DE4235503A1 - Steuersystem fuer luft-/kraftstoffverhaeltnis fuer verbrennungsmotoren - Google Patents
Steuersystem fuer luft-/kraftstoffverhaeltnis fuer verbrennungsmotorenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für das
Luft-/Kraftstoffverhältnis für Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 und insbesondere einen Detektor, der die
Verschlechterung von in einem derartigen System verwendeten
Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensoren erfaßt.
In Steuersystemen für das Luft-/Kraftstoffverhältnis (das im folgenden
mit LKV bezeichnet wird), die einen LKV-Sensor für die ununterbro
chene Erfassung des LKVs anhand der Sauerstoffkonzentration im Ab
gas verwenden, kann ein Luft-/Kraftstoffgemisch erhalten werden, des
sen LKV in einem weiten Bereich variieren kann. Dieses LKV kann
auch das theoretische LKV enthalten, was jedoch nicht zwingend ist.
Hierzu wird entsprechend der Motorlast und der Drehzahl eine
Basis-Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt, ferner wird der von einer Kraftstof
feinsritzeinrichtung eingespritzte Kraftstoff auf der Grundlage der Dif
ferenz zwischen dem vom LKV-Sensor erfaßten Ist-LKV und einem
Soll-LKV in einer Rückkopplungssteuerung korrigiert.
In einem LKV-Steuersystem dieses Typs ist die Genauigkeit des
LKV-Sensors von äußerster Wichtigkeit, so daß bei einer Verschlechterung
des LKV-Sensors die Genauigkeit der LKV-Steuerung ebenfalls ab
nimmt.
Beispielsweise ist aus JP 62-1 86 029-A ein Verfahren zur Erfassung der
Verschlechterung von LKV-Sensoren bekannt.
In diesem Erfassungsverfahren wird festgestellt, ob der aus der Diffe
renz zwischen dem Ausgang des LKV-Sensors und einem Soll-LKV
berechnete Rückkopplungskorrektur-Koeffizient in einem vorgegebenen
Bereich liegt. Wenn der Wert dieses Koeffizienten außerhalb dieses Be
reichs liegt, wird entschieden, daß sich der LKV-Sensor verschlechtert
hat.
Der Rückkopplungskorrektur-Koeffizient kann jedoch nicht nur auf
grund einer Verschlechterung des LKV-Sensors, sondern auch auf
grund anderer Faktoren wie etwa einer ungleichmäßigen oder ver
schlechterten Leistung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung oder des
Luftströmungssensors, der die Ansaugluftmenge des Motors erfaßt, au
ßerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen. Bei Verwendung des er
wähnten Verfahrens besteht daher die Möglichkeit, daß eine Ver
schlechterung des LKV-Sensors festgestellt wird, selbst wenn dies nicht
der Fall ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verschlech
terung eines LKV-Sensors genau zu bestimmen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Feststel
lung in einem LKV-Steuerprozeß zu verwirklichen.
Diese Aufgaben werden bei einem Steuersystem der gattungsgemäßen
Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1.
Die Aufgaben werden in einem Steuersystem der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß ferner gelöst durch die Merkmale im kennzeichnen
den Teil des Anspruches 2.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind im Un
teranspruch, der sich auf eine bevorzugte Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung bezieht, angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausfüh
rungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines LKV-Steuersystems
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein Schaltbild eines im LKV-Steuersystem von Fig. 1 ver
wendeten LKV-Sensors;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuereinheit;
Fig. 4 ein Flußdiagramm eines LKV-Einstellprozesses, der von der
Steuereinheit ausgeführt wird;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines von der Steuereinheit ausgeführten
Steuerprozesses für ein theoretisches LKV;
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Lernprozesses in der Steuerung des
theoretischen LKV;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines von der Steuereinheit ausgeführten
Steuerprozesses für ein mageres LKV;
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Lernprozesses im Steuerprozeß für
ein mageres LKV;
Fig. 9 ein Flußdiagramm eines von der Steuereinheit ausgeführten
Verschlechterungsbeurteilungsprozesses; und
Fig. 10 einen Graphen, der die Ausgangskennlinien eines LKV-Sen
sors angibt.
Zu Beginn der Beschreibung wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Die
von einem Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor 1 angesaugte Luft wird
von einem Luftfilter 2 über einen Ansaugkanal 3 angesaugt, ferner
wird von einer in jedem Zylinder des Motors 1 vorgesehenen Kraftstof
feinspritzeinrichtung 4 Kraftstoff in den Ansaugkanal eingespritzt.
Das im Motor 1 verbrannte Gas wird über einen Auspuffkanal 5 in ei
nen katalytischen Umwandler 6 eingeleitet, in dem toxische Komponen
ten des verbrannten Gases (CO, HC, NOx) beseitigt werden.
Die Ansaugluftmenge wird von einem Luftströmungssensor 7 vom
Hitzdrahttyp erfaßt, wobei diese Menge mittels einer Drosselklappe 8
gesteuert wird, die in Verbindung mit dem Gaspedal des Kraftfahr
zeugs arbeitet.
Die Öffnung der Drosselklappe 8 wird mittels eines Drosselklappenöff
nungswinkel-Sensors 9 erfaßt. Die Drehzahl wird mittels eines Kur
belwinkelsensors 11 erfaßt, der in einem Verteiler 10 eingebaut ist,
ferner wird die Temperatur des in einem Wassermantel des Verbren
nungsmotors zirkulierenden Kühlwassers mittels eines Wassertempera
tursensors 12 erfaßt.
Ein Leerlaufschalter 27 erfaßt die Leerlaufstellung des Getriebesystems
des Fahrzeugs, während ein Geschwindigkeitssensor 28 die Fahrzeug
geschwindigkeit erfaßt.
Die Sauerstoffkonzentration des vom Verbrennungsmotor 1 ausgesto
ßenen Abgases entspricht direkt dem LKV des dem Verbrennungsmo
tor 1 zugeführten Luft-/Kraftstoffgemischs. Ein im Auspuffrohr 5 ein
gebauter LKV-Sensor 13 erfaßt anhand der Sauerstoffkonzentration im
Auspuffrohr 5 das LKV des Verbrennungsmotors 1. Der LKV-Sensor
besitzt Charakteristiken, die ihm die Erfassung des LKV in einem wei
ten Bereich zwischen einem fetten Gemisch und einem mageren Ge
misch erlauben.
Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt ein derartiger LKV-Sensor 13 eine At
mosphärenkammer 15 und eine Diffusionskammer 17, die von einem
Sauerstoffionen leitenden Elektrolyten 14 wie etwa Zirkon(di)oxid um
geben sind. Das Abgas wird durch eine Durchgangsöffnung 16 in die
Diffusionskammer 17 eingeleitet, in der durch Überziehen der Flächen
der Innenwand und der Außenwand der Diffusionskammer 17 poröse
Platinelektroden 18 bis 21 ausgebildet sind.
Wenn zwischen den Elektroden 20 und 21, die beiderseits des Trocke
nelektrolyten 14 angeordnet sind, ein Strom fließt, bewegen sich Sau
erstoffionen zwischen den Elektroden durch den Elektrolyten 14 in der
dem Strom entgegengesetzten Richtung. In diesem Fall ist der Strom
direkt proportional zum Partialdruck des Sauerstoffs im Abgas in der
Nähe der Elektrode 20.
Die Elektroden 18 und 19, die auf ähnliche Weise beiderseits des
Trockenelektrolyten 14 angeordnet sind, erfassen den obenerwähnten
Partialdruck, wobei die Elektrode 18 eine entsprechende Spannung VS
ausgibt.
Diese Spannung VS und eine Referenzspannung VR werden in einen
Differenzverstärker 22 eingegeben. Wenn der Ausgang dieses Verstär
kers 22 mit der Elektrode 21 verbunden ist, fließt zwischen der Elek
trode 20 und Masse ein Strom Ip, dessen Richtung und dessen Wert in
Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Partialdruck des Sauer
stoffs im Abgas und dem Partialdruck des Sauerstoffs in der Nähe der
Elektrode 20 variieren. Durch die Messung dieses Stroms Ip kann da
her der Partialdruck des Sauerstoffs im Abgas erfaßt werden.
Der Verbrennungsmotor 1 umfaßt außerdem ein Leerlauf-Luftsteuer
ventil 24, das die Ansaugluftmenge steuert, wenn sich der Motor im
Leerlauf befindet, einen Luftregler 25, der die Ansaugluftmenge bei
kalt betriebenem Motor erhöht, und einen Behälter 26, der im Kraft
stofftank vorhandenen Kraftstoffdampf in den Verbrennungsmotor 1
einleitet und verbrennt.
Die Signale vom Luftströmungssensor 7, vom Drosselklappenöff
nungswinkel-Sensor 9, vom Kurbelwinkelsensor 11, vom Wassertem
peratursensor 12, vom LKV-Sensor 13, vom Leerlaufschalter 27 und
vom Geschwindigkeitssensor 20 werden zusammen mit dem Signal
vom Zündschalter des Fahrzeugs in eine Steuereinheit 30 eingegeben.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Steuereinheit 30 einen Mikroprozes
sor, der wiederum eine CPU 31, ein ROM 32, ein RAM 33, eine
Schnittstelle (E/A) 34, ein Sicherungs-RAM (Si-RAM) 35 und einen
A/D-Umsetzer (ADU) 36 umfaßt. Diese Steuereinheit 30 steuert die
von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 4 eingespritzte Kraftstoffmenge
gemäß den obenerwähnten Signalen und stellt ferner die Verschlechte
rung des LKV-Sensors 13 fest. Nun werden mit Bezug auf die Flußdia
gramme der Fig. 4 bis 9 die Funktionen der Steuereinheit 30 beschrie
ben.
Zunächst wird anhand der Beziehung:
Ti=Tp·COEF·TDML·α·Lα+Ts,
eine Kraftstoffeinspritzimpulsbreite Ti berechnet, die die von der Kr
aftstoffeinspritzeinrichtung 4 einzuspritzende Kraftstoffmenge darstellt,
wobei Tp eine Basis-Einspritzimpulsbreite ist. Diese Basis-Einspritzim
pulsbreite Tp wird anhand der folgenden Beziehung
Tp = Kc·Qa/Ne
berechnet, wobei Qa die Ansaugluftmenge ist, Ne die Motordrehzahl ist
und Kc eine Konstante ist.
Der Wert COEF stellt die Summe der verschiedenen Korrekturkoeffi
zienten dar, die anhand der Motorbetriebszustände, z. B. der Motor
drehzahl, der Wassertemperatur und der seit dem Einschalten des
Zündschalters verstrichenen Zeit bestimmt werden. Diese Koeffizienten
werden aus vorgegebenen Tabellen ausgelesen.
Der Wert TDML ist ein eingestellter Wert eines LKV, der durch den
Ausdruck (theoretisches LKV)/(Soll-LKV) gegeben ist.
a ist ein Rückkopplungskorrekturkoeffizient des LKVs, der anhand der
Differenz zwischen dem Ausgang des LKV-Sensors 13 (Ist-LKV) und
dem Soll-LKV bestimmt wird, während Lα ein Lernsteuerungskoeffizi
ent ist, der aus dem Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α gelernt
wird.
Ts ist eine ineffektive Impulsbreite.
Die Steuereinheit 30 gibt ein dieser Einspritzimpulsbreite Ti entspre
chendes Impulssignal an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 4 aus und
steuert dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge, d. h. das LKV.
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, in dem das Soll-LKV gesetzt wird. In ei
nem Schritt 101 werden die Betriebszustände wie etwa die Ansaugluft
menge Qa, die Motordrehzahl Ne und die Wassertemperatur Tw ausge
lesen, woraufhin in einem Schritt 102 festgestellt wird, ob die Betriebs
zustände für die Setzung eines mageren LKV geeignet sind.
Wenn sich beispielsweise der Motor nicht im kalten Zustand befindet
und die Last gering ist, wird im Schritt 103 das Soll-LKV auf ein ma
geres LKV gesetzt. Wenn im Schritt 102 festgestellt wird, daß die Be
triebszustände nicht für die Setzung eines mageren LKV geeignet sind,
wird im Schritt 104 das Soll-LKV auf das theoretische LKV gesetzt, so
daß der Motor mit dem theoretischen LKV läuft.
Wenn der Motor beginnt, beim theoretischen LKV zu laufen, werden
ein Rückkopplungskorrekturkoeffizient αs und ein Lernsteuerungskoef
fizient Lαs entsprechend den Flußdiagrammen der Fig. 5 und 6 berech
net. Dann werden eine LKV-Rückkopplungssteuerung und eine
LKV-Lernsteuerung ausgeführt.
In Fig. 5 wird im Schritt 201 anhand der Betriebszustände festgestellt,
ob sich der Motor in einem Rückkopplungssteuerbereich befindet, was
z. B. ausschließt, daß sich der Motor in kaltem Zustand, also in einer
Periode direkt nach dem Anlassen, befindet, daß sich der Motor im
Leerlauf befindet oder daß die Drosselklappe vollständig geöffnet ist.
Wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 1 im Rückkopplungssteuer
bereich befindet, wird die dem Schritt 203 folgende Steuerung ausge
führt. Wenn im Schritt 201 festgestellt wird, daß sich der Motor nicht
im Rückkopplungssteuerbereich befindet, wird der Rückkopplungssteu
erkoeffizient αs auf den Wert "1" gesetzt, wobei eine Rückkopplungs
steuerung nicht ausgeführt wird.
Wenn sich der Motor dagegen im Rückkopplungssteuerbereich befindet
und die vom LKV-Sensor 13 ausgegebene Vp im Schritt 203 und im
Schritt 204 von einem negativen Wert (fett) zu einem positiven Wert
(mager) wechselt, wird zum Koeffizienten αs bei der nächsten Mög
lichkeit im Schritt 205 ein vorgegebener Proportionalanteil PSL addiert.
Bei sämtlichen nachfolgenden Gelegenheiten wird im Schritt 206 zum
Korrekturkoeffizienten αs ein Integralanteil ISL addiert, bis die ausge
gebene Vp zu einem negativen Wert wechselt.
Wenn die vom LKV-Sensor 13 ausgegebene Vp in einem der Schritte
203 bis 207 von einem positiven zu einem negativen Wert wechselt,
wird vom Korrekturkoeffizienten αs bei der nächsten Möglichkeit im
Schritt 208 ein vorgegebener Proportionalanteil PSR subtrahiert. Bei al
len nachfolgenden Gelegenheiten wird im Schritt 209 vom Korrektur
koeffizienten αs ein vorgegebener Integralanteil ISR subtrahiert, bis die
ausgegebene Vp zu einem positiven Wert wechselt.
Um nicht erforderliche Steuerungen von vernachlässigbar kleinen
Fluktuationen zu verhindern, wird für die ausgegebene Vp bei der
Feststellung, ob sie einen positiven oder einen negativen Wert besitzt,
eine die Hysteresekurve einbeziehende Toleranzbreite zugelassen.
Der Rückkopplungskorrekturkoeffizient αs wird somit unter Verwen
dung von Proportional- und Integralanteilen ermittelt.
Sooft daher die vom LKV-Sensor 13 ausgegebene Vp von einem positi
ven zu einem negativen Wert oder von einem negativen zu einem posi
tiven Wert wechselt, wird in einem Schritt 210 oder 211 ein Lernsteue
rungskoeffizient Lαs berechnet.
Diese Berechnung ist in dem Flußdiagramm von Fig. 6 gezeigt.
In Fig. 6 wird in einem Schritt 221 zunächst festgestellt, ob die Zustän
de zur Ausführung einer lernenden Steuerung geeignet sind, ob also
beispielsweise der Ausgang des LKV-Sensors 13 mehrere Male abge
tastet wird, wenn die Basisimpulsbreite Tp und die Motordrehzahl Ne,
die von der Last des Motors 1 abhängen, in einem vorgegebenen Be
reich liegen. Wenn dies nicht der Fall ist, werden keine Lernfunktionen
ausgeführt, so daß an dieser Stelle die Routine beendet ist.
Wenn die Zustände geeignet sind, wird in einem Schritt 221 der Mit
telwert αSM der Rückkopplungskorrekturkoeffizienten αs0 und αs be
rechnet. Der Wert αs0 ist der Koeffizient, bei dem der Ausgang des
LKV-Sensors 13 bei der direkt vorhergehenden Gelegenheit von einem
positiven zu einem negativen Wert oder von einem negativen zu einem
positiven Wert gewechselt hat. Der Wert αs ist der Koeffizient, bei
dem der Ausgang des LKV-Sensors 13 bei der momentanen Gelegen
heit von einem negativen zu einem positiven Wert oder von einem po
sitiven zu einem negativen Wert wechselt.
Dann wird im Schritt 224 die Abweichung des Mittelwertes αSM vom
Wert "1" mit einem Gewichtungskoeffizienten RS multipliziert und zum
gelernten Wert der direkt vorhergehenden Gelegenheit addiert, um so
einen neuen Lernkoeffizient Lαs zu erhalten.
Ferner wird im Schritt 225 die Anzahl der Lernvorgänge Ns gezählt.
Wenn der Motor beim theoretischen LKV läuft, werden die
LKV-Rückkopplungssteuerung und die lernende Steuerung unter Verwen
dung dieses Rückkopplungskorrekturkoeffizienten αs(α) und der Koef
fizient Lαs(Lα) der lernenden Steuerung ausgeführt.
Wenn der Motor bei magerem LKV läuft, werden andererseits ein
Rückkopplungssteuerkoeffizient αL und ein Koeffizient LαL einer ler
nenden Steuerung auf der Grundlage der Flußdiagramme der Fig. 7
und 8 berechnet, um die LKV-Rückkopplungssteuerung und die lernen
de Steuerung auszuführen.
In Fig. 7 wird im Schritt 301 festgestellt, ob sich der Motor im Rück
kopplungssteuerbereich befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der
Rückkopplungssteuerkoeffizient αL auf den Wert "1" gesetzt, wobei ei
ne Rückkopplungssteuerung nicht ausgeführt wird.
Wenn festgestellt wird, daß sich der Motor im Rückkopplungssteuerbe
reich befindet, wird im Schritt 303 eine Soll-Vp gesetzt, so daß sie dem
Wert TDML des mageren LKVs entspricht, woraufhin im Schritt 304
die vom LKV-Sensor 13 ausgegebene Vp mit der Soll-Vp verglichen
wird.
Wenn die vom LKV-Sensor 13 ausgegebene Vp größer als die Soll-Vp
ist, wird ein Rechenschritt 305, in dem bei der nächsten Möglichkeit
zum Korrekturkoeffizienten αL ein vorgegebener Integralanteil ILL hin
zugefügt wird, solange wiederholt, bis die Vp auf die Soll-Vp abnimmt.
Wenn andererseits die vom LKV-Sensor 13 ausgegebene Vp niedriger
als die Soll-Vp ist, wird ein Rechenschritt 306, in dem bei der nächsten
Gelegenheit vom Korrekturkoeffizienten αL ein vorgegebener Integral
anteil ILR subtrahiert wird, solange wiederholt, bis die Vp zur Soll-Vp
angestiegen ist.
Um nicht erforderliche Steuerungen von vernachlässigbar kleinen
Fluktuationen zu verhindern, wird für den Wert der Soll-Vp bei der
Feststellung, ob die ausgegebene Vp die Soll-Vp erreicht hat, eine die
Hysteresekurve berücksichtigende Toleranzbreite zugelassen.
Dann wird in einem Schritt 307 der Lernsteuerungskoeffizient LαL be
rechnet, sooft die vom LKV-Sensor 13 ausgegebene Vp über die
Soll-Vp ansteigt oder unter diese abfällt. Diese Berechnung ist in Fig. 8 ge
zeigt.
In Fig. 8 wird in einem Schritt 321 festgestellt, ob die Zustände für die
Ausführung einer lernenden Steuerung geeignet sind, ob also bei
spielsweise der Ausgang des LKV-Sensors 13 mehrere Male abgetastet
wird, wenn die Basisimpulsbreite Tp und die Motordrehzahl Ne, die
von der Last des Motors abhängen, in einem vorgegebenen Bereich lie
gen. Wenn dies nicht der Fall ist, werden keine Lernfunktionen ausge
führt, so daß die Routine beendet ist.
Wenn die Zustände geeignet sind, wird in einem Schritt 322 der Mit
telwert αLM des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten αL (Mittelwert
aus dem Wert, bei dem der Ausgang des LKV-Sensors 13 über die
Soll-Vp angestiegen ist, und aus dem Wert, bei dem der Ausgang des
LKV-Sensors 13 unter die Soll-Vp abgefallen ist) berechnet, wobei die
Abweichung dieses Mittelwertes αLM vom Wert "1" mit einem Gewich
tungskoeffizienten RL multipliziert wird, woraufhin dieses Produkt zum
gelernten Wert der direkt vorhergehenden Gelegenheit addiert wird,
um so einen neuen Lernkoeffizienten LαL zu berechnen. Ferner wird in
einem Schritt 323 die Anzahl der Lernvorgänge NL gezählt.
Wenn der Motor bei magerem LKV läuft, werden eine LKV-Rück
kopplungssteuerung und eine Lernsteuerung unter Verwendung des
Rückkopplungskorrekturkoeffizienten αL (α) und des Lernsteuerungs
koeffizienten LαL (Lα) ausgeführt.
Wie im Flußdiagramm von Fig. 9 gezeigt, stellt die Steuereinheit 30
auf der Grundlage der Lernsteuerungskoeffizienten LαS und LαL außer
dem fest, ob sich der LKV-Sensor 13 verschlechtert hat, wenn der
Motor beim theoretischen LKV bzw. bei einem mageren LKV, das in
der vorhergehenden Prozedur berechnet worden ist, gesteuert wird.
In den Schritten 401 und 402 wird festgestellt, ob ein Lernvorgang so
wohl des theoretischen LKVs als auch des mageren LKVs mehrmals
ausgeführt worden ist.
Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird in einem Schritt 403 der Abso
lutwert der Differenz zwischen dem Lernsteuerungskoeffizienten LαS
bei theoretischem LKV und dem Lernsteuerungskoeffizienten LαS bei
magerem LKV berechnet; wenn diese Differenz gleich oder größer als
ein vorgegebener Wert ist, wird im Schritt 404 festgestellt, daß sich der
LKV-Sensor 13 verschlechtert hat.
Wie in Fig. 10 gezeigt, folgt der Ausgang des LKV-Sensors 13 treu der
chemischen Zusammensetzung des Auspuffgases, wenn der Motor bei
theoretischem LKV läuft, so daß im Ausgang des LKV-Sensors nur ei
ne geringe Streuung auftritt. Wenn der Motor nicht bei theoretischem
LKV läuft, wird der Ausgang des LKV-Sensors 13 durch die Gasdif
fusion in die Durchgangsöffnung 16 so gesteuert, daß im Ausgang eine
große Streuung vorhanden ist.
Wenn daher im Ausgang des LKV-Sensors 13 dann eine Streuung auf
tritt, wenn der Motor beim theoretischen LKV gesteuert wird, liegt die
Ursache in einer Leistungsverschlechterung der Kraftstoffeinspritzein
richtung, des Luftströmungssensors 7 oder anderer Komponenten.
Wenn jedoch im Ausgang des LKV-Sensors 13 dann eine Streuung
auftritt, wenn der Motor bei einem vom theoretischen LKV verschie
denen LKV gesteuert wird, kann die Ursache entweder in einer Streu
ung oder Leistungsverschlechterung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
4 oder anderer Komponenten oder aber in einer Verschlechterung des
LKV-Sensors 13 liegen.
Wenn daher der Lernsteuerungskoeffizient, der auf eine Steuerung des
Motors bei theoretischem LKV bezogen ist, mit dem Lernsteuerungs
koeffizienten, der auf eine Steuerung des Motors bei einem hiervon
verschiedenen LKV bezogen ist, verglichen wird, kann genau festge
stellt werden, ob sich der LKV-Sensor 13 verschlechtert hat. Die oben
beschriebenen Routinen werden synchron zum Motordrehwinkel ausge
führt.
Bei Verwendung einer derartigen Steuereinrichtung werden daher
gleichzeitig die LKV-Steuerung und die Erfassung der Verschlechte
rung des LKV-Sensors 13 ausgeführt.
In der obenerwähnten Ausführungsform wurden die Lernsteuerungs
koeffizienten dazu verwendet, festzustellen, ob sich der LKV-Sensor 13
verschlechtert hat. Dies kann jedoch auch direkt anhand der Differenz
zwischen dem Mittelwert αSM des im Schritt 222 von Fig. 6 berechneten
Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und dem Mittelwert αLM des im
Schritt 322 von Fig. 8 berechneten Rückkopplungskorrekturkoeffizien
ten festgestellt werden.
Die vorangehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
hat lediglich den Zweck der Erläuterung der Erfindung und in keiner
Weise eine begrenzende oder beschränkende Wirkung der Erfindung,
da der Fachmann viele Abwandlungen ausführen kann, ohne vom Um
fang der Erfindung abzuweichen.
Claims (3)
1. Steuersystem für das Luft-/Kraftstoffverhältnis für Verbren
nungsmotoren, mit
einem Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor (13) für die ununter brochene Erfassung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses eines dem Ver brennungsmotor (1) zugeführten Luft-/Kraftstoffgemischs in einem weiten, das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis enthaltenden Be reich, und
einer Einrichtung (30; 31 bis 36) für die rückkopplungsge steuerte Korrektur des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Luft-/Kraftstoffgemischs auf ein im voraus gesetztes Soll-Verhältnis auf der Grundlage des vom Sensor (13) erfaßten Luft-/Kraftstoffverhältnisses, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf das theore tische Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt;
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf ein anderes, vom theoretischen Luft-/Kraftstoffverhältnis verschiedenes Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt; und
eine Einrichtung (30), die eine Verschlechterung des Sensors (13) auf der Grundlage der Differenz zwischen der Rückkopplungskor rekturgröße (αSM), wenn das Soll-Verhältnis das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, und der Rückkopplungskorrekturgröße (αLM), wenn das Soll-Verhältnis das andere Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, fest stellt.
einem Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor (13) für die ununter brochene Erfassung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses eines dem Ver brennungsmotor (1) zugeführten Luft-/Kraftstoffgemischs in einem weiten, das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis enthaltenden Be reich, und
einer Einrichtung (30; 31 bis 36) für die rückkopplungsge steuerte Korrektur des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Luft-/Kraftstoffgemischs auf ein im voraus gesetztes Soll-Verhältnis auf der Grundlage des vom Sensor (13) erfaßten Luft-/Kraftstoffverhältnisses, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf das theore tische Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt;
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf ein anderes, vom theoretischen Luft-/Kraftstoffverhältnis verschiedenes Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt; und
eine Einrichtung (30), die eine Verschlechterung des Sensors (13) auf der Grundlage der Differenz zwischen der Rückkopplungskor rekturgröße (αSM), wenn das Soll-Verhältnis das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, und der Rückkopplungskorrekturgröße (αLM), wenn das Soll-Verhältnis das andere Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, fest stellt.
2. Steuersystem für das Luft-/Kraftstoffverhältnis für Verbren
nungsmotoren (1), mit
einem Luft-/Kraftstoffverhältnissensor (13) für die ununter brochene Erfassung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses eines dem Ver brennungsmotor (1) zugeführten Luft-/Kraftstoffgemischs in einem weiten, das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis enthaltenden Be reich, und
einer Einrichtung (30; 31 bis 36) für die rückkopplungsge steuerte Korrektur des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Luft-/Kraftstoffgemischs auf ein im voraus gesetztes Soll-Verhältnis auf der Grundlage des vom Sensor (13) erfaßten Luft-/Kraftstoffverhältnisses, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf das theore tische Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt;
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf ein anderes, vom theoretischen Luft-/Kraftstoffverhältnis verschiedenes Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt;
eine Einrichtung (30), die eine von der Rückkopplungskor rektureinrichtung (30) korrigierte Rückkopplungskorrekturgröße (αL, αS) lernt;
eine Einrichtung (30), die auf der Grundlage der gelernten Rückkopplungskorrekturgröße (αL, αS) eine Lernkorrekturgröße (LαL, LαS) berechnet;
eine Einrichtung (30), die im voraus auf der Grundlage der Lernkorrekturgröße (LαL, LαS) das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemischs korrigiert; und
eine Einrichtung (30), die die Verschlechterung des Sensors (13) auf der Grundlage der Differenz zwischen der Lernkorrekturgröße (LαS), wenn das Soll-Verhältnis das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, und der Lernkorrekturgröße (LαL), wenn das Soll-Verhältnis das andere Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, feststellt.
einem Luft-/Kraftstoffverhältnissensor (13) für die ununter brochene Erfassung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses eines dem Ver brennungsmotor (1) zugeführten Luft-/Kraftstoffgemischs in einem weiten, das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis enthaltenden Be reich, und
einer Einrichtung (30; 31 bis 36) für die rückkopplungsge steuerte Korrektur des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Luft-/Kraftstoffgemischs auf ein im voraus gesetztes Soll-Verhältnis auf der Grundlage des vom Sensor (13) erfaßten Luft-/Kraftstoffverhältnisses, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf das theore tische Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt;
eine Einrichtung (30), die das Soll-Verhältnis auf ein anderes, vom theoretischen Luft-/Kraftstoffverhältnis verschiedenes Luft-/Kraftstoffverhältnis setzt;
eine Einrichtung (30), die eine von der Rückkopplungskor rektureinrichtung (30) korrigierte Rückkopplungskorrekturgröße (αL, αS) lernt;
eine Einrichtung (30), die auf der Grundlage der gelernten Rückkopplungskorrekturgröße (αL, αS) eine Lernkorrekturgröße (LαL, LαS) berechnet;
eine Einrichtung (30), die im voraus auf der Grundlage der Lernkorrekturgröße (LαL, LαS) das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemischs korrigiert; und
eine Einrichtung (30), die die Verschlechterung des Sensors (13) auf der Grundlage der Differenz zwischen der Lernkorrekturgröße (LαS), wenn das Soll-Verhältnis das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, und der Lernkorrekturgröße (LαL), wenn das Soll-Verhältnis das andere Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, feststellt.
3. Steuersystem für das Luft-/Kraftstoffverhältnis für Verbren
nungsmotoren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (30) für die Berechnung der Lernkorrekturgrößen (LαL,
LαS) diese Lernkorrekturgrößen (LαL, LαS) auf der Grundlage einer
Abweichung vom Mittelwert (αSM, αLM) der Rückkopplungskorrektur
größe (αL, αS) bestimmt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272888A JP2757625B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 空燃比センサの劣化判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4235503A1 true DE4235503A1 (de) | 1993-04-22 |
| DE4235503C2 DE4235503C2 (de) | 1997-06-26 |
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ID=17520157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4235503A Expired - Fee Related DE4235503C2 (de) | 1991-10-21 | 1992-10-21 | Steuersystem für das Luft-/Kraftstoffverhältnis für Verbrennungsmotoren |
Country Status (3)
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|---|---|
| US (1) | US5327876A (de) |
| JP (1) | JP2757625B2 (de) |
| DE (1) | DE4235503C2 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0603543A1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-06-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Steuereinrichtung einer Brennkraftmaschine |
| DE19702555A1 (de) * | 1996-01-25 | 1997-08-07 | Unisia Jecs Corp | Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem eines Motors mit innerer Verbrennung |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0553570B1 (de) * | 1991-12-27 | 1998-04-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Verfahren zum Feststellen und Steuern des Luft/Kraftstoffverhältnisses in einer Brennkraftmaschine |
| US5964208A (en) * | 1995-03-31 | 1999-10-12 | Denso Corporation | Abnormality diagnosing system for air/fuel ratio feedback control system |
| JP3607962B2 (ja) * | 1996-08-09 | 2005-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサの劣化判定装置 |
| JP7302466B2 (ja) * | 2019-12-23 | 2023-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用内燃機関の劣化判定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3710155C2 (de) * | 1986-03-27 | 1991-01-10 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61286551A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPS62186029A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Toyota Motor Corp | リ−ンセンサの異常判定方法 |
| JPS648334A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Mazda Motor | Air-fuel ratio controller of engine |
| JPH0326844A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-05 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置における空燃比フィードバック補正装置 |
| JP2754501B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1998-05-20 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの空燃比制御方法及びその空燃比制御に使用する排気濃度センサの劣化検出方法 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3272888A patent/JP2757625B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-15 US US07/961,287 patent/US5327876A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-21 DE DE4235503A patent/DE4235503C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3710155C2 (de) * | 1986-03-27 | 1991-01-10 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0603543A1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-06-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Steuereinrichtung einer Brennkraftmaschine |
| DE19702555A1 (de) * | 1996-01-25 | 1997-08-07 | Unisia Jecs Corp | Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem eines Motors mit innerer Verbrennung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2757625B2 (ja) | 1998-05-25 |
| US5327876A (en) | 1994-07-12 |
| DE4235503C2 (de) | 1997-06-26 |
| JPH05106486A (ja) | 1993-04-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
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