DE69625394T2

DE69625394T2 - Kraftstoffmesssteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69625394T2
Application number: DE69625394T
Authority: DE
Inventors: Hidetaka Wako-shi Maki; Isao Wako-shi Komoriya
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-02-25
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2016-02-27
Also published as: US5774822A; EP0728928B1; EP0728928A3; DE69625394D1; EP0728928A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffmesssteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine
Die PID Reglerregel wird gewöhnlich zur Kraftstoffmesssteuerung für Brennkraftmaschinen benutzt. Der Regelungsfehler zwischen dem gewünschten Wert und der Regelgröße (Anlagenausgangsgröße) wird mit einem P-Term (Proportionalterm), einem I-Term (Integralterm) und einem D-Term (Differential- oder Ableitungsterm) multipliziert, um den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten (Rückkopplungsverstärkung) zu erhalten. Zusätzlich wurde bisher vorgeschlagenen, den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten mittels einer modernen Regelungstheorie oder ähnlichem zu erhalten, wie dies in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Hei 4(1992)-209,940 gelehrt wird.
Die Regelung wird auf einer modernen Regelungstheorie basierend, beispielsweise einem adaptiven Regler, so ausgeführt, dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung auf einen gewünschten Wert gebracht wird, indem die Menge der Kraftstoffeinspritzung als die manipulierte Variable benutzt wird. Bei der Ausführung einer solchen Regelung entsteht das Problem, dass das Verhalten eines Luft/Kraftstoff-Verhältnissensors nicht das gleiche ist, wenn die Luft-Kraftstoffmischung stöchiometrisch und wenn die Luft/Kraftstoffmischung mager ist. Dies verursacht nachteilhafterweise eine Totzeit, die merklich variiert, wenn das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einer Kraftstoffmesssteuerung, beispielsweise einer mageren Verbrennungssteuerung, sprunghaft geändert wird. Hierbei kennzeichnet die Totzeit die Dauer oder den Zeitraum bis eine Änderung des ge wünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses als Änderung im ermittelten Luft/Kraftstoff-Verhältnis eintritt. Theoretisch verschlechtert eine falsch bestimmte Totzeit die adaptive Regelung.
EP-A 0582085 beschreibt ein Kraftstoffmesssteuerungssystem nach dem Stand der Technik. Der Oberbegriff des Patentanspruches 1 basiert auf diesem Dokument.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffmesssteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem adaptiven Regler vorzusehen, bei dem die Totzeit des gewünschten Werts als Reaktion auf der Betriebszustand der Maschine richtig bestimmt werden kann und dabei die Regelleistung und das Verhalten des Systems verbessert werden.
Andererseits bedeutet obiges, dass die Regelleistung oder das Verhalten des Systems durch eine absichtliche Veränderung der Totzeit des gewünschten Werts gesenkt werden kann. Wenn das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis von einem mageren Wert auf einen stöchiometrischen Wert in einem magerverbrennungsgesteuerten Motor umgeschaltet wird, ist es beispielsweise aus dem Gesichtspunkt der Fahrbarkeit des Fahrzeugs vorteilhaft, die Regelvariable zu veranlassen, der Änderung des gewünschten Werts langsam zu folgen, um einen Drehmomentschock zu verringern.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffmesssteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einer adaptiven Regelung vorzusehen, bei dem die Totzeit des gewünschten Werts, der in der adaptiven Reglerberechnung benutzt wird, absichtlich verändert werden kann und dabei die Fahrbarkeit des Fahrzeugs verbessert wird.
Die Erfindung löst die Aufgabe, indem ein System zur Regelung der Kraftstoffmessung in einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine vorgesehen ist mit dem Merkmal gemäß Anspruch 1.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden anhand der erfolgen Beschreibung und den Zeichnungen klarer, wobei diese die Erfindung nur anhand von Beispielen zeigen:
1 ist eine Gesamtdarstellung, die ein Kraftstoffmesssteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das Details einer Regeleinheit, wie sie in 1 erläutert ist, zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Systems gemäß der Erfindung zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Systems zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm einer Subroutine aus 3, das die Berechnung eines Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KFB, bezogen auf 3, zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm einer Subroutine aus 3, dass die Berechnung einer Totzeit d', bezogen auf 3, zeigt;
7 ist ein Timingdiagramm, das das Verhalten des ermittelten Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses zeigt, wenn die Totzeit richtig bestimmt ist;
8 ist, ähnlich wie 7, ein Zeitdiagramm, welches jedoch das Verhalten des ermittelten Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses zeigt, wenn die Totzeit absichtlich vom richtigen Wert abweicht;
9 ist, ähnlich einem Teil des Flussdiagramms aus 6, ein Flussdiagramm, welches jedoch eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
10 ist ein Timingdiagramm, das das Verhalten des ermittelten Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses zeigt, wenn die Totzeit absichtlich auf die in 9 gezeigte Art abweicht.
Die Ausführungsformen der Erfindung, welche lediglich Beispiele angegeben, werden nun anhand der Zeichnungen erläutert.
1 ist ein Überblick über ein Kraftstoffmesssteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung.
Das Bezugszeichen 10 in dieser Figur kennzeichnet eine 4-Zylinder (Multizylinder) In-line Brennkraftmaschine mit obenliegender Nocke (OHC). Luft, die durch einen Luftfilter 14 in ein Luftansaugrohr 12 gesaugt wird, welches am anderen Ende davon montiert ist, versorgt über einen Ausgleichsbehälter 18, ein Einlassansaugrohr 20 und zwei Einlassventile (nicht gezeigt) jeden des ersten bis vierten Zylinders, während dessen Fluss mit einem Drosselventil 16 eingestellt wird. Ein Kraftstoffinjektor (Mittel zur Kraftstoffeinspritzung) 22 ist in der Nähe der Einlassventile jedes Zylinders zur Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder installiert. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Ansaugluft, um ein Luft-Kraftstoffgemisch zu bilden, das sich im entsprechenden Zylinder durch eine Zündkerze (nicht gezeigt) in der Zündreihenfolge Zylinder #1, #3, #4 und #2 entzündet. Die resultierende Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches treibt einen Kolben (nicht gezeigt) an.
Das durch die Verbrennung erzeugte Abgas wird durch zwei Auslassventile (nicht gezeigt) in einen Auspuffkrümmer 24 ausgelassen, von wo es durch ein Auspuffrohr 26 zu einem katalytischen Wandler (3-Wege-Katalysator) 28 gelangt, der daraus giftige Komponenten entfernt, bevor es nach außen entlassen wird. Das mit dem Gaspedal (nicht gezeigt) nicht mechanisch verbundene Drosselventil 16 wird mit einem Schrittmotor M auf einen gewünschten Öffnungsgrad eingestellt. Außerdem wird das Drosselventil 16 mit einer Umgehung 32 umgangen, welche am Lufteinlassrohr 12 in dessen Nähe vorgesehen ist.
Der Motor 10 ist mit einem Abgasrückführungsmechanismus (EGR) 100 ausgestattet, welcher einen Teil des Abgases über ein Rückführungsrohr 121 zur Einlassseite zurückführt und einem Behälterreinigungsmechanismus 200, welcher zwischen dem Luftansaugsystem und einem Kraftstofftank 36 angeschlossen ist.
Der Motor 10 ist auch mit einem variablen Ventiltimingmechanismus 300 ausgestattet (bezeichnet als V/T in 1). Wie z. B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 2(1990)-275,043 gelehrt wird, wechselt der variable Ventiltimingmechanismus 300 das Öffnen/Schließen-Timing der Einlass- und/oder Auslassventile zwischen zwei Arten von Timing-Kennlinien: eine Kennlinie für eine niedrige Motordrehzahl, bestimmt durch LoV/T, und eine Kennlinie für eine hohe Motordrehzahl, bestimmt durch HiV/T, als Antwort auf die Motordrehzahl Ne und den Ansaugrohrdruck Pb. Da dies jedoch ein bekannter Mechanismus ist, wird er hier nicht weiter beschrieben. (Die verschiedenen Wege zur Umschaltung zwischen den Ventiltiming-Kennlinien umfassen auch die zur Deaktivierung eines der zwei Einlassventile.)
Im Motor 10 aus 1 ist in seinem Zündverteiler (nicht gezeigt) ein Kurbelwinkelsensor 40 zur Detektion des Kolbenkurbelwinkels vorgesehen und zusätzlich ist ein Drossel-Positionssensor 42 zur Detektion des Öffnungswinkels des Drosselventils 16 und ein Ansaugrohr-Absolutdrucksensor 44 zur Detektion des Drucks Pb im Einlassansaugrohr in bezug auf einen absoluten Wert in Flussrichtung hinter dem Drosselventil 16 vorgesehen. Ein atmosphärischer Drucksensor 46 zur Detektion des atmosphärischen Drucks Pa ist an einer geeigneten Stelle des Motors 10 vorgesehenen. Ein Ansaugluft-Temperatursensor 48 zur Detektion der Temperatur der Ansaugluft ist in Strömungsrichtung oberhalb des Drosselventils 16 vorgesehen, und ein Kühlmittel-Temperatursensor 50 zur Detektion der Temperatur des Motorkühlmittels ist ebenfalls an einer geeigneten Stelle des Motors vorgesehen. Der Motor 10 ist weiterhin mit einem Ventiltiming (V/T) Sensor 52 (in 1 nicht gezeigt) versehen, welcher die Ventiltiming-Kennlinie ermittelt, die durch den variablen Ventiltimingmechanismus 300, basierend auf dem Öldruck, ausgewählt wird.
Weiterhin ist ein als Sauerstoffdetektor oder Sauerstoffsensor ausgebildeter Luft/Kraftstoff-Sensor 54 im Auspuffrohr 26 an einem oder in Flussrichtung hinter einem Zusammenflusspunkt im Auspuffsystem zwischen dem Auspuffkrümmer 24 und dem katalytischen Wandler 28 vorgesehen, wo er die Sauerstoffkonzentration im Abgas am Zusammenflusspunkt ermittelt und ein entsprechendes Signal (wird später erläutert) erzeugt. Die Ausgangssignale des Sensors werden zur Steuereinheit 34 gesandt.
Details der Steuereinheit 34 sind im Blockdiagramm in 2 gezeigt. Das Ausgangssignal des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 54 wird von einer Detektorschaltung 62 empfangen, wo es einem geeigneten Linearisierungsprozess unterzogen wird, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich linear mit der Sauerstoffkonzentration des Abgases über einen großen Bereich, der sich von der mageren Seite bis zur fetten Seite erstreckt, verändert. (Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor wird in der Figur als ”LAF Sensor” bezeichnet und auch im Rest dieser Beschreibung so genannt.)
Das Ausgangssignal der Detektorschaltung 62 wird durch einen Multiplexer 66 und einen A/D-Wandler 68 an eine CPU (zentrale Recheneinheit) weitergeleitet. Die CPU hat einen CPU-Kern 70, ein ROM (Lesespeicher) 72 und ein RAM(Schreib-/Lesespeicher) 74 und das Ausgangssignal der Detektorschaltung 62 wird einmal zu jedem vorgeschriebenen Kurbelwinkel (z. B. 15 Grad) A/D-gewandelt und in Puffern des RAM 74 gespeichert. Gleichzeitig werden die Analogausgangssignale des Drossel-Positionssensors 42 usw. der CPU durch den Multiplexer 66 und den A/D-Wandler 68 zugeführt und im RAM 74 gespeichert.
Das Ausgangssignal des Kurbelwinkel-Sensors 40 wird durch einen Wellenform-Former 76 geformt und sein Ausgangswert wird mit einem Zähler 78 gezählt. Das Ergebnis der Zählung ist die Eingangsgröße für die CPU. In Übereinstimmung mit Befehlen, die im ROM 72 gespeichert sind, berechnet der CPU-Kern 70 eine manipulierte Variable auf eine später noch beschriebene Art und steuert die Kraftstoffinjektoren 22 der entsprechenden Zylinder über einen Antriebsstromkreis 82. Über die Antriebsstromkreise 84, 86 und 88 steuert der CPU-Kern 70 auch ein Magnetspulenventil (EACV) 90 (zum Öffnen und Schließen der Umgehung 32, um die Menge an Sekundärluft zu regulieren), ein Magnetspulenventil 122 zur Steuerung der oben erwähnten Abgasrückführung und ein Magnetspulenventil 225 zur Steuerung der oben erwähnten Behälterreinigung.
3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Systems zeigt. Das Programm wird zu einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition, beispielsweise zu jedem TDC (oberer Totpunkt) des Motors aktiviert.
In dem System, wie es in dem Blockdiagramm in 4 offenbart ist, ist ein Regelungsmittel zur Berechnung eines Rückkopplungskorrekturkoeffizienten (gezeigt als ”KSTR(k)” in der Figur) vorgesehen, welches eine Reglerregel, ausgedrückt durch eine Rekursionsformel, benützt, insbesondere eine adaptive Regelung vom Typ STR (selbsteinstellender Regler, in der Figur als ”STR Regler” angegeben) benützt, um die manipulierte Variable in bezug auf die Menge an Kraftstoffversorgung zu bestimmen (in der Figur als ”Grundmenge der Kraftstoffeinspritzung Tim” angegeben), sodass das ermittelte Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnis (in der Figur als ”KACT(k)” angegeben) auf ein gewünschtes Luft/Kraftstoff Verhält nis gebracht wird (in der Figur als ”KCMD(k)” angegeben). Hier bedeutet k eine Abtastnummer im diskreten Zeitsystem.
Es ist zu bemerken, dass das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis und das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis als das tatsächliche Äquivalenzverhältnis ausgedrückt werden, zum Beispiel als Mst/M = 1/Lambda (Mst: stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis; M: A/F (A: Luftmassenflussverhältnis; F: Kraftstoff-Massenfluss-Verhältnis; Lambda: Luftüberschussfaktor), um die Berechnung zu vereinfachen.
In 3 startet das Programm bei S10, bei dem die ermittelte Motordrehzahl Ne, der Ansaugrohrdruck Pb, und so weiter, gelesen werden und das Programm zu S12, bei dem geprüft wird, ob der Motor kurbelt oder nicht, und falls dies nicht der Fall ist, zu S14 übergeht, bei dem geprüft wird, ob die Versorgung mit Kraftstoff getrennt ist. Eine Kraftstofftrennung wird bei einem bestimmten Motorbetriebszustand durchgeführt, beispielsweise wenn die Drossel vollständig geschlossen und die Motordrehzahl höher als ein vorgeschriebener Wert ist, wird zu diesem Zeitpunkt die Versorgung mit Kraftstoff gestoppt und eine Kraftstoffeinspritzung wird in der Form einer Steuerung gesteuert.
Wenn in S14 festgestellt wird, dass eine Kraftstofftrennung nicht durchgeführt wurde, geht das Programm zu S16 über, bei dem die Grundmenge der Kraftstoffeinspritzung Tim durch eine Abfrage von zugeordneten Daten berechnet wird, bei der die ermittelte Motordrehzahl Ne und der Ansaugrohrdruck Pb als Adressdaten benutzt werden. Danach geht das Programm zu S18, bei dem geprüft wird, ob eine Aktivierung des LAF Sensors 54 durchgeführt wurde. Dies erfolgt durch einen Vergleich der Differenz zwischen der Ausgangsspannung und der Mittenspannung des LAF Sensors 54 mit einem vorgeschriebenen Wert (z. B. 0,4 V), und dadurch, dass bestimmt wird, dass die Aktivierung durchgeführt worden ist, wenn die Differenz kleiner als der vorgeschriebene Wert ist.
Wenn bei S18 festgestellt wird, dass die Aktivierung durchgeführt worden ist, geht das Programm zu S20, bei dem die Totzeit d' berechnet wird. Die Totzeit d' ist, wie vorher erwähnt, die Zeitdauer oder der Zeitraum bevor KCMD sich in KACT auswirkt, mit anderen Worten, die Zeitdauer für den gewünschten Wert (z. B. KCMD(k – d')), um dem ermittelten Wert (z. B. KACT(k)) zu entsprechen.
Zum einfacheren Verständnis wird die Berechnung der Totzeit nach der Erklärung des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten erklärt. In der Ausführungsform wird der Regelkreis (Programmschleife) in Synchronisation mit der vorbestimmten Kurbelwinkelposition, beispielsweise der TDC, gebracht. Die Totzeit d' wird ausgedrückt als Zeitdauer oder Zeitraum, der in bezug auf den Kurbelwinkel bestimmt wurde, genauer ausgedrückt, als die Zahl der TDC Intervalle. Es sollte natürlich beachtet werden, dass, wenn der Regelzyklus in bezug auf den Zeitzähler definiert wird, die Totzeit d' in bezug auf die Zeit definiert wird. In diesem Sinne wird die Totzeit d' in der Beschreibung benutzt, um eine Zeitdauer oder einen Zeitraum zu bestimmen, der in bezug auf die Kurbelwinkelposition definiert ist. In jedem Fall sollte die Totzeit d' eine Zeitdauer oder einen Zeitraum beinhalten, der durch die Kurbelwinkelposition, einen Zeitzählerwert oder einige ähnliche Parameter definiert ist.
Im Flussdiagramm in 3 geht das Programm zu S22, bei dem der Ausgang des LAF Sensors gelesen wird, und zu S24 über, bei dem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT(k) bestimmt oder ermittelt wird. Das Programm geht dann zu S26, bei dem ein Rückkopplungskorrekturkoeffizient KFB berechnet wird.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Berechnung des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KFB zeigt.
Das Programm startet bei S100, bei dem geprüft wird, ob der Motorbetrieb im Regelungsbereich ist. Dies wird mit Hilfe einer se paraten Subroutine, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, durchgeführt. Die Kraftstoffmessung wird zum Beispiel während einer Vollastanreicherung oder einer hohen Motordrehzahl, oder wenn der Motorbetriebszustand sich wegen dem Betrieb des Abgasrückführungsmechanismus schnell geändert hat, in Form einer Steuerung gesteuert.
Wenn das Ergebnis in S100 JA ist, geht das Programm zu S102 über, bei dem geprüft wird, ob der Betriebszustand des Motors bei dem vorherigen (Regelung-)Zyklus, zum Beispiel zu der Zeit, zu der das Flussdiagramm in 3 im vorherigen (Regelungs-)Zyklus aktiviert war, im Regelungsbereich war. Wenn das Ergebnis bejaht wird, geht das Programm zu S104 über, bei dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient mit Hilfe der adaptiven Reglerregel berechnet wird. Der Rückkopplungskorrekturkoeffizient wird im folgenden ”adaptiver Korrekturkoeffizient KSTR” genannt.
Das System beruht, um dies zu erklären, wie es in 4 erläutert ist, auf einer adaptiven Regelungstechnologie, welche in einer früheren Anmeldung des Anmelders vorgeschlagenen wurde. Es umfasst eine adaptive Regelung, welche als eine STR (selbsteinstellender Regler) Regelung (Regelungsmittel) ausgebildet ist, und einen Adaptionsmechanismus (Mittel für einen Adaptionsmechanismus) (Systemparameter-Schätzer) zur Schätzung/Identifikation der Reglerparameter (Systemparameter) (dynamische Motorkennlinien-Parameter) θ ^. Der gewünschte Wert und die Regelgröße (Anlagenausgangsgröße) der Kraftstoffmesssteuerungssystems sind Eingangsgrößen des STR Reglers, welcher den Koeffizientenvektor (z. B. die Reglerparameter, welche durch einen Vektor ausgedrückt werden) θ ^ empfängt, der durch den Adaptionsmechanismus geschätzt/identifiziert wird, und ein Ausgangssignal erzeugt.
Eine Identifikations- oder Adaptionsregel (Algorithmus), die für die adaptive Regelung anwendbar ist, ist die in I. D. Landau et al. vorschlage. In der von I. D. Landau et al. vorgeschlagenen Adaptionsregel wird die Stabilität der Adoptionsregel, ausge drückt in einer Rekursionsformel, mindestens mit Hilfe der Lyapunov-Theorie oder der Hyperstabilitätstheorie von Popov sichergestellt. Diese Methode ist zum Beispiel in Computrol (Corona Publishing Co., Ltd.) No. 27, pp. 28–41; Automatik Control Handbook (Ohm Publishing Co., Ltd.) pp. 703–707; ”A Survey of Model Reference Adaptive Techniques – Theory and Applications” von I. D. Landau in Automatica, Vol. 10, pp. 353–379, 1974; „Unification of Discrete Time Explicit Model Reference Adaptive Control Designs” von I. D. Landau et al. in Automatica, Vol. 17, No. 4, pp. 593–611, 1981; und ”Combining Model Reference Adaptive Controllers and Stochastic Self-tuning Regulators” von I. D. Landau in Automatica, Vol. 18, No. 1, pp. 77–84, 1982, beschrieben.
Der Adaptions- oder Identifikationsalgorithmus von I. D. Landau et al. wird in der vom Anmelder früher vorgeschlagenen adaptiven Reglertechnologie benutzt. Bei diesem Adaptions- oder Identifikationsalgorithmus werden, wenn die Polynome des Nenners und des Zählers der Übertragungsfunktion B(z – 1)/A(z – 1) des diskret geregelten Systems auf die in Gleichung 1 und Gleichung 2 gezeigte Art definiert sind, die Reglerparameter oder System-(adaptive)Parameter θ ^(k) aus den Parametern, wie in Gleichung 3 gezeigt ist, gebildet und als Vektor (transponierter Vektor) ausgedrückt. Die Eingangsgröße zeta (k), welche die Eingangsgröße des Adaptionsmechanismus ist, wird die in Gleichung 4 gezeigte. Hier wird als Beispiel eine Anlage genommen, bei der m = 1, n = 1 und d = 3 ist, das Anlagenmodell ist nämlich in Form eines linearen Systems mit drei Regelzyklen der Totzeit gegeben. A(z–1) = 1 + a1z–1 + ... + anz–n Gl. 1 B(z–1) = b0 + b1z–1 + ... + bmz–m Gl. 2 θ ^T(k) = [b ^0(k), B ^R(z–1, k), S ^(z–1, k)] = [b ^0(k), r ^1(k), ..., rm+d-1(k), s0(k), ..., sn-1(k)] = [b0(k), r1(k), r2(k), r3(k), s0(k)] Gl. 3 ζT(k) = [u(k), ..., u(k – m – d + 1), y(k), ..., y(k – n + 1)] = {u(k), u(k – 1), u(k – 2), u(k – 3), y(k)] Gl. 4
Hier werden die Faktoren der Reglerparameter θ ^, z. B. die Skalarmenge b ^₀ ^–1(k), welche die Verstärkung bestimmt, der Reglerfaktor B ^_R(z^–1, k), der die manipulierte Variable verwendet, und S ^ (z^–1, k), das die Regelgröße verwendet, welche alle in Gleichung 3 gezeigt sind, als Gleichung 5, Gleichung 6 beziehungsweise Gleichung 7 ausgedrückt. b ^0 –1(k) = 1/b0 Gl. 5 B ^R(z–1, k) = r1z–1 + r2z–2 + ... + rm+d-1z–(m+d-1) = r1z–1 + r2z–2 + r3z–3 Gl. 6 S ^(z–1, k) = s0 + s1z–1 + ... + sn-1z–(n-1) = s0 Gl. 7
Wie in Gleichung 3 gezeigt ist, schätzt oder identifiziert der Adaptionsmechanismus jeden Koeffizienten der Skalarmenge und die Reglerfaktoren, berechnet die Reglerparameter (Vektor) θ ^ und stellt die Reglerparameter θ ^ dem STR Regler zur Verfügung. Genauer ausgedrückt, berechnet der Adaptionsmechanismus die Reglerparameter θ ^ mit Hilfe der manipulierten Variable u(i) und der Regelgröße y(j) der Anlage (i, j enthalten vergangene Werte), sodass der Regelfehler zwischen dem gewünschten Wert und der Regelgröße Null wird.
Genauer ausgedrückt, werden die Reglerparameter (Vektor) θ ^(k) durch Gleichung 8 unten berechnet. In Gleichung 8 ist Γ(k) eine Verstärkungsmatrix (die quadratische Matrix (m + n + d)ter Ordnung), die die Schätz/Identifikations-Rate oder Geschwindigkeit der Reglerparameter θ ^ bestimmt, und e*(k) ein Signal zur Kennzeichnung des verallgemeinern Schätz/Identifikations-Fehlers, z. B. eines Schätzfehlersignals der Reglerparameter. Sie werden durch Rekur sionsformeln, wie beispielsweise jene aus Gleichung 9 und 10, dargestellt. θ ^(k) = θ ^(k – 1) + Γ(k – 1)ζ((k – d)e*(k) Gl. 8
Verschiedene spezifische Algorithmen sind, abhängig von der Wahl von Lambda 1(k) und Lambda 2(k), in Gleichung 9 angegeben. Lambda 1(k) = 1, Lambda 2(k) = Lambda (0 < Lambda < 2) gibt den allmählichen Verstärkungsabnahme-Algorithmus (Methode der kleinsten Quadrate, wenn Lambda = 1) an; und Lambda 1(k) = Lambda 1 (0 < Lambda 1 < 1), Lambda 2(k) = Lambda 2 (0 < Lambda 2 < Lambda) gibt den Variablen-Verstärkungs-Algorithmus (gewichtete Methode der kleinsten Quadrate, wenn Lambda 2 = 1) an. Wird zudem Lambda 1(k)/Lambda 2(k) = σ definiert und Lambda 3(k) wie in Gleichung 11 dargestellt, wird der Konstanten-Verfolgungs-Algorithmus durch die Definition von Lambda 1(k) = Lambda 3(k) erhalten. Außerdem liefert Lambda 1(k) = 1, Lambda 2(k) = 0 den Konstanten-Verstärkungs-Algorithmus. Wie aus Gleichung 9 ersichtlich ist, ergibt in diesem Fall den konstanten Wert. Jeder der Algorithmen ist für die zeitlich veränderliche Anlage, wie beispielsweise das Kraftstoffmesssteuerungssystem gemäß der Erfindung, geeignet.
Im Diagramm in 4 sind der STR Regler (adaptiver Regler) und der Adaptionsmechanismus (Systemparameter-Schätzer) außerhalb des Systems zur Berechnung der Menge an Kraftstoffeinspritzung (Mittel zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge) angeordnet und werden zur Berechnung des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KSTR(k) eingesetzt, um den ermittelten Wert KACT(k) adaptiv auf den gewünschten Wert KCMD(k – d') zu bringen (wobei, wie bereits erwähnt, d' die Totzeit ist, bevor KCMD sich in KACT auswirkt). Mit anderen Worten empfängt der STR Regler den Koeffizientenvektor θ ^(k), der adaptiv durch den Adaptionsmechanismus geschätzt/identifiziert wurde und bildet einen Rückkopplungskompensator (Regelkreis), um ihn auf den gewünschten Wert KCMD(k – d') zu bringen. Die Grundmenge an eingespritztem Kraftstoff Tim wird mit dem berechneten Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KSTR(k) multipliziert und die korrigierte Menge an eingespritztem Kraftstoff wird der geregelten Anlage (Brennkraftmaschine) als Ausgangsmenge an eingespritztem Kraftstoff Tout(k) zur Verfügung gestellt.
Auf diese Art werden der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KSTR(k) und das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT(k) bestimmt und dem Adaptionsmechanismus zugeführt, welcher die Reglerparameter (Vektor) θ ^(k) berechnet/schätzt, die wiederum in den STR Regler eingehen. Basierend auf diesen Werten benutzt der STR Regler die Rekursionsformel, um den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KSTR(k) zu berechnen, um das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT(k) auf das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis (KCMD(k – d') zu bringen. Der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KSTR(k) wird, wie in Gleichung 12 gezeigt ist, speziell berechnet:
Das Programm geht, um zu 5 zurückzukehren, zu S106 über, bei dem der so erhaltene adaptive Korrekturkoeffizient KSTR in den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KFB umbenannt wird.
Wenn S100 andererseits feststellt, dass der Betriebszustand des Motors nicht im Regelungsbereich ist, geht das Programm zu S108 über, bei dem der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR auf 1,0 festgesetzt wird und das Programm geht zu S106. Da die Menge an eingespritztem Kraftstoff mit dem Rückkopplungskorrekturkoeffizienten multipliziert und korrigiert wird, kennzeichnet der auf 1,0 gesetzte Korrekturkoeffizient, dass keine Regelung durchgeführt werden soll.
Wenn bei S102 festgestellt wird, dass der letzte (Regelungs-)Zyklus nicht im Regelungsbereich war, was bedeutet, dass der Betriebszustand des Motors sich gerade vom Bereich der Steuerung in den Bereich der Regelung verschoben hat, geht das Programm zu S110, bei dem die internen Variablen der Regelungsparameter θ ^ einschließlich ihrer vergangenen Werte initialisiert werden, so dass der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR 1,0 oder annähernd 1,0 wird.
Genauer ausgedrückt empfängt der oben genannte Adaptionsmechanismus zeta(k – d), zum Beispiel einen Vektor, der ein Satz oder eine Gruppe von gegenwärtigen und vergangenen Werten der Anlageneingangsgröße u(k)(=KSTR(k)) und der Anlagenausgangsgröße y(k)(=KACT(k)) ist und auf dem Ursache-Wirkungs-Prinzip des Anlageneingangsgröße und Ausgangsgröße beruht, und berechnet die Regelungsparameter θ ^. Hier ist u(k) der Korrekturkoeffizient, der, wie gerade erwähnt, für die Korrektur der Menge an eingespritztem Kraftstoff verwendet wird.
Deshalb besteht, im Falle der Initiierung der adaptiven Regelung, wenn der Betriebszustand des Motors gerade in den Bereich der Regelung eingetreten ist (adaptiver Regelungsbereich), es sei denn der vergangene Wert der internen Variablen in der adaptiven (STR) Regelung, beispielsweise zeta (k – d), θ ^(k – 1) und die Verstärkungsmatrix Γ(k – 1) sind richtig aufbereitet, die Möglichkeit, dass der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR unsachgemäß berechnet wird. Wenn die Regelung mit Hilfe eines unsachgemäß berechneten adaptiven Korrekturkoeffizienten ausgeführt wird, kann das System im schlechtesten Fall oszillieren.
In Anbetracht des oben Genannten ist das System derart konfiguriert, dass die Regelungsparameter θ ^(k) anfangs so gesetzt sind, dass der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR, unter der Annahme u(k – i) = 1 (i >= 1), 1,0 oder annähernd 1,0 wird, wenn die Regelung startet oder übernimmt. Und gleichzeitig ist das System so eingerichtet, dass zeta(k – d) anfänglich, wie in Gleichung 13 gezeigt ist, gesetzt ist. Da die Verstärkungsmatrix Γ(k – 1) ein Wert ist, der die Schätz/Identifikationsrate oder Geschwindigkeit der Regelungsparameter bestimmt, wird die Verstärkungsmatrix anfänglich auf eine vorbestimmte Matrix, beispielsweise auf ihren Anfangswert, gesetzt.
Da der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR aus Gleichung 12 berechnet wird, wird das System genauer ausgedrückt konfiguriert, um die Werte des vorigen Regelungszyklus (vergangene Werte) θ ^(k – 1) und zeta (k – d) zu bestimmen, sodass der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR 1,0 oder annähernd 1,0 wird.
Zum Beispiel sind, angenommen dass das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis KCMD(k – d') (ausgedrückt durch das Äquivalenzverhältnis) 1,0 ist, KSTR(k – 1) = KSTR(k – 2) = KSTR(k – 3) = 1,0 und die Anfangswerte der Faktoren der Regelungsparameter:
r₁ = 0,1
r₂ = 0,05
r₃ = 0,05
s₀ = 0,3
b₀ = 0,5
Wenn das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT(k) (ausgedrückt im Äquivalenzverhältnis) = 1,0 ist, ist der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR: KSTR = (1 – 0,1 × 1 – 0,05 × 1 – 0,05 × 1 – 0,3 × KACT(k))/0,5 = 1,0
Auf diese Art ist der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR 1,0 oder annähernd 1,0, wenn das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT(k) 1,0 oder annähernd 1,0 ist.
Dies gleicht einer absichtlichen Erzeugung einer vergangenen Situation, in der der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR(k – i)(i >= 1) 1,0 oder annähernd 1,0 war, mit anderen Worten das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis KACT(k – j)(j >= 1) wurde auf ein vergangenes gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis KCMD(k – d') gebracht, das dazu korrespondiert und die Regelung war stabil.
Mit der Anordnung wird es möglich, die Regelung mit dem adaptiven Korrekturkoeffizienten KSTR, der bei 1,0 beginnt, zu initiieren, wenn der Betriebszustand des Motors gerade vom Bereich der Steuerung zum Bereich der Regelung übergegangen ist. Da der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR bei der Steuerung auf 1,0 festgesetzt ist, kann die Regelung unter Verwendung des gleichen Werts gestartet werden, wobei ermöglicht wird, dass eine Steuerungssuche nicht auftritt, dass eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Spitze nicht auftritt und die Stabilität der Regelung verbessert wird.
Das Programm geht, um zum Flussdiagramm in 3 zurück zu kommen, zu S28 über, bei dem die Grundmenge an eingespritztem Kraftstoff (der Betrag an Kraftstoffmenge) Tim mit einen gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KCMDM (ein Wert, der durch die Korrektur des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (ausgedrückt im Äquivalenzverhältnis) KCMD bestimmt wird durch die Aufnahmeeffizienz an Ansaugluft), dem Rückkopplungskorrekturkoeffizient KFB und dem Produkt aus anderen Korrekturkoeffizienten KTOTAL multipliziert wird und dann zur Summe aus zusätzlichen Korrekturtermen TTOTAL addiert wird, um die Ausgangsmenge der Kraftstoffeinspritzung Tout zu bestimmen. Das Programm geht dann zu S30 über, bei dem die Ausgangsmenge des eingespritzten Kraftstoffs Tout dem Kraftstoffinjektor 22 als die manipulierte Variable zugeführt wird.
Hier ist KTOTAL das Produkt aus verschiedenen Korrekturkoeffizienten, welche durch eine Multiplikation einschließlich einer Korrektur, basierend auf der Kühlmitteltemperaturkorrektur, gebildet werden. TTOTAL kennzeichnet den Gesamtwert der verschiedenen Korrekturen für den atmosphärischen Druck, usw., der durch eine Addition (enthält jedoch nicht die Totzeit des Kraftstoffinjektors, usw., der zur Zeit der Ausgabe der Ausgangsmenge des eingespritzten Kraftstoffs Tout getrennt addiert wird) gebildet wird.
Wenn das Ergebnis in S18 NEIN ist, was bedeutet, dass die Regelung im Steuerungsmodus betrieben werden soll, geht das Programm zu S32, bei dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KFB auf 1,0 gesetzt wird und zu S28, bei dem die Abgabemenge des eingespritzten Kraftstoffs Tout auf die oben angegebene Art bestimmt wird. Wenn S12 feststellt, dass der Motor kurbelt, geht das Programm zu S34, bei dem die Menge an eingespritztem Kraftstoff beim Kurbeln Ticr abgerufen wird und dann zu S36, bei dem Ticr benutzt wird, um die Abgabemenge des eingespritzten Kraftstoffs Tout, basierend auf einer Gleichung für den Motor beim Kurbeln, berechnet wird. Wenn S14 feststellt, dass die Kraftstofftrennung in Kraft ist wird die Abgabemenge des eingespritzten Kraftstoffs Tout in S38 auf Null gesetzt.
Die Berechnung der Totzeit d' wird nun erklärt.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine der Berechnung zeigt.
Bevor mit der Erklärung der Figur begonnen wird, wird jedoch zuerst die Totzeit in Bezug auf 7 und folgende genauer erklärt.
7 ist ein Timingdiagramm, welches das Verhalten des ermittelten Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses KACT erläutert, bei dem die Totzeit d' richtig bestimmt wird, zum Beispiel wird der gewünschte Wert KCMD(k – d') richtig bestimmt, um gleich seinem aktuellen oder wahren Wert zu sein, sodass der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR auf die in Gleichung 12 gezeigte Art richtig berechnet wird. Wie erläutert, folgt KACT KCMD mit einer Verzögerungszeit d'. Bei dieser Art der richtigen Bestimmung der Totzeit d' ist es möglich, die Kraftstoffmesssteuerung, wie gewünscht, auszuführen. Die Ausführungsform ist in ihrem Grundaspekt so konfiguriert, daß die Totzeit d' auf diese Art in ihrem Grundaspekt richtig bestimmt wird, um gleich dem aktuellen Wert als Antwort auf das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu sein.
8 ist ein ähnliches Timingdiagramm, bei dem die Totzeit absichtlich oder bewusst vom richtigen Wert d' abweicht und einen absichtlich abweichenden Wert d'' annimmt, um die Fahrbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern. Die Beziehung dazwischen sollte hier sein: d' < d''
Wenn die Totzeit gegenüber dem richtigen Wert d', wie in 8 gezeigt ist, verschoben wird, nimmt das Reglerverhalten verständ licherweise ab oder wird schlechter. Dies ist der Fall, weil der adaptive Regler (STR Regler) reagiert, um der gewünschten Wertänderung mit einer Verzögerungszeit, die größer als die aktuelle oder richtige Totzeit ist, langsam zu folgen. Mit der Anordnung wird der ermittelte Wert evtl. geglättet. Deshalb wird es, wenn das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einer magerverbrennungsgesteuerten Motor stark verändert wird, zum Beispiel möglich, einen Drehmoment-Stoß zu reduzieren und die Fahrbarkeit des Fahrzeugs durch eine absichtliche Verschlechterung des Verhaltens der adaptiven Regelung zu verbessern.
Zur Erklärung des Flussdiagramms in 6, der das oben genannte zugrunde liegt, startet das Programm bei S200, bei dem die Totzeit d', die bei der Berechnung des adaptiven Korrekturkoeffizienten KSTR in Gleichung 12 verwendet wird, in bezug auf das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis KCMD(k) bestimmt wird. Die Totzeit d' wird ausdrücklich bestimmt als eine Zeitdauer, die der Zeitdauer des ermittelten Werts KACT(k) entspricht, noch genauer, die Zeitdauer (k – d') des gewünschten Werts wird bezüglich KACT(k) bestimmt, sodass ein Zielwert zur Zeit (k – d') mit der Zeit k, bei der der Wert KACT ermittelt wird, korrespondiert. Dadurch kann die Steuerung, wie anfänglich gewünscht, ausgeführt werden.
Das Programm geht dann zu S202, bei dem die Differenz DKCMD des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses KCMD zwischen seinen gegenwärtigen Regelzykluswert (gegenwärtige Programmschleife) KCMD(k) und seinem letzten Regelzykluswert (vorherige Programmschleife) KCMD(k – 1) berechnet wird, um zu unterscheiden, ob das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis sich in Richtung fett oder in Richtung mager ändert und zu S204, bei dem die Differenz DKCMD mit einem Referenzwert DKCMDREF verglichen wird. Der Referenzwert sollte vorher bestimmt werden, um es durch dessen Vergleich mit der Differenz zu ermöglichen zu unterscheiden, ob das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis sich in Richtung fett ändert oder nicht.
Wenn das Ergebnis in S204 bejaht wird, geht das Programm zu S206 über, bei dem ein positiver Wert a zur richtigen Totzeit d' addiert wird, und zu S208, bei dem einen Zähler C inkrementiert wird. In der nächsten Programmschleife (Regelungszyklus) und den darauffolgenden geht jedes mal, wenn das Ergebnis in S204 JA ist, das Programm zu S206 und S208, um den Zähler zu inkrementieren, und wenn S210 feststellt, daß der Zählerwert C einen vorbestimmten Wert CREF übersteigt, rückt das Programm zu S212 vor, bei dem der Zählerwert C auf Null zurück gesetzt wird. Wie aus dem oben genannten offensichtlich ist, wird, da der Koeffizient KSTR fortlaufend mit Hilfe der Totzeit d'' berechnet wird, das Verhalten des ermittelten Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses KACT festgehalten, um, wie in 8 gezeigt, für eine Periode entsprechend bis zum Zählerwert CREF geglättet zu werden.
Da in der Ausführungsform die Totzeit d' zuerst in bezug auf den gewünschten Wert KCMD(K) richtig bestimmt wird, um gleich der aktuellen Verzögerungszeit zu sein, sodass der adaptive Korrekturkoeffizient KSTR richtig berechnet wird, ist es möglich, den gewünschten Wert KACT, wie erwartet, zu erhalten, der inhärent durch die LAF Sensorantwort bestimmt ist, und die Kraftstoffmesssteuerung wie gewünscht auszuführen. Falls nur dieser Zweck zu erreichen ist, sind S202 und folgende im Flussdiagramm in 6 nicht notwendig.
Da außerdem die Ausführungsform weiterhin so konfiguriert ist, daß die Totzeit absichtlich länger wird um den ermittelten Wert KACT zu glätten, wenn das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem magerverbrennungsgesteuerten Motor von der mageren Seite zur fetten Seite sehr verändert wird, wird es z. B. möglich, dass Ausgangsdrehmoment des Motors zu glätten, um einen Drehmoment-Stoß zu reduzieren, wodurch die Fahrbarkeit des Fahrzeugs erhöht wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das zum Teil ähnlich zu 6 ist, das jedoch eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In der zweiten Ausführungsform wird ein positiver Wert b von dem richtigen Wert d' abgezogen, um die Totzeit in S206a in 9 zu reduzieren, dem S206 in 6 entspricht. 10 zeigt das Verhalten des ermittelten Werts KACT in der zweiten Ausführungsform. Der ermittelte Wert geht, wie gezeigt, eher über einen Zielwert hinaus als daß er ihn unterschreitet.
Die Konfiguration der zweiten Ausführungsform ist von Vorteil, wenn z. B. eine Kraftstoffadhäsionskorrektur durchgeführt wird. Bei der Korrektur der Menge des eingespritzten Kraftstoffs durch die Menge an Kraftstoff, die am Boden des Einlassansaugrohrs haftet, wird normalerweise ein Kraftstoffadhäsionskorrekturwert im vornherein als Datenabbild eingeplant, der mit Parametern, wie beispielsweise Motordrehzahl und Ansaugrohrdruck, abgerufen wird, während angenommen wird, daß die Kühlmitteltemperatur des Motors normal ist. Wenn der abgerufene abgebildete Wert in dem Betriebszustand des Motors, in dem die Kühlmitteltemperatur niedrig ist, benutzt wird, ist es möglich, die Kraftstoffadhäsionskorrekturmenge, falls unzulänglich, mit einer Überkorrektur durch eine Bestimmung der Totzeit zu kompensieren mit: d' > d''
Das oben genannte steht im Gegensatz zu den Unterschreitungscharakteristika, die in 8 gezeigt sind, wenn die Totzeit bestimmt wird zu: d' < d''
Auf diese Weise wird es durch die Auswahl eines der Charakteristika der ersten oder der zweiten Ausführungsform möglich, die adaptive Regelung so zu betreiben, daß eine möglicherweise auftretende Spitze im Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufgehoben werden kann.
Weiterhin ist es notwendig, obwohl es nicht im Detail beschrieben ist, die Totzeit zu variieren, wenn das Volumen des Auspuffkrümmers variabel konfiguriert ist, oder wenn die Ventil-Timing-Charakteristika des variablen Ventil-Timing-Mechanismus umgestellt werden. Die Konfiguration der ersten und der zweiten Ausführungsform sind in diesen Fällen für die Einstellung der Totzeit nützlich.
Obwohl nur der Korrekturkoeffizient, der für den schnell reagierenden adaptiven Regler gilt, als Rückkopplungskorrekturkoeffizient in der ersten und der zweiten Ausführungsform verwendet wird, ist es alternativ möglich, einen anderen Korrekturkoeffizienten bereitzustellen, der bei einer langsam reagierenden Regelung, wie beispielsweise einem PID Regler, berechnet wird und ihn in den Bereich der Rückkopplung der Regelung zu schalten.
Obwohl das Luft/Kraftstoff-Verhältnis als gewünschter Wert in der ersten und der zweiten Ausführungsform verwendet wird, ist es alternativ möglich, die Menge der Kraftstoffseinspritzung selbst als gewünschten Wert zu verwenden.
Obwohl der Rückkopplungskorrekturkoeffizient als Multiplikationskoeffizient in der ersten und der zweiten Ausführungsform bestimmt wird, kann er statt dessen als additiver Wert bestimmt werden.
Obwohl in der ersten und der zweiten Ausführungsform das Drosselventil mit dem Schrittmotor betrieben wird, kann es stattdessen auch mechanisch mit dem Gaspedal verbunden werden und direkt auf das gedrückte Gaspedal reagieren.
Weiterhin kann, obwohl die oben erwähnten Ausführungsformen in bezug auf Beispiele beschrieben sind, bei denen STR verwendet wird, kann statt dessen auch MRACS (Referenzmodell für adaptive Regelungssysteme) verwendet werden.

Claims

System zur Steuerung einer Kraftstoffmessung in einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (10), das einen Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor (54), welcher in einem Auspuffsystem (26) des Motors zur Ermittlung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (KACT) im Abgas des Motors angeordnet ist, ein Mittel zur Motorbetriebszustandsermittlung (40, 44, 34, S10) zur Ermittlung von Motorbetriebszuständen, die wenigstens die Motordrehzahl (Ne) und die Motorleistung (Pb) umfassen, ein Mittel zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzgrundmenge (34, S16), welches mit dem Mittel zur Motorbetriebszustandsermittlung verbunden ist, zur Bestimmung einer Grundmenge der Kraftstoffeinspritzung (Tim) für einen Zylinder des Motors, welche auf wenigstens der ermittelten Motordrehzahl und der Motorleistung beruht, ein Mittel für eine Rückkopplungsschleife (34, S26, S28, S30), das mit dem Mittel zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge verbunden ist, um eine Abgabemenge der Kraftstoffeinspritzung (Tout) zu bestimmen, welche auf der Grundmenge der Kraftstoffeinspritzung beruht, und ein Mittel zur Kraftstoffeinspritzung (34, S32, 22), das mit dem Mittel für die Rückkopplungsschleife verbunden ist, zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder des Motors, das auf der Abgabemenge der Kraftstoffeinspritzung beruht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für die Rückkopplungsschleife einen adaptiven Regler und einen Adaptionsmechanismus hat, der mit dem adaptiven Regler zum Schätzen von Reglerparametern (θ) verbunden ist, der adaptive Regler einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten (KSTR) mit Hilfe von internen Variablen berechnet, die mindestens die Reglerparameter (θ) und eine Totzeit (d') beinhalten, um die Grundmenge der Kraftstoffeinspritzung (Tim) zu korrigieren, um eine Regelgröße (KACT(k); y(k)), die auf wenigstens dem ermittelten Luft/Kraftstoff-Verhältnis (KACT) beruhend erhalten wird, zu einem Zeitpunkt, der um die Totzeit (d') früher als ein Zeitpunkt (k) bestimmt ist, zu der das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis (KACT) erhalten wird, auf ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis (KCMD(k); r(k)) zu bringen, wobei die Totzeit (d') die Zeitdauer ist, die der gewünschte Wert (KCMD(k – d')) braucht, um sich im ermittelten Wert (KACT(k)) auszuwirken, und das System ein Mittel zur Bestimmung der gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnisänderung (34, S20, S204) zur Bestimmung, ob sich das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis ändert, und ein Mittel zur Totzeitveränderung (S206, S206a) zur Veränderung der Totzeit (d') in eine Zeitdauer (d''), wenn festgestellt wurde, dass das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis sich geändert hat, enthält.
System nach Anspruch 1, wobei die Zeitdauer (d'') so verändert wird, dass sie größer als die Totzeit (d') ist, wenn festgestellt wurde, dass das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis sich in Richtung fett verändert hat.
System nach Anspruch 1, wobei die Zeitdauer (d'') so verändert wird, dass sie kleiner als die Totzeit (d') ist, wenn festgestellt wurde, dass das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis sich in Richtung mager verändert hat.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Mittel zur Totzeitveränderung mit der Veränderung der Totzeit (d') in die Zeitdauer (d'') für einen vorbestimmten Zeitraum fortfährt.
System nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mittel für die Rückkopplungsschleife (34, S26, S28, S30) die internen Variablen des adaptiven Reglers so setzt, dass der Rückkopplungskorrekturkoeffizient (KSTR) ein vorbestimmter Wert ist, wenn der Motorbetrieb von einem Steuerungsbereich in den Regelungsbereich umgeschaltet hat.
System nach Anspruch 5, wobei der Rückkopplungskorrekturkoeffizient (KSTR) ein vorbestimmter Wert ist, der mit der Grundmenge der Kraftstoffeinspritzung (Tim) multipliziert wird.
System nach Anspruch 6, wobei der vorbestimmte Wert 1,0 oder annähernd 1,0 ist.
System nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 7, wobei die internen Variablen mit einer Rekursionsformel ausgedrückt sind.