DE4001494C3 - Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystem für eine Kraftfahrzeugmaschine - Google Patents
Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystem für eine KraftfahrzeugmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Luftverhältnis-
Überwachungssystem für eine in einem Kraftfahrzeug
vorgesehene Brennkraftmaschine, wobei das Überwa
chungssystem eine Lernüberwachungsfunktion hat.
Normalerweise bestimmt ein elektronisch gesteuer
tes Einspritzsystem eine Einspritzmenge Ti durch Kor
rektur einer Grund-Einspritzmenge Tp mit verschiede
nen Korrekturfaktoren.
Die Grund-Einspritzmenge Tp ist die Einspritzmenge
zur Erzielung eines theoretischen Kraftstoff-Luftver
hältnisses mit einer Ansaugluftmenge Q und einer Ma
schinendrehzahl SE und wird mittels der folgenden Glei
chung (1) berechnet:
Tp = K × Q/SE (1)
wobei K eine Konstante ist.
Die Ist-Einspritzmenge Ti wird vorgegeben durch
Multiplikation der Grund-Einspritzmenge Tp mit ver
schiedenen Korrekturkoeffizienten, die verschiedenen
Betriebszuständen der Maschine entsprechen. Die ver
schiedenen Korrekturkoeffizienten umfassen verschie
dene Erhöhungskorrekturkoeffizienten COEF zur An
passung des Kraftstoff-Luftverhältnisses an den Be
triebszustand unter Addition eines Beschleunigungskor
rekturkoeffizienten, eines Kraftstoff-Luftverhältnis
rückführungs-Korrekturkoeffizienten α für das theore
tische Kraftstoff-Luftverhältnis und eines Spannungs
korrekturkoeffizienten TS. Das Kraftstoff-Luftverhält
nis wird durch die Ist-Einspritzmenge Ti nach der fol
genden Gleichung (2) bestimmt:
Ti = Tp × α × COEF + TS (2)
Um das Kraftstoff-Luftverhältnis auf dem theoreti
schen Verhältnis zu halten, mißt ein Kraftstoff-Luftver
hältnissensor, z. B. ein Sauerstoffsensor in einer Abgas
leitung, die Sauerstoffdichte der Abgase, und ein Steuer
werk berechnet ein Ist-Kraftstoff-Luftverhältnis des an
gesaugten Gemischs. Die Kraftstoff-Luftverhältnisrück
führungsregelung wird durch den Korrekturkoeffizien
ten α in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem
errechneten und dem theoretischen Kraftstoff-Luftver
hältnis durchgeführt.
Mit der Kraftstoff-Luftverhältnisrückführungsrege
lung wird jedoch viel Zeit benötigt, um das Ist-Kraft
stoff-Luftverhältnis an ein Bezugs-Kraftstoff-Luftver
hältnis anzunähern, wenn die Differenz zwischen dem
Bezugs- und dem Ist-Verhältnis groß ist. Außerdem
kann die Regelung des Kraftstoff-Luftverhältnisses
durch Instabilitäten wie z. B. eine Regelbereichsüber
schreitung oder ein Nachhinken des Kraftstoff-Luftver
hältnisses unmöglich sein, wenn sich entweder ein Ma
schinenbetriebszustand sehr schnell ändert oder die Ist-
Einspritzmenge in Abhängigkeit von sich mit der Zeit
ändernden Faktoren einem Regelausgangssignal nicht
entspricht.
Eine präzisere Kraftstoff-Luftverhältnisüberwachung
wird also durch eine Lernregelung realisiert, wobei ein
Lernwert aufgrund der Differenz zwischen dem Ist- und
dem Bezugs-Kraftstoff-Luftverhältnis berechnet wird,
um die Konvergenz der Rückführungsregelung zu ver
bessern, Verschlechterungen einzelner Teile oder Diffe
renzen zwischen den Kennlinien jedes Teils auszuglei
chen und das Kraftstoff-Luftverhältnis präzise in denje
nigen Bereichen zu korrigieren, in denen eine Kraft
stoff-Luftverhältnisrückführungsregelung nicht durch
führbar ist. Wenn man einen Lernkorrekturkoeffizien
ten mit KBLRC bezeichnet, so wird die Einspritzmenge
T1 mittels der folgenden Gleichung (3) berechnet:
Ti = Tp × α × COEF × KBLRC + TS (3)
und das Kraftstoff-Luftverhältnis wird durch die durch
Lernen korrigierte Einspritzmenge Ti geregelt.
Eine derartige Kraftstoff-Luftverhältnisüberwachung
durch Lernen ist in der JP-OS 61-72 843 (1986) angege
ben. Dort ist eine Mehrzahl Lernwerte jeweils entspre
chend der Maschinenlast vorgegeben. Jeder Wert hat
einen gemeinsamen Lernterm, der in sämtlichen Be
triebsbereichen der Maschine vorgesehen ist, und einige
individuelle Lernterme, die jeweils dem Betriebsbereich
entsprechen. Nachdem die Werte der individuellen
Lernterme jeweils entsprechend dem Kraftstoff-Luft
verhältnisrückführungs-Korrekturkoeffizienten α korri
giert wurden, wird die Differenz zwischen einem Mittel
wert sämtlicher individueller Lernterme und einem Be
zugswert berechnet. Dann erfolgt eine gegenseitige
Korrektur durch Subtraktion der Differenz von jedem
individuellen Lernterm und Addition der Differenz zu
dem gemeinsamen Lernterm. Bei dieser bekannten
Technik ist ein Korrekturbereich des gemeinsamen
Lernterms weiter als ein Korrekturbereich des individu
ellen Lernterms vorgegeben.
Nun wird das Kraftstoff-Luftverhältnis im wesentli
chen von zwei Faktoren eines Luftmengenmeßsystems
und eines Einspritzsystems beeinflußt. Im Luftmengen
meßsystem weicht das Ist-Kraftstoff-Luftverhältnis
vom Bezugs-Kraftstoff-Luftverhältnis aufgrund einer
Verschlechterung eines Luftmengensensors u. dgl. ab,
während das Ist- vom Bezugs-Verhältnis aufgrund einer
Verschlechterung einer Einspritzdüse, eines Druckreg
lers u. dgl. im Einspritzsystem abweicht.
Beide Verschlechterungen des Meßsystems und des
Einspritzsystems haben unterschiedliche Verläufe, wie
Fig. 9 zeigt. Die Abweichung des Kraftstoff-Luftver
hältnisses aufgrund der Verschlechterung des Einspritz
systems ändert sich also im wesentlichen entsprechend
der Änderung der Saugluftmenge Q. Dagegen erhöht
sich die Abweichung aufgrund der Verschlechterung
des Meßsystems entsprechend dem Inkrement der
Saugluftmenge Q. In dem über dem vorbestimmten
Wert liegenden Bereich der Saugluftmenge ist die durch
die Verschlechterung des Meßsystems bewirkte Diffe
renz größer als die durch das Einspritzsystem bewirkte
Differenz. Infolgedessen unterscheidet sich die durch
die Verschlechterung des Luftmengensensors bewirkte
Abweichung der erfaßten Saugluftmenge relativ zu der
Ist-Menge von der durch die Verschlechterung der Ein
spritzdüse oder des Druckreglers bewirkten Abwei
chung der berechneten Einspritzmenge relativ zu der
Ist-Einspritzmenge, und zwar aufgrund der Unterschie
de hinsichtlich des Betriebsbereichs und der Verschlech
terungsverläufe. Daher ändern sich bei der Lernrege
lung die Lernwerte nach Maßgabe der Änderung der
Saugluftmengen. Infolgedessen besteht das Problem,
daß die Regelbarkeit dadurch verschlechtert ist, daß der
Lernwert nur durch einen einzigen Parameter wie etwa
die Maschinenlast vorgegeben ist.
Demgegenüber ist in der JP-OS 60-93 150 ein Verfah
ren zur Durchführung der Lernregelung unter Anwen
dung von zwei Parametern angegeben.
Dabei wird ein Kraftstoff-Luftverhältnis nicht nur
während der Kraftstoff-Luftverhältnisrückführungsre
gelung, sondern such in dem Bereich korrigiert, in dem
diese Rückführungsregelung nicht durchgeführt wird.
Ein Lernkorrekturkoeffizient ist in einer dreidimensio
nalen Tabelle in einem RAM gespeichert, und zwar in
Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Maschine
wie etwa der Maschinendrehzahl und der Maschinen
last. Das Kraftstoff-Luftverhältnis wird geregelt durch
Korrektur der Konstanten K in Gleichung (1) für die
Berechnung der Grund-Einspritzmenge Tp. Die Korrek
tur wird auf der Basis der Differenz zwischen dem Lern
korrekturkoeffizienten und einem Anfangswert nur
dann erreicht, wenn eine vorbestimmte Anzahl der im
RAM befindlichen Koeffizienten über die vorbestimm
ten Zeitdauern erneuert werden und sich von dem An
fangswert jeweils in der gleichen Richtung unterschei
den.
Die die Lernkorrekturkoeffizienten speichernde Ta
belle benötigt jedoch viel Speicherplatz. Da die Tabelle
viele Gebiete aufweist, in denen kein Lernen stattfindet,
muß der Lernwert der Gebiete durch Annahme korri
giert werden. Da ferner die Einspritzmenge unter An
wendung des durch Annahme korrigierten Lernwerts
berechnet wird, besteht das Problem mangelnder Ge
nauigkeit bei der Überwachung des Kraftstoff-Luftver
hältnisses.
Da ferner bei diesem Stand der Technik die Ver
schlechterungen sowohl des Meßsystems als auch des
Einspritzsystems gemeinsam gelernt und in einer Tabel
le des Speichers entsprechend der Maschinendrehzahl
und der Maschinenlast gespeichert werden, besteht hier
das Problem, daß es unmöglich ist, jeden Verschlechte
rungsgrad des Meßsystems und des Einspritzsystems
einzeln zu erfassen. Es ist also unmöglich, die Grund-
Einspritzmenge, die nur durch die Verschlechterung des
Meßsystems beeinflußt wird, durch den vorgenannten
Lernwert zu korrigieren, so daß die Zündzeitpunktrege
lung od. dgl., bei der die Grund-Einspritzmenge als Re
gelparameter genützt wird, hinsichtlich der Regelge
nauigkeit nachteilig beeinflußt wird.
Bei einem Fahrzeug mit Tankspülsystem, wobei ver
dampfter Kraftstoff in der Kraftstoffleitung zu einem
Tank über einen gewissen Zeitraum haftet und dann
während des Fahrbetriebs zur Maschine rückgeleitet
wird, ändert sich der Lernwert entsprechend der Ände
rung des Kraftstoff-Luftverhältnisses in Abhängigkeit
von der Änderung der Spülmenge des verdampften
Kraftstoffs. Daher wird durch die Lernwertabweichung
in jedem Betriebsbereich die Regelgenauigkeit vermin
dert. Die Fahreigenschaften und die Auspuffgase des
Fahrzeugs verschlechtern sich, wenn das Kraftstoff-
Luftverhältnis nach Beendigung der Spülung zu mager
ist, weil es lang dauert, um den Lernwert auf den Wert
vor Beginn der Spülung nach Maßgabe des Verschwin
dens des im Tank haftenden verdampften Kraftstoffs
zurückzubringen. Im Hinblick auf dieses Problem wurde
bereits eine Lernregelung vorgeschlagen, bei der selek
tiv eine Lerntabelle während der Tankspülung und eine
Lerntabelle zu der Zeit, in der keine Spülung erfolgt,
angewandt werden, was in der JP-OS 61-1 12 755 (1986)
angegeben ist; es wurde dort jedoch keine Lernrege
lung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den
Verschlechterungsverläufen des Luftmeßsystems und
des Einspritzsystems vorgeschlagen.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines
Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystems für ei
ne Kraftfahrzeugmaschine, wobei dieses System eine
sehr gute Genauigkeit der Lernregelung auf der Basis
von Parametern sowohl des Luftmengenmeßsystems als
auch des Einspritzsystems aufweist. Ferner soll ein
Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystem ange
geben werden, das die Regelgenauigkeit verbessern
kann, während gleichzeitig die Speicherkapazität des
den Lernwert speichernden Speichers verringert wird.
Außerdem soll die Regelgenauigkeit ohne geschätztes
Lernen verbessert werden. Ferner soll durch die Erfin
dung ein Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssy
stem angegeben werden, das die Grund-Einspritzmenge
richtig berechnen kann, um dadurch die übrige Regelge
nauigkeit zu verbessern. Ferner soll ein System geschaf
fen werden, das entsprechend jedem Parameter des
Luftmengenmeßsystems oder des Einspritzsystems ler
nen kann, ohne daß die Lernwertkapazität erhöht wer
den muß, und zwar auch dann, wenn das Fahrzeug ein
Tankspülsystem aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus Anspruch
1.
Das System nach der Erfindung bestimmt dabei, ob
ein Betriebsbereich vorliegt, in dem eine Diskrepanz des
Kraftstoff-Luftverhältnisses aufgrund einer Verschlech
terung von Charakteristiken im Luftmengenmeßsystem
auftritt, oder ein Betriebsbereich vorliegt, in dem eine
Diskrepanz aufgrund einer Verschlechterung des Ein
spritzsystems auftritt, und zwar nach Maßgabe des Be
triebszustands der Maschine, und das System führt das
Lernen der Lernwerttabelle entsprechend dem be
stimmten Bereich durch.
Beide Lerngebiete des Luftmengenmeßsystems und
des Einspritzsystems werden dabei je nach dem Be
triebszustand der Maschine richtig gewählt. Ferner wird
eine Diskrepanz des Luftmengenmeßsystems durch den
Korrekturkoeffizienten des Meßsystems korrigiert,
wenn der Vorgabeschaltkreis die Grund-Einspritzmen
ge vorgibt. Außerdem wird eine Diskrepanz des Ein
spritzsystems durch den Korrekturkoeffizienten des
Einspritzsystems entsprechend der Maschinenlast korri
giert, wenn der Vorgabeschaltkreis die Ist-Einspritz
menge vorgibt. Da die Grund-Einspritzmenge und die
Einspritzmenge jeweils wieder korrigiert werden, wird
das Kraftstoff-Luftverhältnis der Maschine ordnungs
gemäß überwacht bzw. geregelt.
Ferner ist es möglich, die Lerngenauigkeit und den
Lern-Wirkungsgrad zu verbessern, weil die Lerngebiete
des Luftmengenmeßsystems und des Einspritzsystems
einander nicht überlappen. Das bedeutet also, daß die
Korrekturgröße des Einspritzsystems in Abhängigkeit
von der Diskrepanz des Kraftstoff-Luftverhältnisses in
der Einspritzsystem-Lernwerttabelle, die mit der
Grund- und der Ist-Einspritzmenge als Parameter auf
gebaut ist, gelernt wird, wenn das Lerngebiet entspre
chend dem Offen- und Schließzustand der Drosselklap
pe gewählt wird, während die Korrekturgröße des Luft
mengenmeßsystems in der Meßsystem-Lernwerttabelle
gelernt wird, wenn die Drosselklappe vollständig ge
schlossen ist.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausfüh
rungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Brennkraftmaschi
nensteuerung mit einem Kraftstoff-Luftverhältnis-
Überwachungssystem gemäß einem ersten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm des Kraftstoff-Luftverhält
nis-Überwachungssystems gemäß dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, das den funktionellen Auf
bau des ersten Ausführungsbeispiels des Kraftstoff-
Luftverhältnis-Überwachungssystems zeigt;
Fig. 4 ein Flußdiagramm, das einen Regelablauf des
Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystems zeigt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm, das einen Rückschreibvor
gang eines Lernwerts des Überwachungssystems zeigt;
Fig. 6 ein Auslegungsdiagramm, das eine Rückfüh
rungsentscheidungstabelle des Überwachungssystems
zeigt;
Fig. 7a bis 7d erläuternde Diagramme mit einer Ma
trix zur Entscheidung des Konstantzustands, einer Lern
vorgabetabelle und Lerntabellen des Luftmengenmeß
systems bzw. des Einspritzsystems;
Fig. 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen ei
nem Meßwert eines Sauerstoffsensors und einem Koef
fizienten einer Rückführungskorrektur des Kraftstoff-
Luftverhältnisses zeigt;
Fig. 9 ein Diagramm, das Verschlechterungsverläufe
des Luftmengenmeßsystems und des Einspritzsystems
zeigt;
Fig. 10 ein Blockdiagramm einer Brennkraftmaschi
nensteuerung mit einem Kraftstoff-Luftverhältnis-
Überwachungssystem gemäß einem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel;
Fig. 11 ein Blockdiagramm des zweiten Ausführungs
beispiels des Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungs
systems;
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das einen Regelablauf ei
nes Tankspülungsregelventils zeigt; und
Fig. 13 ein Flußdiagramm, das einen Regelablauf des
Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystems zeigt.
Fig. 1 beschreibt eine Brennkraftmaschinensteuerung
mit einem Kraftstoff-Luftgemisch-Überwachungssy
stem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Eine
Brennkraftmaschine 1 hat eine Brennkammer 1a und
eine Kurbelwelle 1b. In jedem Zylinder steht die Brenn
kammer 1a mit einer Ansaugleitung 4 über einen Einlaß
kanal 2 und mit einer Auspuffleitung 5 über einen Aus
laßkanal 3 in Verbindung. Ein Luftfilter 6 ist mit der
Aufstromseite der Ansaugleitung 4 verbunden. Die An
saugleitung 4 hat in einer Zwischenposition eine Dros
selklappe 7. Eine Einspritzdüse 8 ist aufstromseitig von
der Einlaßleitung 2 angeordnet. An jedem Zylinder der
Brennkraftmaschine 1 ist eine Einspritzdüse 8 vorgese
hen. Ein Einspritzsystem umfaßt die Einspritzdüse 8, ei
nen Druckregler 8a zur Regelung einer Druckdifferenz
zwischen dem Luftdruck in der Ansaugleitung 4 und
dem Kraftstoffdruck, eine Förderleitung 8b zur Zufüh
rung des Kraftstoffs zur Einspritzdüse 8, ein Kraftstoffil
ter 8c für den Kraftstoff, eine Kraftstoffpumpe 8d zur
Kraftstoffzuführung und einen Kraftstoffbehälter 8e. In
der Auspuffleitung 5 ist ein Katalysator 9 angeordnet.
Ein Kurbelwellenrotor 10 ist die Kurbelwelle 1b fest
umgebend vorgesehen. Ein Kurbelwinkelsensor 11 ist
an der Außenseite des Rotors 10 vorgesehen. Ein Dros
selklappenlagesensor 12 mit einem Leerlaufschalter 12a
ist an der Drosselklappe 7 vorgesehen und erfaßt einen
Öffnungsgrad der Drosselklappe 7. Die Ansaugleitung 4
weist an der Abstromseite des Luftfilters 6 einen Luft
mengensensor 13 auf. Ein Luftmengenmeßsystem, das
den Sensor 13 und eine Steuereinheit 20 umfaßt, berech
net eine Saugluftmenge. Ein Einspritzsystem mit der
Einspritzdüse 8, der Kraftstoffpumpe 8d, dem Druck
regler 8a und der Steuereinheit 20 berechnet eine Kraft
stoffmenge nach Maßgabe der Saugluftmenge. Ein
Kraftstoff-Luftgemisch wird durch den Einlaßkanal 2 in
die Brennkammer 1a der Maschine 1 zugeführt.
Ein Kühlmitteltemperatursensor 14 ist in einer Kühl
mittelleitung 1c in der Maschine 1 angeordnet. Ein Mi
schungsverhältnissensor, z. B. ein Sauerstoffsensor 15,
ist in der Auspuffleitung 5 aufstromseitig vom Katalysa
tor 9 angeordnet.
Eine Batterie 16 versorgt die Maschinensteuerung
mit elektrischer Energie. Die Sensoren 11-15 und die
Steuereinheit 20 betreiben das System mit einer herun
tertransformierten und stabilisierten Spannung von der
Batterie 16 über einen Konstantspannungskreis (nicht
gezeigt).
Fig. 2 zeigt ein Kraftstoff-Luftgemisch-Überwa
chungssystem. Die Steuereinheit 20 umfaßt eine CPU
21, einen ROM 22, einen RAM 23, einen nichtflüchtigen
RAM 23a, eine Eingabeschnittstelle 24 und eine Ausga
beschnittstelle 25, die miteinander über einen Bus 26
verbunden sind. Die Sensoren 11-15 sind an die Einga
beschnittstelle 24 angeschlossen.
Die Batterie 16 ist an die Schnittstelle 24 über einen
Spannungsdetektorkreis 16a angeschlossen. Die Ausga
beschnittstelle 25 ist mit den Einspritzdüsen 8 der Zylin
der Nr. 1-4 über einen Treiberkreis 27 angeschlossen.
Im ROM 22 sind Festdaten wie etwa Steuerprogram
me gespeichert, und im RAM 23 werden Ausgangswerte
der verschiedenen Sensoren 11-15 nach ihrer Verar
beitung gespeichert. Im nichtflüchtigen RAM 23a ist
eine Lerntabelle TQLR eines Luftmengenmeßsystems
und eine Lerntabelle TFLR eines Einspritzsystems ge
speichert, wie noch erläutert wird. Im nichtflüchtigen
RAM 23a werden die gespeicherten Daten durch die
Batterie 16 gesichert gehalten, auch wenn ein Anlaß
schalter der Maschine ausgeschaltet ist.
Die CPU 21 berechnet eine Saugluftmenge in Abhän
gigkeit von einem Ausgangssignal des Luftmengensen
sors 13 nach Maßgabe des im ROM 22 gespeicherten
Steuerprogramms. Ferner berechnet die CPU 21 eine
Einspritzmenge entsprechend verschiedenen Daten, die
im RAM 23 und im nichtflüchtigen RAM 23a gespei
chert sind. Gleichzeitig berechnet die CPU 21 einen
Zündzeitpunkt und liefert über den Treiberkreis 27 ei
nen Befehl an die Einspritzdüsen 8.
Nachstehend wird der Betrieb der Steuereinheit er
läutert.
Wie Fig. 3 zeigt, umfaßt die Steuereinheit 20 für das
Kraftstoff-Luftverhältnis ein Saugluftmengenrechen
glied 30, ein Drehzahlrechenglied 31, einen Vorgabe
kreis 32 für verschiedene Erhöhungskorrekturkoeffi
zienten, einen Spannungskoeffizientenvorgabekreis 33,
einen Grund-Einspritzmengenvorgabekreis 34, einen
Mischungsverhältnisrückführungsregelungs-Bestim
mungskreis 35 und einen Mischungsverhältnisrückfüh
rungs-Korrekturkoeffizientenvorgabekreis 36. Ferner
umfaßt die Steuereinheit 20 einen Lernzustandsbestim
mungskreis 37, einen Lernbezeichnungskreis 38, eine
Lernbezeichnungstabelle MP1, einen Luftmengenmeß
system-Lernkreis 39, eine Lernwerttabelle TQLR für das
Luftmengenmeßsystem, einen Einspritzsystem-Lern
kreis 40, eine Lernwerttabelle TFLR für das Einspritzsy
stem, einen Einspritzmengenvorgabekreis 41 und einen
Treiber 42.
Das Saugluftmengenrechenglied 30 berechnet eine
Saugluftmenge QA in Abhängigkeit von einem Aus
gangssignal des Luftmengensensors 13.
Das Drehzahlrechenglied 31 berechnet eine Maschi
nendrehzahl SE in Abhängigkeit von einem Ausgangssi
gnal des Kurbelwinkelsensors 11.
Der Vorgabekreis 32 für verschiedene Erhöhungs
korrekturkoeffizienten gibt einen Erhöhungskorrektur
koeffizienten COEF für verschiedene Erhöhungen wie
etwa für eine Kühlmitteltemperaturerhöhung, eine Er
höhung nach dem Leerlauf, eine Erhöhung des Vollast
zustands und einen Beschleunigungs/Verzögerungs-
Korrekturkoeffizienten in Abhängigkeit von einem
Kühlmitteltemperatursignal TC des Kühlmitteltempera
tursensors 14, einem Leerlaufsignal Id vom Leerlauf
schalter 12a und einem Drosselklappenlagesignal Θ
vom Drosselklappenlagesensor 12 vor.
Der Spannungskorrekturkoeffizienten-Vorgabekreis
33 liest aus einer Tabelle (nicht gezeigt) einen ungülti
gen Einspritzzeitpunkt (eine Impulsdauer) der Ein
spritzdüsen 8 entsprechend einer Klemmenspannung
der Batterie 16 aus. Der Vorgabekreis 33 gibt einen
Spannungskorrekturkoeffizienten TS zur Korrektur des
ungültigen Einspritzzeitpunkts vor.
Der Grund-Einspritzmengenvorgabekreis 34 berech
net die Grund-Einspritzmenge Tp in Abhängigkeit von
der vom Saugluftmengenrechenglied 30 berechneten
Saugluftmenge QA, der vom Drehzahlrechenglied 31
berechneten Maschinendrehzahl SE und einem Lern
korrekturkoeffizienten KBLRC1 für das Luftmengen
meßsystem nach Maßgabe der folgenden Gleichung (4):
Tp = K × (QA/SE) × KBLRC1 (4)
wobei K eine Konstante ist. Der Koeffizient KBLRC1
wird mittels Interpolation nach Bezugnahme auf die
Lerntabelle TQLR für das Luftmengenmeßsystem unter
Nutzung der Saugluftmenge QA als Parameter im Lern
kreis 39 berechnet.
Der Mischungsverhältnisrückführungsregelungs-Be
stimmungskreis 35 liest das Ausgangssignal des Sauer
stoffsensors 15 aus und liefert ein Stoppsignal zum Stop
pen der Mischungsverhältnisrückführungsregelung,
wenn der Sauerstoffsensor 15 einen Meßwert in einem
inaktiven Bereich erzeugt. Auch wenn der Sensor 15
einen Wert in einem aktiven Bereich aufnimmt, be
stimmt der Bestimmungskreis 35, ob ein Mischungsver
hältnisrückführungsregelungszustand beendet ist, und
liefert an den Mischungsverhältnisrückführungs-Kor
rekturkoeffizientenvorgabekreis 36 einen Befehl, ob die
Mischungsverhältnisrückführungsregelung durchge
führt wird. Die Bestimmung, ob der Sauerstoffsensor 15
den Meßwert im aktiven oder im inaktiven Bereich er
zeugt wird wie folgt durchgeführt. Wenn z. B. die Span
nungsdifferenz zwischen einem Maximalwert EMAX und
einem Minimalwert EMIN des Sauerstoffsensors 15 wäh
rend des vorbestimmten Zeitintervalls kleiner als ein
Sollwert ist, wird der inaktive Zustand des Sauerstoff
sensors 15 bestimmt. Wenn dagegen die Spannungsdif
ferenz bei oder über dem Sollwert liegt wird der aktive
Zustand des Sensors 15 bestimmt. Die Bestimmung zur
Beendigung des Mischungsverhältnisrückführungsrege
lungszustands, auch dann, wenn der Sensor 15 in den
aktiven Zustand gelangt, wird mit einer Rückführungs
bestimmungstabelle durchgeführt, die die Maschinen
drehzahl SE und eine Maschinenlast LD in Abhängigkeit
von der Grund-Einspritzmenge Tp als Parameter ent
hält, wie Fig. 6 zeigt. Mittels der Tabelle wird das Mi
schungsverhältnisrückführungsregelungs-Stoppsignal
an den Korrekturkoeffizientenvorgabekreis 36 gelie
fert, wenn die Maschinendrehzahl SE eine Soll-Drehzahl
S0 (z. B. 4500 U/min) und die Last LD eine Soll-Last L0
übersteigt, wenn also die Maschine im Vollastbereich
arbeitet. Wenn die Maschinendrehzahl SE und die Last
LD ihre jeweiligen Sollwerte unterschreiten und der
Sauerstoffsensor 15 sich im aktiven Zustand befindet,
wird der Rückführungsregelungszustand zu Ende ge
führt, so daß der Korrekturkoeffizientenvorgabekreis
36 den Befehl erhält, die Mischungsverhältnisrückfüh
rungsregelung zu beginnen.
Der Mischungsverhältnisrückführungsregelungs-
Korrekturkoeffizienten-Vorgabekreis 36 erzeugt ein
Mischungsverhältnisrückführungsregelungssignal in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Sauerstoffsen
sors 15, wenn der Rückführungsregelungsbestimmungs
kreis 35 den Beginn der Mischungsverhältnisrückfüh
rungsregelung bestimmt. Der Vorgabekreis 36 gibt ei
nen Mischungsverhältnisrückführungsregelungs-Kor
rekturkoeffizienten α entsprechend dem Steuersignal
vor. Der Vorgabekreis 36 vergleicht also die Ausgangss
pannung des Sauerstoffsensors 15 mit einem Zeitschei
benspannungspegel und gibt den Koeffizienten α durch
PI-Regelung vor. Der Koeffizient α ist "1" (α = 1), wenn
die Mischungsverhältnisrückführungsregelung stoppt,
indem der inaktive Zustand des Sauerstoffsensors 15
oder der Vollastzustand der Drosselklappe bestimmt
wird.
Der Lernzustandsbestimmungskreis 37 bestimmt, ob
die Maschine im Konstantzustand angetrieben wird und
ein Lernzustand beendet ist, und zwar unter Anwen
dung einer Matrix, die aus den Parametern Maschinen
last L entsprechend der Grund-Einspritzmenge Tp vom
Vorgabekreis 34 und der Maschinendrehzahl SE vom
Rechenglied 31 aufgebaut ist, wie Fig. 7(a) zeigt. Der
Bestimmungskreis 37 liest die Ausgangsspannung vom
Sauerstoffsensor 15 ab und bestimmt einen Teilbereich
der Matrix aufgrund der Maschinendrehzahl SE und der
Maschinenlast L. Der Bestimmungskreis 37 bestimmt
den Konstantzustand der Maschine, wenn die Span
nungsdifferenz zwischen dem Maximalwert EMAX und
dem Minimalwert EMIN bei oder über dem Sollwert E0,
z. B. 300 mV, liegt, d. h. wenn EMAX - EMIN ≧ E0, wenn
das Kühlmitteltemperatursignal TC vom Sensor 14 bei
oder über dem Sollwert TC0, z. B. 60°C, liegt, wenn also
TC ≧ TC0, und wenn der Maschinenbetriebszustand in
dem gleichen Abschnitt der Matrix liegt, während die
Ausgangsspannung des Sauerstoffsensors 15 n-mal (z. B.
viermal) in demselben Abschnitt wendet.
Der Lernbezeichnungskreis 38 bestimmt, ob der Ma
schinenbetriebszustand in einem Lernwertrückschreib
bereich (einem Lerngebiet) für das Einspritzsystem oder
das Luftmengenmeßsystem liegt, wenn der Bestim
mungskreis 37 die Beendigung des Lernzustands be
stimmt, und zwar in Abhängigkeit von der Last mit der
Grund-Einspritzmenge Tp und der Maschinendrehzahl
SE als Parameter unter Nutzung der Lernbezeichnungs
tabelle MP1 (Fig. 7(b)), die im ROM 22 gespeichert ist.
Der Bezeichnungskreis 38 weist den Einspritzsystem-
Lernkreis 40 an zu lernen, wenn sich der tatsächliche
Maschinenbetriebszustand im Lernwertrückschreibbe
reich für das Einspritzsystem befindet, während der Be
zeichnungskreis 38 den Luftmengenmeßsystem-Lern
kreis 39 anweist zu lernen, wenn der Betriebszustand im
Rückschreibbereich für das Meßsystem liegt.
Die Lerntabelle TQLR für das Luftmengenmeßsystem
ist im nichtflüchtigen RAM 23a aufgebaut und hat
Adressen a1, a2, a3, ..., an, die Saugluftmengenbereichen
Q0Q1, Q1Q2, Q2Q3, ..., Qn-1Qn entsprechen, wie
Fig. 7(c) zeigt. Der Luftmengenmeßsystem-Lernwert
KQLR ist in jeder Adresse a1-an gespeichert und hat
KQLR = 1,0 als gespeicherten Ausgangswert.
Der Luftmengenmeßsystem-Lernkreis 39 bildet eine
Fehlergröße zwischen dem Bezugswert (normalerweise
1,0) und einem mittleren Wert des vom Vorgabekreis 36
vorgegebenen Mischungsverhältnisrückführungsrege
lungs-Korrekturkoeffizienten α in Abhängigkeit von
der Lernanweisung vom Lernbezeichnungskreis 38. Der
Luftmengenmeßsystem-Lernwert KQLR wird durch Ad
dition oder Subtraktion des vorbestimmten Betrags der
Fehlergröße zu bzw. von dem Luftmengenmeßsystem-
Lernwert KQLR, der in der entsprechenden Adresse der
Lernwerttabelle TQLR für das Luftmengenmeßsystem
gespeichert ist, unter Berücksichtigung des positiven
bzw. negativen Vorzeichens der Fehlergröße neu ge
schrieben. Ferner nimmt der Lernkreis 39 auf die Lern
tabelle TQLR für das Luftmengenmeßsystem Bezug und
sucht den Luftmengenmeßsystem-Lernwert KQLR unter
Anwendung der Saugluftmenge QA als Parameter zum
vorbestimmten Zeitpunkt auf. Der Lernkreis 39 gibt den
Lernkorrekturkoeffizienten KBLRC1 für das Luftmen
genmeßsystem durch Interpolation vor. Wie oben be
schrieben, verwendet der Vorgabekreis 34 den Koeffi
zienten KBLRC1 zum Berechnen der Grund-Einspritz
menge Tp, so daß der durch die Verschlechterung des
Luftmengenmeßsystems bedingte Fehler korrigiert
wird.
Die Lerntabelle TFLR für das Einspritzsystem ist im
nichtflüchtigen RAM 23a getrennt von der Tabelle
TQLR für das Luftmengenmeßsystem aufgebaut und hat
Adressen b1, b2, b3, ..., bn entsprechend Grund-Ein
spritzmengenbereichen Tp0Tp1, Tp1Tp2, Tp2Tp3, ..., Tpn-
1Tpn. Der Lernwert KFLR ist in jeder der Adressen
b1-bn gespeichert, und der Ausgangswert ist KFLR =
1,0.
Der Lernkreis 40 für das Einspritzsystem bildet eine
Fehlergröße zwischen dem Bezugswert und einem mitt
leren Wert des Korrekturkoeffizienten α in Abhängig
keit von der Lernanweisung des Lernbezeichnungskrei
ses 38. Der Einspritzsystem-Lernwert KFLR wird neu
geschrieben durch Addition oder Subtraktion des vor
bestimmten Betrags der Fehlergröße zu bzw. von dem
Einspritzsystem-Lernwert KFLR, der in der entspre
chenden Adresse gespeichert ist und einen Grund-Ein
spritzmengenbereich entsprechend dem bezeichneten
Abschnitt in der Matrix hat, wenn der Bestimmungs
kreis 37 den Konstantzustand der Maschine bestimmt.
Ferner greift der Lernkreis 40 auf die Lerntabelle TFLR
für das Einspritzsystem zurück und sucht den Einspritz
system-Lernwert KFLR auf unter Nutzung der Grund-
Einspritzmenge Tp als Parameter zum vorbestimmten
Zeitpunkt. Der Lernkreis 40 gibt den Lernkorrekturko
effizienten KBLRC2 für das Einspritzsystem durch Inter
polation vor. Der Koeffizient KBLRC2 dient der Berech
nung der Ist-Einspritzmenge, so daß der durch die Ver
schlechterung des Einspritzsystems bedingte Fehler
korrigiert wird.
Wenn nämlich entweder das Luftmengenmeßsystem,
z. B. der Luftmengensensor 13, oder das Einspritzsy
stem, z. B. die Einspritzdüse 8 oder der Druckregler 8a,
sich verschlechtert, tritt als Resultat eine Abweichung
des Kraftstoff-Luftverhältnisses auf. Es ist somit mög
lich, daß die Regelbarkeit schlechter wird, wenn diese
beiden Lernwerte im gleichen Betriebsbereich der Ma
schine gelernt werden. Im gleichen Bereich werden
nämlich die Lernwerte individuell gelernt, so daß, da
sich die Verschlechterungsverläufe voneinander unter
scheiden, der eine Lernkreis die Korrektur in Richtung
eines fetten Gemischs und der andere Lernkreis die
Korrektur in Richtung eines mageren Gemischs lernt.
Obwohl das Kraftstoff-Luftverhältnis auf dem theoreti
schen Verhältnis gehalten wird, weist die Grund-Ein
spritzmenge Tp die durch die Verschlechterung des
Luftmengenmeßsystems bewirkte Abweichung auf,
wenn nur die Einspritzmenge Ti korrigiert wird, so daß
weitere Regelvorgänge wie etwa die Zündzeitpunktre
gelung u. dgl. die die Grund-Einspritzmenge Tp als Pa
rameter verwenden, ungenau werden. Wenn daher der
Maschinenbetriebsbereich auf der Basis der Maschinen
drehzahl SE und der Maschinenlast L (der Grund-Ein
spritzmenge Tp) in den Meßsystem-Lernbereich und
den Einspritzsystem-Lernbereich unterteilt wird und
wenn die Lernkorrektur zur Korrektur des Fehlers der
Saugluftmenge QA und die Lernkorrektur zur Korrek
tur des Einspritzmengenfehlers der Ist-Einspritzmenge
Ti einzeln in Abhängigkeit vom Maschinenbetriebsbe
reich durchgeführt wird, kann die Genauigkeit der
Grund- und der Ist-Einspritzmenge Tp und Ti verbessert
werden. Ferner ist es möglich, den Speicherbereich für
den Lernvorgang relativ kompakt zu machen.
Die Verschlechterung des Luftmengenmessers 13,
z. B. eines Hitzdraht-Luftmengenmessers, ist auf das
Anhaften von Kohlenstoff an einem Hitzdraht zurück
zuführen. Wie Fig. 9 zeigt, die die Verschlechterungs
verläufe darstellt, ist die Differenz des Mischungsver
hältnisses allgemein um so größer, je größer die Saug
luftmenge QA ist.
Die Verschlechterung des Einspritzsystems dagegen
ist z. B. zurückzuführen auf (a) die Änderung der An
sprechzeit durch mechanischen Verschleiß der Ein
spritzdüsen 8, (b) die Verminderung des Öffnungsquer
schnitts der Einspritzdüse durch Kohlenstoffansamm
lung, (c) die Änderung des Kraftstoffdrucks infolge der
Änderung der Druckaufnahmefläche, die wiederum
durch die Verschlechterung einer Membran des Druck
reglers 8a bedingt ist, oder (d) die durch die Verschlech
terung der Kraftstoffpumpe 8d bewirkte Änderung des
Kraftstoffdrucks. Die Verschlechterungsverläufe im
Einspritzsystem sind ungeachtet der Änderung der
Saugluftmenge QA im wesentlichen konstant. Wie
Fig. 7(b) zeigt, ist der Betriebsbereich in die Lernberei
che der Lernkreise 39 und 40 für das Luftmengenmeßsy
stem und das Einspritzsystem unterteilt. Eine Kurve G1
markiert die Grenze zwischen beiden Bereichen. Es ist
also möglich, die Lerngenauigkeit in Abhängigkeit von
der Gleichmäßigkeit der Lernwertverteilung und der
Beseitigung des nichtkonstanten Lernwerts auch dann
zu verbessern, wenn die Lernfrequenzen voneinander
verschieden sind, indem die Lernkorrektur in jedem der
getrennten Lernbereiche durchgeführt wird. Ferner
wird der durch die Verschlechterung des Luftmengen
meßsystems bedingte Fehler durch den Luftmengen
meßsystem-Lernwert KBLRC1 korrigiert, während der
durch die Verschlechterung des Einspritzsystems be
dingte Fehler durch den Einspritzsystem-Lernwert
KBLRC2 korrigiert wird. Infolgedessen werden alle durch
die Verschlechterungen im Meßsystem und im Ein
spritzsystem bedingten Abweichungen zwischen dem
als Bezugsverhältnis dienenden theoretischen Kraft
stoff-Luftverhältnis und dem Ist-Kraftstoff-Luftverhält
nis beseitigt, so daß die Regelbarkeit erheblich verbes
sert werden kann.
Der Vorgabekreis 41 gibt die Ist-Einspritzmenge Ti
vor durch Korrektur der Grund-Einspritzmenge Tp in
Abhängigkeit von dem Korrekturkoeffizienten COEF
für verschiedene Erhöhungen, dem Mischungsverhält
nisrückführungs-Korrekturkoeffizienten α and dem
vom Einspritzsystem-Lernkreis 40 gelernten Einspritz
system-Lernkorrekturkoeffizienten KBLRC2, und zwar
entsprechend der folgenden Gleichung (5):
Ti = Tp × COEF × α × KBLRC2 + TS (5)
Der Vorgabekreis 41 liefert ein Treiberimpulssignal
entsprechend der Ist-Einspritzmenge Ti zum vorbe
stimmten Zeitpunkt über den Treiberkreis 42 an die
Einspritzdüsen 8.
Nachstehend wird ein Kraftstoff-Luftverhältnis-Re
gelvorgang in der Steuereinheit 20 gemäß dem Flußdia
gramm von Fig. 4 beschrieben.
In Schritt S100 werden die Ausgangssignale des Kur
belwinkelsensors 11 und des Luftmengensensors 13 aus
gelesen, und dann werden die Maschinendrehzahl SE
bzw. die Saugluftmenge QA berechnet.
In Schritt S101 wird der Luftmengenmeßsystem-
Lernwert KQLR in der Luftmengenmeßsystem-Lernta
belle TQLR aufgesucht indem die in Schritt S100 berech
nete Saugluftmenge QA als Parameter verwendet wird,
und der Korrekturkoeffizient KBLRC1 für das Luftmen
genmeßsystem wird durch Interpolation berechnet.
In Schritt S102 wird die Grund-Einspritzmenge Tp
mit der vorgenannten Gleichung (4) in Abhängigkeit
von der in Schritt S100 berechneten Maschinendrehzahl
SE und der Saugluftmenge QA und dem in Schritt S101
gebildeten Korrekturkoeffizienten KBLRC1 für das Luft
mengenmeßsystem berechnet, und der Ablauf geht zu
Schritt S103 weiter.
In Schritt S103 liest die Steuereinheit 20 das Kühlmit
teltemperatursignal TC vom Sensor 14, das Leerlaufsi
gnal Id vom Leerlaufschalter 12a und das Drosselklap
penöffnungsgradsignal Θ vom Drosselklappenlagesen
sor 12 aus. Dann wird in Schritt S104 in Abhängigkeit
von den Signalen TC, Id und Θ der Korrekturkoeffizient
COEF für verschiedene Erhöhungen wie die Kühlmit
teltemperaturkorrektur, die Erhöhungskorrektur nach
dem Leerlauf, die Vollasterhöhungskorrektur und die
Beschleunigungs/Verzögerungs-Korrektur vorgege
ben.
In Schritt S105 wird eine Klemmenspannung der Bat
terie 16 ausgelesen, um einen Spannungskorrekturkoef
fizienten TS zur Korrektur der ungültigen Einspritzzeit
der Einspritzdüsen 8 vorzugeben, und der Ablauf geht
zu Schritt S106.
In Schritt S106 wird nach Auslesen des vom Sauer
stoffsensor 15 gelieferten Spannungsausgangssignals
die Differenz zwischen der Maximalspannung EMAX
und der Minimalspannung EMIN während des vorbe
stimmten Zeitintervalls gebildet. Wenn die Differenz bei
oder über dem Vorgabewert liegt, wird bestimmt, daß
sich der Sauerstoffsensor 15 im aktiven Zustand befin
det und der Ablauf geht zu Schritt S107. Wenn dagegen
die Differenz kleiner als der Vorgabewert ist, wird be
stimmt, daß sich der Sauerstoffsensor 15 im aktiven Zu
stand befindet, und der Ablauf geht zu Schritt S109
weiter.
In Schritt S107 bestimmt die Steuereinheit 20, ob der
Mischungsverhältnisrückführungsregelungszustand be
endet ist, indem als Parameter die in Schritt S100 be
rechnete Maschinendrehzahl SE und die Maschinenlast
LD in Abhängigkeit von der in Schritt S102 vorgegebe
nen Grund-Einspritzmenge Tp genützt werden. Wenn
die Maschinendrehzahl SE kleiner als die Soll-Drehzahl
SS (z. B. 4500 U/min. d. h. SE < SS) und die Last LD Mei
ner als die Soll-Last LS (d. h. LD < LS) ist bestimmt die
Steuereinheit 20, daß der Zustand beendet ist, und der
Ablauf geht zu Schritt S108. Wenn dagegen die Maschi
nendrehzahl SE ≧ SS oder die Last LD ≧ LS, d. h. wenn
praktisch der Vollastzustand vorliegt, bestimmt die Ein
heit den Zustand des Stoppens der Mischungsverhält
nisrückführungsregelung, und der Ablauf geht zu
Schritt S109 weiter.
In Schritt S109 wird der Koeffizient α auf α = 1,0
festgelegt und die Mischungsverhältnisrückführungsre
gelung stoppt. Dann geht der Ablauf zu Schritt S110.
Obwohl die Bestimmung, daß der Sauerstoffsensor
aktiviert ist, durch Vergleich des Ausgangssignals mit
dem Sollwert durchgeführt wird, kann die Aktivierungs
bestimmung auch so durchgeführt werden, daß das vom
Kühlmitteltemperatursensor 14 gelieferte Kühlmittel
temperatursignal TC mit dem Sollwert verglichen wird,
und wenn das Signal TC kleiner als der Soll-Wert ist
(kalter Maschinenzustand), wird bestimmt, daß der Sau
erstoffsensor 15 inaktiv ist.
Außerdem kann die Bestimmung der Beendigung des
Regelzustands der Mischungsverhältnisrückführung in
Schritt S107 durch Bestimmung des Vollastzustands der
Drosselklappe in Abhängigkeit vom Drosselklappenöff
nungsgrad Θ durchgeführt werden.
In Schritt S108 wird die Ausgangsspannung des Sau
erstoffsensors 15 mit dem Zeitscheibenpegel verglichen,
um den Mischungsverhältnisrückführungs-Korrektur
koeffizienten durch PI-Regelung vorzugeben, und der
Ablauf geht zu Schritt S110 weiter.
In Schritt S110 wird der Einspritzsystem-Lernwert
KFLR in der Lernwerttabelle TFLR entsprechend der in
Schritt S102 berechneten Saugluftmenge QA als Para
meter aufgesucht, und dann wird durch Interpolation
der Lernkorrekturkoeffizient KBLRC2 für das Einspritz
system berechnet.
In Schritt S111 wird die Ist-Einspritzmenge Ti mittels
der Gleichung (5) nach Maßgabe der in Schritt S102
vorgegebenen Grund-Einspritzmenge Tp, des in Schritt
S104 vorgegebenen Korrekturkoeffizienten COEF für
verschiedene Erhöhungen, des in Schritt S105 vorgege
benen Spannungskorrekturkoeffizienten TS, des in
Schritt S108 oder S109 vorgegebenen Mischungsver
hältnisrückführungs-Korrekturkoeffizienten α und des
in Schritt S110 berechneten Lernkorrekturkoeffizienten
KBLRC2 berechnet, dann geht der Ablauf zu Schritt S112
weiter.
In Schritt S112 wird das der Ist-Einspritzmenqe Ti
entsprechende Treiberimpulssignal durch den Treiber
kreis 42 zu den vorbestimmten Zeitpunkten an die Ein
spritzdüsen 8 geliefert.
In den vorgenannten Schritten wird zwar ein korri
gierender Betrieb durchgeführt, aber die Korrektur für
den durch die Verschlechterung des Luftmengensensors
13 bedingten Rechenfehler der Saugluftmenge kann
auch mittels direkter Korrektur der Saugluftmenge QA
bei der Berechnung der Saugluftmenge QA im Rechen
glied 30 gemäß Schritt S100 durchgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 5
wird das Rückschreiben einer Lernwerterneuerung be
schrieben.
In Schritt S200 wird ein Ausgangssignal (das Span
nungssignal) vom Sauerstoffsensor 15 ausgelesen.
In Schritt S201 wird die Differenz zwischen der Maxi
malspannung EMAX und der Minimalspannung EMIN des
Sauerstoffsensors 15 mit einem Sollwert ES von z. B.
300 mV verglichen. Bei einer Differenz EMAX-
EMIN < ES ist die Routine beendet, während im Fall von
EMAX - EMIN ≧ ES der Ablauf zu Schritt S202 weiter
geht.
In Schritt S202 liest die Steuereinheit 20 das Kühlmit
teltemperatursignal TC vom Kühlmitteltemperatursen
sor 14 aus.
In Schritt S203 wird das Signal TC mit dem Sollwert
TC0, z. B. 60°C, verglichen. Im Fall von TC < TC0 endet
die Routine. Im Fall von TC ≧ TC0 geht der Ablauf zu
Schritt S204 weiter.
In den Schritten S201 und S203 wird bestimmt, daß
der Sauerstoffsensor 15 im aktiven Zustand ist, wenn
EMAX - EMIN ≧ ES und TC ≧ TC0, und der Ablauf geht zu
Schritt S204 weiter.
In Schritt S204 wird die Maschinendrehzahl SE in Ab
hängigkeit von einem Ausgangssignal des Kurbelwin
kelsensors 11 berechnet.
In Schritt S205 wird die Grund-Einspritzmenge Tp als
Last L durch die Gleichung (4) berechnet.
In Schritt S206 bestimmt die Steuereinheit, ob die
Maschinendrehzahl SE von Schritt S204 und die Last L
von Schritt S205 sich im Konstantzustand befinden. Da
bei wird bestimmt, ob der Maschinenbetriebszustand
innerhalb des Bereichs der Matrix S0 ≦ SE ≦ Sn und
L0 ≦ L ≦ Ln liegt wie Fig. 7(a) zeigt.
Wenn die Drehzahl SE und die Last L innerhalb des
Matrixbereichs liegen, wird bestimmt, daß sich die Ma
schine im Lernwertrückschreibbereich befindet, und die
Abschnittsposition in der Matrix wird als Abschnitt D1
in der Matrix bezeichnet (Fig. 7(a)). Dann geht der Ab
lauf zu Schritt S207 weiter. Wenn dagegen beide Werte
außerhalb der Matrix und des Lerngebiets liegen, endet
die Routine der Steuereinheit 20.
In Schritt S207 bestimmt die Steuereinheit 20, ob sich
die Maschine im Konstantzustand befindet, indem die
durch die vorhergehende Routine bezeichnete Ab
schnittsposition mit der momentanen Abschnittsposi
tion in der Matrix verglichen wird. Wenn dabei die vor
hergehende und die momentane Position ungleich sind,
wird bestimmt, daß die Maschine nicht im Konstantzu
stand ist und die Lernwertrückschreibung wird nicht
durchgeführt. Dann geht der Ablauf zu Schritt S208
weiter.
In Schritt S208 wird die durch die momentane Routi
ne bezeichnete Abschnittsposition in der Matrix im
RAM 23 als vorhergehende Abschnittspositionsinfor
mation für die nächste Routine gespeichert. Dann geht
der Ablauf zu Schritt S209, in dem ein Zähler rückge
setzt (Zählwert 0) wird, und die Routine endet.
Wenn dagegen in Schritt S210 bestimmt wird, daß die
momentane Position der vorhergehenden Position von
Schritt S207 entspricht, wird die Ausgangsspannung des
Sauerstoffsensors 15 ausgelesen, und das System be
stimmt, ob die Ausgangsspannung sich abwechselnd
nacheinander zur fetten oder mageren Seite ändert.
Wenn sich die Ausgangsspannung nicht abwechselnd
nacheinander ändert, endet die Routine, und wenn sich
die Spannung abwechselnd nacheinander ändert, zählt
der Zähler in Schritt S211 seinen Zählwert aufwärts.
In Schritt S212 ist die Routine beendet, wenn der
Zählwert im Zähler kleiner als n, z. B. vier, ist, während
der Zustand als konstant bestimmt wird, wenn der Zähl
wert bei oder über n liegt; dann geht der Ablauf zu
Schritt S213 weiter.
Der Lernwert wird nach Bestimmung des Konstant
zustands in den Schritten S207, S210 und S212 nur dann
erneuert, wenn die Last L und die Maschinendrehzahl
SE im wesentlichen konstant sind und wenn sich die
Ausgangsspannung des Sauerstoffsensors 15 n-mal än
dert.
Wenn der Ablauf nach Bestimmung des Konstantzu
stands zu Schritt S213 weitergeht, wird der Zähler rück
gesetzt. Dann wird in Schritt S214 der mittlere Wert α
aus dem Korrekturkoeffizienten α für die Rückfüh
rungsregelung berechnet, während der Zähler n-mal
zählt, und das System berechnet eine Differenz Δα zwi
schen dem mittleren Wert α und dem Bezugswert α0,
z. B. 1,0 (siehe Fig. 8). Dabei wird die Differenz Δα mit
tels der folgenden Gleichung (6) berechnet:
Δα = {(α1 + α5) + (α3 + α7)/4} - α0 (6)
wobei α1 und α5 einen Maximalwert und α3 und α7
einen Minimalwert bezeichnen, während sich die Aus
gangsspannung des Sauerstoffsensors 15 viermal um
kehrt. Nach dem Rechenvorgang geht der Ablauf zu
Schritt S215.
In Schritt S215 wird der Maschinenbetriebszustand
als im Lernwerterneuerungsbereich für das Einspritzsy
stem oder das Luftmengenmeßsystem liegend aus der
Lernbezeichnungstabelle MP1 (Fig. 7(b)) bestimmt, die
im ROM 22 gespeichert ist, indem als Parameter die
Maschinendrehzahl SE und die Last L (die Grund-Ein
spritzmenge Tp) verwendet werden. Wenn der durch die
Maschinendrehzahl SE und die Last L definierte Maschi
nenbetriebszustand (SE, L) auf oder über der Kurve G1
der Tabelle MP1 von Fig. 7(b) liegt, wenn also (SE, L)
≧ G1, wird bestimmt, daß die Maschine im Hochdreh
zahlbereich mit Hochlast gefahren wird, und der Ablauf
geht in Abhängigkeit von der Bestimmung des Lernge
biets für das Luftmengenmeßsystem zu Schritt S216
weiter.
In Schritt S216 wird aus der entsprechenden Adresse
der Meßsystem-Lernwerttabelle TQLR der Lernwert
KQLR für das Luftmengenmeßsystem abgeleitet, indem
die Saugluftmenge QA zu dem Zeitpunkt als Parameter
genützt wird.
Dann wird in Schritt S217 in Abhängigkeit von dem in
Schritt S216 abgeleiteten Lernwert KQLR und der in
Schritt S214 berechneten Differenz Δα der neue Lern
wert KQLR gemäß der Gleichung (7) berechnet:
KQLR ← KQLR + Δα/M1 (7)
wobei ein Koeffizient M1 der im ROM 22 gesetzte vor
bestimmte Wert und eine Konstante (gewichteter Mit
telwert) zur Bestimmung des Verhältnisses mit der Dif
ferenz in Abhängigkeit von dem Verschlechterungsver
lauf des Luftmengenmeßsystems bei der Erneuerung
des Lernwerts ist. Dann erneuert der neue Lernwert
KQLR die entsprechende Adresse in der Meßsystem-
Lernwerttabelle TQLR.
Wenn dagegen der Maschinenbetriebszustand (SE, L)
unterhalb der Kurve G1 der Tabelle MP1 von Fig. 7(b)
liegt, wenn also (SE, L) < G1, wird in Schritt S215 be
stimmt, daß die Maschine in einem Niedrigdrehzahlbe
reich mit niedriger Last gefahren wird, und der Ablauf
geht zu Schritt S218 in Abhängigkeit von der Bestim
mung des Lernbereichs für das Einspritzsystem.
In Schritt S218 wird aus der entsprechenden Adresse
der Einspritzsystem-Lernwerttabelle TFLR der Lern
wert KFLR für das Einspritzsystem abgerufen unter Ver
wendung der Grund-Einspritzmenge T zu diesem Zeit
punkt als Parameter.
Dann wird in Schritt S219 ein neuer Lernwert KFLR in
Abhängigkeit von dem in Schritt S218 abgerufenen
Lernwert KFLR und der in Schritt S214 berechneten
Differenz gemäß der Gleichung (8) vorgegeben:
KFLR ← KFLR + Δα/M2 (8)
wobei ein Koeffizient M2 der im ROM 22 gesetzte vor
bestimmte Wert und eine Konstante (gewichtetes Mit
tel) zur Bestimmung des Verhältnisses mit der Differenz
Δα in Abhängigkeit von den Verschlechterungsverläu
fen im Einspritzsystem bei der Erneuerung des Lern
werts ist. Dann erneuert der neue Lernwert KFLR die
entsprechende Adresse in der Einspritzsystem-Lern
werttabelle TFLR.
Das vorstehend beschriebene System gemäß dem er
sten Ausführungsbeispiel verwendet zwar die Grund-
Einspritzmenge Tp als Maschinenlast L, aber es kann
z. B. anstelle der Grund-Einspritzmenge Tp auch die Ist-
Einspritzmenge Ti als Lastinformation L verwendet
werden.
Bei dem System gemäß dem ersten Ausführungsbei
spiel werden zwar die Lernwerte KQLR und KFLR, die
jeweils den Anfangswert 1,0 haben und in den Lern
werttabellen TQLR und TFLR für das Meßsystem bzw.
das Einspritzsystem gespeichert sind, verwendet; es ist
aber nicht erforderlich, daß die Anfangswerte auf 1,0
gesetzt sind. Z. B. können beide Lernwerte KQLR und
TQLR mit den Anfangswerten 0,0 gesetzt sein. In diesem
Fall werden die obigen Gleichungen (4) bzw. (5) durch
die folgenden Gleichungen (9) bzw. (10) ersetzt:
Tp = K × (QA/SE) × (1 + KBLRC1) (9)
Ti = Tp × COEF × α × (1 + KBLRC2) + TS (10)
Das System gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
arbeitet also mit zwei Lernwerten KQLR und KFLR für
das Luftmengenmeßsystem und das Einspritzsystem
entsprechend der Differenz der Verschlechterungsver
läufe zwischen dem Meß- und dem Einspritzsystem, und
die Werte KQLR und KFLR werden in den individuellen
Lerngebieten nach Maßgabe der jeweiligen Verschlech
terungen beider Systeme erneuert, so daß eine überlap
pende Korrektur der Lerngebiete beider Systeme elimi
niert ist wodurch die Lerngenauigkeit und die Regel
barkeit verbessert werden, weil die beiden Lernwerte
nicht im gleichen Lerngebiet miteinander in Konflikt
gelangen.
Anschließend wird ein zweites Ausführungsbeispiel
des Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystems
unter Bezugnahme auf die Fig. 10-13 erläutert.
Fig. 10 zeigt eine Maschinensteuerung mit einem
Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystem gemäß
dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Da die Brennkraftmaschine entsprechend dem ersten
Ausführungsbeispiel ausgelegt ist, sind gleiche oder
äquivalente Teile mit denselben Bezugszeichen verse
hen und werden nicht nochmals erläutert.
Die hier angewandte Maschinensteuerung umfaßt ei
ne Kraftstoffverdunstungsanlage 50 mit einem eine Ad
sorptionsschicht 51a aufweisenden Behälter 51, um den
verdampften Kraftstoff im Kraftstofftank 8e zu halten,
eine Leitung 52 zur Verbindung eines oberen Raums 8f
des Tanks 8e mit dem Behälter 51, eine Spülleitung 53,
die den Behälter 51 mit einem Ansaugkrümmer 100
über ein Spülventil 51b des Behälters 51 verbindet, eine
Fühlleitung 54 zum Verbinden einer Arbeitskammer 51c
des Spülventils 51b mit Leitungen 4a und 4b des An
saugrohrs 4, die unmittelbar aufstrom und abstrom von
der vollständig geschlossenen Drosselklappe 7 vorgese
hen sind, und ein Behälterspülungsregelventil 55, das in
einem Zwischenabschnitt der Fühlleitung 54 angeord
net ist.
Das eine Spule 55a aufweisende Ventil 55 wird durch
ein Steuersignal von einer Steuereinheit 20A geöffnet
und geschlossen. Wenn das Ventil 55 öffnet, wird der
Arbeitskammer 51c des Spülventils 51b ein einem Öff
nungsgrad der Drosselklappe 7 entsprechender Unter
druck zugeführt, so daß das Ventil 51b geöffnet wird.
Dann wird dem Ansaugkrümmer 100 an der Adsorp
tionsschicht 51a adsorbierter Kraftstoffdampf entspre
chend dem Unterdruck im Ansaugkrümmer 100 zuge
führt. Diese Erscheinung wird als Behälterspülvorgang
bezeichnet.
Wie Fig. 10 zeigt, entspricht die Steuereinheit 20A im
wesentlichen der Steuereinheit des ersten Ausführungs
beispiels nach Fig. 2. Sie hat einen Spannungsfühler
kreis 16a, einen Konstantspannungskreis 16b, eine Ein/
Ausgabeschnittstelle 28 und einen Treiberkreis 42. Die
übrigen Elemente entsprechen denjenigen der Steuer
einheit 20 von Fig. 2.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird der funktionelle
Aufbau der Steuereinheit 20A für die Überwachung des
Mischungsverhältnisses erläutert. Die Steuereinheit
20A umfaßt die gleichen oder äquivalente Schaltkreise
30-42 und Tabellen TQLR und TFLR ferner einen Behäl
terregelventil-Treiberkreis 46 für das Behälterregelven
til 55 von Fig. 10 und einen Behälterspül-Vorgabekreis
45 zur Vorgabe des Behälterspülbetriebs in Abhängig
keit von dem Kühlmitteltemperatursignal TC und dem
Leerlaufsignal Id, die vom Sensor 14 bzw. vom Leerlauf
schalter 12a geliefert werden.
Nachstehend wird der funktionelle Aufbau der
Steuereinheit 20A beschrieben. Die Steuereinheit 20A
umfaßt verschiedene Rechenglieder 30 und 31, verschie
dene Vorgabekreise 32-34, 36 und 41, den Bestim
mungskreis 37, den Lernbezeichnungskreis 38, die Lern
kreise 39 und 40 für beide Systeme, die beiden Lern
werttabellen TQLR und TFLR; dabei handelt es sich um
die gleichen oder äquivalente Elemente wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 3. Ferner umfaßt
die Steuereinheit 20A als neue Schaltkreise den Behäl
terspül-Vorgabekreis 45 und den Steuerventil-Treiber
kreis 46 zur Ansteuerung des Behälterregelventils 55
des in Fig. 10 gezeigten Systems 50.
Der Behälterspül-Vorgabekreis 45 liest Ausgangssi
gnale vom Leerlaufschalter 12a und vom Kühlmittel
temperatursensor 14 aus, um das Öffnen oder Schließen
des Behälterspülregelventils 55 vorzugeben.
Dabei liefert der Behälterspül-Vorgabekreis 45 ein
Spülungssperrsignal an den Treiberkreis 46, wenn die
Kühlmitteltemperatur TC unter dem Vorgabewert TC0,
z. B. 60°C, liegt (TC < TC0) oder wenn der Leerlaufschal
ter 12a eingeschaltet ist wenn also die Drosselklappe 7
vollständig geschlossen ist. Andererseits liefert der Be
hälterspül-Vorgabekreis 45 ein Spülsignal an den Trei
berkreis 46, wenn die Temperatur TC über dem Vorga
bewert TC0 liegt (TC ≧ TC0) und wenn der Leerlaufschal
ter 12a ausgeschaltet ist.
Der Treiberkreis 46 liefen ein Betätigungssignal an
das Behälterspülregelventil 55 nach Maßgabe der vom
Behälterspül-Vorgabekreis 45 gelieferten Signale.
Wenn z. B. der Vorgabekreis 45 das Spülsignal liefert,
wird die Spule 55a des Regelventils 55 entregt, und die
Fühlleitung 54 gelangt in Verbindung mit der Arbeits
kammer 51c, so daß das Spülventil 51b durch Unter
druck entsprechend dem Öffnungsgrad der Drossel
klappe 7 geöffnet wird, wodurch der an der Adsorp
tionsschicht 51a adsorbierte Kraftstoffdampf ausgespült
wird.
Wenn dagegen das Spülungsperrsignal geliefert wird,
wird die Spule 55a des Regelventils 55 erregt und unter
bricht die Verbindung zwischen der Fühlleitung 54 und
der Arbeitskammer 51c, so daß der Spülvorgang durch
Schließen des Spülventils 51b unterbrochen wird.
Weitere in Fig. 11 gezeigte Schaltkreise haben die
gleichen oder äquivalente Funktionen wie beim ersten
Ausführungsbeispiel, so daß nur der Betrieb des Lernzu
stands-Bestimmungskreises 37 und des Bezeichnungs
kreises 38 erläutert wird.
Dabei wird das Lernen des Luftmengenmeßsystems
durch den Bestimmungsschaltkreis 37 und den Bezeich
nungsschaltkreis 38 z. B. während des Behälterspülzu
stands durchgeführt, wenn der Leerlaufschalter 12a aus
geschaltet und die Bedingung TC ≧ TC0 erfüllt ist, wäh
rend das Lernen des Einspritzsystems z. B. während des
Spülungssperrzustands durchgeführt wird, wenn der
Leerlaufschalter 12a eingeschaltet ist. Da somit die
Kraftstoff-Luftverhältniskorrektur unter Anwendung
der Lernkorrekturkoeffizienten KBLRC1 für das Luft
mengenmeßsystem und KBLRC2 für das Einspritzsystem
durchgeführt wird, wenn die Ist-Einspritzmenge Ti be
rechnet wird, kann eine Änderung des Kraftstoff-Luft
verhältnisses beim Umschalten zwischen dem Behälter
spülzustand und dem Behälterspülsperrzustand vermie
den werden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 ein
Regelvorgang für das Behälterspülregelventil erläutert.
In Schritt S301 liest die Steuereinheit 20A das Aus
gangssignal des Leerlaufschalters 12a aus und bestimmt,
ob dieser ein- oder ausgeschaltet bzw. ob die Drossel
klappe 12 vollständig geschlossen ist oder nicht. Dann
geht der Ablauf zu Schritt S302, wenn der Schalter aus
geschaltet ist, und zu Schritt S304, wenn er eingeschaltet
ist.
In Schritt S302 liest die Steuereinheit 20A das Kühl
mitteltemperatursignal TC vom Sensor 14 aus und be
stimmt, ob das Signal TC bei oder über dem Vorgabe
wert TC0 von z. B. 60°C liegt.
Wenn die Bedingung TC ≧ TC0 erfüllt ist, geht der Ab
lauf zu Schritt S303, in dem die Spule des Spülregelven
tils 55 in Abhängigkeit vom Spülausgangssignal entregt
wird, so daß die Fühlleitung 54 mit der Arbeitskammer
51c verbunden und das Spülventil 51b geöffnet wird, um
die Spülung durchzuführen.
Wenn dagegen in Schritt S301 der Leerlaufschalter
12a eingeschaltet ist oder das Kühlmitteltemperatursi
gnal TC die Bedingung TC < TC0 erfüllt, geht der Ablauf
zu Schritt S304, in dem der Spülvorgabekreis 45 das
Spülsperrsignal zur Aktivierung der Spule 55a des Spül
regelventils 55 liefert, so daß die Verbindung zwischen
der Fühlleitung 54 und der Arbeitskammer 51c unter
brochen wird. Durch diese Unterbrechung öffnet die
Arbeitskammer 51c zur Atmosphäre, so daß das Spül
ventil 51b geschlossen und der Spülvorgang gesperrt
wird.
Nunmehr wird der Regelablauf der Kraftstoff-Luft
verhältnisregelung der Steuereinheit 20A unter Bezug
nahme auf das Flußdiagramm von Fig. 13 beschrieben.
Da einige Schritte von Fig. 13 denjenigen von Fig. 4
entsprechen, wird der Ablauf schematisch erläutert.
In Schritt S100 werden die Maschinendrehzahl SE und
die Saugluftmenge QA berechnet.
In Schritt S102A wird die Grund-Einspritzmenge Tp
mittels der folgenden Gleichung (11) berechnet:
Tp = K × SE/QA (11)
wobei K eine Konstante ist, und der Ablauf geht zu
Schritt S103 weiter.
Der Ablauf von Schritt S103 bis Schritt S109 ent
spricht demjenigen der Steuereinheit 20 von Fig. 4 und
wird nicht nochmals erläutert.
In Schritt S110A wird der Luftmengenmeßsystem-
Lernkorrekturkoeffizient KBLRC1 durch Interpolation in
Abhängigkeit von dem Meßsystem-Lernwert KQLR vor
gegeben, der aus der Meßsystem-Lerntabelle TQLR un
ter Nutzung der Saugluftmenge QA als Parameter abge
leitet ist.
In Schritt S110B wird der Einspritzsystem-Lernkor
rekturkoeffizient KBLRC2 durch Interpolation in Abhän
gigkeit von dem Einspritzsystem-Lernwert KFLR vorge
geben, der aus der Einspritzsystem-Lerntabelle TFLR
unter Nutzung der Grund-Einspritzmenge Tp als Para
meter abgeleitet ist.
In Schritt S111A wird die Ist-Einspritzmenge Ti in
Abhängigkeit von der Grund-Einspritzmenge Tp, dem
Koeffizienten COEF für verschiedene Erhöhungen, dem
Mischungsverhältnis-Korrekturkoeffizienten α, den
Lernkorrekturkoeffizienten KBLRC1 und KBLRC2 für das
Meß- und das Einspritzsystem und dem Spannungskor
rekturkoeffizienten TS entsprechend der folgenden
Gleichung (12) vorgegeben:
Ti = Tp × COEF × α × KBLRC1 × KBLRC2 + TS (12)
Dann liefert in Schritt S112 der Vorgabekreis 41 das
dem Ist-Einspritzmengensignal Ti entsprechende Trei
berimpulssignal durch den Treiberkreis 42 an die Ein
spritzdüsen 8.
Der Lernwerterneuerungsvorgang der Steuereinheit
20A entspricht demjenigen des ersten Ausführungsbei
spiels gemäß den Flußdiagrammen von Fig. 5 mit Aus
nahme der Wahl, ob es sich um den Lernvorgang für das
Luftmengenmeßsystem oder für das Einspritzsystem
handelt. Dabei führt das System gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel den Meßsystem-Lernvorgang bei
der Behälterspülung wenigstens dann aus, wenn der
Leerlaufschalter 12a ausgeschaltet ist und die Kühlmit
teltemperatur die Bedingung TC ≧ TC0 erfüllt, und das
System führt den Einspritzsystem-Lernvorgang bei der
Sperrung der Behälterspülung durch, wenn der Leer
laufschalter 12 eingeschaltet ist. Infolgedessen hat das
System gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die
spezielle Auswirkung, eine Änderung des Kraftstoff-
Luftverhältnisses zu verhindern, wenn eine Umschal
tung zwischen Behälterspülung und Spülsperrung statt
findet, und zwar durch die Korrektur unter Anwendung
der Lernkorrekturkoeffizienten KBLRC1 und KBLRC2 für
das Meßsystem und das Einspritzsystem bei der Vorga
be der Ist-Einspritzmenge Ti.
Wie oben im einzelnen erläutert wurde, wählt das
Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystem nach
der Erfindung das Lerngebiet aus dem Luftmengenmeß
system-Lerngebiet und dem Einspritzsystem-Lernge
biet entsprechend dem Maschinenbetriebszustand aus.
Da also die Lerngebiete keine Überlappung zwischen
Einspritz- und Meßsystem aufweisen und es nicht not
wendig ist, für beide Systeme in Konflikt befindliche
Lernwerte im gleichen Lerngebiet zu haben, wirkt sich
die Erfindung vorteilhaft so aus, daß es möglich ist, die
Lerngenauigkeit, die Regelbarkeit, die Reformierung
der Abgase und den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
Wenn das System ferner mit Behälterspülung arbei
tet, ist es möglich, eine Änderung des Kraftstoff-Luft
verhältnisses entsprechend der Umschaltung zwischen
dem Spülvorgang und dem Spülsperrvorgang zu ver
meiden und dadurch das Betriebsverhalten der Brenn
kraftmaschine zu verbessern.
Claims (3)
1. Kraftstoff-Luftverhältnis-Überwachungssystem für eine Kraftfahrzeugmaschine mit:
- 1. einem Drehzahlsensor (11), der die Maschinendrehzahl (N) erfaßt, einem Kraft stoff-Luft-Verhältnissensor (15), der das Kraftstoff-Luftverhältnis der Maschine erfaßt, einem Einspritzsystem (8, 8a-8e) mit einer Einspritzdüse (8) zum Einsprit zen von Kraftstoff in eine Brennkammer der Maschine und einem Luftmengen meßsystem mit einem Luftmengensensor (13), der die Ansaugluftmenge (Q) er faßt;
- 2. einer Kraftstoff-Luftverhältnis-Rückführregelvorrichtung (35, 36), die abhängig vom gemessenen Kraftstoff-Luftverhältnis und von der Maschinendrehzahl einen Rückführ-Korrekturkoeffizienten (α) für jeden Betriebszustand der Maschine (1) ermittelt und ein Koeffizientensignal ausgibt;
- 3. einer Grundeinspritzmengen-Vorgabevorrichtung (34), die abhängig von der An saugluftmenge und der Maschinendrehzahl für jeden Betriebszustand der Maschi ne eine Grundeinspritzmenge (Tp) ermittelt und ein Grundeinspritzmengensignal ausgibt;
- 4. einer Bezeichnungsvorrichtung (38), die im Last-/Drehzahlkennfeld der Maschine abhängig von der Grundeinspritzmenge, dem Kraftstoff-Luftverhältnis und der Maschinendrehzahl einen ersten Lernbereich für das Kraftstoff-Luftverhältnis oder einen zweiten unterschiedlichen Lernbereich für die Grundeinspritzmenge (Tp) entsprechend dem Betriebszustand der Maschine auswählt und ein Auswahlsignal ausgibt;
- 5. einer ersten Lernvorrichtung (39, TQLR), die nach Wahl des ersten Lernbereiches abhängig von dem Auswahlsignal, dem Koeffizientensignal und der Ansaugluft menge einen ersten Korrekturfaktor (KBLRC1) für das Kraftstoff-Luftverhältnis aus ei ner Abweichung zwischen einem Bezugs-Kraftstoff-Luftverhältnis und einem Ist- Kraftstoff-Luftverhältnis lernt, welches ausgehend von dem Ausgangssignal des Kraftstoff-Luftverhältnissensors (15) berechnet wird, und ein Kraftstoff- Luftverhältnis-Korrektursignal ausgibt,
- 6. wobei die Grundeinspritzmengen-Vorgabevorrichtung (34) auf das Kraftstoff- Luftverhältnis-Korrektursignal die Grundeinspritzmenge mittels des ersten Kor rekturfaktors (KBLRC1) korrigiert, um präzise eine optimale Kraftstoff- Einspritzmenge entsprechend dem Betriebszustand zu bestimmen;
- 7. einer zweiten Lernvorrichtung (40, TFLR), die nach Wahl des zweiten Lernberei ches abhängig von dem Auswahlsignal, von dem Koeffizientensignal und von der Grundeinspritzmenge (Tp) einen zweiten Korrekturfaktor (KBLRC2) für die Einspritz menge aus der genannten Abweichung lernt und ein Einspritzmengen- Korrektursignal ausgibt und
- 8. einer Einspritzmengen-Vorgabevorrichtung (41), die abhängig von dem Grund einspritzmengensignal, dem Koeffizientensignal und dem Einspritzmengen- Korrektursignal eine aktuelle Einspritzmenge (Ti) abhängig von der Maschinen drehzahl (N) vorgibt derart, daß sich der erste und der zweite Lernbereich sich nicht überlappen.
2. Überwachunsgssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Lernvorrichtung (39) eine erste Tabelle enthält, in der eine Mehrzahl der ersten
Korrekturfaktoren in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge gespeichert ist, und die
zweite Lernvorrichtung (40) eine zweite Tabelle enthält, in der eine Mehrzahl der
zweiten Korrekturfaktoren in Abhängigkeit von der Maschinenlast gespeichert ist, so
daß zur Vorgabe der Ist-Einspritzmenge auf der Basis der Ansaugluftmenge und der
Maschinenlast ein erster Korrekturfaktor und ein zweiter Korrekturfaktor ausgewählt
werden.
3. Überwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Einsatz einer Behälterspülung (50), bei der verdampfter Kraftstoff in einem Kraft
stoffbehälter absorbiert und entsprechend dem Unterdruck im Bereich der Drossel
klappe (7) einer Einlaßleitung der Maschine zugeführt wird, die Bezeichnungsvor
richtung (38) ein Lernen der zweiten Lernvorrichtung (40) bezeichnet, wenn die Dros
selklappe vollständig geschlossen ist, und ein Lernen der ersten Lernvorrichtung (39)
bezeichnet, wenn die Drosselklappe geöffnet ist.
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