zündwinkel der Brenn kraftmaschine im Gegentakt zur Kraftstoff-Luft-Verhält nisregelung (λ-Regelung) bei fettem Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ < 1) in Richtung "spät" und bei magerem Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ < 1) in Richtung "früh" verstellt wird. Bei dieser ersten Alternative der Erfindung werden die durch die g-Regelung bedingten Drehmomentschwankungen durch aufgrund der Zündzeitpunktverstellung gezielt erzeugte Drehmomentänderungen gleicher Frequenz aber entgegengesetzter Polarität kompensiert.

Gemäß einer zweiten Alternative der Erfindung wird dem geregelten Verlauf des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ eine gesteuerte periodische Kraftstoff-Luft-Ver hältnisschwankung aufgeprägt, deren Amplitude etwa 2 bis 5% des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ beträgt und deren Frequenz um ein Vielfaches größer als die Regelfrequenz ist. Bei dieser zweiten Alternative der Erfindung wird die für eine optimale Funktion des Dreiwegekatalysators erforderliche Varia tionsbreite des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ durch die aufgeprägte periodische Kraftstoff-Luft-Ver hältnisschwankung erzeugt. Die Regelung des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ erfolgt dann mit kleinstmöglicher Amplitude. Da die Frequenz der aufgeprägten Kraftstoff-Luft-Verhältnisschwankung um ein Vielfaches größer als die Eigenfrequenz des Antriebs stranges eines mit einer derartigen Brennkraftmaschine ausgerüsteten Kraftfahrzeuges ist, wird durch diese hochfrequenten Drehmomentschwankungen die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine und damit das Fahrverhalten des betreffenden Kraftfahrzeuges nicht beeinträchtigt.

Bei dieser zweiten Alternative der Erfindung erfolgt die Regelung des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Verhält nisses λ vorzugsweise in Abhängigkeit der Fett- bzw. Magerzeitanteile (d. h. der Zeitanteile, in denen g < 1 bzw. λ < 1 ist) des Ausgangssignals der Sauerstoffsonde.

Gemäß einer dritten Alternative der Erfindung werden bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine zwei Zylinder gruppen gleicher Zylinderzahl separat mit einem Kraft stoff-Luft-Gemisch versorgt. Ferner wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₁ des einer ersten Zylin dergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit vom quasi digitalen Ausgangssignal einer dieser Zylindergruppe zugeordneten ersten Sauerstoff sonde geregelt. Schließlich wird bei dieser dritten Alternative der Erfindung noch das Kraftstoff-Luft-Ver hältnis λ ₂ des der zweiten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches im Gegentakt zum Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₁ des der ersten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches bei Regelung lediglich des Mittelwertes des Kraftstoff- Luft-Verhältnisses λ ₂ in Abhängigkeit vom quasi digitalen Ausgangssignal einer der zweiten Zylin dergruppe zugeordneten zweiten Sauerstoffsonde gesteuert.

Bei dieser dritten Alternative der Erfindung wird die erste Zylindergruppe gemäß dem vorausgesetzten Stand der Technik geregelt. Das Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₁ des der ersten Zylindergruppe zuzuführenden Kraft stoff-Luft-Gemisches schwingt damit mit einer Schwin gungsamplitude von ca. 5% bezogen auf den Sollwert λ ₁ _soll = 1 und mit einer Schwingfrequenz im Bereich von etwa 0,3 bis 5 Hz. Um die durch die erste Zylindergruppe hervorgerufenen Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine auszugleichen, wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₂ des der zweiten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches im Gegentakt zum Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₁ gesteuert. Das Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₂ des der zweiten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches schwingt damit mit der gleichen Frequenz aber mit entgegengesetzter Amplitude wie das Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₁. Um zu gewährleisten, daß sich der Mittelwert des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₂ nicht allzu weit von seinem gewünschten Sollwert λ ₂ _soll = 1 entfernt, wird eine Regelung des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Ver hältnisses λ ₂ vorgenommen.

Bei dieser Regelung des Mittelwertes des Kraftstoff- Luft-Verhältnisses λ ₂ wird vorzugsweise die Regelabweichung des Mittelwertes des Istwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₂ des der zweiten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches vom gewünschten Sollwert (λ ₂ _soll = 1) durch Auswerten der Fett- bzw. Magerzeitanteile (d. h. der Zeitanteile, in denen λ ₂ < 1 bzw. λ ₂ < 1 ist) des Ausgangssignals der der zweiten Zylindergruppe zugeordneten zweiten Sauerstoffsonde bestimmt.

Nach einer Fortbildung der dritten Alternative der Erfindung wird den geregelten Verläufen des Kraftstoff- Luft-Verhältnisses g ₁ bzw. λ ₂ jeweils eine gesteuerte periodische Kraftstoff-Luft-Verhältnisschwan kung aufgeprägt, deren Amplitude etwa 2 bis 5% des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₁ bzw. λ ₂ beträgt und deren Frequenz um ein Vielfaches größer als die Regelfrequenz ist, wobei die beiden aufgeprägten Schwankungen im Gegentakt zueinander schwingen.

Im folgenden werden die einzelnen Alternativen der Erfindung anhand von vier Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer g-Regelung, bei der die Drehmomentschwankungen der Brennkraft maschine durch einen Zündungseingriff kompen siert werden,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer λ-Regelung, bei der zur Verringerung der Drehmomentschwankun gen der Brennkraftmaschine eine externe λ-Schwankung aufgeprägt wird,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer λ-Regelung, bei der zwei Zylindergruppen im Gegentakt zueinander geregelt bzw. gesteuert werden,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Weiterbildung der λ-Regelung von Fig. 3,

Fig. 5 eine Gegenüberstellung der λ-Verläufe bei einer konventionellen λ-Regelung und bei einer λ-Regelung gemäß Fig. 2,

Fig. 6 die g ₁- und λ ₂-Verläufe der λ-Regelung gemäß Fig. 3 und

Fig. 7 die λ ₁- und g ₂-Verläufe der λ-Regelung gemäß Fig. 4.

Der Übersichtlichkeit halber sind bei der folgenden Beschreibung der Fig. 1 bis 4 gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Dreiwegekatalysator 2 dargestellt. Im Abgaskanal 3 der Brennkraftmaschine 1 ist in Strömungsrichtung des Abgases vor dem Dreiwegekatalysator 2 eine Sauerstoff- oder λ-Sonde 4 angeordnet. Diese λ-Sonde 4 liefert eine Ausgangsspannung mit einer sehr steilen Änderungs charakteristik. Die beinahe stufenförmige Änderung des Ausgangssignals der λ-Sonde 4 tritt bei dem stöchio metrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis auf. Die λ-Sonde 4 gibt also beispielsweise bei einem fetten Gemisch eine hohe Ausgangsspannung und bei einem mageren Gemisch eine niedrige Ausgangsspannung ab. Der Ausgang der λ-Sonde 4 ist an einen Komparator 5 angeschlossen, der das Signal mit einer dem Sollwert λ _soll = 1 entsprechenden Bezugs spannung vergleicht und ein Ausgangssignal liefert, wodurch die Erkennung g 1 oder λ 1 möglich ist. Der Komparatorausgang ist an einen PI-Regler 6 angeschlos sen, dessen Regelcharakteristik zugleich eine propor tionale als auch eine integrierende Eigenschaft auf weist. Das Ausgangssignal des PI-Reglers 6 wird einer Kraftstoffzumeßeinrichtung 7 zugeführt. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal des PI-Reglers 6 gibt die Kraft stoffzumeßeinrichtung 7 die Kraftstoffmenge vor, die über eine Luftansaugeinrichtung 8 der der Brennkraft maschine 1 zugeführten Luft zuge messen wird. Bei einer für den optimalen Konvertierungs grad erforderlichen Variationsbreite von ca. 2 bis 5% um den λ-Sollwert ergibt sich aufgrund der Laufzeit des Verbrennungsgemisches von der Kraftstoffzumeßein richtung 7 bis zur λ-Sonde 4 eine sehr niedrige Regelfrequenz. Diese liegt im Bereich von 0,3 bis 5 Hz und stimmt damit weitgehend mit der Eigenfrequenz des Fahrzeugaufbaus eines mit der Brennkraftmaschine 1 ausgerüsteten Kraftfahrzeuges überein. Diese niederfre quente λ-Schwingung führt daher zu Drehmomentschwan kungen an der Kurbelwelle 9 der Brennkraftmaschine 1, durch die der Fahrkomfort aufgrund entsprechender Schwingungen des gesamten Kraftfahrzeuges stark beein trächtigt wird. Gemäß der ersten Alternative der Erfin dung werden die Drehmomentschwankungen an der Kurbel welle 9 der Brennkraftmaschine 1 dadurch kompensiert, daß der Zündwinkel der Brennkraftmaschine 1 durch die Zündeinrichtung 10 im Gegentakt zur λ-Schwingung bei fettem Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ < 1) in Richtung "spät" und bei magerem Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ < 1) in Richtung "früh" verstellt wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten λ-Regelung wird ebenso wie bei der λ-Regelung von Fig. 1 das Ausgangssignal der im Abgaskanal 3 der Brennkraftmaschine 1 vor dem Dreiwegekatalysator 2 angeordneten λ-Sonde 4 einem Komparator 5 zugeführt und dort mit dem Sollwert λ _soll = 1 verglichen. Das Ausgangssignal des Kompara tors 5 wird dann einer Einrichtung 11 zur Bestimmung der Regelabweichung des λ-Mittelwertes zugeführt. In dieser Einrichtung 11 wird die Regelabweichung des λ-Mittel wertes durch Auswerten der Fett- bzw. Magerzeitanteile (d. h. der Zeitanteile, in denen λ < 1 bzw. λ < 1 ist) des Ausgangssignals der λ-Sonde 4 bestimmt. Diese Regelabweichung wird einer neuartigen λ-Regeleinrich tung 12 zugeführt. Mit Hilfe dieser λ-Regeleinrichtung 12 und der Kraftstoffzumeßeinrichtung 7 wird der λ-Mit telwert so geregelt, daß nur noch ein sehr kleiner Regelhub auftritt. Um die für die optimale Konvertierung erforderliche Schwankungsbreite des Kraftstoff-Luft- Verhältnisses λ zu erhalten, wird dem geregelten Verlauf des λ-Mittelwertes eine gesteuerte periodi sche λ-Schwankung aufgeprägt, deren Amplitude etwa 2 bis 5% des λ-Mittelwertes beträgt und deren Frequenz um ein Vielfaches größer als die Regelfrequenz ist. Die Frequenz der aufgeprägten λ-Schwankung wird dabei wesentlich größer als die Eigenfrequenz eines mit der Brennkraftmaschine 1 ausgerüsteten Kraftfahrzeuges gewählt. Da die nun auftretenden Drehmomentschwankungen eine im Vergleich zur Eigenfrequenz des Kraftfahrzeuges wesentlich größere Frequenz haben, können keine stören den, das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges beeinträchti genden Resonanzerscheinungen auftreten. Zur Veranschau lichung der in Fig. 2 dargestellten λ-Regelung ist in Fig. 5 der λ-Verlauf einer herkömmlichen λ-Regelung (siehe Fig. 5 oben) dem wesentlich höher frequenten Verlauf der λ-Regelung gemäß Fig. 2 (siehe Fig. 5 unten) gegenübergestellt. In Fig. 5 unten ist der tatsächliche λ-Verlauf als durchzogene Linie einge zeichnet, während zur besseren Unterscheidung der Verlauf des λ-Mittelwertes als gestrichelte Linie eingezeichnet ist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten λ-Regelung werden die Abgase einer ersten Zylindergruppe einer ersten Sauer stoffsonde 13 und die Abgase einer zweiten Zylinder gruppe einer zweiten Sauerstoffsonde 14 zugeführt. Anschließend werden die Abgase beider Zylindergruppen den Dreiwegekatalysatoren 2 a und 2 b zugeführt. Das Ausgangssignal der ersten Sauerstoffsonde 13 wird einem ersten Komparator 15 und das Ausgangssignal der zweiten Sauerstoffsonde 14 einem zweiten Komparator 16 zuge führt. Während im Komparator 15 das Ausgangssignal der ersten Sauerstoffsonde 13 mit einer dem g ₁-Sollwert entsprechenden Bezugsspannung verglichen wird, wird im zweiten Komparator 16 das Ausgangssignal der zweiten Sauerstoffsonde 14 mit einer dem g ₂-Sollwert ent sprechenden Bezugsspannung verglichen. Das für die Regelabweichung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₁ des der ersten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine 1 zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches repräsentative Ausgangssignal des Komparators 15 wird einem herkömm lichen Proportional-Integral-Regler 17 zugeführt. Dieser steuert eine für die erste Zylindergruppe der Brenn kraftmaschine 1 vorgesehene erste Kraftstoffzumeßein richtung 18 an. Bei einer für eine gute Konvertierung des Abgases in den Dreiwegekatalysatoren 2 a und 2 b erforderlichen Variationsbreite des Kraftstoff-Luft- Verhältnisses λ ₁ von ca. 2 bis 5% um den λ ₁-Sollwert ergibt sich aufgrund der Laufzeit des Verbrennungsge misches eine Regelfrequenz von etwa 0,3 bis 5 Hz. Da diese Regelfrequenz im Bereich der Eigenfrequenz eines mit der Brennkraftmaschine 1 ausgerüsteten Kraftfahr zeuges liegt, würde diese Regelung ohne entsprechende Kompensation zu Drehmomentschwankungen an der Kurbel welle 9 der Brennkraftmaschine 1 führen, die das Fahr verhalten des Kraftfahrzeuges beeinträchtigen würden.

Die Kompensation dieser unerwünschten Drehmomentschwan kungen wird durch eine im Gegentakt zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₁ arbeitende Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₂ des der zweiten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine 1 zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches erreicht. Dazu wird in einer zweiten Regeleinrichtung 19 eine λ ₂-Schwingung erzeugt, deren Amplitude zwar dem Betrage nach mit der Amplitude der λ ₁-Schwingung übereinstimmt aber entgegengesetztes Vorzeichen hat und deren Frequenz mit der Frequenz der g ₁-Schwingung übereinstimmt. Mit dieser zweiten Regeleinrichtung 19 wird die Amplitude und die Frequenz der λ ₂-Schwingung in Abhängigkeit von der Amplitude und der Frequenz der λ ₁-Schwingung bei Regelung lediglich des λ ₂-Mittelwertes gesteuert. Bei der Regelung des λ ₂-Mittelwertes wird die Regelabweichung in der Einrichtung 20 durch Auswerten der Fett- bzw. Mager zeitanteile (d. h. der Zeitanteile, in denen λ ₂ < 1 bzw. λ ₂ < 1 ist) des Ausgangssignals der der zweiten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine 1 zugeordneten zweiten Sauerstoffsonde 14 bestimmt. Durch die zweite Regeleinrichtung 19 wird eine zweite Kraftstoffzumeß einrichtung 21 für die zweite Zylindergruppe der Brenn kraftmaschine 1 angesteuert.

In Fig. 6 sind die mit Hilfe der λ-Regelung von Fig. 3 entstehenden Verläufe des Kraftstoff-Luft-Verhältnis ses λ ₁ und des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₂ dargestellt. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist, schwin gen die beiden λ-Schwingungen im Gegentakt zueinander. Dadurch werden die Schwankungen des von den beiden Zylindergruppen der Brennkraftmaschine 1 (Fig. 3) jeweils abgegebenen Drehmoments kompensiert, so daß sich bei einem sehr guten Gesamtkonvertierungsgrad des Abgases in den Dreiwegekatalysatoren 2 a und 2 b eine optimale, schwingungsfreie Leistungsabgabe der Brenn kraftmaschine 1 ergibt.

Die λ-Regelung gemäß Fig. 4 stellt lediglich eine Weiterentwicklung der λ-Regelung nach Fig. 3 dar. Sie unterscheidet sich von der λ-Regelung von Fig. 3 lediglich dadurch, daß den Verläufen des Kraftstoff- Luft-Verhältnisses λ ₁ und des Kraftstoff-Luft-Verhält nisses λ ₂ jeweils eine vergleichsweise hochfrequen te λ ₁- bzw. λ ₂-Schwankung aufgeprägt wird. Die λ ₁- und die λ ₂-Schwankungen haben die gleiche Amplitude und die gleiche Frequenz, schwingen aber im Gegentakt zueinander. Die beiden λ ₁- und λ ₂-Schwankungen haben eine für eine optimale Gesamtkonvertierung des Abgases in den Dreiwegekatalysatoren 2 a und 2 b hinreichend große Amplitude. Da die für die optimale Konvertierung des Abgases erforderliche Amplitude der λ ₁- und λ ₂-Ver läufe durch die aufgeprägten λ ₁- und λ ₂-Schwankungen erzeugt wird, können der λ ₁-Mittelwert und der λ ₂-Mit telwert mit nur sehr kleiner maximaler Regelabweichung geregelt werden. Die Regelabweichungen des λ ₁-Mittel wertes und des λ ₂-Mittelwertes werden durch Auswerten der Fett- und Magerzeitanteile der von den Sauerstoff sonden 13 und 14 abgegebenen Ausgangssignale in der Einrichtung 24 bestimmt.

Die durch die in Fig. 4 dargestellte λ-Regelung erzeug ten λ ₁- und λ ₂-Verläufe sind in Fig. 7 dargestellt. Da auch bei der in Fig. 4 dargestellten λ-Regelung die λ ₁- und λ ₂-Verläufe mit gleicher Amplitude und gleicher Frequenz aber im Gegentakt zueinander schwin gen, ergibt sich bei optimalem Konvertierungsgrad der Abgase in den Dreiwegekatalysatoren 2 a und 2 b gleich zeitig eine optimale Leistungsabgabe der Brennkraft maschine 1.

Claims

1. Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Ver hältnisses des einer Brennkraftmaschine mit Drei wegekatalysator zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Ge misches in Abhängigkeit vom quasi digitalen Aus gangssignal einer im Abgasstrom der Brennkraftma schine angeordneten Sauerstoffsonde (λ-Sonde), dadurch gekennzeichnet, daß der Zündwinkel der Brennkraftmaschine (1) im Gegentakt zur Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Regelung (λ-Regelung) bei fettem Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ < 1) in Richtung "spät" und bei magerem Kraft stoff-Luft-Gemisch (λ < 1) in Richtung "früh" ver stellt wird.

2. Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhält nisses des einer Brennkraftmaschine mit Dreiwege katalysator zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit vom quasi digitalen Ausgangssignal einer im Abgasstrom der Brennkraftmaschine angeord neten Sauerstoffsonde (λ-Sonde), dadurch gekenn zeichnet, daß dem geregelten Verlauf des Kraft stoff-Luft-Verhältnisses λ eine gesteuerte perio dische Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Schwankung aufgeprägt wird, deren Amplitude etwa 2 bis 5% des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses beträgt und deren Frequenz um ein Vielfaches größer als die Regelfrequenz ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Mittelwertes des Kraftstoff- Luft-Verhältnisses λ in Abhängigkeit der Fett- Mager-Zeitanteile (d. h. der Zeitanteile, in denen g < 1 bzw. λ < 1 ist) des Ausgangssignals der Sauer stoffsonde (4) erfolgt.

4. Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhält nisses des einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Dreiwegekatalysator zuzuführenden Kraftstoff- Luft-Gemisches in Abhängigkeit vom quasi digitalen Ausgangssignal einer im Abgasstrom der Brennkraft maschine angeordneten Sauerstoffsonde, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zylindergruppen gleicher Zylinderzahl separat mit einem Kraftstoff-Luft-Ge misch versorgt werden, daß das Kraftstoff-Luft-Ver hältnis λ ₁ des einer ersten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhän gigkeit vom quasi digitalen Ausgangssignal einer dieser Zylindergruppe zugeordneten ersten Sauer stoffsonde (13) geregelt wird und daß das Kraft stoff-Luft-Verhältnis λ ₂ des der zweiten Zylin dergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches im Gegentakt zum Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ ₁ des der ersten Zylindergruppe zuzuführenden Kraft stoff-Luft-Gemisches bei Regelung lediglich des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₂ in Abhängigkeit vom quasi digitalen Ausgangssignal einer der zweiten Zylindergruppe zugeordneten zweiten Sauerstoffsonde (14) gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelabweichung des Mittelwertes des Istwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₂ des der zweiten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Gemisches vom gewünschten Sollwert (λ ₂ _soll = 1) durch Auswerten der Fett- bzw. Magerzeitanteile (d. h. der Zeitanteile, in denen g ₂ < 1 bzw. λ ₂ < 1 ist) des Ausgangssignals der der zweiten Zylindergruppe zugeordneten zweiten Sauerstoffsonde (14) bestimmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem geregelten Verlauf des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₁ des der ersten Zylindergruppe zuzuführenden Kraftstoff-Luft-Ge misches eine gesteuerte periodische Kraftstoff- Luft-Verhältnis-Schwankung aufgeprägt wird, deren Amplitude etwa 2 bis 5% des Mittelwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₁ beträgt und deren Frequenz um ein Vielfaches größer als die Regelfrequenz ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelabweichung des Mittelwertes des Istwertes des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses λ ₁ des der ersten Zylindergruppe zuzuführenden Kraft stoff-Luft-Gemisches vom gewünschten Sollwert (λ ₁ _soll = 1) durch Auswerten der Fett- bzw. Magerzeit anteile (d. h. der Zeitanteile, in denen g ₁ < 1 bzw. λ ₁ < 1 ist) des Ausgangssignals der der ersten Zylindergruppe zugeordneten ersten Sauer stoffsonde (13) bestimmt wird.