DE3218793C2

DE3218793C2 -

Info

Publication number: DE3218793C2
Application number: DE3218793A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Atago; Toshio Katsuta Jp Manaka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-05-19
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1988-01-07
Also published as: US4510907A; DE3218793A1; GB2100028B; GB2100028A; JPS6257821B2; JPS57191436A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Luft- Kraftstoff-Mischungsverhältnisses, das während der Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine durch einen Vergaser zugeführt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 30 01 248 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren ist das der Brennkraftmaschine durch den Vergaser zugeführte Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis durch den Gesamtwert der relativen Einschaltdauern des zusätzlichen Magnetventils und des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils bestimmt, wobei die relative Einschaltdauer des Zusatzmagnetventils mit wachsender Motortemperatur verringert wird.

Die mit Magnetventilen erhaltenen Steuerkurven haben allgemein eine stabile Steuerzone um eine relative Einschaltdauer von 50% und Unempfindlichkeitszonen nahe relativen Einschaltdauern bei 0% und 100%, so daß sich das Mischungsverhältnis innerhalb des ganzen Steuerbereichs nur schwierig steuern läßt.

Dies ist auch bei dem aus der DE-OS 30 01 248 bekannten Verfahren problematisch.

Die DE-OS 30 20 493 offenbart die Steuerung des Ansaugluftdurchsatzes bei einer Brennkraftmaschine mittels eines Magnetventils. Um bei dieser Steuerung die Unempfindlichkeitsbereiche des Magnetventils auszulassen, wird dessen relative Einschaltdauer zwischen 20 und 80% beschränkt. Ferner wird das Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis mit steigender Temperatur der Brennkraftmaschine verringert.

Die DE-OS 30 48 386, die ein fingierter Stand der Technik nach § 3 (2) ist, weist ein im Hauptkraftstoffsystem angeordnetes Hauptkraftstoffsteuerventil, das den Durchsatz des im Hauptkraftstoffsystem strömenden Kraftstoffs so steuert, daß das Mischungsverhältnis einem vorbestimmten Sollmischungsverhältnis im Normalbetriebszustand der Brennkraftmaschine annäherbar ist, ein in einem Teillastkraftstoffsystem angeordnetes Teillastkraftstoffsteuerventil, das den Durchsatz des im Teillastkraftstoffsystem strömenden Kraftstoffs so steuert, daß das Mischungsverhältnis dem vorbestimmten Sollmischungsverhältnis annäherbar ist, ein von dem Haupt- und dem Teillastkraftstoffsystem unabhängiges Hilfskraftstoffsystem, das den Kraftstoff aus der Schwimmerkammer zu dem nach der Drosselklappe liegenden Abschnitt des Saugluftkanals führt, und ein Hilfskraftstoffsteuerventil auf, das in dem Hilfskraftstoffsystem angeordnet ist und den Durchsatz des durch das Hilfskraftstoffsystem strömenden Kraftstoffs allmählich nach Maßgabe des Verlaufs des Warmlaufzustands des Motors nach einem Kaltstart und/oder der Verlangsamung des Motors in Übereinstimmung mit einem Warmlaufparameter, der den Warmlaufzustand nach einem Kaltstart kennzeichnet und/oder einem Verlangsamungsparameter, der die Verlangsamung des Motors kennzeichnet, verringert. Fig. 3 der letztgenannten DE-OS zeigt, daß die relative Einschaltdauer eines das Mischungsverhältnis steuernden Magnetventils zwischen etwa 20 und 80% gehalten ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses, das während der Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine durch einen Vergaser zugeführt wird, anzugeben, das unter Vermeidung der Unempfindlichkeitsbereiche der Magnetventile ohne Vergrößerung der Ventilquerschnitte das Mischungsverhältnis innerhalb eines weiten Steuerbereichs steuern kann.

Obige Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Der Unteranspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Weiterbildung davon.

Vorteilhafterweise ermöglicht die Erfindung das Mischungsverhältnis elektronisch stabil und präzise innerhalb eines weiten Bereichs der Motortemperatur zu steuern.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit dem elektronischen Mischungsverhältnis- Steuersystem;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Vergasers, der durch das Steuerverfahren nach der Erfindung eingestellt wird;

Fig. 3 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Steuerteils von Fig. 1;

Fig. 4 Kennlinien eines Langsamlauf- und Hauptmagnetventils und eines zusätzlichen Magnetventils des Vergasers von Fig. 2;

Fig. 5 Betriebscharakteristiken des Mischungsverhältnis- Steuersystems nach Fig. 1; und

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Durchführung des Verfahrens zur Steuerung des Mischungsverhältnisses nach Fig. 3.

Fig. 1 zeigt einen Motor 1, einen Vergaser 2, ein Langsamlauf- Magnetventil 3, ein Hauptmagnetventil 4, ein zusätzliches Magnetventil 5 zur Kraftstoffanreicherung, einen Begrenzungsschalter 6, ein Drosselklappen-Stellglied 7, einen Saugluftunterdruckfühler 8, einen Kühlwasser-Temperaturfühler 9, einen Motordrehzahlfühler 10 vom Impulstyp, einen Leerlauf-Erfassungsschalter 11 und einen Steuerteil 12.

Der Vergaser 2 und die ihm zugeordneten Magnetventile 3-5 sind entsprechend Fig. 2 aufgebaut.

Das Langsamlauf-Magnetventil 3 regelt die Luft in einer Übergangsbelüftungsdüse zwecks Einstellung der einer Übergangsbohrung 201 und einer Leerlaufbohrung 202 des Vergasers 2 zugeführten Kraftstoffmenge, und das elektromagnetische Hauptventil 4 regelt die einer Hauptdüse 203 zugeführte Kraftstoffmenge. Das zusätzliche Magnetventil 5 bestimmt die einem Nebenluftkanal 204, der mit einer Drosselklappe 13 in Verbindung steht, zugeführte Kraftstoffmenge.

Durch Steuerung des Langsamlauf-Ventils 3 und des Hauptventils 4 kann also das Mischungsverhältnis A/F im Haupt-Langsamlaufsystem des Vergasers 2 bestimmt werden, während durch Steuerung des Kraftstoffventils 5 das Mischungsverhältnis A/F im Anreicherungssystem des Vergasers 2 bestimmt wird.

Der Steuerteil 12 von Fig. 3 umfaßt eine Steuerlogik 22, einen Mikroprozessor MIP 23, einen Festwertspeicher oder ROM 24, einen Multiplexer oder MPX 25 und einen Analog-Digital-Umsetzer oder ADU 26. Die Steuerlogik 22 ruft über den MPX 25 und den ADU 26 Analoginformation wie den Saugluft- Unterdruck V _C vom Unterdruckfühler 8 (vgl. Fig. 1), die Motortemperatur T _W vom Wassertemperaturfühler 9 und ein Ausgangssignal O₂ eines Sauerstoffühlers (nicht gezeigt), der die Sauerstoffkonzentration im Abgas erfaßt, ab. Ferner ruft die Steuerlogik 22 direkt Digitalinformation wie L _iSW vom Begrenzungsschalter 6 (vgl. Fig. 1), T _HSW vom Leerlauferfassungsschalter 11 und die Motordrehzahl N vom Drehzahlerfasser 10 ab. Die so abgerufenen Signale und Informationen werden im MIP 23, dem ROM 24 und einem RAM 27 arithmetisch aufbereitet zur Steuerung verschiedener Steller wie des Langsamlauf-Magnetventils 3, des Hauptmagnetventils 4, des zusätzlichen Magnetventils 5 und des Drosselklappenstellers 7, so daß sichergestellt ist, daß ein optimales Mischungsverhältnis A/F nach Maßgabe des Betriebszustands des Motors erhalten wird.

Somit spricht das Mischungsverhältnis-Steuersystem auf verschiedene Daten an, die Betriebszustände des Motors bezeichnen, um das Mischungsverhältnis A/F im stabilen Betriebszustand zu optimieren durch Steuerung des Langsamlauf- und des Haupt-Magnetventils 3 und 4; im Warmlaufbetriebszustand wird das Verhältnis A/F durch Steuerung des zusätzlichen Magnetventils 5 optimiert, und im Leerlauf und beim Warmlaufen im Stand wird die zugeführte Kraftstoffmenge durch Steuerung des Drosselklappen-Stellers 7 optimiert.

Zur Steuerung der Öffnung der Magnetventile 3, 4 und 5 wird die sogenannte Ein-Aus-Steuerung angewandt, wobei jedes Magnetventil mit gleichbleibender Periodendauer T aktiviert und für eine Einschaltdauer t innerhalb jeder Periode T geöffnet wird. Somit kann das Magnetventil durch Ändern des Verhältnisses t/T der Einschaltdauer t zur Periodendauer T gesteuert werden. Der durch t/T × 100(%) definierte Wert wird als relative Einschaltdauer bezeichnet. Da das Mischungsverhältnis A/F im Langsamlauf- und Hauptsystem entsprechend einer Kurve A in Fig. 4 durch Einstellen der Relativen Einschaltdauer des Langsamlauf- und des Haupt-Magnetventils 3 und 4 steuerbar ist, und da das Mischungsverhältnis A/F des Anreicherungssystems entsprechend einer Kurve B von Fig. 4 durch Ändern der Ein-Periode des Kraftstoff-Magnetventils 5 steuerbar ist, kann das Mischungsverhältnis A/F durch den Steuerteil 12 gesteuert werden.

Bei dieser Art von elektronischer Mischungsverhältnis-Steuerung wird das Mischungsverhältnis A/F durch die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Hauptsystems in der stabilen Betriebszone gesteuert, in der die Motortemperatur einen vorbestimmten Wert übersteigt, wogegen in der Warmlauf- Betriebszone, in der die Motortemperatur niedrig und eine Anreicherung des Gemischs A/F erforderlich ist, das Mischungsverhältnis A/F durch das zusätzliche Magnetventil 5 des Anreicherungssystems gesteuert wird. Infolgedessen ist der Vergaser so ausgelegt, daß sowohl die Kennlinie A der Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Hauptsystems als auch die Kennlinie B des Magnetventils 5 nach Fig. 4 erhalten werden können.

Um die Steuercharakteristik der Magnetventile 3 und 4 nahe einem Mischungsverhältnis A/F von etwa 15, was dem stöchiometrischen Gemisch A/F entspricht, halten zu können, wird üblicherweise das Mischungsverhältnis A/F von ca. 15 nahe dem 50%-Bereich der relativen Einschaltdauer der Magnetventile 3 und 4 erhalten. Während also die Mischungsverhältnis-Einstellung durch die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Hauptsystems hauptsächlich nur nahe dem Wert 15 des Mischungsverhältnisses bewirkt wird, erfolgt die Mischungsverhältnis-Einstellung in einer Zone wie etwa der Warmlauf-Betriebszone, in der das Mischungsverhältnis unter dem stöchiometrischen Verhältnis liegt, hauptsächlich nur durch das zusätzliche Magnetventil 5.

Da der Steuerbereich durch das Magnetventil 5 jedoch eher eine Zone überdeckt, in der das Mischungsverhältnis A/F klein ist, liegt - wie aus der Kurve B von Fig. 4 hervorgeht - die relative Einschaltdauer des zusätzlichen Magnetventils 5 unter 10% für den Extremfall eines erhöhten Mischungsverhältnisses, das nahe 15 oder bei dem stöchiometrischen Verhältnis liegt. Ferner bestehen die Gesamt Steuerkennlinien der Magnetventile 3-5 aus stabilen Zonen um 50% relative Einschaltdauer und nichtlinearen instabilen Zonen einschließlich der Unempfindlichkeitszonen nach 0% - und 100% relative Einschaltdauer (vgl. Fig. 4).

Es ist zu beachten, daß zwar das Langsamlauf-Magnetventil 3 und das Haupt-Magnetventil 4 je für sich dem Vergaser 2 zugeordnet sind (vgl. Fig. 3) und daß sie getrennt gesteuert werden; sie können jedoch vom Gesichtspunkt der Vergaserleistung als eine Einheit angesehen werden, was bekannt ist. Damit gehen die Kennlinien der Magnetventile 3 und 4 in die Kennlinie A von Fig. 4 ein.

Bei Betrachtung der Kennlinie A von Fig. 4 ist ersichtlich, daß sich das Mischungsverhältnis A/F zwischen 0% und 100% der relativen Einschaltdauer für die Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4 um den Wert 6 ändert, und daß sich das Mischungsverhältnis A/F um den Wert A₁ ändert bei Änderung der relativen Einschaltdauer um den Wert D₁. Wie bereits erwähnt, sind diese Magnetventile 3 und 4 ferner dazu bestimmt, das Mischungsverhältnis auf einen Wert von ca. 15 entsprechend dem stöchiometrischen Gemisch einzuregeln. Sie werden dazu auf eine relative Bezugs-Einschaltdauer D _AF nahe 50% eingestellt. Diese relative Einschaltdauer D _AF schwankt geringfügig in Abhängigkeit der Bearbeitungsgenauigkeit des Vergasers und des Motorbetriebszustands, sie ergibt jedoch in der Normalbetriebszone ein ungefähr gleichbleibendes Mischungsverhältnis von 15.

Gemäß der Kennlinie B des Magnetventils 5 ändert sich das Mischungsverhältnis A/F um den Wert B₁ mit einer Änderung von dessen relativer Einschaltdauer um den Wert D₁. Daher kann die Änderung A₁ des Mischungsverhältnisses in bezug auf die Änderung D₁ der Ein-Periode der Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4 erhalten werden durch Änderung des Mischungsverhältnisses mit Hilfe des zusätzlichen Magnetventils 5 um die relative Einschaltdauer D₁ × A₁/B₁.

Die Kennlinien A und B zeigen ferner, daß, wie bereits erläutert, die Einschaltung der Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4 und des zusätzlichen Magnetventils 5 nach einem Unempfindlichkeitsbereich D _d ansteigt und nahe der 0% und 100% relative Einschaltdauer stark nichtlinear verläuft. Da der Steuerbereich der Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4 auf die Nähe der relativen Bezugs-Einschaltdauer D _AF begrenzt und der Wert von A₁ relativ klein ist, sind deren Unempfindlichkeitsbereiche (z. B. bei A _D) unproblematisch. Dagegen ist es im Fall des zusätzlichen Magnetventils 5 schwierig, das Mischungsverhältnis genau einzustellen, da dessen relative Einschaltdauer ausgehend von 0% steuerbar ist und da innerhalb dessen Unempfindlichkeitsbereich D _d das Mischungsverhältnis sich abrupt um B₂ ändert, wenn sich die relative Einschaltdauer geringfügig um Δ D _d ändert.

Infolgedessen ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der Bereich der relativen Einschaltdauer zwischen 0% und D _d für das Magnetventil 5 gesperrt.

Das vorgeschlagene Mischungsverhältnis-Steuerverfahren wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert.

In Fig. 5 ist auf der Abszisse die Motortemperatur T _W aufgetragen, und eine Kurve C zeigt das Mischungsverhältnis A/F, das in bezug auf die Motortemperatur T _W optimiert ist, wobei das Mischungsverhältnis A/F konstant auf den Wert 15 geregelt werden soll, wenn die Motortemperatur T _W eine Temperatur T₁ von z. B. 80° C übersteigt, und daß das Verhältnis A/F bei abnehmender Motortemperatur, wenn T _W unter T₁ liegt, linear verringert wird.

Eine Kurve E zeigt die relative Einschaltdauer D _A, die für die Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4 gilt, um das Mischungsverhältnis A/F auf die Kurve C zu optimieren. Gemäß der Kurve E wird die relative Einschaltdauer D _A bei D _AF konstant gehalten in Übereinstimmung mit der Kurve C, wenn die Motortemperatur T _W den Wert T₁ übersteigt, und steigt linear an zur Anreicherung des Gemischs A/F, wenn T _W unter T₁ absinkt. In dem linear abnehmenden Verlauf der Kurve E entspricht der Gradient Δ E, wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert, D₁/A₁ oder Δ A. Angenommen, eine Änderung der relativen Einschaltdauer D _A, die durch den Gradienten Δ E bei einer Motortemperatur T _n bestimmt ist, ist D _RA, so wird die Änderung D _RA dazu genutzt, auf der Kurve C eine Differenz Δ (A/F)T _W zwischen einem Wert des Mischungsverhältnisses (A/F)T _Wbei der Temperatur T _W und dem durch die relative Einschaltdauer D _AF bestimmten Gemisch von etwa 15 zu erzeugen. Infolgedessen gilt Δ (A/F)T _W = 15 - (A/F)T _W, und die relative Einschaltdauer D _A, die zur Erzielung des Mischungsverhältnisses (A/F)T _W bei der Temperatur T _n für die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 erforderlich ist, ist D _AF + D _RA.

Auf diese Weise wird bei einer Motortemperatur T _W unter T₁ die relative Einschaltdauer D _A für die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Haupt-Systems mit dem Gradienten Δ E von D _AF bei der Temperatur T₁ erhöht, bis die relative Einschaltdauer D _A bei einer Motortemperatur T₂ 100% erreicht. Dann wird bei der unter T₂ liegenden Motortemperatur die relative Einschaltdauer D _A auf einen Konstantwert von (100 - D _D) festgelegt, wobei D _D ein vorbestimmter Wert ist, der noch erläutert wird und der in Beziehung steht zu dem Unempfindlichkeitsbereich D _d des zusätzlichen Magnetventils 5, was unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert wurde.

Schließlich zeigt eine Kurve F die relative Einschaltdauer D _B für das zusätzliche Magnetventil 5, das das Mischungsverhältnis A/F auf die Kurve C optimieren soll. Gemäß der Kurve F wird in einer Zone, in der die Motortemperatur T _W über T₂ liegt, wobei die relative Einschaltdauer D _A für die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 unter 100% bleibt, die relative Einschaltdauer D _B bei 0% festgelegt, und diese wird um Dd entsprechend dem instabilen Teilverlauf D _d der Kennlinie B entsprechend Fig. 4 geändert, wenn die Motortemperatur auf T₂ fällt, und wird anschließend linear mit einem Gradienten Δ F erhöht, wenn die Motortemperatur T _W abnimmt, so daß das Gemisch angereichert wird. Der Gradient Δ F der Kurve F entspricht D₁/B₁ oder Δ B in Fig. 4.

Wie erläutert, wird bei dem Ausführungsbeispiel zur Steuerung des Mischungsverhältnisses A/F gemäß der Kurve C nach Maßgabe der Motortemperatur T _W zur gleichbleibenden Optimierung des Mischungsverhältnisses A/F dieses durch die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf- und Haupt-Systems gesteuert, wenn die Motortemperatur den vorbestimmten Wert T₂ übersteigt, und wird durch diese Magnetventile 3 und 4 sowie das zusätzliche Kraftstoff-Magnetventil 5 zwecks Anreicherung des Gemischs A/F gesteuert, wenn die Motortemperatur den vorbestimmten Wert T₂ unterschreitet. Ferner wird, sobald die relative Einschaltdauer D _B des Kraftstoff-Magnetventils 5 zu einer Änderung von 0% auf einen endlichen Wert bei der Temperatur T₂ bereit ist, diese sofort um einen ersten vorbestimmten Wert D _d geändert, so daß die Mischungsverhältnis-Steuerung auf der Grundlage der instabilen Teilkurve des Kraftstoff-Magnetventils 5 unterbunden wird. Gleichzeitig wird die relative Einschaltdauer D _A der Langsamlauf- Haupt-Magnetventile 3 und 4 um einen zweiten vorbestimmten Wert D _D verringert, um sicherzustellen, daß die Steuerung des Mischungsverhältnisses A/F jederzeit optimierbar ist und über einen weiten Änderungsbereich der Motortemperatur T _W stabil gemacht werden kann.

Der zweite vorbestimmte Wert D _D kann wie folgt bestimmt werden.

Die relative Einschaltdauer D _B ändert sich abrupt um D _d bei der Temperatur T₂, so daß der Arbeitsbereich des zusätzlichen Magnetventils 5 aus dem instabilen Teilbereich herauskommt. Infolgedessen ändert sich jedoch das Mischungsverhältnis A/F schrittweise um B₂ (vgl. Fig. 4). Um eine kontinuierliche Änderung des Mischungsverhältnisses um die Temperatur T₂ herum sicherzustellen, ist es also notwendig, die relative Einschaltdauer D _A der Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 schrittweise in Gegenrichtung zu ändern. Der zweite vorbestimmte Wert D _D wird daher so festgelegt, daß die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile die abrupte Änderung B₂ des Mischungsverhältnisses, die durch das zusätzliche Magnetventil 5 bedingt ist, ausgleichen. So wie der erste vorbestimmte Wert D _din Abhängigkeit von der Kennlinie des Kraftstoff- Magnetventils 5 festgelegt wird, wird auch der zweite vorbestimmte Wert D _D festgelegt.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Realisierung der Steuerkennlinien von Fig. 5 zeigt. Das Ablaufdiagramm ist als Programm eines in dem Steuerteil 12 vorgesehenen Mikrocomputers dargestellt und wird periodisch ausgeführt zur Steuerung der Langsam- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 und des zusätzlichen Magnetventils 5 nach Maßgabe der Steuerkennlinien von Fig. 5.

In Fig. 6 sind Einzelschritte des Ablaufs mit S₁ bis S₇ bezeichnet.

Wenn die Steueroperation gemäß dem Ablaufdiagramm gestartet wird, werden in Schritt S₁ zuerst Signale abgerufen, die die verschiedenen Motor-Betriebszustände einschließlich der Motortemperatur T _W vom Kühlwasser-Temperaturfühler 9 (Fig. 1) bezeichnen.

In Schritt S₂ erfolgt die Tabellen-Wiedergewinnung auf der Grundlage der Motortemperatur T _W, um die Differenzdaten Δ (A/F)T _W zwischen einem Wert des erforderlichen Gemischs und 15, Δ A = Δ E = D₁/A₁ und Δ B = Δ F = D₁/B₁ nach Maßgabe der Kurve C von Fig. 5 zu bestimmen.

In Schritt S₃ wird die für die Kurve E von Fig. 5 erforderliche Information D _RA bestimmt durch Errechnen von Δ (A/F)T _W × Δ A, und die Entscheidungsinformation D wird bestimmt durch Errechnen von (D _RA + D _AF) - 100 auf der Grundlage der Daten D _RA und D _AF (wie bereits erläutert, ist D _AF die sogenannte Bezugs-Ein-Periodeninformation, die notwendig ist, damit die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 das stöchiometrische Gemisch von 15 einstellen).

Anschließend wird in Schritt S₄ die Entscheidungsinformation D daraufhin geprüft, ob sie positiv oder negativ ist. Wenn sie negativ (D < 0) ist, hat (D _RA + D _AF), also der Wert der Information D _A, die an die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 bei der momentanen Motortemperatur T _W anzulegen ist, noch nicht 100% erreicht, was bedeutet, daß die momentane Motortemperatur T _W höher als T₂ von Fig. 5 ist und daß somit das Mischungsverhältnis A/F nur durch die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 eingestellt werden darf. Infolgedessen geht das Programm zu Schritt S₅, in dem die relative Einschaltdauer D _A für die Magnetventile 3 und 4 auf D _AF + D _RA eingestellt wird, wogegen die relative Einschaltdauer D _B für das zusätzliche Magnetventil 5 auf 0 gehalten wird.

Wenn dagegen die Entscheidungsinformation D bei der Prüfung in Schritt 4 als positiv befunden wird, was bedeutet, daß (D _RA + D _AF) 100% überschritten hat und daß die momentane Motortemperatur unter T₂ von Fig. 5 liegt, geht das Programm zu Schritt S₆, in dem die relative Einschaltdauer D _A für die Langsamlauf-Haupt-Magnetvente 3 und 4 aufgrund von D _A = 100 - D _D und anschließend die relative Einschaltdauer D _B für das zusätzliche Magnetventil 5 aufgrund von D _B = D × Δ B/ Δ A + D _d errechnet wird.

Infolgedessen wird in der Zone, in der die Motortemperatur T _W höher als die Temperatur T₂ ist und somit eine relativ reduzierte Anreicherung des Gemischs ausreicht, wenn also der Wert der relativen Einschaltdauer D _A, der als Operationssignal für die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Haupt-Systems dient, einen vorbestimmten Wert von z. B. 100% nicht erreicht, das Mischungsverhältnis A/F nur durch die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Haupt-Systems gesteuert; dagegen wird in der Zone, in der die Motortemperatur T _W den Wert T₂ unterschreitet, so daß eine erhöhte Anreicherung des Gemischs erforderlich ist, in der also die relative EinschaltdauerD _A so berechnet ist, daß sie 100% überschreitet, das Mischungsverhältnis zusätzlich noch durch das zusätzliche Magnetventil 5 mitbestimmt, und das Mischungsverhältnis wird dadurch gesteuert, daß Kraftstoff aus beiden Systemen zugeführt wird. In dieser Weise ist die Steueroperation entsprechend den Kurven E und F von Fig. 5 realisierbar.

Ferner nimmt die relative Einschaltdauer D _B des zusätzlichen Magnetventils 5 den ersten vorbestimmten Wert D _d bei der Temperatur T₂ an, wodurch die Mischungsverhältnis-Steuerung von Instabilitäten und Unsicherheiten befreit wird.

Bei dem Ablaufdiagramm von Fig. 6 folgt auf Schritt S₆ der Schritt S₇, in dem die relative Einschaltdauer D _B durch die Motordrehzahl N und den Saugluft-Unterdruck V _C vor Programmende korrigiert wird. Diese Korrektur wird aufgrund der Tatsache eingeführt, daß das zusätzliche Magnetventil 5 im Luftkanal zur Beaufschlagung der Drosselklappe 13 (vgl. Fig. 2) angeordnet ist, und die Kennlinien der Mischungsverhältnis- Steuerung werden durch die Werte von N und V _C in hohem Maß beeinflußt. Daher kann gemäß Fig. 6 das Mischungsverhältnis jederzeit - unabhängig von Änderungen der Motordrehzahl und eines Saugluft-Gegendrucks - präzise eingestellt werden.

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses (A/F), das während der Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine durch einen Vergaser zugeführt wird, der ein Langsamlauf- und Hauptmagnetventil (3, 4), die einem Langsamlauf und Hauptkraftstoffsystem des Vergasers zugeordnet sind, und ein zusätzliches Magnetventil (5) aufweist, das einem Anreicherungs-Kraftstoffsystem des Vergasers zugeordnet ist,
mit folgenden Schritten:

- Messen der Kühlwassertemperatur (Tw),
- Vorgeben eines von der gemessenen Kühlwassertemperatur abhängigen Soll-Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses (A/F)
- Verringern der relativen Einschaltdauer des zusätzlichen Magnetventils (5) im wesentlichen umgekehrt proportional zur gemessenen Kühlwassertemperatur,

wobei

- der Gesamtwert der relativen Einschaltdauern des zusätzlichen Magnetventils (5) und des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) das Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis (A/F) bestimmt,

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Vorgeben eines ersten Grundwertes (D _AF) der relativen Einschaltdauern (D _A) des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) bei Temperaturen oberhalb einer bestimmten, einem erreichten Warmlaufzustand entsprechenden Kühlwassertemperatur (T₁), bei ausgeschaltetem zusätzlichen Magnetventil (5),
- Berechnen eines Zuwachsbetrags (D _RA) für die relative Einschaltdauer (D _A) des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) bei ausgeschaltetem zusätzlichen Magnetventil (5) abhängig von dem der Kühlwassertemperatur (Tw kleiner T₁) entsprechenden Soll-Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis (A/F) und abhängig von der Steigung (Δ A) der Steuercharakteristik des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4),
- Addition des ersten Grundwertes (D _AF) mit dem Zuwachsbetrag (D _RA),
- Subtraktion von 100% von der aus der Addition erhaltenen Summe (D _AF + D _RA),
- Vergleichen des Subtraktionsergebnisses (D = D _AF + D _RA - 100) mit Null;

A: Bei einem Subtraktionsergebnis D ≧ Null:

- Ansteuern des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) mit einem zweiten Grundwert (100 -D _D), der von einem Unempfindlichkeitsbereich (D _d ) des zusätzlichen Magnetventils (5) um eine relative Einschaltdauer bei 0% abhängt, und
Einschalten und Ansteuern des zusätzlichen Magnetventils (5) mit einer relativen Einschaltdauer (D _B) oberhalb des Unempfindlichkeitsbereichs (D _d ) abhängig vom Subtraktionsergebnis (D) und vom Verhältnis der Steigung (Δ B) der Steuercharakteristik des zusätzlichen Magnetventils (5) und der Steigung (Δ A) des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) jeweils bei dem Soll-Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis (A/F);

B: Beim Subtraktionsergebnis D < Null:

- Ansteuern des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) mit einer relativen Einschaltdauer (D _A ), die gleich der bei der Addition erhaltenen Summe (D _AF + D _RA ) ist, bei ausgeschaltetem zusätzlichen Magnetventil (5).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Einschaltdauer (D _B ) des zusätzlichen Magnetventils (5) in Abhängigkeit vom Saugluftunterdruck (V _C ) und der Motordrehzahl (N) korrigiert wird.