DE19834664C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses für Verbrennungsmotoren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses für Verbrennungsmotoren

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor und eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
Ein derartiges Beispiel einer Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist in der JP S-133262 A erläutert. Diese Steuervorrichtung ist dazu ausgelegt, eine Steuerung in Übereinstimmung mit einem Ermittlungssignal von einem Abgassensor derart auszuführen, daß ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen Zielwert durch eine Korrekturmenge gebracht wird, die von einer Kraftstoff-Bezugsmenge subtrahiert oder zu die­ ser addiert wird. Die Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung ist außerdem dazu ausgelegt, die vorstehend genannte Korrekturmenge als Lernwert abzuspeichern und daraufhin eine Steuerung derart bereitzustellen, daß der Lernwert beim Berechnen weiterer Korrekturmengen berücksichtigt wird. Die Steuerung erfolgt dabei durch Vergrößern oder Verringern der Bezugsmenge um die jeweils bestimmte Korrekturmenge. Wenn beim Anlassvorgang ein gespeicherter Lernwert als Korrekturmenge ermittelt wird und die demnach abzuziehende Menge eine vorbestimmte Menge überschreitet, wird der Lernwert in Übereinstimmung mit einer Senkung der Kühlmitteltemperatur korrigiert. Hierdurch werden Kaltanlassvorgänge verbessert.
In der JP 5-222973 A ist ein weiteres Beispiel gemäß dem Stand der Technik offenbart. Ein ISC(Leerlaufdrehzahlsteuer)-Ventilsteuerverfahren für einen Motor gemäß dieser Druckschrift umfasst die Schritte: Ermitteln, ob ein Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, wenn eine geschlossene Rückkopplungssteuerung soeben ausgeführt wird und außerdem wenn der Motor sich in einem stationären Zustand befindet; wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, erneuern eines Klimaanlagen-Einschaltlernwerts unter Verwendung einer Rückkopplungskorrekturgröße, die auf Grundlage einer Differenz zwischen der Mo­ tordrehzahl und einer Leerlaufzieldrehzahl ermittelt wird, wobei der Klimaanlagen- Einschaltlernwert in einer vorbestimmten Adresse in einer Speichereinrichtung gespeichert wird, und wenn der Klimaanlagenschalter ausgeschaltet ist, Erneuern eines Klimaanlagen- Ausschaltlernwerts mittels der Rückkopplungskorrekturgröße, wobei der Lernwert in einer weiteren vorbestimmten Adresse in der Speichereinrichtung gespeichert wird; Einstellen bzw. Festlegen eines Klimaanlagen-Einschaltlernwertes (Klimaanlagen-Einschaltzeit(punkt)lern­ werts) als Anfangswert einer Rückkopplungskorrekturgröße, wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, unmittelbar nachdem die Anlaßsteuerung (Anlaßzeit(punkt)steuerung) in eine übliche Zeitsteuerung geändert wird, und Festlegen bzw. Einstellen eines Klimaanlagen- Ausschaltlernwerts (Klimaanlagen-Ausschaltzeit(punkt)lernwerts) als Anfangswert der Rückkopplungskorrekturgröße, wenn der Klimaanlagenschalter ausgeschaltet ist; und Korrigieren eines Grundkennlinienwerts bzw. Grundeigenschaftswerts mittels des Rückkopplungskorrekturwerts, wobei der Grundkennlinienwert auf Grundlage von zumindest der Motortemperatur ermittelt wird, und woraufhin ein Öffnungsgrad eines ISC-Ventils eingestellt wird, wobei das ISC-Ventil an einer Stelle entlang einem Luftumgehungsdurchlaß angeordnet ist, wobei der Luftumgehungsdurchlaß ein Drossel(klappen)ventil umgeht. Infolge davon kann verbesserte Steuerbarkeit erreicht werden.
Ein weiteres Beispiel ist in der JP 6-249019 A offenbart. Eine Leerlaufsteuervorrichtung gemäß dieser Druckschrift umfaßt eine Leerlaufluftmengenreguliereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Ansaugluftmenge für einen Verbrennungsmotor im nichtbetätigten Zustand eines Gaspedals zu regulieren. Infolge davon ist ein Anfangswert der vorstehend genannten Ansaugluftmenge unmittelbar nach dem Motoranlassen höher als eine Ansaugluftmenge, die erhalten wird, wenn das Motoraufwärmen beendet ist. Nach dem Motoranlassen wird daraufhin die Leerlaufluftmengenreguliereinrichtung derart gesteuert, daß die Ansaugluftmenge stufenweise verringert wird. Die Leerlaufsteuervorrichtung umfasst: Eine Betriebszustandermittlungseinrichtung zum Ermitteln, wie der Motor läuft; eine Abnahme­ gradermittlungseinrichtung, durch welche auf Grundlage eines Betriebszustands, der durch die vorstehend genannte Ermittlungseinrichtung ermittelt wird, daß eine Ansaugluftmenge vor Beendigung der Motoraufwärmung auf einen höheren Grad abnimmt, und zwar bei einem stärkeren Anstieg der Temperatur des Motors; und eine Leerlaufluftmengensteuereinrichtung zum Steuern der vorstehend genannten Leerlaufluftmengenreguliereinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ansaugluftmenge, die gedämpft bzw. verringert ist, und daraufhin in Übereinstimmung mit einem Abnahmegrad ermittelt ist. Die Ansaugluftmenge während des Motoranlassens nimmt deshalb in Übereinstimmung mit einem Zustand ab, in welchem der Motor sich im Laufzustand befindet.
DE 196 24 121 C2 offenbart eine Steuerung der Leerlaufdrehzahl durch Veränderung der Einspritzmenge bei einem Dieselmotor. Dabei werden zuvor gespeicherte Lernwerte der Einspritzmenge verwendet und aufgefrischt, wenn eine Differenz zwischen Soll- und Zieldrehzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt. Das Aufzeichnen und Auffrischen der Lernwerte erfolgt bei Leerlaufdrehzahl.
DE 41 35 307 C2 betrifft ebenfalls die Steuerung eines Dieselmotors, wobei der Öffnungsgrad der Drosselklappe gelernt wird, der vorliegt, wenn sich die Drosselklappe in vollständig geschlossener Position befindet.
Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzustellen, durch welches die Betriebsfähigkeit eines Verbrennungsmotors in möglichst vielen Betriebszuständen verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren und durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst.
Bei dem vorliegenden Verfahren bzw. mit der vorliegenden Vorrichtung werden Kraftstoff/Luft-Verhältnisse aufgezeichnet, während die Motordrehzahl in jeweiligen Lernbereichen liegt, um diese während eines darauffolgenden Leerlaufbetriebs zur Steuerung des Verbrennungsmotors zu verwenden.
Dieses Verfahren betrifft speziell die Erfassung, ob die Motordrehzahl im Lernbereich liegt, in dem Lernwerte in einem Speicher aufgezeichnet werden. Hierzu wird eine obere Drehzahlgrenze des Lernbereichs berechnet, in dem ein Leerlaufdrehzahl-Zielwert zu einem vorbestimmten Drehzahlwert addiert wird. Der vorbestimmte Drehzahlwert wird zuvor als variabler Wert in Form einer Funktion der Kühlmitteltemperatur in einer Speichertabelle gespeichert, oder liegt als fester Wert vor.
Der Lernbereich kann deshalb dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors angepasst werden, beispielsweise indem bei kaltem Motor die obere Drehzahlgrenze des Lernbereichs höher ist als bei warmem Motor. Dadurch können die Lernwerte sehr genau an die Betriebszustände einschließlich der Kühlmitteltemperatur angepasst werden, in welchen sie zur Steuerung des Verbrennungsmotors verwendet werden. Die Betriebsfähigkeit des Verbrennungsmotors ist dadurch in vielen Betriebszuständen merklich verbessert.
Außerdem sind die Nachteile herkömmlicher Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtungen vermieden, wie etwa das Auftreten eines Motorstillstands, die Erniedrigung der Motordrehzahl und der Abgabe von schädliche Bestandteile enthaltenden Abgasen. Ein Leerlauflernwert (Leerlaufzeit(punkt)lernwert) wird außerdem in bezug auf eine Motordrehzahl zugeordnet, die während des Motoranlassens erhalten wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm einer Luft/Kraftstoff-Verhältnislernsteuerung, die durch eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung und des mit dieser versehenen Motors,
Fig. 3 eine schematische Blockansicht der Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung,
Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung der Kraftstofflernbedingung,
Fig. 5 eine Kurvendarstellung eines vorbestimmten Werts "NLRN",
Fig. 6 eine Ansicht eines Leerlauf-Luft/Kraftstoffverhältnis Lernvorgangs (Leerlaufzeit(punkt)-Luft/Kraftstoff-Verhältnislernvorgangs), bei welchem Daten (1) bereitgestellt werden, wenn eine Klimaanlage ausgeschaltet ist, während Daten (2) erhalten werden, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist,
Fig. 7 + 8 Darstellungen einer Leerlauf-Lernbereichsbedingung (Leerlaufzeitlernbereichsbe­ dingung),
Fig. 9 ein Flußdiagramm für eine Lernwertberücksichtigungssteuerung zum Zeitpunkt des Motoranlassens,
Fig. 10 zwei Zeitdiagramme zum Zeitpunkt des Motoranlassens,
Fig. 11 eine Darstellung des Verzögerungsbereichlernvorgangs, demnach Daten (1) bereitgestellt sind, wenn eine Klimaanlage ausgeschaltet ist, während Daten (2) bereitgestellt sind, während die Klimaanlage eingeschaltet ist,
Fig. 12 eine Tabelle betreffend eine Beziehung zwischen der Motorlast und der Motordrehzahl "Ne",
Fig. 13 lediglich einen wesentlichen Teil eines Flußdiagramms für eine Luft/Kraftstoff- Verhältnislernsteuerung, die mit einer Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgenom­ men wird,
Fig. 14 eine Darstellung eines vorbestimmten Werts "NLRN1".
Fig. 1 bis 12 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen Verbrennungsmotor, die Bezugsziffer 4 eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung, die Bezugsziffer 6 eine Luftreinigungsein­ richtung, die Bezugsziffer 8 ein Ansaugrohr, die Bezugsziffer 10 ein Drosselklappengehäuse (einen Drosselklappen(ventil)körper), die Bezugsziffer 12 einen Ansaugkrümmer, die Bezugsziffer 14 einen Ansaugdurchlaß, die Bezugsziffer 16 ein Auslaßrohr bzw. ein Auspuffrohr und die Bezugsziffer 18 einen Auslaß- bzw. Abgasdurchlaß.
Das Ansaugrohr 8 ist zwischen der Luftreinigungseinrichtung 6 und dem Drosselklappenkörper 10 angeordnet, um einen ersten Ansaugdurchlaß 14-1 zu bilden. Ein Ansaug(luft)temperatursensor 20 ist auf der stromaufwärtigen Seite des Ansaugrohrs 8 zum Ermitteln der Ansauglufttemperatur angeordnet.
Der Drosselklappenkörper 10 weist einen zweiten Ansaugdurchlaß 14-2 auf, der darin gebildet ist und in Verbindung mit dem ersten Ansaugluftdurchlaß 14-1 steht. Ein Ansaugdrosselklappenventil 22 ist in dem zweiten Ansaugdurchlaß 14-2 angeordnet. Der zweite Ansaugdurchlaß 14-2 steht in Verbindung mit einem dritten Ansaugdurchlaß 14-3 durch einen Druckausgleichbehälter 24. Der dritte Ansaugdurchlaß 14-3 ist in dem Ansaugkrümmer 12 festgelegt. Der dritten Ansaugdurchlaß 14-3 steht auf seiner stromabwärtigen Seite in Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Verbrennungskammer des Motors 2 durch ein (nicht gezeigtes) Ansaugventil. Die Verbrennungskammer steht mit dem Auslaß- bzw. Abgasdurchlaß 18 durch ein (nicht gezeigtes) Auslaß- bzw. Abgasventil in Verbindung.
Ein Drosselklappenöffnungssensor 26 ist außerdem in dem Drosselkörper 10 zum Ermitteln des Drosselklappenöffnungsgrads in dem Ansaugdrosselklappenventil 22 angeordnet. Außerdem ist der Druckausgleichbehälter 24 mit einem Ansaugrohrdrucksensor 30 zum Ermitteln des Ansaugrohrdrucks durch einen Filter 28 versehen.
Der Motor 2 ist mit einem EGR-Steuerventil 32 zur Abgasumwälzung versehen und außerdem mit einem Ventil 34 zum Ermitteln der Abgasumwälzung (EGR).
Außerdem ist der Motor 2 mit einem Kraftstofftank 36 versehen. Ein Kanister 38 ist zwischen dem Kraftstofftank 36 und einem Ansaugsystem des Motors 2 angeordnet. Der Druckaus­ gleichbehälter 24 und der Kanister 38 stehen miteinander durch einen Spüldurchlaß 40 in Verbindung und ein Einschaltdauer- bzw. Vollastventil 42 zum Spülen ist im wesentlichen auf halber Strecke entlang dem Spüldurchlaß 40 angeordnet. Der Kanister 38 und der Kraftstofftank 36 stehen miteinander durch einen Verdampfungsdurchlaß 44 in Verbindung. Ein Druckventil 46 ist im wesentlichen auf halber Strecke entlang dem Verdampfungsdurchlaß 44 angeordnet. Ein Druckventilsteuerventil 48 ist in Verbindung mit dem Druckventil 46 vorgesehen.
Der Kanister 38 ist außerdem mit einem Atmosphärenöffnungsdurchlaß 50 versehen. Ein Atmosphärenöffnungssteuerventil 52 ist im wesentlichen auf halber Strecke entlang dem Durchlaß 50 angeordnet.
Der Kraftstofftank 36 ist mit einem Kraftstofftank-Innendrucksensor 54 und einem Füllstandmeßfühler 56 versehen. Der Sensor 54 ermittelt den Innendruck des Tanks 36. Der Füllstandmeßfühler 56 ermittelt die Kraftstoffmenge im Tank 36.
Der Motor 2 ist mit einem Wasser- bzw. Kühlmitteltemperatursensor 58 und einem Kurbelwellenwinkelsensor 60 versehen. Der erstgenannte Sensor 58 ermittelt die Temperatur des Kühlwassers im Motor 2. Der letztgenannte Sensor 60 ermittelt einen Kurbeldrehwinkel einer Kurbelwelle (des Motors).
Der Motor 2 weist außerdem einen Katalysator 62 auf, der im wesentlichen auf halber Strecke entlang dem Abgasdurchlaß 18 angeordnet ist. Außerdem sind ein vorderer Sauerstoffsensor 64 und ein hinterer Sauerstoffsensor 66 im wesentlichen auf halber Strecke entlang dem Abgasdurchlaß 18 angeordnet, wobei jedoch der vordere Sensor 64 auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 62 angeordnet ist, während der hintere Sensor 66 auf der stromabwärtigen Seite des Katalysators 62 vorgesehen ist.
Die folgenden Bauteile sind getrennt mit einer Steuereinrichtung (bevorzugt eine elektronische Steuereinheit (ECU)) 70 verbunden: Ein Ansaug(luft)temperatursensor 20 und ein Drosselklappenöffnungssensor 26; der Ansaugdrucksensor 30, das EGR-Steuerventil 32; das Ventil 34 zur EGR-Ermittlung; das Vollastventil 42 zum Spülen des Kanisters; das Druckventilsteuerventil 48; das Atmosphärensteuerventil 52; der Kraftstofftankinnendruck­ sensor 54; der Füllstandmeßfühler 56; der Wassertemperatursensor 58; der Kurbelwinkel­ sensor 60; der vordere Sauerstoffsensor 64; der hintere Sauerstoffsensor 66 und ein Verteiler 68. Bei der Steuereinrichtung 70 kann es sich um eine geeignete integrierte Schaltung handeln, welche die erforderlichen Steuerschritte bereitstellt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, werden zumindest die folgenden Signale in die Steuereinrichtung 70 eingespeist: Ein EIN/AUS-Signal von einem Leerlaufschalter 72; ein Ermittlungssignal von einem Motordrehzahlsensor 74; ein EIN/AUS-Signal von einem Klimaanlagenschalter 76; ein Ermittlungssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 78; jeweilige Ermittlungs­ signale von den vorderen und hinteren Sauerstoffsensoren 64, 66; ein Ermittlungssignal von dem Wassertemperatursensor 58; ein Ermittlungssignal von einem Drosselklappen­ öffnungssensor 26 und ein Ermittlungssignal von einem Luftströmungssensor 80. Die folgenden Signale verlassen die Steuereinrichtung 70: Ein Antriebssignal für das Spülventil, d. h. das Vollastventil 42; ein Antriebssignal für eine Einspritzdüse 82 und ein Antriebssignal für ein ISC(Leerlaufdrehzahlsteuer)-Ventil 84.
Die Steuereinrichtung 70 führt eine Leerlaufzeit(punkt)-Luft/Kraftstoff-Verhältnis­ lernsteuerung derart durch, daß ein Lernwert aufgezeichnet wird, wenn Leerlauf­ zeit(punkt)lernbereichsbedingungen erfüllt sind, wodurch ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den Motor 2 gesteuert wird. Für diesen Zweck umfaßt die Steuereinrichtung 70 einen Atmo­ sphärendrucksensor 86 und einen Speicher zum Aufzeichnen des Lernwerts.
Die Steuereinrichtung 70 ist außerdem mit einem zusätzlichen Merkmal versehen, demnach beim Ausführen eines Drehzahlmotorsteuerermittlungsvorgangs der Leerlaufzeit(punkt)lern­ bereichsbedingung ermittelt wird, daß der Motordrehzahlermittlungsvorgang vorliegt, wenn die Motordrehzahl "Ne" gleich oder kleiner als ein Wert ist, der durch die Addition von "NEREF" und "NLRN" erhalten wird. Bei "NEREF" handelt es sich um eine ISC- Zieldrehzahl. Bei "NLRN" handelt es sich um einen vorbestimmten Wert, der von entweder einem fixen Wert oder einem variablen Wert vorliegt, wobei der letztgenannte Wert auf einer Tabelle abhängig von der Wassertemperatur tabellarisch aufgetragen ist.
Insbesondere kann, wie in Fig. 5 gezeigt, "NLRN" aus einem fixen Wert von beispielsweise 200 UpM und einem variablen Wert gewählt sein, der auf der Tabelle für jede Wassertempe­ ratur eingestellt ist bzw. vorgesehen ist.
Wenn eine Beziehung zwischen "Ne" und dem Wert, der erhalten wird, indem "NEREF" zu "NLRN" addiert wird, und zwar durch die Gleichung Ne ≦ NEREF + NLRN, ermittelt die Steuereinrichtung 70, daß der Motordrehzahlermittlungsvorgang vorliegt.
Die Steuereinrichtung 70 umfaßt eine Kraftstofflernbedingung und eine Leerlaufzeit(punkt)bereichslernbedingung.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Kraftstofflernbedingung erfüllt und die Lernsteuerung wird durchgeführt, wenn sämtliche der folgenden Zustände vorliegen: Die vorderen und hinteren Sauerstoffsensoren 64, 66 befinden sich in normalem Zustand; die Wassertemperatur ist gleich oder größer als eine vorgegebene Temperatur, beispielsweise 75°C, und eine Luft/Kraftstoff-Rückkopplungs(F/B)steuerung ist dabei, ausgeführt zu werden.
Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, umfaßt die Leerlaufzeit(punkt)lernbereichsbedingung: Einen Leerlaufeinschaltermittlungsvorgang; einen Motordrehzahlermittlungsvorgang; einen Klimaanlagen(A/C)ausschaltermittlungsvorgang; und einen Fahrzeuggeschwindigkeitser­ mittlungsvorgang. Die Leerlaufzeit(punkt)lernbereichsbedingung ist demnach erfüllt, wenn sämtliche der folgenden Zustände vorliegen: Der Leerlaufschalter ist eingeschaltet; "Ne" ist gleich oder kleiner als der durch Addition von "NEREF" und "NLRN" erhaltene Wert; der Klimaanlagen(A/C)schalter ist ausgeschaltet und die Fahrzeuggeschwindigkeit ist gleich oder kleiner als eine gegebene Geschwindigkeit, beispielsweise 2,0 km/h.
In dem Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsvorgang der Leerlaufzeit(punkt)lernbereichs­ bedingung umfaßt die Steuereinrichtung 17 außerdem ein zusätzliches Merkmal, demnach die Leerlaufzeit(punkt)-Luft/Kraftstoff-Verhältnislernsteuerung ausgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit von 2,0 km/h ist, während die Verzögerungsbereichslernsteuerung durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit diese Fahrzeuggeschwindigkeit übersteigt.
Wenn, wie in Fig. 6 gezeigt, die sich auf den Klimatisierungs(A/C)schalter-"AUS"- Ermittlungsvorgang in der Leerlaufzeit(punkt)luftgemischverhältnislernsteuerung bezieht, der Klimaanlagen(A/C)schalter ausgeschaltet ist, werden die jeweiligen Lernwerte IL1, IL2 im Speicher 88 der Steuereinrichtung 70 gespeichert, nachdem die Motorlasten Q1, Q2 interpo­ liert und in Übereinstimmung mit Motorlastmessungen, beispielsweise den Ansaugluftmengen, berechnet sind. Wenn der Klimaanlagen(A/C)schalter eingeschaltet ist, werden in ähnlicher Weise die jeweiligen Lernwerte IL3 in verschiedenen Bereichen des Speichers 88 gesichert, nachdem die Motorlasten Qn in Übereinstimmung mit den Motorlasten, beispielsweise der Ansaugluftmenge interpoliert und berechnet sind. Jeder Lern­ wert wird damit an einer unterschiedlichen Adresse im Speicher gespeichert.
Wie in Fig. 11 gezeigt, die sich auf den Klimaanlagen(A/C)schalter "AUS"- Ermittlungsvorgang beim Ausführen der Verzögerungsbereichslernsteuerung bezieht, werden entsprechende Lernwerte L1, L2, . . . Ln im Speicher 88 in einer Weise ähnlich zu der Leerlaufzeit(punkt)-Luft/Kraftstoffverhältnislernsteuerung an unterschiedlichen Speicher­ adressen auf Grundlage der Motorlasten Q11, Q12, . . . Q1n gespeichert.
Die Steuereinrichtung 70 stellt außerdem eine Kraftstoffsteuerung in Übereinstimmung mit einer Einspritzimpulsbreite beim Motoranlassen bereit, während sie die Kraftstoffsteuerung in Übereinstimmung mit einer Einspritzimpulsbreite nach vollständiger Explosion ausführt. Die Steuereinrichtung 70 ermittelt das Vorliegen/nicht Vorliegen der Motorlast nachdem die Leerlaufzeit(punkt)lernbereichsbedingung erfüllt ist und stellt daraufhin eine Verzögerungs- Korrektursteuerung (Leerlaufzeit(punkt)korrektursteuerung) derart bereit, daß die jeweiligen Lernwerte berücksichtigt sind, die abhängig vom Vorliegen/nicht Vorliegen der Motorlast aufgezeichnet sind.
Die Steuereinrichtung 70 ermittelt das Vorliegen/nicht Vorliegen der Motorlast, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsvorgang nicht vorliegt, weil eine Fahrzeuggeschwin­ digkeit größer als eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Daraufhin stellt die Steuereinrichtung 70 eine Verzögerungs-Korrektursteuerung (Verzögerungszeit(punkt)­ korrektursteuerung) derart bereit, daß den jeweiligen Lernwerten entsprochen ist, die abhängig vom Vorliegen/nicht Vorliegen der Motorlast gesichert sind.
Demnach handelt es sich bei der vorliegenden Ausführungsform, bei welcher der Motordrehzahlermittlungsvorgang der Leerlaufzeit(punkt)lernbereichsbedingung bei einem "Ne"-Bereich, der dadurch abgedeckt oder aufwärts verbunden ist, indem "NLRN" zu "NEREF" addiert ist, um einen Leerlauflernbereich, wie in Fig. 7 gezeigt.
Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 1, die ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Luft/Kraftstoff-Verhältnislernsteuerung zeigt, erläutert.
Wenn das Steuerprogramm gestartet wird (100), schreitet die Routine zu einem Schritt zum Ermitteln der Kraftstofflernbedingung (102) weiter, bei welchem eine Ermittlung erfolgt, ob die Kraftstofflernbedingung erfüllt ist (104).
Wenn die Ermittlung (104) zu "NEIN" führt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt (102) rückgeführt. Wenn die Ermittlung (104) "JA" ergibt, erfolgt eine Ermittlung, ob der Leerlaufschalter eingeschaltet ist (106).
Wenn die Ermittlung (106) "NEIN" ergibt, d. h., wenn der Leerlaufschalter ausgeschaltet ist, schreitet die Routine zu einem Schritt zum Ausführen des R/L-Lernvorgangs weiter (108). Diese R/L-Lernvorgangausführung (108) ist eine Lernsteuerung eines laufenden Motors durch die Fahrzeugsteuereinrichtung und liegt außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, weshalb sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt. Wenn die vorstehend genannte Ermittlung (106) "JA" ergibt, d. h., wenn der Leerlaufschalter eingeschaltet ist, schreitet die Routine zu einem Schritt zum Ermitteln weiter, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als 2,0 km/h ist (110).
Wenn die vorstehend genannte Ermittlung (110) "JA" ergibt, bewegt sich die Routine zu einem Motordrehzahlermittlungsvorgang weiter (112), bei welchem eine Ermittlung erfolgt, ob eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl "Ne" und einem Wert, der durch Addition der ISC-Zieldrehzahl "NEREF" und eines vorbestimmten Werts "NLRN" erhalten wird, durch die Gleichung Ne ≦ NEREF + NLRN gegeben ist, d. h., ob die Bedingung erfüllt ist (114). Wenn die Ermittlung 114 "NEIN" ergibt, kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt zurück (102). Wenn jedoch die Ermittlung (114) "JA" ergibt, schreitet die Routine zu einem Schritt zum Ermitteln weiter, ob der Klimaanlagenschalter ausgeschaltet ist (116).
Wenn die Ermittlung (116) "JA" ergibt, wird ein Leerlaufzeit(punkt)- Luft/Kraftstoffverhältnislernwert, für welchen der Klimaanlagenschalter ausgeschaltet ist, aufgezeichnet, wie in Fig. 6 gezeigt (118). Nachdem der Lernwert gesichert ist, kehrt die Routine zum Schritt 102 weiter. Wenn die vorstehend genannte Ermittlung (116) "NEIN" ergibt, wird hingegen ein Leerlaufzeit(punkt)-Luft/Kraftstoffgemischlernwert bei eingeschaltetem Klimaanlagenschalter aufgezeichnet, wie in Fig. 6 gezeigt (120). Nachdem der Lernwert gespeichert ist, kehrt die Routine zum Schritt 102 zurück.
In dem vorstehend genannten Schritt zur Ermittlung, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner 2,0 km/h ist (110), erfolgt dann, wenn die Ermittlung (110) "NEIN" ergibt, eine Ermittlung, ob der Klimaanlagenschalter ausgeschaltet ist (122). Wenn die Ermittlung (122) "JA" ergibt, wird das Verzögerungslernen (Verzögerungszeit(punkt)lernen) für den ausgeschalteten Klimaanlagenschalter ausgeführt, wie in Fig. 11 gezeigt (124). Wenn diese Ermittlung (122) "NEIN" ergibt, wird hingegen das Verzögerungszeit(punkt)lernen bei eingeschaltetem Klimaanlagenschalter ausgeführt, wie in Fig. 11 gezeigt (126). Nachdem der Lernwert gespeichert ist, kehrt die Routine zum Schritt 102 zurück.
Die weitere Erläuterung bezieht sich auf das Flußdiagramm von Fig. 9 für eine Lernwertberücksichtigungssteuerung zum Zeitpunkt des Motoranlassens.
Wenn der Motor (E/G) 2 startet (Schritt 200), wird die Kraftstoffsteuerung in Übereinstimmung mit einer Anlaß-Einspritzimpulsbreite (Anlaßzeit(punkt)einspritz­ impulsbreite) ausgeführt (202), bei welcher eine Ermittlung erfolgt, ob der Motor 2 eine volle Explosion bereitstellt (204), wie in Fig. 10 gezeigt.
Wenn die Ermittlung (204) "NEIN" ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt rückgeführt (202). Wenn diese Ermittlung (204) "JA" ergibt, wird die Kraftstoffsteuerung in Übereinstimmung mit einer Einspritzimpulsbreite nach einer vollständigen Verbrennung (Explosion) ausgeführt (206). Die Einspritzimpulsbreite nach vollständiger Explosion entspricht einer Grundimpulsbreite multipliziert mit einem offene Schleife-Lernkor­ rekturfaktor multipliziert mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückkopplungs(FR)korrek­ turfaktor multipliziert mit der Summe von eins plus einem Luft/Kraftstoff-Verhältniskorrek­ turfaktor.
Daraufhin erfolgt eine Ermittlung, ob der Leerlaufschalter eingeschaltet ist (208). Wenn die Ermittlung (208) "NEIN" ergibt, erfolgt eine Korrektur in Übereinstimmung mit einem R/L- Lernwert (der auch als "R/L-Bereichslernwert" bezeichnet wird) (210). Daraufhin kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt zurück (208). Wenn die vorstehend genannte Ermittlung (208) "JA" ergibt, erfolgt hingegen eine Ermittlung, ob eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als 2,0 km/h ist (212).
Wenn die Ermittlung (212) "NEIN" ergibt, erfolgt eine Korrektur mit dem Luft/Kraftstoff- Verhältnislernwert, wie in Fig. 11 gezeigt, in Übereinstimmung mit einer Ermittlung, ob der Klimaanlagenschalter ein/ausgeschaltet ist. Daraufhin kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt zurück (208). Wenn die vorstehend genannte Ermittlung (212) hingegen "JA" ergibt, schreitet die Routine zu dem Motordrehzahlermittlungsvorgang weiter (216), bei welchem eine Ermittlung erfolgt, ob eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl "Ne" und einem Wert, der erhalten wird durch Addition der ISC-Zieldrehzahl "NEREF" und eines vorbestimmten Werts "NLRN" errichtet ist, wenn Ne ≦ NEREF + NLRN, d. h., ob die Gleichung erfüllt ist (218).
Wenn die vorstehend genannte Ermittlung (218) "NEIN" ergibt, kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt zurück (208). Wenn hingegen diese Ermittlung (218) "JA" ergibt, erfolgt eine Ermittlung, ob der Klimaanlagenschalter ausgeschaltet ist (220). Wenn die Ermittlung (220) "JA" lautet, erfolgt eine Korrektur in Übereinstimmung mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnislernwert bei ausgeschaltetem Klimaanlagenschalter, wie in Fig. 6 gezeigt (222). Wenn hingegen die vorstehend genannte Ermittlung (220) "NEIN" ergibt, erfolgt eine ähnliche Korrektur in Übereinstimmung mit dem Luft/Kraftstoff-Verhält­ nislernwert bei eingeschaltetem Klimaanlagenschalter (224). Daraufhin kehrt die Routine zum anfänglichen Schritt zurück (208).
Zusammenfassend darf festgestellt werden, daß die Steuereinrichtung 70 die Funktion umfaßt, zu ermitteln, ob der Motordrehzahlvorgang vorliegt, wenn "Ne" kleiner oder gleich als der Wert von "NEREF" addiert zu "NLRN" ist, und diese Funktion der Steuereinrichtung 70 erlaubt es, daß eine Luft/Kraftstoff-Verhältniskorrektur nach der Motoranlaßverbrennung (Motoranlaßexplosion) in geeigneter Weise ausgeführt wird, wie in Fig. 10 gezeigt. Dieses Merkmal erlaubt es, Nachteile auszuschließen, wie etwa das Auftreten einer Motorblockade, einer verringerten Motordrehzahl und das Austragen von schädliche Komponenten enthaltenden Abgasen. Dies ist im Hinblick auf die Praxis von Vorteil.
Da "NLRN" entweder einen invariablen oder einen variablen Wert umfaßt, der auf bzw. in einer Tabelle für verschiedene Wassertemperaturen festgelegt ist, kann außerdem ein Leer­ laufzeit(punkt)lernwert in bezug auf eine Motordrehzahl zugeordnet werden, die während des Motoranlassens erhalten wird. Dieses Merkmal verhindert Nutzungsnachteile.
Da der Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsvorgang zu der Leerlaufzeit(punkt)lern­ bereichsbedingung hinzukommt, ist es außerdem möglich, frühere Nachteile oder vorausgehende Nachteile auszuschließen, wie etwa das Auftreten einer Motorblockade, die Verringerung der Motordrehzahl und das Austragen von schädliche Bestandteile enthaltenden Abgasen. Außerdem kann eine Leerlauflernkorrektur nach einer vollständigen Explosion sowie während des Motoranlassens innerhalb feiner Grenzen ausgeführt werden, und zwar mit einer daraus folgenden Unterbindung ähnlicher Nachteile, wie etwa der Verringerung der Drehzahl oder dem Austragen von schädliche Komponenten enthaltenden Abgasen nach dem Motoraufwärmen.
Nunmehr wird auf den Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsvorgang der Leerlauf­ zeit(punkt)lernbereichsbedingung eingegangen, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit von 2,0 km/h ist, woraufhin eine Leerlaufzeit(punkt)luftgemischverhältnislernsteuerung ausgeführt wird, während die Verzögerungsbereichlernsteuerung praktiziert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorstehend genannte vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Dieses Merkmal erbringt eine erhöhte Genauigkeit bei der Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung des Ver­ brennungsmotors und ermöglicht damit, eine stärkere Verringerung der Abgase, welche schädliche Komponenten enthalten. Dies ist hinsichtlich der praktischen Verwendung von Vorteil.
Selbst dann, wenn der Leerlaufschalter eingeschaltet ist, werden die Lernwerte selektiv verwendet, um eine Korrektur auszuführen, und zwar abhängig vom Vorliegen der Fahrzeuggeschwindigkeit (siehe Fig. 11) und dem Nichtvorliegen der Fahrzeug­ geschwindigkeit (siehe Fig. 6). Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann folglich innerhalb sehr feiner Grenzen in Übereinstimmung mit den jeweiligen Betriebszuständen in geeigneter Weise korrigiert werden.
Da der Bedarf für ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Leerlauf, dem Verzögern und dem R/L abhängig davon variiert, ob die Klimaanlage ein/ausgeschaltet ist, wird das Lernen separat derart ausgeführt, daß der Bedarf für verschiedene Lernwerte berücksichtigt ist. Infolge davon ist eine Luft/Kraftstoff-Verhältniskorrektur innerhalb feinerer Grenzen erzielbar.
Für jede Motorlast unter jeweiligen Bedingungen, wie in Fig. 6 bis 11 gezeigt, wird ein Lernen bzw. Lernvorgang zur Berücksichtigung der Lernwerte während des Leerlaufs und der Verzögerung ausgeführt. Folglich ist eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung innerhalb viel feinerer Grenzen erzielbar.
Beispielsweise umfaßt "NLRN" gemäß der vorstehend genannten Ausführungsform entweder einen fixen Wert von 200 UpM oder einen variablen Wert, der auf einer Tabelle für jede Wassertemperatur festgelegt bzw. dargestellt ist, wie in Fig. 5 gezeigt. Wie in Fig. 13 und 14 gezeigt, kann jedoch ein vorbestimmter Wert "NLRN1" für jede Wassertemperatur unabhängig von der ISC-Zieldrehzahl "NEREF" festgelegt werden, indem ermittelt wird, ob die folgende Beziehung zutrifft:
Ne ≦ NLRN1.
Folglich kann ein Leerlaufzeit(punkt)lernwert in bezug auf eine Motordrehzahl zugeordnet werden, die während des Motoranlassens erhalten wird. Fig. 13 vermag den Schritt 112 in Fig. 1 zu ersetzen. Dieses Merkmal erhöht den Nutzungskomfort.
Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, um­ fassend eine Steuereinrichtung zum Ausführen einer Leerlaufzeit(punkt)-Luft/Kraftstoff- Verhältnislernsteuerung, um einen Lernwert aufzuzeichnen, wenn eine Leerlauf­ zeit(punkt)lernbereichsbedingung erfüllt ist, wobei diese Bedingung einen Leerlaufeinschaltermittlungsvorgang und einen Motordrehzahlbereichsermittlungsvorgang einschließt, wobei die Erfindung vorsieht, daß eine Steuereinrichtung mit einem zusätzlichen Merkmal bereitgestellt wird, demnach beim Ausführen des Motordrehzahler­ mittlungsvorgangs ermittelt wird, daß der Motordrehzahlermittlungsvorgang vorliegt, wenn die Motordrehzahl gleich oder kleiner als ein Wert ist, der durch eine ISC-Zieldrehzahl erhalten wird, die zu einem vorbestimmten Wert addiert wird, wobei der vorbestimmte Wert entweder einen fixen Wert oder einen variablen Wert umfaßt, wobei der variable Wert auf einer Tabelle für jede Wassertemperatur aufgetragen ist. Folglich kann eine Luft/Kraftstoff- Verhältniskorrektur in geeigneter Weise nach einer Anlaufexplosion ausgeführt werden. Außerdem ist es möglich, die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile zu überwinden, wie etwa das Auftreten einer Motorblockade, eine Verringerung der Motordrehzahl und das Austragen von schädliche Komponenten enthaltenden Abgasen. Da der vorstehend genannte vorbestimmte Wert außerdem entweder einen invariablen oder einen variablen Wert umfaßt, der auf einer Tabelle für verschiedene Wassertemperaturen aufgetragen ist, kann ein Leerlauf­ zeit(punkt)lernwert in bezug auf eine Motordrehzahl zugeordnet werden, die zum Zeitpunkt der Motorblockade erhalten wird. Folglich ist ein erhöhter Gebrauchskomfort erzielbar.

Claims (8)

1. Verfahren zum Steuern einer Steuereinrichtung (70) für einen Verbrennungsmotor (2), der einen Leerlaufschalter (72) und einen Motordrehzahlsensor (74) umfasst,
wobei bei dem Verfahren erfasst wird, ob der Leerlaufschalter (72) eingeschaltet ist,
wobei die Motordrehzahl (NE) durch den Motordrehzahlsensor (74) bestimmt wird, wobei ermittelt wird, ob die Motordrehzahl (NE) kleiner oder gleich der Summe eines Leerlaufdreh­ zahl-Zielwerts (NEREF) und eines anderen vorbestimmten Drehzahlwertes (NLRN) ist, der als variabler Wert in Form einer Funktion der Kühlmitteltemperatur in einem Tabellenspeicher und/oder als fester Wert gespeichert ist und
wobei ein momentan vorliegender Kraftstoff/Luft-Verhältniswert als Lernwert für den Leerlauf in der Steuereinrichtung (70) aufgezeichnet wird, wenn der Leerlaufschalter (72) eingeschaltet ist und die Motordrehzahl kleiner, oder gleich der Summe eines Leerlaufdrehzahl-Zielwerts (NEREF) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der Motor (2) in ein Fahrzeug eingebaut ist, das einen Geschwindigkeitssensor (78) aufweist, wobei
die Fahrzeuggeschwindigkeit durch den Geschwindigkeitssensor (78) ermittelt wird,
wobei ermittelt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einer vorbestimm­ ten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und wobei
der momentan vorliegende Kraftstoff/Luft-Verhältniswert als Lernwert für einen Ver­ zögerungsbereich aufgezeichnet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbe­ stimmte Fahrzeuggeschwindigkeit übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, außerdem aufweisend die Schrit­ te:
Ermitteln, dass keine Motorlast (Q1, . . . Qn) vorliegt, nach den Ermittlungsschritten, ob der Leerlaufschalter (72) eingeschaltet ist und die Motordrehzahl (NE) gleich oder kleiner ist als die Summe des Leerlaufdrehzahl-Zielwertes (NEREF) und der vorbestimmten Drehzahl (NLRN) ist, und Korrigieren der Leerlaufsteuerung auf Grundlage aufge­ zeichneter Lernwerte, die während des Vorliegens der Mo­ torlast gelernt wurden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, außerdem aufweisend die Schrit­ te:
Ermitteln, ob eine Motorlast (Q1, . . . Qn) nicht vorliegt, wäh­ rend die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbe­ stimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und
Korrigieren der Verzögerungssteuerung auf Grundlage aufge­ zeichneter Lernwerte, die entweder während des Vorliegens oder des Nicht-Vorliegens der Motorlast gelernt worden sind.
5. Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung für einen Ver­ brennungsmotor (2), aufweisend eine mit einem Leerlauf­ schalter (72) und einem Motordrehzahlsensor (74) verbunde­ ne Steuereinrichtung (70), die zum Aufzeichnen eines Lern­ wertes eine Leerlauf-Luft/Kraftstoff-Verhältnislernsteu­ erung ausführt, wenn der Leerlaufschalter (72) eingeschal­ tet ist und ermittelt wird, daß die Motordrehzahl (NE) kleiner oder gleich der Summe eines Leerlaufdrehzahl- Zielwertes (NEREF) und eines anderen vorbestimmten Dreh­ zahlwertes (NLRN) ist, der als variabler Wert in Form ei­ ner Funktion der Kühlmitteltemperatur in einem Tabellen­ speicher und/oder als fester Wert gespeichert ist.
6. Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinrichtung (70) des weiteren einen Ge­ schwindigkeitssensor (78) umfaßt, und die Leerlauf- Luft/Kraftstoffgemisch-Lernsteuerung ausführt, wenn die Geschwindigkeit kleiner oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit ist, während die Verzögerungsbereichslern­ steuerung ausgeführt wird, wenn die Geschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt.
7. Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinrichtung (70) für eine Kraftstoff­ steuerung in Übereinstimmung mit einer Einspritzimpuls­ breite beim Motoranlassen sorgt, während die Kraftstoff­ steuerung in Übereinstimmung mit einer Einspritzimpuls­ breite nach einer vollständigen Verbrennung ausgeführt wird, und wobei die Steuereinrichtung das Vorliegen/nicht Vorliegen einer Motorlast (Q1, . . . Qn) ermittelt, nachdem die Leerlauflernbereichsbedingung erfüllt ist, und wobei daraufhin die Steuereinrichtung (70) die Leerlaufkorrek­ tursteuerung derart bereitstellt, daß den jeweiligen Lern­ werten entsprochen wird, die abhängig vom Vorliegen der Motorlast (Q1, . . . Qn) aufgezeichnet sind.
8. Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuervorrichtung nach Anspruch 6 und 7, wobei die Steuereinrichtung (70) das Vorlie­ gen/nicht Vorliegen der Motorlast (Q1, . . . Qn) ermittelt, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit größer als die vor­ bestimmte Geschwindigkeit ist, und woraufhin die Steuer­ einrichtung eine Verzögerungskorrektursteuerung derart be­ reitstellt, daß jeweiligen Lernwerten entsprochen wird, die abhängig vom Vorliegen/nicht Vorliegen der Motorlast (Q1, . . . Qn) gespeichert sind.
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