DE3127038C2

DE3127038C2 -

Info

Publication number: DE3127038C2
Application number: DE19813127038
Authority: DE
Inventors: Dieter 7251 Weissach De Lehmann; Harald Dr. 7016 Gerlingen De Reber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-07-09
Filing date: 1981-07-09
Publication date: 1990-02-01
Also published as: JPS5815736A; DE3127038A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des Ober begriffs des Patentanspruches. Ein derartiges Verfahren ist in der DE-OS 29 46 440 beschrieben. Es dient der Gewinnung einer präziseren Steuergröße für die Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Betriebsgemisches von Brennkraftmaschinen, indem an eine Grenzstrom sonde, wie sie z. B. aus der DE-OS 27 11 880 bekannt ist, eine korri gierte Meßspannung angelegt wird. Zur Basis-Meßspannung U ₀ wird eine variable Spannung Δ U addiert, die vom Lambda-Wert abhängt, so daß die korrigierte Meßspannung stets im mittleren Bereich der Strom- Spannungs-Kurve liegt und daher auch bei großen Änderungen des Lambda-Wertes der entsprechende Grenzstrom präzise erfaßt wird.

Nach dem Verfahren der DE-OS 29 46 440 wird der Sauerstoffgehalt im Abgas gemessen. Es werden stationäre Grenzstromwerte, die jeweils einem bestimmten Sauerstoffgehalt entsprechen, als Steuergröße für die Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses von Brennkraftmaschinen erfaßt.

Vorteile der Erfindung

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Nichtgleichgewichtszustände (unverbrannte Komponenten) auf eine einfache Weise, unter Verwendung der Grenzstromsonde, zu minimieren. Diese Aufgabe wird durch das erfin dungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, daß dynamische Signale der Grenzstromsonde erfaßt werden und die Amplitude der Stromspitzen des Ausgangssignals der Grenzstromsonde auf einem Minimum gehalten wird, das einem Miniumum von Nichtgleichgewichtszuständen entspricht.

Bei laufendem Motor erreicht nach Öffnen des Auslaßventils eine im Auspuffsystem des Motors hinter diesem Auslaßventil angebrachte Grenz stromsonde eine Druck-Konzentrationswelle der Gasmischung des ver brannten Zylinderinhalts. Die unter Grenzstrombedingungen betriebene Sonde zeigt dann einen dem Sauerstoffgehalt proportionalen Grenzstrom an. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß nichtverbrannte Anteile, wie sie bei Betriebszuständen nahe der Laufgrenzen und des λ = 1-Punk tes vorkommen, von der Grenzstromsonde bei dieser Anordnung nicht mit der gleichen Geschwindigkeit zur Einstellung des thermodynamischen Gleichgewichtes gebracht werden, wie die Diffusion zur Elektrode und die elektrochemische Umsetzung erfolgt, d.h. die Geschwindigkeit zur Gleichgewichtseinstellung ist kleiner als die Geschwindigkeit der Diffusion des Gemisches zur Elektrode und der elektrochemischen Um setzung. Solche Betriebszustände sind identisch mit erhöhten CO-, CH- und C-Gehalten, wie sie im Auspuffsystem bei kleineren als den optimalen Lambda-Werten gefunden werden. Ein solcher Betriebszustand äußert sich in einer mehr oder weniger starken Unruhe des fließenden Stromes. Durch die Analyse der Amplitude der Stromspitzen einer der artigen Grenzstromsonde läßt sich daher ein Signal gewinnen, das uner wünschte Betriebszustände des Verbrennungsmotors, vorzugsweise des Dieselmotors, anzeigt, die bei kleineren als den optimalen Lambda-Wer ten liegen. Dieses Wechselstromsignal wird nun erfindungsgemäß für die Einregelung der optimalen Lambda-Werte verwendet, indem seine Amplitu de auf einem Minimum gehalten wird.

Dies gilt zunächst vorzugweise für Dieselmotoren ohne Abgasrück führung; es hat sich jedoch gezeigt, daß das Verfahren auch für Dieselmotoren mit Abgasrückführung eingesetzt werden kann, da auch bei diesen Dieselmotoren der Beginn unvollständiger Verbrennung bei er höhter Abgasrückführung mit Hilfe des beschriebenen Effektes erkannt werden kann. Dadurch wird eine optimale Einregelung der Abgasrück führung möglich.

Beschreibung eines Ausführungsbeispieles

In einem Dieselmotor wird im Abgasrohr hinter dem Auslaßventil eine mit einer Meßspannung beaufschlagte Grenzstromsonde eingebaut, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 27 11 880 bekannt ist. Der Sondenstrom wird einem nicht zur Erfindung gehörenden Regelgerät zugeführt, welches gleichzeitig Amplitude und Häufigkeit der Stromspitzen registriert und in einen Lambda-Wert umsetzt. Das Regelgerät ist so aufgebaut, daß die Amplitude der Stromspitzen des Ausgangssignals minimal gehalten wird und damit ein optimaler Lambda-Wert eingestellt wird.

Das Ausgangssingal der Grenzstromsonde wird mit so hoher Geschwindig keit ausgegeben, daß sogar Verbrennungsvorgänge in einzelnen Zylindern registriert und zur Regelung herangezogen werden könnnen.

Claims

Verfahren zum Regeln des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Brennstoff-Gemisches mittels einer im Abgasrohr stromabwärts eines Auslaßventils angeordneten Grenzstrom sonde, durch die bei Anlegen einer Spannung ein Grenzstrom fließt, der ein Maß für den Gehalt mindestens einer im Abgas enthaltenen Gaskom ponente darstellt, und mittels eines Regelgerätes, dem als Eingangs signal ein dem Grenzstrom der Grenzstromsonde entsprechendes Signal zugeführt wird und dessen Ausgangssignal das Luft-Brennstoff-Verhält nis regelt, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Erfassen und Auswerten der bei unvollständiger Verbrennung des Gemisches auftretenden Stromspitzen des Ausgangssignals der Grenzstromsonde und
- - Regeln des Luft-Brennstoff-Verhältnisses derart, daß die Amplitude der Stromspitzen des Ausgangssignals der Grenz stromsonde auf einem Minimum gehalten wird.