DE3151132C2 - Verfahren zur Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren zur Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer Brennkraftmaschine werden zunächst den Betriebszustand der Brennkraftmaschine angebende Betriebsparametersignale und ein Luft/Brennstoff-Verhältnissignal gebildet, das angibt, ob das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen bzw. fetten oder überstöchiometrischen bzw. mageren Bereich liegt. Wenn die Brennkraftmaschine in einem vorgegebenen Betriebszustand arbeitet, wird die Brennstoff-Zufuhrrate im Rahmen eines geschlossenen Regelkreises zur Bestimmung eines Regelkorrektur-Lernfaktors in Abhängigkeit von den Betriebsparametersignalen und dem Luft/Brennstoff-Verhältnissignal geregelt. Bei dieser im geschlossenen Regelkreis erfolgenden Regelung wird ein Rückkopplungskorrekturfaktor in Abhängigkeit von dem Luft/Brennstoff-Verhältnissignal berechnet und die Brennstoff-Zufuhrrate in Abhängigkeit von dem berechneten Rückkopplungskorrekturfaktor korrigiert, wodurch das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis auf einen Wert in der Nähe des stöchiometrischen Verhältniswertes eingeregelt wird. Gleichzeitig wird der Regelkorrektur-Lernfaktor derart eingestellt, daß der Rückkopplungskorrekturfaktor innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, während zur selben Zeit das Luft/Brennstoff-Verhältnis nahe dem stöchiometrischen Verhältniswert gehalten wird. Nach Beendigung der Regelung im geschlossenen Regelkreis wird die Brennstoff-Zufuhrrate im Rahmen einer offenen Steuerkette in
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung
des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS 26 AO 986 ist ein Verfahren der vorstehend
genannten Art bekannt, bei dem das Luft/ Brennstoff-Ansauggemischverhältnis einer Brennkraftmaschine
im geschlossenen Regelkreis unter Einbeziehung bestimmter Betriebsparameter auf den stöchiometrischen
Bereich eingeregelt werden kann. Diese Rege lung erfolgt im wesentlichen in Abhängigkeit vom Ausgangssignal
eines die Konzentration eines bestimmten Abgasbestandteils, wie zum Beispiel Sauerstoff, ermittelnden
Abgasmeßfühlers (Oz-Meßfühler), das angibt,
ob das jeweilige Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen oder
überstöchiometrischen Bereich liegt das heißt keine quantitative Aussage in bezug auf das Erreichen bestimmter
unter- oder überstöchiometrischer Verhältniswerte enthält. Da auf diese Weise naturgemäß leicht
Regelschwingungen aufgrund der in der Regelstrecke zwangsläufig auftretenden Verzögerungszeiten entstehen,
die sich zum Beispiel beim Anfahren in Form unzureichender Brennstoffzufuhr sehr nachteilig bemerkbar
machen können, wird in solchen Fällen durch Einbeziehung von die Brennstoffzufuhr betreffenden Regelkorrekturmaßnahmen
versucht, insbesondere das Einschwingverhalten des Regelkreises zu verbessern. Nachteilig bei einer solchen Regelung ist jedoch grundsätzlich,
daß aufgrund der Natur des vom Abgasmeßfühler abgegebenen Regelsignals im geschlossenen Re
gelkreis nur ein stöchiometrischer Luft/Brennstoff-Verhältniszustand
eingeregelt werden kann, der zum Beispiel nicht die konstante Einregelung eines bei bestimmten
Betriebszuständen der Brennkraftmaschine häufig vorteilhaften überstöchiometrischen Magergemischs
zuläßt.
Bei einer mit einem solchen Magcrgemisch betreibbaren
Brennkraftmaschine, bei der das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis auch auf überstöchiometrische Werte
einregelbar ist, muß die Regelung somit dann im Rahmen einer offenen Steuerkette ohne Verwendung des
vorstehend genannten 02-Meßfühlers erfolgen, das heißt in diesem Falle wird die Brennstoff-Zufuhrrate
zum Beispiel in Abhängigkeit von der Ansaugluft-Durchflußmenge oder dem Ansaugleitungsunterdruck
sowie in Abhängigkeit von der Drehzahl eingestellt und
das Ausgangssignal des 02-Meßfühlers nicht in diese Steuerung eingebezogen. Bei einer offenen Steuerkette
dieser Art ist jedoch eine automatische Kompensation der von den Meßfühlern zur Feststellung der Maschinen-Betriebsparameter,
wie zum Beispiel einem Luftdurchflußmeßfühler, einem Ansaugleitungsdruckmeßfühler,
einem Drehzahlmeßfühler und dergleichen gemessenen Streuwerte mit erheblichen Schwierigkeiten
verbunden, wobei darüber hinaus auch Toleranzen und Exemplarstreuungen bei Brennstoff-Einspritzanlagen
und Brennkraftmaschinen zu berücksichtigen sind. Dies hat häutig zur Folge, daß der eingeregelte Luft/Brennstoff-Verhältniszustand
bei jeder Brennkraftmaschine unterschiedlich ist, obwohl die Brennkraftmaschine jeweils
mit Meßfühlern und Brennstoff-Einspntzanlagen gleicher Art versehen sind. Derartige Regelabweichungen
können dann insbesondere bei einer mit Magergemisch betreibbaren Brennkraftmaschine zu einer erheblichen
Verschlechterung der Kennwerte für Brennstoffverbrauch, Maschinendrehmoment u<id die Abgas-Emissionsmengen
von HC, CO und NO, führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Regelung
des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer Brennkraftmaschine derart auszugestalten, daß insbesondere
unter Berücksichtigung von Meßwertschwankungen und/oder Regelabweichungen auch vom stöchiometrischen
Zustand abweichende Gemisehverhäitniswerte automatisch mit hoher Genauigkeit einregelbar
sind.
Diese Aufgabe wird bei einer galtungsgemäßen Einrichtung
mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zur Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer
Brennkraftmaschine vorgeschlagen, bei dem mittels einer Meßfühlereinrichtung, wie einem Abgasmeßfühler
in Form eines 02-Meßfühlers. zunächst ermittelt wird, ob das I uft/Brennstoff-Gemischverhältnis im unterstöchiometrischen
(fetten) oder überstöchiometrischen (mageren) Bereich liegt, und ein das Meßergebnis
anzeigendes Luft/Brennstoff-Verhältnissignai erzeugt
wird. Hierbei wird der jeweilige Betriebszustand der Brennkraftmaschine zur Bildung entsprechender Maschinenparametersignale
überwacht und die Brennstoff-Zufuhrrate der Brennkraftmaschine nur dann in Abhängigkeit
von den Maschinenparametersignalen und dem Luft/Brennstoff-Verhältnissignal in einem geschlossenen
Regelkreis geregelt, wenn die Brennkraftmaschine sich in einem bestimmten vorgegebenen Betriebszustand
befindet. Bei dieser Regelung im geschlossenen Regelkreis wird einerseits ein auf die Brennstoff-Zufuhrrate
bezogener Rückkopplungskorrekturfaktor entsprechend dem Luft/Brennstoff-Verhältnissignal berechnet
und die Brennstoff-Zufuhrrate der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem berechneten Rückkopplungskorrekturfaktor
dahingehend korrigiert, daß das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis im stöchiometrischen
Bereich liegt, und andererseits ein Regelkorrektur-Lernfaktor
derart eingestellt, daß der Rückkopp· lungskorrekturfaktor innerhalb eines vorgegebenen Bereiches
liegt, während gleichzeitig das Luft/Brennstoff-Gemischverhäitnis im stöchiometrischen Bereich gehalten
wird. Nachdem die Regelung im geschlossenen Regelkreis abgeschlossen ist, wird die Brennstoff-Zufuhrrate
der Brennkraftmaschine dann im Rahmen einer offenen Steuerkette in Abhängigkeit von den Maschinenparametersignalen
und crem eingestellten Regelkorrektur-Lernfaktor zur Aufrechterhaltung eines zweckmäßigen,
vom stöchiometrischen Zustand abweichenden Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses gesteuert, so daß
zum Beispiel die exakte Einregelung eines gewünschten
überstöchiometrischen Luft/Brennstoff-Gemischverhältniswertes
gewährleistet werden kann.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet
ίο Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
ίο Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines elektronisehen
Brennstoff-Einspritzregelsystems für eine Brennkraftmaschine, bei der das Verfahren zur Regelung des
Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses Anwendung findet,
F i g. 2 ein Blockschaltbild der Regelschaltung gemäß Fig. 1,
Fig.3 ein schematisches Ablaufdii^amm der Steuerprogramme
des Mikrorechners der Rf geischaltung gemäß F i g. 2,
F i g. 4 ein Ablaufdiagramm eines Teils eines Ausführungsbeispiels
des Steuerprogramms gemäß F i g. 3,
F i g. 5 "nd F i g. 6 Signalverläufe, die den Ablauf des
Sieuerprogramms gemäß F i g. 4 veranschaulichen,
F i g. 7 ein Ablaufdiagramm eines Teils eines weiteren Ausführiingsbeispiels des Stetierprogramms gemäß
F i g. 3 und
F i g. 8 Signalverläufe, die den Ablauf des Steuerprogramins
gemäß F i g. 7 veranschaulichen.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 einen Luftdurchflußmeßfühler,
der die Durchflußrate der Ansaugluft ermittelt und eine der ermittelten Durchflußrate
entsprechende Spannung erzeugt, (die im allgemeinen der ermittelten Durchflußrate umgekehrt proportional
ist). Ein pneumatischer Druckmeßfühler 1.2 ermittelt den absoluten Luftdruck in der Ansaugleitung und erzeugt
eine dem festgestellten Druckwert entsprechende Spannung. Ein Kühlmitteltemperaturmeßfühler 14 stellt die
Temperatur des Kühlmittels der Brennkraftmaschine fest und erzeugt eine der ermittelten Temperatur entsprechende
Spannung. Die Ausgangsspannur.gen des Luftdurchflußmeßfühlers 10, des Druckmeßfühlers 12
und des Kühlmitteltemperaturmeßfühlers 14 werden einer Regelschaltung 16 zugeführt.
Ein Zündverteiler 18 der Brennkraftmaschine ist mit einem Kurbelwellen-Drehwinkelfühler 20 versehen, der
jeweils bei Drehung der Verteilerwelle 18a un einen vorgegebenen Winke! von z. B. 30 Kurbelwellen-Drehwinkelgraden
ein Winkelstellungssignal abgibt, das ebenfalls der Regelschaltung 16 zugeführt wird.
1.1 dv-i' Abgasleitung der Brennkraftmaschine ist ein
O2-Meßfühler 24 angeordnet. Der O2-Meßfühler 24 gibt
in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentretion des Abgases ein Ausgangssignal ab, d. h.. erzeugt verschiedene
Spannungen in Abhängigkeit davon, ob der Luft/ Brennstoff-Verhällniszustand der Brennkraftmaschine
im unterstöchiometrischen (fetten) oder überstöchiometrischen (mageren) Bereich liegt. Die Ausgangsspan=
nung des O2-Meßfühlers 24 wird ebenfalls der Regelschaltung
16 zugeführt.
Ein einzelnes elektrisches Brennstoff-Einspritzventil 26 oder mehrere solcher Brennstoff-Einspritzventile 26
erhält bzw. erhalten ein Einspritzsignal von der Regelschaltung 16 und spritzen auf diese Weise über ein (nicht
dargestelltes) Brenr.stoff-Zufuhrsystem zugeführten,
unter Druck stehenden Brennstoff in den Einlaßkanal der Brennkraftmaschine ein.
In Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel der Regelschaltung
16 gemäß F i g. 1 veranschaulicht.
Die A.usgangsspannungen des Luftdurchflußmeßfühlers 10, des Druckmeßfühlers 12 und des Kühlmitteltemperaturmeßfühlers
14 werden einem die Funktionen eines Analog-Multiplexers und eines Umsetzers in sich
vereinigenden Analog-Digital-Umsetzer 30 zugeführt und dort in vorgegebener! Umsetzungsintervallen aufeinanderfolgend
in Binärsignale umgesetzt.
Das von dem Kurbelwellen-Drehwinkelfühler 20 bei jedem Kurbelwellen-Drehwinkel von 30° abgegebene
Winkelstellungssignal wird einer Drehzahl-Signalgeberschaltung 32 und außerdem als Unterbrechungsanforderungssignal
einer nachstehend vereinfacht als Zentraleinheit bezeichneten zentralen Datenverarbeitungseir!richi»ng{CPU)34»ugef
<jhrt Dip Dreh7nhl-Signalgeberschaltung
32 enthält in bekannter Weise ein Verknüpfungsglied, das in Abhängigkeit von dem Winke!-
stellungssignal öffnet und sperrt, sowie einen Zähler, der die jeweils beim öffnen des Verknüpfungsgliedes weitergeleitete
Anzahl von Taktimpulsen zählt. Die Drehzahl-Signalgeberschaltung
32 bildet somit ein binäres Drehzahlsignal, dessen Wert der Drehzahl der Brennkraftmaschine
entspricht.
Die Ausgangsspannung des CVMeßfühlers 24 wird einer Luft/Brennstoff-Verhältnis-Signalgeberschaltung
38 2:ugeführt, die nachstehend vereinfacht als L/B-Signailgeberschaltung
J8 bezeichnet ist und einen Vergleicher, der die Ausgangsspannung des OrMeßfühlers 24
mit einer Referenzspannung vergleicht, sowie eine Zwischenspeicherschaltung zur Zwischenspeicherung des
Auisgangssignals des Verjgieichers aufweist. Die L/B-Signalgeberschaltung
38 gibt ein binäres Luft/Brennstoff-Verhältnissignal
mit dem logischen Wert »1« oder »0« ab, das angibt, ob der Luft/Brennstoff-Verhältniszustand
der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen (fetten) oder übcrstöchiometrischen (mageren)
Bereich liegt.
Die Zentraleinheit 34 fuhrt über eine Sammelleitung 42 ein Einspritzsignal mit einer Impulsdauer Tefi einer
vorgegebenen Bitstelle einer Ausgangsschnittstellenschaltung 40 zu. Sodann wird das Einspritzsignal über
eine Treiberschaltung 44 dem Brennstoff-Einspritzventil 26 zugeführt Das Brennstoff-Einspritzventil 26 wird
somit für eine der Impulsdauer Tefi entsprechende Zeitdauer erregt und eine der Einspritzimpulsdauer 7ο7entsprechende
Brennstoffmenge der Brennkraftmaschine zugeführt.
Der Analog-Digital-Umsetzer 30, die Drehzahl-Signalgeberschaltung 32, die L/B-Signa!schaltung 38 und
die Ausgangsschnittstellenschaltung 40 sind über die Sammelleitung 42 mit der Zentraleinheit 34, einem Festspeicher
(ROM) 46, einem Direktzugriffsspeicher (RAM) 48 und einer Taktgeberschaltung 36 verbunden,
die einen Mikrorechner bilden. Die Eingangs/Ausgangsdaten werden über die Sammelleitung 42 übertragen.
Obwohl in F i g. 2 nicht dargestellt, ist der Mikrorechner
außerdem in der üblichen Weise mit einer Eingabe/ Ausgabe-Steuerschaltung und einer Speichersteuerschaltung
versehen.
In dem Festspeicher 4& sind ein nachstehend noch
näher beschriebenes Programm zur Ausführung einer Hauptverarbeitungsroutine sowie eine Vielzahl von Daten,
Tabellen und Konstanten zur Ausführung der Datenverarbeitung
vorgespeichert.
Gemäß den Fi g. 1 und 2 ist die Brennkraftmaschine sowohl mit dem Luftdurchflußmcßfühler 10 als auch dem pneumatischen Druckmeßfühler 12 ausgestattet, jedoch kann im Rahmen der Erfindung auch lediglich einer dieser beiden Meßfühler 10 und 12 vorgesehen werden.
Gemäß den Fi g. 1 und 2 ist die Brennkraftmaschine sowohl mit dem Luftdurchflußmcßfühler 10 als auch dem pneumatischen Druckmeßfühler 12 ausgestattet, jedoch kann im Rahmen der Erfindung auch lediglich einer dieser beiden Meßfühler 10 und 12 vorgesehen werden.
Nachstehend wird in Verbindung mit F i g. 3 kurz auf
die unter Verwendung des Mikrorechners erfolgenden Verarbeitungsschritte zur Regelung der Brennstoffeinspritzung
eingegangen. Wenn eine Stromversorgungsschaltung eingeschaltet wird, führt die Zentraleinheit 34
eine Initialisierungsroutine 43 zur Rückstellung des Speicherinhalts des Direktzugriffsspeichers 48 und Einstellung
der Konstanten auf ihre Anfangswerte durch. Das Programm geht dann auf eine Hauptroutine 45
über, in der eine lernende Regelung sowie die Berechnung der Brennstoff-Zufuhrrate wiederholt ausgeführt
werden, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird. Die Zentraleinheit 34 führt außerdem in Abhängigkeit
von dem bei jedem Kurbelwellen-Drehwinkcl von 30" gebildeten Kurbelwellen-Drchwinkclunterbrechungssignal
eine Unterbrechungsroutine 47 zur Bildung eines Einspritzsignals aus und führt dies der Ausgangsschnittstellenschaltung
40 zu oder führt eine Unterbrechungsroutine 49 in Abhängigkeit von einem jeweils
in vorgegebenen Perioden gebildeten Zeitgeber-Unterbrechungssignal zur Bildung des Einspritzsignals
aus und führt dies dann der Ausgangsschnittstellcnschaltung40zu.
Während der Ausführung der Hauptverarbeitungsroutine oder einer anderen Unterbrechungsroutine liest die Zentraleinheit 34 die von der Drehzahl-Signalgeberschaltung 32 erhaltenen und die Drehzahl N der Brennkraftmaschine repräsentierenden neuen Daten ein und speichert sie in einem vorgegebenen Bereich des Direktzugriffspeichers 48 ab. Ferner liest die Zentraleinheit 34 in Abhängigkeit von der jeweils in vorgegebenen Perioden oder bei jeweils einer vorgegebenen Kurbeiwellen-Drehwinkelstellung ausgeführten Analog-Digital-Umsetzungsunterbrechungsroutine die einen der Durchflußrate Q der Ansaugluft umgekehrt proportionalen Wert U repräsentierenden neuen Daten, die den Luftdruck P in der Ansaugleitung repräsentierenden neuen Daten und die die Kühlmitteltemperatur THW repräsentierenden neuen Daten ein und speichert sie in vorgegebenen Bereichen des Direktzugriffsspeichers 48 ab.
Während der Ausführung der Hauptverarbeitungsroutine oder einer anderen Unterbrechungsroutine liest die Zentraleinheit 34 die von der Drehzahl-Signalgeberschaltung 32 erhaltenen und die Drehzahl N der Brennkraftmaschine repräsentierenden neuen Daten ein und speichert sie in einem vorgegebenen Bereich des Direktzugriffspeichers 48 ab. Ferner liest die Zentraleinheit 34 in Abhängigkeit von der jeweils in vorgegebenen Perioden oder bei jeweils einer vorgegebenen Kurbeiwellen-Drehwinkelstellung ausgeführten Analog-Digital-Umsetzungsunterbrechungsroutine die einen der Durchflußrate Q der Ansaugluft umgekehrt proportionalen Wert U repräsentierenden neuen Daten, die den Luftdruck P in der Ansaugleitung repräsentierenden neuen Daten und die die Kühlmitteltemperatur THW repräsentierenden neuen Daten ein und speichert sie in vorgegebenen Bereichen des Direktzugriffsspeichers 48 ab.
Fig.4 ist ein Teil eines Ausführungsbeispiels der
Hauptroutine 45 gemäß F i g. 3 veranschaulicht Nachstehend wird in Verbindung mit F i g. 4 näher auf den
so Ablauf der lernenden Regelung und die Berechnur.Tder
Brennstoff-Zufuhrrate eingegangen.
In einem Programmschritt 50 beurteilt die Zentraleinheit 34 durch Überprüfung der festgestellten Kühlmitteltemperatur
THW, ob die Brennkraftmaschine vollständig warmgelaufen ist oder nicht Da im Warmlaufbetrieb
der Luft/Brennstoff-Verhältniszustand bewußt auf den unterstöchiometrischen (fetten) Bereich eingeregelt
wird, geht das Programm ohne Berechnung eines lernenden Regelkorrekturfaktors Fg (nachstehend als
Regelkorrektur-Lernfaktor Fc bezeichnet ist) auf einen Programmschritt 51 über, in dem ein Rückkopplungskorrekturfaktor
Fe auf den Wert 1,0 gebracht wird. Das heißt, im Programmschriu 51 wird der Vorgang
/■««—1,0 ausgeführt Das Programm geht sodann auf
einen Programmschritt 52 über, in dem die impulsdauer Tefi des Einspritzsignals in einer nachstehend noch näher
beschriebenen Weise berechnet wird. Sodann geht das Programm wieder auf den Programmschritt 50 über.
Nachdem die Brennkraftmaschine vollständig warmgelaufen ist, geht das Programm von dem Programmschritt
50 auf einen Progammschritt 53 über, bei dem die Zentraleinheit' 34 durch Überprüfung eines Lernabschlußkennfeldes
bzw. -kennbits beurteilt, ob ein Lern-Vorgang abgeschlossen ist oder nicht. Da das Lernabsehluükcnnfcld
in der vorstehend genannten Initialisierungsro'itinc
gemäß Fig.3 auf »aus« zurückgestellt
wird, genifdas Programm vom Programmschritt 53 auf
einen Programmschritt 54 über, bis der Lernvorgang abgeschlossen ist. Im Programmschritt 54 überprüft die
Zentraleinheit 34 ein Lernbetriebskennfeld bzw. -kennbii.
Da dieses Lernbetriebskennfeld ebenfalls in der Iniiiiilisierungsroutinc
gemäß Fig. 3 auf »aus« zurückgesiellt wird, geht das Programm zunächst von dem Programmschritt
54 auf die Programmschritte 55 und 56 über. Im Programmschritt 55 wird der Rückkopplungskorrekiurfaktor
Fn gleich einer Konstante Ks gesetzt. Das heißt, im Programmschritt 55 wird der Vorgang
Fn-K-, ausgeführt. Im nächsten Programmschritt 56
wird das Lernbetriebskennfeld gesetzt. Auf diese Weise gehl das Programm bei den danach wiederholten Routinen
von diesem Programmschritt auf einen Programmschrill 57 über. Die vorstehend genannte Konstante Ks
is ι auf einen bestimmten Wert festgelegt, derart, daß der
t.ufi/Brennsioff-Verhältniszustand der Brennkraftmaschine
auf den stöchiomeirischen Zustand eingeregelt wird, wenn die Regelung im geschlossenen Regelkreis
unicr Verwendung der Konstante /Cs als Rückkoppliingskorrekturfakior
Fn in einem Betriebszustand erfolgt. h:i dem der Regelkorreklur-Lernfakior Fa Null
ist und sämtliche Regelglieder des geschlossenen Regelkreises, d. h„ die Meßfühler und Einspritzventile, korrekt
ohne jegliche Fehler- bzw. Streuwertebildung oder Regelschwankungen arbeiten. Dies hat zur Folge, daß
bei der Ausführung des Programmschritts 55 der Lnl'J
Brcnnstoff-Verhältniszustand der Brennkraftmaschine rasch von einem gewünschten ubersiochsomeirischen
(mageren) Zustand auf einen in der Nähe des stöchiomeirischen Zustands liegenden Verhältniswert übergeht.
Danach werden der Lernvorgang und die Regelung im geschlossenen Regelkreis durchgeführt.
Im Programmschritt 57 beurteilt die Zentraleinheit 34
durch Überprüfung des logischen Wertes des von der I^B-Signalgeberschaltung 38 abgegebenen Luft/Brennstoff-Vcrhältnissignals,
ob der derzeitige Luft/Brennstoff-Verhäliniszustand
der Brennkraftmaschine im unlersiöchiometrischcn (fetten) Bereich liegt Wenn dies
der Fall ist. geht das Programm auf einen Programmschritt 58 über, bei dem der Rückkopplungskorrekturfaktor
Fn um einen vorgegebenen Wert K1 verringert
wird. Das heißt, im Programmschritt 58 wird der Rechenvorgang Fb*- Fb- K, ausgeführt. Sodann geht
das Programm auf einen Programmschritt 60 über. Wenn im Programmschritt 57 festgestellt wird, daß das
Luft/Brennstoff-Verhältnis im überstöchiometrischen (mageren) Bereich liegt, wird auf einen Programmschritt
59 übergegangen, in dem der Rechenvorgang Fn-Fe+K, durchgeführt wird, woraufhin das Programm
auf den Programmschritt 60 übergeht In den Programmschritten 57 bis 59 erfolgt somit die Einstellung
des Rückkopplungskorrekturfaktors Fb-
Im nächsten Programmschritt 60 beurteilt die Zentraleinheit
34, ob eine Inversion des Luft/Brennstoff-Verhällnissignals
aufgetreten ist oder nicht, d. h., ob ein Unterschied zwischen den logischen Werten des im
Rahmen der Routine des derzeitigen Zyklus erhaltenen Luft/Brennsloff-Verhältnissignals und des im Rahmen
der Routine des vorherigen Zyklus erhaltenen Luft/ Brennstoff-Verhältnissignals vorliegt. Ist eine Signalinversion
aufgetreten, so geht das Programm auf einen Programmschritt 61 über. Wenn dagegen keine Signalinversion
aufgetreten ist,geht das Programm wieder auf den Programmschritt 52 über. Im Programmschritt 61
beurteilt die Zentraleinheit 34, ob die Signalinversion durch ^inen Übergang vom unlerstöchiometrischen
(fetten) Zustand zum überstöchiometrischen (mageren)
ίο Zustand verursacht ist oder nicht. Beruht die Signalinversion
auf einem Übergang vom unterstöchiometrischen (fetten) zum überstöchiometrischen (mageren)
Bereich, geht das Programm auf einen Programmschritt 63 über. Wenn die Signalinversion auf einem Übergang
vom überstöchiometrischen (mageren) zum unterstöchiometrischen (fetten) Bereich beruht, geht das Programm
auf einen Programmschritt 62 über, bei dem der derzeitige Rückkopplungskorrekturfaktor Fb in einen
vorgegebenen Bereich des Direktzugriffspeichers 48 als Maximalwert Fbhax eingespeichert wird. Sodann geht
das Programm auf den Programmschritt 52 über. Wenn im Programmschritt 61 ermittelt wird, daß die Signalinversion
auf einem Übergang vom unterstöchiometrischen (fetten) zum überstöchiometrischen (mageren)
Bereich beruht, wird im Programmschritt 63 der Mittelwert Fbc des Rückkopplungskorrekturfaktors Fu aus
der Gleichung
berechnet, wobei Fbmax den in dem Direktzugriffsspeicher
48 abgespeicherten Maximalwert und Fb den derzeitigen
Rückkopplungskorrekturfaktor, der dem Minimalwert Fbmin des Rückkopplungskorrekturfaktors Fb
äquivalent ist, bezeichnen.
In Fig. 5 ist die Wirkung der vorstehend beschriebenen
Programmschritte 57 bis 63 veranschaulicht, in F i g. 5 (A) ist der Rückkopplungskorrekturfaktor Fb
aufgetragen, während in Fig.5 (B) die Ausgangsspannung
des (VMeßfühlers 24 wiedergegeben ist. Der Rückkopplungskorrekturfaktor Fb wird bei jedem Routinenzyklus
schritt- oder stufenweise um den Wert K, verringert, wenn die Ausgangsspannung des CVMeßfühlers
24 den Wert aufweist, der den unterstöchiometrischen (fetten) Liift/Brennstoff-Verhältniszustand angibt.
Dagegen wird der Faktor Fb bei jedem Routinenzyklus
schritt- oder stufenweise um den Wert Ki erhöht,
wenn die Ausgangsspannung des OrMeßfühlers 24 den Wert annimmt, der den überstöchiometrischen (mageren)
Luft/Brennstoff-Verhältniszustand bezeichnet Im Prog.-ammschritt 63 wird der Mittelwert Fbc des Maximalwertes
Fbmax und des Minimalwertes Fbmin. des Rückfcopplungskorrekturfaktors Fb in der in F i g. 5 veranschaulichten
Weise berechnet
In einem nächsten Programmschritt 64 beurteilt die Zentraleinheit 34, ob der Mittelwert Fecdes Rückkopplungskorrekturfaktors
Fb kleiner als oder gleich einem oberen Grenzwert Κυρ ist. Wenn Fbc, — Κυρ ist geht
das Programm auf einen Programmschritt 65 über. Dagegen geht das Programm auf einen Programmschritt
66 über, wenn Fbc > Κυρ ist. Im Programmschritt 66
wird der in der Initialisierungsroutine gemäß F i g. 3 auf Null zurückgestellte Regelkorrektur-Lernfaktor Fg um
einen vorgegebenen Wert Kf erhöht Das heißt, im Programmschritt 66 wird der Rechenvorgang Fg-Fg+ Kf
ausgeführt, woraufhin das Programm wieder auf den Programmschritt 52 übergeht
Im Programmschritt 65 beurteilt die Zentraleinheit 34, ob der Mittelwert FBc des Rückkopplungskorrekturfaktors
Fb größer als oder gleich einem unteren Grenzwert /Cueist. Wenn Fbc
< Knvist, geht das Programm
auf einen Programmschritt 67 über, bei dem der Regelkorrektur-Lernfaktor Fc um den vorgegebenen Wert
Kf verringert wird, woraufhin das Programm wieder auf den Programmschritt 52 übergeht. Das heißt, im Programmschritt
67 wird der Rechenvorgang Fg*- Fc- Kr ausgeführt. Ist dagegen Fbc ^ Klw, so
geht das Programm vom Programmschritt 65 auf einen Programmschritt 68 über, bei dem das Lernabschlußkennfeld
gesetzt wird. Wenn nämlich im Programmschritt 65 Fbc ^ Klw ist, liegt der Mittelwert Fbc im
Bereich zwischen dem unteren Grenzwert Klw und dem
oberen Grenzwert Kup, d. h., es gilt Klw £ Fbc ^ Kiip,
so daß der Lernvorgang abgeschlossen 1st. Das Programm geht sodann über den Programmschritt 51, bei
dein der RückkoppiüfigsküffckiüiiäkUjf Fflüuf Null gesetzt
wird, auf den Programmschritt 52 über.
Nachstehend wird näher auf die Berechnung der Brennstoff-Zufuhrrate, d. h.,die Berechnung der Impulsdauer
Tefi des Einspritzsignals im Programmschritt 52 eingegangen. In einem Schritt 52a wird eine Brennstoffeinspritz·Basisimpulsdauer
Tp berechnet. Hierbei gibt es zwei Verfahren zur Berechnung der Basisimpulsdauer
Tp. Bei dem einen Verfahren wird die Basisimpulsdauer Tp in Abhängigkeit von der Drehzahl N der
Brennkraftmaschine und der Ansaugluft-Durchflußrate Q unter Verwendung einer algebraischen Funktion berechnet.
Das heißt, die Basisimpulsdauer Tp wird aus den in dem Direktzugriffsspeicher 48 in der vorstehend beschriebenen
Weise abgespeicherten Eingangsdaten N und i/unter Verwendung der Funktion
_ „ 1000
jp=rL
IJ. N
berechnet, wobei K eine Konstante ist. Bei dem anderen Verfahren wird die Basisimpulsdauer Tp durch eine In- -to
terpolationsrechnung unter Verwendung eines Datenkennfeldes in Abhängigkeit von der Drehzahl N und
dem Ansaugleitungsdrsjck P der Brennkraftmaschine
berechnet. Das heißt, das in der nachstehenden Tabelle wiedergegebene Datenkennfeld der Brennstoffeinspritz-BasisimpuIsdauer
Tp (ms) in Relation zu der Drehzahl A/(min-') und dem Ansaugleitungsdruck P
(mm Hg abs) ist im Festspeicher 56 vorgespeichert und die Sasisimpulsdauer Tp wird unter Verwendung diese
Datenkennfetdes in Abhängigkeit von den in dem Direktzugriffsspeicher
48 abgespeicherten Eingangsdaten Nund /"berechnet.
200 250 300 350 400
750
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
1200
1600
2000
2400
2800
3200
6500
2.0
2.0
2.1
Zl
Zl
2.0
2.1
Zl
Zl
23
2.3
Z4
2.4
2.4
Z2 25
22 25
Z6
Z6
2.7
Z7
Z7
2.8
Z8
Z6
2.7
Z7
Z7
2.8
Z8
3.0
3.0
3.1
3.1
3.1
3.2
3.2
3.0
3.1
3.1
3.1
3.2
3.2
3.5
35
3.6
3.6
3.6
3.7
3.7
35
3.6
3.6
3.6
3.7
3.7
Z5 Z8 3.1 35 4.0
5.0
5.0
5.1
5.1
5.1
52 52
5.0
5.1
5.1
5.1
52 52
55
55
ftO In einem Schritt 52b berechnet die Zentraleinheit 34
eine endgültige Brennstoffeinsprilz-lmpulsdauer Tm
auf der Grundlage der Basisimpulsdauer Tp, des Rückkopplungskorrekturfaktors
Fb, des Kühlmittelteinpcraturkorrekturfaktors cc (THW), des Regclkorrektur-Lernfaktors
Fc, eines weiteren Korrekturfaktors/? und
der unwirksamen Einspritzzeit Tv des Einspritzventils 26 gemäß folgender algebraischer Funktion:
Tp ■ K(THW) ■ Fb ■ (LO+ FB+/S) + 7V
Hierbei wird der Kühlmitteltempc.atur-Korrckturfaktor a (THW) in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur
THW der Brennkraftmaschine zur Steigerung der Brennstoff-Zufuhrrate im Warmlaufbclricb
der Brennkraftmaschine verwendet. Der weitere Kot rekturfaktor/? umfaßt einen Brennstoff-Zuwaehskocffi
zienten für den Betrieb direkt nach einem Anlassen und einen Breriiistoif-Zuwachskoein/ienien für Bcschlcunigungsvorgänge.
Die berechnete Brcnnstoffeinsprii/-Impulsdauer Tw wird in einem Schritt 52c in einen vorgegebenen
Bereich des Direktzugriffsspeichers 48 einspeichert. Die Brcnnstoffeinspritz-Impulsdauer Tm
wird durch die in F i g. 3 veranschaulichte Unlcrbrcchungsroutine
für den Brennstoffeinspritzbetrieb ausgelesen und in ein Einspritzsignal mit der Impulsdauer
TfF/ umgesetzt. Das derart umgesetzte Einspritzsignal
wird sodann zur Erregung des Brennstoff- Einspriizventils
26 der Ausgangsschnittstellenschaltung 40 zugeführt.
In Fig.6 ist die Wirkungsweise der Verarbeitungsroutine
gemäß Fig.4 veranschaulicht. Hierbei sind in
Fig.6(A) das Lernbetriebskennfeld, in Fig.6(B) das
Lernabschlußkennfeld, in Fig.6(C) der Rückkopplungskorrekturfaktor
Fe. in Fig.6(D) das Luft/Brcnnstoff-Gemischverhältnis
in der Brennkraftmaschine und in ρ j a 5 'E^ der Rcelkorrckiur-Lemfaktor F?.- wiedergegeben.
Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Regelverführens
wird somit der Luft/Brennstoff-Verhältniszustand auf einen gewünschten Wert im überstöchic metrischen
(mageren) Bereich eingeregelt. Zum Beispiel sei davon ausgegangen, daß das gewünschte Luft/Brcnnstoff-.SolI-verhältnis
18,5 beträgt, während das mit Hilfe der Regelung erhaltene Luft/Brennstoff-Istverhältnis den Wert
17,0 aufweist. In Fi g. 6 (D) ist mit a das vorstehend genannte
Luft/Brennstoff-Sollverhältnis, mit b das vorstehend
genannte Luft/Brennstoff-Istverhältnis und mit <.· die Differenz zwischen dem gewünschten Sollverhältniswert
und dem tatsächlichen Istverhältniswert wiedergegeben. Die Differenz c, die durch den Abweichungsbetrag des gemessenen bzw. eingeregelten Wertes entsteht
und von- den Regelgliedern des Regelsystems verursacht wird, bezeichnet die Abweichung der Luft/
Brennstoff-Verhältnisregelung. Wie in F i g. 6 (C) dargestellt
ist, wird der Rückkopplungskorrekturfaktor Fu im
allgemeinen bei 1,0 gehalten (Fb= 1,0). Wenn jedoch der Lernvorgang ausgeführt wird, d. h„ wenn der Rückkopplungsregelvorgang
ausgeführt wird, wird der Rückkopplungskorrekturfaktor F#zu Beginn dieses Rcgelvorgangs
auf den Wert Ks gebracht (Fn«— Ks). Falls
keinerlei Regelabweichung vorliegt, wird das Luft/ Brennstoff-Istverhältnis b einem dicht beim stöchiomctrischen
Luft/Brennstoff-Verhältnis d liegenden Wert
angenähert, indem der Rückkopp'.ungskorrckiurfa.ktor
Fb auf den Wert Ks gebracht wird. Liegt jedoch eine
Regelabweichung c vor, so weicht das Lufl/Brennstoff-Istverhältnis
b zu Beginn des Lernvorgangs (Rückkopp-
lungsrenelvorgang) in starkem Maße vom stöchiometrischen
Luft/Brennstoff-Verhältnis d ab. Erfindungsgemäß
wird das Luft/Brennstoff-Istverhältnis b einem ! -licht beim stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältrfis
d liegenden Wert angenähert, indem der Rückkopplungskorrekturfaktor FB in Abhängigkeit vom Ausgangssignal
des OrMeßfühlers 24 verändert wird, d. h., indem der Rückkopplungsrcgelvorgang auf der Basis
des Ausgangssignals des 02-Meßfühlers 24 ausgeführt wird. Ferner wird der Rückkopplungskorrekturfaktor
Fn selbst derart gesteuert, daß sein Mittelwert Fbc in
einem gegebenen Bereich liegt, so daß z. B. gilt K1V, <
Fbc ί K1Ir. Diese letztere Steuerung des Rückkopplungskorrekturfaktors
Fb erfolgt durch Änderung des Regelkoc-ektur-Lernfaktors Fa
Der Lernvorgang erfolgt somit sowohl durch Einstellung des Regelkorrektur-Lernfaktors Fc dahingehend,
daß der Mittelwert FBC des Rückkopplungskorrekturfaktors
Fb innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt
(sL-firaffierter Bereich in F i g. 6 (C)), ais auch durch Einstellung
des Rückkopplungskorrekturfaktors Fb dahingehend,
daß Sich das Luft/Brennstoff-Istverhältnis einem
dicht beim stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis
liegenden Wert annähert. Wenn der Mittelwert Fbc innerhalb des schraffierten Bereiches von F i g. 6 (C)
liegt, ist der Lernvorgang abgeschlossen. Danach wird die Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses im Rahmen
eines geschlossenen Regelkreises beendet, indem der Rückkopplungskorrekturfaktor Fs auf den Wert 1,0
festgelegt wird CFs=LO), und der Uift/Brennstoff-Verhahniszustand
wird sodann unter Verwendung des Regelkorrektur-Lernfaktors Fc im Rahmen einer offenen
Steuerkette geregelt. Dies hat zur Folge, daß das Luft/ Brennstoff-Istverhältnis b in derF i g. 6 (D) veranschaulichten
Weise auf dem Wert des gewünschten Luft/ .Brennstoff-Sollverhältnisses a gehalten wird.
Wie in Verbindung mit der Verarbeitungsroutine ge-
m5(l 17 1 a A ί™ r.;nr.olnf.n U=^k-UU.,- I . J— I ..f{/
Brennstoff-Istverhältnis genau auf den gewünschten mageren bzw überstöchiometrischen Lufi/Brennstoff-Verhältniszustand
eingeregelt werden, auch wenn die Regelglieder des Regelsystems hinsichtlich ihre Meßwerte
und/oder Regelwerte Fehler oder Abweichungen aufweisen. Da gemäß der Verarbeitungsroutine nach
F i g. 4 der Rückkopplungskorrekturfaktor Fs zu Beginn
des Lernvorgangs sofort auf den Wert Ks gebracht und beim Abschluß des Lernvorgangs sofort auf den Wert
1.0 zurückgeführt wird, läßt sich die für den Lernvorgang erforderliche Zeitdauer verkürzen. Während des
Lernvorgangs wird das Luft/Brennstoff-lstverhältnis
durch die im geschlossenen Regelkreis erfolgende Regelung (Rückkopplungsregelung) auf einen in bezug auf
das gewünschte überstöchiometrische bzw. magere Luft/Brennstoff-Verhältnis unterschiedlichen Wert eingeregelt
Vorzugsweise sollte daher die Dauer des Lernvorgangs möglichst weitgehend verkürzt werden.
In Fig.7 ist ein Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Hauptroutine 45 gemäß F i g. 3 veranschaulicht. Der Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen
gemäß den F i g. 4 und 7 liegt in dem Steuerverfahren des Rückkopplungskorrekturfaktors Fb zu Beginn
und beim Abschluß des Lernvorgangs. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede der Verarbeitungsroutine
gemäß Fig.7 in bezug auf die Routine gemäß F i g. 4 näher eingegangen.
Wenn bei der Verarbeitungsroutine gemäß F i g. 7 im Programmschritt 50 ermittelt wird, daß sich die Brennkraftmaschine
im Warmlaufbetrieb befindet, springt das Programm direkt zum Programmschritt 52 weiter, in
dem die Brennstoff-Zufuhrrate berechnet wird. Wenn im Programmschritt 53 gemäß F i g. 7 festgestellt wird,
daß das Lernabschlußkennfeld gesetzt ist, geht das Programm auf einen Programmschritt 70 über, bei dem die
Zentraleinheit 34 feststellt, ob der Rückkopp'.tingskorrekturfaktor
F« kleiner als oder gleich 1,0 ist. Wenn Fa
> 1,0 ist, geht das Programm auf einen Programnischritt
71 über, in dem der Rechenschritt Fb*- Fb — K, ausgeführt wird. Falls Fb :£ 1,0 ist, geht das Programm
auf einen Programmschritt 72 über, bei dem der Faktor Fb zwangsweise auf den Wert 1,0 gebracht wird. Danach
geht das Programm wieder auf den Programmschritt 52 über. Wenn im Programmschritt 53 gemäß F i g. 7 ermitteil
wird, daß der Lernvorgang noch nicht abgeschlossen ist, geht das Programm ohne den Rückkopplungskorrekturfaktor
Fb auf den Wert ^s zu bringen zum
Programmschritt 57 über und die Regelung im geschlossenen Regelkreis wird ausgeführt. Bei der Verarbeitungsroutine
gemäß F i g. 7 führt die Zentraleinheit 34 weiterhin nach dem im Programmschritt 68 erfolgten
Setzen des Lernabschlußkennfeldes im Programmschritt 52 die Berechnung der Brennstoff-Zufuhrrate
durch, ohne den Rückkopplungskorrekturfaktor Fb auf den Wert 1,0 zu bringen.
in F i g. 8 ist die Wirkungsweise der Verarbeitungsroutine gemäß Fig.7 veranschaulicht. Hierbei sind in
F i g. 8 (A) das Lernabschlußkennfeld, in F i g. 8 (B) der Rückkopplungskorrekturfaktor Fb, in F i g. 8 (C) das
Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis in der Brennkraftmaschine und in F ι g. 8 (D) der Regelkorrektur-Lernfaktor
Fc dargestellt Da bei der Verarbeitungsroutine gemäß Fig.4 der Rückkopplungskorrekturfaktor Fb
zur Verkürzung der Lernzeitdauer zu Beginn des Lern-Vorgangs von dem Wert 1,0 auf den Wert Ks und beim
Abschluß des Lernvorgangs wieder auf den Wert 1,0 gebracht wird, findet entsprechend ein sofortiger Übergang
dc5 Lüii/BrcünäiGii-VcniäitniSZüSiäriucS vom
überstöchiometrischen (mageren) zum stöchiometrisehen Zustand statt und umgekehrt Dies hat zur Folge,
daß sich das Maschinendrehmoment zu Beginn und beim Abschluß des Lernvorgangs rasch ändert, was zu
einer Verschlechterung der Betriebscharakteristik der Brennkraftmaschine führt. Gemäß der Verarbeimgsroutine
nach F i g. 7 wird daher der Rückkopplungskorrekturfaktor Fb zu Beginn und bei Beendigung des Lernvorgangs
allmählich verändert, wie dies in Fig.8(B) veranschaulicht ist, und zwar in Abhängigkeit von einer
vorgegebenen Zeitkonstante, die auf der Basis der Konstanten K, bestimmt wird. Hierdurch ändert sich der
Luft/Brennstoff-Verhältniszustand allmählich, wie dies
in F i g. 8 (C) veranschaulicht ist, was eine bessere Betriebscharakteristik der Brennkraftmaschine zur Folge
hat Im übrigen entspricht die W;rkungsweise der Verarbeitungsroutine
gemäß Fig.7 derjenigen der Verarbeitunsgsroutine
gemäß F i g. 4.
Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Regelverfahrens kann somit der Luft/Brennstoff-Verhältniszustand
im Rahmen einer offenen Steuerkette auch dann auf einen gewünschten überstöchiometrischen bzw. mageren
Luft/Brennstoff-Verhältniszustand genau eingeregelt werden, wenn bei den im Rahmen der Regelung
verwendeten Meßfühlern und Regelgliedern Abweichungen oder Fehler hinsichtlich der Meßwerte und/
oder Regelwerte auftreten. Die Kennwerte für die von einer mit einem Magergemisch betriebenen Brennkraftmaschine
ausgestoßenen Emissionsmengen an HC, CO und NOi sowie der Brennstoffverbrauch und das Aus-
13
gangsdrehmoment einer solchen Brennkraftmaschine lassen sich daher erheblich verbessern.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Regelung
des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer Brennkraftmaschine werden somit zunächst den
Betriebszustand der Brennkraftmaschine angebende Betriebparametersignale und ein Luft/Brennstoff-Verhältnissignal
gebildet, das angibt, ob das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis
der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen (fetten) oder übeistöchiometrisehen
(mageren) Bereich liegt Wenn die Eirennkraftmaschine in einem vorgegebenen Betriebszustand arbeitet,
=vird die Brennstoff-Zufuhrrate im Rahmen eines geschlossenen
Regelkreises zur Bestimmung eines Regelkorrektur-Lernfaktors Fc in Abhängigkeit von den Be- ,-5
triebsparametersignalen und dem Luft/Brsnnstoff-Verhältnissignal
geregelt Bei dieser im geschlossenen Regelkreis erfolgenden Regelung wird eiim Rückkopplungskorrekturfaktor
Fb in Abhängigkeit von dem Luft/ Brerinswff-Verhälinissignai berechnet und die Brennstoff-Zufuhrrate
in Abhängigkeit von dem berechneten Rückkopplungskorrekturfaktor Fb korrigiert, wodurch
das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis auf einen Wert in der Nähe des stöchiometrischen Verhältniswertes
eingeregelt wird. Gleichzeitig wird der Regpslkorrektur- 2s
Lernfaktor Fc derart eingestellt, daß der Rückkopplungskorrekturfaktor
Fb innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, während zur selben Zeit das Luft/
Brennstoff-Verhältnis nahe dem stöchiomiitrischen Verhouiiiswcri
gehauen wird. Nach Beendigimg der Regelung im geschlossenen Regelkreis wird diii; Brennstoff-Zufuhrrate
im Rahmen einer offenen Steuerkette in Abhängigkeit von den Betriebsparame^rsigrialen und dem
eingestellten Regelkorrektur»Lernfaktor ils geregelt, so
daß der Luft/Brennsloff-Verhältnisiujtaixl auf einem
vom stöchiometrischen Zustand abweichenden gewünschten Wert einregelbär ist.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen
40
50
55
60
65
Claims (8)
1. Verfahren zur Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses
bei einer Brennkraftmaschine, bei dem mittels einer MeBfühlereinrichtung das Vorliegen
eines unterstöchiometrischen oder überstöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältniswertes
ermittelt und ein dem Meßergebnis entsprechendes Luft/Brennstoff-Verhältnissignal abgegeben wird,
der jeweilige Betriebszustand der Brennkraftmaschine zur Bildung von entsprechenden Maschinenparametersignalen
überwacht wird und die Brennstoff-Zufuhrrate der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit
von den Maschinenparametersignalen und dem Luft/Brennstoff-Verhältnissignal bei Vorliegen
eines vorgegebenen Betriebszustands der Brennkraftmaschine im geschlossenen Regelkreis geregelt
wird, wobei ein auf die Brennstoff-Zufuhrrate bezogener Rück^pplungskorrekturfaktor in Abhängigfceit
vom Lud/Brennstoff-Verhältnissigna! berechnet
und die Brennstoff-Zufuhrrate der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem berechneten
Rückkopplungskorrekturfaktor zur Einregelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses auf einen im
stöchiometrischen Bereich liegenden Wert korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Regelkorrektur-Lernfaktor derart eingestellt wird, daß der Rückkopplungskorrekturfaktor innerhalb
eines vorgegebenen Bereiches liegt, während gleichzeitig d's Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis
nahe dem stöchiometrischen Wert gehalten wird, und daß die Brennstoff-Zufuhrr ate der Brennkraftmaschine
im Rahmen einer offenen Steuerkette in A hhängigkeit von den Maschinenparametersignalen
und dem eingestellten Regelkorrektur-Lernfaktor zur Einregelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses
auf einen vom stöchiometrischen Zustand abweichenden Wert gesteuert wird, nachdem die
Regelung im geschlossenen Regelkreis abgeschlossen ist.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß im geschlossenen Regelkreis ein Mittelwert des Rückkopplungskorrekturfaktors berechnet
und der Regelkorrektur-Lernfaktor derart eingestellt wird, daß der Mittelwert innerhalb eines vorgegebenen
Bereiches liegt, während gleichzeitig das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis nahe dem stöchiometrischen
Zustand gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert aus den Maximal- und
Minimalwerten des Rückkopplungskorrekturfaktors berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungskorrekturfaktor zu
Beginn der Regelung im geschlossenen Regelkreis zunächst auf einen innerhalb des vorgegebenen Bereiches
liegenden Wert eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung im geschlossenen Regelkreis durchgeführt wird, bis der
Rückkopplungskorrekturfaktor innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung mittels der offenen Steuerkette
direkt nach Beendigung der Regelung im geschlossenen Regelkreis die Steuerung der Brennstoff-Zufuhrrate
der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den Maschinenparametersignalen und
dem eingestellten Regelkorrektur-Lernfaktor zur allmählichen Änderung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses
von einem im stöchiometrischen Bereich liegenden Wert auf einen vom stöchiometrischen
Zustand abweichenden gewünschten Wert umfaßt
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Betriebszustand im
vollständig warmgelaufenen Zustand der Brennkraftmaschine vorliegt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung im geschlossenen Regelkreis
jeweils zumindest einmal ausgeführt wird, nachdem die Brennkraftmaschine angelassen und
vollständig warmgelaufen ist.
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