DE3617048C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern und Regeln der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraftmaschine.

Bei einem in DE-OS 31 12 601 beschriebenen Verfahren der eingangs genannten Art wird eine Spannungseingabeeinrichtung zur Änderung von Konstanten verwendet, um Berechnungen aus­ zuführen oder den Betrieb einer Brennkraftmaschine zu steu­ ern. Der hierbei benutzte feste Zündvorverstellwinkel hängt jedoch nicht von einem detektierten Betriebsparameter der Maschine ab.

Aus der US-PS 45 09 489 ist ein Verfahren zum Steuern und Regeln der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraftmaschine be­ kannt, bei dem in einem normalen Betriebszustand der Ma­ schine eine Steuerung des Luft/Kraftstoffgemischs, d. h. der Ventilöffnungsperiode der Kraftstoffeinspritzventile, im Rückkopplungsbetrieb erfolgt. Arbeitet die Maschine hingegen in einem von speziellen Betriebsbereichen (z. B. in einem Leerlaufbereich, in einem Gemischabmagerungsbereich, in ei­ nem Betriebsbereich mit weit offenem Drosselventil und in einem Bereich, in dem eine Unterbrechung der Kraftstoffzu­ fuhr bewirkt wird), wird das Luft/Kraftstoffverhältnis in einem offenen Regelkreis gesteuert. Hierbei wird ein Mittel­ wert von Werten eines während des Rückkopplungsbetriebes verwendeten Koeffizienten zusammen mit einem dem speziellen Betriebsbereich entsprechenden speziellen, d. h. exklusiven Koeffizienten verwendet. Es können jedoch bei den Betriebs­ eigenschaften oder in der Funktion und Leistung zwischen den Maschinen in verschiedenen Produktionsserien Abweichungen und Variationen auftreten, die zu einer Abweichung des tat­ sächlichen Luft/Kraftstoffverhältnisses von den vorbestimm­ ten Verhältnissen führen. Um eine derartige Abweichung aus­ zuschalten, ist es erforderlich, den Inhalt in einem Spei­ cher (z. B. einem Nurlesespeicher) zu ändern oder um- bzw. wiedereinzuschreiben, der in einem verwendeten elektroni­ schen Steuer- und Regelsystem vorgesehen ist und in dem ver­ schiedene für die Kraftstoffzuführungssteuerung benötigte Korrekturkoeffizienten, Korrekturvariablen, etc. gespeichert sind. Wenn der Speicher jedoch von einer Art ist, bei dem im Speicherinhalt keine Änderungen oder Umschreibungen vorge­ nommen werden können, wie es z. B. bei einem Masken-ROM der Fall ist, muß der ROM für sich durch einen anderen ersetzt werden, und es ist auch erforderlich, das zur Herstellung des Masken-ROMs verwendete Maskenmuster zu ändern. Es werden zwei bis drei Monate benötigt, um den neuen ROM zu liefern und dies ist auch sehr kostenaufwendig.

Bei diesem Verfahren werden die Korrekturkoeffizienten auch mittels einer ausgedehnten Sollspannung einer einzigen span­ nungserzeugenden Einrichtung bestimmt, wobei diese Spannung durch Einstellung der einzigen spannungserzeugenden Einrich­ tung erhalten wird. Aufgrund der Tatsache, daß der Wert ei­ nes Korrekturkoeffizienten lediglich abhängig von der Aus­ gangsspannung der einzigen spannungserzeugenden Einrichtung bestimmt wird und nur reguliert wird, wenn die spannungser­ zeugende Einrichtung verstellt wird, wird derselbe einge­ stellte Wert fortgesetzt verwendet, bis die spannungserzeu­ gende Einrichtung erneut verstellt und einreguliert wird, und zwar ungeachtet von Änderungen in den Maschinenbetriebs­ zuständen. Selbst wenn die spannungserzeugende Einrichtung entsprechend einem speziellen Betriebszustand der Maschine zu einem bestimmten Zeitpunkt richtig eingestellt ist, kann die Einstellung des Korrekturkoeffizienten den stets sich ändernden Maschinenbetriebszuständen nicht folgen. Bei­ spielsweise ändert sich das Luft/Kraftstoffverhältnis ab­ hängig von den Betriebsbereichen der Maschine auf unter­ schiedliche Weise, z. B. anders in einem Bereich mit hoher Maschinendrehzahl und in einem Bereich mit niedriger Ma­ schinendrehzahl. Das Luft/Kraftstoffverhältnis für ein op­ timales Arbeiten der Maschine unterscheidet sich somit ab­ hängig von Maschinenbetriebsbereichen, so daß unter Ver­ wendung des bekannten Verfahrens keine optimalen Luft/Kraftstoff-Sollverhältnisse über einen großen Bereich von Maschinendrehzahl erzielt werden können.

Die Abweichung des Luft/Kraftstoffverhältnisses von einem gewünschten, d. h. Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, kann des weiteren auch auf Änderungen in der Funktion verschiedener Sensoren für die Maschinenbetriebszustände und auf einem System zur Steuerung oder Ansteuerung der Kraftstoffein­ spritzeinrichtung, etc. und/oder auf alterungsbedingten Än­ derungen der Funktion der Sensoren und des Systems beruhen. Um die Sensoren und das System einzustellen, um eine derar­ tige Abweichung auszuschalten, werden ebenfalls viel Zeit und Kosten verbraucht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das auf verschieden Maschinen und Steuerungen für diese angewendet werden kann, wobei verschiedene Be­ triebseigenschaften zur Zeit der Herstellung im Werk oder von Wartungsarbeitsgängen vorliegen. Das erfindungungsgemäße Verfahren soll es somit nicht nur ermöglichen, die Kosten und die Zeit für eine Einstellung des Luft/Kraftstoffver­ hältnisses weitgehend einzuschränken, sondern es sollen auch optimale Luft/Kraftstoffverhältnisse für die sich stets än­ dernden Betriebszustände der Maschine erzielt werden.

Diese Aufgabe ist durch die Erfindung bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ver­ fahrensvarianten sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird die Beziehung zwischen dem Spannungssoll­ wert VPROX und den Korrekturwerten KPRO1 und KPRO2 erläu­ tert.

Der Spannungssollwert VPROX wird bestimmt, indem der varia­ ble Widerstand in der spannungserzeugenden Einrichtung bei Zusammenbau der Maschine oder bei periodischen Wartungsar­ beiten etc. von Hand eingestellt wird. Hierdurch soll be­ wirkt werden, daß die Korrekturkoeffizienten KPRO1 und KPRO2, die das Luft/Kraftstoffverhältnis zum Erzielen eines optimalen Antriebsvermögens, die Auspuffgaseigenschaften, den Kraftstoffverbrauch, etc, der Maschine korrigieren, ein­ gestellt oder ausgelesen werden können. Wenn sich die Ma­ schine z. B. in Betrieb befindet, wird der Spannungswert VPROX so eingestellt, daß ein für die vorliegenden Betriebs­ zustände optimales Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis erzielt werden kann, d. h. daß die Korrekturwerte KPRO1 und KPRO2 für die vorliegenden Betriebszustände optimale Werte haben.

Im folgenden werden die Korrekturkoeffizienten KPRO1 und KPRO2 weiter erläutert. Wie oben beschrieben wurde, hängt das Luft/Kraftstoffverhältnis für ein optimales Arbeiten der Maschine von der Maschinendrehzahl Ne ab, und entsprechend umfaßt der Korrekturkoeffzizient KPRO zwei Koeffizienten KPRO1 und KPRO2, die entsprechend in einem Drehzahlbereich mit niedriger Maschinendrehzahl und in einem Drehzahlbereich mit hoher Maschinendrehzahl angewendet werden. Es wird somit entweder der Korrekturwert KPRO1 oder der Korrekturwert KPRO2 entsprechend dem Wert der Maschinendrehzahl ausge­ wählt, um für die Maschine optimale Luft/Kraftstoffverhältnisse über einen großen Maschinendrehzahlbereich realisieren zu können. Es ändert sich entweder nur der Korrekturwert KPRO1 oder nur der Korrekturwert KPRO2 bei einer kleinen Änderung des Spannungswertes VPROX, d. h. die beiden Korrek­ turwerte ändern sich somit nicht gleichzeitig. Selbst wenn eine Abweichung im eingestellten Spannungswert VPROX auf­ tritt, findet eine resultierende Abweichung des Luft/Kraft­ stoffverhältnisses lediglich im Bereich höherer Maschinen­ drehzahl oder im Bereich niedriger Maschinendrehzahl statt.

Die obigen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der Er­ findung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Be­ schreibung in Verbindung mit der Zeichnung weiter her­ vor. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Gesamtanordnung eines Steuer- und Regelsystes für die Kraftstoff­ zufuhr für Brennkraftmaschinen, auf das das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird;

Fig. 2 ein Schaltbild des internen Aufbaus einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit, die in Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 3 eine Tabelle von Korrekturkoeffizienten KPRO1 und KPRO2 und des eingestellten Spannungswerts VPRO entsprechend dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren;

Fig. 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Werten KPRO1, KPRO2 und VPRO in der Tabelle von Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 ein Beispiel der Tabelle von Fig. 3 mit Beispiel- bzw. Musterwerten von VPRO, KPRO1 und KPRO2; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm einer Art und Weise der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Zunächst wird Bezug auf die Fig. 1 genommen, in der die Gesamtan­ ordnung eines Steuer- und Regelsystems für die Kraft­ stoffzufuhr für Brennkraftmaschinen veranschaulicht ist, auf das das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Brennkraft­ maschine bezeichnet, bei der es sich z. B. um eine Vierzylinder-Maschine handelt. Mit der Maschine 1 ist ein Ansaugrohr 2 verbunden, in dem ein Drosselkörper 3 angeordnet ist. Im Drosselkörper 3 ist ein Drosselven­ til 3′ untergebracht, das wiederum mit einem Sensor 4 für die Drosselventilöffnung, d. h. einem Rth-Sensor, verbunden ist, um seine Ventilöffnung zu detektieren und sie in ein elektrisches Signal umzuwandeln, das ei­ ner elektronischen Steuer- und Regeleinheit 5 zugeführt wird, die im folgenden als ECU bezeichnet wird.

Kraftstoffeinspritzventile 6, die eine Kraftstoffein­ spritzeinrichtung bilden, sind im Ansaugrohr 2 an Stellen zwischen der Maschine 1 und dem Drosselventil 3′ angeordnet und entsprechend in der Anzahl der Anzahl der Maschinenzyliner und sind jeweils an einer Stelle etwas stromaufwärts eines nicht gezeigten Ansaugventils eines entsprechenden Maschinenzylinders angeordnet. Diese Einspritzventile sind mit einer nicht gezeigten Kraftstoffpumpe verbunden und ebenfalls mit der ECU 5 auf solche Weise elektrisch verbunden, daß ihre Ventil­ öffnungsperioden oder Kraftstoffeinspritzmengen durch von der ECU 5 zugeführte Signale gesteuert werden.

Andererseits steht ein Sensor 8 für den Absolutdruck (PBA-Sensor) über eine Leitung bzw. einen Kanal 7 mit dem Innenraum des Ansaugrohrs 2 an einer Stelle strom­ abwärts des Drosselventils 3′ in Verbindung. Der Abso­ lutdrucksensor 8 ist in der Lage, den Absolutdruck im Ansaugrohr 2 zu detektieren und führt der ECU 5 ein elektrisches Signal zu, das den detektierten Absolut­ druck anzeigt. Ein Sensor 9 für die Ansauglufttempera­ tur (TA-Sensor) ist im Ansaugrohr 2 an einer Stelle stromabwärts des Absolutdrucksensors 8 angeordnet und ebenfalls mit der ECU 5 elektrisch verbunden, um dieser ein elektrisches Signal zuzuführen, das die detektierte Ansauglufttemperatur anzeigt.

Ein Maschinentemperatur-Sensor 10 (TW-Sensor), der aus einem Thermistor oder dergleichen gebildet sein kann, ist im Zylinderblock der Maschine 1 auf eine Weise an­ gebracht, bei der er in der Umfangswand des Zylinder­ blocks eingebettet ist, wobei der Innenraum mit Kühl­ wasser gefüllt ist, und sein elektrisches Ausgangssig­ nal wird der ECU 5 zugeführt.

Ein Sensor 11 für die Maschinen-Rotationswinkelposi­ tion (Ne-Sensor) und ein Zylinder-Unterscheidungssensor 12 (CYL-Sensor) sind in gegenüberliegender Beziehung zu einer nicht gezeigten Nockenwelle oder einer nicht ge­ zeigten Kurbelwelle der Maschine 1 angeordnet. Der Ne- Sensor 11 ist in der Lage, bei einem bestimmten Kur­ belwinkel der Maschine jedesmal einen Impuls zu erzeu­ gen, wenn sich die Maschinen-Kurbelwelle um 180° dreht, d. h. bei Erzeugung eines jeden Impulses eines OT- bzw. Positionssignals für den oberen Totpunkt (TDC-Signal), während der CYL-Sensor 12 einen Impuls bei einem spe­ ziellen Kurbelwinkel eines speziellen Maschinenzylin­ ders erzeugen kann. Die obigen durch die Sensoren 11, 12 erzeugten Impulse werden der ECU 5 zugeführt.

Ein Dreiwege-Katalysator 14 ist in einem Auspuffrohr 13 angeordnet, das sich vom Zylinderblock der Maschine 1 erstreckt, und dient dazu, die Bestandteile HC, CO und NOx zu reinigen, die in den Auspuffgasen enthalten sind. Ein O₂-Sensor 15 ist im Auspuffrohr 13 an einer Stelle stromaufwärts des Dreiwege-Katalysators 14 ein­ geführt, um die Konzentration von Sauerstoff in den Auspuffgasen zu detektieren und der ECU 5 ein elektri­ sches Signal zuzuführen, das den detektierten Konzen­ trationswert anzeigt.

Mit der ECU 5 sind des weiteren ein Sensor 16 zur Detektion des Atmosphärendrucks (PA-Sensor) und ein Anlaß- bzw. Startschalter 17 verbunden, um den nicht gezeigten Maschinenanlasser der Maschine 1 zu betätigen bzw. um der ECU 5 ein elektrisches Signal, das den de­ tektierten Atmosphärendruck anzeigt, und ein elektri­ sches Siganl zuzuführen, das seine eigenen Ein- und Aus-Positionen anzeigt.

Des weiteren ist mit der ECU 5 eine Batterie 18 elek­ trisch verbunden, die der ECU 5 eine Versorgungsspan­ nung zum Betreiben der ECU 5 zuführt.

In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, die sich in der ECU 5 in Fig. 1 befindet. Ein Ausgangssig­ nal vom Sensor 11 für die Maschinen-Rotationswinkelpo­ sition, d. h. vom Ne-Sensor in Fig. 1 wird einem Wellen­ former 501 zugeführt, in dem die Impulswellenform ge­ formt wird, und wird einer Zentraleinheit 503 (im fol­ genden als CPU bezeichnet) als TDC-Signal sowie einem Me-Wertzähler 502 zugeführt. Der Me-Wert-Zähler 502 zählt das Zeitintervall zwischen einem vorhergehenden Impuls des TDC-Signals, der bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel der Maschine erzeugt worden ist, und einem augenblicklichen, beim selben Kurbelwinkel erzeugten Impuls desselben Signals, die vom Sensor 11 für die Maschinen-Rotationswinkelposition (d. h. vom Ne-Sensor) eingegeben worden sind, und daher entspricht der ge­ zählte Wert Me dem Reziprokwert der aktuellen Maschi­ nendrehzahl Ne. Der Me-Wert-Zähler 502 führt den Zähl­ wert Me der CPU 503 über einen Datenbus 510 zu.

Die Spannungspegel der entsprechenden Ausgangssignale vom Sensor 4 für die Drosselventilöffnung (Rth-Sensor), vom Sensor 8 für den Absolutdruck im Ansaugrohr (PBA- Sensor), vom Maschinenkühlwasser-Sensor 10 (TW-Sensor) etc. werden sukzessive durch eine Pegelverstelleinheit 504 auf einen vorbestimmten Spannungspegel verstellt und über eine Multiplexer 505 einem Analog/Digital­ wandler 506 zugeführt. Mit dem Multiplexer 505 ist eine VPRO-Wert-Einstellrichtung 511 verbunden, die über den Multiplexer 505 dem Analog/Digitalwandler 506 eine eingestellte Spannung VPRO zuführt, die den Wert des Korrekturkoeffizienten KPRO bestimmt, die während des Maschinenbetriebs in bestimmten speziellen Betriebs­ bereichen zugeführt werden, wie nachfolgend beschrieben wird. Diese VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 kann bei­ spielsweise einen Versorgungskreis für eine veränder­ liche Spannung umfassen, der aus Spannungsteilerwider­ ständen oder dergleichen gebildet ist und vorzugsweise mit einem nicht gezeigten Konstantspannungsreglerkreis verbunden ist, Der Analog/Digitalwandler 506 wandelt sukzessive Analogausgangsspannung von den oben er­ wähnten verschiedenen Sensoren und der VPRO-Wert-Ein­ stelleinrichtung 511 in Digitalsignale um, und die re­ sultierenden Digitalsignale werden der CPU 503 über den Datenbus 510 zugeführt.

Über den Datenbus 510 sind des weiteren mit der CPU 503 ein Nurlesespeicher 507 (im folgenden als ROM bezeich­ net), ein Schreib/Lesespeicher 508 (im folgenden als RAM bezeichnet) und ein Treiberkreis 509 verbunden. Der RAM 508 speichert vorübergehend verschiedene berechnete Werte von der CPU 503, während der ROM 507 ein in der CPU 503 ausgeführtes Steuerprogramm speichert, eine Ta­ belle bzw. einen Plan einer Kraftstoffeinspritz-Grund­ periode Ti für die Kraftstoffeinspritzventile 6, von der in Abhängigkeit vom Absolutdruck im Ansaugrohr und der Maschinendrehzahl gespeicherte Werte gelesen wer­ den, Korrekturkoeffizienten-Tabellen, etc. Die CPU 503 führt das im ROM 507 gespeicherte Steuerprogramm aus, um die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT für die Kraft­ stoffeinspritzventile 6 in Abhängigkeit von den ver­ schiedenen Maschinenbetriebsparameter-Signalen und den Parametersignalen für die Korrektur der Kraftstoffein­ spritzperiode zu berechnen, und führt den berechneten Wert der Kraftstoffeinspritzperiode dem Treiberkreis 509 über den Datenbus zu. Der Treiberkreis 509 führt den Kraftstoffeinspritzventilen 6 dem obigen be­ rechneten TOUT-Wert entsprechende Treibersignale zu, um sie anzusteuern.

Die Kraftstoffeinspritzperiode für die Kraftstoffein­ spritzventile 6, d. h. der TOUT-Wert, ist durch die fol­ gende Gleichung gegeben:

TOUT = Ti × KPRO × K₁ + K₂ . . . (1)

wobei Ti einen Grundwert der Kraftstoffeinspritzperiode der Kraftstoffeinspritzventile 6 darstellt, der aus dem ROM 507 entsprechend der Maschinendrehzahl Ne und dem Absolutdruck PBA im Ansaugrohr ausgelesen wird.

In der Gleichung (1) ist KPRO ein Korrekturkoeffizient zur Einstellung des Luft/Kraftstoffverhältnises des Gemisches auf solche Werte, daß die Maschine in die La­ ge versetzt wird, optimale Betriebseigenschaften zu er­ reichen. Dieser Korrekturkoeffizient KPRO kann in spe­ ziellen Betriebszuständen bzw. -bereichen angewendet werden, bei denen es sich nicht um den auf das Ausgangssignal des O₂-Sen­ sors ansprechenden Feedback-Regelbereich handelt, und die einen Bereich mit nicht aktiviertem O₂-Sensor, ei­ nen Leerlaufbereich, einen Bereich mit weit offenem Drosselventil, einem vorbestimmten Open-Loop-Regel­ bereich mit niedriger Drehzahl und einen vorbestimmten Open-Loop-Regelbereich mit hoher Drehzahl umfassen, wo­ bei der Korrekturkoeffizient KPRO einzeln oder zusammen mit anderen Korrekturkoeffizienten verwendet wird, die exklusiv für die entsprechenden speziellen Betriebsbe­ reiche vorgesehen sind. In diesen speziellen Betriebs­ bereichen wird der Wert des Korrekturkoeffizienten KPRO gewöhnlich auf 1,0 oder einen Wert dich dabei einge­ stellt, um Luft/Kraftstoffverhältnise zu erzielen, die für die Betriebsbereiche am besten geeignet sind.

Erfindungsgemäß wird der Korrekturkoeffizient KPRO im multiplikativen Term der Gleichung (1) auf einen Wert eingestellt, der der Ausgangsspannung der einzigen spannungserzeugenden Einrichtung entspricht, d. h. der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511, so daß Luft/Kraftstoffverhältnisse erzielt werden, die für Be­ triebszustände der Maschine optimal sind. K₁ und K₂ sind jeweils Korrekturkoeffizienten und Korrektur­ variablen, die ansprechend auf verschiedene Maschinen­ betriebsparameter-Signale berechnet worden sind und werden auf solche Werte eingestellt, daß es ermöglicht wird, daß die Maschine in Abhängigkeit von Betriebs­ zuständen der Maschine optimale Eigenschaften in bezug auf den Kraftstoffverbrauch und die Auspuffemission erreicht usw.

In Fig. 3 ist eine Tabelle des Korrekturkoeffizienten KPRO und der eingestellten Ausgangsspannung VPROX von der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 gezeigt, die dazu dient, den Koeffizientenwert vom Spannungswert gemäß dem Verfahren der Erfindung zu bestimmen. Wie bei (a) in Fig. 4 gezeigt ist, wird der eingestellte Span­ nungswert VPROX in 25 Schritte von 0 Volt bis 5 Volt unterteilt, was durch entsprechende unterschiedliche Kombinationen der Spannungsteilerwiderstände der VPRO- Wert-Einstelleinrichtung 511 vorgesehen werden kann und denen jeweils ein Adresscode des Werts VPRO entspricht.

Der Korrekturkoeffizient KPRO umfaßt zwei Koeffizienten KPRO1 und KPRO2, die jeweils in einem Be­ reich mit niedrigerer Maschinendrehzahl und einem Be­ reich mit höheren Maschinendrehzahl angewendet werden, wobei entweder KPRO1 oder KPRO2 entsprechend dem Wert der Maschinendrehzahl ausgewählt wird, um hierdurch zu ermöglichen, daß die Maschine optimale Luft/Kraft­ stoffverhältnisse über einen großen Bereich der Maschi­ nedrehzahl Ne erreicht. In der Tabelle von Fig. 3 sind als Korrekturkoeffizienten KPRO1 und KPRO2 jeweils fünf vorbestimmte Werte KPRO11-KPRO15 und KPRO21-KPRO25 vorgesehen. Die Werte KPRO11-KPRO15 und KPRO21- KPRO25 der Korrekturkoeffizienten KPRO1 und KPRO2 liegen beide im Bereich von 0,96 bis 1,04 mit einem Unterschied von 0,02 zwischen benachbarten Werten. Der Korrekturkoeffizient KPRO1 ändert sich von einem der vorbestimmten Werte bis zum benachbarten Wert jedesmal, wenn sich der VPRO-Wert um fünf Schritte ändert, wäh­ rend sich der Korrekturkoeffizient von einem der vorbestimmten Werte bis zum benachbarten Wert jedesmal ändert, wenn sich der Wert VPRO um einen Schritt än­ dert.

Wenn sich nämlich der Korrekturkoeffizient KPRO2 von 0,96 auf 1,04 oder von 1,04 auf 0,96 um fünf Schritte ändert, ändert sich der Korrekturkoeffizient KPRO1 jedesmal um einen Schritt. Durch diese Einstel­ lung der Beziehung zwischen den Korrekturkoeffizien­ ten KPRO1 und KPRO2 ist es beabsichtigt, den Wert VPRO auf der Basis des Korrekturkoeffizienten KPRO1 einzu­ stellen. Die Einstellung kann jedoch umgekehrt zu der gerade oben beschriebenen Einstellung in bezug auf den VPRO-Wert sein, so daß der VPRO-Wert auf der Basis des Korrekturkoeffizienten KPRO2 eingestellt wird.

Die Tabelle von Fig. 4 wird derart eingestellt, daß der Mittelwert 3-3 des VPRO-Werts dem Mittelwert von 2,5 der eingestellten Spannung VPROX entspricht und eine Änderung der eingestellten Spannung VPROX um einen Schritt (=0,2 Volt) eine entsprechende Änderung ledig­ lich entweder im KPRO1-Wert oder im KPRO2-Wert bewirkt (d. h. die beiden Werte ändern sich nicht zur selben Zeit), wie aus der Einstellung des KPRO1-Werts und des KPRO2-Werts im Diagramm (b) und (c) von Fig. 4 ver­ ständlich wird. In Fig. 5 ist die Beziehung zwischen den Werten VPROX, VPRO, KPRO1 und KPRO2 entsprechend der Tabelle von Fig. 4 in Tabellenform gezeigt. Die Einstellung der Fig. 4 und 5 verhindert es, daß eine geringfügige Änderung in dem eingestellten Spannungs­ wert VPROX, der durch die VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 eingestellt worden ist, große Änderungen in den Werten KPRO1 und KPRO2 bewirkt.

Es sei beispielsweise angenommen, daß der eingestellte Spannungswert VPROX in der Nähe des Punktes A1 im Dia­ gramm (a) von Fig. 4 abfällt. Eine geringfügige Ände­ rung im eingestellten Spannungwert VPROX bewirkt, daß sich der Wert KPRO1 auf entweder 1,02 oder 1,00 längs der Line B1 im Diagramm (b) von Fig. 4 ändert, aber der Wert KPRO2 bleibt bei 1,04 beim Pegel C1 im Dia­ gramm (c) von Fig. 4 bei einer solchen geringfügigen Än­ derung im Wert VPROX sogar unverändert.

Es sei nun angenommen, daß der eingestellte Spannungs­ wert VPROX sich über den Punkt A2 im Diagramm (a) von Fig. 4 ändert. Der Korrekturkoeffizient KPRO1 wird weiterhin den Wert 1,02 beim Pegel B2 im Diagramm (b) von Fig. 4 annehmen, während sich der Korrekturkoeffi­ zient KPRO2 auf entweder 0,98 oder 1,00 längs der Linie C2 im Diagramm (c) von Fig. 4 ändert.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, findet die sich ergebende Abweichung nur entweder bei dem Korrekturkoeffizienten KPRO1 oder KPRO2 statt, selbst wenn es eine Abweichung in der Einstellung des eingestellten Spannungswerts VPROX gibt, und auf diese Weise ist die Abweichung in der berechneten Kraftstoffeinspritzperiode TOUT auf ein Minimum herabgesetzt. Selbst wenn es eine Abweichung in der Einstellung des eingestellten Spannungswerts VPROX gibt, findet somit eine resultierende Abweichung des Luft/Kraftstoffverhältnisses nur entweder im Bereich höherer Maschinendrehzahl oder im Bereich niedrigerer Maschinendrehzahl statt.

Des weiteren ist der eingestellte Spannungswert VPROX mit vorbestimmten Toleranzen V(=0,2 Volt) versehen, so daß eine Abweichung des KPRO1-Werts und/oder des KPRO2- Werts von einem eingestellten Wert vermieden wird, so wie er eingestellt worden ist.

Die Korrekturkoeffizienten KPRO1 und KPRO2 sind auf op­ timale Werte eingestellt, indem der eingestellte Span­ nungswert VPROX der VPRO-Wert -Einstelleinrichtung 511 in Fig. 2 bei der Montage für den Einbau eine Steuer- und Regelsystems für die Kraftstoffzuführung, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, in eine Maschine, bei einem periodischen Wartungsbetrieb, etc. eingestellt wird.

Durch Einstellen des gesetzten Spannungswertes VPROX der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 zur Auswahl des Korrekturkoeffizienten KPRO des multiplikativen Terms der oben erwähnten Gleichung (1) vom Wert KPRO1 und KPRO2 ist es möglich, alle möglichen Fälle zu bewälti­ gen, bei denen das Luft/Kraftstoffverhältnis des Gemi­ sches von Sollwerten abweicht bzw. beginnt abzuweichen.

In Fig. 6 ist beispielhaft die Art und Weise der Aus­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt.

Wenn der Anlasserschalter der Maschine eingeschaltet wird, wird die ECU 5 in Fig. 2 initialisiert und zur selben Zeit wird der eingestellte VPRO-Wert in die CPU 503 beim Schritt 30 eingelesen. Werte der Korrekturko­ effizienten KPRO1 und KPRO2, die dem eingestellten VPRO-Wert entsprechen, werden beim Schritt 31 aus dem ROM 507 in Fig. 2 ausgelesen.

Als nächstes wird beim Schritt 32 eine Bestimmung aus­ geführt, ob die Maschinendrehzahl Ne höher als ein vor­ bestimmter Wert N (Ne<N) ist oder nicht, d.h. ob sich die Maschine im Bereich mit hoher Maschinendrehzahl be­ findet oder nicht. Wenn die Antwort auf die obige Be­ stimmung negativ (Nein) ist, wird der Schritt 33 aus­ geführt, bei dem die CPU 503 den Korrekturkoeffizienten KPRO1 für den Bereich mit niedrigerer Maschinendrehzahl aus den beim Schritt 31 aus dem ROM 507 ausgelesenen Korrekturkoeffizienten KPRO1 oder KPRO2 auswählt und unter Verwendung des ausgewählten Korrekturkoeffizi­ enten KPRO1 die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT unter Verwendung der obigen Gleichung (1) berechnet. Wenn andereseits bei der Bestimmung beim Schritt 32 die Antwort positiv (Ja) ist, wird der Schritt 34 ausge­ führt, bei dem die CPU 503 die Kraftstoffeinspritz­ periode TOUT mittels der obigen Gleichung (1) berech­ net, wobei der aus dem ROM 507 beim Schritt 31 ausgele­ sene ausgewählte Korrekturkoeffizient KPRO2 verwendet wird.

Obwohl beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die beiden Korrekturkoeffizienten KPRO1 und KPRO2 in Ab­ hängigkeit davon ausgewählt werden, ob sich die Maschi­ ne im Bereich mit niedrigerer Maschinendrehzahl oder im Bereich mit höherer Maschinendrehzahl befindet, ist dies angesichts der Tatsache nicht einschränkend, daß sich das Luft/Kraftstoffverhältnis auf verschiedene Weise zwischen den beiden Maschinendrehzahlbereichen ändert. Das Ausführungsbeispiel kann jedoch so ange­ ordnet und ausgebildet sein, daß die Korrekturkoeffi­ zienten KPRO1 und KPRO2 in Abhängigkeit von einem ande­ ren Betriebsparameter, beispielsweise vom Absolut­ druck PB im Ansaugrohr, ausgewählt werden.

Obwohl das oben beschriebene Ausführungsbeispiel darauf ausgerichtet ist, daß der Korrekturkoeffizient KPRO eingestellt wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die Einstellung anderer Korrekturkoeffizienten oder Korrekturvariablen angewendet werden, die auf der Ausgangsspannung von der einzigen spannungserzeugenden Einrichtung sowie von einem Betriebsparameter oder Be­ triebsparametern der Maschine basieren.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf die Einstellung einer Korrekturvariablen basierend auf der Ausgangs­ spannung von der einzigen spannungserzeugenden Einrich­ tung angewendet wird, kann somit ein durch die einzige spannungserzeugende Einrichtung eingestellter Wert der Korrekturvariablen zum Grundwert der Kraftstoffmenge zusammen mit anderen Korrekturvariablen addiert werden, um die Kraftstoffmenge für die Zufuhr zur Ma­ schine zu bestimmen.

Die Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren zum Steuern und Regeln der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraftmaschine, bei dem eine Kraftstoffmenge für die Zufuhr zur Maschine bestimmt wird, indem ein Grund­ wert der Kraftstoffmenge, der als Funktion von zumin­ dest einem Betriebsparameter der Maschine bestimmt wor­ den ist, durch Korrekturwerte in Abhängigkeit von Be­ triebszuständen der Maschine korrigiert wird und die bestimmte Kraftstoffmenge der Maschine zugeführt wird. Ein Wert von zumindest einem vorbestimmten Betriebs­ parameter der Maschine wird detektiert. Eine einzige spannungserzeugende Einrichtung wird so eingestellt, daß eine Ausgangsspannung auf einen Sollwert einge­ stellt wird. Der Wert eines vorbestimmten der Korrek­ turwerte wird als Funktion der Ausgangsspannung von der die Spannung erzeugende Einrichtung und in Abhängig­ keit vom Wert des zumindest einen vorbestimmten Be­ triebsparameters der Maschine eingestellt. Es wird ein Wert der vorbestimmten einen Korrekturwerts entspre­ chend dem detektiven Wert des zumindest einen vorbe­ stimmten Betriebsparameters der Maschine und dem einge­ stellten Sollwert der Ausgangsspannung der einzigen spannungserzeugenden Einrichtung bestimmt. Vorzugsweise umfaßt der zumindest eine vorbestimmte Betriebspara­ meter der Maschine die Drehzahl der Maschine und den Absolutdruck im Ansaugrohr.

Claims (8)

1. Verfahren zum Steuern und Regeln der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraftmaschine, bei dem eine Kraftstoffmenge für die Zufuhr zur Maschine bestimmt wird, indem ein Grund­ wert der als Funktion von zumindest einem Betriebsparameter der Maschine bestimmten Kraftstoffmenge durch von Betriebs­ zuständen der Maschine abhängige Korrekturwerte korrigiert wird und die bestimmte Kraftstoffmenge der Maschine zuge­ führt wird, wobei

• 1) ein Wert zumindest eines vorbestimmten Betriebs­ parameters (Ne, PBA) der Maschine (1) detektiert wird;
• 2) eine einzige spannungserzeugende Einrichtung (511) manuell eingestellt wird, um eine Ausgangsspannung (VPRO) auf einen derartigen Sollwert (VPROX) einzu­ stellen, daß eine Abweichung des Luft/Kraftstoff­ verhältnisses eines der Maschine zugeführten Gemisches aufgrund von Unterschieden der Betriebseigenschaften von Maschinen aus verschiedenen Fertigungsserien oder aufgrund von alterungsbedingten Änderungen ausgeglichen wird,
• 3) ein Wert eines vorbestimmten der Korrekturwerte (KPRO) als Funktion der Ausgangsspannung der spannungser­ zeugenden Einrichtung eingestellt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 4) ein Wert des vorbestimmten einen Korrekturwerts (KPRO1, KPRO2) von dem detektierten Wert des zumindest einen vorbestimmten Betriebsparameters (Ne, PBA) der Maschine (1) abhängig ist,
• 5) ein Wert des vorbestimmten einen Korrekturwerts an­ sprechend auf den eingestellten Sollwert (VPROX) der Ausgangs­ spannung der einzigen spannungserzeugenden Ein­ richtung (511) bestimmt wird und der so bestimmte Wert ansprechend auf den detektierten Wert des zumindest einen vorbestimmten Betriebsparameters (Ne, PBA) der Maschine (1) während Maschinenbetrieb modifiziert wird und
• 6) der Grundwert der Kraftstoffmenge (Ti) mittels des Wertes des vorbestimmten einen Korrekturwertes (KPRO1, KPRO2) mit dem so modifizierten Wert und den anderen Korrekturwerten korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine vorbestimmte Betriebsparameter der Maschine (1) die Drehzahl (Ne) der Maschine umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine vorbestimmte Betriebsparameter der Maschine (1) den Absolutdruck (PBA) im Ansaugrohr (2) der Maschine umfaßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundwert (Ti) der Kraftstoffmenge mit dem bestimmten Wert (KPRO11-KPRO15, KPRO21-KPRO25) des vorbestimmten einen Korrekturwerts (KPRO1, KPRO2) zusammen mit den anderen Korrekturkoeffizienten (K₁) multipliziert wird, um die Kraftstoffmenge für die Zufuhr zur Maschine (1) zu bestimmen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Wert (KPRO11-KPRO15, KPRO21-KPRO25) des vorbestimmten einen Korrekturwerts (KPRO1, KPRO2) zum Grundwert (Ti) der Kraftstoffmenge zusammen mit den anderen Korrekturvariablen (K₂) addiert wird, um die Kraftstoffmenge für die Zufuhr zur Maschine (1) zu bestimmen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl vorbestimmter Werte (KPRO11-KPRO15, KPRO21- KPRO25) des vorbestimmten einen Korrekturwerts (KPRO1, KPRO2) in einer Tabelle auf eine Weise entsprechend jeweils so vielen vorbestimmten Werten der Ausgangs­ spannung (VPRO) von der einzigen spannungserzeugenden Einrichtung (511) gespeichert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Korrekturwerte (KPRO1, KPRO2) für den vorbestimmten einen Korrekturwert vorgesehen sind und ihrer Werte ansprechend auf den Sollwert (VPROX) der Ausgangsspannung der einzigen spannungserzeugenden Einrichtung (511) bestimmt werden, wobei einer der zumindest zwei Korrekturwerte ansprechend auf den detektierten Wert des zumindest einen vorbestimmten Betriebsparameters (Ne, PBA) der Maschine (1) während Maschinenbetrieb ausgewählt wird.