DE102004058400B4

DE102004058400B4 - Gerät zur zylinderweise Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102004058400B4
Application number: DE102004058400.1A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kita; Noriaki Ikemoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2024-12-04
Also published as: JP2005188503A; US20050121010A1; JP4321411B2; US7063080B2; DE102004058400A1

Abstract

Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (1) mit:
einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt;
einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt;
einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und
einer Bestimmungseinrichtung (40), die eine Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf einer Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern bestimmt, während die Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40) das Luftkraftstoffverhältnis steuert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor, das ein Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder basierend auf einem Ausgang eines Luftkraftstoffverhältnissensors, der an dem Vereinigungsabschnitt von Abgaskrümmern angeordnet ist, abschätzen kann.
JP 3 217 680 B2 , die US 5 657 736 A entspricht, offenbart ein Kraftstoffmesssteuersystem, um eine Abweichung des Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern zu verringern, um eine Genauigkeit einer Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses zu verbessern. In dem Kraftstoffsteuersystem ist ein Modell, das eine Aktivität in dem Abgassystem zeigt, eingerichtet. Ein Luftkraftstoffverhältnissensor ist an einem Vereinigungsabschnitt von Abgaskrümmern angeordnet, um ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases zu erfassen. Der Wert des Luftkraftstoffverhältnisses, das durch den Luftkraftstoffverhältnissensor erfasst wird, wird in das Modell eingegeben. Ein Beobachter schätzt ein Luftkraftstoffverhältnis eines Luftkraftstoffgemisches in jedem Zylinder und korrigiert eine Menge an Kraftstoff, der in jeden Zylinder eingespritzt wird, gemäß einer Abweichung zwischen dem abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und einem Soll-Luftkraftstoffverhältnis, so dass das Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder nahe dem Soll-Luftkraftstoffverhältnis ist. Der Zeitraum von der Zeit, in der das Abgas um dem Luftkraftstoffverhältnissensor, zu der Zeit kommt, zu der das Luftkraftstoffverhältnis erfasst wird, variiert gemäß einer Betriebsbedingung eines Motors. Der Zeitraum ist als eine Ansprechverzögerung im Abgassystem bezeichnet. Die Ansprechverzögerung im Abgassystem variiert gemäß der Betriebsbedingung eines Motors. Die Beziehung zwischen der Ansprechverzögerung im Abgassystem und der Betriebsbedingung des Motors ist in einem Kennfeld zum Zeitpunkt des Konstruierens und Herstellens des Motors gespeichert, bei dem eine Abtaststeuerzeit des Luftkraftstoffverhältnissensors korrespondierend zu einer Erfassungssteuerzeit des Luftkraftstoffverhältnissensors variiert wird. Die Ansprechverzögerung im Abgassystem wird nicht nur gemäß der Betriebsbedingung des Motors sondern auch gemäß einer Alterung des Luftkraftstoffverhältnissensors variiert.
Die JP H10-73 049 A , die ein Gegenstück zur US 5 806 506 A ist, offenbart ein Motorsteuersystem, in dem ein Verschlechterungsparameter, der kennzeichnend für ein Altern ist, durch Messen der Ansprechverzögerung berechnet wird, nachdem eine Kraftstoffeinspritzung gekappt ist, und die Abtaststeuerzeit des Luftkraftstoffverhältnissensors wird basierend auf dem Verschlechterungsparameter und der Betriebsbedingung des Motors variiert.
In den herkömmlichen Systemen ist es jedoch schwierig, die Abtaststeuerzeit des Luftkraftstoffverhältnissensors genau zu korrigieren, da die Ansprechverzögerung abhängig von jedem Motor variiert. Die Länge des Abgaskrümmers, die von einem Abgasanschluss zu dem Luftkraftstoffverhältnissensor verläuft, variiert kompliziert für jeden Zylinder und der Strömung von Abgas in jedem Zylinder variiert gemäß der Motordrehzahl und der Menge an Luft, die in den Zylinder gefüllt ist. Daher ist es schwierig, ein präzises Kennfeld einzurichten, in dem die Beziehung zwischen der Ansprechverzögerung im Abgassystem und der Betriebsbedingung des Motors abgebildet ist.
DE 197 34 250 C2 offenbart ein System zum aufeinanderfolgenden Schätzen der Luft-Kraftstoffverhältnisse einzelner Zylinder einer Brennkraftmaschine, die einen Luft-Kraftstoffverhältnissensor enthält, der an einem Zusammenflussabschnitt im Abgassystem der Maschine angeordnet ist. Das Luft-Kraftstoffverhältnis eines jedem der Zylinder der Maschine zugeführten Gemisches wird auf Basis eines Ausgangs von dem Luft-Kraftstoffverhältnissensor geschätzt, und zwar unter Verwendung eines Überwachungselements zum Überwachen des internen Betriebszustands des Abgassystems auf Basis eines Modells, welches das Verhalten des Abgassystems repräsentiert. Ein Verstärkungsgrad zur Verwendung bei der Schätzung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des jedem der Zylinder zugeführten Gemisches wird durch das Überwachungselement nach Maßgabe von Betriebszuständen der Maschine geschätzt.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts des vorstehenden erfolgt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Abweichung der Abtaststeuerzeit des Luftkraftstoffverhältnissensors zu erfassen oder zu korrigieren, während der Motor läuft.
Es ist die andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Abweichung der Abtaststeuerzeit anzupassen und zu korrigieren.
Die Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Gerät zur zylinderweisen Steuerung des Luftkraftstoffverhältnisses einen Luftkraftstoffverhältnissensor, der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor in einem Vereinigungsabschnitt angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt. Die Steuerung bzw. das Steuergerät hat eine Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung, die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnisses zu jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt, eine Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung, die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert, und eine Bestimmungseinrichtung, die eine Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf einer Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern bestimmt, während die Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung das Luftkraftstoffverhältnis steuert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen:

1 eine schematische Ansicht eines Motorsteuersystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Luftkraftstoffverhältnissteuerroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
3 ein Zeitdiagramm ist, das ein Steuern zeigt, in dem eine Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist;
4 ein Zeitdiagramm ist, das ein Steuern zeigt, in dem eine Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht;
5 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen einer Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine für Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
7 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Unterroutine für Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
8 ein Zeitdiagramm zum Erläutern eines Wegs des Erfassens der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
9 ein Graph zum Erläutern eines Wegs von Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
10 ein Kennfeld ist, das Anpassungskennfelder der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel konzeptionell zeigt;
11 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen einer Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
12 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen einer Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
13 ein Graph zum Erläutern eines Wegs von Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist;
14 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine für Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
15 ein Zeitdiagramm zum Erläutern eines Wegs von Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel ist;
16 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine für Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;
17 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Bestimmen einer Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
18 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Berechnen eines Korrelationswerts gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
19 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Berechnen einer Differenz eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
20 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Berechnen eines momentanen Korrelationswerts gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
21 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine zum Berechnen eines Summenkorrelationswerts gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
22 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Routine für Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt; und
23 ein Zeitdiagramm ist, das Anpassungskorrekturen einer Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit zeigt.

(Erstes Ausführungsbeispiel)
Bezugnehmend auf 1 bis 10 ist das erste Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 zeigt schematisch ein Motorsteuersystem. Ein Vierzylindermotor 11 hat eine Einlassleitung 12 zum hierin Einführen von Luft. Die Einlassleitung 12 ist an seinem stromaufwärtigen Ende mit einem Luftfilter 13 versehen und ist stromabwärts des Luftfilters 13 mit einem Luftdurchflussmesser 14 zum Messen einer Luftmenge, die durch die Einlassleitung 12 strömt, versehen. Ein Drosselventil 15, dessen Öffnungsgrad durch einen DC-Motor (nicht gezeigt) gesteuert wird, und ein Drosselöffnungssensor 16, der den Öffnungsgrad des Drosselventils 15 erfasst, sind stromabwärts des Luftdurchflussmessers 15 vorgesehen.
Ein Ausgleichbehälter 17 ist stromabwärtig des Drosselventils 15 vorgesehen und ein Drucksensor 18, der einen Luftdruck erfasst, ist an dem Ausgleichsbehälter 17 vorgesehen. Ein Einlasskrümmer 19, der die Luft in jeden Zylinder einführt, kommuniziert mit dem Ausgleichbehälter 19. In der Nachbarschaft des Einlassanschlusses ist ein Kraftstoffeinspritzventil 20 vorgesehen. Während der Motor läuft wird der Kraftstoff in einen Kraftstoffbehälter 21 zu einer Zuführleitung 23 durch die Kraftstoffpumpe 20 zugeführt, um durch das Kraftstoffeinspritzventil 20 in jeden der Zylinder bei jeder Einspritzsteuerzeit für jeden Zylinder eingespritzt zu werden. Die Zuführleitung 23 ist mit einem Kraftstoffdrucksensor 24 versehen.
Der Motor 11 ist mit einer Einlassventilsteuerzeitsteuerung bzw. einem Einlassventilsteuerzeitsteuergerät 27 und einer Auslassventilsteuerzeitsteuerung bzw. einem Auslassventilsteuerzeitsteuergerät 28 ausgestattet. Die Einlassventilsteuerzeitsteuerung 27 stellt eine Öffnungs- und Schließsteuerzeit des Einlassventils 25 ein, die Auslassventilsteuerzeitsteuerung 28 stellt eine Öffnungs- und Schließsteuerzeit eines Auslassventils 26 ein. Der Motor 11 ist mit einem Einlassnockensensor 31 und einem Auslassnockensensor 32 ausgestattet, die Nockensignale in Synchronisation mit Drehungen einer Einlassnockenwelle 29 und einer Auslassnockenwelle 30 ausgeben. Der Motor 11 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 33 ausgestattet, der mit einer Drehung der Nockenwelle synchronisiert alle 30°CA ein Kurbelwinkelsignal ausgibt.
Ein Luftkraftstoffverhältnissensor 37 ist an einem Vereinigungsabschnitt 36 des Abgaskrümmers 35 vorgesehen. Ein Drei-Wege-Katalysator 38, der ein Abgas reinigt, das CO, HC, Nox enthält, ist stromabwärts eines Luftkraftstoffverhältnissensors 37 vorgesehen.
Die Ausgangssignale des Sensors, wie beispielsweise des Luftkraftstoffverhältnissensors 37, werden in eine elektrische Steuereinheit eingegeben, die als die ECU 40 bezeichnet ist. Die ECU 40 hat hauptsächlich einen Mikrocomputer, der eine ROM (nur Lesespeicher), in dem ein Steuerprogramm gespeichert ist, um eine Kraftstoffmenge, die durch das Kraftstoffeinspritzventil 20 eingespritzt wird, und eine Zündsteuerzeit zu steuern.
Die ECU 40 führt die Luftkraftstoffverhältnissteuerroutine aus, die in 2 gezeigt ist. Die ECU 40 schätzt das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf dem erfassten Wert des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 ab und berechnet das Mittel des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses aller Zylinder, um das Standard-Luftkraftstoffverhältnis einzurichten (Soll-Luftkraftstoffverhältnis aller Zylinder). Die ECU 40 berechnet eine Abweichung zwischen dem abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem Standard-Luftkraftstoffverhältnis aller Zylinder, um die korrekte Kraftstoffmenge zu erhalten, die in jeden Zylinder einzuspritzen ist. Hierdurch wird die Abweichung eines Luftkraftstoffverhältnisses zwischen jedem Zylinder verringert.
Das Modell, dass das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders, das als das Luftkraftstoffverhältnisabschätzmodel bezeichnet wird, basierend auf dem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 abschätzt, ist nachstehend beschrieben.
Der Vergangenheits-Datenwert des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses an dem Vereinigungsabschnitt 36 wird mit einem bestimmten Wert multipliziert und der Vergangenheits-Datenwert des Ausgangs des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 wird mit einem bestimmten Wert multipliziert. Unter Berücksichtigung eines Gasaustausches an dem Vereinigungsabschnitt 36 wird der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 durch Addieren zweier der Vergangenheits-Datenwerte modelliert. Das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders wird unter Verwenden des Modells abgeschätzt. Der Kalmanfilter wird als ein Beobachter verwendet.
Das Modell eines Gasaustausches an dem Vereinigungsabschnitt 36 wird angenähert durch nachstehende Gleichung (1) ausgedrückt. $\begin{matrix} y s (t) = k 1 \times u (t - 1) + k 2 \times u (t - 2) \\ - k r \times y s (t - 1) - k 4 \times y s (t - 2) \end{matrix}$
ys ist ein Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37, u ist ein Luftkraftstoffverhältnis an dem Vereinigungsabschnitt 36 und k1 bis k4 sind Konstanten.
In dem Abgassystem ist ein erster Verzögerungsfaktor durch Strömen und Vermischen von Gas an dem Vereinigungsabschnitt 36 und ein zweiter Verzögerungsfaktor durch eine Ansprechverzögerung des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 vorhanden. In der vorstehenden Gleichung (1) sind frühere zwei Vergangenheits-Datenwerte genannt.
Durch Umwandeln der Gleichung (1) in das Zustands-Raummodell werden die nachstehenden Gleichungen (2a), (2b) erhalten. $X (t + 1) = A \cdot X (t) + B \cdot u (t) + W (t)$
$Y (t) = C \cdot X (t) + D \cdot u (t)$
Hier sind A, B, C, D Parameter des Modells, Y ist der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37, X ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders und W ist eine Störung.
Der Kalmanfilter ist wie die nachstehende Gleichung (3) basierend auf der Gleichung (2a), (2b) ausgelegt. $X^{-} (K + 1 | k) = A X^{-} (X^{-} (k | K - 1) + K {y (k) - C \cdot A \cdot X^{-} (k | k - 1}$
Hier ist X^- ein abgeschätztes Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder, K ist ein Kalman-Gain.
X^-(k+1|k) ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis zur Zeit (k+1) basierend auf dem Verhältnis zur Zeit (k).
Das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders kann entsprechend abgeschätzt werden, wenn der Verbrennungszyklus durch das Luftkraftstoffverhältnisabschätzmodell fortschreitet, das aus dem Kalmanfilterbeobachter besteht.
Ein Verfahren zum Setzen der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit (die Abtaststeuerzeit des Luftkraftstoffverhältnissensors 37) ist nachstehend beschrieben.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist berücksichtigt, dass die Ansprechverzögerung des Luftkraftstoffverhältnissensors 27 gemäß der Betriebsbedingung des Motors variiert, so dass die Luftkraftstoffverhältnissteuerzeit gemäß der Betriebsbedingung des Motors abgebildet ist, wie beispielsweise die Motorlast und die Motordrehzahl. Im Allgemeinen steigt die Ansprechverzögerung entsprechend, wenn die Motorlast sinkt, womit die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit entsprechend verzögert wird, wenn die Motorlast sinkt.
Es ist jedoch schwierig, die Beziehung zwischen der Ansprechverzögerung und dem Abgassystem und der Motorlast genau abzubilden, da die Ansprechverzögerung abhängig von jedem Motor variiert. Die Länge des Abgaskrümmers, die von einem Abgasanschluss zu dem Luftkraftstoffverhältnissensor reicht, variiert für jeden Zylinder und der Durchflussstrom des Abgases in jeden Zylinder variiert kompliziert entsprechend der Motordrehzahl und der Luftmenge, die in den Zylinder gefüllt ist. Somit ist es schwierig, ein präzises Kennfeld einzurichten, in dem die Beziehung zwischen der Ansprechverzögerung im Abgassystem und der Betriebsbedingung des Motors abgebildet ist. Daher kann die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit von einer geeigneten Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweichen.
Wie in 4 gezeigt ist, verschlechtert sich die Genauigkeit des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses, wenn die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, so dass die Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses kaum klein wird.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Routineprogramm, das in 5 gezeigt ist, ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf der Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses abweicht oder nicht.
Die Routine, die die ECU 40 ausführt, ist nachstehend beschrieben.
(Routine zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses)
Die Routine zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses, die in 2 gezeigt ist, wird alle 30°CA in Synchronisation mit dem Ausgangsimpuls des Kurbelwinkelsensors 33 ausgeführt. Diese Steuerungsroutine funktioniert als eine zylinderweise Steuereinrichtung des Luftkraftstoffverhältnisses. In Schritt 101 bestimmt der Computer, ob Ausführungsbedingungen eingerichtet sind oder nicht. Die Ausführungsbedingungen sind beispielsweise nachstehende Bedingungen (1) bis (4).

(1) Der Luftkraftstoffverhältnissensor 37 ist aktiviert.
(2) Es ist nicht bestimmt, dass der Luftkraftstoffverhältnissensor 37 außer Betrieb ist.
(3) Der Motor ist aufgewärmt (die Temperatur eines Motorkühlmittels ist über einem vorgegebenen Wert).
(4) Der Motor läuft unter Bedingungen, die durch die Motordrehzahl, den Einlassleitungsdruck und dergleichen repräsentiert sind, in denen die Genauigkeit des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses garantiert ist.

Wenn die vorstehenden vier Bedingungen erfüllt sind, sind die Ausführungsbedingungen eingerichtet. Wenn mindestens eine der Bedingungen nicht erfüllt ist, ist die Ausführungsbedingung nicht eingerichtet, um die Routine zu beenden.
Wenn die Ausführungsbedingung eingerichtet ist, schreitet der Ablauf zu Schritt 102, in dem die Luftkraftstoffverhältnissteuerzeit für jeden Zylinder basierend auf der abgebildeten Motorlast wie beispielsweise einem Einlassleitungsdruck bestimmt ist. Die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit kann basierend auf der abgebildeten Motorlast und der Motordrehzahl bestimmt werden. Das Kennfeld, in dem die Luftkraftstoffverhältnissteuerzeit bestimmt ist, wird durch Anpassungskorrekturroutinen korrigiert, die in 6, 7 dargestellt sind, wobei die Anpassungskorrekturroutine die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit korrigiert.
Als nächstes schreitet der Ablauf zu Schritt 103, in dem bestimmt wird, ob der Ist-Kurbelwinkel die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit ist, die in Schritt 102 bestimmt wird. Bei Nein endet der Ablauf.
Bei Ja in Schritt 103 schreitet der Ablauf zu Schritt 104, in dem der Computer den Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 liest. In Schritt 105 wird das Luftkraftstoffverhältnis basierend auf dem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 unter Verwendung des Luftkraftstoffverhältnisabschätzmodells abgeschätzt. Der Ablauf in Schritt 105 korrespondiert zu der Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung. In Schritt 106 wird ein Mittel des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses aller Zylinder berechnet, um als ein Standard-Luftkraftstoffverhältnis eingerichtet zu werden (das Soll-Luftkraftstoffverhältnis für alle Zylinder).
In Schritt 107 wird die Abweichung zwischen dem abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem Standard-Luftkraftstoffverhältnis berechnet, um eine korrekte Kraftstoffmenge zu erhalten, um die Abweichung zu verringern. Danach schreitet der Ablauf zu Schritt 108, in dem die Kraftstoffmenge, die zu jedem Zylinder zuzuführen ist, basierend auf der korrekten Kraftstoffmenge korrigiert wird, so dass das Luftkraftstoffverhältnis des Zylinders korrigiert wird, um die Abweichung des Luftkraftstoffverhältnisses zu verringern.
(Routine zum Bestimmen eines Vorhandenseins der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeitabweichung)
Der Weg zum Bestimmen, ob die Luftkraftstoffverhältnissteuerzeit abweicht oder nicht, ist bezugnehmend auf Zeitdiagramme beschrieben, die in 3 und 4 gezeigt sind. 3 ist das Zeitdiagramm, das zeigt, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist. 4 ist das Zeitdiagramm, das zeigt, dass die Luftkraftstofferfassungssteuerzeit abweicht.
Wenn die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist, sinkt die Abweichung zwischen dem abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem Standard-Luftkraftstoffverhältnis, wie in 3 gezeigt ist, da das Luftkraftstoffverhältnis basierend auf dem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 präzise abgeschätzt wird. Die Abweichung zwischen dem abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem Standard-Luftkraftstoffverhältnis wird als eine abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnisabweichung bezeichnet.
Im Gegensatz dazu wird, wenn die Luftkraftstofferfassungssteuerzeit in jedem Zylinder abweicht, die abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnisabweichung kaum klein und die abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisse in jedem Zylinder streuen noch immer, da die Genauigkeit jedes abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses in jedem Zylinder verschlechtert ist.
Basierend auf der vorstehend beschriebenen Eigenschaft, wird in dem ersten Ausführungsbeispiel die Routine, die in 5 gezeigt ist, die bestimmt, ob die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, ausgeführt. Der Computer bestimmt das Vorhandensein einer Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß der Streuung eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern. Die vorliegende Routine wird in Synchronisation mit dem Ausgangsimpuls des Kurbelwinkelsensors 33 alle 30°CA des Kurbelwellenwinkels ausgeführt und funktioniert als eine Einrichtung zum Bestimmen, ob die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht. In Schritt 201 wird bestimmt, ob die zylinderweise Steuerroutine eines Luftkraftstoffverhältnisses ausgeführt wird. Bei Nein endet der Ablauf, ohne nachstehenden Prozess auszuführen.
Bei Ja in Schritt 201 schreitet der Ablauf zu Schritt 202, in dem die Streuung eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen Zylindern gemäß mindestens einer der Bedingungen (A1) und (A2), die nachstehend beschrieben sind, erheblich groß ist.
(A1) Es wird bestimmt, ob die Streuung entsprechend, ob die Differenz zwischen dem maximal abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem minimal abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis größer als ein vorgegebener Wert ist, groß ist.
(A2) Es wird bestimmt, ob die Streuung entsprechend, ob die Standardabweichung eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses aller Zylinder größer als ein vorgegebener Wert ist, groß ist.
In Schritt 202 schreitet, wenn bestimmt ist, dass die Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen Zylindern erheblich groß ist, der Ablauf zu Schritt 203, in dem bestimmt wird, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, um die Routine zu beenden. Bei Nein in Schritt 201 wird bestimmt, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist, um die Routine zu beenden.
(Routine für Anpassungskorrekturen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit)
Bezugnehmend auf 8, 9 ist nachstehend der Weg von Anpassungskorrekturen einer Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit beschrieben.
8 und 9 sind Graphen zum Erläutern einer Wirkung einer Korrektur einer Kraftstoffmenge im Falle, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht. Wenn die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist, wird das Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder präzise abgeschätzt, so dass die Menge an Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder durch eine bestimmte Menge korrigiert wird, um das Luftkraftstoffverhältnis korrespondierend zu der korrigierten Kraftstoffmenge zu ändern. Die genaue Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit wird auf eine derartige Weise angepasst, dass die Variation eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen vor und nach einer Korrektur einer Kraftstoffmenge zu der korrigierten Kraftstoffmenge korrespondiert.
Die Anpassungskorrekturroutine, die in 6, 7 gezeigt ist, wird ausgeführt, nachdem die Routine, die in 5 gezeigt ist, endet. Die Anpassungskorrekturroutine funktioniert als eine Einrichtung für Anpassungen. In Schritt 301 bestimmt der Computer, ob die Bestimmung von Abweichungen der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit in der Routine, die in 5 gezeigt wird, ausgeführt wird oder nicht. Wenn bestimmt worden ist, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit nicht abweicht, endet die Routine, ohne nachstehende Schritte auszuführen.
Wenn bereits bestimmt ist, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, schreitet der Ablauf zu Schritt 302, in dem bestimmt wird, ob die Verzögerungskorrekturzahl geringer als eine vorgegebene Zahl Nc ist. Die Verzögerungskorrekturzahl ist die Zahl einer Korrektur, in der die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit verzögert ist. Bei Ja in Schritt 302 schreitet der Ablauf zu Schritt 303, in dem die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit um einen vorgegebenen Winkel zu der Verzögerungsrichtung korrigiert wird. In Schritt 304 wird das Luftkraftstoffverhältnis vor und nach der Korrektur der Kraftstoffmenge abgeschätzt, um die Variation eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses dazwischen zu erhalten.
In Schritt 305 wird durch Bestimmen, ob die Variation eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zu der korrigierten Kraftstoffmenge korrespondiert, bestimmt, dass die gegenwärtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist oder nicht. Wenn die gegenwärtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit nicht richtig ist, geht der Ablauf zu Schritt 302 zurück und wiederholt die Verzögerungskorrektur. Bevor die Verzögerungskorrekturzahl eine vorgegebene Zahl erreicht, und wenn bestimmt ist, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig wird, schreitet der Ablauf zu Schritt 306, in dem die gegenwärtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit als eine richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit angepasst wird. Die angepasste Steuerzeit wird in einem nicht flüchtigen Speicher, wie beispielsweise eine Backup-RAM in der ECU 40 wieder gespeichert. Dann schreitet der Ablauf zu Schritt 307, in dem der Verzögerungskorrekturzähler zurückgesetzt wird, um die Routine zu beenden.
Wenn die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit keine richtige Steuerzeit wird, sogar wenn die Verzögerungskorrektur zur vorgegebenen Zeiten ausgeführt wird, schreitet der Ablauf zu Schritt 308 in 7, in dem bestimmt wird, ob die Vorlaufkorrekturzahl geringer als eine vorgegebene Zahl Nd ist. Bei Ja in Schritt 308 schreitet der Ablauf zu Schritt 309, in dem die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit um einen vorgegebenen Winkel von einem ersten Winkel fortgeschritten wird, der nicht korrigiert ist. In Schritt 310 wird das Luftkraftstoffverhältnis abgeschätzt, um die Variation eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses vor und nach der Korrektur zu berechnen.
In Schritt 311 bestimmt der Computer durch Bestimmen, ob die Variation des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zu der korrigierten Kraftstoffmenge korrespondiert, ob die gegenwärtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist. Bei Nein in Schritt 311 geht der Ablauf zu Schritt 308 zurück, um die Vorlaufkorrektur zu wiederholen. Bevor die Vorlaufkorrekturzahl eine vorgegebene Zahl erreicht und wenn bestimmt ist, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist, schreitet der Ablauf zu Schritt 312. In Schritt 312 nimmt der Computer die gegenwärtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit als eine richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit an und speichert die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit in dem nicht flüchtigen Speicher wieder, wie beispielsweise einer Backup-RAM in der ECU 40. Dann schreitet der Ablauf zu Schritt 313, in dem der Vorlaufkorrekturzähler zurückgesetzt wird, um die Routine zu beenden.
Das Anpassungskennfeld, das durch die Routine gemacht ist, die in 6, 7 gezeigt ist, wird in Schritt 102 in einer Luftkraftstoffsteuerroutine verwendet, die in 2 gezeigt ist.
Bei Nein in Schritt 308, was bedeutet, dass die richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit nicht angepasst ist, endet die Routine.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird, da der Computer bestimmt, ob die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf der Streuung eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen Zylindern während der Luftkraftstoffverhältnissteuerung abweicht, die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit präzise bestimmt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird die richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit während der Luftkraftstoffverhältnissteuerung angepasst und die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit wird richtig korrigiert. Somit wird das Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder präzise abgeschätzt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird, da die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf der Motorbedingung angepasst ist, wie beispielsweise der Motorlast und der Motordrehzahl, die Genauigkeit von Anpassungen verbessert.
In der vorliegenden Erfindung kann die mittlere Abweichung Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit angepasst werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Wie in 3 gezeigt ist, kann, wenn die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist, das Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder präzise abgeschätzt werden. Hierdurch wird die Abweichung zwischen dem abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem Standard-Luftkraftstoffverhältnis entsprechend kleiner, wenn die korrekte Kraftstoffmenge in jedem Zylinder steigt, so dass eine Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern kleiner wird.
Andererseits wird, wie in 4 gezeigt ist, wenn die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, die Genauigkeit eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses, dass von dem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 herrührt, verschlechtert. Sogar wenn die korrigierte Kraftstoffmenge erhöht wird, nachdem die Luftkraftstoffverhältnissteuerung gestartet ist, wird die Abweichung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses in jedem Zylinder nicht kleiner und die Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen Zylindern wird nicht kleiner.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Abweichung, die die Routine bestimmt, die in 11 gezeigt ist, ausgeführt. In dieser Routine bestimmt der Computer, ob die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf der Streuung einer korrigierten Kraftstoffmenge und der Streuung eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern abweicht. Diese Routine wird in Synchronisation mit dem Ausgangsimpuls des Kurbelwinkelsensors 33 alle 30°CA des Kurbelwinkels ausgeführt und funktioniert als eine Einrichtung zum Bestimmen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit. In Schritt 401 wird bestimmt, ob die Luftkraftstoffverhältnissteuerung ausgeführt wird. Bei Nein beendet der Computer die Routine, ohne die nachstehenden Schritte auszuführen.
Andererseits schreitet, wenn die Luftkraftstoffverhältnissteuerung ausgeführt wird, der Ablauf zu Schritt 402, in dem bestimmt wird, ob eine vorgegebene Korrektur von Kraftstoff basierend auf mindestens einer der nachstehenden Bedingungen (B1), (B2), (B3) ausgeführt wird.
(B1) Es wird bestimmt, ob eine vorgegebene Korrektur darauf basierend ausgeführt wird, ob die Abweichung zwischen der maximalen korrekten Kraftstoffmenge und der minimalen korrekten Kraftstoffmenge größer als ein vorgegebener Wert ist.
(B2) Es wird bestimmt, ob eine vorgegebene Korrektur basierend darauf ausgeführt wird, ob die Standardabweichung aller Zylinder größer als ein vorgegebener Wert ist.
(B3) Es wird bestimmt, ob eine vorgegebene Korrektur basierend darauf ausgeführt wird, ob eine vorgegebene Zeit seit der Korrektur von Kraftstoff abgelaufen ist.
Bei Nein in Schritt 402 endet die Routine. Bei Ja in Schritt 402 schreitet der Ablauf zu Schritt 403. In Schritt 403 wird bestimmt, ob die Streuung eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern größer als ein vorgegebener Wert basierend auf mindestens einer der nachstehenden Bedingungen (C1), (C2) ist.
(C1) Es wird basierend darauf bestimmt, ob die Abweichung zwischen dem maximalen abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem minimalen abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis größer als ein vorgegebener Wert ist.
(C2) Es wird basierend darauf bestimmt, ob die Standardabweichung größer als ein vorgegebener Wert ist.
Wenn bestimmt ist, dass die Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern größer als ein vorgegebener Wert ist, schreitet der Ablauf zu Schritt 404, in dem bestimmt wird, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, um die Routine zu beenden. Wenn die Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses klein ist, was Nein in Schritt 403 bedeutet, wird bestimmt, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist, um die Routine zu beenden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit präzise bestimmt.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Wenn die Genauigkeit eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses jedes Zylinders hoch ist, stimmt die Erhöhung und die Verringerung der korrekten Kraftstoffmenge mit der Erhöhung und Verringerung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses überein. Unter einer derartigen Betriebsbedingung des Motors sollte es berücksichtigt werden, wenn die korrekte Kraftstoffmenge steigt und das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis sinkt, und wenn die korrekte Kraftstoffmenge sinkt und das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis steigt, dass die Genauigkeit eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses nicht hoch ist.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Bestimmungsroutine, die in 12 gezeigt ist, ausgeführt. In dieser Routine wird die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf der Richtung einer Variation der korrekten Kraftstoffmenge und des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses bestimmt. Diese Routine wird in Synchronisation mit dem Ausgangsimpuls des Kurbelwinkelsensors 33 alle 30°CA des Kurbelwinkels ausgeführt und funktioniert als eine Einrichtung zum Bestimmen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit. In Schritt 501 wird bestimmt, ob der Computer die Luftkraftstoffsteuerung ausführt. Bei Nein endet der Ablauf.
Bei Ja in Schritt 501 schreitet der Ablauf zu Schritt 502, in dem bestimmt wird, ob eine vorgegebene Korrektur an Kraftstoff basierend auf mindestens einer der nachstehenden Bedingungen (D1), (D2) ausgeführt wird.
(D1) Es wird darauf basierend bestimmt, ob die Abweichung zwischen der maximalen korrekten Kraftstoffmenge und der minimalen korrekten Kraftstoffmenge größer als ein vorgegebener Wert ist.
(D2) Es wird darauf basierend bestimmt, ob die korrekte Kraftstoffmenge in einem spezifischen Zylinder größer als ein vorgegebener Wert ist.
Bei Nein in Schritt 501 endet der Ablauf. Bei Ja in Schritt 501 schreitet der Ablauf zu Schritt 503, in dem bestimmt wird, ob die Richtungen einer Variation der korrekten Kraftstoffmenge und des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses umgekehrt zueinander sind. Z. B. wird darauf basierend bestimmt, ob die Abweichung zwischen der Änderungsrate der korrekten Kraftstoffmenge und der Änderungsrate des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses umgekehrt ist. Wenn bestimmt ist, dass die Richtungen einer Variation der korrekten Kraftstoffmenge und des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses umgekehrt ist, schreitet der Ablauf zu Schritt 504, in dem bestimmt wird, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, um die Routine zu beenden. Bei Nein in Schritt 503 wird bestimmt, dass die Luftkraftstofferfassungssteuerzeit richtig ist, um die Routine zu beenden.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Abweichung einer Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit präzise bestimmt.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Wenn die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit richtig ist, wird das Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder präzise abgeschätzt. Somit ist, wie in 13 gezeigt ist, an dem besten Punkt der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit die Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses minimal und die Streuung der korrekten Kraftstoffmenge ist minimal.
In dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Anpassungskorrekturroutine, die in 14 gezeigt ist, ausgeführt, so dass das Luftkraftstoffverhältnis in jedem Zylinder durch Variieren der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit während der Luftkraftstoffverhältnissteuerung abgeschätzt wird. Ferner wird die richtigste Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit angepasst, um die Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern und die Streuung der korrekten Kraftstoffmenge zwischen den Zylindern zu minimieren.
Diese Routine wird ausgeführt, nachdem die Abweichung einer Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit durch die Bestimmungsroutine, die in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel erläutert ist, bestimmt wird. Diese Routine funktioniert als eine Einrichtung für Anpassungen. Bei Schritt 601 wird bestimmt, ob die Bestimmung in Bezug auf die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit ausgeführt worden ist oder nicht. Bei Nein endet die Routine, ohne die nachstehenden Schritte auszuführen.
Andererseits schreitet, wenn bestimmt ist, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abweicht, der Ablauf zu Schritt 603. In Schritt 603 wird der Streuungsgrad des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern gemäß einem der wie nachstehend beschrieben Wege (E1), (E2) erhalten.
(E1) Die Abweichung zwischen dem maximalen abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis und dem minimalen abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis wird berechnet. Dann wird die Abweichung als der Streuungsgrad des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern gesetzt.
(E2) Die Standardabweichung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern wird berechnet. Dann wird die Standardabweichung als der Streuungsgrad des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern gesetzt.
Als nächstes schreitet die Routine zu Schritt 604, in dem die Streuung gemäß einem der Wege (F1), (F2) erhalten wird.
(F1) Die Abweichung zwischen der maximalen korrekten Kraftstoffmenge und der minimalen korrekten Kraftstoffmenge wird berechnet. Dann wird die Abweichung als der Streuungsgrad der korrekten Kraftstoffmenge zwischen den Zylindern gesetzt.
(F2) Die Standardabweichung der korrekten Kraftstoffmenge zwischen den Zylindern wird berechnet. Dann wird die Standardabweichung der korrekten Kraftstoffmenge als der Streuungsgrad der korrekten Kraftstoffmenge zwischen den Zylindern gesetzt.
Als nächstes schreitet der Ablauf zu Schritt 605, in dem die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit um einen vorgegebenen Winkel verzögert wird. In Schritt 606 wird bestimmt, ob die verzögerte Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit zu dem am meisten verzögerten Winkel (Grenzwinkel der Korrektur) vorgerückt ist. Bei Nein geht der Ablauf zu Schritt 603 zurück, um den vorstehend beschriebenen Ablauf zu wiederholen. Hierdurch wird die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit fortschreitend von der am meisten vorgerückten Position zu der am meisten verzögerten Position vorgerückt, um die Berechnung des Streuungsgrads des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses und der korrekten Kraftstoffmenge zu wiederholen.
Bei Ja in Schritt 606 schreitet der Ablauf zu Schritt 607, in dem die beste Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gesucht wird, um die Streuungen des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses und der korrekten Kraftstoffmenge zu minimieren. In Schritt 608 wird die beste Steuerzeit in einer Backup-RAM der ECU 40 aktualisiert. Die beste Steuerzeit ändert sich gemäß der Betriebsbedingung des Motors, so dass der Lernwert der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit bei jeder Betriebsbedingung des Motors aktualisiert werden kann.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird der beste Punkt der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit präzise während der Luftkraftstoffverhältnissteuerung angepasst.
In dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit von der am meisten vorgerückten Position zu der am meisten verzögerten Position variiert. Wenn die Streuungsgrade des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses und der korrekten Kraftstoffmenge den vorgegebenen Wert erreichen, kann der Ablauf, der den Streuungsgrad berechnet, beendet werden. Die Steuerzeit, in der die Streuung geringer als ein vorgegebener Wert ist, kann als die richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit angepasst werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Wie in 15. gezeigt ist, hängt im Falle des Stoppens der Kraftstoffabtrennung die Steuerzeit, in der der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnisses 37 der Ausgang korrespondierend zu dem Luftkraftstoffverhältnis wird, nachdem Kraftstoff wieder eingespritzt wird, von dem Zylinder ab, in dem der Kraftstoff als erstes eingespritzt wird, nachdem die Kraftstoffkürzung gestoppt ist. Die anderen Zylinder beeinflussen die Steuerzeit nicht.
In dem fünften Ausführungsbeispiel wird die Anpassungskorrekturroutine, die in 16 gezeigt ist, ausgeführt, um eine genaue Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit anzupassen, wenn die Kraftstoffkürzung gestoppt wird.
Die Routine wird in Synchronisation mit dem Ausgangsimpuls des Kurbelwinkelsensors 33 alle 30°CA eines Kurbelwinkels ausgeführt. In Schritt 701 bestimmt der Computer, ob es innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums ist, nachdem die Kraftstoffkürzung gestoppt ist. Bei Nein endet die Routine, ohne nachstehende Schritte auszuführen. Die vorstehende Zeitdauer ist ein wenig länger als eine Zeitdauer, in der das Ausgangssignal des Luftkraftstoffverhältnissensors 33 eine vorgegebene Höhe korrespondierend zu dem Luftkraftstoffverhältnis erreicht, nachdem die Kraftstoffeinspritzung wieder vorgenommen wird. Wenn die Variation der Betriebsbedingung des Motors, wie beispielsweise der Motordrehzahl und der Motorlast, einen vorgegebenen Wert überschreitet, endet die Routine, da eine große Variation der Betriebsbedingung des Motors die Genauigkeit von Anpassungen verschlechtert.
Bei Ja in Schritt 701 schreitet der Ablauf zu Schritt 702. In Schritt 702 wird der Zylinder, in dem die Kraftstoffkürzung beendet ist, in der RAM der ECU 40 gespeichert. In Schritt 703 wartet der Ablauf, bis der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 die vorgegebene Höhe korrespondierend zu dem Luftkraftstoffverhältnis erreicht, nachdem die Kraftstoffeinspritzung wieder vorgenommen wird. Die vorgegebene Höhe kann gemäß der Betriebsbedingung des Motors, wie beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast und der korrekten Kraftstoffmenge, variiert werden.
In Schritt 704 wird eine richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf der Abweichung zwischen dem Kurbelwinkel, in dem der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors 37 die vorgegebene Höhe korrespondierend zu dem Luftkraftstoffverhältnis erreicht, nachdem eine Kraftstoffeinspritzung wieder vorgenommen wird, und dem Kurbelwinkel des Zylinders berechnet, in dem die Kraftstoffeinspritzung wieder vorgenommen wird.
In Schritt 705 wird die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit aktualisiert und in der Backup-RAM der ECU 40 gespeichert. Die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit kann bei jeder Betriebsbedingung des Motors aktualisiert werden.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird der beste Punkt der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit präzise während der Luftkraftstoffverhältnissteuerung angepasst.
Die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit in einem spezifischen Zylinder wird als eine mittlere Abweichung in allen Zylindern angepasst.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Bezugnehmend auf 17 bis 23 ist das sechste Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der Korrelationswert, der die Beziehung zwischen der Variation eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses in mindestens einem Zylinder und der Variation der korrekten Kraftstoffmenge angibt, wird als der Datenwert verwendet, der die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit bestimmt.
Der Korrelationswert ist durch ein Produkt der Variation des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses eines einzigen Zylinders und der Variation einer korrekten Kraftstoffmenge des einzigen Zylinders repräsentiert. Alternativ kann der Korrelationswert durch eine Summe der Produkte repräsentiert werden. In dem sechsten Ausführungsbeispiel werden die Produkte der Variation des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses in jedem Zylinder und der Variation der korrekten Kraftstoffmenge integriert, um den Korrelationswert zu erhalten.
Ferner wird die Berechnungssteuerzeit des Korrelationswerts als eine Mehrfachsteuerzeit je 720°CA gesetzt, z. B. einer Basissteuerzeit, der Basissteuerzeit +180°CA, der Basissteuerzeit -180°CA, der Basissteuerzeit +360°C, der Basissteuerzeit + 90°CA und der Basissteuerzeit -90°CA, und es wird bestimmt, dass die Steuerzeit, von der ein Korrelationswert am größten ist, die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit ist, von der eine Abweichung am kleinsten ist.
Wie in dem dritten Ausführungsbeispiel erläutert ist, ist, wenn die Richtungen einer Variation der Korrekturmenge und des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses in entgegengesetzten Richtungen liegen, die Genauigkeit des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses niedrig. Zusätzlich sind die Signale (±) der Variation des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses und der korrekten Kraftstoffmenge entgegengesetzt zueinander. Somit hat das Produkt von beiden ein Minussignal und der Korrelationswert wird klein. Daher sinkt die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit entsprechend, wenn der Korrelationswert steigt. Basierend auf dieser Beziehung wird der Korrelationswert als eine Mehrfachsteuerzeit je 720°CA berechnet und es wird bestimmt, dass die Steuerzeit, deren Korrelationswert am größten ist, die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit, deren Abweichung am kleinsten ist. Diese Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit ist angepasst. Diese Funktion korrespondiert zu einer Parameterkorrektureinrichtung.
Die Bestimmungs- und Anpassungskorrektur der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit wird durch die ECU 40 gemäß Ablaufdiagrammen ausgeführt, die in 17 bis 22 gezeigt sind.
Die Routine, die in 17 gezeigt ist, wird in Synchronisation mit dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 33 alle 30°CA eines Kurbelwinkels ausgeführt. In Schritt 801 bestimmt der Computer, ob die Luftkraftstoffsteuerung ausgeführt wird. Bei Nein endet die Routine, ohne nachstehende Schritte auszuführen.
Bei Ja in Schritt 801 schreitet der Ablauf zu Schritt 802, in dem bestimmt wird, ob eine Korrektur des Kraftstoffes über vorgegebene Zeiten ebenso wie bei Schritt 502 in 12 ausgeführt wird. Bei Nein in Schritt 802 endet die Routine. Bei Ja in Schritt 802 schreitet der Ablauf zu Schritt 803 fort, in dem eine Routine zum Berechnen des Korrelationswerts, die in 18 gezeigt ist, ausgeführt wird.
In Schritt 811 bestimmt der Computer, ob die Korrelationswertberechnungssteuerzeit alle 720°CA stattfindet. Bei Nein in Schritt 811 endet die Routine, ohne die nachstehenden Schritte auszuführen.
Bei Ja in Schritt 811 schreitet der Ablauf zu Schritt 812 fort, in dem Differentiale ΔFAF(1) - ΔFAF(N) korrespondieren zu dem Variationsbetrag des Kraftstoffkorrekturkoeffizienten basierend auf der nachstehenden Gleichung berechnet werden. $Δ F A F (k) = Δ F A F (k) [i] −Δ F A F (k) [i - 1]$
Hier ist ΔFAF(k) ein ΔFAF mit dem Zylinder mit der Nr. „k“ (k=1-N). ΔFAF(k)[i] ist ein gegenwärtiger ΔFAF(k) und ΔFAF(k)[i-1] ist ein vorheriger ΔFAF(k).
Der Ablauf schreitet zu Schritt 813, in dem eine Routine zum Berechnen einer Differenz eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses, das in 19 gezeigt ist, ausgeführt wird, um die Differenz ΔPHI korrespondierend zu dem Variationsbetrag des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses in jedem Zylinder zur Zeit (T1) bis (T6) zu erhalten.
(T1): Δ PHIbase zur Basissteuerzeit
$\begin{matrix} Δ P H I b a s e (k) = P H I b a s e (k) [i] - Δ P H I b a s e (k) [i - 1] \\ (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
ΔPHIbase(k) ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis von dem Zylinder mit der Nr. „k“ zur Basissteuerzeit. Die Basissteuerzeit ist eine Standard-Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit, die eine Korrekturroutine, die in 22 gezeigt ist, korrigiert wird.
(T2): ΔPHIp180 zur Zeit der Basissteuerzeit +180°CA
$\begin{matrix} Δ P H I p 180 (k) = P H I p 180 (k) [i] - Δ P H I p 180 (k) [i - 1] b a s e \\ (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
ΔPHIp180(k) ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis von Nr. "k) Zylinder zur Zeit der Basissteuerzeit +180°CA.
(T3): ΔPHIm180 zur Zeit der Basissteuerzeit -180°CA
$\begin{matrix} Δ P H I p 180 (k) = P H I p 180 (k) [i] - Δ P H I p 180 (k) [i - 1] \\ (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
ΔPHIm180(k) ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis von dem Zylinder mit der Nr. „k“ zur Zeit der Basissteuerzeit -180°CA.
(T4): ΔPHIp360 zur Zeit der Basissteuerzeit +360°CA
$\begin{matrix} Δ P H I p 360 (k) = P H I p 360 (k) [i] - Δ P H I p 360 (k) [i - 1] \\ (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
ΔPHIm360(k) ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis von dem Zylinder mit der Nr. „k“ zur Zeit der Basissteuerzeit +360°CA.
(T5): ΔPHIp90 zur Zeit der Basissteuerzeit +90°CA
$\begin{array}{r} \begin{matrix} Δ P H I p 90 (k) = P H I p 90 (k) [i] - Δ P H I p 90 (k) [i - 1] \\ (k = 1 b i s N) \end{matrix} \end{array}$
ΔPHIm90(k) ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis von dem Zylinder mit der Nr. „k“ zur Zeit der Basissteuerzeit +360°CA.
(T6): ΔPHIm90 zur Zeit der Basissteuerzeit -90°CA
$\begin{matrix} Δ P H Im 90 (k) = P H I Im 90 (k) [i] - Δ P H Im 90 (k) [i - 1] \\ (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
ΔPHIm90(k) ist das abgeschätzte Luftkraftstoffverhältnis von dem Zylinder mit der Nr. „k“ zur Zeit der Basissteuerzeit -90°CA.
PHIbase(k) bis PHIm90(k) werden basierend auf dem Äquivalentsverhältnis Φ erhalten. $\begin{array}{l} Äquivalentsverhältnis Φ= \\ stöchiometrisches Luftkraftstoffverhältnis/abgeschätztes \end{array}$
$\begin{array}{l} Luftkraftstoffverhältnis = \\ 1/überschüssiges Luftverhältnis \end{array}$
Nachdem ΔPHI zu jeder Steuerzeit (T1) bis (T6) berechnet sind, schreitet der Ablauf zu Schritt 814 der Routine, die in 18 gezeigt ist, in der eine Routine zum Berechnen eines momentanen Korrelationswerts ausgeführt wird, um den momentanen Korrelationswert dCOR zur Steuerzeit (T1) bis (T6) zu erhalten.

(T1): dCORbasis zur Basissteuerzeit $\begin{matrix} d C O R b a s e = \sum {Δ F A F (k) \times Δ P H I b a s e (k)} & (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
(T2): dCORp180 zur Zeit der Basissteuerzeit +180°CA $\begin{matrix} d C O R p 180 = \sum {Δ F A F (k) \times Δ P H I p 180 (k)} & (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
(T3): dCORm180 zur Zeit der Basissteuerzeit -180°CA $\begin{matrix} d C O R m 180 = \sum {Δ F A F (k) \times Δ P H Im 180 (k)} & (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
(T4): dCORp360 zur Zeit der Basissteuerzeit +360°CA $\begin{matrix} d C O R p 360 = \sum {Δ F A F (k) \times Δ P H I p 360 (k)} & (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
(T5): dCORp90 zur Zeit der Basissteuerzeit +90°CA $\begin{matrix} d C O R p 90 = \sum {Δ F A F (k) \times Δ P H I p 90 (k)} & (k = 1 b i s N) \end{matrix}$
(T6): dCORm90 zur Zeit der Basissteuerzeit -90°CA $\begin{matrix} d C O R m 90 = \sum {Δ F A F (k) \times Δ P H Im9 0 (k)} & (k = 1 b i s N) \end{matrix}$

Nachdem dCOR zu jeder Steuerzeit (T1) bis (T6) berechnet sind, schreitet der Ablauf zu Schritt 815 der Routine, die in 18 gezeigt ist, in der eine Routine, die in 21 gezeigt ist, zum Berechnen eines Summenkorrelationswerts ausgeführt wird, um den Summenkorrelationswert sumCOR zur Steuerzeit (T1) bis (T6) zu erhalten.

(T1): sumCORbase(i) zur Basissteuerzeit $sumCorbase (i) = sumCorbase (i - 1) + dCORbase$
(sumCORbase(i-1) ist vorhergehender sumCORbase)
(T2): sumCORp180(i) zur Zeit der Basissteuerzeit +180°CA $sumCORp180 (i) = sumCORp180 (i - 1) + dCORp180$
(sumCORp180(i-1) ist vorhergehender sumCORp180)
(T3): sumCORm180(i) zur Zeit der Basissteuerzeit -180°CA $sumCORm180 (i) = sumCORm180 (i - 1) + dCORm180$
(sumCORm180(i-1) ist vorhergehender sumCORm180)
(T4): sumCORp360(i) zur Zeit der Basissteuerzeit +360°C $sumCORp360 (i) = sumCORp360 (i - 1) + dCORp360$
(sumCORm360(i-1) ist vorhergehender sumCORp360)
(T5): sumCORp90(i) zur Zeit der Basissteuerzeit +90°CA $sumCORp90 (i) = sumCORp90 (i - 1) + dCORp90$
(sumCORp90(i-1) ist vorhergehender sumCORp90)
(T6): sumCORm90(i) zur Zeit der Basissteuerzeit -90°CA $sumCORm90 (i) = sumCORm90 (i - 1) + dCORm90$
(sumCORm90(i-1) ist vorhergehender sumCORm90)

Nachdem sumCOR zur Steuerzeit (T1) bis (T6) berechnet sind, schreitet der Ablauf zu Schritt 816 der Routine, die in 18 gezeigt ist, in der der Zähler C zum Zählen der Summierungszahl von dCOR inkrementiert wird. In Schritt 817 bestimmt der Computer, ob die Zählerzahl C das Maximum CMAX erreicht (z. B. 25). Bei Nein endet die Routine.
Wenn die Zählerzahl C das Maximum CMAX erreicht, schreitet der Ablauf zu Schritt 818, in dem die Korrekturroutine für Anpassungen der Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit ausgeführt wird. Die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit wird wie nachstehend angepasst und korrigiert. In Schritt 831 wird der maximale sumCOR aus sumCORbase(i), sumCORp180(i), sumCORm180(i), sumCORp360(i), sumCORp90(i) und sumCORm90(i) ausgewählt.
Als nächstes schreitet der Ablauf zu Schritt 832, in dem der Korrekturbetrag Lcrnk der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit entsprechend der Steuerzeit ausgewählt wird, in der der Summenkorrelationswert maximal ist. Der Ablauf wird wie nachstehend abgearbeitet.

(T1): Im Falle, dass sumCORbase(i) zur Basissteuerzeit maximal ist der Korrekturbetrag Lcrnk = 0
(T2): Im Falle, dass sumCORp180 zur Basissteuerzeit +180°CA maximal ist der Korrekturbetrag Lcrnk = +180°CA
(T3): Im Falle, dass sumCORm180(i) zur Basissteuerzeit -180°CA maximal ist der Korrekturbetrag Lcrnk = -180°CA
(T4): Im Falle, dass sumCORp360(i) zur Basissteuerzeit +360°CA maximal ist der Korrekturbetrag Lcrnk = +360°CA
(T5): Im Falle, dass sumCORp90(i) zur Basissteuerzeit +90°CA maximal ist der Korrekturbetrag Lcrnk = +30°CA
(T6): Im Falle, dass sumCORm90(i) zur Basissteuerzeit -90°CA maximal ist

Hier ist, wenn der sumCORbase(i) maximal ist, die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit zur Basissteuerzeit am kleinsten. In diesem Fall ist der Korrekturbetrag Lcrnk Null.
Wenn der Summenkorrelationswert zum Zeitpunkt der Basissteuerzeit ± 180°CA, +360°CA maximal ist, bedeutet das, dass die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit um 180°CA abweicht. Eine derartige große Abweichung verursacht eine Abschätzung eines Luftkraftstoffverhältnisses eines inkorrekten Zylinders, so dass es notwendig ist, die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit unmittelbar zu korrigieren. Somit wird der Korrekturbetrag Lcrnk als ± 180°CA, +360°CA gesetzt, um die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit zu korrigieren.
Wenn der Summenkorrelationswert zur Zeit der Basissteuerzeit ± 90°CA ist, bedeutet das, dass die gegenwärtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit nahe einer richtigen Steuerzeit ist. In diesem Fall wird die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit präzise korrigiert, so dass die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit um 30°CA korrigiert wird.
In Schritt 833 wird der Korrekturbetrag Lcrnk aktualisiert und in der Backup-RAM als der Korrekturbetrag Lcrnk gespeichert, der in Schritt 832 ausgewählt wird. Dann schreitet der Ablauf zu Schritt 819, in dem der Zähler C zurückgesetzt wird. In Schritt 820 werden die Summenkorrelationswerte zur Steuerzeit (T1) bis (T2) zurückgesetzt, um die Routine zu beenden.
23 ist ein Zeitdiagramm, das Anpassungskorrekturen der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt. In 23 ist von den Summenkorrelationswerten zur Steuerzeit (T1) bis (T2) der Summenkorrelationswert sumCORp90 zur Steuerzeit der Basissteuerzeit +90°CA maximal, so dass die Abweichung einer Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit um 30°CA korrigiert wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in dem sechsten Ausführungsbeispiel der Ablauf, der den momentanen Korrelationswert erhält, bei mehreren Steuerzeiten je 720°CA ausgeführt, der momentane Korrelationswert wird zu jeder Steuerzeit akkumuliert, der Summenkorrelationswert wird berechnet und die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit wird korrigiert. Somit wird die Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit genau anpasst und korrigiert.
Ferner kann gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Wirkung einer Störung, die momentan auftritt, verringert werden.
Der Korrelationswert kann aus einem einzigen Zylinder oder einigen Zylindern, weniger als alle Zylinder, erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf einen Einlassanschlusseinspritzmotor angewandt werden sondern auch auf einen Direkteinspritzmotor.
Ein Luftkraftstoffverhältnissensor (37) erfasst ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases an einem Vereinigungsabschnitt (36) eines Abgases. Luftkraftstoffverhältnisse in jedem Zylinder werden abgeschätzt, um basierend auf einen Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) gesteuert zu werden. Ein Computer (40) bestimmt, ob eine Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit entsprechend einer Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen Zylindern abweicht. Wenn die Abweichung erfasst ist, wird die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit variiert, um ein Luftkraftstoffverhältnis vor und nach Korrigieren einer Kraftstoffmenge abzuschätzen. Die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit ist als eine richtige Steuerzeit angepasst, wenn die Variationshöhe des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses vor und nach der Korrektur einer Kraftstoffmenge zu der korrekten Kraftstoffmenge korrespondiert.

Claims

Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (1) mit: einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt; einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt; einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und einer Bestimmungseinrichtung (40), die eine Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf einer Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern bestimmt, während die Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40) das Luftkraftstoffverhältnis steuert.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) mit: einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt; einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt; einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und einer Bestimmungseinrichtung (40), die eine Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf einer Streuung einer korrekten Kraftstoffmenge zwischen den Zylindern und einer Streuung des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern bestimmt, während die Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40) das Luftkraftstoffverhältnis steuert.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) mit: einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt; einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt; einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und einer Bestimmungseinrichtung (40), die eine Abweichung der Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit basierend auf einer Variationsrichtung einer korrekten Kraftstoffmenge und einem abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnis bestimmt.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) mit: einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt; einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt; einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und einer Parameterkorrektureinrichtung (40), die einen Parameter korrigiert, der durch die Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40) basierend auf einer Beziehung zwischen einer Variationshöhe eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses von mindestens einem Zylinder und einer Variationshöhe einer korrekten Kraftstoffmenge des Zylinders verwendet wird.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) nach Anspruch 4, wobei die Parameterkorrektureinrichtung (40) ein Produkt der Variationshöhe des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses und der Variationshöhe einer korrekten Kraftstoffmenge als einen Korrelationswert einsetzt, der die Beziehung angibt.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) nach Anspruch 5, wobei die Parameterkorrektureinrichtung (40) eine Summierung der Produkte in Bezug auf eine Vielzahl von Zylinder einsetzt.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Parameterkorrektureinrichtung (40) den Korrelationswert einer Vielzahl von Steuerzeiten je 720°CA berechnet und eine Steuerzeit, die einen größten Korrelationswert hat, als eine Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit bestimmt, die eine kleinste Abweichung hat.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Parameterkorrektureinrichtung (40) einen Wert einsetzt, der durch Berechnen der Korrelationswerte in einem vorgegebenen Intervall und Integrieren der Korrelationswerte für einen vorgegebenen Zeitraum erhalten wird.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses für einen Verbrennungsmotor (11) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der Parameter, der durch die Parameterkorrektureinrichtung (40) korrigiert wird, die Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit ist.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors (11) mit: einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt; einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt; einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und einer Anpassungseinrichtung (40), die ein Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders durch Variieren einer Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt und eine richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit anpasst, in der einer Variationshöhe des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses einer korrekten Kraftstoffmenge entspricht.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors (11) mit: einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt; einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt; einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und einer Anpassungseinrichtung (40), die ein Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders durch Variieren einer Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt und eine richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit anpasst, in der eine Streuung eines abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses zwischen den Zylindern und eine Streuung einer korrekten Kraftstoffmenge zwischen den Zylindern minimal oder geringer als ein vorgegebener Wert ist.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors (11) mit: einem Luftkraftstoffverhältnissensor (37), der ein Luftkraftstoffverhältnis eines Abgases erfasst, wobei der Luftkraftstoffverhältnissensor (37) in einem Vereinigungsabschnitt (36) angeordnet ist, in den das Abgas von jedem Zylinder strömt; einer Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) bei jeder Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit abschätzt; einer Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (40), die das Luftkraftstoffverhältnis jedes Zylinders basierend auf abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnissen steuert; und einer Anpassungseinrichtung (40), die eine richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit eines Zylinders anpasst, in der eine Kraftstoffkürzung zunächst basierend auf einer Steuerzeit, in der der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensor (37) ein Wert korrespondierend zu einem Luftkraftstoffverhältnis wird, beendet wird, nachdem eine Kraftstoffeinspritzung wieder durchgeführt wird.
Gerät zur zylinderweisen Steuerung eines Luftkraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors (11) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Anpassungseinrichtung (40) eine richtige Luftkraftstoffverhältniserfassungssteuerzeit bei jeder Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors (11) anpasst.
Gerät zur zylinderweisen Luftkraftstoffverhältnissteuerung eines Verbrennungsmotors (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Luftkraftstoffverhältnisabschätzeinrichtung (40), die Luftkraftstoffverhältnisse zylinderweise basierend auf einem Modell abschätzt, in dem der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) auf eine derartige Weise modelliert ist, dass ein Vergangenheits-Datenwert des abgeschätzten Luftkraftstoffverhältnisses und ein Vergangenheits-Datenwert des Ausgangs des Luftkraftstoffverhältnissensors (37) jeweils um vorgegebene Werte multipliziert werden und zusammen aufsummiert werden.