DE19750636B4

DE19750636B4 - Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE19750636B4
Application number: DE19750636A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Katashiba; Ryoji Nishiyama; Hironori Matsumori
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2017-11-15
Also published as: US6199540B1; JPH10141119A; JP3644654B2; DE19750636A1; US6109242A; US6006727A

Abstract

Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, enthaltend:
Eine Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Kaltstartanreicherungsfaktoren in jedem Zylinder, so dass die Summe der Kraftstoffeinspritzmengen, die den Zylindern eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern zuzuführen ist, in jedem Verbrennungstakt jedes der Zylinder abnimmt und eine Differenz zwischen dem Verbrennungszustandswert des ersten Zylinders des Verbrennungsmotors und demjenigen des zweiten Zylinders desselben abnimmt; und
eine den Zylindern gemeinsame Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung für alle Zylinder, zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge, die den Zylindern zuzuführen ist, so dass die Summe der Kraftstoffeinspritzmengen, die den Zylindern des Verbrennungsmotors zuzuführen sind, in jedem Verbrennungstakt jedes Zylinders variiert; und
eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen der jeweiligen Kraftstoffeinspritzmenge in jeden Zylinder des Verbrennungsmotors, die durch die Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung und die den Zylindern gemeinsame Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung korrigiert wird, wobei
die den Zylindern gemeinsame Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung die Kraftstoffeinspritzmenge, die allen Zylindern zuzuführen ist, entsprechend den Kraftstoffeinspritzmengen für die jeweiligen Zylinder korrigiert, die von der Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung korrigiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffsteuerungssystem, das eine Kraftstoffeinspritzmenge optimiert, während die Verbrennungsänderung jedes Zylinders nach dem Starten des Motors unterdrückt wird und eine nicht verbrannte Zusammensetzung in dem Motorabgas reduziert wird.
Allgemein hat ein Mehrzylindermotor mit einem Kraftstoffeinspritzsystem unterschiedliche Verbrennungszustände aufgrund der unterschiedlichen Einspritzeigenschaften der Kraftstoffeinspritzventile und der unterschiedlichen Einlaßluftverteilung für die jeweiligen Zylinder.
Insbesondere beim Starten eines kalten Motors wird die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der Temperatur des Motorkühlmittels erhöht, um die Verlangsamung der Verdampfungseigenschaften des Kraftstoffs auszugleichen. Die zu erhöhende Kraftstoffmenge beim Starten des Motors wird auf einen vorbestimmten Wert für alle Zylinder im Verhältnis zu dem Zylinder, der den schwächsten Kraftstoffbeitrag hat, eingestellt.
Daher wird eine große Menge von unvollständig verbranntem Kraftstoff aus einem Zylinder ausgestoßen, dem beim Starten des Motors überschüssiger Kraftstoff zugeführt wurde, was hinsichtlich der Luftverschmutzung problematisch ist.
Um dieses Problem zu lösen, ist es erforderlich, die Verteilung des in jeden Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffs so zu steuern, daß eine optimale Einspritzmenge des Kraftstoffs jedem Zylinder zugeführt wird, so daß die Verbrennungszustände der jeweiligen Zylinder als Mittelwert genommen werden und die Kraftstoffeinspritzmenge, die gemäß einer Kühlmitteltemperatur und anderer Faktoren eingestellt ist, innerhalb eines Bereiches verringert wird, der nicht den Verbrennungszustand verschlechtert.
Um die ordnungsgemäße Verteilung des Kraftstoffs zu erfassen, ist eine Einrichtung zur direkten Messung des Verbrennungszustandes jedes Zylinders erforderlich. Als Beispiel dafür ist in der JP-7-293306 A eine Technik aufgezeigt, bei der ein Ionenstrom verwendet wird.
Eine derartige Verbrennungssteuerungstechnik für jeden Zylinder (auch als Einzelzylinder-Verbrennungssteuerungstechnik bezeichnet) soll den Kraftstoff für jeden Zylinder auf der Basis des Vergleiches eines maximalen Ionenstromausgangswertes und eines integrierten Wertes jedes Zylinders mit einem Referenzwert steuern, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Zylinder reduziert wird.
Die vorstehend beschriebene herkömmliche Einzelzylinder-Verbrennungssteuerungstechnik steuert einen Kaltstartanreicherungsfaktor für jeden Zylinder, indem eine Differenz in dem Verbrennungszustand zwischen den jeweiligen Zylindern reduziert wird. Daher kann sie Motorvibrationen unterdrücken, die durch einen Unterschied zwischen den Verbrennungszuständen der je weiligen Zylinder verursacht werden. Sie reduziert jedoch nicht notwendigerweise die Kraftstoffeinspritzmenge für alle Zylinder und führt somit keine optimale Steuerung durch.
Ferner beurteilt die vorstehend beschriebene herkömmliche Einzelzylinder-Verbrennungssteuerungstechnik den Verbrennungszustand auf der Basis des Maximalwertes und des integrierten Wertes des Ionenstromes, der von dem Verbrennungszustand in einem gegenwärtigen Takt jedes Zylinders erhalten wird. Der Verbrennungszustand jedes Zylinders variiert jedoch mit jedem Takt. Daher kann die herkömmliche Steuerungstechnik einen korrekten Wert des Verbrennungszustands nicht nur aus dem Verbrennungszustand in dem gegenwärtigen Takt ableiten, was eine ordnungsgemäße Beurteilung unmöglich macht.
Neben der Anwendung von so genannten Kaltstartanreicherungskoeffizienten für die Kraftstoffeinspritzung bei einem Kaltstart von Verbrennungskraftmaschienen ist auch die Verminderung dieses Korrekturfaktors, beispielsweise abhängig von der, Zeit oder einer gemessenen Temperatur bekannt; vgl. dazu DE 28 04 391 C2 oder DE 25 22 283 A1 . Es ist auch bekannt, anhand einer Ionenstrommessung den Verbrennungsablauf in einzelnen Zylindern zu erfassen und mit den so gewonnenen Daten eine Zylindergleichstellungsregelung vorzunehmen; vgl. hierzu die DE 195 24 540 C1 . Üblicherweise wird den einzelnen Zylindern ein spezifischer Korrekturfaktor zugewiesen, der zu einer gleichmäßigen Drehmomententwicklung aller Zylinder führen soll.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bei dem Stand der Technik vorliegenden Probleme zu lösen.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1 und 7. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Dabei können auch andere Kombinationen von Merkmalen als in den Unteransprüchen beansprucht vorgesehen sein.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Kraftstoffsteuerungssystem, das den Kaltstartanreicherungsfaktor für alle Zylinder und auch für jeden einzelnen Zylinder korrigiert, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge im Durchschnitt reduziert wird, während die Verbrennungsänderung zwischen den Zylindern unterdrückt wird, womit die Abgasmenge reduziert wird. Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Kraftstoffsteuerungssystem, das einen ordnungsgemäßen Verbrennungszustand auch dann schaffen kann, wenn der Verbrennungszustand in jedem Takt variiert, indem der Verbrennungszustand in ei nem dem gegenwärtigen Takt vorangehenden Takt berücksichtigt wird.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
1 ist eine Darstellung, die eine Anordnung eines Kraftstoffsteuerungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das die Kraftstoffsteuerung des in 1 gezeigten Kraftstoffsteuerungssystems zeigt;
3 ist ein Flußdiagramm, das die Kraftstoffsteuerung des in 1 gezeigten Kraftstoffsteuerungssystems zeigt;
4 ist eine schematische Darstellung, die ein Verbrennungszustandsmeßsystem zeigt;
5 ist eine Ansicht, die das Ionenstromsignal und die Verbrennungszustandsmenge hierbei darstellt;
6 ist eine Kurve, die die Beziehung zwischen einer Verbrennungszustandsmenge und einem Luft-/Kraftstoffverhältnis zeigt;
7 ist eine Kurve, die ein weiteres Ionenstromsignal und eine Verbrennungszustandsmenge zeigt;
8 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Verbrennungszustandsmenge und einem Luft-/Kraftstoffverhält nis gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Kurve, die die Beziehung zwischen einem Verbrennungstakt und einer Verbrennungsänderung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
10 ist eine Kurve, die die Beziehung zwischen einem Verbrennungstakt und einer Verbrennungsänderung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Erste Ausführungsform
Nachfolgend wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 ist eine Darstellung, die die Anordnung eines Kraftstoffsteuerungssystems für einen Motor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Zündspule, 2 einen Leistungstransistor, der mit der Primärspulenseite der Zündspule 1 verbunden ist und dessen Emitter geerdet ist, 3 eine Zündkerze, die mit der Sekundärspulenseite der Zündspule 1 verbunden ist, und 4 eine Diode, die zwischen die Zündspule 1 und die Zündkerze 3 eingesetzt ist, um einen Stromrückfluß zu verhindern. Obgleich der Zündungsabschnitt (der die Zündspule 1, den Leistungstransistor 2, die Zündkerze 3 und die Diode 4 enthält) nur für einen einzelnen Zylinder dargestellt ist, wird davon ausgegangen, daß ein derartiger Zündungsabschnitt für jeden Zylinder vorgesehen ist.
Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Diode zum Verhindern eines Stromrückflußes, die mit einem Anschluß der Zündkerze 3 verbunden ist, 6 einen Lastwiderstand zum Umwandeln eines Ionenstromes in einen Spannungswert, 7 eine Gleichstromleistungsquelle, die mit dem Lastwiderstand 6 verbunden ist, und 8 ei nen A/D-Wandler zum Umwandeln eines Ionenstromsignals in seinen digitalen Wert.
Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Ionenstromprozessor zum Verarbeiten des Ionenstromsignals zur Erzeugung eines Verbrennungszustandssignals auf der Basis eines Zylinderdiskriminierungssignals und eines Kurbelwinkelsignals, das von einem Kurbelwinkelsensor (nicht dargestellt) erzeugt wird, der an der Kurbelwelle des Motors angebracht ist. Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Verbrennungsänderungsprozessor zum Verarbeiten eines Verbrennungsänderungszustands auf der Basis des Verbrennungszustandssignals für jeden Zylinder, das für jeden Verbrennungstakt von dem Ionenstromprozessor 9 ausgegeben wird. Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung zum Berechnen eines Kraftstoffkorrekturkoeffizienten für jeden Zylinder auf der Basis der Verbrennungsänderungszustände aller Zylinder. Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Motorsteuereinheit (nachfolgend als ”ECU” bezeichnet), die die Kraftstoffeinspritzung für jeden Zylinder, die Reduzierung der Kraftstoffeinspritzmenge und die Zündzeitpunktsteuerung ausführt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Berechnung des Korrekturkoeffizienten für jeden Zylinder zur Steuerung des Kraftstoffs für jeden Zylinder erläutert.
Zunächst wird unmittelbar nach der Entladung der Zündspule 1 der Ionenstrom I durch die Zündkerze 3 geleitet und erfaßt. Der erfaßte Ionenstrom I wird durch den Lastwiderstand 6 in einen Spannungswert umgewandelt. Der A/D-Wandler wandelt den Spannungswert in ein digitales Signal um, das dem Ionenstromprozessor neu zugeführt wird.
Der Ionenstromprozessor 9 verarbeitet den Ionenstrom auf der Basis des Kurbelwinkelsignals und des Zylinderdiskriminie rungssignals, die von dem Kurbelwinkelsensor (nicht dargestellt) erzeugt werden, um das auf diese Weise erhaltene Verbrennungszustandssignal dem Verbrennungsänderungsprozessor 10 zuzuführen.
Der Verbrennungsänderungsprozessor 10 verarbeitet den Verbrennungsänderungszustand für jeden Zylinder auf der Basis des Verbrennungszustandssignals für jeden Zylinder, das in jedem gegenwärtigen Verbrennungstakt und in einem dem gegenwärtigen Takt vorangehenden Takt ausgegeben wird. Die Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung 11 berechnet die Korrekturkoeffizienten für den Kraftstoff aus dem Verbrennungsänderungszustand aller Zylinder, der durch den Verbrennungsänderungsprozessor 10 verarbeitet ist. Die auf diese Weise berechneten Korrekturkoeffizienten werden der ECU 12 zugeführt.
2 ist ein Systemblockdiagramm der Kraftstoffeinspritzsteuerung in der in 1 dargestellten ECU 12. In 2 bezeichnet Bezugszeichen 20 eine Einspritzeinrichtung zur Zufuhr von Kraftstoff zu dem Motor, 21 einen Luftmengensensor zum Erfassen der Einlaßluftmenge, die dem Motor zuzuführen ist, 22 einen Kurbelwinkelsensor, 23 einen O₂-Sensor zur Messung der Sauerstoffdichte in dem Abgas, 24 einen Wassertemperatursensor zum Erfassen der Kühlwassertemperatur des Motors, 25 einen Einlaßlufttemperatursensor zum Erfassen der Temperatur der dem Motor zuzuführenden Einlaßluft, 26 einen Atmosphärendrucksensor für den Druck in einem Druckausgleichsbehälter, 27 einen Batteriesensor und 28 einen Drosselklappensensor zum Erfassen des Öffnungs-/Schließzustands eines Drosselventils.
Bezugszeichen 35 bezeichnet eine Basisansteuerungszeitbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Basisansteuerungszeit TB zur Ansteuerung der Einspritzeinrichtung 20, 36 eine Luft- /Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung zum Einstellen eines ersten Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten K_AP1 entsprechend einer Motordrehzahl und einer Motorlast, 37 eine O₂-Sensorrückkopplungskorrektureinrichtung zum Einstellen eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses K_AP2 zur Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses in der Nähe eines theoretischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses während des O₂-Sensorrückkopplungsmodus (nachfolgend beschrieben), 38 eine Rückkopplungskonstantenkorrektureinrichtung zur Korrektur der Rückkopplungskonstante zum Einstellen des Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten K_AF2, und 39 eine Schalteinrichtung zum Schalten der Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 36 und der O₂-Sensorrückkopplungskorrektureinrichtung 37 in Abhängigkeit voneinander bzw. in Verriegelung miteinander.
Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Kühlwassertemperaturkorrektureinrichtung zum Einstellen eines Korrekturkoeffizienten K_WT in Übereinstimmung mit der durch den Wassertemperatursensor 24 erfaßten Motorkühlwassertemperatur. Bezugszeichen 41 bezeichnet eine Einlaßlufttemperaturkorrektureinrichtung zum Einstellen eines Korrekturkoeffizienten K_AT in Übereinstimmung mit der durch den Einlaßlufttemperatursensor 25 gemessenen Einlaßlufttemperatur. Bezugszeichen 42 bezeichnet eine Atmosphärendruckkorrektureinrichtung zum Einstellen eines Korrekturkoeffizienten K_AP in Übereinstimmung mit dem durch den atmosphärischen Sensor 26 gemessenen atmosphärischen Druck. Bezugszeichen 43 bezeichnet eine inkrementale Beschleunigungskorrektureinrichtung zum Einstellen eines Korrekturkoeffizeinten K_AC für ein Beschleunigungsinkrement in Übereinstimmung mit dem Verhalten eines Gaspedals auf der Basis des durch den Drosselklappensensor 28 erfaßten Wertes. Bezugszeichen 44 bezeichnet eine Totzeitkorrektureinrichtung zum Einstellen eines Totzeitwertes TD zur Korrektur der An steuerungszeit in Übereinstimmung mit der von dem Batteriesensor 27 gemessenen Batteriespannung.
Bezugszeichen 45 bezeichnet eine Kraftstoffreduzierungskorrektureinrichtung zur Einstellung eines den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten K_mean zur Reduzierung der Kraftstoffeinspritzmenge unmittelbar nach dem Starten des Motors. Bezugszeichen 46 bezeichnet eine Einzelzylinder-Korrektureinrichtung zum Einstellen eines Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten K_indi (i = 1, ..., 6) für jeden einzelnen Zylinder in Übereinstimmung mit dem Verbrennungszustand jedes Zylinders.
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzsteuerungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform erläutert.
In der ECU 12 berechnet die Basisansteuerzeitbestimmungseinrichtung 35 die Einlaßluftmenge Q/Ne pro einer Umdrehung des Motors auf der Basis des Einlaßluftmengensignals Q, das von dem Luftmengensensor 21 erfaßt wird, und des Motordrehzahlsignals Ne, daß von dem Kurbelwinkelsensor erfaßt wird, und bestimmt die Basisansteuerzeit TB, während welcher die Einspritzeinrichtung 20 auf der Basis der Einlaßluftmengen angesteuert wird.
Die Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 36 stellt den ersten Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten K_AF entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Motorlast (der vorstehende Wert Q/Ne hat eine Motorlastinformation) aus einer Karte ein (der Zustand, in dem der erste Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient K_AF1 durch die Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 36 eingestellt wurde, wird als ”Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturmodus” bezeichnet).
Durch Umschalten der Schalteinrichtung 39 auf die Seite der O₂-Sensorrückkopplungskorrektureinrichtung 37 in Übereinstimmung mit dem Motorlaufzustand wird der Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturmodus in einen O₂-Sensorrückkopplungsmodus gewechselt (nachfolgend erörtert).
Die O₂-Sensorrückkopplungskorrektureinrichtung 37 stellt den Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten K_AF2 so ein, daß das Luft-/Kraftstoffverhältnis während des O₂-Sensorrückkopplungsmodus in der Nähe des theoretischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses gesteuert wird. Auf der Basis des erfaßten Wertes des O₂-Sensors 23 und eines vorbestimmten Referenzwertes (Entscheidungsspannung fett/mager) wird der Wert des Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten K_AF2 wie folgt geändert KAF2 = 1 + I ± (KP/2)
Hier stellt K_P eine proportionale Verstärkung dar und I stellt einen Integrationskoeffizienten dar. Der Wert des Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korreturkoeffizienten K_AF2 wird durch Hinzufügen der Integrationsverstärkung K_I (= K_P/2) aktualisiert. Diese proportionale Verstärkung und Integrationsverstärkung haben verschiedene Werte entsprechend dem fetten/mageren Zustand, der auf der Basis der Information von dem O₂-Sensor 23 erfaßt wird.
Der Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient K_AF2 wird in Übereinstimmung mit einer Änderung des Maximalwertes oder des Minimalwertes der Amplitude des Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korreturkoeffizienten K_AF2 durch die Rückkopplungskonstantenkorrektureinrichtung 38 modifiziert oder korrigiert (der Zustand, in dem das Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturverhältnis K_AF2 durch die O₂-Sensorrückkopplungskorrekturein richtung 37 eingestellt wird, wird als ”Sensorrückkopplungsmodus” bezeichnet).
Wie vorstehend beschrieben befindet sich in Übereinstimmung mit dem Laufzustand des Motors der Motor in dem Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturmodus oder O₂-Sensorrückkopplungsmodus.
Nachdem der Korrekturkoeffizient in jedem Modus eingestellt wurde, wird der Korrekturkoeffizient auf der Basis der folgenden Bedingungen eingestellt.
Die Kühlwassertemperaturkorrektureinrichtung 40 stellt den Korrekturkoeffizienten K_WT in Übereinstimmung mit einer Motorkühlwassertemperatur ein, die von dem Wassertemperatursensor 24 erfaßt wird. Die Einlaßlufttemperaturkorrektureinrichtung 41 stellt den Korrekturkoeffizienten K_AT in Übereinstimmung mit der Einlaßlufttemperatur ein, die von dem Einlaßlufttemperatursensor 25 gemessen wurde.
Die Atmosphärendruckkorrektureinrichtung 42 stellt den Korrekturkoeffizienten K_AP in Übereinstimmung mit dem atmosphärischen Druck ein, der durch den atmosphärischen Sensor 26 gemessen wurde. Die inkrementale Beschleunigungskorrektureinrichtung stellt einen Korrekturkoeffizienten K_AC für das Beschleunigungsinkrement in Übereinstimmung mit dem Verhalten eines Gaspedals auf der Basis des durch den Drosselklappensensor 28 erfaßten Wertes ein. Die Totzeitkorrektureinrichtung stellt die Totzeit TD so ein, daß die Ansteuerungszeit in Übereinstimmung mit der durch den Batteriesensor 27 gemessenen Batteriespannung korrigiert wird.
Die Kraftstoffreduzierungskorrektureinrichtung stellt einen den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten K_mean zur Reduzierung der Kraftstoffeinspritzmenge unmittelbar nach dem Starten des Motors ein. Der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient K_mean wird so eingestellt, daß sein Wert in jedem Takt kleiner ist als derjenige in einem vorangehenden Takt, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge für alle Zylinder in jedem Takt abnimmt.
Die Einzelzylinder-Korrektureinrichtung 46 setzt einen Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten K_ind1 bis K_ind6 für jeden Zylinder in Übereinstimmung mit dem Verbrennungszustand jedes Zylinders auf der Basis einer Verbrennungsänderung jedes Zylinders fest, die auf die in 1 gezeigte Weise erhalten wird.
Auf diese Weise kann die Ansteuerzeit T_inj jeder Einspritzeinrichtung 20 unmittelbar nach dem Starten des Motor aus dem Korrekturkoeffizienten wie folgt erhalten werden: Tinj = TB × KC × KAF1 × Kmean × Kindi + TD(i = 1, .., 6) KC = KWT × KAT × KAP × KAC
Somit werden die Einspritzeinrichtungen 20 für die Ansteuerungszeit T_inj angesteuert.
Gemäß dieser Ausführungsform, in der die Kraftstoffsteuerung eines Sechszylindermotors erläutert ist, werden sechs Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten eingestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf sechs Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten eingeschränkt. Die Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten können für eine kleinere Anzahl von Zylindern als sechs erhalten werden. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf die Kraftstoffsteuerung eines Sechszylindermotors, sondern auch für andere Mehrzylindermotoren verwendet werden.
3 ist ein Flußdiagramm der Steuerung des Zylinder-Kaltstartanreicherungsfaktors. Die Routine wird für jede Kurbelwinkelunterbrechung für die Kraftstoffeinspritzung jedes Zylinders ausgeführt. 3 zeigt einen Ablaufzyklus derselben.
Schritt 100 ist eine Zustandsbeurteilungsroutine zur Festlegung des Laufzustandes, in welchem die Steuerung ausgeführt wird, worin beurteilt wird, ob der vorliegende Modus der Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturmodus oder der O₂-Sensorrückkopplungsmodus ist. Wenn das Ergebnis der Feststellung der O₂-Sensorrückkopplungsmodus ist, ist die Steuerroutine vollendet. Wenn es sich um den Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturmodus handelt, geht die Routine zu Schritt 101 weiter.
Bei dieser Ausführungsform wird diese Steuerung nämlich während des Zeitraumes vom Starten des Motors bis zum Eintritt in den O₂-Rückkopplungsmodus durchgeführt.
In Schritt 101 wird der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient K_mean so reduziert, daß er für jeden Takt verringert wird. Da in diesem Fall der Meßwert, der die Verbrennung durch den Ionenstrom angibt, für jeden Takt stark variiert, wird der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient K_mean durch statistische Verarbeitung beispielsweise für die Verbrennung in jedem fünften Takt berechnet.
In dem Motor- oder Laufzustand mit einer großen Änderung bei der Verbrennung wird das Ausmaß der Reduzierung des den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten K_mean verringert, wohingegen es bei einer geringen Änderung der Verbrennung erhöht wird. Auf diese Weise muß das Ausmaß der Reduzierung des den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten K_mean gemäß dem Motorzustand oder der Differenz hinsichtlich der Eigenschaften des Motors variiert werden.
In dieser Ausführungsform wird der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient K_mean in dem vorangehenden Takt mit einer Zahl niedriger als 1 (0,98 in 3) multipliziert, um den den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten K_mean zu berechnen. Die Berechnung des den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten K_mean sollte jedoch nicht darauf beschränkt sein, sondern er kann durch Subtraktion einer vorbestimmten Zahl ebenfalls berechnet werden. Ferner wird in dieser Ausführungsform die Verarbeitung für jede Wiederholung der Verbrennung von fünf Takten ausgeführt, wobei jedoch die Anzahl der Takte gemäß dem Motorzustand oder gemäß Unterschieden hinsichtlich der Eigenschaften des Motors variiert werden kann.
In Schritt 102 wird, wie im Zusammenhang mit 1 erläutert, die Verbrennungszustandsmenge aus dem für jeden Zylinder erfaßten Verbrennungszustand berechnet, um eine Verbrennungsänderung zu erfassen. Auch in diesem Fall wird für diesen Zweck die statistische Verarbeitung ausgeführt, sobald fünf Takte wiederholt sind, wobei eine Variation der Meßwerte, die die Verbrennung als Werte des Ionenstromes darstellen, berücksichtigt wird.
In Schritt 103 wird der Einzelzylinder-Korrekturkoeffizient K_indi (i = 1, ..., 6) für jeden Zylinder aus der Verbrennungsänderung für jeden Zylinder über jeweils fünf Takte berechnet, die in Schritt 102 berechnet wurde.
In Schritt 104 werden der obere und der untere Grenzwert des den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten K_mean eingestellt. Es wird nun angenommen, daß der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient K_mean einen Grenzwert in dem Bereich von 0,5 bis 1,5 hat. Wenn er aus diesem Bereich abweicht, wird die Steuerung unterbrochen.
In Schritt 105 werden der obere und der untere Grenzwert des Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten K_indi eingestellt. Es wird angenommen, daß der Einzelzylinder-Korrekturkoeffizient K_indi einen Grenzwert in dem Bereich von 0,5 bis 1,5 hat. Wenn er von diesem Bereich abweicht, wird die Steuerung gestoppt.
Da auf diese Weise der Grenzbereich der Korrekturkoeffizienten in den Schritten 104 und 105 eingestellt wird, kann auch dann, wenn der gemessene Wert aufgrund eines Fehlverhaltens der Erfassungseinrichtung für den Ionenstrom stark variiert, die Änderung des Motors minimiert werden.
Im Schritt 106 wird der Zylinder mit dem größten Wert des Zylinder-Korrekturkoeffizienten auf der Basis des Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten K_indi für jeden Zylinder korrigiert, so daß eine Differenz hinsichtlich der Verbrennungsänderung zwischen den jeweiligen Zylindern vermindert wird. Obgleich in dieser Ausführungsform nur der Zylinder mit dem größten Wert des Korrekturkoeffizienten für jeden Zylinder korrigiert wird, können auch der Zylinder mit dem größten oder dem kleinsten Korrekturkoeffizienten oder alle Zylinder einer Korrektur unterzogen werden.
In dieser Ausführungsform wurden der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient K_mean und der Einzelzylinder-Korrekturkoeffizient K_indi getrennt berechnet. Selbstverständlich können sie jedoch auch gleichzeitig berechnet werden.
In dieser Ausführungsform wird der Zylinder-Korrekturkoeffizient jedes Zylinders so korrigiert, daß eine Differenz hinsichtlich der Verbrennungsänderung zwischen den jeweiligen Zylindern verringert wird und der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient zur Korrektur aller dieser Zylinder wird für jeden Takt verringert. Die Kraftstoffeinspritzmenge für alle Zylinder kann verringert werden, während die Verbrennungsänderung zwischen den Zylindern unterdrückt wird.
Ferner wird in Schritt 101 der den Zylindern gemeinsame Korrekturkoeffizient K_mean nicht mit jedem Takt um eine vorbestimmte Zahl reduziert, sondern die Reduzierungsrate kann in Übereinstimmung mit dem Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten K_indi geändert werden, der in Schritt 103 korrigiert wird. Genauer ausgedrückt wird in Schritt 101, wenn die Korrekturmenge des Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten K_indi, der in Schritt 103 korrigiert wird, groß ist, die Reduzierungsrate vermindert, während dann, wenn die Korrekturmenge klein ist, die Reduzierungsrate erhöht wird.
Wenn somit der Wert des den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten auf der Basis des Wertes jedes Einzelzylinder-Korrekturkoeffizienten berechnet wird, wird der Wert des den Zylindern gemeinsamen Korrekturkoeffizienten so eingestellt, daß die Kraftstoffeinspritzmenge für alle Zylinder effizient und exakt korrigiert werden kann.
Zweite Ausführungsform
4 ist die Ansicht eines Systems zum Messen des Verbrennungszustands eines Motors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen die der 1 entsprechenden Elemente.
5 ist eine Kurve, die ein Ionenstromsignal und einen Verbrennungszustand zeigt. In dieser Kurve bezeichnet Bezugszeichen 50 eine Ionenstromsignalwellenform, wenn der in dem Verbrennungstakt jedes Zylinders ausgegebene Ionenstrom in einen Spannungswert umgewandelt wird. Bezugszeichen 51 bezeichnet ein Zylinderdiskriminiersignal, das aus einem SGC-Signal zum Unterscheiden der Position des ersten Zylinders und einem SGC-Signal, das die Position jedes Zylinders anzeigt, zusammengesetzt ist. Bezugszeichen 52 bezeichnet eine Verbrennungszustandsmenge jedes Zylinders, die auf der Basis dieses Referenzsignals (Zylinderdiskriminiersignal) berechnet wird.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Erfassen der Verbrennungszustandsmenge zur Beurteilung des Verbrennungszustands für jeden Zylinder erläutert.
Wie 4 zeigt, wird von einer Zündspule 1 ein Ionenstrom I durch eine Zündkerze 3 geleitet, so daß der durch die Zündkerze 3 fließende Ionenstrom I erfaßt wird. Der erfaßte Ionenstrom E wird von einem Lastwiderstand 6 in einen Spannungswert umgewandelt. Das in den Spannungswert umgewandelte Ionenstromsignal I wird durch einen A/D-Wandler 8 in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird einem Ionenstromprozessor 9 zugeführt.
Der Ionenstromprozessor 9 erfaßt eine Verbrennungszustandsmenge, die durch einen integrierten Ionenstromwert dargestellt ist, der durch Integrieren des Ionenstromsignals über einen Integrationsintervall für jeden Zylinder (Intervall von einem Ansteigen eines Zylinderdiskriminiersignals SGT bis zu einem nächsten Ansteigen desselben), wie in 5 dargestellt, auf der Basis des Kurbelwinkelsignals und des Zylinderdiskriminiersignals berechnet werden kann.
6 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einer Verbrennungszustandsmenge (integrierter Ionenstromwert), die durch das Verarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform erhalten wurde, und einem Luft-/Kraftstoffverhältnis zeigt. In dieser Kurve stellt die Abzisse das Luft-/Kraftstoffverhältnis dar, während die Ordinate den integrierten Ionenstromwert darstellt. In der Kurve bezeichnet eine Markierung O den Durchschnittswert jedes Luft-/Kraftstoffverhältnisses und Markierungen Δ und ∇ bezeichnen den Maximal- bzw. den Minimalwert. Die Standardabweichung wird durch die Länge der durchgezogenen Linie dargestellt, die von dem Durchschnittswert nach oben und unten verläuft. 6 zeigt tatsächlich das Resultat, das durch die statistische Verarbeitung von 20 Verbrennungstakten für den ersten Zylinder erhalten wurde (für die anderen Zylinder kann im wesentlichen dasselbe Resultat erhalten werden).
Wie 6 zeigt, hat dann, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis für denselben Zylinder von ”fett” auf ”mager” geändert wird, der Durchschnittswert des Integrationsverarbeitungsresultats, das den Verbrennungszustand darstellt, eine Einzelspitzenwertcharakteristik mit einem Spitzenwert in der Nähe von 12 des Luft-/Kraftstoffverhältnisses. Es ist zu erkennen, daß die Standardabweichung gleichermaßen gemäß dem Luft-/Kraftstoffverhältnis variiert. Das Ausmaß der Änderung von dem fetten Bereich des Luft-/Kraftstoffverhältnisses von 10 bis 14 zu dem mageren Bereich, das diesen Bereich übersteigt, ist im wesentlichen als Standardabweichung oder als Verbrennungsänderung dargestellt. Da der Durchschnittswert gemäß den Laufbereichen des Motors geändert wird, kann die Verbrennungsänderung effizient durch eine Bewertungsfunktion dargestellt werden.
Gemäß vorstehend beschriebener Verarbeitung kann, da der bei der Verbrennung in jedem Zylinder erfaßte Ionenstrom über ein bestimmtes Verbrennungsintervall integriert wird, das mit den anderen Takten gemäß der Verbrennungsmenge vergleichbare Verarbeitungsresultat (Motorleistung, Zylinderdruck) erhalten werden.
Dritte Ausführungsform
7 ist eine Kurve, die ein Ionenstromsignal und einen Verbrennungszustand gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. In dieser Kurve bezeichnet Bezugszeichen 50 eine Ionenstromsignalwellenform, wenn der in dem Verbrennungstakt jedes Zylinders ausgegebene Ionenstrom in einen Spannungswert umgewandelt wird. Bezugszeichen 51 bezeichnet ein Zylinderdiskriminiersignal, das aus einem SGC-Signal zum Unterscheiden der Position des ersten Zylinders und einem SGC-Signal, das die Position jedes Zylinders anzeigt, zusammengesetzt ist. Bezugszeichen 52 bezeichnet eine Verbrennungszustandsmenge jedes Zylinders, die auf der Basis dieses Referenzsignals (Zylinderdiskriminiersignal) berechnet wird.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Erfassen der Verbrennungszustandsmenge zur Beurteilung des Verbrennungszustands für jeden Zylinder erläutert.
Wie bei der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform wird der Ionenstrom I durch einen Lastwiderstand 6 in einen Spannungswert umgewandelt. Das Ionenstromsignal E wird durch einen A/D-Wandler 8 in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird einem Ionenstromprozessor 9 zugeführt.
Durch Bearbeitung des Ionenstromsignals auf der Basis des Kurbelwinkelsignals und des Zylinderdiskriminiersignals, das von dem Kurbelwinkelsensor (nicht dargestellt) erzeugt wird, erhält der Ionenstromprozessor 9 eine Verbrennungszustandsmenge, die durch die Betriebszeit für jeden Zylinder dargestellt ist, wenn die Spannung erzeugt wird, die dem Ionenstromsignal entspricht, das einen Referenzwert übersteigt.
8 ist eine Kurve, die das Verbrennungszustandsausgaberesultat zeigt, das durch das Verarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform erhalten wird. Wie bei dem in 6 gezeigten Integrationsverarbeitungsresultat variieren die Standardabweichung und der Durchschnittswert ebenfalls, wenn die Verbrennungsperiode als ein Parameter verwendet wird. Genauer ausgedrückt ist die Verbrennungsänderung bei einem Luft-/Kraftstoffverhältnis von etwa 13 am kleinsten und nimmt mit zunehmenden Luft-/Kraftstoffverhältnis zu.
Dieses Verarbeitungsverfahren kann auch die Hauptverbrennungsperiode entsprechend einer Motorleistung durch eine einfache Technik unter Verwendung einer Zeitkonstanten messen.
Nachfolgend wird die arithmetische Verarbeitung des Verbrennungsänderungszustands in dem in 1 dargestellten Verbrennungsänderungsprozessor 10 erläutert. Die übrige Verarbeitung, die derjenigen in der ersten und der zweiten Ausführungsform entspricht, wird nicht erläutert. Obgleich die Verarbeitung der Daten für einen einzelnen Zylinder nachfolgend erklärt wird, sei angemerkt, daß dieselbe Verarbeitung für die anderen Zylinder ausgeführt wird.
Die Verbrennungsänderungsmenge für jeden Zylinder wird aus der Verbrennungszustandsmenge unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet.
Hier bezeichnet CV1 (n) die Verbrennungsänderung in dem n-ten Verbrennungstakt; D(n) bezeichnet eine Verbrennungszustandsmenge in dem n-ten Verbrennungstakt; und D(n – 1) bezeichnet die Verbrennungszustandsmenge in dem (n – 1)-ten Verbrennungstakt. Δt bezeichnet die Datenabtastzeit entsprechend dem Verbrennungstakt.
ICV(n), das durch Integrieren dieses Wertes über eine vorbestimmte Anzahl von Malen unter Verwendung der folgenden Glei chung (3) erhalten wird, wird als ein Verbrennungsänderungswert verwendet.
Hier bezeichnet m, wie oft die Integration erfolgt. In dieser Ausführungsform sollte m, obgleich es auf 5 eingestellt ist, nicht auf 5 beschränkt sein, sondern kann gemäß dem Laufzustand des Motors variiert werden.
9 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen dem Verbrennungstakt und der Verbrennungszustandsmenge gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. In 9 stellt die Abszisse den Verbrennungstakt dar und die Ordinate stellt eine Verbrennungszustandsmenge dar. Die Änderung wird durch Integrieren der Verhältnisse der Flächen von 54 zu denjenigen von 55 (welches Verhältnisse der absoluten Werte der Differenzen zwischen der Verbrennungszustandsmenge in dem gegenwärtigen Takt und derjenigen des vorangehenden Verbrennungstaktes zu den Durchschnittswerten dieser Werte sind) über m Takte dargestellt. Der Wert der Änderung wird erhöht, um einen exakteren Wert zu erhalten.
In dieser Ausführungsform wird die Verbrennungszustandsmenge durch die Hauptverbrennungsperiode dargestellt, kann aber auch der integrierte Ionenstromwert sein.
Fünfte Ausführungsform
Diese Ausführungsform betrifft die Verarbeitung zum Erhalten der Verbrennungsänderungsmenge, die sich von derjenigen der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet. Wie bei der vierten Ausführungsform wird die übrige Verarbeitung, die derjenigen der ersten und der zweiten Aus führungsform entspricht, nicht erläutert. Obgleich die Verarbeitung der Daten für einen einzelnen Zylinder nachfolgend erklärt wird, sei angemerkt, daß dieselbe Verarbeitung für die übrigen Zylinder durchgeführt wird.
Das Verbrennungsänderungsverarbeitungsverfahren kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden
Hier bezeichnet CV(2) die Verbrennungsänderung des n-ten Verbrennungstaktes; D(n) bezeichnet die Anzahl der Verschiebungsdurchschnitte der vorbestimmten Daten. In der vorstehend genannten Gleichung wird die Verbrennungsänderung durch die Differenz (absoluter Wert) zwischen dem Verbrennungszustand in dem gegenwärtigen Takt und dem Verschiebungsdurchschnitt über die vorbestimmte Anzahl von Malen dargestellt.
10 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einem Verbrennungstakt und einer Verbrennungszustandsmenge gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. In 10 stellt die Abszisse ein Verbrennungstakt dar und die Ordinate stellt eine Verbrennungszustandsmenge dar. Die Verbrennungsänderungsmenge wird durch Integrieren des Verhältnisses des Wertes Δ zu der Verbrennungszustandsmenge (das heißt der Wert O) über m Takte dargestellt, so daß der Wert der Änderung erhöht wird, um einen exakteren Wert zu schaffen.
In dieser Ausführungsform ist die Verbrennungszustandsmenge durch die Hauptverbrennungsperiode dargestellt, kann aber auch der integrierte Ionenstromwert sein.
Sechste Ausführungsform
Nachfolgend wird die Verarbeitung zur Berechnung des Korrekturkoeffizienten für jeden Zylinder aus den Verbrennungsänderungszuständen aller Zylinder in der Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung 11, die in 1 gezeigt ist, gemäß der ersten Ausführungsform erläutert. Die übrige Verarbeitung, die derjenigen der ersten und der zweiten Ausführungsform entspricht, wird nicht erklärt. Obgleich nachfolgend die Verarbeitung der Daten für einen einzelnen Zylinder erläutert wird, sei angemerkt, daß dieselbe Verarbeitung für die übrigen Zylinder ausgeführt wird.
Die Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung 11 erhält eine Verbrennungszustandsabweichung aus der folgenden Gleichung
Hier bezeichnet i eine Zylinderzahl. Diese Ausführungsform betrifft die Anwendung auf einen Sechszylindermotor. Das Symbol n bezeichnet einen Verbrennungstakt.
DV(i, n) bezeichnet eine Abweichung des Änderungswertes des i-ten Zylinders über n Verbrennungstakte und mehrere Zylinder; und CV(i, n) bezeichnet eine Verbrennungsänderung des i-ten Zylinders über n Verbrennungstakte, die durch den Verbrennungsänderungsprozessor 9 erhalten wird.
Auf der Basis der für jeden Zylinder erhaltenen Verbrennungszustandsabweichung wird der Kaltstartanreicherungsfaktor eines Zylinders mit beispielsweise der größten Abweichung korrigiert.
Aus der vorstehend angeführten Gleichung wird das Ausmaß der Verbrennungsänderung im Vergleich mit den übrigen Zylindern erhalten, so daß es als ein Korrekturwert zum Unterdrücken der Verbrennungsänderung verwendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung mit ihrem vorstehend beschriebenen Aufbau hat die folgenden Effekte.
Während gemäß der Erfindung die Verbrennungsänderung für jeden Zylinder unterdrückt wird, wird der Kaltstartanreicherungsfaktor im Durchschnitt reduziert. Auf diese Weise kann der Anteil von unverbranntem Gas in dem Abgas reduziert werden.
Während gemäß der Erfindung die Verbrennungsänderung für jeden Zylinder unterdrückt wird, wird der Kaltstartanreicherungsfaktor in Übereinstimmung mit dem Korrekturausmaß zur Unterdrückung der Verbrennungsänderung geändert. Daher kann die Kaltstartanreicherungsfaktor im Durchschnitt effektiv reduziert werden, während die Verbrennungsänderung für jeden Zylinder unterdrückt wird, womit der Anteil von unverbranntem Gas in dem Abgas reduziert wird.
Während gemäß der Erfindung die Verbrennungsänderung für jeden Zylinder unterdrückt wird, wird die Rate der Änderung des Kaltstartanreicherungsfaktors in Übereinstimmung mit dem Korrekturausmaß zur Unterdrückung der Verbrennungsänderung geändert. Daher kann der Kaltstartanreicherungsfaktor effizient im Durchschnitt reduziert werden, während die Verbrennungsänderung für jeden Zylinder unterdrückt wird, so daß der Anteil des unverbrannten Gases in dem Abgas reduziert wird.
Da der Kaltstartanreicherungsfaktor gemäß der Erfindung in Übereinstimmung mit den Umgebungsbedingungen korrigiert wird, kann eine exaktere Korrektur verwirklicht werden.
Da gemäß der Erfindung die Verbrennungsänderung in einem Zylinder die Verbrennungszustandsmenge in einem gegenwärtigen Takt und diejenige in einem dem gegenwärtigen Takt vorausgehenden Takt ist, kann auch dann, wenn der Verbrennungszustand jedes Zylinders in jedem Takt variiert, der Verbrennungszustand des Zylinders exakt erhalten werden.
Da gemäß der Erfindung eine Differenz in dem Verbrennungszustand zwischen den jeweiligen Zylindern verringert werden kann, können die Vibrationen eines Motors unterdrückt werden.
Da gemäß der Erfindung die Verbrennungsänderung in einem Zylinder die Verbrennungszustandsmenge in einem gegenwärtigen Takt und diejenige in einem dem gegenwärtigen Takt vorangehenden Takt ist, kann auch dann, wenn der Verbrennungszustand jedes Zylinders in jedem Takt variiert, der Verbrennungszustand jedes Zylinders exakt erhalten werden.
Da gemäß der Erfindung der Kaltstartanreicherungsfaktor jedes Zylinders korrigiert wird, so daß eine Differenz in der Verbrennungsänderung zwischen den jeweiligen Zylindern vermindert wird, kann eine Differenz des Verbrennungszustandes zwischen den jeweiligen Zylindern vermindert werden, so daß die Vibrationen eines Motors unterdrückt werden können.
Da gemäß der Erfindung der Verbrennungszustand für jeden Zylinder gemessen wird, kann der Kaltstartanreicherungsfaktor für jeden Zylinder korrigiert werden.
Gemäß der Erfindung kann die Leistung proportional zur Verbrennungsmenge oder zu der Hauptverbrennungsdauer für jeden Zylinder erhalten werden.
Da gemäß der Erfindung die Zeitdauer, in der der Ionenstrom höher ist als ein vorbestimmter Wert, als eine Verbrennungszustandsmenge verwendet wird, kann die Verbrennungszustandsmenge ohne weiteres erhalten werden.
Da gemäß der Erfindung der Änderungswert erhöht wird, wird der Wert der Änderung gesteigert, um einen exakteren Wert zu erhalten.

Claims

Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, enthaltend: Eine Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Kaltstartanreicherungsfaktoren in jedem Zylinder, so dass die Summe der Kraftstoffeinspritzmengen, die den Zylindern eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern zuzuführen ist, in jedem Verbrennungstakt jedes der Zylinder abnimmt und eine Differenz zwischen dem Verbrennungszustandswert des ersten Zylinders des Verbrennungsmotors und demjenigen des zweiten Zylinders desselben abnimmt; und eine den Zylindern gemeinsame Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung für alle Zylinder, zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge, die den Zylindern zuzuführen ist, so dass die Summe der Kraftstoffeinspritzmengen, die den Zylindern des Verbrennungsmotors zuzuführen sind, in jedem Verbrennungstakt jedes Zylinders variiert; und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen der jeweiligen Kraftstoffeinspritzmenge in jeden Zylinder des Verbrennungsmotors, die durch die Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung und die den Zylindern gemeinsame Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung korrigiert wird, wobei die den Zylindern gemeinsame Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung die Kraftstoffeinspritzmenge, die allen Zylindern zuzuführen ist, entsprechend den Kraftstoffeinspritzmengen für die jeweiligen Zylinder korrigiert, die von der Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung korrigiert ist.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die den Zylindern gemeinsame Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung den Kaltstartanreicherungsfaktor, der bei allen Zylindern anzuwenden ist, um ein Ausmaß ändert, das den Kaltstartanreicherungsfaktoren für die jeweiligen Zylinder entspricht, die durch die Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung korrigiert sind.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der bei jedem Zylinder für jeden Verbrennungstakt des jeweiligen Zylinders anzuwendende Kaltstartanreicherungsfaktor entsprechend den Umgebungsbedingungen des Verbrennungsmotors bestimmt ist.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei die Umgebungsbedingung für den Verbrennungsmotor mindestens eine ist, die ausgewählt ist aus: einer Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors, einer Einlasslufttemperatur, einem atmosphärischen Druck, einem Batteriezustand und der Kraftstoffeinspritzmenge, die dem Verbrennungsmotor zuzuführen ist.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung enthält: eine Verbrennungszustandswert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Verbrennungszustandswertes für jeden Zylinder aus dem jeweiligen Verbrennungszustand von mindestens zwei Zylindern des Verbrennungsmotors; und eine Verbrennungszustandsänderungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Differenz der Verbrennungszustandswerte in jedem der Zylinder auf der Basis der Verbrennungszustandswerte in einem gegenwärtigen Takt und einem dem gegenwärtigen Takt vorangehenden Takt, die durch die Verbrennungszustandswert-Berechnungseinrichtung berechnet wurden, wobei der Kaltstartanreicherungsfaktor für jeden der Zylinder bestimmt ist, so dass eine Differenz der Verbrennungszustandsänderungen zwischen den Zylindern abnimmt.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung den Kaltstartanreicherungsfaktor eines Zylinders mit einer maximalen Abweichung von dem Durchschnittswert der Verbrennungszustandsänderungen der Zylinder korrigiert.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, enthaltend: eine Verbrennungszustandswert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Verbrennungszustandswertes jedes Zylinders aus dem jeweiligen Verbrennungszustand von mindestens zwei Zylindern eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern; und eine Verbrennungszustandsänderungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Differenz der Verbrennungszustandswerte jedes der Zylinder auf der Basis der Verbrennungszustandswerte in einem gegenwärtigen Takt und einem dem gegenwärtigen Takt vorangehenden Takt, die von der Verbrennungszustandswert-Berechnungseinrichtung berechnet wurden; und eine Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Kaltstartanreicherungsfaktors jedes Zylinders in Übereinstimmung mit der Verbrennungszustandsänderung in jedem Zylinder, die von der Verbrennungsänderungsmengen-Berechnungseinrichtung berechnet ist.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Einzelzylinder-Kaltstartanreicherungsfaktor-Korrektureinrichtung das Verhältnis des Durchschnittswertes der Verbrennungszustandsänderungen in den jeweiligen Zylindern zu den Verbrennungszustandsänderungen in jedem Zylinder als eine Differenz zwischen Zylindern berechnet, um so den Kaltstartanreicherungsfaktor in jedem Zylinder zu korrigieren, so dass die Differenz zwischen Zylindern abnimmt.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Verbrennungszustandswert-Berechnungseinrichtung mindestens zwei Ionenströme erfasst, die durch die Zylinder des Verbrennungsmotors fließen, um den Verbrennungszustandswert jedes der Zylinder aus dem Ionenstrom zu berechnen.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, wobei der Verbrennungszustandswert durch einen integrierten Ionenstromwert oder eine Hauptverbrennungsperiode dargestellt ist.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 10, wobei die Hauptverbrennungsperiode eine Periode darstellt, in der der von der Ionenstromerfassungseinrichtung erfasste Ionenstrom nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei die Verbrennungszustandsänderungs-Berechnungseinrichtung eine Verbrennungszustandsänderung auf der Basis eines Verhältniswertes der absoluten Differenz zwischen dem ersten Verbrennungszustandswert in einem gegenwärtigen Takt und dem zweiten Verbrennungszustandswert in einem dem gegenwärtigen Takt vorangehenden Takt, die von der Verbrennungszustandswert-Berechnungseinrichtung berechnet wurden, zu dem Durchschnittswert des ersten und des zweiten Verbrennungszustandswertes, und durch Integrieren der Verhältniswerte, die auf diese Weise berechnet wurden, über eine vorbestimmte Anzahl von Takten berechnet, um die Verbrennungszustandsänderung zu berechnen.
Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei die Verbrennungszustandsänderungs-Berechnungseinrichtung eine Verbrennungszustandsänderung durch Berechnen einer Differenz zwischen dem Verbrennungszustandswert in einem gegenwärtigen Takt, der von der Verbrennungszustandswert-Berechnungseinrichtung berechnet wurde, und einem gleitendem Mittelwert der Verbrennungszustandswerte während einer vorbestimmten Anzahl von Takten vor dem gegenwärtigen Takt berechnet.