DE19702555A1 - Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem eines Motors mit innerer Verbrennung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Be­ triebssteuerungsvorrichtungen von Motoren mit innerer Ver­ brennung und insbesondere auf Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssysteme, die in einer elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Motors mit innerer Ver­ brennung verwendet werden.

Als eine Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungsvorrichtung für Motoren mit innerer Verbrennung wurde bisher weitverbreitet ein sogenannter Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor eines Groß­ bereichstyps verwendet, dessen Ausgangsspannung sich konti­ nuierlich entsprechend einem Abgas-Luft/Kraftstoffverhältnis, welches das Abgas aufweist, ändert. In diesem Fall wird das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches durch das Vergleichen der Ausgangsspannung des Sensors mit einer Referenztabelle abgeleitet.

Jedoch weist der Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor eines sol­ chen Typs einen Nachteil dahingehend auf, daß die Ausgangs­ charakteristik beträchtlich für jedes Produkt variiert. Es ist folglich schwierig, das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches nur durch das Vergleichen der Aus­ gangsspannung des Sensors mit der Referenztabelle exakt zu finden oder abzuleiten. Ein derartiger Nachteil wird schwer­ wiegender, wenn der Sensor sich verschlechtert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem eines Motors mit innerer Verbrennung zu schaffen, das ungeachtet der Verwen­ dung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors des Großbereichs­ typs das Luft/Kraftstoffverhältnis eines Luft/Kraftstoffgemisches exakt erfassen kann, eine Luft/Kraftstoffverhält­ nis-Steuervorrichtung für einen Motor mit innerer Verbren­ nung, sowie ein Verfahren zum Korrigieren eines mittels ei­ nes Großbereichstyp-Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors er­ faßten Luft/Kraftstoffverhältnisses zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem gemäß Anspruch 1 gelöst, eine Luft/Kraftstoffverhältnis-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 4 und ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem ersten Aspekt ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem eines Motors mit innerer Verbrennung, das folgende Merkmale aufweist: ei­ nen Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor des Großbereichstyps, der in einem Auspuffrohr des Motors angeordnet ist, wobei der Sensor eine Ausgangsspannung ausgibt, die sich konti­ nuierlich entsprechend einem Abgas-Luft/Kraftstoffverhältnis, welches ein Abgas in dem Auspuffrohr aufweist, ändert; eine Einrichtung zum Übersetzen der Ausgangsspannung des Sensors in ein Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches; eine Einrichtung zum Entscheiden einer Ab­ weichungscharakteristik der Ausgangsspannung des Sensors relativ zu einer Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemisches; eine Einrichtung zum Bilden von Korrekturdaten des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses bezugnehmend auf die Abweichungscharakteri­ stik; und eine Einrichtung zum Korrigieren des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses bezugnehmend auf die Korrektur­ daten.

Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem zweiten Aspekt eine Luft/Kraftstoffverhältnis-Steuervorrichtung zur Verwen­ dung in einem Motor mit innerer Verbrennung, der mit elek­ tronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzventilen zum Ein­ spritzen von Kraftstoff in jeweilige Zylinder des Motors ausgerüstet ist. Die Luft/Kraftstoffverhältnis-Steuervorrichtung weist folgende Merkmale auf: einen Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor des Großbereichstyps, der in einem Aus­ puffrohr des Motors angeordnet ist, wobei der Sensor eine Ausgangsspannung ausgibt, die sich entsprechend einem Abgas-Luft/Kraftstoffverhältnis, welches ein Abgas in dem Auspuffrohr aufweist, kontinuierlich ändert; eine Steuer­ einheit, die eine Einrichtung zum Übersetzen der Ausgangs­ spannung des Sensors in ein Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches bezugnehmend auf eine Referenzta­ belle, eine Einrichtung zum Entscheiden einer Abweichungs­ charakteristik der Ausgangsspannung des Sensors relativ zu einer Abweichung des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemisches, eine Einrichtung zum Bilden von Korrekturdaten des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses bezugnehmend auf die Abweichungscharakteristik und eine Ein­ richtung zum Korrigieren des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses bezugnehmend auf die Korrekturdaten aufweist; und eine Einrichtung zum Betreiben der Kraftstoffeinspritzventi­ le gemäß dem korrigierten übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnis, das durch die Steuereinheit vorbereitet wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgen bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung, die einen Motor mit innerer Ver­ brennung zeigt, der mit einer elektronisch gesteuer­ ten Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgerüstet ist, bei dem ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem der vorliegenden Erfindung praktisch angewendet wird;

Fig. 2 einen Graph, der eine Ausgangscharakteristik eines üblicherweise verwendeten Großbereichstyp-Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors zeigt;

Fig. 3 eine Referenztabelle, die einen Nachteil zeigt, der dem üblicherweise verwendeten Großbereichstyp-Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor eigen ist;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das eine Routine des Ableitens ei­ nes Luft/Kraftstoffverhältnisses eines Luft/Kraftstoffgemisches zeigt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das eine Routine des Ableitens ei­ nes korrigierten Werts (oder Korrekturfaktors) für jeden Zylinder zeigt; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine Routine des Ableitens der Kraftstoffmenge zeigt, die in jeden Zylinder einge­ spritzt wird.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert an­ hand eines veranschaulichenden Beispiels beschrieben, bei dem ein erfindungsgemäßes Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem praktisch auf eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Motors mit innerer Ver­ brennung angewendet ist.

In Fig. 1 ist ein Motor 1 mit innerer Verbrennung darge­ stellt, der mit einer elektronisch gesteuerten Kraftstoff­ einspritzvorrichtung ausgestattet ist, auf den die vorlie­ gende Erfindung praktisch anwendbar ist.

Der Motor 1 ist ein Vierzylinder-Reihentyp, der ein Luftfil­ ter 2, ein Drosselventil 3 und einen Ansaugkrümmer 4 auf­ weist, durch den Luft zu jedem der Zylinder zugeführt wird. Der Ansaugkrümmer 4 ist an Verzweigungen desselben mit Kraftstoffeinspritzventilen 5a, 5b, 5c und 5d ausgestattet, so daß die Zylinder in einer jeweiligen gegebenen Reihenfol­ ge mit Kraftstoff von den Ventilen 5a, 5b, 5c und 5d ge­ speist werden. Folglich wird jeder Zylinder zu bestimmten Intervallen mit einem brennbaren Luft/Kraftstoffgemisch ge­ speist. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist jeder Zylinder mit einer Zündkerze ausgestattet, um das Luft/Kraftstoffgemisch, das in denselben eingebracht ist, zu zünden und zu verbrennen. Ein Verbrennungsgas, das somit in den Zylindern erzeugt wird, wird durch einen Auspuffkrümmer 6 zu einem Auspuffrohr 7 geleitet. Obwohl dies in der Zeich­ nung nicht dargestellt ist, ist in dem Auspuffrohr 7 ein Ka­ talysator angeordnet, um das Abgas unschädlich zu machen, bevor dasselbe an die freie Luft abgegeben wird.

Die Kraftstoffeinspritzventile 5a, 5b, 5c und 5d sind von dem elektromagnetischen Typ, der öffnet, wenn er erregt wird, und schließt, wenn er abgeregt wird. Der Betrieb jedes Ventils 5a, 5b, 5c und 5d wird durch ein Treiberpulssignal gesteuert, das von einer Steuereinheit 10 ausgegeben wird. Das heißt, daß die Kraftstoffmenge, die durch jedes Kraftstoff­ einspritzventil 5a, 5b, 5c oder 5d eingespritzt wird, durch die Pulsbreite des Treiberpulssignals bestimmt ist. Folglich kann durch das Steuern der eingespritzten Kraftstoffmenge durch das Einstellen der Pulsbreite des Signals das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches einge­ stellt werden.

Zum Einstellen des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Gemi­ sches werden Informationssignale von einem Luftflußmesser 11, einem Kurbelwinkelsensor 12, einem Motortemperatursensor 13 und einem Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor 14 der Steuer­ einheit 10 zugeführt. Der Luftflußmesser 11 mißt die Luft­ menge "Q", die zu dem Drosselventil 3 geleitet wird. Der Kurbelwinkelsensor 12 gibt sowohl ein Referenzkurbelwin­ kelsignal als auch ein Einheitskurbelwinkelsignal aus. Die Motordrehzahl "N" wird in bekannter Weise aus dem Zyklus des Referenzkurbelwinkelsignals abgeleitet. Der Motortemperatur­ sensor 13 erfaßt die Temperatur des Kühlwassers, das in ei­ nem Wassermantel in dem Motor 1 fließt.

Wie in der Zeichnung (Fig. 1) zu sehen ist, ist der Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor 14 in oder zumindest in der Nähe eines vereinten Abschnitts der Zweige des Auspuffkrümmers 6 angeordnet. Der Sensor 14 ist von dem Großbereichstyp, des­ sen Ausgangsspannung sich kontinuierlich entsprechend dem Luft/Kraftstoffverhältnis, welches das Abgas aufweist, än­ dert. Das heißt, daß der Sensor 14 einen Fett/Mager-Zustand des Abgases in einem großen Bereich erfassen kann, und folglich den des Luft/Kraftstoffgemisches, das jedem Zylinder zuge­ führt wird. Für diese Erfassung weist der Sensor 14 ein so­ genanntes Sauerstoffpumpenteil aus ZrO₂ und ein sogenanntes λ=1-Erfassungsteil auf. Basierend auf einem Signal von dem λ=1-Erfassungsteil wird die Richtung, in der die Spannung an das Sauerstoffpumpenteil angelegt wird, geändert.

Die Charakteristik des Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors 14 ist in dem Graph von Fig. 2 gezeigt. Der Graph zeigt das Verhalten einer Ausgangsspannung (V) des Sensors 14 bezüg­ lich der Änderung des Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ). Da, wie oben beschrieben wurde, der Sensor 14 für jedes Produkt eine beträchtliche Abweichung der Ausgangscharakteristik zeigt, wird die Ausgangsspannung in dem Fall λ=1 unter Ver­ wendung eines Einstellwiderstands auf eine vorbestimmte Spannung (beispielsweise 2,5 Volt) eingestellt. Aufgrund der Beschaffenheit kann jedoch die Anstiegsrate (d. h. die Ände­ rungsrate) der Ausgangsspannung nicht eingestellt werden. Folglich werden von jeweiligen Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensoren des Großbereichstyps unvermeidlich verschiedene Kennlinien erzeugt. Bei dem Graph von Fig. 2 ist die Aus­ gangscharakteristik, die durch eine durchgezogene Linie dar­ gestellt ist, eine Standardkurve, während die Ausgangscha­ rakteristik, die durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, erhalten wird, wenn der Sensor verschlechtert ist. Wie dar­ gestellt ist, ist die Anstiegsrate der gestrichelten Kurve verglichen mit der Standardkurve gering.

Wenn folglich die durchgezogene Linie der Standardcharakte­ ristik als eine Referenzkurve zum Nachschlagen des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemisches verwen­ det wird, existiert die Tendenz, das die folgende, uner­ wünschte Tatsache auftritt, wenn der Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor 14 von dem Typ ist, der die Ausgangscharakteri­ stik der gestrichelten Linie zeigt. Das heißt, daß, wie aus einer Referenztabelle von Fig. 3 offensichtlich ist, selbst wenn der Sensor 14 eine Ausgangsspannung "VI" ausgibt, die dar­ stellt, daß das wahre Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" des Ab­ gases "TV1" ist, die Referenzkurve das wahre Verhältnis auf "TV1′" übersetzt, und daß, selbst wenn der Sensor 14 eine Ausgangsspannung "V2" ausgibt, die darstellt, daß das wahre Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" "TV2" ist, ferner die Refe­ renzkurve das wahre Verhältnis in "TV2′" übersetzt. Wie aus der Tabelle zu sehen ist, sind die übersetzten Werte "TV1′" und "TV2′" näher bei "1" als die wahren Werte "TV1" und "TV2". Selbstverständlich kann in diesem Fall eine exakte Erfassung des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemisches nicht erwartet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte, un­ erwünschte Tatsache durch einzigartige Operationsschritte gelöst, die durch einen Mikrocomputer ausgeführt werden.

In die Steuereinheit 10 ist ein Mikrocomputer eingebaut. Der Mikrocomputer verarbeitet die Routinen, die in den Fig. 4 bis 6 gezeigt sind. Das heißt, daß, wie nachfolgend beschrieben wird, durch die Operationen des Computers eine Kraftstoff­ menge "TI", die in jeden Zylinder eingespritzt wird, abge­ leitet wird, und zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung ein Treiberpulssignal mit einer Pulsbreite, die der Menge "TI" entspricht, zu einem gegebenen Zeitpunkt synchronisiert mit dem Hub des entsprechenden Zylinders zu jedem Kraft­ stoffeinspritzventil 5a, 5b, 5c oder 5d ausgegeben wird. Es sei bemerkt, daß in einem bestimmten Geschwindigkeitsredu­ zierungsmodus ein Kraftstoffunterbrechungsbetrieb durchge­ führt wird, um Kraftstoff zu sparen.

In Fig. 4 ist ein Flußdiagramm gezeigt, das die programmier­ ten Operationsschritte zum Ableiten eines wahren Luft/Kraftstoffverhältnisses in einem Luft/Kraftstoffgemisch zeigt. Die Routine dieser Schritte wird zu gegebenen Intervallen ausgeführt.

In einem Schritt S-1 wird die Ausgangsspannung (V) des Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors 14 gelesen. Danach wird in einem Schritt S-2 bezugnehmend auf eine Referenztabelle die Ausgangsspannung (V) in ein Luft/Kraftstoffverhältnis "λ₀" übersetzt. Die Referenztabelle wurde unter Verwendung der Standardausgangscharakteristik, die durch die durchgezogene Linie von Fig. 2 dargestellt ist, bereitgestellt. In einem Schritt S-3 wird eine Beurteilung dahingehend durchgeführt, ob der zugeordnete Motor in einem Kraftstoffunterbrechungs­ betrieb ist oder nicht.

Wenn die Antwort NEIN lautet, d. h., wenn der Motor nicht in einem Kraftstoffunterbrechungsbetrieb ist, springt die Ver­ arbeitung zu einem Schritt S-4 und ein Zeitgeber "TM" wird rückgesetzt (daß heißt TM=0). Danach wird in einem Schritt S-5 die bestehende Ausgangsspannung "V" des Sensors 14 als "Vm" gespeichert (d. h. Vm=V). Danach springt die Verarbei­ tung zu einem Schritt S-10, der nachfolgend hierin beschrie­ ben wird.

Wenn die Antwort im Schritt S-3 JA lautet, d. h., wenn der Motor in dem Kraftstoffunterbrechungsbetrieb ist, springt die Verarbeitung zu einem Schritt S-6, wobei eine Inkremen­ tierung in dem Zeitgeber "TM" stattfindet (d. h. TM=TM+1). Danach wird in einem Schritt S-7 eine Beurteilung dahinge­ hend durchgeführt, ob "TM" einen vorbestimmten Wert "GT" erreicht oder nicht, d. h., ob eine gegebene Zeit seit dem Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoffunterbrechung vergangen ist oder nicht. Wenn die Antwort JA lautet, d. h., wenn die Beurteilung ergibt, daß die gegebene Zeit vergangen ist, springt die Verarbeitung zu einem Schritt S-8 und einem Schritt S-9.

In dem Schritt S-8 wird die folgende Subtraktion zum Herlei­ ten einer Abweichung "ΔV" der Ausgangsspannung des Sensors 14 von dem Anfangszeitpunkt des Kraftstoffunterbrechungsbe­ triebs zu dem Zeitpunkt, zu dem die gegebene Zeit vergangen ist, abzuleiten:

ΔV = V - Vm (1)

wobei: V: bestehende Ausgangsspannung des Sensors 14,
Vm: Ausgangsspannung, die gerade vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs gespei­ chert wurde.

Die bestehende Ausgangsspannung "V" ist die Spannung, die zu dem Zeitpunkt erscheint, zu dem die gegebene Zeit seit Be­ ginn der Kraftstoffunterbrechung vergangen ist.

Es sei bemerkt, daß der Wert "ΔV" ein Faktor zur Darstel­ lung der Ausgangscharakteristik des Sensors 14 ist.

Im Schritt S-9 wird die folgende Berechnung zum Ableiten eines Korrekturfaktors "k" durchgeführt:

k = ΔV/ΔV₀ (2)

wobei: ΔV₀: vorbestimmte Referenzabweichung der Ausgangsspannung.

Die Referenzspannung "ΔV₀" ist ein Wert, der basierend auf der oben genannten Standardausgangscharakteristik des Sen­ sors vorbestimmt ist. Wenn die Erfindung darauf fokussiert ist, Maßnahmen gegen eine Verschlechterung des Sensors zu ergreifen, kann jedoch die Referenzabweichung "ΔV₀" ein Wert sein, der basierend auf einer Ausgangscharakteristik bestimmt ist, die auftritt, wenn der Sensor noch neu ist.

Danach springt die Verarbeitung zu dem Schritt S-10. In die­ sem Schritt wird die folgende Berechnung durchgeführt, um das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches abzuleiten oder zu bestimmen:

λ = 1 + (λ₀ - 1)/k (3)

Das heißt, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" des Luft/Kraftstoffgemisches durch das Korrigieren des übersetzten Luft/- Kraftstoffverhältnisses "λ₀" bezugnehmend auf den Korrektur­ faktor "k" abgeleitet wird.

Wie aus den oben genannten Schritten zu sehen ist, wird, wenn der Sensor 14 verschlechtert ist und folglich die An­ stiegsrate der Kennlinie des Sensors relativ klein ist (siehe die gestrichelte Linie von Fig. 2) eine Ungleichung "ΔV < ΔV₀" festgelegt. In diesem Fall wird eine Beziehung "k = ΔV/ΔV₀ < 1" festgelegt. Wenn folglich "λ₀" größer als "1" ist (d. h. λ₀ < 1 und folglich in einem Mager-Zustand) wird eine Ungleichung "λ < λ₀" festgelegt, während, wenn "Λ₀" kleiner als "1" ist (d. h. λ₀ < 1 und folglich in einem Fett-Zustand), eine Ungleichung "λ < λ₀" festgelegt wird. Somit wird das wahre Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" exakt er­ faßt.

Es sei bemerkt, daß bis zu der Zeit, zu der der Korrektur­ faktor "k" nicht abgeleitet wurde, der Korrekturfaktor "k" auf "1" gesetzt ist (d. h. k=1). In diesem Fall wird eine Gleichung "λ = λ₀" eingerichtet.

In Fig. 5 ist ein Flußdiagramm gezeigt, das die programmier­ ten Operationsschritte zum Ableiten eines korrigierten Werts für jeden Zylinder zeigt, die zum Durchführen einer Luft/Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuerung für jeden Zylin­ der verwendet werden. Die Routine dieser Schritte wird zu gegebenen Intervallen ausgeführt.

In einem Schritt S-11 wird das bestimmte Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" des Luft/Kraftstoffgemischs als serielle Zeitda­ ten gelesen. In einem Schritt S-12 wird basierend auf einem Informationssignal von dem Kurbelwinkelsensor 12 die Abgas­ zeitgebung jedes Zylinders bestimmt. In einem Schritt S-13 wird bezugnehmend sowohl auf die seriellen Zeitdaten von "λ" als auch der Abgaszeitgebung jedes Zylinders das Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" jedes Zylinders abgeleitet. Um das Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" jedes Zylinders abzuleiten, werden sowohl die Verweilzeit des Abgases in jedem Zylinder, der Abstand von jedem Zylinder zu dem Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor 14, das Ansprechverhalten des Sensors als auch die Luft/Kraftstoffverhältnis-Schwankungs-Erfassungsge­ nauigkeit des Sensors betrachtet.

In einem Schritt S-14 wird basierend auf dem abgeleiteten Luft/Kraftstoffverhältnis "λ" (d. h. dem "abgeleiteten λ") für jeden Zylinder eine Luft/Kraftstoffverhältnis-Lücke für jeden Zylinder abgeleitet. Das heißt, daß durch die Verwendung der folgenden Gleichungen ein Unterschied "AFD" zwischen dem "abgeleiteten λ" und einem "Ziel-λ" und ein Unterschied "AFZ" zwischen dem existierenden "abgeleiteten λ" und einem vorherigen "abgeleiteten λ" erhalten werden.

AFD = abgeleitetes λ - Ziel-λ (4)

AFZ = abgeleitetes λ - abgeleitetes λ_alt (5)

In einem Schritt S-15 werden basierend auf den Unterschieden "AFD" und "AFZ" ein Integrationsteil "I", ein Proportions­ teil "P" und ein Differentialteil "D" durch die Verwendung der folgenden Gleichungen hergeleitet, welche Steuerkonstan­ ten sind:

I = KI × AFD × KITW + I_alt (6)

P = KP × AFD × KPTW (7)

D = KD × AFZ × KDTW (8)

wobei:
KI, KP & KD: Konstanten
I_alt: vorheriger Integrationsteil
KITW, KPTW & KDTW: Korrekturfaktor basierend auf der Kühlwassertemperatur, die durch den Sensor 13 erfaßt wird.

Es sei bemerkt, daß jeder Korrekturfaktor KITW, KPTW oder KDTW "1" wird, wenn das Kühlwasser eine normale Temperatur aufweist, jedoch einen Wert kleiner als "1" annimmt, wenn das Kühlwasser eine Temperatur aufweist, die sich von der normalen Temperatur unterscheidet.

In einem Schritt S-16 wird basierend auf dem Integrations­ teil "I", dem Proportionsteil "P" und dem Differentialteil "D" der korrigierte Wert "ALPHA" für jeden Zylinder unter Verwendung der folgenden Gleichung abgeleitet:

ALPHA = ALPHA0 + I + P + D (9)

wobei: ALPHA0: vorbestimmter Wert.

In Fig. 6 ist ein Flußdiagramm gezeigt, daß die programmier­ ten Operationsschritte zum Ableiten der Kraftstoffeinspritz­ menge für jeden Zylinder zeigt. Die Routine dieser Schritte wird zu gegebenen Intervallen ausgeführt.

In einem Schritt S-21 wird basierend auf der Ansaugluftmenge "Q", die durch den Luftflußmesser 11 erfaßt wird, und der Motordrehzahl "N", die durch den Kurbelwinkelsensor 12 er­ faßt wird, eine elementare Kraftstoffeinspritzmenge "TP" aus der folgenden Gleichung hergeleitet:

TP = K × Q/N (10)

wobei: K: Konstante.

In einem Schritt S-22 wird ein Zylinder, der einer Kraft­ stoffeinspritzung unterworfen ist, bestimmt, und der kor­ rigierte Wert "ALPHA" des Zylinders wird gelesen.

In einem Schritt S-23 wird durch die Verwendung der folgen­ den Gleichung die Kraftstoffeinspritzmenge "TI" für jeden Zylinder abgeleitet:

TI = TP × COEF × ALPHA + TS (11)

wobei:
COEF: verschiedene Korrekturfaktoren, die einen Korrek­ turfaktor der Kühlwassertemperatur einschließen;
TS: Korrekturfaktor basierend auf der Batteriespannung (Korrekturfaktor der Zeit, für die eine ungültige Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird).

Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge "TI" für jeden Zylinder auf die oben genannte Art und Weise abgeleitet wird, führt die Steuereinheit 10 (siehe Fig. 1) rechtzeitig jedem Kraft­ stoffeinspritzventil 5a, 5b, 5c oder 5d ein Treiberpulssi­ gnal zu, dessen Pulsbreite der Menge "TI" entspricht. Auf diese Weise wird eine Kraftstoffeinspritzung rechtzeitig nacheinander gemäß dem Hub jedes Zylinders auf die Zylinder angewendet.

Im folgenden werden Modifikationen der Erfindung erläutert.

Bei dem oben genannten Ausführungsbeispiel wird die Abwei­ chung " . . V" der Ausgangsspannung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffun­ terbrechungsbetrieb beginnt, und dem Zeitpunkt, zu dem eine gegebene Zeit seit dem Kraftstoffunterbrechungs-Anfangszeitpunkt vergangen ist, abgeleitet. Wenn es erwünscht ist, kann jedoch folgende Modifikation verwendet werden. Bei der Modi­ fikation wird "λ = λ₀" im Schritt S-5 von Fig. 4 durchge­ führt, "Δλ = λ₀ - λ_m" wird im Schritt S-8 durchgeführt und "k = Δλ/Δλ₀" wird im Schritt S-9 durchgeführt.

Ferner kann statt der Verwendung der oben genannten Abwei­ chung "ΔV" der Ausgangsspannung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors die folgende Modifikation verwendet werden. Bei dieser Modifikation wird der Wert des Einstellwiderstands zum Einstellen der Ausgangsspannung des Sensors in dem Fall λ=1 gelesen und basierend auf dem Wert, der folglich gelesen wird, werden Korrekturdaten geschaffen. Bei der Schaffung der Korrekturdaten kann eine Korrekturtabelle für die Refe­ renztabelle zusätzlich zum Ableiten des Korrekturfaktors "k" verwendet werden. Ferner kann, wenn es erwünscht ist, die Referenztabelle geändert werden.

Claims (6)

1. Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem für einen Mo­ tor (1) mit innerer Verbrennung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
einen Großbereichstyp-Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor (14) der in einem Auspuffrohr (7) des Motors (1) angeord­ net ist, wobei der Sensor (14) eine Ausgangsspannung (V) ausgibt, die sich entsprechend einem Abgas-Luft/Kraftstoffverhältnis, welches ein Abgas in dem Auspuffrohr (7) aufweist, kontinuierlich ändert;
eine Einrichtung zum Übersetzen der Ausgangsspannung (V) des Sensors (14) in ein Luft/Kraftstoffverhältnis (λ) des Luft/Kraftstoffgemisches;
eine Einrichtung zum Bestimmen einer Abweichungscharak­ teristik (ΔV) der Ausgangsspannung (V) des Sensors (14) relativ zu einer Abweichung des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemisches;
eine Einrichtung zum Bilden von Korrekturdaten (k) des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ) bezugnehmend auf die Abweichungscharakteristik (ΔV); und
eine Einrichtung zum Korrigieren des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses bezugnehmend auf die Korrektur­ daten (k).

2. Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Be­ stimmen der Abweichungscharakteristik (ΔV) der Ausgangs­ spannung (V) des Sensors (14) eine Abweichung der Aus­ gangsspannung (V) des Sensors (14) zwischen dem Zeit­ punkt, zu dem ein Kraftstoffunterbrechungsbetrieb be­ ginnt, und dem Zeitpunkt, zu dem seit dem Zeitpunkt des Beginns des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs eine vorge­ gebene Zeit vergangen ist, ableitet.

3. Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bilden der Korrekturdaten (k) dieselben bezugnehmend auf ein Verhältnis zwischen einem vorbestimmten Referenzwert (ΔV₀) der Abweichung der Ausgangsspannung (V) des Sen­ sors (14) und dem tatsächlich bestimmten Wert (ΔV) der Abweichung der Ausgangsspannung (V) bildet.

4. Luft/Kraftstoffverhältnis-Steuervorrichtung für einen Mo­ tor (1) mit innerer Verbrennung, der mit elektronisch ge­ steuerten Kraftstoffeinspritzventilen (5a, 5b, 5c, 5d) zum Einspritzen von Kraftstoff zu jeweiligen Zylindern des Motors (1) ausgestattet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
einen Großbereichstyp-Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor (14), der in einem Abgasrohr (7) des Motors (1) angeord­ net ist, wobei der Sensor (14) eine Ausgangsspannung (V) ausgibt, die sich entsprechend einem Abgas-Luft/Kraftstoffverhältnis, welches ein Abgas in dem Auspuffrohr (7) aufweist, kontinuierlich ändert;
eine Steuereinheit, die eine Einrichtung zum Übersetzen der Ausgangsspannung (V) des Sensors (14) in ein Luft/Kraftstoffverhältnis (λ) des Luft/Kraftstoffgemisches bezugnehmend auf eine Referenztabelle, eine Einrichtung zum Bestimmen einer Abweichungscharakteristik (ΔV) der Ausgangsspannung (V) des Sensors (14) bezüglich einer Schwankung des Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ) des Luft/Kraftstoffgemischs, eine Einrichtung zum Bilden von Korrekturdaten (k) des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ) bezugnehmend auf die Abweichungscharakte­ ristik (ΔV) und eine Einrichtung zum Korrigieren des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ) bezugnehmend auf die Korrekturdaten (k) aufweist; und
eine Einrichtung zum Betreiben der Kraftstoffeinspritz­ ventile (5a, 5b, 5c, 5d) gemäß dem korrigiertem übersetz­ ten Luft/Kraftstoffverhältnis, das durch die Steuerein­ heit vorbereitet wird.

5. Luft/Kraftstoffverhältnis-Erfassungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Einrichtung zum Über­ setzen der Ausgangsspannung des Sensors auf das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs bezug­ nehmend auf eine Referenztabelle durchgeführt wird.

6. Verfahren zum Korrigieren eines Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ), das auf der Basis der Ausgangsspannung (V) eines Großbereichstyp-Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors (14), der in einem Auspuffrohr (7) eines Motors (1) mit innerer Verbrennung angeordnet ist, abgeleitet wird, ge­ kennzeichnet durch folgende Schritte:
Empfangen der Ausgangsspannung (V) des Großbereichstyp-Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensors (14), die sich entspre­ chend einem Abgas-Luft/Kraftstoffverhältnis, welches ein Abgas in dem Auspuffrohr (7) aufweist, kontinuierlich än­ dert;
Übersetzen der Ausgangsspannung (V) des Sensors (14) in ein Luft/Kraftstoffverhältnis (λ) des Luft/Kraftstoffgemisches bezugnehmend auf eine Referenztabelle;
Bestimmen einer Abweichungscharakteristik (ΔV) der Aus­ gangsspannung (V) des Sensors relativ zu einer Abweichung des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemisches;
Bilden von Korrekturdaten (k) des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ) bezugnehmend auf die Abweichungs­ charakteristik (ΔV); und
Korrigieren des übersetzten Luft/Kraftstoffverhältnisses bezugnehmend auf die Korrekturdaten (k).