DE3644357A1 - Verfahren zum steuern des luft-kraftstoff-verhaeltnisses einer brennkraftmaschine mit einem kraftstoffabschaltbereich - Google Patents
Verfahren zum steuern des luft-kraftstoff-verhaeltnisses einer brennkraftmaschine mit einem kraftstoffabschaltbereichInfo
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- F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Luft-
Kraftstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine mit einem
Kraftstoffabschaltbetrieb.
Um die Reinigung des Abgases zu beschleunigen und die Kraft
stoffwirtschaftlichkeit einer Brennkraftmaschine zu ver
bessern, wird für gewöhnlich ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-
Steuersystem der Rückführungsbauart verwendet, bei dem die
Sauerstoffkonzentration im Abgas erfaßt und das Luft-Kraft
stoff-Verhältnis des zur Brennkraftmaschine gelieferten
Gemischs gemäß dem Ergebnis der Erfassung der Sauerstoffkon
zentration durch einen Rückführungssteuerbetrieb auf ein
Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis gesteuert wird.
Als in einem derartigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuer
system verwendeter Sauerstoffkonzentrationssensor gibt es
eine Bauart, die ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe
proportional der Sauerstoffkonzentration in einem Gas ist,
dessen Sauerstoffkonzentration gemessen werden soll. Einzel
heiten dieses Sensors sind in der Japanischen Offenlegungs
schrift 58-1 53 155 angegeben. Mit dieser Art von Sauerstoff
konzentrationssensor, der ein der Sauerstoffkonzentration
proportionales Ausgangssignal erzeugt, kann das Luft-Kraft
stoffverhältnis sehr genau gesteuert werden.
Wenn andererseits bei geschlossenem Drosselventil die Motor
drehzahl aufrechterhalten wird, wenn z.B. die Brennkraft
maschine verzögert, steigt der Unterdruck im Ansaugrohr auf
grund des Schließens des Drosselventils schnell an. Der
hohe Unterdruck einerseits führt zu einer Zunahme von
schädlichen Komponenten (insbesondere Kohlenmonoxid, CO) im
Abgas, weil das Luft-Kraftstoff-Gemisch unter diesen Be
dingungen außerordentlich fett ist. Um eine Zunahme der
schädlichen Komponente zu verhindern, kann in einigen Fällen
ein Kraftstoffabschaltbetrieb angewendet werden. Im Fall
eines Kraftstoffdosiersystems der Vergaserbauart erfolgt der
Kraftstoffabschaltbetrieb an einem Niederdrehzahlkreis des
Vergasers durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zur Brenn
kraftmaschine. Wenn andererseits das Kraftstoffdosiersystem
von der Kraftstoffeinspritzpumpenbauart ist, wird der An
trieb der Kraftstoffeinspritzpumpe für den Kraftstoffab
schaltbetrieb unterbrochen. Im Fall des Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuersystems der Rückführungsbauart ist der
Betrieb des Systems von der Art, daß der Rückführungsbetrieb
während des Kraftstoffabschaltbetriebs unterbrochen ist, wo
bei das System bei Beendigung des Kraftstoffabschaltbetriebs
den Rückführungssteuerbetrieb wieder aufnimmt. Während des
Kraftstoffabschaltbetriebs wird der an den Innenwänden des
Ansaugrohrs haftende Kraftstoff in die Zylinder der Brenn
kraftmaschine gesaugt als Ergebnis der Zunahme des durch
das Schließen des Drosselventils erzeugten Unterdrucks im An
saugrohr. Während des Kraftstoffabschaltbetriebs fällt auch
die Temperatur in der Verbrennungskammer. Aus diesen Gründen
stellt die Ausgangssignalgröße des Sauerstoffkonzentrations
sensors die Konzentration einer unverbrannten Sauerstoff
komponente unmittelbar nach Beendigung des Kraftstoffab
schaltbetriebs dar. Wie in Fig. 1A gezeigt, nimmt z.B. die
Ausgangssignalgröße des Sauerstoffkonzentrationssensors
nach einer Zeit t 2 der Beendigung des Kraftstoffabschaltbe
triebs allmählich ab. Wenn daher die Luft-Kraftstoff-Ver
hältnis-Rückführungssteuerung, die auf dem Ausgangssignal
des Sauerstoffkonzentrationssensors beruht, unmittelbar
nach der Beendigung des Kraftstoffabschaltbetriebs begonnen
wird, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches
auf die fette Seite gesteuert, wie in Fig. 1B gezeigt. Der
Grund hierfür ist der, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
des Gemisches unter diesen Bedingungen als magerer als
ein Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis gemäß dem Ausgangs
signal des Sauerstoffkonzentrationssensors ermittelt wird.
Die Zufuhr eines solchen fetten Gemischs ergibt die Er
zeugung von unverbrannten Komponenten, insbesondere Kohlen
monoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HC).
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines
Verfahrens zum Steuern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses,
durch das der Betrieb für die Reinigung des Abgases un
mittelbar nach Beendigung des Kraftstoffabschaltbetriebs
sehr stark verbessert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein
Verfahren zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer
Brennkraftmaschine, mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-
Steuersystem zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
eines der Brennkraftmaschine zu liefernden Gemisches
gekennzeichnet
durch einen Schritt des normalen Betreibens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems zum Steuern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches durch einen Rückführungssteuerbetrieb in Richtung auf ein Luft-Kraft stoff-Sollverhältnis gemäß einer Sauerstoffkonzentration im Abgas der Brennkraftmaschine, und des Versetzens des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems in einen Zustand für einen Kraftstoffabschaltbetrieb, wenn eine Bedingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während einer gegebenen Zeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
durch einen Schritt des normalen Betreibens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems zum Steuern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches durch einen Rückführungssteuerbetrieb in Richtung auf ein Luft-Kraft stoff-Sollverhältnis gemäß einer Sauerstoffkonzentration im Abgas der Brennkraftmaschine, und des Versetzens des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems in einen Zustand für einen Kraftstoffabschaltbetrieb, wenn eine Bedingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während einer gegebenen Zeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
Zusammengefaßt wird während einer gegebenen Zeitdauer nach
einer Erfassung eines Übergangs vom Kraftstoffabschaltzu
stand zur Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr das Luft-Kraft
stoff-Sollverhältnis so eingestellt, daß es größer als der
Wert ist, der nach Ablauf der gegebenen Zeitdauer verwendet
werden soll.
Die Lösung der obigen Aufgabe erfolgt gemäß einem weiteren
Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren zum Steuern des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine, mit
einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem zum Steuern
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines der Brennkraft
maschine zu liefernden Gemisches, gekennzeichnet
durch einen Schritt des normalen Betreibens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems zum Steuern eines Luft- Kraftstoff-Verhältnisses des Gemischs durch einen Rück führungssteuerbetrieb in Richtung auf ein Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis gemäß einer Sauerstoffkonzentration im Ab gas der Brennkraftmaschine, und des Versetzens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems in einen Zustand für einen Kraftstoffabschaltbetrieb, wenn eine Bedingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung,
durch einen Schritt des Erfassens wenigstens eines Para meters des Brennkraftmaschinenbetriebs, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem im Zustand des Kraftstoffabschaltbetriebs befindet,
durch einen Schritt des Berechnens einer Verzögerungszeit dauer wenigstens in Abhängigkeit vom Parameter des Brenn kraftmaschinenbetriebs, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während der Verzögerungszeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
durch einen Schritt des normalen Betreibens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems zum Steuern eines Luft- Kraftstoff-Verhältnisses des Gemischs durch einen Rück führungssteuerbetrieb in Richtung auf ein Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis gemäß einer Sauerstoffkonzentration im Ab gas der Brennkraftmaschine, und des Versetzens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems in einen Zustand für einen Kraftstoffabschaltbetrieb, wenn eine Bedingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung,
durch einen Schritt des Erfassens wenigstens eines Para meters des Brennkraftmaschinenbetriebs, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem im Zustand des Kraftstoffabschaltbetriebs befindet,
durch einen Schritt des Berechnens einer Verzögerungszeit dauer wenigstens in Abhängigkeit vom Parameter des Brenn kraftmaschinenbetriebs, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während der Verzögerungszeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
Zusammengefaßt wird eine Verzögerungszeitdauer in Abhängigkeit
von Motorbetriebsparametern festgelegt, die unter der Kraft
stoffabschaltbedingung erfaßt werden. Während der auf diese
Weise festgelegten Verzögerungszeitdauer und nach der Er
fassung des Übergangs vom Kraftstoffabschaltzustand bis zur
Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr wird das Luft-Kraftstoff-
Sollverhältnis so festgelegt, daß es größer als der Wert ist,
der nach Ablauf der Verzögerungszeitdauer verwendet werden
soll.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an
hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen
Fig. 1A und 1B Diagramme der Veränderung einer Ausgangs
signalgröße eines Sauerstoffkonzen
trationssensors bzw. eines Luft-Kraft
stoff-Verhältnisses des Gemischs zur Zeit
eines Kraftstoffabschaltbetriebs;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Sauerstoffkon
zentrationssensors, der sich zur Anwen
dung beim Verfahren nach der Erfindung
eignet;
Fig. 3 eine Draufsicht der Sauerstoffkonzen
trationsabfühleinheit im Sensor von
Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt IV-IV in Fig. 3 der Sauer
stoffkonzentrationsabfühleinheit;
Fig. 5 ein Schaltdiagramm mit der Darstellung eines
Stromspeisekreises des Sauerstoffkonzen
trationssensors, in dem das Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuersystem ebenfalls gezeigt
ist;
Fig. 6 ein Diagramm einer Ausgangssignalcharak
teristik des Sauerstoffkonzentrationssensors;
Fig. 7 und 8 Flußdiagramme der Schritte des Steuerver
fahrens nach der Erfindung, die durch die
in Fig. 5 gezeigte Luft-Kraftstoff-Verhält
nis-Steuerschaltung ausgeführt werden;
Fig. 9 bis 11 Diagramme der Art der Einstellung von Ver
zögerungszeiten T L 1, T L 2 bzw. T L 3;
Fig. 12A und 12B Diagramme der Änderung der Ausgangsignal
größe des Sauerstoffkonzentrationssensors
bzw. des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des
Gemischs zur Zeit des Kraftstoffabschaltbe
triebs gemäß dem Steuerverfahren der Erfin
dung.
Im folgenden wird eine Ausführungsform des Verfahrens zum
Steuern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach der Erfin
dung unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 12B erläutert.
Fig. 2 zeigt einen Sauerstoffkonzentrationssensor eines
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems, in dem das Ver
fahren nach der Erfindung angewendet wird. Ein insgesamt
dargestellter Sauerstoffkonzentrationssensor 40 enthält
ein Gehäuse 42 mit einem Leitungsdraht-Einführungsloch 41
an einem Ende hiervon. Am anderen Ende des Gehäuses 42 ist
eine Sauerstoffkonzentrationsabfühleinheit 43 angebracht.
Die Sauerstoffkonzentrationsabfühleinheit 43 ist von einer
Schutzabdeckung 44 umgeben, die als Zylinder ausgebil
det und an einem Endteil hiervon mit dem Gehäuse verbunden
ist. Die Schutzabdeckung 44 ist mit mehreren Abgaseinführungs
löchern 44 a versehen, die am Umfang in gleichen Abständen
angeordnet sind. Bei diesem Beispiel sind vier Abgasein
führungslöcher 44 a vorgesehen. Zusätzlich werden zwei
der Sauerstoffkonzentrationssensoren 40, dargestellt auf
der linken Seite der Linie A-A von Fig. 2, in ein nicht
gezeigtes Abgassammelrohr eingeführt, wenn der Sensor 40
für den Betrieb montiert wird.
Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, enthält die Sauerstoffkon
zentrationsabfühleinheit 43 einen Sauerstoffionen leitenden
Trockenelektrolyten 1 von im allgemeinen kubischer Form.
Im Trockenelektrolyt 1 sind erste und zweite Gasaufnahme
kammern 2 und 3 vorgesehen, die Spaltabschnitte bilden.
Die erste Gasaufnahmekammer 2 führt zu einer Gaseinlaß
öffnung 4 zur Einführung des Meßgases, das heißt, des Ab
gases der Brennkraftmaschine, von der Außenseite des
Trockenelektrolyten 1. Die Gaseinlaßöffnung 4 ist in einem
nicht gezeigten Abgaskanal der Brennkraftmaschine derart
positioniert, daß das Abgas leicht in die Gasaufnahmekammer
2 strömen kann. In einer Wand zwischen der ersten Gasaufnahme
kammer 2 und der zweiten Gasaufnahmekammer 3 befindet sich
ein Verbindungskanal 5 derart, daß das Abgas durch die Gas
einlaßöffnung 4, die erste Gasaufnahmekammer 2 und den Ver
bindungskanal 5 in die zweite Gasaufnahmekammer 3 einge
führt wird. Ferner ist der Trockenelektrolyt 1 mit einer
Bezugsgaskammer 6 versehen, in die z.B. Außenluft eingeführt
wird. Die Bezugsgaskammer 6 ist so angeordnet, daß sie von
der ersten und der zweiten Gasaufnahmekammer 2 und 3 durch
eine dazwischenliegende Trennwand getrennt ist. In einer
Seitenwand der ersten und der zweiten Gasaufnahmekammern 2
und 3 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der
Bezugsgaskammer 6 ein Elektrodenschutzraum 7. Die Wände
zwischen der ersten Gasaufnahmekammer 2 und der Bezugsgas
kammer 6 sowie dem Elektrodenschutzraum 7 sind mit zwei
Elektroden 12 a und 12 b bzw. zwei Elektroden 11 a und 11 b ver
sehen. Die Elektroden 11 a, 11 b und 12 a, 12 b bilden einen
ersten Satz von der ersten Gasaufnahmekammer 2 zugeordneten
Elektroden. In ähnlicher Weise ist die Wand zwischen der
zweiten Gasaufnahmekammer 3 und der Bezugsgaskammer 6 sowie
die Wand zwischen der zweiten Gasaufnahmekammer 3 und dem
Elektrodenschutzraum 7 mit zwei Elektroden 14 a und 14 b bzw.
zwei Elektroden 13 a und 13 b versehen. Die Elektroden 13 a,
13 b und 14 a, 14 b bilden einen der zweiten Gasaufnahmekammer
3 zugeordneten zweiten Satz von Elektroden. Mit dieser
Konstruktion arbeiten der Trockenelektrolyt 1 und die
beiden Elektroden 11 a und 11 b als erste Sauerstoffpumpein
heit 15 zusammen. Andererseits arbeiten der Trockenelektrolyt
1 und die beiden Elektroden 12 a und 12 b als erste Sensor
zelleneinheit 16 zusammen. In ähnlicher Weise arbeiten der
Trockenelektrolyt 1 und die beiden Elektroden 13 a und 13 b
als zweite Sauerstoffpumpeinheit 17 zusammen, während der
Trockenelektrolyt und die beiden Elektroden 14 a und 14 b als
zweite Sensorzelleneinheit 18 zusammenarbeiten. Ferner sind
Heizelemente 19 und 20 auf einer Außenwand der Bezugsgas
kammer 6 bzw. einer Außenwand des Elektrodenschutzraums 7
vorgesehen. Die Heizelemente 19 und 20 sind so elektrisch
parallel geschaltet, daß sie die erste und die zweite Sauer
stoffpumpeinheit 15 und 17 sowie in gleicher Weise die
erste und die zweite Sensorzelleneinheit 16 und 18 erhitzen.
Die Heizelemente 19 und 20 bewirken ferner eine Verbesserung
der Wärmerückhaltung des Trockenelektrolyts 1. Der Trocken
elektrolyt 1 ist aus mehreren Teilen hergestellt und bildet ein
integrales Glied. Zusätzlich müssen die Wände der ersten
und der zweiten Gasaufnahmekammer 2 und 3 nicht insgesamt aus
Sauerstoffionen leitendem festen Elektrolyt hergestellt sein.
Wenigstens Teile der Wand, an denen die Elektroden vorgesehen
sind, müssen aus dem Trockenelektrolyt hergestellt sein.
Als Sauerstoffionen leitender Trockenelektrolyt wird zweck
mäßig Zirkondioxid (ZrO2) verwendet, während für die
Elektroden 11 a bis 11 b Platin (Pt) verwendet wird.
Die erste Sauerstoffpumpeinheit 15 und die erste Sensor
zelleneinheit 16 bilden einen ersten Sensor. Die zweite
Sauerstoffpumpeinheit 17 und die zweite Sensorzelleneinheit
18 bilden einen zweiten Sensor. Die erste und die zweite
Sauerstoffpumpeinheit 15 und 17, die erste und die zweite Sensor
zelleneinheit 16 und 18 sind mit einem Stromzufuhrkreis 21
verbunden. Gemäß Fig. 5 enthält der Stromzufuhrkreis 21
Differentialverstärker 22 und 23 Stromprüfwiderstände 24
und 25 zur Erfassung der Stromstärke, Stromquellen 26 und
27 als Bezugsspannungen und einen Schalterstromkreis 28.
Die auf der Außenfläche der ersten Sauerstoffpumpeinheit
15 vorgesehene Elektrode 11 a ist über den Stromprüfwider
stand 24 und ein Schalterelement 28 a des Schalterstromkreises
28 mit einer Ausgangsklemme des Differentialverstärkers 22
verbunden. Die auf der Innenfläche der ersten Sauerstoff
pumpeinheit 15 vorgesehene Elektrode 11 b ist geerdet. Die
auf der Außenfläche der ersten Sensorzelleneinheit 16 vor
gesehene Elektrode 12 a ist mit einer umpolenden Eingangs
klemme des Differentialverstärkers 22 verbunden, während
die Elektrode 12 b an der Innenfläche der ersten Sensor
zelleneinheit 16 geerdet ist. In ähnlicher Weise ist die
Elektrode 13 a an der Außenfläche der zweiten Sauerstoff
pumpeinheit 17 über den Stromprüfwiderstand 25 und ein
Schalterelement 28 b des Schalterstromkreises 28 mit einer
Ausgangsklemme des Differentialverstärkers 23 verbunden.
Die an der Innenfläche der zweiten Sauerstoffpumpeinheit 17
vorgesehene Elektrode 13 b ist geerdet. Die an der Außen
fläche der zweiten Sensorzelleneinheit 18 vorgesehene Elek
trode 14 a ist mit einer umpolenden Eingangsklemme des
Differentialverstärkers versehen. Die an der Innenfläche
der Sensorzelleneinheit 18 vorgesehene Elektrode 14 b ist ge
erdet. Eine nicht umpolende Eingangsklemme des Differential
verstärkers 22 ist mit der Stromquelle der Bezugsspannung
26 verbunden. Eine nicht umpolende Eingangsklemme des
Differentialverstärkers 23 ist mit der Stromquelle 24 der
Bezugsspannung 27 verbunden. Die Ausgangsspannungen der
Stromquellen der Bezugsspannung 26 und 27 sind auf eine
Spannung eingestellt (z.B. 0,4 V), die dem stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Bei der oben be
schriebenen Schaltungskonstruktion bildet die an den
Klemmen des Stromprüfwiderstands 24 herrschende Spannung
eine Ausgangssignal des ersten Sensors, während die an den
Klemmen des Stromprüfwiderstands 25 herrschende Spannung ein
Ausgangssignal des zweiten Sensors bildet. Die Spannungen an
den Klemmen der Stromprüfwiderstände 24 und 25 werden über
den A-D-Umsetzer 31 mit einem Differentialeingangskreis zum
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32 geliefert. Auf
diese Weise werden die durch die veränderlichen Widerstände
24 und 25 fließenden Pumpströme I P (1) und I P (2) durch
den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32 gelesen. Der
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32 enthält einen
Mikrocomputer. Ein Ausgangssignal eines Kühlwassertemperatur
sensors 36 zum Abfühlen einer Motorkühlwassertemperatur ist
mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32 verbunden.
Dieser Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32 wird ferner
mit Ausgangssignalen von mehreren nicht gezeigten Sensoren
zum Abfühlen von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine
gespeist, etwa der Motordrehzahl und des absoluten Drucks
im Ansaugrohr. Ferner ist ein Magnetventil 34 über einen
Antriebskreis 33 mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuer
kreis 32 verbunden. Das Magnetventil 34 ist mit einem nicht
gezeigten lufteinlaßseitigen Nebenluftzufuhrkanal versehen,
der zu einem Einlaßsammelrohr an einer Stelle stromab eines
Drosselventils eines Vergasers der Brennkraftmaschine führt.
Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32 steuert ferner
den Umschaltbetrieb des Schalterstromkreises 28 derart, daß
der Anriebskreis 30 den Schalterstromkreis 28 gemäß einem
Befehl vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis antreibt.
Zusätzlich werden die Differentialkreise 22 und 33 mit
positiver und negativer Spannung beaufschlagt.
Andererseits sind die Heizelemente 19 und 20 mit einem
Heizstromlieferkreis 35 verbunden, der Ströme zu den Heiz
elementen 19 und 20 in Abhängigkeit von einem Heizstrom
lieferstartbefehl vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis
32 liefert. Werden die Heizelemente 18 und 19 auf diese
Weise betrieben, so werden die Sauerstoffpumpeinheiten 15
und 17 sowie die Sensorzelleneinheiten 16 und 17 auf ein ge
eignetes Temperaturniveau erhitzt, das höher als die
Temperatur des Abgases ist.
Mit dem auf diese Weise gebauten Sauerstoffkonzentrations
sensor strömt das Abgas im Abgassammelrohr durch die Gas
einlaßöffnung 4 in die erste Gasaufnahmekammer 2 und wird
darin verteilt. Auch wird das in die erste Gasaufnahme
kammer 2 eingedrungene Abgas durch den Verbindungskanal 5
in die zweite Gasaufnahmekammer 3 eingeführt und darin ver
teilt.
Wenn das Schalterelement 28 a so positioniert ist, daß es
die Klemme 11 a mit dem Stromprüfwiderstand 24 verbindet, und
wenn das Schalterelement 28 b so positioniert ist, daß es
die die Elektrode 13 a und den Stromprüfwiderstand 25 verbin
dende Leitung unterbricht (Fig. 5), befindet sich der
Schalterstromkreis 28 in der Stellung für die Wahl des ersten
Sensors.
In diesem Zustand für die Wahl des ersten Sensors ist die Aus
gangssignalgröße des Differentialverstärkers 22 eine positive
Größe, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs
in einem mageren Bereich befindet, Diese positive Ausgangsspan
nung wird an die Reihenschaltung der ersten Sauerstoffpump
einheit 15 geliefert. Daher strömt ein Pumpenstrom durch die
Elektroden 11 a und 11 b der ersten Sauerstoffpumpeneinheit 15.
Da dieser Pumpenstrom von der Elektrode 11 a zur Elektrode 11 b
fließt, wird der Sauerstoff in der ersten Gasaufnahmekammer
2 an der Elektrode 11 b ionisiert und bewegt sich durch die
Sauerstoffpumpeinheit 15 zur Elektrode 11 a. Der Sauerstoff
wird an der Elektrode 11 a in Form von Sauerstoffgas freige
setzt. Auf diese Weise wird der in der ersten Gasaufnahme
kammer 2 befindliche Sauerstoff herausgepumpt.
Durch Herauspumpen des in der ersten Gasaufnahmekammer 2 be
findlichen Sauerstoffs entwickelt sich ein Unterschied in der
Sauerstoffkonzentration zwischen dem Abgas in der ersten Gas
aufnahmekammer 2 und einem Gas in der Bezugsgaskammer 6. Durch
diesen Unterschied in der Sauerstoffkonzentration wird an den
Elektroden 12 a und 12 b der Sensorzelleneinheit 16 eine Span
nung V s erzeugt und ihrerseits an die umpolende Eingangs
klemme des Differentialverstärkers 22 angelegt. Daher wird
die Spannung des Ausgangssignals des Differentialverstärkers
22 proportional zur Spannungsdifferenz zwischen der Spannung
V s und einer Spannung Vr 1 des Ausgangssignals der Stromquelle
der Bezugsspannung 26. Auf diese Weise wird die Größe des
Pumpenstroms proportional zur Sauerstoffkonzentration im Ab
gas.
Wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs in ei
nem fetten Bereich befindet, überschreitet die Spannung V s
die Ausgangsspannung Vr 1 der Stromquelle der Bezugsspannung
26. Daher wendet sich die Ausgangssignalgröße des Differential
verstärkers 22 von der positiven Größe zur negativen Größe.
Durch diese negative Größe wird der durch die Elektroden 11 a
und 11 b der ersten Sauerstoffpumpeneinheit 15 fließende Pum
penstrom verringert, wobei die Strömungsrichtung des Stroms
umgekehrt wird. Im einzelnen fließt der Pumpenstrom von der
Elektrode 11 b zur Elektrode 11 a, so daß der Sauerstoff in der
Außenseite an der Elektrode 11 a ionisiert wird und sich sei
nerseits durch die erste Sauerstoffpumpeinheit 15 zur Elektro
de 11 b bewegt. Der Sauerstoff wird dann der Elektrode 11 b in
Form von Sauerstoffgas in die erste Gasaufnahmekammer 2 frei
gesetzt. Auf diese Weise wird der Sauerstoff in die erste
Gasaufnahmekammer 2 gepumpt. Zusammengefaßt arbeitet die Vor
richtung derart, daß der Pumpenstrom so geliefert wird, daß
die Sauerstoffkonzentration in der ersten Gasaufnahmekammer
2 konstant gehalten wird, wobei der Sauerstoff gemäß der
Richtung des Pumpenstroms hinein- oder herausgepumpt wird.
Daher werden die Größe des Pumpenstroms und der Ausgangssig
nalspannung des Differentialverstärkers 22 proportional zur
Sauerstoffkonzentration im Abgas sowohl in den mageren als
auch in den fetten Bereichen. In Fig. 6 zeigt die ausgezogene
Linie die Größe des Pumpenstroms I P .
Andererseits wird der Pumpenstrom I P durch die folgende
Gleichung ausgedrückt:
I P = 4 e σ o (Poexh - Pov) (1)
in der e die elektrische Ladung, σ o den Diffusionskoeffi
zienten der Gaseinlaßöffnung 4 gegen das Abgas, Poexh die
Sauerstoffkonzentration des Abgases und Pov die Sauerstoff
konzentration in der ersten Gasaufnahmekammer 2 darstellen.
Der Diffusionskoeffizient σo kann durch die folgende Glei
chung ausgedrückt werden:
σ o = D · A/kTl (2)
in der A die Querschnittsfläche der Gaseinlaßöffnung 4,
k die Boltzmann-Konstante, T die absolute Temperatur,
l die Länge der Gaseinlaßöffnung und D eine Diffusionskonstan
te darstellen.
Andererseits wird der zweite Sensor gewählt, wenn das Schal
terelement 28 a so positioniert ist, daß die die Elektrode 11 a
und den Stromprüfwiderstand 24 verbindende Leitung unterbro
chen ist, während das Schalterelement 28 b so positioniert ist,
daß es die Elektrode 13 a mit dem Stromprüfwiderstand 25 ver
bindet.
In diesem Zustand der Wahl des zweiten Sensors wird Pumpen
strom durch die Elektroden 13 a und 13 b der zweiten Sauerstoff
pumpeinheit 17 so geliefert, daß die Sauerstoffkonzentration
in der zweiten Gasaufnahmekammer 3 durch einen Betrieb konstant
gehalten wird, der dasselbe wie derjenige in dem Zustand ist,
in dem der erste Sensor gewählt ist. Auf diese Weise wird der
Sauerstoff durch den Pumpenstrom hinein- oder herausgepumpt,
wobei die Größe des Pumpenstroms und des Ausgangssignals des
Differentialverstärkers 23 proportional zur Sauerstoffkon
zentration sowohl im mageren Bereich als auch im fetten Be
reich variieren.
In dem Zustand, in dem der zweite Sensor gewählt ist, kann die
Größe des Pumpenstroms durch Verwendung der Gleichung (1) aus
gedrückt werden, wobei die Diffusionskonstante σo für die
Gaseinlaßöffnung 4 und auch den Verbindungskanal 5 berechnet
ist und Pov die Sauerstoffkonzentration in der zweiten Gas
aufnahmekammer 3 darstellt.
Andererseits ist es bekannt, daß die Größe des Pumpenstroms
klein wird, wenn ein Diffusionswiderstand zunimmt, der dem
Diffusionskoeffizienten σo umgekehrt proportional ist, und
zwar sowohl im mageren Bereich als auch im fetten Bereich des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Dies bedeutet, daß bei Wahl des
zweiten Sensors der Diffusionswiderstand größer als im Zustand
der Wahl des ersten Sensors wird. Daher ist, wie durch die ge
strichelte Linie b in Fig. 6 gezeigt, die Größe des Pumpen
stroms größer als diejenige im Zustand der Wahl des ersten
Sensors, und zwar sowohl im mageren Bereich als auch im fetten
Bereich.
Durch geeignete Wahl von Größe und Länge des Verbindungska
nals 5 schließt sich ferner die Kennlinie des Pumpenstroms
bei im fetten Bereich befindlichem zweiten Sensor geradlinig
an die Kennlinie des Pumpenstroms bei im mageren Bereich be
findlichem ersten Sensor an, und zwar an einem Punkt, in dem
I P gleich Null ist (I P = 0). Auf diese Weise kann durch Kom
binieren des ersten und des zweiten Sensors eine Kennlinie
des Pumpenstroms erzielt werden, die eine durch den mageren
und den fetten Bereich hindurchgehende gerade Linie bildet.
Auch können bei geeignetem Steuerbetrieb die Kennlinien der
Ausgangssignale des ersten und des zweiten Differentialver
stärkers 22 und 23 an einem Punkt geradlinig miteinander ver
bunden werden, wo das Spannungsniveau gleich Null ist.
Die Einzelheiten des Steuerverfahrens nach der Erfindung wer
den nun in Verbindung mit dem Flußdiagramm von Fig. 7 erläu
tert, das den Betrieb des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuer
kreises 32 zeigt.
Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32 ermittelt in ei
nem Schritt 51, welcher von den ersten und zweiten Sensoren
gewählt werden soll. Diese Ermittlung erfolgt in Abhängigkeit
vom Motorbetrieb oder vom gesteuerten Zustand des Luft-Kraft
stoff-Verhältnisses. Wenn ermittelt wird, daß der erste Sensor
gewählt werden soll, liefert der Steuerkreis 32 in einem
Schritt 52 einen Wählbefehl für den ersten Sensor zum An
triebskreis 30. Wenn umgekehrt ermittelt wird, daß der zwei
te Sensor gewählt werden soll, liefert der Steuerkreis 32 in
einem Schritt 53 einen Wählbefehl für den zweiten Sensor zum
Antriebskreis 30. Der Steuerkreis 30 treibt in Abhängigkeit
vom Wählbefehl für den ersten Sensor die Schalter 28 a und 28 b
in die obengenannten Positionen für die Wahl des ersten Sen
sors. Diese Schalterpositionen werden eingehalten, bis vom
Steuerkreis 32 der Wählbefehl für den zweiten Sensor oder ein
Wahllöschbefehl geliefert wird. Wenn auf diese Weise der
erste Sensor gewählt ist, wird der Pumpenstrom zur ersten
Sauerstoffpumpeinheit 15 geliefert. In ähnlicher Weise
treibt der Steuerkreis 32 in Abhängigkeit vom Wählbefehl für
den zweiten Sensor die Schalter 28 a und 28 b für die Wahl des
zweiten Sensors in die genannten Stellungen an. Diese Schal
terstellungen für die Wahl des zweiten Sensors werden auf
rechterhalten, bis der Wählbefehl für den ersten Sensor oder
der Wähllöschbefehl vom Steuerkreis 32 geliefert wird. Wenn
auf diese Weise der zweite Sensor gewählt ist, wird der Pum
penstrom zum zweiten Pumpelement 16 geliefert.
Dann wird durch den Steuerkreis 32 an einem Schritt 54 ein
L ref -Einstellung-Unterprogramm ausgeführt zur Einstellung des
das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis wiedergebenden Soll-Wert
L ref . Ferner gibt der Steuerkreis 32 an einem Schritt 55 ei
nen Pumpenstromwert I p (1) oder einen Pumpenstromwert
I p (2) aus dem A/D-Umsetzer 31 ein. Dann ermittelt der
Steuerkreis 32 an einem Schritt 56, ob ein Ausgangssignal
wert L O2 für die Sauerstoffkonzentrationserfassung, entspre
chend dem Pumpenstromwert I p (1) oder dem Pumpenstromwert
I p (2), größer als der Soll-Wert L ref ist oder nicht. Wenn
L O2 L ref ist, bedeutet dies, daß das Luft-Kraftstoff-
Verhältnis des zur Brennkraftmaschine gelieferten Gemischs
fett ist. Daher erzeugt der Steuerkreis 32 an einem Schritt
57 einen Ventilöffnungsantriebsbefehl zum Öffnen des Magnet
ventils 34 und liefert ihn zum Antriebskreis 33. Wenn
L O2 < L ref ist, bedeutet dies, daß das Luft-Kraftstoff-
Verhältnis des Gemischs mager ist. Durch den Steuerkreis 32
wird an einem Schritt 58 ein Ventilöffnungsantrieb-Stoppbefehl
zum Schließen des Magnetventils 34 erzeugt und zum Antriebs
kreis 33 geliefert. Entsprechend dem Ventilöffnungsantriebs
befehl öffnet der Antriebskreis 33 das Magnetventil 34, um
die Nebenluft in das Einlaßsammelrohr der Brennkraftmaschine
einzuführen, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des
Gemischs mager gemacht wird. Umgekehrt schließt der Antriebs
kreis 33 in Abhängigkeit vom Ventilöffnungsantrieb-Stoppbe
fehl das Magnetventil 34, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhält
nis des Gemischs angereichert wird. Durch wiederholtes Aus
führen dieser Vorgänge in gegebenen Intervallen wird das Luft-
Kraftstoff-Verhältnis des zur Brennkraftmaschine gelieferten
Gemischs auf das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis gesteuert.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ermittelt der Steuerkreis 32 am Schritt
541 im L ref -Einstellunterprogramm, ob eine Bedingung für den
Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist oder nicht. Die Be
dingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb besteht darin, daß
das Drosselventil ganz geschlossen ist und sich die Motordreh
zahl in einem gegebenen hohen Drehzahlbereich befindet. Wenn
die Bedingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
dann wird an einem Schritt 542 ermittelt, ob eine Kraftstoff
abschaltmarkierung Fc gleich "1" ist oder nicht. Wenn
Fc = 0 ist, bedeutet dies, daß der Kraftstoffabschaltbetrieb
gerade begonnen hat, wobei der Steuerkreis 32 am Schritt 543
die Motordrehzahl Ne und den Druck P B im Ansaugsammelrohr
eingibt. Ferner stellt der Steuerkreis 32 an einem Schritt
544 eine erste Verzögerungszeit dar T L 1 gemäß den gelesenen
Werten der Motordrehzahl Ne und des Drucks P B im Ansaugsammel
rohr ein. Verschiedene Werte für die erste Verzögerungszeit
dauer T L 1, von denen jeder den Werten der Motordrehzahl Ne
und den Druck P B im Ansaugsammelrohr entspricht, werden vor
her in einem Speicher, etwa einem ROM, in der Steuerschal
tung 32 in Form eines Datenplans eingespeichert. Die Bezie
hung zwischen der ersten Verzögerungszeitdauer T L 1 und der
Motordrehzahl Ne für verschiedene Druckwerte P B 1, P B 2, P B 3
ist die in Fig. 9 gezeigte. Die Einstellung der ersten Ver
zögerungszeitdauer T L 1 erfolgt am Steuerkreis 32 durch Su
chen eines Werts der ersten Verzögerungszeitdauer T L 1 aus dem
Datenplan unter Verwendung des gelesenen Werts der Motordreh
zahl Ne und des Drucks P B im Ansaugsammelrohr. Die erste Ver
zögerungszeitdauer T L 1 wird gemäß der Motordrehzahl Ne und
dem Druck P B im Ansaugsammelrohr derart bestimmt, daß sie ver
längert wird, wenn die Menge der Einlaßluft zunimmt, da die
Mengen des in die Brennkraftmaschine eingesaugten Kraft
stoffs, der an den Innenwänden des Ansaugsammelrohrs haftete,
zunimmt, wenn die Menge der Einlaßluft vor und nach der
Kraftstoffabschaltung zunimmt. Ferner sind die Motordrehzahl
Ne und der Druck P B im Ansaugsammelrohr, die zur Bestimmung
der ersten Verzögerungszeitdauer P L 1 verwendet werden, nicht
auf ihre unmittelbar nach dem Beginn des Kraftstoffabschalt
betriebs ermittelten Werte beschränkt. Zur Einstellung der
ersten Verzögerungszeitdauer T L 1 können z.B. ein Motordreh
zahlwert Ne und ein Druckwert P B im Ansaugsammelrohr verwendet
werden, die während des Kraftstoffabschaltbetriebs oder un
mittelbar nach dessen Beendigung ermittelt werden. Nach der
Einstellung der ersten Verzögerungszeitdauer T L 1 beginnt an
einem Schritt 545 das Aufwärtszählen eines nicht gezeigten
Zeitzählers A im Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32,
ausgehend von einem Standardwert. Dann wird an einem Schritt
546 ein Wert "1" für die Kraftstoffabschaltmarkierung Fc
eingestellt zur Speicherung des Beginns des Kraftstoffab
schaltbetriebs. Wenn andererseits die am Schritt 542 die
Markierung Fc als mit "1" (Fc = 1) ermittelt wird, wird an
genommen, daß der Kraftstoffabschaltbetrieb kontinuierlich
stattfindet.
Falls am Schritt 541 festgestellt wird, daß die Bedingung für
den Kraftstoffabschaltbetrieb nicht erfüllt ist, wird am
Schritt 547 festgestellt, ob die Kraftstoffabschaltmarkierung
Fc gleich "1" ist oder nicht. Wenn Fc = 1, wird angenommen,
daß der Kraftstoffabschaltbetrieb beendet ist, wobei der
Steuerkreis 32 am Schritt 548 einen Zählwert T A des Zeitzäh
lers A liest. Dann wird am Schritt 549 der Zeitzähler A auf
den Standardwert zurückgestellt. Gleichzeitig beginnt am
Schritt 5410 das Aufwärtszählen eines nicht gezeigten Zeit
zählers B im Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreis 32. Dann
wird am Schritt 5411 eine zweite Verzögerungszeit T L 2 gemäß
dem Zählwert T A eingestellt, d.h. die Zeitdauer des Kraft
stoffabschaltbetriebs. Ferner wird am Schritt 5412 der Kühlwas
sertemperaturwert T W aus einem Eingang des Kühlwassertempera
tursensors 36 gelesen, wobei am Schritt 5413 eine dritte Ver
zögerungszeitdauer T L 3 gemäß dem gelesenen Wert der Kühlwas
sertemperatur T W eingestellt wird. Im oben erwähnten Speicher
des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreises 32 werden ver
schiedene Werte der zweiten Verzögerungszeit T L 2 in der in
Fig. 10 gezeigten Weise als T L 2-Datenplan gespeichert. Die
zweite Verzögerungszeit T L 2 wird so festgelegt, daß sie lang
wird, wenn die Dauer des Kraftstoffabschaltbetriebs verlän
gert wird, da die Menge des in die Brennkraftmaschine einge
saugten Kraftstoffs, der an den Innenwänden des Ansaugsammel
rohres haftete, zunimmt, wenn die Dauer des Kraftstoffab
schaltbetriebs zunimmt. Ferner werden verschiedene Werte für
die dritte Verzögerungszeitdauer T L 3 entsprechend der Kühl
wasserstemperatur T W vorher als T L 3-Datenplan in der in Fig.
11 gezeigten Weise im erwähnten Speicher des Luft-
Kraftstoff-Verhältnis-Steuerkreises 32 gespeichert. Die
dritte Verzögerungszeit T L 3 wird so festgelegt, daß sie
groß wird, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine ab
nimmt. Dies erfolgt, weil die Menge des in die Brennkraft
maschine eingesaugten Kraftstoffs, der an den Innenwänden
des Ansaugsammelrohrs haftete, bei der Abnahme der Temperatur
der Brennkraftmaschine zunimmt. Daher sucht der Steuerkreis
32 einen Wert der zweiten Verzögerungszeitdauer entsprechend
dem gelesenen Wert des Zählwerts T A aus dem T L 2-Datenplan
bzw. einen Wert der dritten Verzögerungszeitdauer. T L 3 ent
sprechend dem gelesenen Wert der Kühlwassertemperatur T W aus
dem T L 3-Datenplan. Die Verzögerungszeiten T L 1, T L 2 und T L 3
sind vorgesehen, da die Ermittlung des Luft-Kraftstoff-Verhält
nisses während der Dauer dieser Verzögerungszeiten ungenau
ist aufgrund des Haftens des Kraftstoffs an den Innenwänden
des Ansaugsammelrohrs zur Zeit der Wiederaufnahme der Kraft
stofflieferung. Nach der Einstellung der Verzögerungszeiten
T L 1, T L 2 und T L 3 auf diese Weise werden diese Verzögerungszei
ten am Schritt 5414 zusammengezählt, wobei der berechnete
Wert seinerseits als Verzögerungszeit T L verwendet wird. Um
ferner zu speichern, daß der Kraftstoffabschaltbetrieb nicht
stattfindet, wird am Schritt 5410 ein Wert "0" für die Kraft
stoffabschaltmarkierung Fc eingestellt. Anschließend wird am
Schritt 5416 der Soll-Wert L ref gemäß Betriebsparametern ein
gestellt, wie der Motordrehzahl Ne und dem Druck P B im Ansaug
sammelrohr. Danach wird am Schritt 5417 unter Verwendung ei
nes Zählwerts T B des Zeitzählers B festgestellt, ob eine
größere Zeitdauer als die Verzögerungszeitdauer T L verstri
chen ist oder nicht. Wenn T B < T L ist, bedeutet dies, daß
die Verzögerungszeitdauer T L nach der Unterbrechung des Kraft
stoffabschaltbetriebs nicht verstrichen ist. Daher wird der
am Schritt 5416 eingestellte Soll-Wert L ref mit einem
Koeffizienten K 1 multipliziert (K 1 < 1), wobei am Schritt 5418
ein berechneter Wert als neuer Soll-Wert L ref eingestellt
wird. Wenn T B ≧ T L ist, bedeutet dies, daß eine Zeitdauer,
die gleich oder größer als die Verzögerungszeitdauer T L ist,
nach der Unterbrechung des Kraftstoffabschaltbetriebs ver
strichen ist. In diesem Zustand wird der am Schritt 5416
eingestellte Soll-Wert L ref aufrechterhalten.
Zusätzlich werden die Zählvorgänge der Zeitzähler A und B
in einem Rechenunterprogramm ausgeführt, das sich vom bisher
beschriebenen Unterprogramm unterscheidet.
Zusammengefaßt wird beim Verfahren nach der Erfindung während
der Verzögerungszeitdauer T L nach Beendigung des Kraftstoff
abschaltbetriebs der Soll-Wert des Luft-Kraftstoffverhältnis
ses so gesteuert, daß er größer als der nach Ablauf der Ver
zögerungszeitdauer T L verwendete Soll-Wert ist. Daher wird,
wie in Fig. 12A gezeigt, das Ermittlungsausgangssignalniveau
des Sauerstoffkonzentrationssensor geringfügig höher als das
Niveau V 1 vor der Startzeit t 1 des Kraftstoffabschaltbe
triebs, anstatt sofort das Niveau V 1 zu erreichen. Zur Zeit
t 3, d.h. bei Ablauf der Verzögerungszeit T L , ausgehend vom
Zeitpunkt t₂, erreicht das Ausgangssignalniveau des Sauerstoff
konzentrationssensors das Niveau V₁. Auf diese Weise arbeitet,
wie in Fig. 12B gezeigt, das Verfahren nach der Erfindung in
der Weise, daß es eine große Abweichung des Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses des zur Brennkraftmaschine zu liefernden Ge
mischs unmittelbar nach Beendigung des Kraftstoffabschalt
betriebs im Zeitpunkt t 2 in der fetten Richtung verhindert.
Zusammengefaßt wird das Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemischs
im wesentlichen auf einem Niveau vor dem Zeitpunkt t 1 des
Beginns des Kraftstoffabschaltbetriebs gehalten.
Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung
wird die Verzögerungszeitdauer gemäß verschiedenen Betriebs
parametern bestimmt, die während des Kraftstoffabschaltbe
triebs ermittelt werden. Die Anordnung ist jedoch nicht
darauf beschränkt, wobei für die Verzögerungszeitdauer stets
eine feste Zeitdauer verwendet werden kann.
Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß beim Steuerverfahren nach
der Erfindung innerhalb der Verzögerungszeitdauer nach dem
Zeitpunkt der Ermittlung des Übergangs des Kraftstoffabschalt
betriebs bis zur Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr der
Soll-Wert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses so festgelegt wird,
daß er größer als sein Wert ist, der nach dem Ablauf der Ver
zögerungszeitdauer verwendet werden soll. Daher wird eine
große Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemi
schs in der fetten Richtung, die sonst auftreten könnte, ver
hindert. Auf diese Weise wird die Genauigkeit der Luft-Kraft
stoff-Verhältnis-Steuerung verbessert, und wird gleichzeitig
Emission der unverbrannten Komponenten, wie CO, HC, unmittel
bar nach Beendigung des Kraftstoffabschaltbetriebs wirksam
verringert.
Claims (2)
1. Verfahren zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
einer Brennkraftmaschine, mit einem Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuersystem zum Steuern des Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses eines der Brennkraftmaschine zu liefernden
Gemisches,
gekennzeichnet
durch einen Schritt des normalen Betreibens des Luft-
Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems zum Steuern eines
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches durch einen
Rückführungssteuerbetrieb in Richtung auf ein Luft-Kraft
stoff-Sollverhältnis gemäß einer Sauerstoffkonzentration
im Abgas der Brennkraftmaschine, und des Versetzens des
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems in einen Zustand
für einen Kraftstoffabschaltbetrieb, wenn eine Bedingung
für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während einer gegebenen Zeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während einer gegebenen Zeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
2. Verfahren zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
einer Brennkraftmaschine, mit einem Luft-Kraftstoff-Ver
hältnis-Steuersystem zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Ver
hältnisses eines der Brennkraftmaschine zu liefernden
Gemisches,
gekennzeichnet
durch einen Schritt des normalen Betreibens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems zum Steuern eines Luft- Kraftstoff-Verhältnisses des Gemischs durch einen Rück führungssteuerbetrieb in Richtung auf ein Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis gemäß einer Sauerstoffkonzentration im Ab gas der Brennkraftmaschine, und des Versetzens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems in einen Zustand für einen Kraftstoffabschaltbetrieb, wenn eine Bedingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung,
durch einen Schritt des Erfassens wenigstens eines Para meters des Brennkraftmaschinenbetriebs, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem im Zustand des Kraftstoffabschaltbetriebs befindet,
durch einen Schritt des Berechnens einer Verzögerungszeit dauer wenigstens in Abhängigkeit vom Parameter des Brenn kraftmaschinenbetriebs, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während der Verzögerungszeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
durch einen Schritt des normalen Betreibens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems zum Steuern eines Luft- Kraftstoff-Verhältnisses des Gemischs durch einen Rück führungssteuerbetrieb in Richtung auf ein Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis gemäß einer Sauerstoffkonzentration im Ab gas der Brennkraftmaschine, und des Versetzens des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems in einen Zustand für einen Kraftstoffabschaltbetrieb, wenn eine Bedingung für den Kraftstoffabschaltbetrieb erfüllt ist,
durch einen Schritt des Erfassens eines Übergangs des Be triebs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems vom Zustand für den Kraftstoffabschaltbetrieb bis zur Wieder aufnahme der Kraftstofflieferung,
durch einen Schritt des Erfassens wenigstens eines Para meters des Brennkraftmaschinenbetriebs, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem im Zustand des Kraftstoffabschaltbetriebs befindet,
durch einen Schritt des Berechnens einer Verzögerungszeit dauer wenigstens in Abhängigkeit vom Parameter des Brenn kraftmaschinenbetriebs, und
durch einen Schritt des Steuerns des Luft-Kraftstoff- Sollverhältnisses während der Verzögerungszeitdauer nach einer Erfassung des Übergangs derart, daß es größer als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert ist, der nach Ab lauf der gegebenen Zeitdauer angewendet werden soll.
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