Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses
einer Brennkraftmaschine mit einer auf dieses Verhältnis empfindlichen Sonde, insbesondere
einer Sauerstoffsonde (Lambda-Sonde) und einer Schaltungsanordnung zur Auswertung
der Ausgangsgröße dieser Sonde. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus
der DE-A-20 10 793 bekannt, bei der die Abgase einer Brennkraftmaschine kontinuierlich
mit einer Sonde auf das Verhältnis Luft/Brennstoff analysiert werden und dieses Verhältnis
durch Regelung der Brennstoff- bzw. Luftzufuhr entsprechend dem Ergebnis der Analyse
korrigert wird. Die Sonde zur Analyse des Abgases ist empfindlich auf den Sauerstoffgehalt
des Abgases und besitzt ihren günstigsten Wirkungsbereich bei einer Temperatur zwischen
400 und 500 °C.
[0002] Derartige, auf den Sauerstoffgehalt des Abgases empfindliche Sonden (Lambda-Sonden)
einschließlich des Verlaufs der Sondenausgangsspannung in Abhängigkeit von Lambda
sind beispielsweise in der DE-A-29 19 220 offenbart. Die Sonde besteht aus einem Festelektrolyten,
beispielsweise Zirkondioxid, der beiderseitig kontaktiert ist. Infolge einer Sauerstoffpartikaldruckdifferenz
zwischen beiden Oberflächen des Festelektrolyten ergibt sich an den Kontaktierungen
eine Potentialdifferenz, die sich bei einer Luftzahl Lambda = 1 sprungartig ändert.
Dieser Spannungssprung der Lambda-Sonde beim LambdaWert λ = 1 wird üblicherweise zu
Steuer- und Regelzwecken ausgenutzt, da die Lage des Spannungssprungs relativ unabhängig
von anderen Parametern wie beispielsweise der Temperatur ist und über Schwellwertschalter
sicher erfaßt werden kann.
[0003] Desweiteren sind Maßnahmen und Vorrichtungen bekannt, die zur Kompensation von Offset-Spannungseinflüssen
bei Operationsverstärkern dienen. In dem Buch « Circuits for electronics engineers,
S. Weber, Mc Graw-Hill. lnc., New York 1977 wird auf Seite 243 eine aus zwei hintereinander
geschalteten Operationsverstärkern bestehende Anordnung beschrieben, bei der sich
die Einflüsse der Offsetspannung und Offsetspannungsdriften gegenseitig kompensieren.
Diese Methode ist jedoch nur dann erfolgversprechend, wenn Exemplarstreuungen zwischen
den beiden Operationsverstärkern vernachlässigt werden.
[0004] Die US-A-39 40 678 beschreibt eine Einrichtung zur zeitabschnittsweise gemultiplexten
Verstärkung mehrerer verschiedener, voneinander isoliert zuführbarer Eingangssignale.
Eine aufgabengemäße Eigenschaft der dort beschriebenen Anordnung ist, daß sie die
zeitsequentielle Beaufschlagung eines Verstärkers mit verschiedenen Eingangssignalen
bei einer anderen Sequenzfrequenz erlaubt als die Abfrage entsprechender Ausgangssignale
des Verstärkers an verschiedenen, jeweils einem Signalkanal zugeordneten Speicherkondensatoren
geschieht. Dabei ist das Ausgangssignal eines jeden Signalkanals nicht auf Null, sondern
auf einen Spannungswert bezogen, der dem Offsetfehler des Verstärkers entspricht und
der während eines bestimmten Zeitintervalls, in dem keine Eingangssignale erfaßt werden,
nach Kurzschluß des Verstärkereinganges an einen dann an den Ausgang des Verstärkers
angeschlossenen Haltekondensator übertragen wird. Die Beeinflussung des Ausgangssignals
im Sinne einer Offsetfehlerkorrektur geschieht also rein analog, wobei die dann zur
Verfügung stehende Ausgangsspannung aufgrund der beseitigten Beziehbarkeit gegen Masse
nicht ohne weiteres mit digitalen Mitteln weiterverarbeitet werden kann. Gerade dies
ist jedoch bei zeitgemä- ßen Steueranlagen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für
eine Brennkraftmaschine, eine ganz wichtige Forderung.
[0005] Die oben beschriebene, dem Stand der Technik entsprechende Regeleinrichtung mit einer
Sauerstoffsonde zur Erfassung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses arbeitet solange zufriedenstellend,
solange der Knick in der Sondenausgangsspannung bei dem Wert λ = 1 zur Regelung benutzt
wird.
[0006] In verschiedenen Fällen kann es sich jedoch als günstig erweisen, zur Erzielung optimaler
Gas-und Verbrauchswerte das Luft-Brennstoff-Verhältnis bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen
auf Werte im Bereich 1,05 ≤ λ≤ 1,4 einzuregeln. Unter Verwendung der bekannten Lambda-Sonden
ergeben sich für diesen Lambda-Wertebereich Sondenausgangsspannungen im Bereich 50
mV ≥ U
s ≥ 10 mV. Aufgrund der in diesem Lambda-Wertebereich sehr geringen Steigung der Sondenkennlinie
ergeben sich schon durch geringe Driften der das Sondenausgangssignal weiterverarbeitenden
Regelverstärker große Fehler in der Bestimmung des Lambda-Istwertes. Nimmt man beispielsweise
den Lambda-Istwert zu A = 1,20 an, so entspricht dies einer Sondenausgangsspannung
von ca. 20 mV. Vergleicht man diesen Sondenausgangsspannungswert mit den Offsetwerten
der in der Kfz-Elektronik verwendeten Standard-Operationsverstärker, wie z. B. dem
LM 2902, dem LM 224A, dem SE 535 oder dem CA 3240, so zeigt sich, daß die Gesamtdrift
als Summe der Offsetspannung und der Offsetspannungsdrift über den Temperaturbereich
von -40 °C bis + 85 °C zwischen 2 mV und 10 mV, also bis zu 50% des benutzten Signals
beträgt. Es ist klar, daß mit einer derartigen Anordnung nur unbefriedigende Ergebnisse
hinsichtlich Abgas- und Verbrauchswerten zu erzielen sind. Der Verwendung von hochpräzisen
Meßverstärkern, wie z. B. Chopper-Verstärkern steht neben den hohen Kosten eine ungenügende
Robustheit im rauhen Kfz-Betrieb sowie eine Inkompatibilität hinsichtlich der Versorgungsspannungen
(häufig bipolar) entgegen.
Vorteile der Erfindung
[0007] Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses
einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw 4 erzielt
man dagegen mit einfachen, kostengünstigen Schaltungsmitteln eine hochpräzise Erfassung
und Auswertung der Sondenausgangsspannung und eine sehr genaue Bestimmung des Lambda-Istwertes.
Weiterhin erweist sich als vorteilhaft, daß der die Sondenausgangsspannung erfassende
Operationsverstärker als Subtrahierverstärker beschaltet ist und somit der Fehler
durch Potentialdifferenzen zwischen den Masseanschlüssen der Lambda-Sonde und der
Auswerteschaltung, die einige Millivolt betragen können, unterdrückt wird. In diesem
zusammenhang besteht ein weiterer, wichtiger Vorteil der Erfindung darin, daß das
Ausgangssignal eines Verstärkers einfach gegen Masse beziehbar und somit ohne Schwierigkeiten
digital weiterverarbeitbar ist, da die Offsetkompensation nicht ausgangsseitig, sondern
eingangsseitig eines Meßverstärkers geschieht.
[0008] Weitere Vorteile der Erfindung und zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich in Verbindung
mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
Zeichnung
[0009] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Beschreibungsteil
näher erläutert. Es zeigen Figur 1a das Ausgangssignal einer Sauerstoffsonde in Abhängigkeit
von Lambda, Figur 1 b die ausschnittsweise Vergrößerung der Sondenkennlinie für Lambda-Werte
in der Umgebung von = 1,20 und die Änderung der Sondenkennlinie mit der Temperatur
T
s der Sauerstoffsonde als Parameter, Figur 2 einen bekannten, als Subtrahierverstärker
beschalteten Operationsverstärker zur Erläuterung des Einflusses der Offsetspannung
und Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0010] In Figur 1a ist das Ausgangssignal einer Sauerstoffsonde über Lamdba aufgetragen.
Für Lambdawerte X < 1,0 weist die Ausgangsspannung hohe Werte im Bereich 1000 mV auf.
Für X = 1 tritt ein Spannungssprung in der Sondenkennlinie auf, so daß für Lambdawerte
λ > 1,0 die Sondenausgangsspannung Werte U
s < 50 mV annimmt. Bekannte Regelanordnungen nutzen den Potentialsprung für \ = 1 zur
Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses aus. Dazu wird beispielsweise ein Schwellwert
auf ca. 500 mV festgelegt und mit Hilfe einer Zweipunkt-Regelung auf den Wert λ =
1 geregelt.
[0011] Die Verhältnisse ändern sich beträchtlich, wenn in einer Magerregelung das Luft-KraftstoffVerhältnis
beispielsweise auf den Wert λ = 1,20 eingeregelt wird. Aus Figur 1b, einer Ausschnittsvergrößerung
der Figur 1a ist ersichtlich, daß zum Wert = 1,20 eine Sondenausgangsspannung von
ca. 21 mV gehört. Die Steigung der Sondenkennlinie ist hier derart gering, daß ein
Fehler in der Bestimmung der Sondenausgangsspannung von AUs = 1 mV eine Ungenauigkeit
in Lambda von ∇λ = - 01 hervorruft. Des weiteren ist aus der Figur 1b die Temperaturabhängigkeit
der Sondenkennlinie ersichtlich. Eine Änderung der Betriebstemperatur T
s der beheizten Sonde, die unter wechselnden Lastbedingungen aufgrund der verschiedenen
Abgastemperaturen auftritt, im Bereich von T
s = 400 °C bis T
s = 650 °C macht sich hinsichtlich des Fehlers in der Bestimmung von Lambda in dergleichen
Weise bemerkbar, wie ein Fehler in der Sondenausgangsbestimmung von 1 mV. Verzichtet
man auf eine Kompensation der temperaturbedingten Driften der Sondenkennlinie und
soll die elektronische Schaltungsanordnung zu keiner wesentlichen Erhöhung des Gesamtfehlers
führen, so ergibt sich die Forderung nach einer Kompensation der Eingangsoffsetspannung
auf Werte unter ca. 0,1 mV.
[0012] Die bei der nachfolgenden Erläuterung benutzten Größen werden zunächst unter Bezugnahme
auf Figur 2 beschrieben. Mit 10 ist ein Operationsverstärker bezeichnet, dessen Pluseingang
über einen Widerstand 11 mit einer Spannung U
2 sowie über einen Widerstand 12 mit einer Kompensationsspannung U
K beaufschlagt wird. Der Minuseingang des Operationsverstärkers 10 ist über einen Widerstand
13 mit der Eingangsspannung U
1 verbunden, wobei zwischen dem Widerstand 13 und dem Minuseingang eine mit Uoff bezeichnete
Spannungsquelle geschaltet ist, die symbolisch für alle Offsetspannungseinflüsse eingezeichnet
ist. Vom Verbindungspunkt dieser Spannungsquelle U
of, und dem Widerstand 13 führt ein Rückkoppelwiderstand 14 zum Ausgang des Operationsverstärkers
10, an dem die Ausgangsspannung U
A abzunehmen ist. Über einen Schalter 15 läßt sich die Verbindung der Spannungsquelle
U
2 mit dem Widerstand 11 unterbrechen, während mit einem komplementär zu betätigenden
Schalter 16 die Eigangsspannung U, auch auf den Pluseingang gelegt werden kann.
[0013] Unter Verwendung der Größe V = R
14/R
13 und V' = R
12/R
11 ergibt sich die Ausgangsspannung U
A der Schaltungsanordnung zu :

Im Idealfall, wenn die Offsetspannung Uoff sowie die Kompensationsspannung U
K identisch 0 und das Widerstandsverhältnis V = V' ist, reduziert sich diese Gleichung
auf

d. h., daß die Ausgangsspannung Werte proportional zur Eingangsspannungsdifferenz
mit dem durch das Widerstandsverhältnis V gegebenen Proportionalitätsfaktor annimmt.
Läßt man die Bedingung U
off = 0 fallen, so ergibt sich der für den idealen Operationsverstärker erhaltene Wert
der Ausgangsspannung nur dann, wenn eine Kompensationsspannung U
K mit

über den Widerstand 12 am Pluseingang des Operationsverstärkers 10 unterlagert wird.
[0014] Die Bestimmung des Wertes der Kompensationsspannung U
K läßt sich durch eine geeignete Betätigung der Schalter 15 und 16 durchführen. Während
des normalen Meßbetriebes werden periodisch kurzzeitige Kompensationsphasen eingeschoben,
in denen der Schalter 15 beispielsweise für 1 ms geöffnet und der komplementär zu
betätigende Schalter 16 für den gleichen Zeitraum geschlossen wird. Für diesen Zeitraum
ist die Eingangsspannungsdifferenz U
z-U
1 = 0, so daß es mit einer noch zu beschreibenden Regeleinrichtung möglich ist, die
Kompensationsspannung U
K in der Weise zu verändern, daß auch die Ausgangsspannung U
A den Wert 0 annimmt. Dieser Wert der Kompensationsspannung U
K, der im Allgemeinfall, wenn auch die Voraussetzung gleicher Widerstandsverhältnisse
V, V' fallengelassen wird, den Wert

annimmt, kann in Haltegliedern bis zur nächsten Kompensationsphase gespeichert werden.
[0015] Die Ausgangsspannung des abgeglichenen Verstärkers ergibt sich zu

so daß nach einem Abgleich der Einfluß der Offsetspannung eliminiert ist. Der Wert
der Ausgangsspannung bei nicht exakt gleichen Widerstandsverhältnissen V, V' weicht
vom Idealwert nur sehr geringfügig ab, so daß die daraus resultierende Ungenauigkeit
im Regelfall zu vernachlässigen ist. Wird beispielsweise ein Widerstandsverhältnis
V, V' von 100 angestrebt und besitzen die verwendeten Widerstände R12, R11 eine Toleranz
von ± 2 %, so ergibt sich eine Abweichung vom Idealwert von weniger als 1 Promille.
[0016] Die Erfindung ist anhand des Ausführungsbeispiels der Figur 3 beschrieben und umfaßt
ein Kompensationsverfahren in digitaler Version. Eine erweitere Methode zur Unterdrückung
des Einflusses der Offsetspannungen über einen analog wirkenden Eingriff dient als
dem ergänzenden Verständnis dienende Erläuterung. In Figur 3 ist ein Schalter 19 eingeführt,
mit dessen Hilfe die jeweilige Kompensationsmethode anwählbar ist. Ist der Widerstand
12 mit Masse verbunden, liegt Schaltstellung 1 vor, ist er mit der Signalleitung verbunden,
dann liegt Schaltstellung 2 vor. Mit 20 ist die schon in Figur 2 beschriebene Subtrahierstufe
bezeichnet, wobei die Bezugszeichen beider Figuren übereinstimmen. Die Ausgangsspannung
einer mit 21 bezeichneten Sauerstoffsonde, die im Ersatzschaltbild durch die Serienschaltung
einer Spannungsquelle U
s und eines Innenwiderstands 22 wiedergegeben ist, wird der Subtrahierstufe 20 als
Eingangsspannungsdifferenz U
2-U
l zugeführt. Im vorliegenden Fall ist die Sauerstoffsonde einseitig mit Masse verbunden,
so daß U
i=0 ist. Die Ausgangsspannung U
A der Subtrahierstufe wird über einen Analog-Digital-Wandler 23 einem Mikrocomputer
24 zugeführt. An diesem Mikrocomputer 24 ist einerseits ein Ditigal-Analog-Wandler
25 angeschlossen, der im Falle der Schaltstellung 2 des Schalters 19 ausgangsseitig
mit dem Widerstand 12 verbunden ist. Andererseits erzeugt der Mikrocomputer 24 die
Taktfrequenz zur Betätigung der Schalter 15 und 16, wobei der Schalter 15 über einen
Inverter 26 angesteuert wird, so daß sich für beide Schalter ein komplementäres Schaltverhalten
ergibt. Über die durch Pfeile angedeuteten Ausgänge des Mikrocomputers 24 werden Stellglieder
und andere Einrichtungen zur Signalweiterverarbeitung beaufschlagt. Diese Ausgangsgrößen
können durch andere den Zustand der Brennkraftmaschine charakterisierende Parameter,
wie z. B. Temperatur, Leistungsabgabe oder Druck korrigiert werden. Zur Durchführung
der zweiten Kompensationsmethode wird die Verbindung zwischen dem Digital-Analog-Wandler
25 und dem Widerstand 12 mittels des Schalters 19 unterbrochen und der Widerstand
12 in Schaltstellung 1 mit Masse verbunden.
[0017] Die Anordnung funktioniert ausgehend von der Schalterstellung 2 des Schalters 19
wie folgt :
[0018] Ausgehend vom normalen Regelbetrieb, für den Schalter 15 geschlossen und Schalter
16 geöffnet ist, wird die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 10 digitalisiert,
dem Mikrocomputer 24 zugeführt, in Abhängigkeit von anderen Betriebsparameter korrigiert,
weiterverarbeitet und den Stellgliedern zugeführt. Zur Kompensation betätigt der Mikrocomputer
die Schalter 15 und 16, so daß die Eingangsspannung des Operationsverstärkers 10 den
Wert Null annimmt. Die dann noch am Ausgang des Operationsverstärkers 10 vorhandene
Ausgangsspannung U
A, die alleine auf dem Einfluß der Offsetspannung zurückzuführen ist, wird im Mikrocomputer
24 entsprechend den hergeleiteten Zusammenhängen umgeformt und über den Digital-Analog-Wandler
25 als Kompensationsspannung U
K dem Widerstand 12 zugeführt. Nach dem Wiederöffnen von Schalter 16 und -schließen
von Schalter 15 bleibt dieser Spannungswert im Mikrocomputer 24 bis zur nächsten Kompensationsphase
gespeichert. Durch die unbegrenzte Speicherzeit einer digitalen Speicherung ist es
nicht notwendig, den Kompensationsvorgang allzu häufig bzw. periodisch zu wiederholen.
So ist es z. B. möglich, die Kompensation während solcher Zeiträume durchzuführen,
in denen eine Lambda-Regelung bzw. eine Lambda-Magerregelung nicht notwendig oder
nicht durchführbar ist, wie in der Aufheizzeit der Sonde oder bei Vollastbetrieb bzw.
Schubbetrieb der Brennkraftmaschine.
[0019] Zur Durchführung der zweiten Kompensationsmethode ist der Widerstand 12 mit einem
konstanten Potential, dem Massepotential verbunden und der Digital-Analog-Wandler
25 entfällt (Schalter 19 in Position 1). Zur Kompensation werden wie im ersten Fall
die Schalter 15 und 16 entsprechend betätigt, so daß die am Ausgang des Operationsverstärkers
10 auftretende Spannung alleine auf Offseteinflüssen zurückzuführen ist. Im Gegensatz
zur ersten Methode wird hier jedoch nicht die Eingangsoffsetspannung durch Entgegenschalten
einer Kompensationsspannung abgeglichen, sondern die Ausgangsoffsetspannung über den
Analog-Digital-Wandler 23 im Mikrocomputer 24 digital gespeichert und nach Beendigung
der Kompensationsphase und erneuter Betätigung der Schalter 15 und 16 von den jeweiligen
Ausgangsspannungswerten subtrahiert. Auch in diesem Fall kann die Kompensation periodisch
wiederholt werden oder in Zeiträumen durchgeführt werden, in denen keine Lambda-Regelung
notwendig oder möglich ist. Diese Methode beruht also auf der Tatsache, nicht die
Eingangsoffsetspannung an sich zu kompensieren, sondern deren Einfluß am Verstärkerausgang
zu messen und diesen Wert von der im normalen Regelbetrieb auftretenden Ausgangsgröße
abzuziehen.
1. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine
mit einer auf dieses Verhältnis empfindlichen Lambda-Sonde (21) und einer einem Operationsverstärker
(10) enthaltenden Schaltungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers (10) einem A/D-Wandler (23) zugeführt wird, daß das digitale
Ausgangssignal des A/D-Wandlers (23) einem Rechner (24) zugeführt wird und daß eine
digitale Verarbeitung des verstärkten Ausgangssignals der im Magerbereich betriebenen
Lambda-Sonde dadurch geschieht, daß der Eingang des Operationsverstärkers (10) zeitabschnittsweise
mit einem Referenzpotential bzw. dem Signal der Lambda-Sonde beschaltet (15, 16) wird,
daß der bei Beschaltung mit einem Referenzpotential vorliegende Offsetfehler des Operationsverstärkers
(10) nach A/D-Wandlung (23) im Rechner (24) digital abgespeichert wird und dort vom
verstärkten und digitalisierten Signal der Lambda-Sonde abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensation des Offsetfehlers
des Operationsverstärkers (10) im Rechner (24) mit einer vorwählbaren Wiederholfrequenz
durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensation das Offsetfehlers
des Operationsverstärkers (10) im Rechner (24) in unregelmäßiger Folge dann durchgeführt
wird, wenn eine Bestimmung des Lambda-Wertes nicht notwendig oder nicht möglich ist.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, zur Regelung eines
Luft- Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine mit einer auf dieses Verhältnis
empfindlichen Lambda-Sonde (21) und einer einen Operationsverstärker (10) enthaltenden
Schaltungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Operationsverstärker (10) ein
ND-Wandler (23) nachgeschaltet ist, daß der Ausgang des ND-Wandlers (23) mit einam
Rechner (24) verbunden ist, daß Schaltmittel (15, 16) vorhanden sind, um zeitlich
aufeinanderfolgend den Eingang des Operationsverstärkers (10) wahlweise mit einem
Referenzpotential oder der Lambda-Sonde (21) zu beschalten, und daß bei deren Betrieb
im Magerbereich der Offsetfehler des Operationsverstärkers (10), dadurch beseitigbar
ist, daß der bei Referenzpotentialbeschaltung des Einganges des Operationsverstärkers
(10) sich ergebende Digitalwert im Rechner als Korrekturwert abspeicherbar vorliegt
und dort vom verstärkten und digitalisierten Signal der Lambda-Sonde (21) abgezogen
wird.
1. Method of regulating an air/fuel ratio of an internal-combustion engine having
a lambda probe (21) sensitive to this ratio and a circuit arrangement comprising an
operation amplifier (10), characterized in that the output signal of the operation
amplifier (10) is fed to an A-D converter (23), that the digital output signal of
the A-D converter (23) is fed to a computer (24) and that a digital processing of
the amplified output signal of the lambda probe operating in the lean range occurs
in that the input of the operation amplifier (10) is connected periodically to a reference
potential and to the signal of the lambda probe respectively (15, 16), that during
the connection to a reference potential existing offset errors of the operation amplifier
(10) are stored digitally in the computer after A-D conversion (23) and are subtracted
there from the amplified.and digital- ised signal of the lambda probe.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the compensation of the offset
error of the operation amplifier (10) is performed in the computer (24) with a preselectable
repetition frequency.
3. Method according to Claim 1, characterized in that the compensation of the offset
error of the operation amplifier (10) is performed in the computer (24) in irregular
sequence when a determination of the lambda value is not necessary or not possible.
4. Device for performing the method according to Claim 1, for regulating an air/fuel
ratio of an internalcombustion engine, having a lambda probe (21) sensitive to this
ratio and a circuit arrangement comprising an operation amplifier (10), characterized
in that the operation amplifier (10) is followed by an A-D converter (23), that the
output of the A-D converter (23) is connected to a computer (24), that switching means
(15, 16) are provided to connect the input of the operation amplifier (10) consecutively
in time selectively to a reference potential or to the lambda probe (21), and that
when the latter operates in the lean range the offset error of the operation amplifier
(10) is eliminable in that the digital value obtained when the input of the operation
amplifier (10) is connected to the reference potential appears as a storable correction
value in the computer and is subtracted there from the amplified and digital- ised
signal of the lambda probe (21).
1. Procédé pour la régulation du rapport air-carburant d'un moteur à combustion interne,
avec une sonde « lambda (21) sensible à ce rapport et un dispositif de circuit comprenant
un amplificateur opérationnel (.10). procédé caractérisé en ce que le signal de sortie
de l'amplificateur opérationnel (10) est appliqué à un convertisseur analogique-numérique
(23), en ce que le signal numérique de sortie du convertisseur analogique numérique
(23) est appliqué à un calculateur (24) et qu'un traitement numérique du signal de
sortie amplifié de la sonde lambda, exploitée dans le domaine du mélange riche, est
effectué de façon que l'entrée de l'amplificateur opérationnel (10) soit périodiquement
connectée (15, 16) à un potentiel de référence ou bien au signal de la sonde lambda,
le défaut offset, se présentant lors de la connexion avec un potentiel de référence,
de l'amplificateur opérationnel (10), étant mémorisé numériquement dans le calculateur
(24) après la conversion analogique-numérique (23) et étant soustrait dans ce calculateur
du signal, amplifié et mis sous forme numérique de la sonde lambda.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la compensation du défaut
offset, de l'amplificateur opérationnel (10) dans le calculateur (24) s'effectue avec
une fréquence répétitive susceptible d'être présélectionnée.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la compensation du défaut
offset de l'amplificateur opérationnel (10) dans le calculateur (24), s'effectue selon
une succession irrégulière lorsqu'une détermination de la valeur lambda n'est pas
nécessaire ou bien n'est pas possible.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, pour la
régulation du mélange air-carburant d'un moteur à combustion interne, avec une sonde
« lambda (21) sensible à ce rapport et un circuit comprenant un amplificateur opérationnel
(10), dispositif caractérisé en ce qu'un convertisseur analogique-numérique (23) est
branché à la suite de l'amplificateur opérationnel (10), que la sortie du convertisseur
analogique-numérique (23) est reliée à un calculateur (24), qu'il est prévu des moyens
de commutation (15, 16) pour connecter successivement l'entrée de l'amplificateur
opérationnel (10) au choix avec un potentiel de référence ou bien avec la sonde lambda
(21), et que, lors de l'exploitation de cette sonde dans le domaine du mélange riche,
le défaut offset de l'amplificateur opérationnel (10) peut être évité en ce que la
valeur numérique, se présentant lors de la connexion de l'entrée de l'amplificateur
opérationnel (10) au potentiel de référence, est susceptible d'être mémorisée dans
le calculateur où elle est soustraite du signal, amplifié et mis sous forme numérique,
de la sonde lambda (21).