DE3835766C2 - Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Zum Stand der Technik bezüglich sich anpassender Steuergeräte für Verbrennungsmotoren wird hingewiesen auf die US-Patente 4 615 619 und 4 655 188.
Bei diesen bekannten Steuergeräten wird eine grundlegende Steuermenge, die basierend auf einem Sollwert eines Hilfsregelfaktors, wie beispielsweise dem Luft-Kraftstoff- Verhältnis, gemäß dem Betriebszustand eines Motores eingestellt ist, korrigiert und wird durch einen Rückkopplungskorrekturwert berechnet, der durch eine Proportionalsteuerung oder Integralsteuerung eingestellt wird, während der tatsächliche Wert mit dem Sollwert verglichen wird. Der Hilfsregelfaktor, wie beispielsweise das Luft- Kraftstoff-Verhältnis, wird mit einer Rückkopplungssteuerung auf den Sollwert auf der Grundlage dieser Steuermenge geregelt. Die Abweichung des Rückkopplungskorrekturwertes von dem Bezugswert während der Rückkopplungssteuerung wird für jeden Bereich des Motorbetriebszustandes gelernt oder angepaßt, um einen Lernwert für jeden Bereich zu ermitteln. Beim Berechnen der Steuermenge wird die grundlegende Steuermenge durch den Lernwert für jeden Bereich korrigiert und ohne Korrektur durch den Rückkopplungskorrekturwert berechnet. Kurz gesagt wird die Steuermenge berechnet, ohne daß der Rückkopplungssteuerwert an den Sollwert angeglichen ist. Während der Rückkopplungssteuerung wird die Steuermenge durch weiteres Korrigieren des auf diese Weise erhaltenen Wertes mittels des Rückkopplungskorrekturwertes berechnet.
Bei diesem Steuersystem kann während der Rückkopplungssteuerung die Folgeverzögerung der Rückkopplungssteuerung bei dem Übergangsbetriebszustand vermindert werden, wobei bei einem Anhalten der Rückkopplungssteuerung oder Rückkopplungsregelung ein gewünschter Steuerausgangswert auf genaue Weise erhalten werden kann.
Demgemäß werden Abweichungen der Bestandteile, wie beispielsweise des elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzgerätes, kompensiert. Der Wechsel des Füllungsgrades des Motors im Laufe der Zeit sowie Änderungen der Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise des atmosphärischen Druckes, der Temperatur und der Feuchtigkeiten, können korrigiert werden. Auf diese Weise kann das optimale Motorleistungsverhalten über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden.
Jedoch wird bei diesen bekannten Steuergeräten ein sogenanntes sich wiederholendes Lernsystem oder Anpassungssystem unter Verwenden einer Datentabelle angewendet, d. h. es findet ein System Verwendung, bei dem Datentabellenabschnitte entsprechend den Betriebszuständen des Motors eingestellt werden, wobei die Regelabweichung auf der Grundlage der Lernerfahrung für jeden Lernbereich in sich wiederholender Weise erneuert wird. Um die Genauigkeit der Lernkorrektur oder sich anpassender Korrektur zu verbessern, sollten sehr kleine Anpassungsbereichsabschnitte vorgesehen werden, wodurch notwendigerweise die Erneuerungsfrequenz vermindert wird. Kurz gesagt sind die Präzision der Anpassungskorrektur und die Anpassungsgeschwindigkeit zueinander konträre Voraussetzungen.
Die DE 30 36 107 A1 offenbart eine Regelschaltung, die durch einen Proportional-Integral-Regler den Verlauf des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten glättet. Dieser Korrekturkoeffizient hat einen Anteil, der multiplikativ, und einen Anteil, der additiv in die Regelung eingeht.
Im Hinblick auf den obengenannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor so weiterzubilden, daß die Anpassungsgeschwindigkeit erheblich erhöht wird, während gleichzeitig der Anpassungswirkungsgrad erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein funktionelles Blockdiagramm der grundlegenden Struktur eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles;
Fig. 2 ein Systemdiagramm eines Verbrennungsmotors, auf das die Ausführungsform der Erfindung Anwendung findet;
Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Routine zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge, das die Steuerungsinhalte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ein Flußdiagramm einer Routine für die Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, das die Steuerungsinhalte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm einer Anpassungssteuerung, das die erfindungsgemäßen Steuerinhalte darstellt;
Fig. 6 ein Diagramm des Zustandes der Änderung des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Gesamtabweichung des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten gegenüber dem Bezugswert gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Blockdiagramm eines Teiles des in Fig. 5 gezeigten Flußdiagramms, das ein Ausführungsbeispiel der Fehlerursachenanalysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Anpassungsroutine mit einer anderen Ausführungsform der Fehlerursachenanalysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Flußdiagramm einer Anpassungsroutine mit wiederum einem anderen Ausführungsbeispiel der Fehlerursachenanalysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10(A) und 10(B) Flußdiagramme einer optimalen Anpassungsroutine, die andere Steuerungsinhalte darstellt;
Fig. 11 ein Flußdiagramm einer Selbstdiagnoseroutine, die weitere Steuerungsinhalte der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 12 ein Funktionsblockdiagramm eines Teiles des in Fig. 11 gezeigten Flußdiagramms, das ein Ausführungsbeispiel der Verarbeitungsvorrichtung zum Handhaben anormaler Zustände gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 13 ein Diagramm zum Verdeutlichen der Wirkungen der Anpassungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Ausführungsbeispiele des sich anpassenden Steuergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt wird, finden auf ein System einer Rückkopplungssteuerung für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis einer Luft-Kraftstoff-Mischung, die von einem Motor mit einem elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzgerät angesaugt wird, Anwendung. In diesem Falle ist der Hilfsregelfaktor (objektive Steuerfaktor) das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die gesteuerte Größe die Kraftstoffeinspritzmenge.
Wie in Fig. 2 gezeigt wird, wird Luft in einem Motor 1 durch einen Ansaugkanal 3, ein Drosselventil 4 und einen Ansaugkrümmer 5 von einem Luftfilter 2 angesaugt. Ein Kraftstoffeinspritzventil 6 ist als Steuereinrichtung für jeden Zylinder an einer Verzweigung des Ansaugkrümmers 5 angeordnet. Das Kraftstoffeinspritzventil 6 ist ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das durch Energiezufuhr zu einem Solenoid geöffnet und durch Beendigung der Energiezufuhr zu einem Solenoid geschlossen wird. Genauer gesagt wird das Kraftstoffeinspritzventil 6 mittels eines Treiberpulssignales von einer Steuereinheit 12 mit Energie versorgt und geöffnet, welche nachfolgend erläutert wird. Ein unter Druck von einer Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) zugeführter Kraftstoff mit einem auf einen bestimmten Pegel mittels eines Druckreglers eingestellten Druck wird eingespritzt und dem Motor zugeführt. Ein Vielpunkteinspritzsystem findet bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 Anwendung. Es kann jedoch auch ein Einpunkteinspritzsystem eingesetzt werden, bei dem ein gemeinsames Kraftstoffeinspritzventil für alle Zylinder beispielsweise oberhalb des Drosselventils vorgesehen ist.
Eine Zündkerze 7 liegt in einer Brennkammer des Motors 1. Die Luft-Kraftstoff-Mischung wird durch Funkenzündung mittels der Zündkerze 7 entzündet.
Abgas verläßt den Motor durch einen Auspuffkrümmer 8, ein Auspuffrohr 9, einen ternären Katalysator 10 und einen Schalldämpfer 11. Der ternäre Katalysator 10 ist ein Abgasreinigungsgerät zum Oxidieren von CO und HX in dem Abgas, zum Reduzieren von NO und zum Umwandeln dieser Stoffe in unschädliche Substanzen. Der höchste Umwandlungswirkungsgrad wird erzielt, wenn das Kraftstoff-Luft-Gemisch mit dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis verbrannt wird.
Die Steuereinheit 12 beinhaltet einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem A/D-Wandler sowie einer Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle. Die Steuereinheit 12 empfängt Eingangssignale von verschiedenen Motorbetriebszustand-Erfassungsgeräten (Sensoren) und führt Berechnungsverarbeitungen durch, die nachfolgend erläutert werden, um den Betrieb des Kraftstoffeinspritzventiles 6 zu steuern.
Als Sensor liegt ein Luftflußmeßgerät 13 in Hitzedrahtausführung oder Klappenausführung hinter dem Ansaugkanal 3, um ein Spannungssignal entsprechend der angesaugten Luftflußmenge Q zu erzeugen.
Ferner ist ein Kurbelwinkelsensor 14 vorgesehen. Im Falle eines Vierzylindermotors erzeugt der Kurbelwinkelsensor 14 ein Bezugssignal für jeden Kurbelwinkel von 180° und ein Einheitssignal für jeden Kurbelwinkel von 1° oder 2°. Die Drehzahl N des Motors kann durch Messen der Frequenz des Bezugssignales oder der Anzahl der Einheitssignale, die während einer vorbestimmten Zeitdauer erzeugt werden, berechnet werden.
Ein Wassertemperatursensor 15 ist angeordnet, um die Temperatur Tw des Kühlwassers für einen Wassermantel des Motors 1 zu erfassen.
Ferner ist ein O₂-Sensor 16 in einem Bestandteil des Abgaskrümmers 8 angeordnet, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Luft-Kraftstoff-Mischung zu messen, die von dem Motor 1 angesaugt wird, indem die O₂-Konzentration in dem Abgas gemessen wird. Eine genaue Erfassung wird dann erreicht, wenn der O₂-Sensor mit einem NOx-reduzierenden Katalysator als O₂-Sensor 16 verwendet wird, wie dies in EP-A2 2 67 764 sowie EP-A2 2 67 765 beschrieben ist.
Die CPU des Mikrocomputers, der in der Steuereinheit 12 eingebaut ist, führt Berechnungsverarbeitungen entsprechend Programmen in dem ROM durch (Kraftstoffeinspritzmengenberechnungsroutine, Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerroutine und optimale Anpassungsroutine), wie dies in den Flußdiagrammen 3 bis 5 gezeigt ist, um die Kraftstoffeinspritzung zu steuern.
Die Funktionen der Einstellvorrichtung B für die grundlegende Steuergröße, der Rückkopplungskorrekturwert-Einstellvorrichtung C, der Steuergrößenberechnungsvorrichtung E, der Erfassungsvorrichtung G für die Gesamtabweichung, der Fehlerursachen-Analysevorrichtung H, der Anpassungskorrekturwert-Einstellvorrichtung I für jede Fehlerursache und der Anpassungskorrekturwert-Erneuerungsvorrichtung J für jede Fehlerursache, die in Fig. 1 dargestellt sind, werden mittels der oben beschriebenen Programme erzielt. Ferner wird ein RAM als Anpassungskorrekturwert-Speichervorrichtung D für jede Fehlerursache verwendet. Der Speicherinhalt wird mittels einer Hilfsversorgungsquelle auch nach dem Abschalten des Motorzündschalters beibehalten.
Die Berechnungsverarbeitungen des Mikrocomputers in der Steuereinheit 12 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 3 bis 5 erläutert.
Fig. 3 zeigt die Kraftstoffeinspritzmengenberechnungsroutine. Diese Routine wird mit einer vorbestimmten Frequenz ausgeführt.
Bei einem Schritt 1 (der in den Zeichnungen durch das Bezugszeichen "S1" bezeichnet ist; wobei gleichartiges für die Schritte mit den darauffolgenden Nummern gilt) wird die angesaugte Luftflußmenge Q auf der Grundlage eines Signales von einem Luftflußmeßgerät 13 erfaßt. Die Motordrehzahl N wird auf der Grundlage eines Signales von dem Kurbelwinkelsensor 14 berechnet. Die Wassertemperatur Tw wird auf der Grundlage eines Signales von dem Wassertemperatursensor 15 erfaßt. Diese Werte werden eingelesen.
Bei einem Schritt S2 wird die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp = K · Q/N (K ist eine Konstante) entsprechend der pro Einheitsdrehzahl angesaugten Luftmenge von der angesaugten Luftflußmenge Q und der Motordrehzahl N berechnet. Dieser Teil des Schrittes S2 entspricht der Einstellvorrichtung für die grundlegende Steuergröße.
Bei einem Schritt S3 werden verschiedene Korrekturkoeffizienten von COEF = 1 + KTW + KMR + . . . eingestellt, die den Wassertemperaturkoeffizienten KTW entsprechend der Wassertemperatur Tw und den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KMR entsprechend der Motordrehzahl N und der grundlegenden Kraftstoffeinspritzgröße Tp beinhalten.
Bei einem Schritt S4 wird der jüngste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α (Bezugswert von 1) durch die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerroutine gemäß Fig. 4, die nachfolgend erläutert wird, eingestellt.
Bei einem Schritt S5 wird der Spannungskorrekturabschnitt Ts aufgrund der Batteriespannung eingestellt. Dies dient zur Korrektur der Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventiles 6 bei Änderung der Batteriespannung.
Bei einem Schritt S6 werden Lernkorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache von einer vorbestimmten Adresse des RAM als Anpassungskorrekturwert-Speichervorrichtung D gelesen. Wenn das Lernen bzw. die Selbst-Anpassung noch nicht begonnen hat, sind Anfangswerte von X₁ = 0 und X₂ = 1 gespeichert.
Bei einem Schritt S7 wird die Kraftstoffeinspritzmenge Ti entsprechend folgender Formel berechnet:
Ti = X₂ · Tp · COEFα + (Ts + X₁)
Der Abschnitt des Schrittes S7 entspricht der Steuergrößenberechnungsvorrichtung E.
Bei einem Schritt S8 wird der berechnete Wert Ti in einem Ausgangsregister eingestellt. Bei einem vorbestimmten Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, der synchron zu der Umdrehung des Motors liegt (beispielsweise bei jeder Umdrehung) wird ein Treiberpulssignal mit einer Pulsbreite des neu eingestellten Wertes Ti im Kraftstoffeinspritzventil 6 zugeführt, um die Kraftstoffeinspritzung durchzuführen.
Fig. 4 zeigt die Routine für die Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Diese Routine wird in Synchronisation mit der Umdrehung oder einem vorbestimmten Intervall ausgeführt, wodurch der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient (Wert) α eingestellt wird. Demgemäß entspricht diese Routine der Rückkopplungskorrekturwert-Einstellvorrichtung C.
Bei einem Schritt S11 wird beurteilt, ob oder ob nicht die vorbestimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerbedingung erfüllt ist. Die vorbestimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerbedingung, auf die Bezug genommen wird, ist eine Bedingung, bei der die Motordrehzahl N unterhalb eines vorbestimmten Wertes ist und die grundlegende Kraftstoffeinspritzgröße Tp, die die Last darstellt, unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird diese Routine beendet. In diesem Fall wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α bei seinem vorhergehenden Wert festgehalten (bzw. bei dem Bezugswert 1). Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung hält an. Es wird nämlich die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung im Bereich hoher Drehzahlen oder hoher Last angehalten, um ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch den Luft-Kraftstoff-Verhältniskorrekturkoeffizienten KMR zu erzielen und um einen Anstieg der Temperatur des Abgases zu steuern, wodurch ein Fressen des Motors 1 oder ein Verbrennen des Dreistoffkatalysators 10 verhindert wird.
Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerzustand eingerichtet wird, geht die Routine zum Schritt S12.
Beim Schritt S12 wird die Ausgangsspannung V₀₂ des O₂-Sensors 16 eingelesen. Beim anschließenden Schritt S13 wird diese Ausgangsspannung mit der Schnittpegelspannung Vref entsprechend dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis verglichen, und es wird beurteilt, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett oder mager ist.
Wenn sich bei dieser Beurteilung herausstellt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager ist (V₀₂ < Vref), geht die Routine vom Schritt S13 zum Schritt S14. Hier wird beurteilt, ob oder ob nicht sich das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis gerade zu einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis (unmittelbar nach der Umkehrung) umgekehrt hat. Wenn eine Umkehrung festgestellt wird, geht die Routine zum Schritt S15. Die Gesamtabweichung des vorhergehenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten α gegenüber dem Bezugswert 1 wird als a = b-1 für die optimale Anpassungsroutine gemäß Fig. 5, die nachfolgend erläutert wird, gespeichert. Daraufhin geht die Routine zum Schritt S16. Der vorhergehende Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α wird um die Proportionalkonstante P erhöht. Falls ermittelt wird, daß keine Umkehr stattgefunden hat, geht die Routine zum Schritt S17, wobei der vorherige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α um die vorbestimmte Integrationskonstante I erhöht wird. Daher wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α mit einem bestimmten Gradienten (um einen bestimmten Betrag) erhöht. Tatsächlich wird die Bedingung P » I eingestellt.
Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett ist (V₀₂ < Vref), geht die Routine vom Schritt S13 zum Schritt S18. Hier wird beurteilt, ob oder ob nicht das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis sich gerade zu einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (unmittelbar nach der Umkehrung) umgekehrt hat. Falls eine Umkehrung festgestellt wird, geht die Routine zum Schritt S19. Die Gesamtabweichung des vorhergehenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizientens α gegenüber dem Bezugswert 1 wird als b = a-1 für die optimale Anpassungsroute gemäß Fig. 5 gespeichert, die nachfolgend erläutert wird. Dann geht die Routine zum Schritt S20. Der vorhergehende Wert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α wird um die vorbestimmte Proportionalkonstante vermindert. Falls keine Umkehrung sichtbar wird, geht die Routine zum Schritt S21. Hier wird der vorherige Wert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α um die vorbestimmte Integrationskonstante I vermindert. Daher wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α mit einem bestimmten Gradienten (um einen bestimmten Betrag) vermindert.
Fig. 5 zeigt die optimale Anpassungsroutine oder Lernroutine. Diese Routine wird zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgeführt, um die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jeweilige Fehlerursachen einzustellen und zu erneuern.
Beim Schritt S31 wird beurteilt, ob oder ob nicht der vorbestimmte Anpassungszustand eingerichtet ist. Der vorbestimmte Anpassungszustand ist ein Zustand, bei der die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird und bei der sich das Fett/Mager-Signal des O₂-Sensors 16 in einem geeigneten Zeitintervall umkehrt. Wenn dieser Zustand nicht erfüllt ist, wird die Routine beendet.
Wenn der vorbestimmte Anpassungszustand besteht, geht die Routine zum Schritt S32. Hier wird beurteilt, ob oder ob nicht eine Umkehrung der Ausgangsspannung V₀₂ des O₂-Sensors 16 stattgefunden hat. Falls dies nicht der Fall ist, geht die Routine zum Schritt S33, bei dem die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp zu diesem Zeitpunkt als Motorbetriebszustandsdate abgetastet wird.
Wenn die Umkehrung der Ausgangsspannung V₀₂ des O₂-Sensors ermittelt wird, geht die Routine zum Schritt S34 für die optimale Anpassung. Der Mittelwert der Werte a und b wird bestimmt. Tatsächlich sind a und b der obere und der untere Spitzenwert der Gesamtabweichung des Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α gegenüber dem Bezugswert 1 während der Zeitdauer zwischen den Umkehrungen zwischen der Anstiegsrichtung und der Abnahmerichtung des Luft-Kraftstoff-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α, wie dies in Fig. 6 verdeutlicht ist. Durch Berechnung des Mittelwertes von a und b kann die mittlere Gesamtabweichung Δα des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α erfaßt werden.
Demzufolge entsprechen die Abschnitte der Schritte S15 und S19 gemäß Fig. 4 und des Schrittes S34 gemäß Fig. 5 der Erfassungsvorrichtung G für die Gesamtabweichung (gemäß Fig. 1b).
Nunmehr wird die Fehlerursachenanalyse ausgeführt. Tatsächlich wird die Fehlerursache, die die Gesamtabweichung verursacht, in eine Ursache aufgrund des Kraftstoffeinspritzventiles 6 (nachfolgend als "F/I-Ursache" bezeichnet) und in eine Ursache aufgrund des Luftflußmeßgerätes einschließlich der Änderung der Luftdichte (nachfolgend als "Q-Ursache" bezeichnet) unterteilt. Beim Schritt S35 wird der Übergang (Tp1, Tp2, . . .) der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp während der Umkehr der Ausgangsspannung V₀₂ des O₂-Sensors 16 gelesen.
Daraufhin geht die Routine zum Schritt S36. Der Erfüllungsgrad K1 (= 0 bis 1), zu dem die Ursache für das Erzeugen der Gesamtabweichung Δα die F/I-Ursache ist, wird gemäß der ersten Analyseregel berechnet.
Insbesondere wird die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp auf der Abszisse aufgetragen, während der Erfüllungsgrad in der Ordinate aufgetragen wird. Gemäß der empirischen Regel, daß der Einfluß des Kraftstoffeinspritzventiles 8 größer bei kleinen Kraftstoffeinspritzmengen ist, wird eine graphische Darstellung des Erfüllungsgrades gemäß der Kraftstoffeinspritzmenge Tp erzeugt. Eine kumulative Frequenzstörungskurve, die die Frequenz des Auftretens von gleichen Werten der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp, die bei der Umkehr des O₂-Sensorsignales 16 abgetastet werden, welche einen bestimmten Bereich hat, wird dieser graphischen Darstellung überlagert. Der Bereich des überlagerten Abschnittes (der in den Zeichnungen gestrichelte Bereich) bezüglich der Gesamtfläche (1) der kumulierten Frequenzverteilungskurve wird berechnet. Der berechnete Wert wird als Erfüllungsgrad K11 bezeichnet.
Daraufhin geht die Routine zum Schritt S37. Gemäß der zweiten Analyseregel wird der Erfüllungsgrad K12, mit dem die Ursache für die Gesamtabweichung Δα die F/I-Ursache ist, berechnet.
Insbesondere ist im Falle der F/I-Ursache die Abweichung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Anreicherungsrichtung allgemein durch eine unzureichende Abdichtung des Kraftstoffeinspritzventiles 6 oder dgl. verursacht. Daher wird die Rückkopplungssteuerung in Richtung auf die magere Seite durchgeführt. Infolgedessen wird die Gesamtabweichung Δα ein negativer Wert. Bei der Q-Ursache wird die Abweichung zur mageren Seite hin durch eine Verschmutzung des Luftflußmeßgerätes oder dgl. verursacht. Die Gesamtabweichung wird ein positiver Wert. Im Hinblick auf diese Tatsache wird eine Tabelle erzeugt, bei der Erfüllungsgrad der Gesamtabweichung Δα auf der negativen Seite zunimmt. Der Erfüllungsgrad K12 wird gemäß der Gesamtabweichung Δα unter Bezugnahme auf diese Tabelle ausgelesen.
Die Abschnitte der Schritte S36 und S37 entsprechen der Erfüllungsgradberechnungsvorrichtung H1 der Fehlerursachen-Analysevorrichtung H gemäß Fig. 7.
Daraufhin geht die Routine zu Schritt S38. Der Mittelwert von K11 und K12 wird berechnet und als Erfüllungsgrad K1 der F/I-Ursache [K1 = (K11 + K12)/2] bezeichnet. Unter der Annahme, daß diese Ursache im Gegensatz zur F/I-Ursache die Q-Ursache ist, wird der Erfüllungsgrad K2 der Q-Ursache als K2 = 1 - K1 ausgedrückt.
Daher kann die Gesamtabweichung Δα in die Abweichung K1 · Δα aufgrund der F/I-Ursache und die Abweichung K2 · Δα aufgrund der Q-Ursache unterteilt werden. Bei dem folgenden Schritt S32 wird die Gesamtabweichung Δα in die Abweichung Δα1 = K1 · Δα und Δα2 = K2 · Δα für die jeweiligen Fehlerursachen unterteilt.
Demgemäß entsprechen die Abschnitte der Schritte S38 und S39 der Abweichungsunterteilungsvorrichtung K2 für jede Fehlerursache in der Fehlerursachen-Analysevorrichtung H (Fig. 1b).
Daraufhin geht die Routine zum Schritt S40. Die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für die jeweiligen Fehlerursachen, die unter den vorbestimmten Adressen des RAM abgespeichert sind, werden ausgelesen. Der Anpassungskorrekturwert X₁ für die F/I-Ursache, der durch folgende Formel ausgedrückt wird, wird Gewichten von M₁ mit der Abweichung Δα1 für die F/I-Ursache erneuert. Der Anpassungskorrekturwert X₂ für die Q-Ursache, der durch nachfolgende Formel ausgedrückt wird, wird durch Gewichten von M₂ mit der Abweichung Δα2 für die Q-Ursache erneuert:
X₁ = X₁ + M₁ · Δα1, und
X₂ = X₂ + M₂ · Δα2.
Dann geht die Routine zum Schritt S41. Die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für die jeweiligen Fehlerursachen werden an vorbestimmten Adressen des RAM gegeben. Dieses RAM ist ein batteriegepufferter Speicher. Der Speicherinhalt wird auch nach dem Ausschalten des Motorzündschalters beibehalten.
Demgemäß entspricht der Abschnitt des Schrittes S40 der Anpassungskorrekturwert-Einstellvorrichtung I für jede Fehlerursache. Der Abschnitt des Schrittes S41 entspricht der Anpassungskorrekturwert-Erneuerungsvorrichtung J für jede Fehlerursache. Tatsächlich ist in diesem Fall die Änderungsvorrichtung L für die Fehleranalyse nicht nötig. Diese Vorrichtung L wird verwendet, wenn gemäß der nachfolgenden Beschreibung eine noch genauere Steuerung ausgeführt werden soll.
Der Anpassungskorrekturwert X₁ für die F/I-Ursache und der Anpassungskorrekturwert X₂ für die Q-Ursache werden auf die oben beschriebene Art ermittelt. Die Korrektur auf der Grundlage dieser Werte wird gemäß der optimalen Berechnungsformel für jede Fehlerursache gemäß dem Schritt S7 von Fig. 3 durchgeführt.
Es wird nämlich die Berechnungsformel unter Verwenden des Anpassungswertes X₁ für die F/I-Ursache als Additionsterm zu der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp und der Anpassungswert X₂ für die Q-Ursache als Multiplikationsterm für die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp verwendet. Eine optimale Korrektur wird aufgrund dieser Berechnungsformel durchgeführt.
Fig. 13 zeigt die Wirkungen, die durch die oben beschriebenen Beispiele der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Insbesondere zeigt Fig. 13, daß bei einem Motor mit fettem Luft-Kraftstoff-Verhältnis um ungefähr +16%, wie dies durch die Marke "" bezeichnet ist, beim vierfachen Anpassen der Wert nahe zum Mittenwert der Verteilung aufgebracht wird, der durch das Zeichen "⚫" bezeichnet ist. Falls sich der Motor in einem Betriebszustand mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis um ungefähr -16% befindet, wie dies durch die Marke "∆" bezeichnet ist, wird bei einem dreifachen Lernen der Wert nahe an den Mittenwert der Verteilung gebracht, der durch die Marke "⚫" bezeichnet ist. Es ist offensichtlich, daß die Anpassungsgeschwindigkeit durch das erfindungsgemäße Anpassungsverfahren außerordentlich gesteigert worden ist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das elektronische Steuergerät für die Kraftstoffeinspritzung ein Kraftstoffeinspritzgerät des sogenannten L-Jetro-Systems mit einem Luftflußmeßgerät zum Erfassen der angesaugten Luftflußmenge. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf andere, verschiedenartige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersysteme angewendet werden, wie beispielsweise das sogenannte D-Jetro-System, das den Unterdruck im Ansaugkrümmer erfaßt. Ferner kann die Erfindung auf das α-N-System mit der Erfassung des Drosselklappenöffnungswinkels (α) und der Motordrehzahl (N) angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf die Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, sondern auch auf andere elektronische Rückkopplungssteuerungen für Motoren angewendet werden, wie beispielsweise eine Zündzeitpunktsteuerung mit einer Erfassung des Klopfens, eine Rückkopplungssteuerung der Leerlaufdrehzahl, die mittels eines Hilfsluftventils ausgeführt wird, eine Rückkopplungssteuerung des Ladedruckes bei einem mit einem Drucklager ausgerüsteten Motor sowie verschiedene Selbstdiagnosesteuerungen und Erwartungsrückkopplungssteuerungen.
Wie sich aus der obigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ergibt, wird erfindungsgemäß die Selbstanpassung oder das Lernen für die jeweiligen Bereiche, die beim Stand der Technik ausgeführt wird, nicht durchgeführt, sondern es wird eine Selbstanpassung oder ein Lernen für jede Fehlerursache durch Analysieren von Fehlerursachen, die eine Abweichung erzeugen, gemäß vorbestimmten Analyseregeln durchgeführt. Daher kann die Selbstanpassungsgeschwindigkeit oder Lerngeschwindigkeit extrem verbessert werden, ohne daß die Präzision des Lernens und der Korrektur leidet. Ferner wird durch das erfindungsgemäße Selbstanpaßsteuerverfahren eine Reduktion der Anzahl der Anpassungsschritte, eine Vereinfachung der Wartung der Teile und eine Realisierung einer wartungsfreien Betriebsweise ermöglicht. Ferner kann die Kapazität des gepufferten Speichers (batteriegepufferten Speichers) reduziert werden.
Verschiedene Abweichungen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels werden nachfolgend erläutert.
Die Berechnungsvorrichtung H₁ für den Fehlerursachenerfüllungsgrad der Fehlerursachen-Analysevorrichtung H gemäß den Fig. 1 und 7 berechnet den Erfüllungsgrad für jede Fehlerursache gemäß Analyseregeln, die nach einer Mehrzahl von Motorbetriebszuständen ermittelt sind. Die Steuerung dieser Analyseregeln wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erörtert.
Fig. 8 zeigt die Analyseregel für die Bestimmung des Erfüllungsgrades der Fehlerursache gemäß der Änderungsgeschwindigkeit der Gesamtabweichung des Rückkopplungskorrekturwertes von dem Bezugswert. Die Schritte S131 bis S133 entsprechen den Schritten S31 bis S34 gemäß Fig. 5.
Beim Schritt S134 wird die Gesamtabweichung Δα-H in der Vergangenheit (die fünf Abweichungen Δα-5 bis Δα-1 in der Vergangenheit bei diesem Ausführungsbeispiel) ausgelesen, wobei die Änderungsgeschwindigkeit (VΔα = Δα-1-Δα-5) der Gesamtabweichung berechnet wird. Die Richtung der Änderung wird durch das positive oder negative Vorzeichen von VΔα angegeben.
Anschließend geht die Routine zum Schritt S135. Der Erfüllungsgrad K₂ (= 0 bis 1), mit dem die Ursache für die Gesamtabweichung Δα die Q-Ursache ist, wird von der Änderungsgeschwindigkeit VΔα der Gesamtabweichung mit Hilfe der Tabelle ausgelesen.
Die Tabelle wird beispielsweise auf der Grundlage der Einflußgrößen erstellt, daß (i) VΔα groß ist (dies trifft nicht zu bei einer Verschlechterung eines Teiles, da die Änderungsgeschwindigkeit für die Verschlechterung eines Teiles niedrig ist) und (ii) daß VΔα in die positive (+) Richtung zeigt, wobei der Betriebszustand, der die Bedingungen (i) und (ii) erfüllt, ein Fahrbetriebszustand in einer Gegend weit oberhalb der Meereshöhe ist und wobei daher die Ursache für die Gesamtabweichung die Q-Ursache aufgrund der Luftdichteveränderung ist.
Anschließend geht die Routine zum Schritt S136. Auf der Grundlage der Annahme, daß die andere Ursache als die Q-Ursache die F/I-Ursache ist, wird der Erfüllungsgrad (K₁ = 1 - K₂) berechnet, mit dem die Ursache für die Gesamtabweichung Δα die F/I-Ursache ist.
Daher kann die Gesamtabweichung Δα getrennt werden in die Abweichung K₁ · Δα aufgrund der F/I-Ursache und in die Abweichung K₂ · Δα aufgrund der Q-Ursache. Die Abschnitte der Schritte S134 bis S136 entsprechen der Erfüllungsgradberechnungsvorrichtung für die Fehlerursache H₁.
Die Schritte S137 bis 140 sind im wesentlichen die gleichen wie die Schritte S39 bis S41 gemäß Fig. 5. Beim Schritt S140 wird die Gesamtabweichung Δα-H der fünf zurückliegenden Abweichungen zeitweilig gespeichert, wobei der gespeicherte Wert durch einen neuen Wert der Reihe nach überschrieben wird. Demzufolge wird beim Schritt S134 der nächsten Operation der Berechnung der Gesamtabweichung VΔα ermöglicht.
Die Analyseregel gemäß Fig. 9 ist eine Regel für die Bestimmung des Erfüllungsgrades der Fehlerursache aufgrund der Richtung der Gesamtabweichung in einer Mehrzahl von verschiedenen Fahrzustandsbereichen, die gemäß einer Mehrzahl von Betriebszuständen des Motors ermittelt sind.
Die Richtung S231 bis S234 entsprechen den Schritten S31 bis S34 in Fig. 5.
Bei einem Schritt S235 werden die Übergangszustände der Motordrehzahl N und der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp (N₁, N₂, . . . und Tp₁, Tp₂, . . .) während der Umkehrung der Ausgangsspannung V₀₂ des O₂-Sensors ausgelesen. Eine Mehrzahl von Bereichen (bei diesem Ausführungsbeispiel drei Bereiche) des Motorbetriebszustandes (N und Tp) werden spezifiziert.
Anschließend geht die Routine zum Schritt S236. Hier wird beurteilt, welcher der drei gespeicherten Bereiche demjenigen Bereich des Motorbetriebszustandes (N und Tp) entspricht, der die momentante Gesamtabweichung Δα ergibt. Falls momentan ein gleicher oder entsprechender Bereich vorliegt, wird die Routine beendet.
Falls kein gleicher Bereich existiert, geht die Routine zum S237. Die folgenden Operationen werden ausgeführt, und es wird die Gesamtabweichung Δα-H für jeden der drei Bereiche der verschiedenen Motorbetriebszustände (N und Tp) zeitweilig gespeichert:
Δα-3 ← Δα-2
Δα-2 ← Δα-1
Δα-1 ← Δα
Tatsächlich ist die Anzahl der zu speichernden Bereiche nicht auf drei beschränkt.
Bei einem Schritt S238 wird die Gesamtabweichung Δα-H (Δα-3 durch Δα-1) der Bereiche der drei verschiedenen Motorbetriebszustände (N und Tp) in der zurückliegenden Zeit ausgelesen.
Dann geht die Routine zum Schritt S239. Die Anzahl der Bereiche, in der die Gesamtabweichung Δα-H in der positiven (+) oder negativen (-) Richtung liegt, wird überprüft. Der Erfüllungsgrad K₂ (= 0 bis 1), mit dem die Ursache für die Gesamtabweichung Δα die Q-Ursache ist, wird durch Bezugnahme auf die Tabelle ausgelesen.
Die Tabelle ist auf der Grundlage der Annahme vorbereitet, daß in dem Fall, daß die Bereiche Abweichungen Δα-H in der gleichen Richtung haben, die Ursache für die Gesamtabweichung die Q-Ursache aufgrund der Änderung der Luftdichte ist.
Daraufhin geht die Routine zum Schritt S240. Auf der Grundlage der Annahme, daß die andere Ursache abgesehen von der Q-Ursache die F/I-Ursache ist, wird der Erfüllungsgrad berechnet (K₁ = 1 - K₂), mit dem die Ursache für die Gesamtabweichung Δα die F/I-Ursache ist.
Auf die obige Art wird die Gesamtabweichung Δα in Abweichung K₁ · Δα aufgrund der F/I-Ursache und in die Abweichung K₂ · Δα aufgrund der Q-Ursache unterteilt. Demgemäß entsprechen die Schritte S235 bis S240 der Fehlerursachenberechnungsvorrichtung H₁.
Die Schritte S242 bis S243 entsprechen den Schritten S39 bis S41 gemäß Fig. 5.
Die Fig. 10(A) und 10(B) zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Ergebnis der Fehlerursachenanalyse beurteilt und bei dem nötigenfalls die für die Analyse der Fehlerursache zu verwendende Analyseregel in geeigneter Weise geändert wird, wodurch die Steuerpräzision weiter erhöht wird. Die Ergebnisbeurteilungsvorrichtung K für die Fehlerursachenanalyse, die Änderungsvorrichtung L oder L′ für die Fehlerursache und die Analyseregelwechselvorrichtung L₁ gemäß Fig. 1 werden nachfolgend hauptsächlich erläutert. Die übrigen strukturellen Merkmale entsprechen denen der bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele.
In den Fig. 10(A) und 10(B) entsprechen die Schritte S331 bis S328 und der Schritt 343 im wesentlichen den Schritten S231 bis S243 gemäß Fig. 9 mit der Abweichung, daß der Schritt 236 eine Modifikation der Berechnungsvorrichtung H₁ für den Erfüllungsgrad der Fehlerursache gemäß den Schritten S253 bis S240 von Fig. 9 darstellt. Es werden nämlich bei dem Schritt S336 Anpassungsgewichtserfüllungsgrade K₁ und K₂ für die jeweiligen Fehlerursachen mittels der Tabelle ausgelesen, die den jeweiligen Bereichen des Motorbetriebszustandes (N und Tp) zugeordnet sind. Der Anfangswert (K₁ + K₂) ist kleiner als 1. Aufgrund der empirischen Regel wird geschätzt, daß im Bereich niedriger Drehzahl und niedriger Last die F/I-Ursache größer ist und daß im Bereich hoher Drehzahl und hoher Last die Q-Ursache größer ist, wobei die Werte von K₁ und K₂ diesen Bereichen zugeordnet werden. Durch Auslesen der Tabelle wird der Erfüllungsgrad für die Fehlerursache auf der Grundlage des Motorbetriebszustandes analysiert.
Der Schritt S339 gemäß Fig. 10(B) und weitere Schritte werden nunmehr der Reihe nach beschrieben. Unter Verwenden der Lernkorrekturwerte X₁ und X₂ für jede neue Fehlerursache, welche bei dem Schritt S338 erneuert werden, wird eine Vergleichs-Kraftstoffeinspritzmenge Tir berechnet. Wie nachfolgend aufgezeigt wird, ist der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α nicht in der Formel für die Berechnung der Vergleichs-Kraftstoff-Einspritzmenge Tir enthalten. Die Vergleichs-Kraftstoff-Einspritzmenge (Vergleichssteuermenge) Tir wird unter Verwenden der momentan erneuerten Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache ohne den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α folgendermaßen berechnet:
Tir = X₂ · Tp · COEF + (Ts + X₁)
Bei dem nachfolgenden Schritt S340 wird unter Verwenden der vorherigen Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache die vorhergehende Kraftstoffeinspritzmenge (vorhergehende Steuergröße) Ti gemäß der in Fig. 3 gezeigten Kraftstoffeinspritzmengenberechnungsroutine berechnet und eingelesen, wobei dieser Wert als MTi bezeichnet ist. Die vorhergehende Kraftstoffeinspritzmenge MTi ist beispielsweise ein Mittelwert der Kraftstoffeinspritzmenge Ti, die aufgrund der oberen und unteren Spitzenwerte des Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten erhalten werden.
Daraufhin geht die Routine zum Schritt S341. Die Vergleichskraftstoffeinspritzmenge Tir, die beim Schritt 339 ohne Verwenden des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α berechnet wurde, wird mit der vorher­ gehenden Kraftstoffeinspritzmenge MTi verglichen, die unter Verwenden des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungs­ korrekturkoeffizienten α eingestellt ist. Nunmehr wird festgestellt, ob oder ob nicht die Fehlerursachenanalyse richtig ist. Demgemäß entsprechen die Abschnitte der Schritte S339 bis S341 der Ergebnisbeurteilungsvorrichtung K für die Fehlerursache (vgl. Fig. 1b).
Wenn festgestellt wird, daß Tir annähernd gleich MTi ist, so wird festgestellt, daß die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache, die nunmehr nach der Analyse der Fehlerursache erneuert worden ist, verwendet werden. Der Kraftstoff wird mit einer Menge eingespritzt und dem Motor 1 zugeführt, die der berechneten Kraftstoffeinspritzmenge Ti entspricht, wobei nicht einmal der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α verwendet wird, aber eine Luft-Kraftstoff-Mischung mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzielt wird, das im wesentlichen dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Der Grund hierfür liegt in folgendem: Da der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α eingestellt ist, um das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis an das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das das Soll-Luft-Kraftstoffverhältnis ist, anzunähern, kann die vorhergehende, bei dem Schritt S340 eingelesene Kraftstoffeinspritzmenge MTi als im wesentlichen dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend angesehen werden, und da die Vergleichs-Kraftstoffeinspritzmenge Tir, die unter Verwenden der Anpassungskorrekturkoeffizienten X₁ und X₂ für jede Fehlerursache berechnet wurde, von dem momentanen Fehlerursachenanalyseergebnis erhalten wurde, ohne daß hierfür der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient α verwendet wird, und da diese im wesentlichen gleich zu der vorhergehenden Kraftstoffeinspritzmenge MTi entsprechend dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, kann das theoretische Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis im wesentlichen aufgrund des Fehlerursachenanalyseergebnisses ohne Verwenden des Luft-Kraftstoff-Rückkopplungskoeffizienten α erhalten werden. Man erkennt, daß die Fehlerursache korrekt analysiert wurde und eine geeignete Anpassung ausgeführt wurde.
Falls sich beim Schritt S341 herausstellt, daß Tir « MTi oder Tir » MTi, kann das theoretische Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht erhalten werden, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge Ti ohne Verwenden des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α unter Verwenden der Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache, die beim Schritt S338 der Analyse der Fehlerursache erhalten wurden, berechnet werden. Genauer gesagt muß die Kraftstoffeinspritzmenge Ti aufgrund der Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α erhöht und geändert werden, falls die Vergleichs-Kraftstoffeinspritzmenge Ti gemäß der Berechnung beim Schritt S339 kleiner ist als die Kraftstoffeinspritzmenge MTi, welche durch Rückkopplungskorrektur des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses zum Zeitpunkt des Einstellens der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge Ti erhalten wurde. Wenn andererseits die bei dem Schritt S339 berechnete Vergleichs-Kraftstoff-Einspritzmenge Tir größer ist als die Kraftstoffeinspritzmenge MTi, ist es nötig, die Kraftstoffeinspritzmenge Ti durch den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α zu vermindern und zu korrigieren.
In dem Zustand, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge Ti an das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α angepaßt ist, kann festgestellt werden, daß das Ergebnis der Fehlerursachenanalyse nicht gut ist. In diesem Fall geht die Routine zum Schritt S342 oder zum Schritt S343, wobei die Anpassungskorrekturkoeffizienten X₁ und X₂ für jede Fehlerursache erhöht oder vermindert werden und auf folgende Arten derart abgeändert werden, daß eine Kraftstoffeinspritzmenge Ti entsprechend dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ohne den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α erhalten werden kann.
Falls beim Schritt S341 festgestellt wird, daß Tir « MTi, so ist die Kraftstoffeinspritzmenge unzureichend, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge Ti ohne Verwenden des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten lediglich unter Verwenden der Anpassungskorrekturwerte für jede Fehlerursache gemäß Schritt S338 berechnet wird. Daher geht die Routine zum Schritt S342, wobei winzige Werte ΔX₁ und ΔX₂ zu den Anpassungswerten X₁ und X₂ für jede Fehlerursache gemäß Schritt S338 erhalten werden, um neue Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache zu erhalten
(X₁ ← X₁ + ΔX₁; X₂ ← X₂ + ΔX₂),
wobei die Kraftstoffeinspritzmenge um die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ erhöht und korrigiert wird. Es wird nämlich eine Anpassung oder Änderung der Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache beim Schritt S342 wiederholt, bis Tir nahe an den Wert MTi herankommt.
Falls die Beurteilung beim Schritt S341 ergibt, daß Tir » MTi und falls die KraftstoffeinspritzmengeTi ohne Verwenden des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α lediglich unter Verwenden der Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache gemäß Schritt S338 berechnet wird, ist die Kraftstoffmenge zu groß und damit das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett. Demzufolge geht die Routine zum Schritt S343, bei dem winzige Werte ΔX₁ und ΔX₂ von den Anpassungskorrekturwerten X₁ und X₂ für jede Fehlerursache gemäß Schritt S338 abgezogen werden, um neue Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache zu erhalten
(X₁ ← X₁ - ΔX₁; X₂ ← X₂ - ΔX₂),
so daß die Kraftstoffeinspritzmenge Ti aufgrund der Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache abgeändert und vermindert wird. Daraufhin geht die Routine zu Schritt S339, wobei die Änderung der Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache bei dem Schritt S343 wiederholt wird, bis Tir nahe dem Wert MTi wird.
In dem Fall, in dem die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ derart bei dem Schritt S342 oder dem Schritt S343 geändert werden, daß beim Schritt S341 festgestellt wird, daß der Wert Tir nahe an den Wert MTi herankommt, oder in dem Fall, in dem die Analyse der Fehlerursache geeignet ausgeführt wird und indem unter Verwenden der Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache gemäß Schritt S338 bei dem Schritt S341 festgestellt wird, daß Tir nahe dem Wert MTi wird, geht die Routine zum Schritt S334, wobei die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache vor der Änderung (die bei dem Schritt S338 eingestellten Werte) ausgelesen werden und als ₁ und ₂ ausgelesen werden.
Bei dem anschließenden Schritt S345 wird der letztlich erhaltende Anpassungskorrekturwert X₁ mit diesem Wert ₁ verglichen. In dem Falle, in dem durch die erste Operation bei dem Schritt S341 festgestellt wird, daß Tir ungefähr gleich MTi ist, ist der letztlich erhaltene Anpassungskorrekturwert X₁ für jede Fehlerursache der beim Schritt S338 eingestellte Wert, wobei der letztlich erhaltene Anpassungskorrekturwert X₁ der geänderte Wert ist, der letztlich bei dem Schritt S342 oder dem Schritt S343 erhalten wird.
Falls bei dem Schritt S345 festgestellt wird, daß X₁ ungefähr gleich ₁ ist, bedeutet dies, daß die Änderung klein ist oder daß bei den Schritten S342 oder S343 keine Änderung durchgeführt worden ist. Daher überspringt die Routine die Schritte S346 bis S348 und geht zu dem Schritt S349. Falls festgestellt wird, daß ₁ ungleich X₁ ist, bedeutet dies, daß eine Änderung bezüglich eines Ansteigens oder Absenkens jenseits eines vorbestimmten Pegels ausgeführt wurde. Daher geht die Routine zu den Schritten S346 oder S347, woraufhin die Anpassungsgewichtungserfüllungsgrade K₁ und K₂ für jede Fehlerursache abgeändert werden.
Falls genauer gesagt bei dem Schritt S345 festgestellt wird, daß X₁ größer ist als ₁, kann das theoretische Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht durch den Anpassungskorrekturwert X₁ für jede Fehlerursache, welcher durch Analysieren der Fehlerursache unter Verwenden des Erfüllungsgrades X₁ für jede Fehlerursache erhalten wurde, erhalten werden, wobei dies bedeutet, daß der Anpassungskorrekturwert X₁ für jede Fehlerursache bei dem Schritt S346 erhöht und geändert wird. Demgemäß geht die Routine zu dem Schritt S346, wobei eine vorbestimmte kleine Menge ΔK₁ zu dem momentanen Erfüllungsgrad K₁ für die Fehlerursache addiert wird und somit ein neuer Erfüllungsgrad K₁ für jede Fehlerursache eingestellt wird. Beim nächsten Schritt S346 wird K₁ erneut in die K₁-K₂-Tabelle geschrieben, wodurch der Proportionalanteil des Anteiles der Abweichung K₁ · Δα aufgrund der F/I-Ursache bei der nachfolgenden Operation erhöht wird und der Anpassungskorrekturwert X₁ für jede Fehlerursache erhöht wird, was zu dem Ergebnis führt, daß die Erhöhungsänderung des Anpassungskorrekurwertes X₁ für jede Fehlerursache beim Schritt S342 unnötig wird oder daß der Grad der Erhöhung von X₁ vermindert wird.
Wenn andererseits beim Schritt S345 festgestellt wird, daß X₁ kleiner ist als ₁, bedeutet dies, daß eine Erniedrigung des Anpassungskorrekturwertes X₁ für jede Fehlerursache durchgeführt wird. Daher geht die Routine zum Schritt S347. Eine vorbestimmte kleine Größe ΔK₁ wird von dem momentanen Erfüllungsgrad K₁ für jede Fehlerursache abgezogen, um den neuen Erfüllungsgrad K₁ für jede Fehlerursache einzustellen. Als nächstes wird beim Schritt S348 ein erneutes Überschreiben des Wertes K₁ durchgeführt, wodurch der Anteil der Trennung bei der Abweichung K₁ · Δα für jede Fehlerursache aufgrund der F/I-Ursache bei der nachfolgenden Operation vermindert wird und der Anpassungskorrekturwert X₁ für jede Fehlerursache vermindert wird, was dazu führt, daß eine Verminderung des Anpassungskorrekturwertes X₁ für jede Fehlerursache bei dem Schritt S343 unnötig wird oder der Grad der Verminderung von X₁ verkleinert wird.
Es ist offensichtlich, daß der Erfüllungsgrad K₁ für jede Fehlerursache durch einen vorbestimmten kleinen Änderungsbetrag ΔK₁ erhöht oder erniedrigt wird, indem der Wert x₁ erhöht oder erniedrigt wird, falls X₁ nicht gleich ₁ ist, wodurch der anfänglich eingestellte Erfüllungsgrad K₁ für jede Fehlerursache auf einen für den Motor optimalen Wert eingestellt wird.
Bei den Schritten S349 bis S352 wird wie im Falle der obigen Änderung des Erfüllungsgrades K₁ für jede Fehlerursache der Erfüllungsgrad K₂ für jede Fehlerursache auf einen optimalen Wert in Abhängigkeit davon geändert, ob für den Wert X₂ eine Erhöhung oder eine Erniedrigung durchgeführt wird, wobei der Wert erneut in die Tabelle geschrieben wird, wodurch der Anteil der Abweichung K₂ · Δα aufgrund der Q-Ursache auf einen für den Motor optimalen Wert geändert wird.
Die Abschnitte der Schritte S342 bis S352 entsprechen der Änderungsvorrichtung L für die Fehleranalyse (bzw. L′), wobei insbesondere die Abschnitte der Schritte S345 bis S352 der Analyseregelwechselvorrichtung L₁ entsprechen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß in dem Fall, in dem eine Änderung durch die Änderungsvorrichtung für die Fehlerursache benötigt wird, die Analyseregel der Fehlerursache, die von der Fehlerursachenanalysevorrichtung eingesetzt wird, ungeeignet ist. Daher wird die Analyseregel durch die Analyseregelwechselvorrichtung entsprechend der Änderungsrichtung ausgetauscht, so daß eine Änderung durch die Änderungsvorrichtung für die Fehlerursache unnötig wird und die Analyse der Fehlerursache in einer für den Motor geeigneten Weise ausgeführt werden kann.
Falls die Werte für die Erfüllungsgrade K₁ und K₂ für jede Fehlerursache in der Tabelle auf diese Weise erneut eingeschrieben sind und die Analyseregel geändert ist, geht die Routine zum Schritt S353. Die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache, die beim Schritt S338 festgelegt sind, oder die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache, die bei den Schritten S342 und S343 geändert sind, werden in eine vorbestimmte RAM-Adresse eingeschrieben, um ein erneutes Einschreiben oder Einspeichern der Daten auszuführen. Bei diesem RAM handelt es sich um einen gepufferten Speicher, dessen Inhalt auch dann beibehalten wird, wenn der Zündschalter abgeschaltet wird.
Die Abschnitte der Schritte S338, S342 und S343 entsprechen der Anpassungskorrekturwert-Einstellvorrichtung I für jede Fehlerursache, wobei der Abschnitt des Schrittes S344 der Anpassungskorrekturwert-Erneuerungsvorrichtung J für jede Fehlerursache entspricht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Verarbeitungsvorrichtung zum Handhaben anormaler Zustände zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen zugefügt werden. Diese Vorrichtung führt eine geeignete Verarbeitung durch, wenn die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache vorbestimmte kritische Pegel für die Beurteilung eines anormalen Zustandes übersteigen. Diese Einrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Selbstdiagnoseroutine gemäß Fig. 11 erläutert. Die Routine wird zu vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Ein Ausfall oder eine Verschlechterung des Kraftstoffeinspritzventiles 6 oder des Luftflußmeßgerätes 13 wird überprüft.
Insbesondere wird beim Schritt S441 der Anpassungskorrekturwert X₁ für F/I-Ursache, der bei der optimalen Anpassungsroutine eingestellt wird, mit dem oberen Grenzwert X1max eines vorläufig eingestellten Beurteilungswertes für den anormalen Zustand verglichen. Falls X₁ X1max, geht die Routine zum Schritt S442. X₁ wird mit dem unteren Grenzwert X1min verglichen. Falls X₁ ≧ X1min, d. h. in dem Fall X1min X₁ ≦ X1max, wird der Zählwert des Zeitgebers beim Schritt S443 gelöscht. Dann wird beim Schritt S444 beurteilt, ob das Kraftstoffeinspritzventil einen normalen Zustand hat, wobei ein "OK" angezeigt wird. Falls die Beurteilung bei dem Schritt S441 oder S442 ergibt, daß X₁ < X1max oder X₁ < X1min, geht die Routine zum Schritt S445, wobei der Zeitgeber gestartet wird. Beim Schritt S446 wird beurteilt, ob oder ob nicht der Zählwert C₁ des Zeitgebers größer als der vorbestimmte Wert Cs ist. Falls C₁ < Cs, geht die Routine zu dem Schritt S448. Falls die Bedingung C₁ ≧ Cs geht die Routine zu dem Schritt S447. Hier wird festgestellt, daß das Kraftstoffeinspritzventil 6 zerstört ist, und es wird die Information "NG" angezeigt.
Bei den Schritten S448 bis S454 wird das Luftflußmeßgerät 13 auf einer der oben beschriebenen Art entsprechenden Art überprüft.
Bei den Schritten S448 und S449 wird beurteilt, ob oder ob nicht der Anpassungskorrekturwert X₂ für die Q-Ursache für das Luftflußmeßgerät 13 in dem Bereich X2min ≦ X₂ ≦ X2max ist. Falls die Bedingung X2min ≦ X₂ ≦ X2max erfüllt ist, wird der Zählwert C₂ des Zeitgebers bei dem Schritt S450 gelöscht und ein "OK" für das Luftflußmeßgerät 13 bei dem Schritt S451 angezeigt. Falls X₂ = X2min oder X₂ = X2max geht die Routine zu dem Schritt S452, wobei der Zeitgeber gestartet wird. Wenn der Zählwert C₂ größer ist als der vorbestimmte Wert Cs gemäß Schritt S453, wird die Information "NG" bei dem Schritt S454 angezeigt.
Die Abschnitte der Schritte S441, S442, S448 und S449 entsprechen der Vergleichsvorrichtung M₁₁ gemäß Fig. 12. Die Schritte S445 und S452 entsprechen der Zeitgebervorrichtung M₁₂. Die Schritte S446 und S453 entsprechen der Beurteilungsvorrichtung M₁₃. Die Gesamtheit der Schritte entspricht der Beurteilungsvorrichtung M₁₄ für den anormalen Zustand.
Tatsächlich kann die Zeiteinstellung zwischen dem Punkt des Überschießens des Anpassungskorrekturwertes für jede Fehlerursache über den kritischen Pegel zur Beurteilung eines anormalen Zustandes und der Beurteilungspunkt für den anormalen Zustand in den jeweiligen Teilen verschieden angesetzt werden. Die Anpassungskorrekturwerte X₁ und X₂ für jede Fehlerursache können durch die Anpassungskorrekturwerteinstellvorrichtung I für jede Fehlerursache oder durch die Anpassungskorrekturwert-Erneuerungsvorrichtung J für jede Fehlerursache (siehe Fig. 1) eingegeben werden.
Mittels der Vergleichsvorrichtung M₁₁ wird der Anpassungskorrekturwert für jede Fehlerursache mit einem vorab eingestellten kritischen Pegel für die Beurteilung des anormalen Zustandes verglichen. Falls die Beurteilung ergibt, daß der Anpassungskorrekturwert für jede Fehlerursache den kritischen Pegel für die Beurteilung des anormalen Zustandes übersteigt, wird die Dauer dieses Zustandes mittels der Zeitmeßvorrichtung M₁₂ gemessen. Wenn die Zeitdauer einen vorbestimmten Wert übersteigt, stellt die Beurteilungsvorrichtung M₁₃ fest, daß eine Zerstörung oder ein fehlerhafter Zustand in einem Teil verursacht worden ist, das in Beziehung zu dem Anpassungskorrekturwert für jede Fehlerursache steht. Neben dem Totalausfall kann die Verschlechterung eines Teiles erfaßt werden, da eine Änderung der Charakteristik aufgrund der Verschlechterung des Teiles erfaßt werden kann. Darüber hinaus kann eine irrtümliche Beurteilung eines anormalen Zustandes verhindert werden. Daher kann die Zuverlässigkeit außerordentlich gesteigert werden.
Die Verarbeitungsvorrichtung M zum Handhaben anormaler Zustände kann eine Anpassungsregelvorrichtung M₂ enthalten, die derart angeordnet ist, daß bei Erfassen eines anormalen Zustandes des Anpassungskorrekturwertes X₁ oder X₂ für jede Fehlerursache durch die Beurteilungsvorrichtung M₁ für den anormalen Zustand für jede Fehlerursache die Vorrichtung M₂ die entsprechenden Werte X₁ oder X₂ regelt, daß diese durch die Anpassungskorrekturwert-Erneuerungsvorrichtung J für jede Fehlerursache auf obere Grenzwerte X1max oder X2max oder untere Grenzwerte X1min oder X2min erneut eingestellt werden und daß die geregelten Werte in der Anpassungskorrekturwert-Speichervorrichtung D für jede Fehlerursache gespeichert werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Berechnen (S1, S2) einer grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aufgrund zumindest der Luftflußmenge (Q) und der Drehzahl (N);
  • - Erfassen (S4, S11 bis S21) eines Regelkorrekturwertes (α) aufgrund des Signales eines Sensors zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, mit dem die Abweichung eines Ist-Wertes von einem Bezugswert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Verbrennungsmotor zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches bestimmt wird;
  • - Berechnen (S7) der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) aufgrund zumindest der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp), von Lernkorrekturwerten (X1, X2) und des Regelkorrekturwertes (α);
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Berechnen (S34) einer Gesamtabweichung (Δα) des Regelkorrekturwertes (α) von dessen Bezugswert mittels einer Lernroutine;
  • - Erfassen (S35) einer Mehrzahl von Werten der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) jeweils bei der Umkehrung des Signales des Sensors zum Bestimmen der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas;
  • - Erzeugen (S35, S36) einer kumulativen Häufigkeitsverteilungskurve, die die Häufigkeit des Auftretens von jeweils im wesentlichen gleichen Werten der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge bezogen auf die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge darstellt;
  • - Ableiten (S36) eines ersten Erfüllungsgrades (K11) aus der Überlappungsfläche der kumulativen Frequenzverteilungskurve mit einer ersten vorgegebenen Kurve, die mit zunehmender grundlegender Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) abnimmt;
  • - Ableiten (S37) eines zweiten Erfüllungsgrades (K12) durch Auslesen eines Wertes einer zweiten vorgegebenen Kurve mittels der Gesamtabweichung (Δα), wobei die zweite vorgegebene Kurve mit negativen Werten der Gesamtabweichung zunimmt;
  • - Aufteilen (S38, S39) der Gesamtabweichung (Δα) in eine erste Abweichung (Δα1) für eine erste Abweichungsursache und in eine zweite Abweichung (Δα2) für eine zweite Abweichungsursache aufgrund des ersten und zweiten Erfüllungsgrades (K11, K12);
  • - Berechnen (S40) der Lernkorrekturwerte (X1, X2) aufgrund der ersten Abweichung (Δα1) und aufgrund der zweiten Abweichung (Δα2) mittels der Lernroutine.
2. Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Berechnen (S1, S2) einer grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aufgrund zumindest der Luftflußmenge (Q) und der Drehzahl (N);
  • - Erfassen (S4, S11 bis S21) eines Regelkorrekturwertes (α) aufgrund des Signales eines Sensors zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, mit dem die Abweichung eines Ist-Wertes von einem Bezugswert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Verbrennungsmotor zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches bestimmt wird;
  • - Berechnen (S7) der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) aufgrund zumindest der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp), von Lernkorrekturwerten (X1, X2) und des Regelkorrekturwertes (α);
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Berechnen (S133) einer Gesamtabweichung (Δα) des Regelkorrekturwertes (α) von dessen Bezugswert mittels einer Lernroutine;
  • - Erfassen (S133) von wenigstens zwei Werten der Gesamtabweichung (Δα) jeweils bei Umkehrung des Signales des Sensors zum Bestimmen der Sauerstofffkonzentration in dem Abgas;
  • - Berechnen (S134) der Änderungsgeschwindigkeit (VΔα) der Gesamtabweichung (Δα);
  • - Ableiten (S135, S136) eines ersten und zweiten Erfüllungsgrades (K1, K2) von der Änderungsgeschwindigkeit (VΔα) mittels vorgegebener Zusammenhänge zwischen der Änderungsgeschwindigkeit (VΔα) und den beiden Erfüllungsgraden (K1, K2);
  • - Aufteilen (S136, S137, S140) der Gesamtabweichung (Δ α) in eine erste Abweichung (Δα1) für eine erste Abweichungsursache und in eine zweite Abweichung (Δ α2) für eine zweite Abweichungsursache aufgrund des ersten und zweiten Erfüllungsgrades (K11, K12);
  • - Berechnen (S138) der Lernkorrekturwerte (X1, X2) aufgrund der ersten Abweichung (Δα1) und der zweiten Abweichung (Δα2) mittels der Lernroutine.
3. Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Berechnen (S1, S2) einer grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aufgrund zumindest der Luftflußmenge (Q) und der Drehzahl (N);
  • - Erfassen (S4, S11 bis S21) eines Regelkorrekturwertes (α) aufgrund des Signales eines Sensors zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, mit dem die Abweichung eines Ist-Wertes von einem Bezugswert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Verbrennungsmotor zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches bestimmt wird;
  • - Berechnen (S7) der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) aufgrund zumindest der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp), von Lernkorrekturwerten (X1, X2) und des Regelkorrekturwertes (α);
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Berechnen (S234) einer Gesamtabweichung (Δα) des Regelkorrekturwertes (α) von dessen Bezugswert mittels einer Lernroutine;
  • - Erfassen (S234) von jeweils wenigstens zwei Werten der Gesamtabweichung (Δα) für eine Mehrzahl von Motorbetriebssbereichen (N, Tp) jeweils bei Umkehrung des Signales des Sensors zum Bestimmen der Sauerstofffkonzentration in dem Abgas;
  • - Bestimmen (S237, S238) der Anzahl der Bereiche, für die die jeweiligen Gesamtabweichungen (Δα) eine übereinstimmende positive oder negative Richtung haben;
  • - Ableiten (S239, S240) eines ersten und zweiten Erfüllungsgrades (K1, K2) von der Anzahl der Bereiche mit übereinstimmender Richtung mittels vorgegebener Zusammenhänge zwischen der Anzahl der Bereiche mit übereinstimmender Richtung und den beiden Erfüllungsgraden (K1, K2);
  • - Aufteilen (S241) der Gesamtabweichung (Δα) in eine erste Abweichung (Δα1) für eine erste Abweichungsursache und in eine zweite Abweichung (Δα2) für eine zweite Abweichungsursache aufgrund des ersten und zweiten Erfüllungsgrades (K11, K12);
  • - Berechnen (S242) der Lernkorrekturwerte (X1, X2) aufgrund der ersten Abweichung (Δα1) und der zweiten Abweichung (Δα2) mittels der Lernroutine.
4. Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Berechnen (S1, S2) einer grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aufgrund zumindest der Luftflußmenge (Q) und der Drehzahl (N);
  • - Erfassen (S4, S11 bis S21) eines Regelkorrekturwertes (α) aufgrund des Signales eines Sensors zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, mit dem die Abweichung eines Ist-Wertes von einem Bezugswert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Verbrennungsmotor zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisches bestimmt wird;
  • - Berechnen (S7) der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) aufgrund zumindest der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp), und von Lernkorrekturwerten (X1, X2);
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Erfassen (S334) der Gesamtabweichung (Δα) jeweils bei Umkehrung des Signales des Sensors zum Bestimmen der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas;
  • - Auslesen (S336) eines ersten und zweiten Erfüllungsgrades (K1, K2) aus einer Tabelle mittels des momentanen Motorbetriebsbereiches (N, Tp);
  • - Aufteilen (S337) der Gesamtabweichung (Δα) in eine erste Abweichung (Δα1) für eine erste Abweichungsursache und in eine zweite Abweichung (Δα2) für eine zweite Abweichungsursache;
  • - Berechnen (S338) der Lernkorrekturwerte (X1, X2) aufgrund der ersten Abweichung (Δα1) und der zweiten Abweichung (Δα2) mittels der Lernroutine;
  • - Berechnen (S339) einer Vergleichs-Kraftstoffeinspritzmenge (Tir) aufgrund der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) und der Lernkorrekturwerte (X1, X2);
  • - Beurteilen (S341), ob eine vorhergehende Kraftstoffeinspritzmenge (MTi) im wesentlichen der Vergleichs- Kraftstoffeinspritzmenge (Tir) gleicht;
  • - Falls diese Bedingung nicht erfüllt ist, Verändern (S342, S343) der Lernkorrekturwerte (X1, X2) um vorgegebene Inkrementwerte (ΔX1, ΔX2), woraufhin das Verfahren zu dem Schritt der Berechnung der Vergleichs- Kraftstoffeinspritzmenge (Tir) zurückkehrt;
  • - Falls diese Bedingung erfüllt ist, Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) aufgrund zumindest der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp), und der Lernkorrekturwerte (X1, X2).
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte vor dem Verfahrensschritt des Berechnens der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti):
  • - Beurteilen (S345), ob ein erster der Lernkorrekturwerte (X1) vor dem Verfahrensschritt (S342, S343) der Veränderung desselben im wesentlichen dem aktuellen ersten Lernkorrekturwert (X1) gleicht;
  • - Falls diese Bedingung nicht erfüllt ist, Verändern (S346, S347) des ersten Erfüllungsgrades (K1) um einen vorgegebenen Inkrementwert (ΔK1) und Abspeichern (S348) des veränderten ersten Erfüllungsgrades (K1) in einer Tabelle, auf die der Verfahrensschritt des Ableitens (S336) des ersten und zweiten Erfüllungsgrades Bezug nimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte vor dem Verfahrensschritt des Berechnens der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti):
  • - Beurteilen (S349), ob ein zweiter der Lernkorrekturwerte (X2) vor dem Verfahrensschritt (S342, S343) der Veränderung desselben im wesentlichen dem aktuellen zweiten Lernkorrekturwert (X2) gleicht;
  • - Falls diese Bedingung nicht erfüllt ist, Verändern (S350, S351) des zweiten Erfüllungsgrades (K2) um einen vorgegebenen Inkrementwert (ΔK2) und Abspeichern (S353) des veränderten zweiten Erfüllungsgrades (K2) in einer Tabelle, auf die der Verfahrensschritt des Ableitens (S336) des ersten und zweiten Erfüllungsgrades Bezug nimmt.
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