DE3540420C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln oder Steuern des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses des einem Verbrennungsmotor zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs nach dem Oberbegriff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es wurde ein das Luft-Kraftstoff-Verhältnis betreffendes Regelverfahren mit Rückführung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen (vgl. z. B. JP 58-2 17 749 A), bei dem die Konzentration eines bestimmten Bestandteils, z. B. Sauerstoff, der in den von dem Motor ausgestoßenen Abgasen enthalten ist, mit Hilfe eines in dem Abgassystem des Motors angeordneten Sauerstoff-Konzentrations-Sensors (nachfolgend als "O₂-Sensor" bezeichnet) ermittelt wird. Arbeitet der Motor in einem normalen Betriebsbereich, so wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch einen Regelungsmodus mit geschlossener Schleife (Rückführung in Erwiderung auf ein Signal), das auf die vom O₂-Sensor ermittelte O₂-Konzentration hindeutet, auf einen vorbestimmten Wert, z. B. ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff- Verhältnis, geregelt, um dadurch den Krafstoffverbrauch zu verringern und die Emissionswerte des Motors zu verbessern (diese Art der Regelung des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses wird nachfolgend als "O₂-Regelung" bezeichnet). Bei diesem Verfahren wird, falls der Motor in einem bestimmten Betriebsbereich (z. B. Hochlastbetriebsbereich, Gemischabmagerungsbereich) arbeitet, die O₂-Regelung unterbrochen und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Steuermodus (ohne Rückführung) auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird, der dem oben erwähnten bestimmten Betriebsbereich des Motors entspricht und für diesen bestimmten Betriebsbereich am besten geeignet ist.

Für einen Mehrzylindermotor, z. B. einen Motor mit V-förmig angeordneten Zylindern, wurde ein weiteres Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vorgeschlagen (vgl. z. B. JP 58-1 01 242). Dieser Mehrzylindermotor weist eine Mehrzahl von Zylindern (z. B. sechs) auf, die in eine Mehrzahl von Zylindergruppen (z. B. zwei) unterteilt ist. Jede Zylindergruppe weist z. B. drei Zylinder auf und steht mit einem bestimmten Abschnitt einer Mehrzahl von unterteilten Abgaskanalabschnitten in Verbindung. Eine Mehrzahl von O₂-Sensoren ist in den betreffenden Abgaskanalabschnitten angeordnet. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der Gemische, die den betreffenden Zylindergruppen zugeführt werden, werden entsprechend den Ausgangswerten der entsprechenden O₂-Sensoren unabhängig voneinander geregelt.

Bei dem letzerwähnten Verfahren wird die Bestimmung im Hinblick darauf, ob der Motor in einem Zustand arbeitet, bei dem die O₂-Regelung ausgeführt werden soll, oder in einem Zustand arbeitet, bei dem die Steuerung ausgeführt werden soll, in bezug auf jede der Zylindergruppen unabhängig voneinander vorgenommen. Dies kann zu der Bestimmung führen, daß die Zylindergruppen untereinander in verschiededenen Betriebsarten arbeiten. Bei einem derartigen Fall kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des einer oder einigen Zylindergruppen zugeführten Gemischs mit Hilfe der O₂-Regelung auf einen Wert gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt werden, wohingegen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der anderen Zylindergruppe (den anderen Zylindergruppen) zugeführten Gemisches auf einen Wert oder Werte gesteuert wird, der bzw. die reicher oder ärmer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist bzw. sind, was zu einer Verschlechterung der Antriebsleistung des Motors führt. Insbesondere wenn der Motor in einem vorbestimmten Hochlastbetriebsbereich arbeitet, bei dem das Luft-Kraftstoff- Verhältnis in einem Steuermodus ohne Rückführung gesteuert werden soll, um ein reicheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen, und wenn dabei ein Teil der Zylindergruppen mit einer Mischung versorgt wird, deren Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit Hilfe der O₂-Regelung auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff- Verhältnis geregelt wird, kann das gewünschte Ausgangsdrehmoment des Motors nicht erzielt werden, was die Antriebsleistung des Motors im großen Ausmaß verschlechtert.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem verhindert wird, daß bei einem Übergang von der Betriebsart "Regelung" in die Betriebsart "Steuerung" umgekehrt, die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse zwischen den Zylindergruppen sich voneinander unterscheiden, um somit eine Verschlechterung der Antriebsleistung des Motors zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das den gesamten Aufbau eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungssystems für einen Verbrennungsmotor verdeutlicht, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet,

Fig. 2 ein Flußdiagramm, das die Art der Berechnung des Wertes eines von der Ausgangsgröße des O₂-Sensors abhängigen Korrekturkoeffizienten KO₂ gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt, und

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die verschiedene Betriebsbereiche des Motors verdeutlicht.

Betrachtet man zuerst die Fig. 1, so ist dort der gesamte Aufbau eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungssystems für einen Verbrennungsmotor dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet. Ein Verbrennungsmotor 1, der ein V-Motor mit sechs Zylindern sein kann, weist Zylinder Nr. 1 bis 6 auf. Ein erster Abschnitt 2 R des Abgaskanals und ein zweiter Abschnitt 2 L des Abgaskanals stehen mit den Zylindern Nr. 1 bis 3 bzw. den Zylindern Nr. 4 bis 6 unabhängig voneinander in Verbindung. Die Abschnitte 2 R und 2 L des Abgaskanals werden an einer Verbindungsstelle 2 A zusammengeführt. Stromabwärts von der Verbindungsstelle 2 A ist ein Dreiweg-Katalysator 3 angeordnet, um die Abgase im Hinblick auf die Bestandteile HC, CO, NOx usw. zu reinigen. O₂-Sensoren 4 R und 4 L als Abgasbestandteilkonzentrations-Sensoren sind in die Abschnitte 2 R bzw. 2 L stromaufwärts von der Verbindungsstelle 2 A eingesetzt, um die Sauerstoffkonzentration, die in den in den Abschnitten 2 R und 2 L des Abgaskanals vorhandenen Abgasen enthalten ist, zu erfassen und entsprechende elektrische Signale, die bezeichnend für die erfaßten Sauerstoffkonzentrationswerte sind, an eine elektronische Regeleinheit 5 (nachfolgend als "ECU" bezeichnet) zu liefern.

Mit allen Zylindern Nr. 1 bis 6 steht ein Einlaßkanal 6 in Verbindung, in dem ein Drosselkörper 7 angeordnet ist. In dem Drosselkörper 7 ist eine Drosselklappe 7′ befestigt. Mit der Drosselklappe 7′ steht ein Drosselklappenöffnungs- (R TH)-Sensor 8 in Verbindung, um die Klappenöffnung zu erfassen und diese in ein elektrisches Signal umzuwandeln, das der ECU 5 zugeführt wird. Ein Absolutdruck (PBA)-Sensor 10 steht über eine Leitung 9 mit dem Inneren des Einlaßkanals 6 an einer Stelle stromabwärts von der Drosselklappe 7′ des Drosselkörpers 7 in Verbindung. Der Absolutdruck (PBA)- Sensor 10 erfaßt den im Einlaßkanal 6 herrschenden Absolutdruck und liefert ein dem erfaßten Absolutdruck entsprechendes elektrisches Signal an die ECU 5.

In dem Einlaßkanal 6 sind Kraftstoffeinspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3 und 11 L 4 bis 11 L 6 angeordnet, deren Anzahl der der Motorzylinder Nr. 1 bis 6 entspricht und die jeweils in einer Zulaufbohrung (nicht dargestellt) eines entsprechenden Motorzylinders angeordnet sind, und zwar in der Weise, daß die Kraftstoffeinspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3 und die Kraftstoffeinspritzventile 11 L 4 bis 11 L 6 den Motorzylindern Nr. 1 bis 3 bzw. den Motorzylindern Nr. 4 bis 6 entsprechen. Diese Einspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3 und 11 L 4 bis 11 L 6 stehen mit einer Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) in Verbindung und sind ebenso unabhängig voneinander derart mit der ECU 5 elektrisch verbunden, daß ihre entsprechenden Ventilöffnungsperioden oder Kraftstoffeinspritzmengen unabhängig voneinander durch entsprechende, von der ECU 5 gelieferte Signale geregelt bzw. gesteuert werden. Andererseits sind ein Zylinderunterscheidungs-(CYL)-Sensor 12 und ein Kurbelwinkellage-Sensor 13 (nachfolgend als "TDC-Sensor" bezeichnet) an einer Nockenwelle des Motors 1 (nicht dargestellt) oder an einer Kurbelwelle des Motors 1 (nicht dargestellt) angeordnet. Der Zylinderunterscheidungs-(CYL)-Sensor 12 erzeugt bei einem bestimmten Kurbelwinkel eines bestimmten Motorzylinders einen Impuls, während der Kurbelwinkellage-Sensor 13 bei jedem der vorbestimmten Kurbelwinkel des Motors jedesmal einen Impuls erzeugt, wenn sich die Motor-Kurbelwelle um 120° dreht, d. h. jeden Impuls eines Signals für die obere Totpunktlage (TDC). Die von den Sensoren 12 und 13 erzeugten, vorstehend erwähnten Impulse werden der ECU 5 zugeführt. Ein Motortemperatur- (TW)-Sensor 14, der aus einem Thermistor oder dergleichen bestehen kann, ist am Hauptkörper des Motors 1 so befestigt, daß er in die Umfangswand eines Motorzylinders eingebettet ist, deren Inneres mit Kühlwasser gefüllt ist. Das elektrische Ausgangssignal des TW-Sensors 14, das bezeichnend für die erfaßte Kühlwassertemperatur ist, wird der ECU 5 zugeführt.

Ferner sind an die ECU 5 andere Sensoren 15 angeschlossen, z. B. ein Sensor zum Erfassen des Luftdrucks, um elektrische Signale an die ECU 5 zu liefern, die auf erfaßte Werte von anderen Motorbetriebsparametern, wie z. B. den Luftdruck, hinweisen.

Die ECU 5 umfaßt eine Eingangsschaltung 5 a, die die Impulse einiger Eingangssignale der vorerwähnten Sensoren formt, die Signalpegel der anderen Eingangssignale verschiebt und analoge Werte der Eingangssignale in digitale Signale umwandelt, usw., eine Zentraleinheit 5 b (nachfolgend als "CPU" bezeichnet), eine Speichereinrichtung 5 c zum Speichern verschiedener Steuer- bzw. Regelungsprobleme, die in der CPU 5 b ausgeführt werden, und verschiedener seitens der CPU 5 b berechneten Daten, sowie eine Ausgangsschaltung 5 d zur Zufuhr von Steuersignalen an die Kraftstoffeinspritzventile 11.

Die CPU 5 b arbeitet in Erwiderung auf verschiedene Motorbetriebsparametersignale, wie oben angeführt, um Betriebsbedingungen zu bestimmen, unter denen der Motor arbeitet, z. B. eine vorbestimmte Betriebsbedingung, die eine Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Regelung bewirkt und nachfolgend beschrieben wird, und um die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT zu berechnen, während der die Kraftstoffeinspritzventile geöffnet werden sollen, und zwar entsprechend den bestimmten Betriebsbedingungen des Motors und synchron mit der Erzeugung der Impulse des TDC-Signals durch Verwendung der folgenden Gleichung:

TOUT = Ti × KO₂ × K 1+K 2 (1),

wobei Ti einen Grundwert für die Ventilöffungsperiode oder die Kraftstoffeinspritzperiode der Kraftstoffeinspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3 und 11 L 4 bis 11 L 6 darstellt, der als Funktion des Einlaßkanal-Absolutdrucks PBA und der Motordrehzahl Ne bestimmt und aus einer in der Speichereinrichtung 5 c der ECU 5 abgespeicherten Tabelle ausgelesen werden kann. KO₂ stellt einen von der O₂-Sensor-Ausgangsgröße abhängigen Korrekturkoeffizienten dar, dessen Wert in Erwiderung auf die Werte der Sauerstoffkonzentration seitens der O₂-Sensoren 4 R und 4 L während des Motorbetriebs in dem eine Regelung mit Rückführung hervorrufenden Zustand bestimmt und in der nachfolgend mit Bezug auf Fig. 2 erläuterten Weise berechnet wird. K 1 und K 2 sind Korrekturkoeffizienten und Variable, deren Werte durch entsprechende vorbestimmte Gleichungen auf der Basis der Werte der Motorparametersignale seitens der verschiedenen Sensoren berechnet werden, um somit die Betriebskennwerte des Motors, wie z. B. den Kraftstoffverbrauch und die Emissionswerte, zu optimieren. Der Korrekturkoeffizient K 1 schließt einen Gemischabmagerungskoeffizenten KLS ein, der bei einem Gemischabmagerungsvorgang anwendbar ist und auf den nachfolgend Bezug genommen wird.

Im einzelnen berechnet die CPU 5 b einen Kraftstoffeinspritzperiodenwert TOUTR für die Kraftstoffeinspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3, die den Zylindern Nr. 1 bis 3 (nachfolgend als erste Zylindergruppe bezeichnet) entsprechen, und einen Kraftstoffeinspritzperiodenwert TOUTL für die Kraftstoffeinspritzventile 11 L 4 bis 11 L 6, die den Zylindern Nr. 4 bis 6 entsprechen (nachfolgend als zweite Zylindergruppe bezeichnet), und zwar unter Verwendung der obigen Gleichung (1), wobei ein von der O₂-Sensor-Ausgangsgröße abhängiger Korrekturkoeffizientenwert KO₂R und ein von der O₂-Sensor-Ausgangsgröße abhängiger Korrekturkoeffizientenwert KO₂L als Korrekturkoeffizient KO₂ für die Berechnung der Kraftstoffeinspritzperiodenwerte TOUTR bzw. TOUTL vorgesehen werden.

Die CPU 5 b liefert dann über die Ausgangsschaltung 5 d die Steuersignalimpulse, die der berechneten Kraftstoffeinspritzperiode TOUT entsprechen, an die Kraftstoffeinspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3 und 11 L 4 bis 11 L 6. Im einzelnen werden Impulse eines Steuersignals, das dem berechneten Wert TOUTR entspricht, und Impulse eines Steuersignals, das dem berechneten Wert TOUTL entspricht, den Kraftstoffeinspritzventilen 11 R 1 bis 11 R 3, die der ersten Zylindergruppe entsprechen, bzw. den Kraftstoffeinspritzventilen 11 L 4 bis 11 L 6 zugeführt, die der zweiten Zylindergruppe entsprechen.

Die Kraftstoffeinspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3 werden jeweils durch jeden Impuls ihres Steuersignals erregt, um für eine Zeitperiode zu öffnen, die dem berechneten Ventilöffnungsperiodenwert TOUTR entspricht, und um Kraftstoff in eine entsprechende Zulaufbohrung einzuspritzen, so daß ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem gewünschten Luft-Kraftstoff- Verhältnis einem entsprechenden Zylinder der ersten Zylindergruppe zugeführt wird, während die Kraftstoffeinspritzventile 11 L 4 bis 11 L 6 jeweils durch jeden Impuls ihres Steuersignals erregt werden, um für eine Zeitperiode zu öffnen, die dem berechneten Ventilöffnungsperiodenwert TOUTL entspricht, und um Kraftstoff in eine entsprechende Zulaufbohrung einzuspritzen, so daß ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnis einem entsprechenden Zylinder der zweiten Zylindergruppe zugeführt wird.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, das eine Art der Berechnung des Wertes des von der O₂-Sensor-Ausgangsgröße abhängigen Korrekturkoeffizienten KO₂ entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt. Diese Berechnung wird in der in Fig. 1 gezeigten CPU 5 b nach Erzeugung jedes Impulses des TDC-Signals ausgeführt.

Zurerst wird beim Schritt 301 bestimmt, ob die O₂-Sensoren 4 R und 4 L aktiviert wurden oder nicht. Diese Bestimmung kann entsprechend einem bekannten Verfahren ausgeführt werden, bei dem der innere Widerstand des O₂-Sensors verwendet und ein elektrischer Strom mit vorbestimmtem Betrag dem O₂-Sensor zugeführt wird. Dabei wird bestimmt, daß der O₂-Sensor aktiviert wurde, falls die Ausgangsspannung des gleichen Sensors unter eine Bezugsspannung fällt. Lautet die Antwort auf die Frage beim Schritt 301 JA, d. h. wurden die O₂-Sensoren 4 R und 4 L aktiviert, so schreitet das Programm zum Schritt 302 weiter. Lautet die Antwort auf die Frage beim Schritt 301 NEIN, d. h. haben die O₂-Sensoren 4 R und 4 L die Aktivierung nicht durchgeführt, so schreitet das Programm zum Schritt 313 fort, der nachstehend detailliert beschrieben und bei dem bestimmt wird, ob der Motor sich in einem eine Steuerung ohne Rückführung bewirkenden Leerlaufbereich befindet oder nicht.

Beim Schritt 302 wird ermittelt, ob die vom TW-Sensor 14 (Fig. 1) erfaßte Motorkühlwassertemperatur TW höher als ein vorbestimmter Wert TWO₂, z. B. 70°C, ist oder nicht. Ist die Antwort JA, d. h. ist die Motorkühlwassertemperatur höher als der vorbestimmte Wert TWO₂, so wird daraus geschlossen, daß die Aufwärmung des Motors 1 beendet ist, wobei dann das Programm zum Schritt 303 fortschreitet. Lautet die Antwort NEIN, so wird der nachfolgend erläuterte Schritt 313 ausgeführt.

Beim Schritt 303 wird ermittelt, ob der Motor in einem vorbestimmten, niedrigen Motordrehzahlbereich (der in Fig. 3 anhand des Symbols I gekennzeichnet ist) arbeitet, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ohne Rückführung gesteuert werden soll, oder nicht, d. h. ob die Motordrehzahl Ne niedriger als ein vorbestimmter Wert NLOP (z. B. 600 1/min) ist oder nicht. Lautet die Antwort JA, d. h. ist die Motordrehzahl Ne niedriger als der vorbestimmte Wert NLOP, so schreitet das Programm zum Schritt 313 fort, der nachfolgend erläutert wird. Lautet die Antwort NEIN, so wird der Schritt 304 ausgeführt.

Beim Schritt 304 wird ermittelt, ob ein Wert des Kraftstoffeinspritzperiodenwerts TOUTR für die der ersten Zylindergruppe entsprechenden Kraftstoffeinspritzventile 11 R 1 bis 11 R 3, der in der letzten Schleife erhalten wurde, größer als ein vorbestimmter Wert TWOT (z. B. 14,0 ms) ist oder nicht. Diese Ermittlung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die erste Zylindergruppe in einem vorbestimmten Hochlastbetriebsbereich (Bereich mit weit geöffneter Drossel) arbeitet, der in Fig. 3 durch das Symbol II gekennzeichnet ist und bei dem eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ausgeführt werden soll, oder nicht. Der vorbestimmte Wert TWOT wird auf einen Wert festgesetzt, der einem unteren Grenzwert der Kraftstoffeinspritzperiode TOUT entspricht, der während des Motorbetriebs in dem vorbestimmten Hochlastbetriebsbereich II angenommen wird. Lautet die Antwort beim Schritt 304 JA, d. h. gilt die Beziehung TOUTR<TWOT, so schreitet das Programm zum Schritt 305 weiter, bei dem ermittelt wird, ob ein Wert des Kraftstoffeinspritzperiodenwerts TOUTL für die der zweiten Zylindergruppe entsprechenden Kraftstoffeinspritzventile 11 L 4 bis 11 L 6, der in der letzten Schleife erhalten wurde, größer als ein vorbestimmter Wert TWOT ist oder nicht. Lautet die Antwort beim Schritt 305 JA, d. h. gilt die Beziehung TOUTL<TWOT, so wird daraus geschlossen, daß die Kraftstoffeinspritzperiodenwerte TOUTR und TOUTL beide größer als der vorberestimmte Wert TWOT sind und daß demzufolge sowohl die erste Zylindergruppe als auch die zweite Zylindergruppe sich in dem Hochlastbetriebsbereich II befinden, worauf dann das Programm zum Schritt 306 weiterschreitet. Ist jedoch die Antwort beim ersten Schritt 305 NEIN, so wird der nachfolgend erläuterte Schritt 307 ausgeführt.

Beim Schritt 306 wird ermittelt, ob sowohl die erste Zylindergruppe als auch die zweite Zylindergruppe sich während der Erzeugung von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des TDC- Signals ununterbrochen in dem Hochlastbetriebsbereich befunden haben, oder nicht. Diese Ermittlung beim Schritt 306 wird durchgeführt, um zu verhindern, daß eine falsche Beurteilung bei den Schritten 304 und 305 infolge elektrischen Rauschens oder dergleichen erfolgt. Lautet die Antwort beim Schritt 306 NEIN, so schreitet demzufolge das Programm zum Schritt 307 fort, der nachfolgend erläutert wird. Lautet die Antwort beim Schritt 306 hingegen JA, so wird positiv geurteilt, daß der Motor im Hochlastbetriebsbereich II arbeitet, und das Programm schreitet zum Schritt 313 fort, der nachfolgend beschrieben wird.

Lautet andererseits die Antwort auf die Frage beim Schritt 304 NEIN, d. h. gilt die Beziehung TOUTR<TWOT nicht, so schreitet dann das Programm zum Schritt 311 fort, wo ähnlich dem Schritt 305 ermittelt wird, ob der Beziehung TOUTL<TWOT genügt wird oder nicht. Lautet die Antwort auf die Frage beim Schritt 311 JA, d. h. wird ermittelt, daß die erste Zylindergruppe und die zweite Zylindergruppe in unterschiedlichen Betriebsbereichen arbeiten, so schreitet das Programm zum Schritt 307 fort. Lautet andererseits die Antwort auf die Frage beim Schritt 311 NEIN, so wird daraus geschlossen, daß weder die erste Zylindergruppe noch die zweite Zylindergruppe sich im Hochlastbetriebsbereich befindet, und das Programm schreitet dann zum Schritt 312 fort.

Beim Schritt 312 wird ermittelt, ob sowohl die erste Zylindergruppe als auch die zweite Zylindergruppe während der Erzeugung von zwei Impulsen des TDC-Signals fortwährend sich in einem anderen als dem Hochlastbetriebsbereich befunden haben. Lautet die Antwort auf die Frage beim Schritt 312 JA, so schreitet das Programm zum Schritt 308 fort, der nachfolgend beschrieben wird. Lautet die Antwort auf die Frage beim Schritt 312 hingegen NEIN, so wird dann der Schritt 307 ausgeführt.

Beim Schritt 307 wird ermittelt, ob in der letzten Schleife die Steuerung ohne Rückführung durchgeführt wurde oder nicht, d. h. ob der Motor sich in der letzten Schleife in einem Zustand (gekennzeichnet durch einen der Bereiche, die in Fig. 3 nicht schraffiert sind) befand, der eine Steuerung ohne Rückführung hervorruft, oder nicht. Lautet die Antwort beim Schritt 307 JA, so schreitet das Programm zum Schritt 313 fort. Lautet beim Schritt 307 hingegen die Antwort NEIN, d. h. befand sich die letzte Schleife im Regelungsmodus mit Rückführung, so schreitet das Programm zum Schritt 308 fort.

Wird somit infolge der Ermittlungen bei den Schritten 304 und 305 oder infolge der Ermittlungen bei den Schritten 304 und 311 geschlossen, daß die beiden Zylindergruppen untereinander in unterschiedlichen Betriebsbereichen arbeiten, so schreitet das Programm zum Schritt 307 weiter und führt die Steuerung bzw. Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem gleichen Steuerungs- bzw. Regelungsmodus (entweder Steuermodus ohne Rückführung oder Regelungsmodus mit Rückführung) wie in der letzten Schleife fort, bis die beiden Zylindergruppen in den gleichen Betriebszustand gebracht werden, um dadurch zu verhindern, daß die beiden Zylindergruppen mit Mischungen versorgt werden, die unterschiedliche Luft-Kraftstoff-Verhältnisse aufweisen.

Beim Schritt 308 wird ermittelt, ob der Motor in einem vorbestimmten Bereich mit hoher Motordrehzahl (gekennzeichnet durch das Symbol III in Fig. 3) arbeitet, bei dem eine Steuerung ohne Rückführung ausgeführt werden soll, oder nicht, d. h. ob die Motordrehzahl Ne höher als ein vorbestimmter Wert NHOP (z. B. 3000 1/min) ist oder nicht. Lautet die Antwort JA, so schreitet das Programm zum Schritt 313 fort. Lautet die Antwort hingegen NEIN, so wird beim Schritt 309 ermittelt, ob der Wert des Mischungsverarmungs- Korrekturkoeffizienten KLS kleiner als 1 ist (d. h. KLS<1) oder nicht, d. h. mit anderen Worten, ob der Motor in einem Mischungsverarmungsbereich (gekennzeichnet durch das Symbol IV in Fig. 3) arbeitet oder nicht.

Lautet die Antwort beim Schritt 309 JA, so schreitet das Programm zum Schritt 313 fort. Lautet die Antwort beim Schritt 309 hingegen NEIN, so wird der Schritt 310 ausgeführt, um zu ermitteln, ob der Motor in einem eine Kraftstoffunterbrechung hervorrufenden Bereich (gekennzeichnet durch das Symbol VII in Fig. 7) arbeitet oder nicht. Bei diesem Schritt 310 wird ermittelt, ob die Drosselklappenöffnung R TH eine im wesentlichen ganz geschlossene Stellung zeigt oder nicht, wenn die Motordrehzahl Ne niedriger als ein vorbestimmter Wert NFC (z. B. 2000 1/min) ist, während ermittelt wird, ob der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA niedriger als ein vorbestimmter Wert PBAFCj ist oder nicht, der bei Zunahme der Motordrehzahl Ne auf größere Werte gesetzt wird, wenn die Motordrehzahl Ne höher als der vorbestimmte Wert NFC ist. Führt die Ermittlung beim Schritt 310 zu einer positiven Antwort (JA), d. h. arbeitet der Motor in einem eine Kraftstoffunterbrechung hervorrufenden Bereich, so schreitet das Programm zum Schritt 313 fort. Lautet die Antwort NEIN, so wird daraus geschlossen, daß der Motor sich in dem die O₂-Regelung hervorrufenden Zustand befindet, (der in Fig. 3 durch die schraffierten Bereiche gekennzeichnet ist, d. h. der Regelungsbereich V oder der Teil des Leerlaufbereichs VI), bei dem das Luft- Kraftstoff-Verhältnis der Mischung in Erwiderung auf die Ausgangsgröße der O₂-Sensoren 4 R und 4 L geregelt werden sollte, und das Programm schreitet dann zum Schritt 316 fort, der später beschrieben wird.

Beim Schritt 313 wird ermittelt, ob der Motor in dem Leerlaufbereich (der durch den Teil des Leerlaufbereichs VI dargestellt ist, der in Fig. 3 nicht schraffiert ist) arbeitet, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Steuermodus ohne Rückführung gesteuert werden sollte, oder nicht. Die Bestimmung, ob der Motor in dem eine Steuerung bewirkenden Bereich arbeitet oder nicht, wird z. B. durch eine Ermittlung ausgeführt, ob die Motordrehzahl Ne niedriger als der vorbestimmte Wert NLOP (z. B. 600 1/min) und gleichzeitig der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA niedriger als ein Wert PBAIDL (z. B. 350 mmHg) ist oder nicht. Sehen diese Ermittlungen beide eine bejahende Antwort vor, so wird daraus geschlossen, daß der Motor im Leerlaufbereich VI arbeitet.

Lautet die Antwort auf die Frage beim Schritt 313 JA, d. h. befindet sich der Motor in dem Leerlaufbereich, bei dem eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ausgeführt werden soll, so schreitet das Programm zum Schritt 314 fort, um den Wert des vom O₂-Sensorausgang abhängigen Korrekturkoeffizienten KO₂ auf einen Mittelwert KREF 0 zu setzen, der aus KO₂-Werten berechnet wird, die während der vorangegangenen Regelung verwendet wurden, die ausgeführt wurde, während der Motor in dem eine Regelung hervorrufenden Leerlaufbereich betrieben wurde. Der vom O₂-Sensorausgang abhängige Korrekturkoeffizient KO₂R zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzperiode TOUTR und der vom O₂-Sensorausgang abhängige Korrekturkoeffizient KO₁L zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzperiode TOUTL werden auf einen ersten Mittelwert KREF 0 R bzw. einen ersten Mittelwert KREF 0 L gesetzt. Lautet andererseits die Antwort auf den Schritt 313 NEIN, d. h. befindet sich der Motor in einem eine Steuerung bewirkenden Bereich mit Ausnahme dem eine Steuerung hervorrufenden Leerlaufbereich, so schreitet das Programm zum Schritt 315 fort, bei dem der Wert des Korrekturkoeffizienten KO₂ auf einen zweiten Mittelwert KREF 1 festgesetzt wird, der aus KO₂-Werten berechnet wird, die während der vorhergehenden Regelung verwendet wurden, die während des Betriebs des Motors in dem eine Regelung hervorrufenden Bereich mit Ausnahme des eine Regelung bewirkenden Leerlaufbereichs ausgeführt wurde. Im einzelnen werden der von der Ausgangsgröße des O₂-Sensors abhängige Korrekturkoeffizient KO₂R zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzperiode TOUTR sowie der von der Ausgangsgröße des O₂-Sensors abhängige Korrekturkoeffizient KO₂L zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzperiode TOUTL auf einen zweiten Mittelwert KREF 1 R bzw. einen zweiten Mittelwert KREF 1 L gesetzt. Infolge dieser Einstellung der von der Ausgangsgröße der O₂-Sensoren abhängigen Korrekturkoeffizienten KO₂R und KO₂L (beide als Korrekturkoeffizient KO₂) entweder auf die ersten Mittelwerte KREF 0 R bzw. KREF 0 L (beide als erster Mittelwert (KREF 0) beim Schritt 314 oder auf die zweiten Mittelwerte KREF 1 R bzw. KREF 1 L (beide als zweiter Mittelwert KREF 1) beim Schritt 315, kann das Luft- Kraftstoff-Verhälnis einer dem Motor zugeführten Mischung auf den engstmöglichen Wert eines gewünschten Luft-Kraftstoff- Verhältnisses gesteuert bzw. geregelt werden, das dem eine Steuerung hervorrufenden speziellen Betriebsbereich entspricht; außerdem kann verhindert werden, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem gewünschten Luft- Kraftstoff-Verhältnis infolge von Änderungen der Leistung verschiedener Motorbetriebsparameter-Sensoren und dem System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die durch Bearbeitungstoleranzen oder dergleichen und/oder infolge von altersbedingten Änderungen der Leistungen der Sensoren und des Systems hervorgerufen werden, abweicht, um somit den erwünschten stabilen Betrieb wie auch die Antriebsleistung des Motors sicherzustellen.

Beim Schritt 316 wird ermittelt, ob ein vorliegender Impuls des TDC-Signals einem Zylinder der ersten Zylindergruppe entspricht oder nicht. Lautet die Antwort beim Schritt 316 JA, so schreitet das Programm zum Schritt 317 fort, bei dem der Wert des von der Ausgangsgröße des O₂- Sensors abhängigen Korrekturkoeffizienten KO₂R in Erwiderung auf den Ausgangswert des O₂-Sensors 4 R berechnet wird, der der ersten Zylindergruppe zugeordnet ist, um den berechneten KO₂R-Wert als Korrekturkoeffizientenwert KO₂ der O₂- Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer der ersten Zylindergruppe zugeführten Mischung anzulegen; ferner werden auch der erste Mittelwert KREF 0 R und der zweite Mittelwert KREF 1 R berechnet, die bei den vorerwähnten Schritten 314 bzw. 315 verwendbar sind. Lautet andererseits die Antwort beim Schritt 316 NEIN, d. h. entspricht der vorliegende Impuls des TDC-Signals einem Zylinder der zweiten Zylindergruppe, so schreitet das Programm zum Schritt 318 fort, bei dem der Wert des von der Ausgangsgröße des O₂-Sensors abhängigen Korrekturkoeffizienten KO₂L in Erwiderung auf den Ausgangswert des O₂-Sensors 4 L berechnet wird, der der zweiten Zylindergruppe zugeordnet ist, um den berechneten KO₂L-Wert als Korrekturkoeffizientenwert KO₂ der O₂-Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer der zweiten Zylindergruppe zugeführten Mischung anzulegen; ferner werden auch der erste Mittelwert KREF 0 L und der zweite Mittelwert KREF 1 L berechnet, die bei den vorerwähnten Schritten 314 bzw. 315 verwendbar sind.

Die Werte KREF 0 und KREF 1, die bei den Schritten 314 und 315 festgesetzt werden, sowie die Werte KO₂R und KO₂L, die bei den Schritten 317 und 318 festgesetzt werden, werden selektiv als Korrekturkoeffizientenwert KO₂ in die Gleichung (1) eingegeben, um die Kraftstoffeinspritzperiodenwerte TOUTR und TOUTL zu berechnen.

Obwohl übrigens bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die Ermittlung, ob die erste Zylindergruppe als auch die zweite Zylindergruppe sich im Hochlastbetriebsbereich befindet oder nicht, bei den Schritten 304, 305, 311, 306 und 312 durchgeführt wird, so ist dies nicht einschränkend zu verstehen, sondern es kann eine ähnliche Ermittlung außer in bezug auf den Hochlastbetriebsbereich auch in bezug auf irgendeinen bestimmten, eine Steuerung hervorrufenden Betriebsbereich erfolgen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Regeln oder Steuern des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemisches, das einem Verbrennungsmotor zugeführt wird, der eine Mehrzahl von Zylindern (#1 bis #6), die in wenigstens zwei Zylindergruppen (#1 bis #3; #4 bis #6) unterteilt sind, einen Abgaskanal mit wenigstens zwei unterteilten Abschnitten (2 R, 2 L), die mit den entsprechenden Zylindergruppen verbunden sind, und einen Abgassensor (4 R, 4 L) in jedem der unterteilten Abschnitte (2 R, 2 L) des Abgaskanals aufweist, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches in jeder Zylindergruppe individuell entweder in der Betriebsart "Regelung" mit Rückführung in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des der Zylindergruppe zugeordneten Abgassensors geregelt oder in der Betriebsart "Steuerung" ohne Rückführung gesteuert wird, mit folgendem Schritt:

• a) Bestimmen (304, 306, 311) individuell für jede Zylindergruppe, ob eine der Betriebsart "Regelung" oder eine der Betriebsart "Steuerung" zugeordnete Betriebsbedingung erfüllt ist,

gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

• b) Bestimmen (304, 305, 311), ob in sämtlichen Zylindergruppen die Betriebsbedingung für die eine oder die andere Betriebsart erfüllt ist,
• c) Betreiben (307, 314, 315, 317, 318) sämtlicher Zylindergruppen in der bisherigen gleichen Betriebsart solange, bis in sämtlichen Zylindergruppen gleichzeitig die Betriebsbedingung für die jeweils andere Betriebsart erfüllt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsart "Steuerung" einen vorbestimmten Hochlast-Betriebsbereich (II) des Verbrennungsmotors umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Betriebsart "Steuerung" zugeordnete Betriebsbedingung erfüllt ist, wenn die Kraftstoffeinspritzperiode (T _OUTL , T _OUTR ) einen vorgegebenen Grenzwert (T _WOT ) übersteigt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Zylindergruppen erst dann in einer anderen Betriebsart betrieben werden, wenn die Betriebsbedingung für diese andere Betriebsart in sämtlichen Zylindergruppen während einer vorbestimmten Zeit erfüllt ist (306, 312).