DE3422869A1

DE3422869A1 - Kraftstoffzufuehrungsverfahren fuer brennkraftmaschinen, das in der lage ist, das maschinenbeschleunigungsvermoegen aus dem leerlauf heraus zu verbessern

Info

Publication number: DE3422869A1
Application number: DE19843422869
Authority: DE
Inventors: Yutaka Shiki Saitama Otobe; Akihiro Yamato
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1985-01-10
Also published as: GB8415672D0; GB2142164B; JPS603455A; GB2142164A; US4576134A; DE3422869C2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. E^&ickma-nn, Djpi'-pHYs. Dr. K. Fincke

* Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hu.ber Dr.-Ing. H. LisKA , Dipl.-Phys. Dr. J. PrecliteJL

3422869 8000 MÜNCHEN 86 20. JUDI

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22

27-8, Jingumae 6-chome, Shibuya-ku, telefon ι ο s9)9s 0352

'. ^& . ---..■..' TELEX522621

TokVO TELEGRAMM PATENTWriCKMANN MÜNCHEN

JAPAN ' '■-': -

Kraf tstof f zuführungsverfahren für Brennkraftmaschin-· nen, das in der Lage ist, ■ das Maschinenbeschleunigungsvermögen aus dem Leerlauf heraus zu verbessern;

sr-

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffzuführungssteuerverfahren für Brennkraftmaschinen, insbesondere auf ein Verfahren dieser Art, das dazu bestimmt ist, das Beschleunigungsvermögen der Brennkraftmaschine aus deren Leerlaufbereich heraus zu verbessern.

Kraftstoffzuführungsverfahren, die herkömmlicherweise zur Steuerung der Kraftstoffzuführung zu Brennkraftmaschinen benutzt werden, sind allgemein dafür bestimmt, die Betriebseigenschaften der Brennkraftmaschine, beispielsweise deren Beschleungigungsvermögen, zu verbessern. Unter solchen KraftstoffZuführungssteuerverfahren ist beispielsweise durch die Japanische vorläufige Patentveröffentlichungsdruckschrift Nr. 49-11999080 ein Verfahren bekannt geworden, das eine Liste, die eine Vielzahl von eingestellten Grundkraftstoffmengenwerten, die jeweils mit einer aus einer Vielzahl von vorbestimmten Kombinationen zweier Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (ζ. B. der Maschinendrehzahl und des Ansaugrohrabsolutdrucks) korrespondieren, enthält, das Auslesen eines Grundkraftstoffmengenwertes, der mit erfaßten Werten der beiden Betriebsparameter korrespondiert, aus der Liste und das Korrigieren des ausgelesenen Grundkraftstoffmengenwertes durch Verwendung eines Korrekturwertes, der mit einem Betriebszustand korrespondiert, in dem die Brennkraftmaschine arbeitet, um dadurch eine Kraftstoffzuführungsmenge einzustellen, die optimal auf den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine abgestimmt ist, vorsieht

Bei einem derartigen Kraftstoffzuführungssteuerverfahren, das eine Liste für Grundkraftstoffmengenwerte benutzt, werden, um den Kraftstoffverbrauch während des Leerlaufbetriebes der Brennkraftmaschine zu verbessern, einige der Grundkraftstoffmengenwerte der Liste, die mit einem Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine korrespondieren, auf verhältnismäßig kleine Werte eingestellt, um so das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, das der Brennkraftmaschine zuzuführen ist, auf einen magereren Wert als den eines theoretischen Gemischverhältnisses einzustellen.

Indessen wird gemäß einem derartigen herkömmlichen Einstellen der Grundkraftstoffmengenwerte in der Liste dann, wenn die Brennkraftmaschine mit der Öffnungsbetätigung des Drosselklappenventils von einem Zeitlupnkt an beschleunigt wird, zu dem die Brennkraftmaschine in einem solchen Leerlaufbereich arbeitet, die KraftstoffZuführungssteuerung durch die Verwendung der Grundkraftstoffmengenwerte, die eingestellt sind, um der Brennkraftmaschine ein mageres Gemisch zuzuführen, während die Brennkraftmaschine in dem Leerlaufbereich arbeitet, sogar noch dann fortgesetzt, wenn die Brennkraftmaschine die Zuführung einer erhöhten Kraftstoffmenge für eine derartige Beschleunigung verlangt. Als Folge davon wird der Brennkraftmaschine kein reiches Gemisch zugeführt, bis sie den Leerlaufbereich verlassen hat, was zu einer Verschlechterung des Beschelunigungsvermögens der Brennkraftmaschine führt. Das zuvor erläuterte Einstellen von Grundkraftstoffmengenwerten in einer Liste ist auch nachteilig, wenn es auf ein Steuerungsverfahren für das Starten angewendet wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen vorbestimmten stöchiometrischen Wert aufgrund des Öffnens des Drosselklappenventils zu steuern, da es schwierig ist, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis schnell auf den vorbestimmten oder stöchiometrischen Wert aufgrund

■ -<r- . 2 ·

des Übergangs von dem Leerlaufbereich in den automatischen Regelungssteuerbereich einzustellen. Desweiteren bringt das zuvor erläuterte Einstellen von Listenwerten ebenso Schwierigkeiten beim Anwenden desselben auf ein Steuerverfahren zum Variieren der Kraftstoffzuführungsmenge zu einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von Ein/Aus-Betätigungen von Hilfseinrichtungen der Brennkraftmaschine mit sich, da - um eine vorbestimmte erhöhte Kraftstoffzuführungsmenge in Übereinstimmung mit einem Ein-Zustand einer Hilfseinrichtung zu erreichen - zwei unterschiedliche Korrekturwerte - wie zuvor erwähnt - zum Erhöhen des Grundkraftstoffzuführungsmengenwertes zwischen dem Leerlaufbereich und dem automatischen Regelungssteuerbereich vorzusehen sind, was die Komplexität der KraftstoffZuführungssteuerung steigert.

Die gleichen Probleme, wie sie zuvor erläutert sind, treten auch bei einem KraftstoffZuführungssteuerverfahren für Brennkraftmaschinen auf, die mit Hilfsverbrennungskammern ausgerüstet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffzuführungssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das in der Lage ist, sowohl das Beschleunigungsvermögen der Brennkraftmaschine aus deren Leerlaufbereich heraus zu verbessern als auch die Steueransprechempfindlichkeit bei dem Übergang des Brennkraftmaschinenbetriebs von dem Leerlaufbereich zu deautomatischen Regelungssteuerbereich zu erhöhen. Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffzuführungssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das in der Lage ist, in einer vereinfachten Weise die Kraftstoffmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, in Abhängigkeit von Ein/Aus-Zuständen von Hilfseinrichtungen, die in der Brennkraftmaschine vorgesehen sind, zu steuern. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein KraftstoffZuführungssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine, die mit Hilfsverbrennungskam-

mern ausgestattet ist, zu schaffen, das in der Lage ist:, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Gemischen, die den Hauptverbrennungskammern und den Hilfsverbrennungskammern der Brennkraftmaschine zugeführt werden, auf jeweils richtige Werte während des Leerlaufs der Brennkraftmaschine einzustellen, um dadurch ein zu starkes Abmagern des Gemisches, das den Hilfsverbrennungskammern zugeführt wird, zu verhindern, das durch Abmagern des Gemisches, das den Hauptverbrennungskammern während des Leerlaufs der Brennkraftmaschine zugeführt wird, verursacht würde.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist erfindungsgemäß ein Kraftstoff zuführungssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgaskanal und mit einem Abgasreinigungsmittel, das in dem Abgaskanal angeordnet ist, bei welchem Verfahren eine Vielzahl von vorbestimmten Grundkraftstoffmengenwerten, die jeweils mit einem aus einer Vielzahl von vorbestimmten Werten zumindest eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine korrepondieren, gespeichert werden, ein Wert des zumindest einen Betriebsparameters erfaßt wird, einer von den vorbestimmten Grundkraftstoffmengenwerte ausgelesen wird, der mit dem erfaßten Wert des zumindest einen Betriebsparameters korrespondiert, aus dem einen ausgelesenen Grundkraftstoffmengenwert eine Kraftstoffmenge bestimmt wird, die für einen Betriebszustand geeignet ist, in dem die Brennkraftmaschine arbeitet, und die bestimmte Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine zugeführt wird, vorgesehen, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

(a) Einstellen zumindest eines Teils der Grundkraftstoffmengenwerte, die mit solchen der vorbestimmten Werte des zumindest einen Betriebsparameters korrespondieren, die angenommen werden, wenn die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufbereich arbeitet, auf vorbestimmte Werte derart, daß ein Luft/Kraftstoff-Gemisch erreicht wird, bei dem das Abgasreinigungsmittel einen optimalen Wirkungsgrad zeigt;

(b) Entscheiden, ob die Brennkraftmaschine in dem Leerlaufbereich arbeitet oder nicht in diesem arbeitet;

(c) Verringern jedes des zumindest einen Teils der Grundkraftstoffmengenwerte, die auf die vorbestimmten Werte eingestellt sind, um einen vorbestimmten Korrekturwert, der ausgelesen wird, wenn entschieden ist, daß die Brennkraftmaschine in dem Leerlaufbereich arbeitet.

Die zuvor genannten Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus der im folgenden anhand mehrerer Figuren gegebenen, ins

einzelne gehenden Beschreibung ersichtlich. 10

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht der gesamten Anordnung eines Kraftstoffeinspritzsteuersystems, auf das das erfindungsgemäße Kraftstoffzuführungssteuerverfahren angewendet wird.
15

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das den inneren Aufbau einer elektronischen Steuereinheit in Fig. 1 darstellt .

Fig. 3 zeigt eine Darstellung einer Liste von Grundkraftstoffeinspritzperioden für Einspritzer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm einer Subroutine zum Bestimmen des Wertes eines Gemischabmagerungs-Koeffizienten KIDL, der bei Leerlauf der betreffenden Brennkraftmaschine anwendbar ist, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Fig. 5 zeigt eine Kennlinie, die den Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine darstellt, auf die das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird.

Fig. 6 zeigt eine Kennlinie,die ein Beispiel für das Ein-.'3Γ3 stelJen des Wertes des Gern i schabmagerungs-Kocff izi. en ton KlDL darstellt.

" " 3422859

-yd- M ·

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm einer Subroutine zum Bestimmen des Wertes eines Gemischanreicherungs-Koeffizienten KSR, der durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Anreichern des Gemisches, welches den Hilfsverbrennungskammern der betreffenden Brennkraftmaschine zuführt wird, benutzt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nun im einzelnen anhand dieser Figuren, die ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung betreffen, beschrieben.

In Fig. 1 ist ein elektronisches Kraftstoffeinspritzsteuersystem als Beipiel gezeigt, auf das das erfindungegemäße Verfahren anwendbar ist. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Brennkraftmaschine, die vom Vierzylindertyp sein kann (es ist nur einer der vier Zylinder gezeigt), wobei jeder der Zylinder eine Hauptkammer (Hauptverbrennungskammer) 2 und eine Hilfskammer (Hilfsverbrennungskammer) 3, die mit der Hauptkammer 2 über eine Flammbohrung 3a in Verbindung steht, hat. In einem Hauptansaugrohr 4, das mit allen Hauptkammern 2 verbunden ist, ist an einer stromaufwärtigen Stelle davon ein Hauptdrosselklappenventil 6 angeordnet, während in einem Hilfsansaugrohr 5, das mit allen Hilfskammern 3 verbunden ist, an einer stromaufwärtigen Stelle davon zum Betrieb im Einklang mit dem Hauptdrosselklappenventil 6 ein Hilfsdrosselklappenventil 7 angeordnet ist. An dem Hauptansaugrohr 4 ist ein Sensor 8 für eine Drosselklappenventilöffnung (i^th) angebracht und mit dem Hauptdrosselklappenventil 6 zum Erfassen der Ventilöffnung des Hauptdrosselklappenventils 6 und zum Abgeben einer Information darüber in Form eines elektrisches Signals wirksam verbunden.

Für die Zylinder der Brennkraftmaschine sind Haupteinspritzer 11, die jeweils einen Teil einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung bilden, vorgesehen, wovon jeder in dem Hauptansaugrohr 4 an einer Stelle geringfügig stromaufwärts eines Ansaugventils 10 jedes der Zylinder angeordnet ist, während

-vT- /a

ein einziger Hilfseinspritzer 12 in dem Hilfsansaugrohr 5 an einer Stelle geringfügig stromabwärts von dem Hilfsdrosselklappenventil 7 zum Zuführen von Kraftstoff zu allen Zylindern angeordnet ist. Diese Einspritzer 11, 12 sind mit einer Kraftstoffpumpe und einem Kraftstofftank, welche beide nicht gezeigt sind, verbunden.

Mit dem Inneren des Hauptansaugrohrs 4 kommuniziert über ein Rohr 13 an einer Stelle stromabwärts von dem Hauptdrosselklappenventil 6 ein Ansaugrohrabsolutdruck (PBA)-Sensor 14. In dem Hauptansaugrohr 4 ist an einer Stelle geringfügig stromabwärts von dem Ansaugrohrabsolutdruck-Sensor 14 ein Ansauglufttemperatur (TA)-Sensor 15 montiert. Von den Hauptverbrennungskammern 2 innerhalb der Zylinder erstreckt sich ein Abgasrohr 17, in das ein Op-Sensor 18 zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen eingesetzt ist, und quer über diesem ist ein Dreiweg-Katalysator 16 angeordnet. In einen Kühlwasserkanal la¹, der innerhalb eines Zylinderblocks la der Brennkraftmaschine 1 ausgebildet ist, ist ein Maschinenkühlwassertemperatur (TW)-Sensor 19 eingesetzt. Die zuvor genannten Sensoren 8, 14, 15, 18 u. 19 und die Einspritzer 11, 12 sind alle elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit (im folgenden kurz "ECU" genannt) 9 verbunden.

Mit der ECU 9 sind außerdem ein Drehwinkelpositions (Ne)-Sensor 20, der auf einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine zum Erzeugen eines TDC-Signals, welches vorbestimmte Kurbelwellendrehwinkelpositionen der Brennkraftmaschine, beispielsweise bei 60 vor den oberen Topunktpositionen anzeigt, montiert ist, ein Zylinderunterscheidungs (CYL)-Sensor 21, der auf der Kurbelwelle zum Erzeugen eines Signals, welches eine vorbestimmte Kurbelwellenwinkelposition eines bestimmten der Zylinder, beispielsweise eines ersten Zylinders, anzeigt, angeordnet ist, und ein Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 22, der dazu bestimmt ist, ein Ein-Zustandssiflnal, wenn die Geschwindigkeit eines

zugehörigen Fahrzeugs oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit (beispielsweise 45 km/h) liegt, und ein Aus-Zustandssignal, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der vorbestimmten Geschwindigkeit liegt, abzugeben, verbunden.

Fig. 2 zeigt ein AusfUhrungsbeispiel für den inneren Aufbau der ECU 9 in Fig. 1. Ein TDC-Signal aus dem Drehwinkelpositions-Sensor 20 wird einer Impulsformerschaltung 901 zugeführt, um das Signal in einer bestimmten Impulsform darzustellen, und die geformten Impulse werden sowohl einer zentralen Verarbeitungseinheit (im folgenden kurz "CPU" genannt) 902 als auch einem Me-Zähler 903 zugeführt. Der Me-Zähler 903 zählt das Intervall der Zeit zwischen einem vorhergehenden Impuls des TDC-Signals von dem Drehwinkelpositions-Sensor 20 und einem gerade vorliegenden Impuls desselben ab, um einen Zählwert Me zu gewinnen, der proportional zu dem Reziprokwert der Maschinendrehzahl Ne ist, und liefert den Zählwert Me an die CPU 902 über einen Datenbus 904.

Ausgangssignale, die verschiedene Betriebsparameter der maschine anzeigen, beispielsweise von dem Sensor 8 für die Drosselklappenventilöffnung, dem Ansaugrohrabsolutdruck-Sensor 14, dem Ansauglufttemperatur-Sensor 15, dem O_p-Sensor 18, dem Maschinenkühlwassertemperatur-Sensor 19 usw., die alle in Fig. 1 dargestellt sind, werden einer Pegelverschiebeeinheit 905 zugeführt, damit ihre Spannungspegel zu einen bestimmten Wert hin verschoben werden, und die verschobenen Ausgangsspannungen werden aufeinanderfolgend einem A/D-Wandler 907 zugeführt, in dem sie aufeinanderfolgend in entsprechende korrespondierende Digitalsigsignale umgesetzt werden. Die Digitalsignale, die auf diese V/eise gewonnen werden, werden aufeinanderfolgend über den Datenbus 904 an die CPU 902 geliefert. Desweiteren wird ein Ausgangssignal aus dem Zylinderunterscheidungs-Sensor 21, das die bestimmte Kurbelwellenwinkelposition in bezug auf den ersten Zylinder

anzeigt, einer Impulsformerschaltung 910 zugeführt, damit dessen Impulsform bestimmt wird, und die sich ergebenden Impulse werden der CPU 902 zugeführt.

Mit der CPU 902 sind außerdem über den Datenbus ein Nur-Lesespeicher (im folgenden kurz "ROM" genannt) 911, ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (im folgenden kurz "RAM" genannt) 912 und eine Treiberschaltung 913 verbunden. Der RAM 912 speichert vorübergehend verschiedene sich ergebende Werte, die durch Berechnungen gewonnen werden, welche innerhalb der CPU 902 ausgeführt werden, während der ROM 911 ein Steuerprogramm, das durch die CPU 902 auszuführen ist, u. a. m. speichert.

Die CPU 902 arbeitet in Übereinstimmung mit dem in dem ROM 911 gespeicherten Programm, um Betriebszustände der Maschine, wie beispielsweise die Lastfälle derselben, in Abhängigkeit von den zuvor erläuterten verschiedenen Maschinenbetriebsparametersignalen zu bestimmen und um die Ventilöffnungsperiode TOUTM für die Haupteinspritzer 11, die für die jeweiligen Maschinenzylinder vorgesehen sind, und die Ventilöffnungsperiode TOUTS für den Hilfseinspritzer 12, der zur gemeinsamen Benutzung durch alle Maschinenzylinder vorgesehen ist, durch Verwendung der folgenden Gleichungen

(1) und (2) zu berechnen:

TOUTM = TiM χ KIDL χ KLS χ Kl + K2 (l)

TOUTS = TiS χ KSR + K3 (2)

wobei TiM und TiS jeweils Grundkraftstoffeinspritzperiodenwerte für die Haupteinspritzer 11 und den Hilfseinspritzer 12 repräsentieren. Diese Grundkraftatoffelnsprifczperiodenwertc werden jeweils aus Listen, wie beispielhaft in I¹Mg.

gezeigt, ausgelesen. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind ein Vielzahl von vorbestimmten Grundkraftstoffeinspritzperiodenwerten, die jeweils mit Schnittpunkten oder

Gitterpunkten Mi,j (i,J = 1, 2 ... 15) von vorbestimm ten Werten Pl, P2 ... P15 des Ansaugrohrabsolutdrucks PBA korrespondieren, und vorbestimmten Werte Nl, N2 ... N15 der Maschinendrehzahl Ne vorgesehen. Die Gitterpunkte Mi,j (i,j=l-3) in zumindest einem Bereich in der Grundkraftstoffeinspritzperiodenliste innerhalb des ROM 911, welcher mit einen Leerlaufbereich der Maschine korrespondiert (schraffierter Bereich in Fig. 5), oder vorzugsweise alle der Gitterpunkte Mi,j (= 1 - 15) über den gesamten Bereich der Liste, der mit den gesamten Betriebsbereichen der Maschine korrespondiert, sind mit Grundkraftstoffeinspritzperiodenwerten versehen, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches gleich einem vorbestimmten oder theoretischen Gemischverhältniswert (14.7) zu machen.

Diese Grundkraftstoffeinspritzperiodenwerte TiM, TiS, die an betreffenden Gitterpunkten der betreffenden Listen innerhalb des ROM 911 gespeichert sind, werden selektiv aus den Listen in Abhängigkeit von den erfaßten Werten des Ansaugrohrabsolutdrucks PBA und der Maschinendrehzahl Ne ausgelesen.

In der zuvor angegebenen Gleichung (1) repräsentiert KIDL einen Gemischanreicherungskoeffizienten, der anwendbar ist, wenn die Maschine in dem Leerlaufbereich arbeitet, und KLS repräsentiert einen Gemischabmagerungskoeffizienten, der anwendbar ist, wenn die Maschine in einem vorbestimmten Niedriglastbereich arbeitet. In der zuvor angegebenen Gleichung (2) stellt KSR einen Gemischanreicherungskoeffizienten zum Anreichern des Gemisches dar, das dem Hilfseinspritzer 12 zugeführt wird, wie dies im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

In den Gleichungen (1), (2) repräsentieren Kl einen Korrekturkoeffizienten und K2 bzw. K3 Korrekturvariablen. Diese Korrekturkoeffizienten und Korrekturvariablen werden in Abhängigkeit von Werten der Maschinenbetriebsparametersignale aus den zuvor erläuterten verschiedenen Sensoren be-

ν m <d WWW

«WWW ν «»W ·

- A(o ■

rechnet und auf solche Werte eingestellt, die die Betriebseigenschaften der Maschine, wie beispielsweise die Emissionseigenschaften, den Kraftstoffverbrauch und die Beschleunigungsfähigkeit, optimieren.
5

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm einer Subroutine zum Bestimmen des Wertes des Gemischabmagerungskoeffizienten KIDL, der beim Leerlauf der Maschine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren anzuwenden ist. Zunächst wird in einem Schritt 1 bestimmt, ob ein erfaßter Wert der Ventilöffnung th des Hauptdrosselklappenventils 6 gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ^FC, beispielsweise eine Ventilöffnung, die mit einer im wesentlichen vollständig geschlossenen Position des Drosselklappenventils korrespondiert, ist oder nicht ist. Wenn die Antwort JA lautet, wird dann in einem Schritt 2 bestimmt, ob ein erfaßter Wert der Maschinenkühlwassertemperatur TW höher als ein vorbestimmter Wert TWIDL (z. B. 61 ⁰C) ist oder nicht ist. Falls die Antwort auf die Frage in Schritt 2 zustimmend ist, wird eine Entscheidung getroffen, ob der Gemischabmagerungskoeffizient KLS kleiner als 1 ist oder nicht ist, d. h. ob eine Abmagerung des Gemisches bewirkt oder nicht bewirkt wird, während die Maschine in einem vorbestimmten Niedriglastfall arbeitet, worauf im folgenden in einem weiteren Schritt Bezug genommen wird. Wenn die Antwort NEIN lautet, wird der Gemischabmagerungskoeffizient KIDL in einem Schritt 4 auf einen vorbestimmten Wert XIDL gesetzt, wodurch eine Abmagerung des Gemisches, das den Hauptkammern 2 der Maschine in deren Leerlauf zuzuführen ist, bewirkt wird.

Vermöge der zuvor erläuterten Kraftstoffzuführungssteuerung kann die Beschleunigungsfähigkeit eines zugehörigen Fahrzeugs aus dessen Stillstand heraus beim Beschleunigen aus dem Leerlaufbereich (PBA< PBAIDL und Ne< NIDL) erhöht werden, was schraffiert in Fig. 5 dargestellt ist, wenn dies mit einem herkömmlichen Kraftstoffzuführungsverfahren verglichen wird, bei dem die Kraftstoffzuführung ohne Rücksicht

auf die Ventilöffnung des Drosselklappenventils bewirkt wird, und zwar durch die Verwendung der Grundkraftstoffmengenwerte, die auf kleinere Werte in einem Leerlaufbereich als die Werte gesetzt sind, die mit einem theoretischen Gemischverhältnis korrespondieren, um so das Gemisch in demselben Leerlaufbereich abzumagern. Im einzelnen sei angenommen, daß das Fahrzeug gestartet wird, um aus einem Leerlaufpunkt, der durch einen Doppelkreis in Fig. 5 angedeutet ist, längs einer Linie, die durch einen Pfeil A gekennzeichnet ist, zu fahren. Gemäß dem herkömmlichen Verfahren wird das Abmagern des Gemisches fortgesetzt, bis die Maschine den Leerlaufbereich verlassen hat, selbst dann, wenn die Drosselklappenventilöffnung #th über den vorbestimmten Wert ¹AIDL ansteigt, wodurch die Maschine in den Beschleunigungszustand gebracht wird. Andererseits wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Abmagerung des Gemisches unmittelbar dann unterbrochen, wenn die Drosselklappenventilöffnung -Äth über den vorbestimmten Wert <#IDL ansteigt, sogar obgleich der Maschinenzustand dann noch in dem Leerlaufbereich liegt (Schritte 1 u. 5 in Fig. 4), wodurch ein sofortiges Ansprechen auf die Beschleunigungsanforderung an die Maschine ermöglicht wird. Die Kraftstoffzuführungssteuerung, die auf der Erfassung des Drosselklappenventilöffnungswertes gemäß der vorliegenden Erfindung beruht, ist vorteilhaft gegenüber der KraftstoffZuführungssteuerung, die auf der Erfassung des Ansaugrohrabsolutdrucks PBA zum Erzielen einer verstärkten Steuerungsansprechempfindlichkeit für den Beschleunigungszustand der Maschine beruht.

Desweiteren ist das System gemäß Fig. 1 dazu bestimmt, zu bestimmen, ob die Maschine in dem zuvor erwähnten Niedriglastbereich der Maschine in Abhängigkeit arbeitet oder nicht, und zwar abhängig von den Betriebsparametern der Maschine, beispielsweise dem Ansaugrohrabsolutdruck, der Drehzahl der Maschine und den Ein/Aus-Zuständen des Fahrzeuggeschwindigkeitsschalters 22, und um den Wert des Ge-

mischabmagerungskoeffizienten KLS auf einen Wert einzustellen, der kleiner als 1 ist, um so das Gemisch zur Beschneidung der Kraftstoffverbrauchs abzumagern, falls die Maschine als in dem Niedriglastbereich arbeitend bestimmt wird. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, das auf das in Fig. 1 gezeigte System angewendet wird, wird, wenn die Antwort auf die Frage in Schritt 3 in Fig. 4 zustimmend (JA) ist oder der Koeffizient KLS einen Wert ungleich 1 hat, die Abmagerung des Gemisches verhindert, sogar dann, wenn die Antworten auf die Fragen in den Schritten 1 und 2 in derselben Figur zustimmend sind, auf welche Weise ein Abmagern des Gemisches auf einen übermäßigen Wert vermieden wird.

Desweiteren wird, wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 2 negativ (NEIN) ist, der Wert des Gemischabmagerungskoeffizienten KIDL auf 1 gesetzt, wodurch ein Abmagern des Gemisches auf einen übermäßigen Grad verhindert wird, wenn sich die Maschine in einem Kaltzustand befindet, bei dem zum Beispiel die Kühlwassertemperatur TW niedriger als der vorbestimmte Wert TWIDL ist.

Der vorbestimmte Wert XIDL, auf den der Koeffizient KIDL in dem Schritt 4 in Fig. 4 gesetzt wird,.wird wie in Fig. 6 gezeigt eingestellt, d. h. er wird so eingestellt, daß er sich von einem Wert XIDLl (z. B. 1.0) zu einem Wert XIDL4 (z. B. 0.82) ändert, wenn sich die Maschinendrehzahl Ne erhöht. Dieser Wert XIDL ist ebenfalls derart in dem ROM in Fig. 2 gespeichert, daß sein Wert XIDLi (i = 1 - 4) auf Befehl aus der CPU 902 in Abhängigkeit von der erfaßten Drehzahl Ne ausgelesen wird, oder falls gefordert, er durch ein Interpolationsverfahren aus zwei ausgelesenen Werten XIDLi und XIDLi+1 berechnet wird.

Gemäß dem Vorfahren nach der vorliegenden frrfindunp; wird, wenn die Maschine in dem Leerlaufbereich arbeitet, die Kraftstoffzuführungssteuerung so bewirkt, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen relativ großen Wert

3422863

eingestellt wird, ζ. B. auf einen Wert, der größer air; das theoretische Gemischverhältnis ist. Beispielsweise wird in einer Brennkraftmaschine, die mit einem Dreiweg-Katalysator 16 ausgestattet ist, ein vorbestimmter Wert größer als das theoretische Gemischverhältnis, beispielsweise 16.5, als ein gewünschter Wert eingestellt. Der Grad der Abmagerung des Gemisches wird, um diesen gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältniswert zu erreichen, reduziert, wenn die Maschinendrehzahl Ne abfällt, um so eine stabile Drehung der Maschine sicherzustellen. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird das Abmagern des Gemisches unter 500 U/min der Maschinendrehzahl Ne durch Einstellen des Wertes des Gemischabmagerungskoeffizienten KIDL auf 1.0 verhindert, so daß ein Unrundlaufen der Maschine in einem derartigen Niedrigdrehzahlbereich vermieden wird.

Fig. 7 zeigt eine Subroutine zum Bestimmen des Wertes des Koeffizienten KSR zum Anreichern eines Gemisches, das den Hilfskammern 3 in Fig. 1 zuzuführen ist. Zunächst wird in einem Schritt 1 bestimmt, ob der Gemischabmagerungskoeffizient KIDL, der auf einen Leerlauf der Maschine angewendet wird, kleiner als 1 ist oder nicht ist. Falls die Antwort bestätigend ist, wird der Wert des Koeffizienten KSR in einem Schritt 2 auf einen vorbestimmten Wert XSRO (z. B.

1.10) eingestellt, was in einem Schritt 3 gefolgt wird durch eine Berechnung der Ventilöffnungsperiode TOUTS für den Hilfseinspritzer 12 durch Verwendung der zuvor angegebenen Gleichung (2). Das bedeutet, daß gemäß dem Verfahren nach der Erfindung, das auf eine Brennkraftmaschine angewendet wird, die mit Hilfskammern, wie in Fig. 1 gezeigt, ausgestattet ist, dann, wenn die Maschine in einem Leerlaufbereich arbeitet, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches, das den Hauptkammern 2 zuzuführen ist, auf einen Wert eingestellt wird, der größer als der zuvor erwähnte vorbestimmte Wert (z. B. 16.5) ist, und zwar durch Anwendung als den Gemischabmagerungskoeffizienten KIDL des Koeefizienten XIDL, der auf einen Wert eingestellt ist, der geringfügig

kleiner als der in dem Beispiel gemäß Fig. 6 ist, während gleichzeitig das Luft/Kraftstoff-Verhälntis des Gemisches, das den Hilfskammern 3 zuzuführen ist, auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner als derselbe vorbestimmte Wert ist, und zwar durch Anwendung des Gemischanreicherungskoeffizienten KSR, um dasselbe Gemisch anzureichern, so daß das totale Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches, das den Hauptkammern 2 und den Hilfskammern 3 zugeführt wird, gleich dem zuvor genannten vorbestimmten Wert (16.5) ist. Durch ein derartiges Steuern der Luft/Kraftstoff-Verhältnisse der Gemische, die den Hauptkammern 2 und den Hilfskammern 3 zugeführt werden, kann ein übermäßiges Abmagern des Gemisches, das in die Hilfskammern 3 eingegeben wird, verhindert werden, was durch Abmagern des Gemisches, das in die Hauptkammern 2 eingeführt wird, verursacht würde, um dadurch ein unliebsames Phänomen zu verhindern, das sich aus einem derartigen übermäßigen Abmagern ergeben würde, wie beispielsweise Fehlzündungen in den Hilfskammern.

Aus Fig. 7 ist ferner zu entnehmen, daß falls die Antwort auf die Frage in Schritt 1 negativ ist, in einem Schritt 4 bestimmt wird, ob der Gemischabmagerungskoeffizient KLS einen Wert hat, der kleiner als 1.0 ist oder nicht kleiner als dieser ist. Falls die Antwort darauf bestätigend ist, d.

h. falls bestimmt wird, daß ein Abmagern des Gemisches, das den Hauptkammern 2 zugeführt wird, nun durch Benutzung des Koeffizienten KLS bewirkt wird, setzt sich das Programm in einem Schritt 5 fort, um den Wert des Gemischanreicherungskoeffizienten KSR auf einen vorbestimmten V/ert XSRl (z. B.

1.05) einzustellen, der kleiner als der zuvor genannte vorbestimmte Wert XSRO ist, gefolgt durch das Berechnen der Ventilöffnungsperiode TOUTS unter Verwendung desselben Wertes XSRl in dem Schritt 3. Dies geschieht, um das Luft/Kraf Ls t-off-Vorha I t.nis dos Gern i nc ho κ au Treohtzuorhal t.en ,

J'.'i da;; den 1 Ii 1. IY. kammern bo i oinem gowiin:;ch Lon gemäßigten Wert /.up.o rühr L wird, auch während das Gemisch, dar. den Haup !",kammern 2 zugeführt wird, abgemagert wird, wenn die Marsch ine in

₁ 3 k 2 2 S ο G

dem Niedriglastbereich arbeitet.

Falls die Antwort auf die Frage in Schritt 4 negativ ist, d. h. falls bestimmt wird, daß die Maschine nicht entweder in dem LeerlaufbereJch oder dem Niedriglastbereich arbeitet, wird der Wert des Gemischanreicherungskoeffizienten KSR auf einen Wert von 1.0 in einem Schritt 6 eingestellt, was gefolgt wird durch die Berechnung der Ventilöffnungsperiode TOUTS unter Verwendung desselben eingestellten Wertes in Schritt 3. In einem derartigen Betriebszustand der Maschine wie diesem wird keine Abmagerung des Gemisches, das den Hauptkammern 2 zugeführt wird, durch Verwendung irgendeines der Koeffizienten KLS, KIDL bewirkt, und dementsprechend besteht keine Notwendigkeit zur Erhöhung der Kraftstoffmenge, die den Hilfskammern zugeführt wird.

Falls das System gemäß Fig. 1 dazu bestimmt ist, eine automatische Regelungssteuerung abhängig von dem Ausgangssignal des Op-Sensors 18 in Fig. 1 in einer Weise zu bewirken, daß zur gleichen Zeit das Hauptdrosselklappenventil 16 auf einen vorbestimmten Ventilöffnungsgrad von einer im wesentlichen vollständig geschlossenen Position aus geöffnet wird, wird die automatische Regelungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf einen gewünschten Wert in Gang gesetzt, und falls das erfindungsgemäße Verfahren auf ein derartiges ausgelegtes System in diesem Rückkopplungsverfahren angewendet wird, können ausgezeichnete Steueransprechempfindlichkeiten erreicht werden, so daß die Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses unmittelbar aufgrund der Öffnung des Hauptdrosselklappenventils 6 auf einen vorbestimmten Ventilöffnungsgrad in Gang gesetzt werden kann, wenn die Maschine in dem Leerlaufbereich arbeitet, weil wegen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Grundkraftstoffmengenwerte, die in dem Leerlaufbereich anzuwenden sind, auf solche Werte eingestellt werden, daß ein vorbestimmtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis erreicht werden kann, bei dem der Dreiweg-Katalysator 16 den besten oder optimalen Wirkungs-

3422859

grad zeigen kann, wie dies zuvor festgestellt wurde.

Darüber hinaus kann, falls das System gemäß Fig. 1 dazu bestimmt ist, zu wirken, um die Kraftstoffmenge, die der Maschine aufgrund eines Einschaltens irgendwelcher Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise einer Klimaanlage (nicht gezeigt) zugeführt wird, zu erhöhen, und falls das erfindungsgemäße Verfahren auf ein derart ausgelegtes System angewendet wird, die Steuerung für eine derartige Kraft-Stoffmengensteigerung vereinfacht werden, da gemäß der vorliegenden Erfindung die Grundkraftstoffmengenwerte, die in dem Leerlaufbereich angewendet werden und einmal in den anderen Betriebsbereichen der Maschine angewendet wurden, auf solche Werte eingestellt werden können, daß der gewünschte Wert erreicht wird. Als ein spezielles Beispiel für die Steuerung zum Erzielen eines derartigen Kraftstoffmengenanstiegs abhängig von dem Einschalten einer Hilfseinrichtung kann der Wert!des Koeffizienten Kl in der zuvor angegebenen Gleichung (1) als das Produkt von verschiedenen Korrekturkoeffizienten eingestellt werden, wovon einer als ein Korrekturkoeffizient benutzt wird, der in seinem Wert abhängi von dem Einschalten und Ausschalten einer bestimmten Hilfseinrichtung ist, wodurch ermöglicht wird, daß der Maschine aufgrund des Einschaltens der Hilfseinrichtung sowohl in dem Leerlaufbereich als auch in irgendeinem der anderen Betriebsbereiche der Maschine ausreichend erhöhte Kraftstoffmengen zugeführt werden, und wodurch es unnötig gemacht wird, unterschiedliche Arten von Korrcklurwerton für diesen Zweck entprechend den Betriebsbereichen der betreffenden Maschine zu verwenden.

Claims

Patentansprüche:

1J KraftstoffZuführungssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgaskanal und mit einem Abgasreinigungsmittel, das in dem Abgaskanal angeordnet ist, bei welchem Verfahren eine Vielzahl von vorbestimmten Grundkraf tstoffmengenwerten , die jeweils mit einem aus einer Vielzahl von vorbestimmten Werten zumindest eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine korrepondieren, gespei- chert werden, ein Wert des zumindest einen Betriebsparameters erfaßt wird, einer von den vorbestimmten Grundkraftstoff mengenwerte ausgelesen wird, der mit dem erfaßten Wert des zumindest einen Betriebsparameters korrespondiert, aus dem einen ausgelesenen Grundkraftstoffmengenwert eine Kraftstoffmenge bestimmt wird, die für einen Betriebszustand geeignet ist, in dem die Brennkraftmaschine arbeitet, und die bestimmte Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine zugeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(a) Einstellen zumindest eines Teils der Grundkraftstoffmengenwerte, die mit solchen der vorbestimmten Werte des zumindest einen Betriebsparameters korrespondieren, die angenommen werden, wenn die Brennkraftmaschine (1) in einem Leerlaufbereich arbeitet, auf vorbestimmte Werte derart, daß ein Luft/Kraftstoff-Gemisch erreicht wird, bei dem das Abgasreinigungsmittel einen optimalen Wirkungsgrad zeigt;

(b) Entscheiden, ob die Brennkraftmaschine (1) in dem Leerlaufbereich arbeitet oder nicht in diesem arbeitet;

(c) Verringern jedes des zumindest einen Teils der

Grundkraftstoffmengenwerte, die auf die vorbestimmten Werte

eingestellt sind, um einen vorbestimmten Korrekturwert, der ausgelesen wird, wenn entschieden ist, daß die Brennkraftmaschine (1) in dem Leerlaufbereich arbeitet. 1
2. KraftstoffzufUhrungssteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Schritt zum Einstellen von anderen Grundkraftstoffmengenwerten als denen des zumindest einen Teils davon vorgesehen ist, welche mit solchen der vorbestimmten Werte des zumindest einen Betriebsparameters korrespondieren, die anzunehmen sind, wenn die Brennkraftmaschine (1) in anderen Bereichen als dem Leerlaufbereich arbeitet, und zwar auf vorbestimmte Werte, um das gleiche Luft/Kraftstoff-Verhältnis wie das vorbestimmte Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen.
3. KraftstoffZuführungssteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der vorbestimmte Korrekturwert auf solche Werte eingestellt wird, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Luft/Kraftstoff-Gemisches kleiner gemacht wird, wenn sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine verringert.
4. Kraftstoffzufuhrungssteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Abgasreinigungsmittel ein Dreiweg-Katalysator ist und daß das vorbestimmte Luft/Kraftstoff-Verhältnis gleich einem theoretischen Gemischverhältnis ist.
5. KraftstoffZuführungssteuerverfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die Brennkraftmaschine (1) einen Ansaugkanal (4) hat, daß ein Drosselklappenventil (6) in dem Ansaugkanal (4) angeordnet ist und daß der Schritt (b) das Erfassen der Ventilöffnung des Drosselklappenventils (6), eine Entscheidung darüber, ob die erfaßte Ventilöffnung des Drosselklappenventils (6) gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, der mit einer

_3 —

im wesentlichen vollständig geschlossenen Position des Drosselklappenventils (6) korrespondiert, und die Entscheidung, daß die Brennkraftmaschine (1) in dem Leerlaufbereich arbeitet, wenn die erfaßte Ventilöffnung des Drosselklappenventils (6) gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, umfaßt.
6. KraftstoffZuführungssteuerverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Entscheidung in dem Schritt (b), daß die Brennkraftmaschine (1) in dem Leerlaufbereich arbeitet, aufgrund der Bedingung getroffen wird, daß die Temperatur der Brennkraftmaschine (1) höher als ein vorbestimmter Wert ist.
7. KraftstoffZuführungssteuerverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Entscheidung in dem Schritt (b) unter der Bedingung getroffen wird, daß eine Abmagerung des Luft/Kraftstoff-Gemisches zu diesem Zeitpunkt nicht bewirkt wird, die durchzuführen ist, wenn die Brennkraftmaschine (1) in einem vorbestimmten Niedriglastbereich arbeitet.
8. KraftstoffZuführungssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Hauptverbrennungskammer und einer Hilfsverbrennungskammer, die jeweils mit einer korrespondierenden der zumindest einen Hauptverbrennungskammer in Verbindung steht, einem Abgaskanal und einem Abgasreinigungsmittel, das in dem Abgaskanal angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Gruppen von vorbestimmten Werten für Grundkraftstoffmengen, die jeweils der zumindest einen Hauptverbrennungskammer und der zumindest einen Hilfverbrennungskammer zuzuführen sind, wobei die vorbestimmten Grundkraftstoffmengenwerte in jeder der beiden Gruppen jeweils mit einer Vielzahl von vorbestimmten Werten zumindest eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine korrepondieren, gespeichert werden, daß ein Wert des zumindest einen Betriebsparameters erfaßt wird, daß einer von den

vorbestimmten Grundkraftstoffmengenwerten aus jeder der beiden Gruppen ausgelesen wird, der mit dem erfaßten Wert des zumindest einen Betriebsparameters korrespondiert, daß aus dem einen ausgelesenen Grundkraftstoffmengenwert eine Kraftstoffmenge bestimmt wird, die für einen Betriebszustand geeignet ist, in dem die Brennkraftmaschine (1) arbeitet, daß die bestimmte Kraftstoffmenge jeder der korrespondierenden der zumindest einen Hauptverbrennungskammer und der zumindet einen Hilfsverbrennungskammer zugeführt wird und daß folgende Schritte vorgesehen sind:

(a) Einstellen zumindest eines Teils der Grundkraftstoffmengenwerte jeder der beiden Gruppen, die mit solchen der vorbestimmten Werte des zumindest einen Betriebsparameters korrespondieren, die anzunehmen sind, wenn die Brennkraftmaschine (1) in einem Leerlaufbereich arbeitet, auf vorbestimmte Werte derart, daß ein Luft/Kraftstoff-Gemisch erzielt wird, das ein vorbestimmtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis hat, bei dem das Abgasreinigungsmittel einen optimalen Wirkungsgrad zeigt;

(b) Entscheiden, ob die Brennkraftmaschine (1) in dem Leerlaufbereich arbeitet oder nicht in diesem arbeitet; (c) Verringern jedes des zumindest einen Teils der Werte, die auf die vorbestimmten Werte einer der beiden Gruppen eingestellt sind, der Grundkraftstoffmengen, die der zumindest einen Hauptverbrennungskammer (2) zuzuführen sind, um einen ersten vorbestimmten Korrekturwert, der ausgelesen wird, und Erhöhen jedes des zumindest einen Teils der Werte, die auf die vorbestimmten Werte der anderen der beiden Gruppen eingestellt sind, der Grundkraftstoffmengen, die der Hilf sverbrennungskammer (3) zuzuführen sind, urn einen zweiten vorbestimmten Korrekturwert, der ausgelesen wird, wenn entschieden ist, daß die Brennkraftmaschine (l) in dem Leerlaufbereich arbeitet.