DE3201372A1 - Rueckkopplungs-steuersystem fuer das luft/kraftstoff-verhaeltnis eines verbrennungsmotors mit mehreren zylindern sowie rueckkopplungs-steuerverfahren fuer das luft/kraftstoff-verhaeltnis eines verbrennungsmotors mit mehreren zylindern - Google Patents
Rueckkopplungs-steuersystem fuer das luft/kraftstoff-verhaeltnis eines verbrennungsmotors mit mehreren zylindern sowie rueckkopplungs-steuerverfahren fuer das luft/kraftstoff-verhaeltnis eines verbrennungsmotors mit mehreren zylindernInfo
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Description
Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern sowie Rückkopplungs-Steuerverfahren für
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem mit qeschlossener Schleife für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines
Verbrennungsmotors sowie ein Verfahren zur Zuführung eines optimalen Luft/Kraftstoff-Gemisches zu einem
Verbrennungsmotor.
Hierbei wird ein Abgas- oder Sauerstoff-Fühler verwendet/
um die Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgas von dem Verbrennungsmotor zu ermitteln? das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis wird in Abhängigkeit von dem Ergebnis eines Vergleiches zwischen dem Auf--umgssignal
des Abgasfühlers und einem vorgegebenen Bezugswert eingestellt, d.h., auf den Sollwert geregelt.
Ein solches Steuersystem kann jedoch nur entscheiden, ob das Ausgangssignal des Fühlers größer als der Bezugswert
ist oder nicht, d.h., ob das festgestellte Luft/Kraftstoff-Verhältnis kleiner als dei/stöchiometrische
Wert ist, so daß also das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
ohne Änderung von Zylinder-zu-Zylinder eingestellt wird, wenn dieses Grundprinzip bei einem Verbrennungsmotor
mit mehreren Zylindern verwendet wird; dabei erfolgt die Regelung also nur in der Weise, daß
der Mittelwert für die verschiedenen Zylinder konstant
gehalten wird. Dieses herkömmliche Steuersystem ist also nicht geeignet, die Schadstoffemission und den
wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch bei ungünst · Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von Zylin
der-zu-Zylinder zu verbessern.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern sowie ein zugehöriges Verfahren zu schaf
fen, bei denen nicht nur der Mittelwert der Luft/Kraftstoff-Verhältnisse der verschiedenen Zylinder, sondern
auch die einzelnen Luft/Kraftstoff-Verhältnisse der einzelnen Zylinder so gesteuert werden können,
daß sich eine gleichmäßige Verteilung des Luft/Kraftstoff-Gemisches
auf die einzelnen Zylinder ergibt.
Das Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
eines Verbrennungsmotors mit mehre-0 ren Zylindern nach der vorliegenden Erfindung weist
einen Fühler für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, um die Zusammensetzung des Abgases am Zusammenfluß der
Abgasströme von den einzelnen Zylindern festzustellen und ein Fühlersignal zu erzeugen, welches dieses Luft/
Kraftstoff-Verhältnis darstellt, weiterhin eine Steuereinheit für die Erzeugung eines Steuersignals entsprechend
dem Fühlersignal und eine Kraftstoffzuführeinrichtung
auf, um den einzelnen Zylindern ein Luft/ Kraftstoff-Gemisch mit definiertem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
unter der Steuerung des Steuersignals zuzuführen. Die Steuereinheit dieses Systems enthält
eine Einrichtung für die überwachung bzw. überprüfung
der Fluktuationen des Fühlersignals, um die Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von Zylinder-
zu Zylinder festzustellen, sowie eine Einrichtung für die Modifizierung des Steuersignals, um die festgestellte
Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von Zylinder zu Zylinder gleichmäßig zu machen.
Darüberhinaus kann die Kraftstoffzuführeinrichtung
jedem Zylinder unter der Steuerung des modifizierten
Steuersignals ein Gemisch mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zuführen, daß für die einzelnen Zylinder unterschiedlich eingestellt wird.
Das Rückkopplungs-Steuerverfahren für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern weist die folgenden Schritte auf: Die
Zusammensetzung des Abgases wird am Zusammenfluß der Abgasströme von den einzelnen 7ylindern ermittelt und
ein Fühlersignal erzeugt, welches das vorhandene Luft/
Kraftstoff-Verhältnis darstellt; entsprechend dem Fühlersignal
wird ein Steuersignal erzeugt; dxe Fluktuationen des Fühlersignals werden überwacht bzw. überprüft,
um die Zylinder-zu-Zylinder-Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses festzustellen. Das Steuersignal
wird so modifiziert, daß die festgestellte Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von
Zylinder zu Zylinder gleichmäßig gemacht wird. Jedem einzelnen Zylinder wird unter der Steuerung des modifizierten
Steuersignals ein Luft/Kraftstoff-Gemisch mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zugeführt, das
für die einzelnen Zylinder unterschiedlich eingestellt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-49-
Fig. 1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Rückkopplungs-Steuersystems für
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach der vorliegenden Erfindung,
5
5
Fig. 2 eine Kurvendarstellung einer typischen Kurve eines Sauerstoff-Fühlers,
Fig. 3 ein Diagramm einer Wellenform des Aus-. gangssignals des Sauerstoff-Fühlers bei
dem Betriebszustand, bei dem die Zylinder-zu-Zylinder-Verteilung
des Luft/ Kraftstoff-Verhältnisses ungleichmäßig ist,
Fig. 4 ein Diagramm einer Wellenform des Ausgangssignals des Sauerstoff-Fühlers
mit kleinen Fluktuationen, die auf die ungleichmäßige Zylinder-zu-Zylinder-Verteilung
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
0 zurückzuführen sind,
Fig. 5 ein bei der ersten Ausfuhrungsform verwendetes
Flußdiagramm,
Fig. 6A eine Darstellung einer zweiten Aut;führungs
form der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6B ein iFlußdiagramm, das bei der zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung 0 verwendet wird,
Fig. 7 eine Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Rückkopplungs-Steuersystems für
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach der vor
liegenden Erfindung,
Fig. 8 ein bei der dritten Ausführungsform verwendetes Flußdiagramm, und
Fig. 9 verschiedene Wellenformen, die an den verschiedenen Stufen des Steuersystems gemäß
der dritten Ausführungsform auftreten.
Eine erste Ausführungsform eines Rückkopplungs-Steuersystems für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach der Erfindung
ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Sauerstoff-Fühler 1 ist an einer Stelle angeordnet, an der sich die
verschiedenen Auslaßleitungen bzw. Auspuffkrümmer 2 eines Verbrennungsmotors 6 mit mehreren Zylindern treffen.
Weiterhin sind ein Fühler 3 für die Menge der Ansaugluft. der sich in einem Ansaugrohr 4 befindet, und
ein Rotationsaufnehmer 5 vorgesehen, der die Drehung einer an einer Kurbelwelle 7 angebrachten Scheibe 8
feststellt.
Die Ausgangssignale des Sauerstoff-Fühlers 1, des Fühlers
3 für die Luftmenge und des Rc t.üti on «Aufnehmers
5 werden einer Steuereinheit 9 zugeführt, die einen Mikrocomputer aufweist. In dem Eingabeabschnitt 10 der
Steuereinheit 9 werden einige Eingangssignale durch Analog/Digital-Wandler in digitale Signale umgewandelt;
beispielsweise wird das Ausgangssignal des Rotationsaufnehmers 5 durch eine Impulszählschaltung in ein
digitales Signal umgesetzt, welches die Drehzahl des Verbrennungsmotors darstellt. Anschließend werden alle
diese Signale zu einem Steuerabschnitt oder einer Zentraleinheit (central processing unit = CPU) 12 über
einen BUS 11 geleitet.
Die Zentraleinheit CPU verschiebt die Daten zu und von
einem Speicher 13, wodurch die eingegebenen Daten verarbeitet
werden; außerdem schickt sie die Ausgangsdaten zu einem Ausgabeabschnitt 14. In Abhängigkeit
von den Ausgangsdaten der CPU 12 liefert der Ausgabeabschnitt 14 Steuersignale zu Einspritzeinrichtungen
15 bis 18 der einzelnen Zylinder, um die Kraftstoffzufuhr
zu den einzelnen Zylindern zu steuern.
In dem Eingabeabschnitt 10 ist eine Schaltungsanordnung für die Erzeugung von Unterbrechungs-Anforderungssignalen
zu den Zeitpunkten vorgesehen, wenn das Signal des Rotationsaufnehmers eingegeben wird und wenn
der Analog/Digital-Wandler eine Umwandlung beendet, sowie zu jedem vorgegebenen Zyklus.
Das Steuersystem mit diesem Aufbau hat die folgende Funktionsweise: Ein characteristisches Ausgangssignal
des Sauerstoff-Fühlers 1 ist in Fig. 2 dargestellt; dabei tritt in der Nähe des stöchiometrischen Punktes
ein steiler Übergang auf. Am stöchiometrischen Punkt ändert sich die Ausgangscparmung des Fühlers nahezu
linear mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Eine Rückkopplungsregelung
wird auf der Basis des Lu ft/Kraftstoff-Verhältnisses
durchgeführt, das aus dem Vergleich zwischen der Ausgangsspannung des Sauerstoff-Fühlers
und einem vorgegebenen Bezugswert bekannt ist. Damit wicd also das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in der Nähe
des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
gehalten, wobei es aufgrund der Regelschwingungen auf beiden Seiten des Bezugswertes schwingt? dier-e Regelschwingungen
werden in der Hauptsache durch die Transportverzögerungszeit verursacht, die das Luft/Kraftstoff-Gemisch
für seine Strömung zu dem Sauerstoff-
Fühler benötigt.
Wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Zylinder zu Zylinder gleichmäßig ist, so liefert der Sauerstoff-Fühler
1 die in Fig. 3 gezeigte Kurve der Ausgangsspannung. In der Praxis sind jedoch bei einem Verbrennungsmotor
die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse von Zylinder zu Zylinder unterschiedlich, und das Abgas
von jedem Zylinder erreicht den Sauerstoff-Fühler 1 zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten. Deshalb
schwankt die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Fühlers in geringem Maße jedes Mal dann, wenn das Abgas von
den einzelnen Zylindern den Sauerstoff-Fühler 1 erreicht. Deshalb gibt diese kleinen Schwankungen bzw.
Fluktuationen sowohl in den fetten Perioden A als auch in den mageren Perioden B des Luft/Kraftstoff-Gemisches,
wie in Fig. 4 dargestellt ist. Der große Buchstabe D in Fig. 4 soll die Differenz zwischen
dem maximalen Wert und dem minimalen Wert bei diesen Schwankungen des Fühlersignals andeuten.
Das Steuersystem nach Fig. 1 stellt diese kleinen Schwankungen des Signals des Sauerstoff-Fühlers fest
und verringert sie, um dadurch die Zylinder-zu-Zylinder-Verteilung
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, die durch die Zylinder-zu-Zylinder-Variationen in
der eingespritzten Kraftstoffmenge und die unregelmäßige
Verteilung der Ansaugluft verursacht werden, gleichmäßig zu machen. Zur Erläuterung der dabei
benutzten Zusammenhänge kann beispielsweise das in Fig. 5 dargestellte Flußdiagramm verwendet werden.
Zunächst setzt eine (nicht dargestellte) Rücksetzschaltung die verschiedenen Teile der Steuereinheit
9 zurück, wenn die Stromzuführung mit der Steuereinheit verbunden wird. In Abhängigkeit von dem Rücksetzsignal
beginnt die CPU 12 die Ausführung des Programms von dem Schritt 101. Beim Schritt 102 initialisiert
die CPU die verschiedenen Teile des Mikrocomputers, und wiederholt dann die normale Datenverarbeitung Leim
Schritt 103.
Bei dieser Verarbeitung berechnet die CPU in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, der Menge der Ansaugluft
und einem Korrekturfaktor Kw eine Basis-Impulszeit Tp für die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen. Der Korrekturfaktor
Kw dient zur Verlängerung der Impulszeit Tp entsprechend verschiedener eingegebener Daten (nicht
dargestellt), wie beispielsweise der Temperatur des Kühlmittels,
der Stellung der Drosselklappe und der Startstellung eines Zündschalters.
Beim Empfang eines Zeitgeber-Unerbrechungssignals, das periodisch durch einen Zeitgeber des Eingabeabschnittes
10 erzeugt wird, hält die CPU den normalen Ablauf des
Schrittes 103 an und beginnt die Ausführung einer speziellen Routine, die mit dem Schritt 110 anfängt. Beim
Schritt 111 befiehlt die CPU den Betriebsbeginn des Analog/Digital-Wandlers. Durch Bezeichnung eines Kanals
eines Multiplexers wird ein umzuwandelndes Signal aus den verschiedenen Arten von Eingangssignalen ausgewählt.
Nach der Beendigung der Unterbrechungsroutine kehrt die CPU zu der bisher ausgesetzten Routine am Schritt 112
zurück und setzt sie fort.
Bei der Beendigung der Umwandlung erzeugt der Analog/ Digital-Wandler ein Wandler-Unterbrechungssignal. In
Abhängigkeit von dem Wandler-Unterbrechungssignal be-
_ O^ mm
beginnt die CPU die Ausführung einer Unterbrechungs- '
routine, die mit dem Schritt 120 beginnt. Bei dieser Routine liest die CPU zunächst die Ausgangsdaten des
Analog/Digital-Wandlers am Schritt 121 und bestimmt dann am Schitt 122, ob dies das Signal des Sauerstoff-Fühlers
ist oder nicht. Wenn es nicht dieses Signal ist, wird es mit dem Schritt 123 in Abhängigkeit von
den Datenquellen an einer bestimmten Stelle eines Lese/Schreib-Speichers RAM gespeichert. Die so in dem
Speicher untergebrachten Daten werden für den Schritt
103 verwendet. Wenn die eingegebenen Daten das Signal
des Sauerstoff-Fühlers sind, wird weiterhin am Schritt
124 festgestellt, ob dieses Signals größer als ein vorgegebener Bezugswert ist. Wenn dies der FoIl ist, d.h.,
wenn sich das Signal des Sauerstoff-Fühlers im Bereich
A von Fig. 4 befindet, dann wird es' im Schritt 125 mit einem vorgegebenen minimalen Wert verglichen. Wenn
die Eingangsdaten kleiner als der vorgegebene minimale Wert sind, wird es im Schritt 126 als neuer minimaler
Wert gespeichert. Wenn die Eingangsdaten größer als der vorgegebene minimale Wert sind, werden sie im Schritt
127 mit einem vorgegebenen maximalen Wert verglichen und als neuer maximaler Wert mit dem Schritt 128 gespeichert,
wenn sie größer als der vorgegebene maxima-Ie
Wert sind.
Das Auffinden des minimalen Wertes ist in diesem Fall etwas schwierig, weil während der Übergangsperiode in
der Nähe des Bezugswertes die Ausgangsspannung des Sauerstoff-Fühlers möglicherweise als minimaler Wert
betrachtet werden kann. Um eine solche Verwechslung zu vermeiden, ist es notwendig, nach einer gewissen
zeitlichen Verzögerung eine Überprüfung durchzuführen oder dem zu überprüfenden Signal des Sauerstoff-Füh-
lers eine untere Grenze aufzuerlegen.
Auf diese Weise findet und speichert also die CPU den maximalen Wert und den minimalen Wert in den
Schwankungen des Signals des Sauerstoff-Fühlers, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Beim Schritt 129 verringert
die CPU einen Gesamt-Korrekturfaktor KO, der für alle Zylinder gemeinsam gilt, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu erhöhen, weil bei dieser Verzweigung des Flußdiagramms der Sauerstoff-Fühler anzeigt,
daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu gering ist. Der
Gesamtkorrekturfaktor wird beispielsweise entsprechend
einer Proportional- und Integral-Regelung bestimmt.
Wenn andererseits beim Schritt 124 entschieden wird, daß das Signal des Sauerstoff-Fühlers kleiner als der
Bezugswert ist, d.h., daß sich das Signal des Sauerstoff-Fühlers
im Bereich B von Fig, 4 befindet, dann berechnet die CPU beim Schritt 130 die Differenz D
zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert, die bei den Schritten 126 und 128 gespeichert- werden.
Beim nächsten Schritt 131 vergleicht die CPU die Differenz D mit einem vorgegebenen Wert DR, bei dem es
sich um eine Konstante oder um eine Funktion der Drehzahl des Motors, der Strömungsgeschwindigkeit der
Luft oder eines anderen Parameters handeln kann. Wenn D kleiner als DR ist, stellt die CPU fest, daß
die Differenz innerhalb des zulässigen Bereiches liegt, und geht direkt zum Schritt 132, bei dem sie den Ge-0
samtkorrekturfaktor KO erhöht, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu verringern. Beim nächsten Schritt 133 setzt die CPU den maximalen Wert und den minimalen
Wert jeweils auf vorgegebene Werte, die bei der nächsten überprüfung im Bereich A verwendet werden. Wenn
-yc-
D größer als DR ist, sieht die CPU die Zylinder-zu-Zylinder-Verteilung
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
als zu groß an und versucht/ die eingespritzte Kraftstoffmenge für jeden Zylinder zu korrigieren.
5
Dazu kann beispielsweise ein Lernsystem verwendet werden, das die folgende Funktionsweise hat; Die
CPU vergleicht beim Schritt 134 den Wert für D, der
zur Zeit überprüft wird, mit dem vorherigen Wert für D, der als das Ergebnis der vorherigen Periode
A gespeichert wurde.: Wenn D größer als der vorherige Wert ist, führt dies zu der Beurteilung, daß die
Korrektur der einzelnen Kraftstoff-Einspritzinenge
nicht in der geeigneten Weise durchgeführt wurde, so daß die CPU die Richtung der Korrektur beim
Schritt 135 umkehrt.
Wenn beispielsweise eine Erhöhung des individuellen Korrekturfaktors K1 für den Zylinder Nr. 1 in der
vorherigen Zeitspanne zu einer Erhöhung der Differenz D führt, verringert die CPU zu diesem Zeitpunkt
den Faktor K1. Wenn andererseits der Wert für D durch die Korrektur mit K1 in der vorherigen Zeitspanne
verringert wird, dann sieht die CPU die Korrektor des Zylinders Nr. 1 als befriedigend an und
geht zum Schritt 136, bei dem die Korrektur für den individuellen Korrektorfaktor eines anderen Zylinders
durchgeführt wird, beispielsweise des Korrekturfaktors K2 für den Zylinder Nr. 2.
Es ist jedoch auch möglich, die Korrektur für K1 solange fortzusetzen, bis der Wert für D nicht langer
verringert werden kann; erst anschließend wird dann die Korrektur von K2 durchgeführt.
-Xl-
Die CPU korrigiert also wiederum die einzelnen Korrekturfaktoren K1 bis Κ4 für die Zylinder Nr. 1
bis Nr. 4 und findet jeweils die optimalen Werte für die einzelnen Korrekturfaktoren Kn.
Um den zunehmenden oder abnehmenden Trend der Differenz D noch exakter feststellen zu können,
ist es manchmal zweckmäßig, den Mittelwert für D für mehrere Überprüfungen zu verwenden oder zwischen
jeder überprüfung ein relativ langes Zeitintervall zu warten.
In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Rotationsaufnehmers 5 beginnt die CPH die Ausführung einer Rotation
s-Unterbrechungsroutine/ die mit dem Schritt 140
beginnt. Beim Schritt 141 berechnet die CPU die individuelle, effektive Impulszeit Te für jeden Zylinder
aus den Korrekturfaktoren, die bei dem oben erwähnten Ablauf berechnet wurden. Die individuelle effektive
Impulszeit Te für jeden Zylinder ist gegeben durch
Te=Tp χ Kw χ KO χ Kn,
dabei gelten die Faktoren Tp χ Kw χ KO für alle Zylinder
gemeinsam, während Kn für jeden Zylinder spezifisch ist. Beim Schritt 142 übermittelt die CPU die so erhaltenen
Daten zu dem Ausgabeabschnitt 14, der wiederum den Einspritzeinrichtungen 15 bis 18 jeweils die zugehörigen
Steuersignale zuführt, um die gesteuerte Zuführung einer definierten Kraftstoffmenge zu jedem Zylinder zu bewirken.
Es ist auch möglich, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
-VS-
durch Einstellung der Menge der Ansaugluft zu steuern. Dies wird durch Regulierung des Öffnungsgrades von Ventilen erreicht, die jeweils in der
Ansaugöffnung jedes Zylinders vorgesehen und mit einem Servomechanismus versehen sind; als Alternative
hierzu ist es auch möglich, die Öffnungszeit des Ansaugventils jedes Zylinders zu regulieren.
Eine zweite Ausführungsform eines Steuersystems nach der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren
6 A und 6 B dargestellt, wobei die CPU die Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders
ermitteln kann.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Zeitdetektor 19 vorgesehen, um den Betriebszyklus des Verbrennungsmotors
zu ermitteln; das Ausgangssignal des Detektors 19 wird zu der Steuereinheit 9 gegeben.
Beispiele für den Zeitdetektor sind ein Aufnehmer, der die Winkellage der Drehachse des Verteilern entwickelt,
oder ein Stromdetektor für die Erfassung des sekundären Stroms des Zündsystems.
Auf der Basis des Ausgangssignals des Zeitdetektors
entscheidet die CPU, welcher Zylinder die Ursache für eine ungleichmäßige Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
ist.
Ein Programmbeispiel dieser Ausführungsform für einen Viertaktmotor mit 4 Zylindern ist in Figur 6 B dargestellt;
dabei werden Bezugssignale verwendet, die bei
jeder Umdrehung des Verteilers zu dem Zeitpunkt erzeugt werden, wenn der Kolben des Zylinders Nr. 1
eine Stelle kurz vor dem oberen Totpunkt beim Kompressionshub erreicht; außerdem werden Winkelsignale
ausgenutzt, die jedesmal dann erzeugt werden, wenn der Kolben irgendeines Zylinders bei Auslaßhub
den oberen Totpunkt erreicht (d. h., bei
jeder Drehung des Verteilers um 90°). Sowohl die Bezugssignale als auch die Winkelsignale sind so
ausgelegt, daß sie von der CPU eine Unterbrechung anfordern. In diesem Fall wird der Rotationsaufnehmer
5 (siehe Figur 1) nicht benötigt, weil die Bezugssignale und die Winkelsignale die gleichen
Funktionen erfüllen können.
Bei dem Programm nach Figur 6 B entsprechen die Rücksetzroutine 101 bis 103 und die Zeitgeberunterbrechungsroutine
110 bis 112 den entsprechenden Schritten gemäß Figur 5. Die Umwandlerunterbrechungsroutine
120 bis 137 ist nahezu gleich denn entnprechenden
Programmteil nach Figur 5 mit der Ausnahme, daß die CPU nicht den maximalen Wert und den minimalen
Wert berechnet, sondern nur das Signal des Sauerstoff-Fühlers
nach der Erhöhung des Gesamtkorrekturfaktors KO wenn das Fühlersignal größer als der Bezugswert ist,
und nach Verringerung des Gesamtkorrekturfaktors KO, wenn es kleiner als der Bezugswert ist, speichert.
Wenn von dem Bezugssignal eine Unterbrechung angefordert wird, beginnt die CPU eine Bezugsunterbrechungsroutine
201 bis 203, bei der die CPU mit dem Schritte 202 einen Zählwert N auf Null löscht; dieser Zählwert N wird bei
der Winkelunterbrechungsroutine verwendet; dann kehrt die
CPU zu dem bisher ausgesetzten Schritt 203 zurück.
Wenn eine Unterbrechung durch das Winkelsignal angefordert wird, beginnt die CPU eine Winkelunterbrechungsroutine,
die mit dem Schritt 210 anfängt. Beim Schritt 211 erhöht die CPU den Zählwert N um
Eins. Damit wird also der Zählwert N bei jedem Eintritt in die Bezugsunterbrechungsroutine zu Null gelöscht
und bei jedem Eintritt in die Winkelunterbrechungsroutine um Eins erhöht, so daß Daten für
die Entscheidung geliefert werden, welcher Zylinder sich in dem Zustand befindet, bei dem sein Kolben
den oberen Totpunkt beim Auslaßhub erreicht. Nimmt man beispielsweise an, daß der Verbrennungsmotor
vier Zylinder mit der Zündfolge 1, 3, Ar 2 hat, so
wird kurz vor dem oberen Totpunkt beim Ansaughub des Zylinders Nr. 1 das Bezugssignal erzeugt und
der Zählwert N auf 0 gelöscht; beim Totpunkt des Auslaßhubes des Zylinders Nr. 4 wird das nächste
Winkelsignal erzeugt und der Zählwert N auf Eins gesetzt.
Wenn also bestätigt wird, daß sich beim Schritt der Zählwert N auf dem Wert Eins befindet, dann kann
man beurteilen, daß der Kolben des Zylinders Nr. 4 kurz vor der Beendigung der Auslaßperiode am oberen
Totpunkt beim Auslaßhub liegt. Das Programm geht also zum Schritt 215, bei dem die CPU den individuellen
Korrekturfaktor K4 für den Zylinder Nr. 4 in Abhängigkeit von einem Stromeintrittswert des Signals des
Sauerstoff-Fühlers auf der Basis der Beurteilung korrigiert, daß zu diesem bestimmten Zeitpunkt der
Zylinder Nr. 4 im wesentlichen das Signal des Sauerstoff-Fühlers beeinflußt. In ähnlicher Weise überprüft
-U-
die CPU den Zählwert N bei den Schritten 216 und 218, um zu entscheiden, welcher Zylinder korrigiert
werden muß, und geht dann in Abhängigkeit von dem Zählwert N zu den Schritten 217, 219 oder 220.
Beim Korrekturschritt 215 vergleicht die CPU beispielsweise den Stromeintrittswert des Signals des
Sauerstoff-Fühlers mit dem Mittelwert der Signal- . werte des Sauerstoff-Fühlers, die jeweils auf die
einzelnen Zylinder zurückgeführt werden können und bei den Schritten 215, 217, 219 und 220 gespeichert
werden. Entsprechend dem Ergebnis des Vergleiches stellt die CPU die Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
des Zylinders Nr. 4 von dem Mittelwert fest .md korrigiert den individuellen Korrekturfaktor
K4 so, um möglichst nahe an den Mittelwert zu kommen. Bei den Korrekturschritten 217, 219 und
220 korrigiert die CPU die Korrekturwerte K2, K1 bzw. K3 auf ähnliche Weise.
Damit während des Bereiches A von Figur 4 ein Test für die Feststellung der ungleichmäßigen Verteilung
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses gemacht wird, ist
ein Schritt 212 vorgesehen, bei dem das Signal des Sauerstoff-Fühlers mit dem Bezugswert verg3.ichen wird.
Beim Schritt 213 bere.chnet die CPU die Ausgangsdaten für jeden Zylinder und gibt sie dann zu dem Ausgabeabschnitt
14 weiter.
Damit der Einfluß jedes Zylinders auf das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
noch exakter festgestellt werden kann, sollte die Transportverzögerungszeit berücksichtigt werden,
die das Abgas für das Erreichen des Fühlers benötigt?
-YT-
dementsprechend sollte das Signal des Sauerstoff-Fühlers nach dem Verstreichen eines Zeitintervalls,
das dieser Verzögerung entspricht, abgelesen werden.
Üblicherweise wird die Energiezuführung zu der
Steuereinheit unterbrochen, wenn der Motor angehalten wird, so daß die Inhalte der flüchtigen Speicher
in der Steuereinheit verloren gehen. Dementsprechend spart bei der ersten und zweiten Ausführungsform die notwendige Sicherung der gespeicherten Infor-
mationen über die berechneten, individuellen Korrekturfaktoren gegen Verlust viel Zeit, wie sonst benötigt
wird, um die optimalen Werte für die einzelnen Korrekturfaktoren durch Wiederholung der vorherigen Schritte
wieder zu gewinnen. Diese Sicherung gegen Verlust bzw, Flüchtigkeit könnte durch Verwendung eines Nichtflüchtigen
Speichers oder einer zusätzlichen, ständig Strom zuführenden Energiequelle erfolgen.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 7 bis 9 dargestellt. Anders
als bei dem System nach Figur 1 wird bei dieser Ausführungsform als Kraftstoffzuführeinrichtung 20 ein
Vergaser verwendet. Ein Ausgabeabschnitt 22 einer Steuereinheit 21 erzeugt ein Impulssignal und schickt es zu
einem Magnet-bzw. Solenoidventil, das in einem zusatzliehen
Luftauslaß vorgesehen ist. Damit wird also das Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter der Steuerung des Impulssignals
im EIN/AUS-BETRIEB durch das Magnetventil gesteuert. Das Ausgangssignal des Sauerstoff-Fühlers 1
wird durch einen Analog/Digital-Wandler in einem Eingabeabschnitt 10 der Steuereinheit 21 in ein digitales
Signal umgewandelt und durch einen Steuerabschnitt oder
- 4-8 -
eine Zentraleinheit CPU 12 entsprechend einem vorgegebenen Programm verarbeitet, das in einem Speicherabschnitt
13 gespeichert ist. Die so von der CPU erhaltenän Ausgangsdaten v/erden durch einen
Bus 11 zu dem Ausgabeabschnitt 22 weitergegeben.
Ein Beispiel des hier verwendeten Programms ist in Figur 8 dargestellt. Wenn die Energiezuführung mit
der Steuereinheit 21 verbunden wird, beginnt die CPU die Ausführung einer Routine, die mit einem Rücksetz-Schritt
300 anfängt. Beim Schritt 301 führt die CPU eine Initialisierung durch; beim Schritt 30 2 führt
die CPU den normalen Ablauf durch Verarbeitung der verschiedenen Eingangsdaten wiederholt durch.
Bei der Zeitgeber-Unterbrechungsroutine nach den Schritten 310 bis 316, die durch ein periodisch erzeugtes
Zeitgeber-Unterbrechungssignal gentartet wird, instruiert die CPU zunächst den Analog/Digital-Wandler,
die Umwandlung durchzuführen/ während nacheinander die
Eingangsdaten für den Wandler von den verschiedenen Quellen ausgewählt werden. Beim Schritt 312 inkrementiert
die CPU eine Zeitzählung T, die zur Messung der Periode der 02 Fluktuationen des Fühlersignals verwendet wird,
wie unten erläutert wird. Beim Schritt 313 bestimmt die
CPU einen Korrekturwert für diesen Zeitpunkt entsprechend 5 einem Korrekturmuster des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses,
wie es in Figur 9 b beispielsweise dargestellt ist. Ein solches Korrekturmuster wird entsprechend den 0 2 Fluktuationen
des Fühlersignals bestimmt. Beim Schritt 314 addiert die CPU den Korrekturwert zu einem Basis-Steuer-
- νί-
signal, das entsprechend einer herkömmlichen Regelwirkung bestimmt wird, wie beispielsweise
einer Proportional-und -Integral-Regelung, wie in Figur 9c dargestellt ist. Der so bestimmte Wert
ι- wird als Ausgangsdaten im Schritt 319 zu dem Ausgabeabschnitt
22 weitergegeben.
Bei der Umwandler-Ünterbrechungsroutine, die mit dem Schritt 320 beginnt, der durch einen Umwandler-Unterbrechungssignal
gestartet wird, liest die CPU zunächst die Ausgangsdaten des Analog/Dig.ital-Wandlers
und überprüft dann im Schritt 322, ob es sich um das 02 Fühlersignal handelt. Wenn es nicht das
02 Fühlersignal ist, speichert die CPU die Daten in Abhängigkeit von den Datenquellen mit dein Schritt
323 an einer vorgegebenen Speicherstelle. Wenn es sich bei den Eingangsdaten um das 02 Fühlersignal handelt,
überprüft die CPU, ob die Eingangsdaten größer als ein vorgegebener Bezugswert sind oder nicht, und zwar mit
dem Schritt 324. Wenn dies der Fall ist, i\. h.r wenn
sich das 02 Fühlersignal im Bereich A von Figur 9 A befindet, dann bestimmt die CPU mit dem Schritt 325,
ob der Stromeintrittswert des 02 Fühlersignals ein lokaler minimaler Wert ist, der einem Punkt a oder b
in Figur 9 a entspricht. Dies wird durchgeführt, indem
?c- eine Änderung der Ableitung des 02 Fühlersignals von minus
nach null festgestellt wird.
Wenn der Stromeintritt des 02 Fühlersignals ein lokaler
minimaler Wert ist, mißt die CPU durch Verwendung der Zeitzählung T mit dem Schritt 326 das Zeitintervall I
zwischen zwei aufeinander folgenden Auftritten eines lokalen Minimums. Im Schritt 327 findet die CPU einen mini-
malen Wert ( den kleinsten Wert der lokalen minimalen Werte). Wenn der Stromeintritt nicht ein
lokaler minimaler Wert ist, berechnet die CPU beim Schritt 328 den maximalen Wert. Beim Schritt 329
c manipuliert die CPU das Steuersignal, um das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis auf herkömmliche Weise zu
erhöhen,wie in Figur 9 c dargestellt ist-.
Wenn andererseits der Stromeintritt des 02 Fühlersignals kleiner als der Bezugswert ist, d. h., wenn
das 02 Fühlersignal im Bereich B von Figur 9 A
liegt, dann berechnet die CPU beim Schritt 3 30 die Differenz D zwischen dem maximalen Wert und dein
minimalen Wert, die in dem Bereich A erhalten werden, und vergleicht dann im Schritt 331 die Differenz mit
einem vorgegebenen Wert DR. Wenn D kleiner als DR ist, geht die CPU direkt entsprechend der Beurteilung, daß
eine Korrektur des Steuersignals nicht erforderlich ist, zum Schritt 332. Beim Schritt 332 manipuliert die CPU
das Steuersignal so, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
2Q auf herkömmliche Weise verringert wird. Wenn D größer
als DR ist, versucht die CPU mit den Schritten 333 bis 336, das Steuersignal zu korrigieren, um auf diese Weise
die ungleichmäßige Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu verringern. Beim Schritt 333 stellt die
CPU fest, ob D größer wird als ein vorheriger Wert, wobei es sich um den Wert für D handelt, der bei der vorherigen
Periode A erhalten wurde. Wenn D kleiner als der vorherige Wert ist, kann angenommen werden, daß die
Korrektur des Steuersignals in der vorherigen Zeitspanne 3Q in der korrekten Richtung durchgeführt wurde. Dementsprechend
führt die CPU die Korrektur des Steuersignals in der gleichen Richtung wie beim vorherigen Zeitintervall
- 21 -
durch, indem beispielsweise im Schritt 334 die Werte H und/oder t gemäß Figur 9b variiert werden.
Wenn D größer als der vorherige Wert ist, kehrt die CPU mit dem Schritt 335 die Richtung der Korrektur
um.
Im Schritt 3 36 bestimmt die CPU ein Muster des Korrektursignals
in Beziehung zur Zeit entsprechend den Ergebnissen der Schritte 334 und 335 und des Zeitintervalls
I, das beim Schritt 326 gemessen wurde. Ein Beispiel eines solchen Korrektursignalmusters ist in Figur
9b dargestellt; dabei ist das Korrektursignal ein Impulssignal/ dessen Impulsabstand gleich dem Zeitintervall
I nach Figur 9a ist. Tn diesem Fall :: -^. es zweckmäßig,
die Phasenbeziehung zwischen Korrektursignal und dem 02 Fühlersignal unter Berücksichtigung der Zeitverzögerung
bei der Strömung von der Kraftstoffzuführeinrichtung
20 zu dem 02 Fühler zu bestimmen. Zur Vereinfachung und Verkürzung der Darstellung wird die
Zeitverzögerung in Figur 9 nicht berücks.i.chi igt.
Bei dieser, in Figur 7 dargestellten Ausiuhrungsform
führt ein Vergaser 20, der gemeinsam für alle Zylinder vorgesehen ist, das Luft/Kraftstoff-Gemisch <:u. Trotzdem
kommt es zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Luft/Kraftstoff-Gemisches von Zylinder zu Zylinder,
und zwar in der Hauptsache deswegen, wei] die Strömungen des Luft/Kraftstoff-Gemisches zu den einzelnen Zylindern
nicht gleich sind. Bei dieser Ausführungsform wird das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis gleichmäßig auf die Zylinder verteilt, indem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines
Ansauggemisches in zeitlicher Beziehung zu der Folge der Ansaugperioden der einzelnen Zylinder geändert wird.
Bei dieser Ausführungsform wird alsc das Muster
der Schwankungen des 02 Fühlersignals festgestellt und das Steuersignal entsprechend dem festgestellten
Signalmuster des 02 Fühlers korrigiert,um so eine gleichmäßige Verteilung des Luft/Kraftstoff-Gemisches
zu erreichen. Dies ist nicht nur für die gleichmäßige Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
zweckmäßig, sondern auch für die Reduzierung der impulsförmigen Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses,
die aufgrund von impulsförmigen Schwankungen der Luftströmung und/oder der Kraftstoff
strömung in allen Zylindern geraeinsam ist.
Die Auftritte der lokalen Minima des 02 Fun Jersignals,
d. h., die Einflüsse der Abgase von den einzelnen
Zylindern, verlaufen synchron zur Drehung des Motors. Dementsprechend treten die lokalen Minima des 02
Fühlersignals in regelmäßigen Intervallen auf, so daß bei der Impulsfolge des Korrektursignals die Impulse
mit regelmäßigen Intervallen auftreten, wie in Figur 9b
_- zu erkennen ist.
Da die Schwankungen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
aufgrund der Einflüsse der einzelnen Zylinder synchron zur Drehung des Motors auftreten, wird es möglich, das
Zeitintervall I als Funktion der Periode eines Betriebszyklus des Motors zu bestimmen. Beispielsweise wird I
gleich der Periode des Betriebszyklus des Motors gemacht (2 Umdrehungen der Kurbelwelle eines Vier-Taktmotors).
Dieser Aufbau erfordert zusätzlich einen Rotationsaufnehmer für den Motor; es ist jedoch kein Programm für
die Berechnung des Zeitintervalls I mehr erforderlich, und sogar bei Änderungen der Drehzahl des Motors ergibt
sich eine gute Regelung-
Statt eines üblichen Vergasers, wie er bei der Kraftstoffzuführeinrichtung 20 verwendet wird,
können auch andere Ausführungsformen der Kraftstoffzuführung
verwendet werden, wie beispielsweise Einspritzsysteme mit einem einzigen Punkt (single point injector system) und ein Einspritz-Vergaser.
Bei den oben erwähnten Ausführungsformen wird die
Schwankung des 02 Fühlersignals während der Perioden überwacht, in denen das 12 Fühlersignal größer
als der Bezugswert ist, d. h., das Luft/Kraftstoff-Verhältnis niedriger ist, weil die charakteristische
Kurve des 02 Fühlers etwas weniger steil und deshalb während der fetten Perioden vorteilhafter ist als
die mageren Perioden, in denen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis höher ist. Es ist jedoch möglich, die
mageren Perioden für die Feststellung der Schwankungen des 02 Fühlersignals zu verwenden.
Wie oben erwähnt wurde, sind die Steuersysteme und das Verfahren für die Einstellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
nach der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so ausgelegt,
daß die kleinen Schwankungen des 02 Fühlersignals festgestellt
und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Gemisches eingestellt werden, das jedem Zylinder zugeführt
wird, um auf diese Weise die Schwankungen zu verringern. Dementsprechend können diese Systeme und Verfahren
die Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf die einzelnen Zylinder sehr effektiv gleichmäßig
machen und dadurch eine günstigere Abgasemission und
- JA -
eine besser Ausnutzung des Kraftstoffes ermöglichen.
Selbst wenn die Einspritzeinrichtungen der einzelnen Zylinder jeweils unterschiedliche Betriebskennlinien
haben, können die Steuersysteme und die Verfahren nach der ersten und zweiten Ausführungsform automatisch
die ungünstigen Einflüsse der Differenzen zwischen den Einspritzeinrichtungen verringern, so daß
sich durch Verbreiterung des zulässigen Betriebsbereiches der Einspritzeinrichtungen ein verbesserter
Wirkungsgrad ergibt.
Das Steuersystem und das Verfahren nach der zweiten Ausführungsform sind so ausgelegt, daß direkt festgestellt
werden kann, welcher Zylinder die Quelle für die Schwankungen des 02 Pühlersignals ist, so
daß sich eine gute Ansprechkennlinie ergibt.
Bei der dritten Ausführungsform ist nur eine einzige Kraftstoffzuführeinrichtung vorgesehen, die alle
Zylinder speist? dadurch ergibt sich eine Vereinfachung des Aufbaus und damit der Herstellung.
Leerseite
Claims (15)
- PatentansprücheΊ .!Rückkopplung S-Sy s tem für das Luft/Kraftstof f-Verhältnis eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern, gekennzeichnet durch einen Fühler (1) für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, der die Zusammensetzung des Abgases beim Zusammenfliessen der Abgasströme von den einzelnen Zylindern ermittelt und ein Fühlersignal als Anzeige für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis erzeugt, durch eine Steuereinheit (9,21) für die Erzeugung eines Steuersignals entsprechend dem Fühlersignal, und durch eine Kraftstoff-Zuführeinrichtung (15 bis 18, 20)für die Zuführung eines Luft/ Kraftstoff-Gemisches mit definiertem Luft/Kraftstoff-Verhältnis entsprechend dem Steuersignal zu den einzelnen Zylindern, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung für die Überprüfung der Fluktuationen des Fühlersignals, um die Zylinder-zu-Zylinderverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses festzustellen, und eine Einrichtung für die Modifizierung desVII/MaSteuersignals aufweist, um die festgestellte Zylinderzu-Zylinderverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses gleichmäßig zu machen, und wobei die Kraftstoff zuführeinrichtung (15 bis 18, 20) jedem Zylinder unter der Steuerung des modifizierten Steuersignals ein Gemisch mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältniss - zuführen kann, das jeweils unterschiedlich eingestellt ist.
- 2. Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführeinrichtung mehrere Einspritzeinrichtungen (15 bis 18) aufweist, von denen jeweils eine für jeden Zylinder vorgesehen ist, daß das Steuersignal mehrere einzelne Steuersignale aufweist, von denen jeweils eins getrennt zu jeder Einspritzeinrichtung (15 bis 18) geführt wird, und daß die Einrichtung zur Modifizierung des Steuersignals die einzelnen Steuersignale individuell modifiziert, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders einzeln zu steuern.
- 3. Rückkopplungs-Steuersystem für das Luit/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung der Steuereinheit die Amplitude der Fluktuationen des Fühlersignals in einem begrenzten Zeitsignal feststellt, in dem das Fühlersignal auf einer Seite eines Ziel-Bezugswertes bleibt, während das Fühlersignal 5 auf Grund von Steuerschwingungen des Steuersystems auf beide Seiten des Ziel-Bezugswertes schwingt, und daß die Modifizierungseinrichtung der Steuereinrichtung die einzelnen Steuersignale individuell modifiziert, um die Amplitude der Fluktuationen des Fühlersignals innerhalb des begrenzten Zeitintervalls zu reduzieren.
- 4. Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieModifizierungseinrichtung in Abhängigkeit davon, ob die Amplitude der Fluktuationen des Fühlersignals durch die Manipulation des einzelnen Steuersignals in der vorherigen Zeitspanne erhöht oder verringert wird, entscheidet, ob jedes individuelle Steuersignal einzeln erhöht oder verringert wird.
- 5. Rückkopplungssteuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung die Modifikation der einzelnen Steuersignale nur dann durchführt, wenn die Amplitude der Fluktuationen des Fühlersignals größer als ein vorgegebener, zulässiger Wert ist.
- 6. Rückkopplungssteuersystem für das Luft/Kraf.tstoff-Verhältnis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfungseinrichtung den maximalen Wert und den minimalen Wert des Fühlersignals innerhalb des begrenzten Intervalls feststellt und die Differenz zwischen Ihnen berechnet, um die Amplitude der Fluktuationen des Fühlersignals festzulegen.
- 7. Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberprüfungseinrichtung die Amplitude der Fluktuationen des Fühlersignals während der Perioden feststellen, in denen das Fühlersignal auf der kraftstoffreichen Seite des Bezugswertes bleibt.
- 8. Rückkopplungssteuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhäinis nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch einen Zeitdetektor für die Ermittlung eines spezifischen Bezugszeitpunktes im Betriebszyklus eines jeden Zylinders des Verbrennungsmotors, umden AbtastZeitpunkt jedes Zylinders zu bestimmen, der auf seinen Bezugszeitpunkt abgestimmt ist, wobei die Überprüfungseinrichtung das Fühlersignal an den jeweiligen Abtastzeiten der Zylinder abtastet, die jeweiligen abgetasteten Werte für die Zylinder .speichert und die Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses jedes Zylinders durch den Vergleich dieser abgetasteten Werte feststellt, und wobei die Modifizierungseinrichtung die einzelnen Steuersignale individuell entsprechend den Abweichungen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der einzelnen Zylinder modifiziert.
- 9. Rückkopplungssteuersystem für das Luft/Kraftstoffverhältnis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastzeitpunkt jedes Zylinders der Zeitpunkt ist, zu dem der Kolben dieses Zylinders beim Auslaßhub den oberen Totpunkt erreicht.
- 10. Rückkopplungssteuersystem für das Luft/Kraftstoff-0 Verhältnis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß'der Abtastzeitpunkt jedes Zylinders das Ende eines vorgegebenen Zeitintervalls ist, das zu dem Zeitpunkt beginnt, wenn der Kolben dieses Zylinders den oberen Totpunkt beim Auslaßhub erreicht. 25
- 11. Rückkopplungssteuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Zuführeinrichtung eine Vorrichtung (20) aufweist, die das Luft/Kraftstoff-Gemisch allen 0 Zylindern gemeinsam zuführt und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs in Abhängigkeit von dem Steuersignal einstellen kann, und daß die Modifizierungseinrichtung der Steuereinheit das Steuersignal in Abhängigkeit von der Folge der Ansaugperioden der eineinzelnen Zylinder modifiziert ··
- 12. Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberprüfungseinrichtung der Steuereinheit die Fluktuationen des Fühlersignals als Funktion der Zeit innerhalb eines begrenzten Zeitintervalls feststellt, in dem das Fühlersignal auf einer Seite eines Ziel-Bezugswertes bleibt, während das Fühlersignal aufgrund der Regelschwingungen auf beiden Seiten des Ziel-Bezugswertes schwingt, und daß die Modifizierungseinrichtung der Steuereinheit ein Korrektursignal, das sich entsprechend den von der Überprüfungseinrichtung festgestellten Schwankungen des Fühlersignals als Funktion der Zeit ändert, vorbereitet und das Steuersignal durch Addition des Korrektursignals zu dem Steuersignal modifiziert.
- 13. Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfungseinrichtung die lokalen Minima des Fühlersignals innerhalb des begrenzten Zeitintervalls feststellt, in der äbc- Fühüersignal auf der kraftstoffreichen Seite des Bezugswertes bleibt, und die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgendeTu Auftreten der lokalen Minima ist, und daß das Korrektursignal der Modifizierungseinrichtung ein Impulssignal ist, dessen Impulse zeitlich abgestimmt mit dem Auftreten der lokalen Minima auftreten.
- 14. Rückkopplungs-Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach Anspruch 13j dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfungseinrichtung den maximalen Wert des Fühlersignals und den kleinsten Wert unter den festgestellten lokalen Minima inner-halb des begrenzten Zeitintervalls der kraftstoffreichen Seite ermittelt und die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem kleinsten Wert berechnet, und daß die Modifizierungseinrichtung das Produkt der Impulsdauer und der Impulsamplitude jedes Impulses des Impulssignals in Abhängigkeit davon variiert, ob die von der Überprüfungseinrichtung berechnete Differenz durch die Manipulation des Steuersignals in der vorherigen Zeitspanne erhöht oder verringert wird.
- 15. Rückkopplungs-Steuerverfahren für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß am Zusammenfluß der Abgasströme von einzelnen Zylindern die Zusammensetzung des Abgases ermittelt und ein Fühler signal erzeugt wird, welches das Luft/Kraftstoff-Verhaltnis anzeigt, daß entsprechend dem Fühlersignal ein Steuersignal erzeugt wird, daß die Fluktuationen des Fühlersignals überprüft werden, um die Zylinder-zu-Zylinder-0 Verteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses festzustellen, daß das Steuersignal modifiziert wird, um die festgestellte Zylinder-zu-Zylinder-Verteilung des Luft/ Kraftstoff-Gemisches gleichmäßig zu machen, und daß jeder einzelnen Brennkammer unter der Steuerung des modifizierten Steuersignals ein Luft/Kraftstoffgemischwird/mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt, daß jeweils unterschiedlich voneinander eingestellt wird.
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