DE69515795T2

DE69515795T2 - Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE69515795T2
Application number: DE1995615795
Authority: DE
Inventors: Pascal Ferri; Eric Gosselin; Philippe Trubert
Original assignee: Renault SAS; Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Renault SAS; Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 2000-09-21
Anticipated expiration: 2015-11-11
Also published as: FR2726860A1; EP0711912A1; DE69515795D1; FR2726860B1; EP0711912B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr in einem Verbrennungsmotor und insbesondere ein Steuerungsverfahren, mit dem das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors festgestellt werden kann.
Die Erfindung betrifft genauer ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors mit gesteuerter Zündung des Typs, der ein elektronisches Kraftstoffeinspritzsystem unter Verwendung einer in der Auspuffleitung angeordneten Sauerstoffsonde zur Closed-Loop-Regelung des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses umfaßt.
Die möglichen Störungen in der Kraftstoffzufuhr eines modernen Verbrennungsmotors, bei dem eine Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einer geschlossenen Schleife Anwendung findet, wie zum Beispiel fehlender Kraftstoff im Tank oder der Riss einer Kraftstoffzufuhrleitung oder auch ein Ausfall der Kraftstoffpumpe usw., können zur Schädigung eines solchen Motors führen. Diese Störungen gehen in der Tat im allgemeinen einher mit ungesteuerten Einspritzzeiträumen, während denen es, bevor der Motor zum Stillstand gelangt, zu plötzlichen Änderungen der eingespritzten Kraftstoffmenge kommt. Außerdem können solche Schwankungen der eingespritzten Kraftstoffmenge und daher des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses negative Auswirkungen auf den Motor haben und noch spezieller zur Zerstörung des Katalysatortopfs führen, mit dem die Auspuffleitung des Motors herkömmlicherweise ausgerüstet ist.
Bekannten Katalysatortöpfe besitzen in der Tat den Nachteil, daß sie relativ anfällig sind. So werden die Monolithen, auf denen der Katalysator angebracht ist, schnell durch schnelle und abnorme Temperaturanstiege zerstört. Außerdem finden derartige Anstiege in ungesteuerten Zufuhrphasen statt, während denen große Mengen an Luft und unverbranntem Kraftstoff in den Katalysatortopf gelangen, wo sie unter Freisetzung einer großen Wärmemenge oxidieren.
Angesichts der Auswirkung einer Störung der Kraftstoffzufuhr auf die Funktion moderner Verbrennungsmotoren ist es also wichtig, die Kraftstoffzufuhr überwachen zu können, um das Eintreten solcher Störungen zu erkennen, so daß insbesondere schnellstmöglich geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
Es sind nun verschiedene Lösungen zur Feststellung des Auftretens einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors infolge insbesondere von Kraftstoffmangel im Tank oder auch einer Störung des Kraftstoffzufuhrkreises entwickelt worden.
So hat die Anmelderin in der Schrift FR-A- 92/08012 ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzsystem beschrieben, das einen Kraftstcffzufuhrk*as umfaßt, der ab einem Vorratsbehälter bis zu einer oder mehreren elektrischen Einspritzdüsen unter Druck steht, die von einem die Öffnungszeit jeder elektrischen Einspritzdüse entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors steuernden Motorsteuerungssystem fremdgesteuert werden. Dieser Kreis umfaßt insbesondere eine Förderpiunpe, einen Kraftstoffilter und einen Differentialdruckregler, der den Rückfluß des überschüssigen Kraftstoffs in den Behälter steuert.
Die Steuerung der Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzdüsen erfolgt also durch die Steuerung des Kraftstoffzufuhrdruckes an der Einspritzleitung mit Hilfe einer Überwachungsvorrichtung, die aus einem als elektrischer Trennschalter wirkenden Schalter besteht, der mit der Membran des Druckreglers zur Steuerung des Unterschieds zwischen dem Kraftstoffdruck des Zufuhrkreises und dem Druck der Verbrennungsluft in der Ansaugsammelleitung zusammenwirkt, wobei diese Vorrichtung ein Warnsignal ausgeben kann, wenn dieser Druckun terschied unter einem vorher festgelegten Schwellenwert liegt.
Die Stellung des Schalters, offen oder geschlossen, weist also direkt und einfach auf einen vorhandenen oder nicht vorhandenen Kraftstoffmangel im Zufuhrkreis der Einspritzdüsen hin und gestattet dem elektronischen Motorsteuerungssystem so, eine vorprogrammierte Strategie zum Schutz des Motors in Anwendung zu bringen.
Wenn eine solche Vorrichtung es wohl ermöglicht, auf zuverlässige und genaue Art und Weise das Auftreten einer Störung im Kraftstoffkreis, wie zum Beispiel einen Mangel an Kraftstoff, festzustellen, so besitzt sie jedoch den Nachteil, daß sie die Verwendung einer speziellen elektrischen Einrichtung sowie zusätzlicher Verkabelungen zum Einspritzrechner hin erfordert.
Die Schrift EP-A-522849 beschreibt ihrerseits ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr in einem Kraftstoffkreis eines Verbrennungsmotors mit Kompressionszündung, das keine zusätzliche Einrichtung erfordert und das direkt durch einen Motorsteuerrechner lediglich ausgehend von den von ihm verwendeten Eingangswerten angewandt wird. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, die momentane Motordrehzahl auszuwerten und aus der Feststellung von eventuellen Schwankungen von vorher festgelegter Art das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr abzuleiten.
Ein solches Verfahren weist jedoch, obwohl es besonders einfach anzuwenden ist, den Nachteil auf, daß es insbesondere wegen der großen Anzahl von Gründen, die die momentane Drehzahl eines Motors unabhängig von Störungen des Kraftstoffzufuhrsystems des Motors beeinträchtigen können, eine geringe Zuverlässigkeit besitzt. Daher kann ein solches Verfahren in bestimmten Fällen dazu führen, daß eine Fehldiagnose gestellt wird.
Die Schrift US-A-4969 277 beschreibt ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr in einem Kraftstoffkreis eines Verbrennungsmotors mit Kompressionszündung, das keine Zusatzeinrichtung mehr erfordert. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, das von einer Sauerstoffsonde gelieferte Signal auszuwerten und das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors aus dem Auftreten einer gegebenen Anzahl von Abmagerungsperioden in Abstimmung mit dem Motor abzuleiten, während derer das gelieferte Signal schwach bleibt.
Ein solches Verfahren ist besonders dazu geeignet, den Ausfall einer Einspritzdüse festzustellen, der durch ein schwaches, mit dem Motor synchronisiertes Kippen des Sondensignals gekennzeichnet ist. Wenn das schwache Signal keinerlei Regelmäßigkeit hinsichtlich seines Auftretens im Ablauf mehrerer Motortakte aufweist, wird durch dieses Verfahren keine Störung des Kraftstoffzufuhrkreises festgestellt. Die Anzeichen einer Kraftstoffpanne kommen jedoch genau durch mehr oder weniger lange unregelmäßige Phasen zum Ausdruck, während derer keine richtige Zufuhr zu allen Einspritzdüsen oder einem Teil dieser Einspritzdüsen erfolgt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Verfahren zur Ermittlung von Störungen in der Kraftstoffzufuhr, das sowohl einfach in seiner Anwendung ist, da es keine materielle Zusatzeinrichtung erfordert, als auch besonders zuverlässig in seiner Diagnose ist.
Das Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr gemäß der Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit gesteuerter Zündung und einem Typ der Kraftstoffeinspritzung, der ein elektronisches Steuersystem umfaßt, bei dem eine in der Auspuffleitung angeordnete Sauerstoffsonde zur Regelung des Wertes des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses des in die Verbrennungskammern eingeleiteten Gemischs in einer geschlossenen Schleife ausgehend von einem wechselweise starken oder schwachen Signal verwendet wird, wobei dieses Verfahren darin besteht, das von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal auszuwerten und das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors aus dem Auftreten einer gegebenen Anzahl vorbestimmter Abmagerungsperioden abzuleiten, in denen das von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal ständig schwach bleibt.
Gemäß der Erfindung ist dieses Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors dadurch gekennzeichnet, daß jede der genannten vorbestimmten Abmagerungsperioden durch den Übergang des genannten, von der genannten Sauerstoffsonde gelieferten Signals vom starken zum schwachen Pegel sowie durch das Halten des genannten Signals auf dem schwachen Pegel über eine erste Verzögerung hinaus erfasst wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist also einfach anzuwenden, da es lediglich das von der Sauerstoffsonde gelieferte, bereits im Motorsteuerungssystem für die Regelung der Einspritzzeit vorliegende Signal nutzt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also zuverlässig, da dieses von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal im Gegensatz zum momentanen Drehzahlbereich des Motors direkt an die in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge gebunden ist.
Entsprechend einem weiteren Merkmal des Verfahrens zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors, das Gegenstand der Erfindung ist, umfaßt das Verfahren folgende Stufen:
a) Überwachung der Entwicklung des Signals der Sauerstoffsonde in der Art und Weise, daß das Auftreten von vorbestimmten Abmagerungsperioden festgestellt wird, während derer das von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal ständig schwach bleibt;
b) Zählung der Anzahl dieser vorbestimmten Abmagerungsperioden;
c) Überwachung der Entwicklung dieser Anzahl, um das Auftreten einer vorbestimmten Anzahl dieser vorbestimmten Abmagerungsperioden innerhalb einer gegebenen Zeitspanne festzustellen und im Falle einer solchen Feststellung davon das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors abzuleiten.
Entsprechend einem weiteren Merkmal des Verfahrens zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors, das Gegenstand der Erfindung ist, besteht die Stufe b) darin,
nach jeder Erkennung einer vorbestimmten Abmagerungsperiode, während der das von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal ständig schwach bleibt, einen speziellen, für die Anzahl der auf diese Weise erkannten vorbestimmten Abmagerungsperioden charakteristischen Zähler zu inkrementieren.
Entsprechend einem weiteren Merkmal des Verfahrens zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors, das Gegenstand der Erfindung ist, besteht die Stufe c) darin,
nach der Erkennung einer vorbestimmten Abmagerungsperiode, während der das von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal schwach bleibt, eine zweite Verzögerung auszulösen;
dann den Gang des Zählers, der die Anzahl der erkannten vorbestimmten Abmagerungsperioden registriert, zu überwachen;
und, wenn eine vorher festgelegte Anzahl von vorbestimmten Abmagerungsperioden vor Ablauf dieser zweiten Verzögerung ermittelt wird, steht dann fest, das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors festzustellen.
Entsprechend einem weiteren Merkmal des Verfahrens zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors, das Gegenstand der Erfindung ist, entwickeln sich die verschiedenen betrachteten Schwellenwerte entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors.
Entsprechend einem weiteren Merkmal des Verfahrens zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors, das Gegenstand der Erfindung ist, wird das von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal von einem Hochpaßfilter zur Ermittlung gewisser Anomalien des von der Sauerstoffsonde ohne Verbindung mit der Kraftstoffzufuhr des Motors gelieferten Signals verarbeitet.
Entsprechend einem weiteren Merkmal des Verfahrens zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors, das Gegenstand der Erfindung ist, zieht die Erkennung einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors die Anwendung geeigneter Schutzmaßnahmen, wie zum Beispiel die Abschaltung des Motors, nach sich.
Ein besseres Verständnis des Anliegens, der Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird erzielt nach der nachstehenden Beschreibung einer Realisierungsart der Erfindung, die angegeben ist als Beispiel ohne einschränkenden Charakter unter Bezugnahme auf die als Anlage beigefügte Zeichnung, in der
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines mit einer Vorrichtung zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestatteten Verbrennungsmotors ist;
Fig. 2 ein Blockschaltplan ist, in dem die Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens genau angegeben sind;
Fig. 3 ein Steuerungsdiagramm ist, das den Ablauf der verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Einzelheiten angibt.
Entsprechend Fig. 1 sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile des Verbrennungsmotors dargestellt worden.
Der Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit gesteuerter Zündung, Bezugszeichen 1, ist auf an sich bekannte Weise mit einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung mit Mehrpunkteinspritzung und elektronischer Steuerung ausgerüstet, bei der jeder Zylinder über eine spezielle elektrische Einspritzdüse 9 mit Kraftstoff gespeist wird. Die Öffnungszeit jeder elektrischen Einspritzdüse wird also durch ein elektronisches Steuerungssystem 7 so gesteuert, daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch auf einen gegebenen Anreicherungswert eingestellt wird.
Die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzdüsen 9 wird auf klassische Weise durch einen ab dem Kraftstoffbehälter 4 bis zu den elektrischen Einspritzdüsen 9 unter Druck stehenden Kraftstoffzufuhrkreis 10 gewährleistet. Der Kraftstoffzufuhrkreis 10 umfaßt eine elektrisch angetriebene Förderpumpe 5. Im Inneren der Pumpe 5 verhindert ein Sicherheitsventil Überdrücke, und am Ausgang verhindert ein Rückschlagventil die Unterbrechung des Kreises bei Motorstillstand.
Die Pumpe 5 befördert den Kraftstoff durch einen Filter 6, danach in die Einspritzleitung 8, die mit den verschiedenen Einspritzdüsen 9 verbunden ist. Der Einspritzdifferentialdruck zwischen dem Kraftstoffzufuhrkreis und der Ansaugsammelleitung wird unabhängig von der Durchsatzmenge der Einspritzdüsen 9 durch den Druckregler 2 konstant gehalten, der die Rücklaufmenge an überschüssigem Kraftstoff in den Behälter 4 überwacht.
Das elektronische Motorsteuersystem 7 umfaßt auf klassische Weise einen Rechner, der eine Zentraleinheit CPU, einen Direktzugriffsspeicher RAM, Festspeicher ROM und EEPROM, Analog-Digital-Wandler und verschiedene Eingangs- und Ausgangsschnittstellen besitzt. Er erhält Eingangssignale bezüglich des Motorbetriebs, er führt Operationen aus und erzeugt insbesondere für die Kraftstoffeinspritzdüsen bestimmte Ausgangssignale.
Zu den Eingangssignalen gehören: die von einem Stellungssensor der Drosselklappe gegebene Information "Last", die von einem in der Ansaugsammelleitung angeordneten Druckmeßfühler (nicht dargestellt) gelieferte Information "Druck Sammelleitung", die von einem Winkelstellungsgeber, der mit einem auf der Kurbelwelle befindlichen Ziel (ebenfalls nicht dargestellt) zusammenwirkt, gegebene Information "Drehzahlbereich" und das Ausgangssignal eines Sauerstoffsensors oder einer in der Auspuffleitung 3 des Motors angeordneten Lambdasonde 11.
Herkömmlicherweise wird die Öffnungszeit Ti der Einspritzdüsen, die die Dosierung der eingespritzten Kraftstoffmenge bestimmt, entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors, zum Beispiel ausgehend von Angaben zu Sammelleitungsdruck und Drehzahlbereich, ausgehend von in Form einer Kartographie im Basisspeicher des Motorsteuerungssystems 7 gespeicherten vorbestimmten Werten festgelegt. Die abgelesenen theoretischen Werte der Dauer der Einspritzungen werden dann durch Korrekturparameter: Lufttemperatur, Wassertemperatur, Batteriespannung, Beschleunigungswerte, Klopfgeräusche usw., sowie das Ausgangssignal der Sauerstoffsonde 11 moduliert.
Die verwendete Sauerstoffsonde 11 des Typs Lambdasonde liefert ein elektrisches Analogsignal, das sich zwischen einer schwachen Spannung von 0 mV (oder 10 mV, 20 mV usw. je nach Sondenhersteller) bei einer unter dem Sollwert liegenden Anreicherung, der im allgemeinen gleich 1 ist, was einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht, und einer hohen Spannung, zum Beispiel 800 mV bei einer über 1 liegenden Anreicherung bewegt.
Die Ermittlung des Anreicherungsfaktors erfolgt durch Vergleich des Sauerstoffgehalts in den Abgasen mit dem Sauerstoffgehalt in der Umgebungsluft. Herkömmlicherweise kann das Ausgangssignal beim Betrieb des Motors einer Sinuskurve gleichgesetzt werden, die zwischen den beiden Schwellenwerten der Spannung und der Frequenz verläuft und in Abhängigkeit vom gewählten Drehzahlbereich oder auch von der angewandten (Proportional-, Integral-, Differential- usw.) Korrekturschleife veränderlich ist.
Erfindungsgemäß ist das Motorsteuerungssystem 7 also programmiert, damit es die Steuerung der Kraftstoffzufuhr des Motors durchführen und so eventuelle Störungen, die die Versorgung des Motors mit Kraftstoff beeinträchtigen, wie zum Beispiel Kraftstoffmangel, feststellen kann, um insbesondere vorher festgelegte Strategien zum Schutz des Motors zur Anwendung zu bringen.
Die gewählte Strategie, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt, wird in Einzelheiten im Steuerungsdiagramm der Fig. 3 und im Organigramm der Fig. 2 dargestellt.
Die Anmelderin konnte feststellen, daß eine Störung des Kraftstoffzufuhrsystems, wie beispielsweise Kraftstoffmangel, zunächst durch das Auftreten einer gewissen Anzahl von charakteristischen Betriebsbereichen des Motors zum Ausdruck kommt, während derer das in die Verbrennungskammern eingeleitete Gemisch insgesamt sehr arm ist und also einen Anreicherungsfaktor aufweist, der weit unter 1 liegt. Zu diesen vorbestimmten Abmagerungsperioden, die durch die Kurve A der Fig. 3 dargestellt sind, kommt es über mehr oder weniger lange Zeiträume hinweg, bevor ein eigentlicher Ausfall eintritt. Die Erkennung des Auftretens dieser charakteristischen Betriebsbereiche gestattet es also, auf vollkommen zuverlässige Weise eine Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors festzustellen und ermöglicht es somit, vorbeugend Maßnahmen zum Schutz des Motors einzuleiten.
Das Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors, das Gegenstand der Erfindung ist, besteht somit im wesentlichen darin, das von der Sauerstoffsonde 11 gelieferte Signal, das im übrigen zur Regelung der Einspritzzeit dient, auszuwerten und aus dem Auftreten einer gegebenen Anzahl von vorbestimmten Abmagerungsperioden das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors abzuleiten.
Das Motorsteuerungssystem 7 ist also mit einem Programm zur Verarbeitung des Signals der Sauerstoffsonde 11 ausgestattet, die parallel zur Regelschleife für den Anreicherungsfaktor funktioniert, für das das Sauerstoffsondensignal normalerweise bestimmt ist. Dieses Programm wird nach jedem Motorstart gestartet, sobald das Sauerstoffsondensignal zum Motorsteuerungssystem 7 gelangt, und es läuft während der gesamten Betriebszeit des Motors bis eine Störung in der Kraftstoffzufuhr erkannt wird.
Das durch dieses Verarbeitungsprogramm angewandte Verfahren zur Steuerung der Zufuhr besteht zunächst darin, die Entwicklung des Signals der Sauerstoffsonde 11 so zu überwachen, daß das Auftreten von vorbestimmten Abmagerungsperioden festgestellt wird, während derer das von der Sauerstoffsonde gelieferte Signal ständig schwach bleibt und die somit charakteristisch für die Störung des Kraftstoffzufuhrkreises sind.
Diese charakteristischen Abmagerungsperioden werden erfindungsgemäß durch das Festhalten des Sondensignals bei 0 mV über eine vorbestimmte Mindestdauer definiert, die vorher auf dem Prüfstand festgelegt wurde.
Die Ermittlung einer solchen Periode erfolgt einfach folgendermaßen. Bei jedem Übergang des von der Sauerstoffsonde 11 gelieferten Signals vom starken Pegel (800 mV) zum schwachen Pegel 0 mV, der von einem Komparator C1 festgestellt wird, wird sofort eine erste, von der Kurve B der Fig. 3 dargestellte Verzögerung mit der Dauer S1, zum Beispiel 10 s, ausgelöst, und wenn das Sondensignal bis zum Ende dieser ersten Verzögerung, die durch einen Komparator C2 getestet wird, bei 0 mV bleibt, steht das Auftreten einer vorbestimmten Abmagerungsperiode fest.
Zur Unterscheidung des Auftretens einer durch die Störung des Kraftstoffzufuhrkreises des Motors ver ursachten Abmagerungsperiode von einer eventuellen Funktionsstörung der Sonde kann man als Ausführungsvariante die bereits berücksichtigten Kriterien durch das zusätzliche Kriterium der Rückleitung des Sondensignals überhalb eines Schwellenwertes U1, beispielsweise 100 mv, ergänzen, wobei die Rückleitung dann von einem zusätzlichen Komparator C3 festgestellt wird.
Die verwendeten Schwellenwerte S1 und U1 können in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors als konstante oder auch veränderliche Werte gewählt werden; im letzteren Fall werden die verschiedenen Werte im Motorsteuerungssystem 7 in Form von Kartographien (zum Beispiel Druck - Drehzahlbereich) gespeichert.
Die Erkennung des Auftretens einer vorbestimmten Abmagerungsperiode löst somit die Inkrementierung einer Einheit eines CPT-Zählers aus, die durch die Kurve D der Fig. 3 dargestellt ist. Dieser vorher bei 0 bei jedem Motorstart initialisierte CPT-Zähler soll somit die Anzahl des Auftretens von vorbestimmten Abmagerungsperioden erfassen. Es genügt also, die Entwicklung dieser Anzahl zu überwachen, um daraus das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors abzuleiten.
Dazu wird bei der ersten Inkrementierung des CPT-Zählers eine zweite Verzögerung mit der Dauer S2, zum Beispiel 120 s, ausgelöst, die durch die Kurve C der Fig. 3 dargestellt wird, und mittels eines Komparators C4 wird der Lauf des CPT-Zählers beobachtet. Wenn eine vorbestimmte Anzahl Nb (zum Beispiel 3) von vorbestimmten Abmagerungsperioden im Verlauf der zweiten Verzögerung festgestellt wird, steht das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors fest, anderenfalls wird der CPT-Zähler erneut bei Null initialisiert.
Dieser Schwellenwert S2 sowie die Anzahl Nb können wie S1 und U1 in Abhängigkeit von den Betriebs bedingungen des Motors als konstante oder veränderliche Werte gewählt und im Motorsteuerungssystem 7 in Form einer Kartographie (zum Beispiel Druck - Drehzahlbereich) gespeichert werden.
Um sich von eventuellen intermittierenden Anomalien des Signals der Sauerstoffsonde 11 frei zu machen, die nicht auf eine Störung der Kraftstoffzufuhr des Motors, sondern auf eine Störung der Sonde selbst oder des Verbindungskreises (Kurzschluß usw.) zurückzuführen sind und die sich mit der Steuerung der Kraftstoffzufuhr überlagern können, kann parallel zum vorstehend beschriebenen Verfahren das von der Sauerstoffsonde 11 gelieferte Signal durch einen Hochpaßfilter verarbeitet und das auf diese Weise erzeugte Signal mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen werden, um das eventuelle Vorliegen einer intermittierenden Störung zu erkennen. Wenn eine solche Störung erkannt wird, wird die Steuerung der Kraftstoffzufuhr unterbrochen, bis die Störung der Sonde oder ihres Anschlußsystems behoben ist.
Die Erkennung einer Störung der Kraftstoffzufuhr des Motors bewirkt sofort, daß zum Beispiel ein Zustandsänderungsanzeiger oder ein spezielles Hinweissymbol, der oder das vorher bei jedem Motorstart bei 0 initialisiert wurde, in die Stellung 1 geht, wodurch die Einleitung von geeigneten Schutzmaßnahmen, wie beispielsweise das Abstellen des Motors durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzdüsen, erfolgt, indem zum Beispiel eine Einspritzzeit von Null festgesetzt wird. Der Motor schaltet dann ab, bevor er und insbesondere der Katalysatortopf Schäden erleiden, die nicht wieder behebbar sind.
Alternativ oder zusätzlich zur vorstehend aufgeführten Lösung können auch Anzeigevorrichtungen für den Fahrzeugführer aktiviert werden, die ihm anzeigen, daß ein Kraftstoffmangel unmittelbar bevorsteht und es erforderlich ist, das Fahrzeug anzuhalten.
Alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten Lösungen kann die Information auch gespeichert werden, wobei die Speicherung insbesondere im Direktzugriffsspeicher des Motorsteuerungssystems 7 erfolgt, und sie kann vom Diagnoseraster, mit dem das Motorsteuerungssystem ausgestattet ist, abgelesen werden.
Natürlich ist die Erfindung in keiner Weise auf die beschriebene und veranschaulichte Ausführungsart beschränkt, die lediglich als Beispiel angeführt worden ist.
Die Erfindung umfaßt im Gegenteil alle technischen Äquivalente der beschriebenen Mittel sowie deren Kombinationen, wenn diese ihrem Sinn entsprechend durchgeführt werden.
So kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr unabhängig vom Sauerstoffsondentyp und insbesondere mit proportionalen Sauerstoffsonden funktionieren, wobei davon lediglich die Definition der vorbestimmten Abmagerungsperioden insbesondere hinsichtlich des berücksichtigten Schwellenwerts der Sondenspannung beeinflußt ist.
So ist es zur Feststellung, ob eine Folge von Perioden in einer gegebenen Zeitspanne auftritt, möglich, andere Strategien zu entwickeln, wie zum Beispiel durch die Auslösung einer Verzögerung mit der Dauer S2 bei jeder Inkrementierung des CPT-Zählers und die Beobachtung des Laufs des Zählers am Ende jeder Verzögerung, wobei der CPT-Zähler dann nur noch bei jedem Motorstart wieder neu initialisiert wird.

Claims

1. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors (1) mit gesteuerter Zündung und Kraftstoffeinspritzung, der ein elektronisches Steuersystem (7) umfaßt, bei dem eine in der Auspuffleitung (3) angeordnete Sauerstoffsonde (11) zur Regelung des Wertes des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des in die Verbrennungskammern eingeleiteten Gemischs in einer geschlossenen Schleife ausgehend von einem wechselweise starken oder schwachen Signal verwendet wird, das darin besteht, das von der genannten Sauerstoffsonde (11) gelieferte Signal auszuwerten und das Eintreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors aus dem Auftreten einer gegebenen Anzahl vorbestimmter Abmagerungsperioden abzuleiten, in denen das von der genannten Sauerstoffsonde (11) gelieferte Signal schwach bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der genannten vorbestimmten Abmagerungsperioden durch den Übergang des genannten, von der genannten Sauerstoffsonde (11) gelieferten Signals vom starken zum schwachen Pegel sowie durch das Halten des genannten Signals über eine erste Verzögerung (S1) hinaus erfasst wird.

2. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Stufen umfaßt:

a) Überwachung der Entwicklung des Signals der Sauerstoffsonde in der Art und Weise, daß das Eintreten der genannten vorbestimmten Abmagerungsperioden festgestellt wird, während deren das von der genannten Sauerstoffsonde (11) gelieferte Signal schwach bleibt;

b) Zählung der Anzahl der genannten Perioden;

c) Überwachung der Entwicklung dieser Anzahl, um das Auftreten einer vorbestimmten Anzahl (Nb) der genannten Perioden innerhalb einer gegebenen Zeitspanne (S2) festzustellen und im Falle einer solchen Feststellung daraus das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors abzuleiten.

3. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe b) darin besteht, nach jeder Erkennung einer vorbestimmten Abmagerungsperiode, während der das von der genannten Sauerstoffsonde (11) gelieferte Signal schwach bleibt, einen speziellen, für die Anzahl der auf diese Weise erkannten vorbestimmten Abmagerungsperioden Zähler (CPT) zu inkrementieren.

4. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe c) darin besteht,

nach der Erkennung einer vorbestimmten Abmagerungsperiode, während der das von der genannten Sauerstoffsonde (11) gelieferte Signal schwach bleibt, eine zweite Verzögerung (S2) auszulösen;

dann den Gang des genannten Zählers (CPT), der die Anzahl der erkannten vorbestimmten Abmagerungsperioden registriert, zu überwachen;

und, wenn eine vorher festgelegte Anzahl (Nb) von vorbestimmten Abmagerungsperioden vor Ablauf dieser zweiten Verzögerung (S2) ermittelt wird, das Auftreten einer Störung in der Kraftstoffzufuhr des Motors festzustellen.

5. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen vorgegebenen Schwellenwerte (S1, U1, S2, Nb) sich entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors entwickeln.

6. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das von der genannten Sauerstoffsonde (11) gelieferte Signal von einem Hochpaßfilter zur Ermittlung bestimmter Anomalien des von der Sauerstoffsonde (11) ohne Verbindung mit der Kraftstoffzufuhr des Motors gelieferten Signals verarbeitet wird.