DE3808696A1

DE3808696A1 - Verfahren und system zum einstellen des lambda-wertes

Info

Publication number: DE3808696A1
Application number: DE3808696A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Linder; Martin Dipl Ing Klenk; Winfried Dipl Ing Moser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1989-10-05
Also published as: WO1989008777A1; US5014668A; KR900700740A; KR0137222B1; EP0359791A1; DE58900795D1; JP3048587B2; EP0359791B1; JPH02503460A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Einstellen des Lambda-Wertes des einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Luft-/Kraftstoffgemisches beim Übergang vom unteren Lastbereich in den oberen Lastbereich.

Stand der Technik

Aus DE-C2-33 41 720 sind ein solches Verfahren und ein sol ches Einstellsystem bekannt. Das System weist ein Verstell mittel auf, das abhängig vom jeweiligen Wert eines ihm zu geführten Fahrpedal-Stellungssignales ein Verstellsignal an ein Drosselklappen-Stellglied ausgibt zum Einstellen der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Luftmenge so, daß unterhalb einem Stellungs-Schwellwert des Fahrpedal-Stel lungssignales, der die Grenze zwischen unterem und oberem Lastbereich markiert, ein mageres Luft-/Kraftstoffgemisch erhalten wird. Das System arbeitet so, daß kurz vor Errei chen des Schwellwertes die Drosselklappe ganz geöffnet wird. Ist schließlich Übereinstimmung zwischen Schwellwert und dem Wert des Fahrpedal-Stellungssignales erreicht, wird die Drosselklappe um einen vorgegebenen Wert zurückgestellt, der von der Drehzahl und der Fahrpedalstellung abhängen kann. Das Zurückstellen erfolgt in solchem Ausmaß, daß im oberen Lastbereich ein fettes Gemisch erhalten wird, und zwar auch dann, wenn bei weiterer Erhöhung des Wertes des Fahrpedal-Stellungssignales über den Stellungsschwellwert hinaus die Drosselklappe wieder weiter geöffnet wird.

Der Betrieb bei einem Lambda-Wert kleiner 1 im oberen Last bereich hat erhöhte Schadstoffemission zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zum Einstellen des Lambda-Wertes des einer Brenn kraftmaschine zuzuführenden Luft-/Kraftstoffgemisches beim Übergang vom unteren Lastbereich in den oberen Lastbereich und umgekehrt anzugeben, welches Verfahren bzw. welches System zu geringer Schadstoffemission führen.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung ist für das Verfahren durch die Merkmale von Anspruch 1 und für das System durch die Merkmale von An spruch 5 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausge staltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Ein stellsystem unterscheiden sich vom Stand der Technik dadurch, daß für Werte des Fahrpedal-Stellungssignales oberhalb dem Stellungs-Schwellwert zumindest bei stationärem Betrieb Verstellsignale solcher Größe ausgegeben werden, daß ein im wesentlichen stöchiometrisches Gemisch erhalten wird. Im unteren Lastbereich, d. h. unterhalb dem Stellungs-Schwell wert des Fahrpedal-Stellungssignales werden somit Lambda- Werte größer 1 erhalten, während im oberen Lastbereich der Wert Lambda gleich 1 eingestellt wird. An einer Brennkraft maschine, die mit einem Katalysator ausgerüstet ist, werden dadurch auch im oberen Lastbereich niedrige Schadstoffwerte erzielt.

In den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 5 ist in Bezug auf das Einstellen des Lambda-Wertes von 1 die Einschränkung "zumindest bei stationärem Betrieb" genannt. Der Grund für diese Einschränkung liegt darin, daß es im oberen Lastbe reich, genauso wie übrigens auch im unteren Lastbereich mög lich ist, daß das Fahrpedal über längere Zeitabschnitte unverändert gehalten wird, während es genausogut möglich ist, daß beschleunigt oder verzögert wird, ohne den Bereich zu verlassen. Ersteres wird stationärer Betrieb, letzteres wird instationärer Betrieb genannt. Als Zeitspanne, inner halb der keine Veränderung der Fahrpedalstellung erfolgen soll, damit von stationärem Betrieb gesprochen wird, wird in der Regel der Zeitraum angesehen, innerhalb dem mehrere Motorumdrehungen erfolgen. Bei instationärem Betrieb wird wegen üblicherweise geforderten Laufruheeigenschaften zweck mäßigerweise die Einstellung auf Lambda gleich 1 verlassen.

Um gute Laufruhe zu erzielen, weist das Verstellmittel gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ein Übergangs mittel auf, das beim Übergang von einem Verstellsignal für den mageren Betrieb auf ein solches für stöchiometri schen Betrieb oder umgekehrt einen allmählichen Übergang innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne bewirkt. Dadurch sind Drehmomentsprünge ausgeschlossen, wie sie auftreten könnten, wenn sprunghaft von magerem Betrieb auf stöchio metrischen Betrieb geschaltet würde.

In Anbetracht der heute üblichen Motorelektronik, die vielfach mit Mikrocomputern arbeitet, ist es von Vorteil, alle Funktionsmittel durch die Funktionen eines solchen Mikrocomputers zu realisieren. Dann ist es auch von Vor teil, einen Verstellsignalspeicher zu verwenden, der adres sierbar über Werte des Fahrpedal-Stellungssignales für mageren und für stöchiometrischen Betrieb jeweils einen Satz Verstellwerte speichert. Werden jedoch sehr schnell arbeitende Mikrocomputer verwendet, können die Verstell werte auch über einen mathematischen Zusammenhang aus dem jeweiligen Wert des Fahrpedal-Stellungssignales berech net werden.

Um besonders niedrige Schadstoffwerte zu erzielen, ist es von Vorteil, insbesondere bei stöchiometrischem Be trieb den Lambda-Wert zu regeln.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein als Blockschaltbild dargestelltes Funktions diagramm eines Einstellsystems;

Fig. 2a und 2b über die Fahrpedalstellung korrelierte Diagramme betreffend die Abhängigkeit des Lambda- Wertes von der Fahrpedalstellung bzw. des Dros selklappenwinkels von der Fahrpedalstellung; und

Fig. 3a, b und c zeitkorrelierte Signalverläufe von Fahrpedalstellung, Lambda-Wert und Drosselklappen winkel für den Übergang vom unteren Lastbereich in den oberen Lastbereich und umgekehrt.

Der in Fig. 1 dargestellte Funktionsablauf eines Einstell systemes wird an einer Brennkraftmaschine 10 eingesetzt, die in einem Ansaugstutzen eine durch ein Drosselklappen-Stell glied 11 verstellbare Drosselklappe 12 und ein Einspritz ventil 13 aufweist. Im Abgasrohr ist eine Lambda-Sonde 14 angeordnet. Zum Einstellsystem gehören ein Regelmittel 15, ein Lambda-Sollwert-ROM 16, ein Vorsteuerwert-ROM 17, ein Subtraktionsmittel 18, ein Multiplikationsmittel 19 und als für die Erfindung besonders wichtiges Funktionsmittel ein Verstellmittel 20. Letzteres weist ein Verstellsignal-ROM 21, ein Komparatormittel 22 und ein Übergangsmittel 23 auf. Das Komparatormittel 22 betätigt zwei Schalter, nämlich einen Verstellsignalschalter 24 und einen Sollwertschalter 25. Auch diese Schalter sind üblicherweise durch Teile eines Programmes realisiert.

Es sei zunächst angenommen, die Drosselklappe 12 werde direkt durch das Fahrpedal verstellt und der Sollwert schalter 25 sei auf die untere Stellung geschaltet, in der er einen Sollwert für Regelung auf Lambda gleich 1 auf das Subtraktionsmittel 18 gibt, dem zugleich die Span nung von der Lambda-Sonde 14 als Sollwert zugeführt wird. Das Regelmittel 15 gibt dann einen Regelfaktor an das Multiplikationsmittel 19 aus, der dort mit einem Vorsteuer wert für die Einspritzzeit multipliziert wird, wodurch die tatsächlich erforderliche Einspritzzeit erhalten wird, die dem Einspritzventil 13 zugeführt wird. Der Vorsteuerwert wird abhängig von der Stellung der Drosselklappe und der Drehzahl n aus dem Vorsteuerwert-ROM 17 ausgelesen. Unter diesen Annahmen liegt ein herkömmliches Einstellsystem vor, das auf Lambda gleich 1 regelt.

Wird nach wie vor angenommen, daß die Stellung der Drossel klappe 12 direkt von der Stellung des Fahrpedales abhängt, ist dagegen der Sollwertschalter 25 nach oben geschaltet, so daß ihm ein Sollwert vom Lambda-Sollwert-ROM 16 abhängig von der Drosselklappenstellung und der Drehzahl zugeführt wird, findet eine Regelung auf den ausgelesenen Sollwert statt. Der ausgelesene Sollwert führt zu einem Lambda-Wert größer 1, also zu einer Magerregelung.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren und System mit den Funk tionsverknüpfungen von Fig. 1 ist die Drosselklappe entgegen der oben genannten Annahme nicht direkt durch das Fahrpedal verstellbar, sondern das Fahrpedal-Stellungssignal FPS wird dem Verstellmittel 20 zugeführt, das dieses Signal verar beitet und dann ein Verstellsignal an das Drosselklappen- Stellglied 11 ausgibt. Die Arbeitsweise des Verstellmit tels 20 wird nun anhand von Fig. 2 näher erläutert.

In Fig. 2a ist die waagrechte Linie, die anzeigt, daß über den gesamten Bereich der Fahrpedalstellung FPS von 0% bis 100% der Lambda-Wert konstant auf 1 bleibt, zwischen 0% und einen Stellungs-Schwellwert FPSU 70%, d. h. im unteren Lastbereich, strichpunktiert als SL′ und danach, also im oberen Lastbereich durchgezogen als SL eingezeichnet. Um bei einer jeweiligen Fahrpedalstellung FPS den Lambda-Wert 1 zu erhalten, muß der Drosselklappenwinkel α aufgezeichnet über der Fahrpedalstellung FPS einen Verlauf aufweisen, wie er durch die untere Kurve in Fig. 2b gegeben ist. Auch diese Kurve für stöchiometrischen Betrieb ist im unteren Lastbereich strichpunktiert eingezeichnet und mit SA′ be zeichnet, während der im oberen Lastbereich liegende Teil durchgezogen gezeichnet und mit SA bezeichnet ist.

Nun ist es jedoch so, daß das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Einstellsystem nicht dazu dient, im gesamten Bereich eine stöchiometrische Einstellung vorzunehmen, sondern es dient dazu, im unteren Lastbereich für mageren Betrieb und im oberen Lastbereich für stöchiometrischen Betrieb zu sor gen. Die zu den vorbeschriebenen Kurven für stöchiometri schen Betrieb entsprechenden Kurven für mageren Betrieb liegen für den Lambda-Wert als Teiläste ML bzw. ML′ und den Drosselklappenwinkel als Teiläste MA bzw. MA′ in den Fig. 2a bzw. 2b jeweils oben. Bei magerem Betrieb erreicht die Drosselklappe bereits beim Stellungs-Schwellwert FPSU von 70% den vollen Öffnungswinkel von 90°. Der dabei erreichte Lambda-Wert ist in Fig. 2a mit 1,4 angegeben. Wird der Wert des Fahrpedal-Stellungssignales FPS weiter erhöht, führt dies zu erhöhter Kraftstoffzufuhr und damit abfallendem Lambda-Wert, was in Fig. 2a durch die mit ML′ bezeichnete strichpunktierte Gerade dargestellt ist. Die entsprechende strichpunktierte waagerechte Linie, die in Fig. 2b anzeigt, daß der Drosselklappenwinkel α bei Magerbetrieb unverändert auf 90° bleibt, ist mit MA′ bezeichnet. Diejenigen Kurven teile in Fig. 2a und 2b, die bei Magerbetrieb im Teillast bereich liegen, sind durchgezogen dargestellt und mit ML bzw. MA bezeichnet.

Es sei nun angenommen, daß die Brennkraftmaschine 10 zu nächst stationär bei einem Fahrpedal-Stellungssignal FPS von 50% betrieben wird. Dieser Wert liegt im unteren Last bereich, so daß sowohl für den Lambda-Wert wie auch für den Drosselklappenwinkel α Werte U _ML bzw. U _SL auf den je weiligen Magerästen ML bzw. MA zugrundegelegt werden. Nun werde plötzlich zu einem Zeitpunkt t _B, der auch in Fig. 3 eingezeichnet ist, das Fahrpedal so weit verstellt, daß ein Fahrpedal-Stellungssignal von 80%, entsprechend einem Wert im oberen Lastbereich, erreicht wird. Es sei angenommen, daß das Verstellen des Fahrpedales in einer Zeitspanne er folge, die zwei Rechenzyklen des durch einen Mikrocomputer realisierten Einstellsystemes entspricht. Mit jedem Zünd vorgang, oder mit einer gewissen Phasenverschiebung gegen über jedem Zündvorgang, beginnt ein neuer Rechenzyklus, so daß bei einer Drehzahl von 3000 U/min bei einer Brennkraft maschine mit 4 Zylindern die zwischen zwei Zyklusbeginnen liegende Zeit etwa 30 ms beträgt.

Es sei weiter angenommen, daß der Zeitpunkt t _B, zu dem der Beschleunigungsvorgang einsetzt, gerade mit dem Beginn eines Rechenzyklus zusammenfalle. Dieser Zyklus trägt in den Fig. 2 und 3 die Nummer "1". Mit Beginn des zweiten Rechenzyklus liegt das Fahrpedal-Stellungssignal FPS noch im unteren Lastbereich, wodurch die in den Fig. 2a und 2b mit "2" gekennzeichneten Werte auf dem jeweiligen Mager ast ML für den Lambda-Wert bzw. MA den Drosselklappenwinkel eingestellt werden. Mit Beginn des dritten Zyklus, also nach zwei abgeschlossenen Zyklen, wie vorausgesetzt, hat das Fahrpedal-Stellungssignal zu einem Zeitpunkt t _{B 1} den Endwert von 80% erreicht, der im oberen Lastbereich liegt. Im oberen Lastbereich soll voraussetzungsgemäß stöchiometri scher Betrieb durchgeführt werden. Stöchiometrischem Be trieb im oberen Lastbereich bei einem Fahrpedal-Stellungs signal FPS von 80% entsprechen die in Fig. 2a und 2b mit O _SL bzw. O _SA eingezeichneten Werte auf den Vollastästen SL und SA für Lambda bzw. den Drosselklappenwinkel. Dieser Sprung auf die Werte für stöchiometrischen Betrieb kann bei geeigneten Brennkraftmaschinen, die dabei kaum einen Dreh momentsprung aufweisen, tatsächlich durchgeführt werden. Um große Laufruhe jedoch auch bei in Bezug auf Laufruhe eigenschaften kritischen Brennkraftmaschinen zu erzielen, wird vorteilhafterweise wie folgt weiterverfahren.

Nachdem das Komparatormittel 22 zu Beginn des dritten Rechenzyklus festgestellt hat, daß das Fahrpedal-Stellungs signal FPS im oberen Lastbereich liegt, ist noch unklar, ob die nun gemessene Stellung die Endstellung ist. Es könnte instationärer Betrieb vorliegen, bei dem das Fahr pedal noch weiter verstellt wird, und zwar innerhalb des oberen Lastbereiches zu größeren oder kleineren Werten oder sogar zurück in den unteren Lastbereich. Bei instatio närem Betrieb gelten häufig besondere Steuerbedingungen, z. B. ist es seit langem üblich, eine Beschleunigungsan reicherung vorzunehmen, die abgeregelt wird. Abhängig von der jeweils vorliegenden Brennkraftmaschine kann es nach teilig sein, den Steuerfunktionen für instationären Be trieb noch Funktionen für den Wechsel vom Magerbetrieb auf stöchiometrischen Betrieb oder umgekehrt zu überlagern. Der Mikroprozessor überprüft daher für vier Zyklen ab dem Zeitpunkt t _{B 1}, nämlich für die Zyklen "3", "4", "5" und "6", ob die Schwankung Δ FPS des Fahrpedal-Stellungssignales FPS über die vier Zyklen eine vorgegebene Schwankungsbreite Δ FPSU unterschreitet. Ist dies festgestellt, wie im vor liegenden Beispiel, gibt das Komparatormittel 22, also im üblichen Fall ein vergleichender Programmschritt, ein Schaltsignal an den Verstellsignalschalter 24 und den Soll wertschalter 25 zum Umschalten von Magerbetrieb auf stö chiometrischen Betrieb aus. Aus dem Verstellsignal-ROM 21 werden dann nicht mehr die Drosselklappenwinkel α _M für mageren Betrieb, sondern Drosselklappenwinkel a _S für stö chiometrischen Betrieb abhängig von der Fahrpedalstellung FPS und der Drehzahl n ausgelesen. Der Grund für die Dreh zahlabhängigkeit wird weiter unten erläutert. Außerdem werden aus dem Lambda-Sollwert-ROM 16 nicht mehr Sollwerte für Magerregelung in Abhängigkeit vom Drosselklappenwin kel α _M für mageren Betrieb und von der Drehzahl ausgelesen, sondern es wird nun ein fester Sollwert zum Erzielen von Lambda gleich 1 ausgelesen und das Regelmittel 15 regelt mit Hilfe dieses festen Sollwertes.

Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Funktiongsver knüpfungen in einem Einstellsystem ist in der Ausführungs form von Fig. 1 das Übergangsmittel 23 vorhanden. Diese Programmstufe führt dazu, daß dann, wenn das Komparator mittel 22 schließlich zu einem Zeitpunkt t _{B 2} das Umschal ten von Magerbetrieb auf stöchiometrischen Betrieb vorge nommen hat, der Sprung von dem mit O _ML gekennzeichneten Drosselklappenwinkel auf dem strichpunktierten Magerast ML′ auf den mit O _SL gekennzeichneten Drosselklappenwinkel für dasselbe Fahrpedal-Stellungssignal FPS auf dem stöchiome trischen Ast SL nicht mit einem Schritt, also von einem Rechenzyklus auf den anderen durchgeführt wird. Vielmehr wird so verfahren, daß ein Sprung von einem Drosselklappen winkel von 90° auf einen solchen von etwa 60°, wie im Aus führungsbeispiel, in vier Teilsprünge in den Rechenzyklen "7" - "10" untergliedert wird, z. B. in Sprünge auf 75, 65, 62 und schließlich 60°.

Außer den Werten U _ML und U _MA auf den Magerästen für den Lambda-Wert bzw. den Drosselklappenwinkel in den Fig. 2a bzw. 2b sind auf den strichpunktiert dargestellten stöchio metrischen Ästen im unteren Lastbereich jeweils Werte U _SL und U _SA für diejenige Fahrpedalstellung FPS eingezeichnet, zu der auch die Werte U _ML bzw. U _MA gehören. Es sei ange nommen, daß das Fahrpedal von der im Beschleunigungsvorgang angenommenen Stellung im oberen Lastbereich zu einem spä teren Zeitpunkt t _V (Fig. 3) plötzlich zum Verzögern wieder bis auf den ursprünglichen Wert im unteren Lastbereich zu rückgenommen werde. Es wiederholt sich dann die oben be schriebene Funktion des Einstellsystemes in entsprechender Weise. Zu Beginn des zweiten Rechenzyklus (es wird wieder vorausgesetzt, daß das Fahrpedal in etwas weniger als zwei Zyklen verstellt wird) wird nun durch das Komparatormit tel 22 festgestellt, daß ein Fahrpedal-Stellungssignal FPS kleiner als der Stellungs-Schwellwert FPSU erreicht ist, also ein Wert im unteren Lastbereich. Diese Bedingung al leine genügt jedoch wiederum nicht, um von stöchiometrischem Betrieb auf Magerbetrieb umzuschalten. Vielmehr werden aus dem Verstellsignal-ROM 21 nach wie vor Werte vom stöchiome trischen Ast ausgelesen, und zwar von dessen Teil SA′ im unteren Lastbereich. Erst wenn erneut über vier Zyklen die Schwankung Δ FPS des Fahrpedal-Stellungssignales die vorge gebene Schwankungsbreite Δ FPSU nicht überschritten hat, erfolgt das Umschalten zum Zeitpunkt t _{V 2}. Auch in diesem Fall wird der Sprung mit dem Umschalten nicht in einem Schritt vollzogen, sondern innerhalb von vier Schritten er folgt bis zum Zeitpunkt t _{V 3} der Übergang von dem für den stöchiometrischen Ast SA′ ausgelesenen Drosselklappenwin kel α _S zu dem für denselben Wert des Fahrpedal-Stellungs signals FPS geltenden Drosselklappenwinkel α _M für mageren Betrieb auf dem Ast MA.

Weiter oben wurde erwähnt, daß im Verstellsignal-ROM 21 nicht nur jeweils ein Satz von Werten für den Zusammenhang zwischen der Fahrpedalstellung und dem Drosselklappenwin kel α _M für mageren Betrieb bzw. dem Drosselklappenwin kel α _S für stöchiometrischen Betrieb abgelegt sind, son dern daß mehrere Sätze für unterschiedliche Drehzahlen n vorhanden sind, so daß der jeweils zuständige Drosselklap penwinkel abhängig vom Signal des Komparatormittels 22, dem Wert des Fahrpedal-Stellungssignales FPS und der Dreh zahl n ausgelesen wird. Der Grund liegt in folgendem. Wird eine Brennkraftmaschine mit hoher Last aber niedriger Drehzahl betrieben, z. B. bei Bergauffahrt des Fahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine angebracht ist, und wird dann das Fahrpedal von einer unteren Laststellung in eine obere Laststellung bewegt, hat dies zur Folge, daß wegen der üblichen Vollastanreicherung zwar mehr Kraftstoff gelie fert wird, jedoch nicht mehr Luft angesaugt wird, da die ansaugbare Luftmenge oberhalb einer bestimmten Drosselklap penstellung nicht mehr durch die Drosselklappenstellung sondern durch die Drehzahl des Motores bestimmt ist. Soll nun von magerem Betrieb auf stöchiometrischen Betrieb um gestellt werden, muß die Drosselklappe sehr weit zurück gestellt werden, damit sich ihr Verstellen überhaupt in einem Verringern der Luftzufuhr auswirkt. Bei hoher Dreh zahl dagegen, z. B. bei Bergabfahrt und bei dann erfolgen dem Beschleunigen in den oberen Lastbereich hinein, wird bereits ein geringes Verringern des Drosselklappenwinkels zu einer Verringerung der ansaugbaren Luftmenge führen. Dies macht ersichtlich, daß der Zusammenhang zwischen der Fahrpedalstellung und dem Drosselklappenwinkel drehzahl abhängig ist.

Weiter oben wurde bereits erwähnt, daß die Werte für den Drosselklappenwinkel statt aus einer in einem Verstell signalspeicher abgelegten Tabelle auch aus dem jeweiligen Wert der Fahrpedalstellung errechnet werden können. Ent sprechend kann die Drehzahl bei einer solchen Berechnung berücksichtigt werden.

Aus dem oben genannten Grund, daß nämlich bei kleinen Dreh zahlen die ansaugbare Luftmenge bereits ab einem relativ niedrigen Drosselklappenwinkel nicht mehr von der Stellung der Drosselklappe beeinflußt wird, ist es von Vorteil, den Stellungs-Schwellwert FPSU drehzahlabhängig auszulegen. Der Schwellwert kann z. B. bei etwa 1200 U/min bei etwa 27°, bei 2000 U/min bei etwa 40°, bei 3000 U/min bei etwa 60° und bei 4000 U/min bei etwa 70° liegen. Die im konkre ten Fall anzuwendenden Werte hängen jedoch stark vom Dros selklappenquerschnitt und dem Volumen der Brennkraftma schine ab. Würde der Stellungs-Schwellwert FPSU nicht mit abnehmender Drehzahl zu kleineren Drosselklappenwinkeln hin verschoben werden, hätte dies zur Folge, daß es ab demjenigen Wert, ab dem sich ein weiteres Öffnen der Dros selklappe nicht mehr auf die ansaugbare Luftmenge auswirkt, bei weiterbewegtem Fahrpedal zu keiner erhöhten Kraftstoff zufuhr und damit keinem erhöhten Drehmoment käme. Genau eine solche Erhöhung der Kraftstoffzufuhr und des Drehmo mentes tritt aber ein, wenn bereits beim genannten Schwell wert von Magerbetrieb auf stöchiometrischen Betrieb umge schaltet wird.

Beim ausführungsgemäßen Einstellsystem ist das Regelmit tel 15 vorhanden. Ein Verstellmittel mit den oben beschrie benen Eigenschaften kann jedoch auch an einer nicht geregel ten, sondern nur gesteuerten Brennkraftmaschine angewendet werden.

Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die Grundidee der Erfindung darin liegt, beim Wechsel vom unteren auf den oberen Lastbereich von Magerbetrieb auf stöchiometrischen Betrieb umzustellen und umgekehrt. Dieser Wechsel ist zu mindest bei stationärem Betrieb vorzunehmen, d. h. dann, wenn mit Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach dem Wech sel vom unteren auf den oberen Lastbereich oder umgekehrt festgestellt ist, daß keine weitere größere Änderung des Fahrpedales mehr stattfindet. Vorzugsweise wird der Über gang von der einen Betriebsart zur anderen jedoch von der Bedingung abhängig gemacht, daß sich stationärer Betrieb eingestellt hat, und vorteilhafterweise wird der Übergang nicht sprunghaft, sondern gemäß einer Abregelfunktion aus gespeicherten Tabellenwerten oder gemäß einer mathematischen Funktion durchgeführt.

Es wird darauf hingeweisen, daß unter dem Begriff Fahr pedal allgemein eine Einrichtung zum Einstellen des von einer Bedienperson gewünschten Drehmomentes verstanden wird. In einem Kraftfahrzeug für Behinderte kann dies z. B. ein von Hand zu verstellender Hebel sein. Weiterhin wird darauf hingewiesen, daß der Begriff Drosselklappe allge mein als Einstellglied für die ansaugbare Luftmenge zu verstehen ist. In diesem Sinn kann Drosselklappe eine Hilfsklappe sein, die mit einem Nebenansaugkanal unab hängig von der eigentlichen Drosselklappe verstellt wird, die direkt mit dem Fahrpedal gekoppelt ist.

Als Zeitspannen für das Feststellen, ob stationärer Betrieb vorliegt, und für das Vornehmen des Überganges von magerem zu stöchiometrischem Betrieb oder umgekehrt, wurde die je weilige Dauer von vier Rechenzyklen entsprechend vier Motor zyklen genannt. Diese Zeitspannen können jedoch unter schiedlich gewählt werden und jeweils zwischen 0 und einer größeren Anzahl von Zyklen, falls der Betrieb mit Hilfe eines Mikrocomputers erfolgt, abhängig z. B. vom jeweils gewünschten Laufruheverhalten einer jeweils vorliegenden Brennkraftmaschine vorgegeben werden. Für Brennkraftma schinen mit besonderem Verhalten kann es auch von Vorteil sein, die Zeitspannen drehzahlabhängig zu gestalten, ins besondere mit zunehmender Drehzahl eine zunehmende Anzahl von Zyklen zu verwenden, was allerdings trotz der Zunahme der Zyklen zu einer Verkürzung der Zeitspanne führen kann.

Claims

1. Verfahren zum Einstellen des Lambda-Wertes des einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Luft/Kraftstoffgemisches, bei welchem Verfahren ein Drosselklappen-Stellglied abhän gig vom jeweiligen Wert eines Fahrpedal-Stellungssignales zum Einstellen der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Luftmenge so verstellt wird, daß unterhalb einem Stellungs- Schwellwert des Fahrpedal-Stellungssignales, d. h. im un teren Lastbereich ein mageres Luft/Kraftstoffgemisch erhal ten wird, dadurch gekennzeichnet, daß für Werte des Fahr pedal-Stellungssignales (FPS) oberhalb dem Stellungs-Schwell wert (FPSU), d. h. im oberen Lastbereich zumindest bei sta tionärem Betrieb die Drosselklappe so verstellt wird, daß im wesentlichen ein stöchiometrisches Gemisch (Lambda=1) erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Übergang von magerem Betrieb (α _M) auf stöchiometrischen Betrieb (α _S) und umgekehrt davon ab hängig gemacht wird, daß die Schwankung (Δ FPS) des Fahr pedal-Stellungssignales (FPS) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine vorgegebene Schwankungsbreite (Δ FPSU) un terschreitet.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der Stellungs-Schwell wert (FPSU) des Fahrpedal-Stellungssignales (FPS) dreh zahlabhängig gewählt wird, und zwar vorzugsweise so, daß der Schwellwert in etwa dort liegt, wo bei der jeweils vorliegenden Drehzahl ein weiteres Öffnen der Drosselklappe keine wesentliche weitere Erhöhung der angesaugten Luftmenge mehr zur Folge hat.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3 , da durch gekennzeichnet, daß das Verstellen der Drosselklappe beim Überschreiten des Stellungs-Schwell wertes (FPSU) mit drehzahlabhängigen Größen erfolgt.

5. Einstellsystem zum Einstellen des Lambda-Wertes des einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Luft-/Kraftstoffge misches, mit

- einem Verstellmittel, das abhängig vom jeweiligen Wert eines ihm zugeführten Fahrpedal-Stellungssignales ein Verstellsignal an ein Drosselklappen-Stellglied abgibt, zum Einstellen der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Luftmenge so, daß unterhalb einem Stellungs-Schwellwert des Fahrpedal-Stellungssignales, d. h. im unteren Last bereich ein mageres Luft-/Kraftstoffgemisch erhalten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das Verstellmittel (20) für Werte des Fahrpedal-Stellungs signales (FPS) oberhalb dem Stellungs-Schwellwert (FPSU), d. h. im oberen Lastbereich zumindest bei stationärem Be trieb Verstellsignale (α _s) solcher Größe ausgibt, daß im wesentlichen ein stöchiometrisches Gemisch (Lambda=1) erhalten wird.

6. Einstellsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmit tel (20) ein Komparatormittel (22) aufweist, das den Über gang von Verstellsignalen für mageren Betrieb (α _M) auf solche für stöchiometrischen Betrieb (α _S) und umgekehrt davon abhängig macht, daß die Schwankung (Δ FPS) des Fahr pedal-Stellungssignales (FPS) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine vorgegebene Schwankungsbreite (Δ FPSU) unter schreitet.

7. Einstellsystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmit tel (20) ein Übergangsmittel (23) aufweist, das beim Über gang von einem Verstellsignal für mageren Betrieb (α _M) auf ein solches für stöchiometrischen Betrieb (α _S) oder umge kehrt einen allmählichen Übergang innerhalb einer vorge gebenen Zeitspanne bewirkt.

8. Einstellsystem nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmit tel (20) einen Verstellsignalspeicher (21) aufweist, der adressierbar über Werte des Fahrpedal-Stellungssignales (FPS) für mageren und stöchiometrischen Betrieb jeweils einen Satz Verstellwerte (α _M bzw. α _S) speichert.

9. Einstellsystem nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß während derjeni gen Zeitspannen, in denen das Verstellmittel (20) Verstell signale für stöchiometrischen Betrieb (α _S) ausgibt, den Lambda-Wert auf 1 regelt.

10. Einstellsystem nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß das Regelmittel (15) zusätzlich während derjenigen Zeitspannen, in denen das Verstell mittel (20) Verstellsignale für mageren Betrieb (α _M) aus gibt, den Lambda-Wert auf einen abhängig von Werten von Betriebsgrößen (α _M, n) vorgegebenen mageren Wert regelt.