DE4131226A1

DE4131226A1 - Verfahren zur elektronischen steuerung eines verbrennungsmotors mit einer mehrzahl von zylindern

Info

Publication number: DE4131226A1
Application number: DE4131226A
Authority: DE
Inventors: Masami Nagano; Masahide Sakamoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1992-03-26
Anticipated expiration: 2011-09-20
Also published as: DE4131226C2; JPH04128535A; KR0166978B1; KR920006625A; JP2776971B2; US5148791A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Verbrennungsmotors mit ei ner Mehrzahl von Zylindern und insbesondere eine elektro nische Zündzeitpunktsteuerung in Verbindung mit einer elektronischen Kraftstoffeinspritzsteuerung fur einen Kraftfahrzeug-Benzinmotor mit einer Mehrzahl von Zylin dern.

Für Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere für Kraftfahrzeug- Benzinmotoren, werden sowohl strenge Abgasregelungen als auch immer höhere Leistungen gefordert. Aus diesem Grund sind derzeit Motorsteuereinrichtungen im Einsatz, in die verschiedene Arten von Daten, die die Motorbetriebsbedin gungen wie etwa die Ansaugluftströmung und die Drehzahl des Motors angeben, eingegeben werden, in denen die Werte vorgegebener Steuergrößen für die jeweiligen Zylinder auf der Grundlage dieser Daten berechnet werden und in denen die zuzuführende Kraftstoffmenge und die entsprechenden Zündzeitpunkte aufgrund dieser Steuerdaten für jeden Zy linder getrennt gesteuert werden.

In derartigen Motorsteuereinrichtungen werden die ver schiedenen Arten von Daten, die die Motorbetriebsbedin gungen angeben, im Laufe der Zeit nacheinander eingegeben und aktualisiert, ferner werden die einzuspritzende Kraftstoffmenge und der Zündzeitpunkt für den jeweiligen Zylinder auf der Grundlage der auf diese Weise aktuali sierten neuesten Daten nacheinander berechnet.

Aus JP 60-1 56 952-A (1985) ist eine Luft-/Kraftstoffver hältnis-Steuereinrichtung bekannt, die der Verringerung der Schwankungen des Motordrehmoments und daher der Ver besserung der Motorbetriebseigenschaften dient. In dieser Steuereinrichtung wird in Abhängigkeit von einem fetten oder mageren Zustand des Luft-Kraftstoffverhältnisses in bezug auf ein Soll-Luft-Kraftstoffverhältnis eine Nach eilung oder eine Voreilung des Zündzeitpunktes bewirkt und so ein optimaler Zündzeitpunkt bestimmt. In dieser Einrichtung wird die Korrektur des Zündzeitpunktes auch auf der Grundlage des jeweils neuesten Luft-Kraftstoff verhältnis-Rückkopplungskoeffizienten ausgeführt, welcher im Laufe der Zeit nacheinander aktualisiert wird.

In der herkömmlichen Luft-Kraftstoffverhältnis-Steuer einrichtung wird stets der neueste Luft-Kraftstoffver hältnis-Rückkopplungskoeffizient für die Korrektur des Zündzeitpunktes eines jeden Zylinders verwendet. Dabei wird der Frage, welcher Luft-Kraftstoffverhältnis- Rückkopplungskoeffizient für die Korrektur des Zündzeit punktes eines bestimmten Zylinders verwendet werden soll, keine besondere Beachtung geschenkt, so daß bei dieser herkömmlichen Steuereinrichtung nur eine unzureichende Unterdrückung der Schwankungen des Drehmoments zu erwar ten ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Verbren nungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern zu schaffen, das die Schwankungen des Motordrehmoments während der Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuerung wirksam unterdrücken kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemä ßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Erfindungsgemäß wird ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Rück kopplungskoeffizient, der in vorgegebenen aufeinan derfolgenden Zeitpunkten erhalten wird und für die Be rechnung der in einen bestimmten Zylinder einzuspritzen den Kraftstoffmenge verwendet wird, außerdem für die Kor rektur desjenigen Zündzeitpunktes desselben Zylinders verwendet, der unmittelbar auf den Zeitpunkt folgt, in dem die berechnete Kraftstoffmenge in diesen Zylinder eingespritzt worden ist.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Verbrennungsmotors wird der Zündzeitpunkt desjenigen Zylinders, der unmittelbar auf den Zeitpunkt folgt, in dem die berechnete Kraftstoffmenge in diesen Zylinder eingespritzt worden ist, mit dem gleichen Luft Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungskoeffizienten korri giert, der auch für die Berechnung der Kraftstoffein spritzmenge in den bestimmten Zylinder verwendet wird. Dies hat zur Folge, daß die Verwendung unterschiedlicher Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungskoeffizienten für die Bestimmung der in einen bestimmten Zylinder einzu spritzenden Kraftstoffmenge bzw. für die Bestimmung des Zündzeitpunktes für den eingespritzten Kraftstoff für denselben Zylinder aufgrund eines Unterschiedes zwischen dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und dem Zündzeitpunkt eliminiert wird, so daß eine optimale Korrektur des Zünd zeitpunktes ausgeführt werden kann, mit der das Soll- Luft-Kraftstoffverhältnis des bestimmten Zylinders er reicht wird. Da wie oben erläutert derselbe Luft-Kraft stoffverhältnis-Rückkopplungskoeffizient, der in vorgege benen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erhalten wurde und für die Berechnung der in einen bestimmten Zylinder ein zuspritzenden Kraftstoffmenge verwendet wird, auch für die Korrektur desjenigen Zündzeitpunktes desselben Zylin ders verwendet wird, der unmittelbar auf den Zeitpunkt folgt, in dem die berechnete Kraftstoffmenge in diesem Zylinder eingespritzt worden ist, können Schwankungen des Drehmoments erfindungsgemäß wirksam unterdrückt werden, so daß die Stabilität während des Leerlaufs des Motors verbessert und ein Auftreten von Stößen im Niederdreh zahlbereich verhindert werden kann.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind im Nebenanspruch und in den Unteransprüchen, die sich auf besondere Ausführungsformen der vorliegenden Er findung beziehen, angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu tert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispiel haften Verbrennungsmotor-Steuersystems, in dem die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewendet werden können;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der in Fig. 1 gezeigten Steuereinheit;

Fig. 3 ein funktionales Blockschaltbild zur Erläute rung einer Ausführungsform des erfindungsge mäßen Verfahrens zur elektronischen Steuerung eines Verbrennungsmotors;

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung eines in analoger Form dargestellten Kennfeldes, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung verwendet wird;

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung eines in di gitaler Form dargestellten Kennfeldes, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung verwendet wird;

Fig. 6 eine graphische Darstellung von Kennlinien, die eine Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt eines Motorzylinders und dem von diesem Zy linder erzeugten Motordrehmoment darstellen;

Fig. 7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischem dem Luft-Kraftstoff verhältnis eines Motorzylinders und des von diesem Zylinder erzeugten Motordrehmoments;

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt eines mit demselben Luft-Kraftstoffverhältnis versorgten Motorzylinders und dem von diesem Zylinder erzeugten Motordrehmoment;

Fig. 9 ein Zeitablaufdiagramm für die Erläuterung eines Schrittes zur Korrektur der Zündzeit punkte für die jeweiligen Zylinder gemäß ei ner Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 10, 11 jeweils Kennlinien zur Erläuterung der In halte von Zündzeitpunkt-Korrekturtabellen, die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

Fig. 12 eine Darstellung zur Erläuterung eines Be triebsbereichs des Verbrennungsmotor-Steuer systems, in dem die vorliegende Erfindung ge eignet angewendet wird;

Fig. 13 eine Darstellung zur Erläuterung einer Si gnalwellenform, die in einen O₂-Sensor des Verbrennungsmotor-Steuersystems für die bord interne Verschlechterungs- oder Ausfalldia gnose gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingegeben wird;

Fig. 14 eine Darstellung zur Erläuterung der Sprungantworten eines O₂-Sensoren, wenn das in Fig. 13 gezeigte Signal in diesen eingege ben wird;

Fig. 15 ein funktionales Blockschaltbild zur Erläute rung des Verfahrens gemäß einer weiteren Aus führungsform der vorliegenden Erfindung, die in einem Verbrennungsmotor-Steuersystem, in dem ein Gerät für die bordinterne Verschlech terungs- oder Ausfalldiagnose eines O₂-Sen sors eingebaut ist, angewendet wird;

Fig. 16, 17 Flußdiagramme zur Erläuterung von Verfahrens schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 18, 19 graphische Darstellungen zur Erläuterung von Testergebnissen, für die die vorliegende Er findung in auf dem Markt erhältlichen Kraft fahrzeugen angewendet worden ist.

In Fig. 1 ist ein Beispiel eines Verbrennungsmotor-Steu ersystems gezeigt, in dem die vorliegende Erfindung ange wendet werden kann. Die einem Motor 7 zuzuführende Luft wird über einen Einlaßkanal 2 eines Luftfilters 1 ange saugt und strömt an einem die Ansaugluft-Strömungsrate erfassenden Hitzdraht-Luftströmungsmesser 3 vorbei durch einen Kanal 4 und einen Drosselklappenkörper 5, in dem eine die Ansaugluft-Strömungsrate steuerende Drossel klappe eingebaut ist, in einen Sammler 6. Im Sammler 6 wird die angesaugte Luft auf die entsprechenden Ansaug rohre 8, die mit den jeweiligen Zylindern des Motors 7 verbunden sind, verteilt und in die entsprechenden Zylin der eingeleitet.

Andererseits wird ein Kraftstoff wie etwa Benzin einer Kraftstoffrohrleitung, die einen Kraftstoffschieber 11, ein Kraftstoffilter 12, Kraftstoffeinspritzdüsen 13 und einen Kraftstoffdruckregler 14 enthält, zugeführt, nach dem der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank gepumpt und mittels einer Kraftstoffpumpe 10 mit Druck beaufschlagt worden ist. Der Druck des Kraftstoffs wird vom obener wähnten Kraftstoffdruckregler 14 auf einen vorgegebenen Druck eingestellt. Der druckregulierte Kraftstoff wird von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 13, die an den jeweiligen Ansaugrohren 8 der entsprechenden Zylinder an geordnet sind, in das entsprechende Ansaugrohr 8 einge spritzt.

Die Ausgangssignale des Luftströmungsmessers 3, die die Ansaugluft-Strömungsrate darstellen, werden in eine Steuereinheit 15 eingegeben.

Am Drosselklappenkörper 5 ist ein Drosselklappensensor 18 angeordnet, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe er faßt; die Ausgabe des Drosselklappensensors 18 wird eben falls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

In einem Zündverteiler 16 ist ein Kurbelwinkelsensor ein gebaut. Von diesem Kurbelwinkelsensor werden Referenzwin kelsignale REF, die die Drehposition der Kurbelwelle dar stellen, und Winkelsignale POS, die für die Erfassung der Drehzahl verwendet werden, ausgegeben und ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

In einem Auspuffrohr ist ein O₂-Sensor 20 angeordnet, der feststellt, ob das Luft-Kraftstoffverhältnis in bezug auf ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoffverhältnis fett oder mager ist; die Ausgangssignale des O₂-Sensors werden ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben. In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Steuereinheit 15 gezeigt. Der Hauptteil dieser Steuereinheit 15 umfaßt ein EPROM, eine MPU, ein ROM und eine einen A/D-Umsetzer enthaltende E/A-LSI-Schaltung. In die Steuereinheit 15 werden als Einga ben wie oben beschrieben Signale von den die Motorbe triebsbedingungen erfassenden verschiedenen Sensoren ein gegeben. Die Steuereinheit 15 führt eine vorgegebene Ver arbeitung aus und gibt verschiedene Arten von Steuersi gnalen aus, die als Ergebnis der Verarbeitung erhalten worden sind. Diese vorgegebenen Steuersignale werden über einen Leistungstransistor 19 an die obenerwähnten Kraft stoffeinspritzventile 13 und an eine Zündspule 17 ausge geben, wodurch die Kraftstoffversorgungssteuerung und die Zündzeitpunkt-steuerung ausgeführt werden.

Nun werden mit Bezug auf das in Fig. 3 gezeigte funktio nale Blockschaltbild Einzelheiten der von der Steuerein heit 15 ausgeführten Steuerungen gemäß einer Ausführungs form der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Zunächst wird der Schritt der Berechnung des Zündzeit punktes erläutert. Der Zündzeitpunkt wird durch Bezug nahme auf ein Kennfeld erhalten, das als Abszissen die Motordrehzahl N_e und die Basisimpulsbreite T_p, welche einen Basiswert für die Kraftstoffeinspritzmenge bildet, umfaßt. In den Fig. 4 und 5 sind Beispiele dieser Kenn felder gezeigt. In Fig. 4 ist ein Kennfeld in analoger Form gezeigt, während in Fig. 5 ein Kennfeld in digitaler Form gezeigt ist, wobei beide Kennfelder im wesentlichen den gleichen Inhalt besitzen. Da die Basisimpulsbreite T_p die Motorlast wie etwa den Motor-Saugunterdruck P_c dar stellt, können für die Bezugnahme auf das Kennfeld an statt der Basisimpulsbreite T_p die Daten LDATA, die die Motorlast direkt darstellen, verwendet werden.

In Fig. 5 sind die beiden Abszissenachsen des Kennfeldes jeweils in sechzehn Bereiche unterteilt, so daß das Kenn feld insgesamt 256 Daten enthält. In den entsprechenden Bereichen werden nacheinander die Zündzeitpunkte in der Umgebung des minimalen besten Drehmoments (MBT) gespei chert, die durch die Messung der Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt ADV und dem erzeugten Drehmoment bei kon stant gehaltener Motorbetriebsbedingung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, erhalten werden.

Nun wird ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungs- Steuersystem erläutert. Das System ist so beschaffen, daß es das Luft-Kraftstoffverhältnis stets in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnisses hält, um die Wirkung eines Dreiwegekatalysators am wirksamsten ausnutzen zu können.

In dem Steuersystem wird eine PI-(Proportional- und Inte gral-)Steuerung angewendet, so daß das Luft-Kraftstoff verhältnis zwischen fetten und mageren Zuständen bezüg lich des stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnisses wechselt. Daher ändert sich das erzeugte Drehmoment in Abhängigkeit vom Wechsel des Luft-Kraftstoffverhältnisses zwischen einem mageren Luft-Kraftstoffverhältnis A/FL und einem fetten Luft-Kraftstoffverhältnis A/FR zwischen den Werten T_L und T_R, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Dadurch wird die Stabilität des Motorbetriebs während des Leerlaufs verschlechtert, wodurch Stöße verursacht werden.

In Fig. 8 ist eine Drehmomentkennlinie in Abhänigigkeit vom Zündzeitpunkt gezeigt. Aus der Figur ist ersichtlich, daß durch die Steuerung des Zündzeitpunktes die durch den obenerwähnten Wechsel des Luft-Kraftstoffverhältnisses erzeugte Schwankung des Motordrehmomentes verhindert wer den kann.

Es ist bekannt, daß die sich einstellenden Luft-Kraft stoffverhältnisse durch Luft-Kraftstoffverhältnis-Rück kopplungskoeffizienten bestimmt werden können.

Die vorliegende Erfindung macht daher von den beiden obenerwähnten Sachverhalten, d. h. von der Veränderbarkeit des Motordrehmoments in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoff verhältnis und vom Zündzeitpunkt und von der Bestimmbar keit des Luft-Kraftstoffverhältnisses anhand von Luft- Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungskoeffizienten Gebrauch, was im folgenden mit Bezug auf Fig. 9 erläutert wird.

In Fig. 9 ist eine Beziehung zwischen einem solchen Luft- Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungskoeffizienten, zwischen dem Zündzeitpunkt-Korrekturwert, zwischen dem Kraftstoff einspritzzeitpunkt und zwischem den Zündzeitpunkt für die jeweiligen Zylinder gezeigt.

Für den Zylinder mit der Nummer 1 wird die Kraftstoffein spritzmenge unter Berücksichtigung des Luft-Kraftstoff verhältnis-Rückkopplungskoeffizienten α₁ berechnet. Wenn daher wird für das Luft-Kraftstoffverhältnis des 1. Zy linders festgestellt wird, daß es um den Wert α₁ angerei chert werden soll, wird eine Nacheilung des Zündzeitpunk tes bewirkt, um eine durch das entsprechende angerei cherte Luft-Kraftstoffverhältnis bewirkte Erhöhung des Drehmoments zu unterdrücken.

In Fig. 10 ist eine Beziehung zwischen der Abweichung Δα des Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungskoeffizienten vom Wert α = 1,0 bzw. von dessen Mittelwert und dem Zünd zeitpunkt-Korrekturwert ΔADVα gezeigt.

Da das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F im ersten Zylinder um α₁ angereichert worden ist, wird der Zündzeitpunkt für den ersten Zylinder folgendermaßen bestimmt:

FADV1 = ADVM - ΔADVα₁

wobei ADVM ein Wert ist, der auf der Grundlage der Motor drehzahl N_e und der Basisimpulsbreite T_p aus dem in den Fig. 4 oder 5 gezeigten Kennfeld entnommen wird. Die gleichen Schritte werden für den dritten Zylinder, den vierten Zylinder und den zweiten Zylinder ausgeführt, so daß eine Schwankung des Motordrehmoments aufgrund des Wechsels des Luft-Kraftstoffverhältnisses unterdrückt wird.

Für eine weitere, genaue Zündzeitpunktkorrektur ist es wünschenswert, die aus dem Kennfeld entnommenen Werte in Abhängigkeit von deren Größen zu korrigieren. Da während einer Teillastbedingung für die Zündzeitpunkte eine Vor eilung bewirkt wird und die Neigung der erzeugten Drehmo mentkurve bezüglich des Zündwinkels im allgemeinen gering ist, wird der Zündzeitpunkt-Korrekturwert vorzugsweise bei einer solchen Lastbedingung erhöht. In Fig. 11 ist der Zündzeitpunkt-Korrekturwert ΔADVM in bezug auf einen aus dem Kennfeld entnommenen Wert ADVM gezeigt. Wenn diese weitere Zündzeitpunktkorrektur berücksichtigt wird, ergibt sich für den Zündzeitpunkt FADV1 des ersten Zylin ders die folgende Beziehung:

FADV1 = ADVM - ΔADVα₁ - ΔADVM1

Der schraffierte Bereich in Fig. 12 gibt den Betriebsbe reich des Verbrennungsmotor-Steuersystems an, in dem die gegenwärtig beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geeignet angewendet werden kann.

Nun wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die bei einem Verbrennungsmotor- Steuersystem angewendet wird, das eine bordinterne Dia gnose eines O₂-Sensors im Hinblick auf dessen Verschlech terung oder dessen Ausfall ausführt.

Für die Ausführung der bordinternen Diagnose des O₂-Sen sors wird der O₂-Rückkopplungskoeffizient α festgehalten, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt worden ist, au ßerdem wird das Luft-Kraftstoffverhältnis unter Verwen dung von Diagnosesignalen, wie sie in Fig. 13 gezeigt sind, zwischen fetten und mageren Zuständen geändert. Die Diagnosesignale werden von einer Einrichtung zur Erzeu gung von O₂-Sensor-Diagnosesignalen erzeugt, um anhand von erhaltenen Sprungantwortkennlinien des O₂-Sensors, wie sie in Fig. 14 gezeigt sind, die Verschlechterung oder den Ausfall des O₂-Sensors zu bestimmen.

Da das Luft-Kraftstoffverhältnis während der bordinternen Diagnose des O₂-Sensors hinsichtlich einer Verschlechte rung oder eines Ausfalls tatsächlich verändert wird, wird eine Schwankung der Motordrehzahl bewirkt, so daß die vorliegende Erfindung auch auf die Zeitperiode der bordinternen Diagnose des O₂-Sensors hinsichtlich einer Verschlechterung oder eines Ausfalls angewendet werden kann. Das heißt, daß der oben erläuterte Basiszünd zeitpunkt auf die gleiche Weise korrigiert wird, indem von demselben Signalwert von der Einrichtung zur Erzeu gung des O₂-Sensor-Diagnosesignals, der bereits für die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge verwendet worden ist, Gebrauch gemacht wird. Dadurch wird die Schwankung des Motordrehmoments aufgrund einer Luft-Kraftstoffver hältnis-Schwankung unterdrückt.

In Fig. 15 ist ein funktionales Blockschaltbild gezeigt, das der Erläuterung der Schritte dient, die in einer wei teren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausge führt werden, wenn die Erfindung auf ein elektronisches Verbrennungsmotor-Steuersystem mit einer Einrichtung zur bordinternen Diagnose eines O₂-Sensors hinsichtlich einer Verschlechterung oder eines Ausfalls angewendet wird.

In Fig. 15 sind zu dem in Fig. 3 gezeigten funktionalen Blockschaltbild die Funktionen der Unterscheidung der O₂- Sensor-Diagnosebedingung, des Erzeugens eines O₂-Sensor- Diagnosesignals, des Festlegens des O₂-Rückkopplungskoef fizienten α und des Umschaltens des O₂-Rückkopplungskoef fizienten zwischen dem berechneten Wert und dem festen Wert hinzugefügt.

Wenn die O₂-Sensor-Diagnosebedingung erfüllt ist, wird die Umschaltfunktion aktiviert, derart, daß die α-Festle gungsfunktion ausgeführt wird, so daß einerseits der fe stgelegte Wert α und andererseits der K-Wert, der das Luft-Kraftstoffverhältnis gemäß dem in Fig. 13 gezeigten Muster ändert, für die Funktion der Berechnung der Basis- Kraftstoffeinspritzimpulsbreite T_p verwendet wird und schließlich der Zündzeitpunkt für denjenigen Zylinder, in den der Kraftstoff entsprechend dem berechneten Intervall T_n eingespritzt worden ist auf der Grundlage der Rückwirkung des K-Wertes auf den berechneten Wert T_in korrigiert wird.

Selbst wenn sich daher das Luft-Kraftstoffverhältnis ver ändert, werden einerseits die Schwankung des Motor drehmoments und andererseits die Schwankung der Motor drehzahl unterdrückt.

In den Fig. 16 und 17 sind Flußdiagramme gezeigt, die der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung mittels eines Programms für einen Mikrocomputer dienen. Fig. 16 ist ein Flußdiagramm für ein Programm, das nach jeweils 10 ms ge startet wird, wobei die Verarbeitung Schritt für Schritt ausgeführt wird. In den Schritten 101 bis 103 werden die Werte für die Motordrehzahl N_e, die Ansaugluft-Strömungs rate Q_a bzw. die Basisimpulsbreite T_p berechnet. Dann wird im Schritt 104 auf der Grundlage des Ausgangssignals vom O₂-Sensor der Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopp lungskoeffizient α berechnet. Im Schritt 105 wird die Be rechnung der korrigierten Kraftstoffeinspritzimpulsbreite T_n auf der Grundlage des berechneten Luft-Kraftstoffver hältnis-Rückkopplungskoeffizienten α ausgeführt. Dann wird im Schritt 106 durch die Bezugnahme auf ein Kennfeld und unter Verwendung der in den vorherigen Schritten berechneten Werte von N_e und T_in der Basiszündzeitpunkt ADVM erhalten.

In Fig. 17 ist ein Flußdiagramm gezeigt, das der Erläute rung eines Programms dient, das durch eine aufgrund einer Motor-Bezugsposition bewirkten Unterbrechung ausgeführt wird. Im vorliegenden Fall eines Vierzylindermotors wird das Programm jeweils nach einem Kurbelwinkel von 180° ausgeführt. Zunächst wird in den Schritten 201, 204 und 207 ein Zylinder identifiziert, in den momentan Kraft stoff eingespritzt wird. Dann geht die Verarbeitung zu den entsprechenden Schritten 202, 205, 208 und 210. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß zum gegenwärtigen Zeitpunkt die berechnete Kraftstoffmenge in den ersten Zylinder eingespritzt werden soll, geht die Verarbeitung zum Schritt 202, in dem die Kraftstoffeinspritzimpuls breite T_in in einem Register als Wert gesetzt wird, gemäß dem in den ersten Zylinder Kraftstoff eingespritzt werden soll, während im Schritt 203 der momentane O₂-Rückkopp lungskoeffizient α₁ in einem Speicher gespeichert wird. Ebenso werden die entsprechenden Kraftstoffeinspritzim pulsbreiten T_in für die weiteren Zylinder im Register ge setzt und die jeweiligen O₂-Rückkopplungskoeffizienten α_i (i = 2 bis 4) werden im Speicher gespeichert. Dann wird in den Schritten 212, 213 und 214 festgestellt, für wel chen Zylinder als nächstes eine Zündung erfolgen soll. Wenn z. B. angenommen wird, daß die nächste Zündung für den vierten Zylinder erfolgen soll, geht die Verarbeitung zum Schritt 215, in dem auf der Grundlage des vorher ge setzten Wertes α₄ die Zündzeitpunkt-Korrekturkomponente ΔADVα berechnet wird. Dann wird im Schritt 216 festge stellt, ob α₄ größer oder kleiner als 1,0 ist. Wenn α 1,0 ist, geht die Verarbeitung zum Schritt 217, in dem die Zündzeitpunkt-Korrekturkomponente ΔADVA vom Basis zündzeitpunktwert ADVM subtrahiert wird, woraufhin das Ergebnis in einem für die Zündzeitpunktsteuerung verwen deten Register gesetzt wird. Wenn andererseits α₄ < 1,0 ist, geht die Verarbeitung zum Schritt 218, in dem die Zündzeitpunkt-Korrekturkomponente ΔADVα zum Basiszünd zeitpunktwert ADVM addiert wird, und das Ergebnis in ei nem für die Zündzeitpunktsteuerung verwendeten Register gesetzt wird. Durch diesen Aufbau wird die Steuerung der Voreilung und der Nacheilung des Zündzeitpunktes auf der Grundlage desselben O₂-Rückkopplungskoeffizienten α aus geführt. Dabei werden die Schritte 215 bis 218 für den vierten Zylinder zum Schritt 301 zusammengefaßt, ferner wird angenommen, daß die Schritte 302 bis 304 jeweils zum Schritt 301 äquivalente Schritte für den ersten, den zweiten bzw. den dritten Zylinder enthalten, so daß in den Schritten 302, 303 und 304 unter Verwendung des je weiligen O₂-Rückkopplungskoeffizienten α_i (i = 1 bis 3) die entsprechenden Zündzeitpunkt-Einstellverarbeitungen wie im Schritt 301 ausgeführt werden.

In den Fig. 18 und 19 sind Testergebnisse bei auf dem Markt erhältlichen Kraftfahrzeugen gezeigt, die die Wir kung der vorliegenden Erfindung bestätigen.

In Fig. 18 sind Stabilitätstest-Ergebnisse während des Leerlaufs gezeigt, die eine Verringerung der Schwankungs breite der Motordrehzahl von 40 min^-1 30 min^-1 zei gen.

In Fig. 19 sind Meßergebnisse für die Rückwärts- und Vor wärtsbeschleunigung G des Kraftfahrzeugs bei einer einge stellten konstanten Geschwindigkeit von 1000 min^-1 im zweiten Gang gezeigt; die Ergebnisse zeigen eine starke Verringerung der Schwankungsbreite von 0,041 G auf 0,02 G.

Claims

1. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Ver brennungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern, mit den Schritten
des aufeinanderfolgenden Aufnehmens von Motorpa rametern (N_e, Q_a) für die jeweiligen Zylinder, die die Motorbetriebsbedingungen an entsprechenden, getrennten Zeitpunkten darstellen; und
des Bestimmens von in die jeweiligen Zylinder einzuspritzenden Basiskraftstoffmengen (T_p) auf der Grundlage der für die jeweiligen Zylinder aufgenommenen entsprechenden Motorparameter (N_e, Q_a), gekennzeichnet durch die Schritte
des Korrigierens der für die jeweiligen Zylinder bestimmten Basiskraftstoffmengen (T_p) mittels der in vor gegebenen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erhaltenen O₂- Rückkopplungskoeffizienten (α);
des Bestimmens derjenigen Basiszündzeitpunkte (ADVM) für die jeweiligen Zylinder, die direkt auf die Kraftstoffeinspritzung der korrigierten Kraftstoffmenge (T_in) folgen, auf der Grundlage derselben Motorparameter (N_e, Q_a), die für die Bestimmung der entsprechenden Ba siskraftstoffmengen (T_p) für die jeweiligen Zylinder ver wendet wurden; und
des Korrigierens der bestimmten Basiszündzeit punkte (ADVM) für die jeweiligen Zylinder unter Verwen dung derselben O₂-Rückkopplungskoeffizienten (α), die für die Korrektur der entsprechenden Basiskraftstoffmengen (T_p) für die jeweiligen Zylinder verwendet wurden.

2. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Ver brennungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturbe trag (δADVM) der Zündzeitpunkte (ADVM) für die jeweili gen Zylinder unter einer Teillastbedingung größer als un ter einer Vollastbedingung festgesetzt wird.

3. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Ver brennungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündzeit punkt-Korrekturschritt inaktiviert wird, wenn die Motor drehzahl ungefähr 3000 min^-1 erreicht hat.

4. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Ver brennungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündzeit punkt-Korrekturschritt inaktiviert wird, wenn die Motor drehzahl ungefähr 1000 min^-1 erreicht hat.

5. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Ver brennungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturen der Zündzeitpunkte für die jeweiligen Zylinder so ausge führt werden, daß durch Schwankungen des Luft-Kraftstoff verhältnisses bewirkte Motordrehzahlschwankungen in den jeweiligen Zylindern kompensiert werden.

6. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Ver brennungsmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern, mit den Schritten
des aufeinanderfolgenden Aufnehmens von Motorpa rametern (N_e, Q_a) für die jeweiligen Zylinder, die die Motorbetriebsbedingungen an entsprechenden, getrennten Zeitpunkten darstellen; und
des Bestimmens von in die jeweiligen Zylinder einzuspritzenden Basiskraftstoffmengen (T_p) auf der Grundlage der entsprechenden Motorparameter (N_e, Q_a), die für die jeweiligen Zylinder aufgenommen wurden, gekennzeichnet durch die Schritte
des Erzeugens eines Signals (K) für die Ver schlechterungsprüfung oder die Fehlerdiagnose eines O₂- Sensors (20), wenn eine vorgegebene Diagnosebedingung er füllt ist;
des Korrigierens der bestimmten Basiskraftstoff mengen (T_p) für die jeweiligen Zylinder mit dem in vorge gebenen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erhaltenen Si gnal (α, K);
des Bestimmens von Basiszündzeitpunkten (ADVM) für diejenigen Zylinder, die direkt auf die Einspritzung der korrigierten Kraftstoffmengen (T_in) folgen, auf der Grundlage derselben Motorparameter (N_e, Q_a), die für die Bestimmung der entsprechenden Basiskraftstoffmengen (T_p) für die jeweiligen Zylinder verwendet wurden; und
des Korrigierens der bestimmten Basiszündzeit punkte (ADVM) für die jeweiligen Zylinder unter Verwen dung desselben Signals (α, K), das für die Korrektur der entsprechenden Basiskraftstoffmengen (T_p) für die jewei ligen Zylinder verwendet wurde.