EP1382822A2 - Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Verbrennungsmotor und elektronische Steuereinrichtung - Google Patents

Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Verbrennungsmotor und elektronische Steuereinrichtung Download PDF

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EP1382822A2 EP03007515A EP03007515A EP1382822A2 EP 1382822 A2 EP1382822 A2 EP 1382822A2 EP 03007515 A EP03007515 A EP 03007515A EP 03007515 A EP03007515 A EP 03007515A EP 1382822 A2 EP1382822 A2 EP 1382822A2
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EP
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adaptation
mixture
deviation
type
mixture deviation
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Michael Pfeil
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode

Definitions

  • the invention relates to a method for adapting a fuel-air mixture in an internal combustion engine and by an electronic control device according to the Genre of independent claims.
  • This Systematic errors are corrected by the mixture adaptation.
  • the Mixture deviations are adapted in the load-speed range in which they are impact strongly. Calculated corrections are then made in the entire load / speed range used. Additive mixture deviations are in the lower load speed range adapted, multiplicative deviations in the medium load speed range. To statutory regulations should identify emissions-related errors using on-board means an error lamp should be activated if necessary.
  • the mixture adaptation is also used for fault diagnosis. For example, if the corrective action is the Adaption too large, this indicates an error.
  • Mixture adaptation in phases by means of a time and / or event control Approved. If the combustion process is in during a mixture adaptation phase one of the adaptation areas is operated, one takes place in this area Mixture adaptation (a learning process). Only at the end of the adaptation phase and at If you leave the adaptation area, the adaptation is deactivated again.
  • the sample spread and with uncontrolled probe heating the measured lambda value differs from the physically existing lambda value Engines with gasoline direct injection mainly in shift operation, whereby the Internal combustion engine is operated with excess air. Since the mixture adaptation is one Manipulated variable, which is based on the measured lambda for learning the error, in Taking into account, the adaptation in shift operation is not expedient. For adaptation is therefore switched to homogeneous operation and the mixture adaptation is activated.
  • the engine In shift operation, the engine is loaded with a strongly stratified cylinder charge high excess air operated to minimize fuel consumption to reach.
  • the stratified charge is achieved by late fuel injection, which ideally leads to the combustion chamber being divided into two zones: the first zone contains a combustible air-fuel mixture cloud on the spark plug. It is from the second zone, which consists of an insulating layer of air and residual gas consists.
  • the potential for optimizing consumption results from the possibility of Engine largely unthrottled while avoiding gas exchange losses operate. Shift operation is preferred at a comparatively low load.
  • the engine operated with homogeneous cylinder filling.
  • the homogeneous cylinder filling results from early fuel injection during the intake process. As a result stands up available for combustion a longer time for mixture formation.
  • the potential This operating mode for performance optimization results, for example, from the utilization of the total combustion chamber volume for filling with a combustible mixture.
  • the motor temperature must reach the switch-on temperature threshold and the lambda probe must be ready for operation.
  • the current values of load and speed are in certain areas in which learning takes place. This is known for example from US 4,584,982.
  • homogeneous operation available. According to the well-known program, the mixture adaptation is fixed Time ranges activated.
  • the invention aims at the period in which the engine to optimize consumption in shift operation, to enlarge.
  • the Maintaining homogeneous operation for adaptation reduces the consumption advantage of the Direct petrol injection, since homogeneous operation is less economical than that Shifts.
  • both in gasoline direct injection and Intake manifold injections a tank ventilation during the mixture adaptation interrupted, which is undesirable.
  • the object of the invention is to control the timing to optimize periods with and without adaptation.
  • the invention is also directed to an electronic control device Implementation of the above-mentioned procedure.
  • the method according to the invention for adapting a fuel-air mixture an internal combustion engine with the features of the main claim has the advantage that the influence during or after the adaptation of a first type of mixture deviation the first type of mixture deviation to a previous adaptation of a second Type of mixture deviation is estimated and that the adaptation of the second type of Mixture deviation is corrected depending on this estimate.
  • the influence of the first type of mixture deviation on the previous adaptation the second type of mixture deviation can be largely compensated for without a further adaptation of the second type of mixture deviation is required.
  • the mixture adaptation time can be reduced. So there is more time for others Functions such as other diagnostic functions or tank ventilation Available.
  • 5 denotes an engine control of an internal combustion engine.
  • the Engine control 5 is of speed detection means 10 a speed n des Internal combustion engine and load sensing means 15 an engine load representing signal supplied.
  • the engine load can, for example, based on the relative air filling rl of the internal combustion engine can be determined.
  • the engine control 5 controls a fuel metering device 20, for example an injection valve.
  • the motor controller 5 controls a switch 50.
  • Mixture detection means 25 for example a lambda probe, either with the Motor control 5 or with first adaptation means 30 or with second adaptation means 35 connectable. Guide the first adaption means 30 and the second adaption means 35 the motor controller 5 each an adaptation value.
  • first Adaptation means 30 with first means 40 for back calculation and the second Adaptation means 35 connected to second means 45 for back calculation.
  • the means 40, 45 for back calculation are controlled by the engine control 5.
  • the first means 40 for back calculation are connected to the second adaptation means 35, in order to correct the adaptation value formed by the second adaptation means 35.
  • the second means 45 for back calculation are with the first adaptation means 30 connected to an adaptation value formed by the first adaptation means 30 correct.
  • Mixture deviations can be additive mixture deviations on the one hand act, for example, on the effects of leakage air or injection valve delay times are to be traced back and on the other hand to multiplicative mixture deviations which For example, back to a characteristic drift of a hot film air mass meter are lead.
  • Additive mixture deviations are in a lower load-speed range adapts, whereas multiplicative mixture deviations in one middle load-speed range can be adapted. Because the adaptation values only then can the mixture adaptation be completed be considered if the adaptation values are sufficiently stable. This can be done in the Motor control 5 on the basis of those supplied by the adaptation means 30, 35 Adaptation values are determined.
  • the rate of change is individual adaptation values are each less than a predetermined threshold, the Adaptation of the associated type of mixture deviation considered stable.
  • the mixture adaptation is considered to be steady.
  • the Motor controller 5 can then cause switch 50, the mixture detection means 25 to connect to the engine control 5.
  • the engine control 5 can then additionally the deviation of the fuel-air mixture determined by the mixture detection means 25 from a predetermined neutral value, for example 1, and in Depending on this deviation, check whether the mixture adaptation has settled.
  • the Mixture adaptation by the engine control 5 is not detected as steady and the Motor controller 5 causes switch 50 to connect the Mixture detection means 25 with the first adaptation means 30 or the second Adaption means 35 for a re-adaptation. Otherwise, i.e. if the deviation of the Fuel-air mixture deviates less than the specified value from the neutral value, the detection of the steady-state mixture adaptation and the Switch position of the switch 50 is not changed.
  • the mixture adaptation only as is considered complete when first the adaptation of the multiplicative Mixture deviation and then the adaptation of the additive mixture deviation takes place or is stable.
  • the control of the switch 50 to connect the mixture detection means 25 with the first adaptation means 30 or with the second adaptation means 35 takes place from the Engine control 5 depending on the engine speed n and the engine load in this Example is represented by the relative air filling rl.
  • the influence of the first type of mixture deviation on a adaptation of the second type of mixture deviation has been made beforehand and the Adaptation of the second type of mixture deviation depending on this estimate correct.
  • the Motor control 5 actuate switch 50 in such a way that it detects the mixture 25 connects to the engine control 5.
  • the engine control 5 compares in the described the fuel-air ratio with the predetermined neutral Value and initiates a readjustment if the deviation is the specified value exceeds.
  • the mode of operation of the electronic control device 1 is intended to serve as an example below be described according to Figure 1.
  • the engine control 5 determines the current load-speed range. In a first load-speed range, the engine control 5 initiates the Switch 50 for connecting the mixture detection means 25 to the first Adaption means 30. In a second load speed range, that of the first load speed range is different, the motor controller 5 causes the switch 50 to Connection of the mixture detection means 25 with the second adaptation means 35.
  • the engine control system is the second Load speed range detected and the switch 50 to connect the Mixture detection means 25 initiated with the second adaptation means 35. It takes place then an adaptation of the second type of mixture deviation takes place.
  • the second adaptation means 35 form a corresponding one Adaptation value that is supplied to the engine control 5.
  • the adaptation of the second type of mixture deviation and the corresponding adaptation value formed also from a systematic error of the first kind of mixture deviation influenced and is therefore incorrect in this regard.
  • the engine control 5 one If a change in the first load-speed range is detected, it causes the switch 50 for connecting the mixture detection means 25 to the first adaptation means 30 the deviation of the mean value determined in the manner described from the Mixture detection means 25 detected fuel-air mixture ratio the first adaption means 30 form the predetermined neutral value also an adaptation value by which the deviation is based to compensate for systematic errors of the first type of mixture deviation. there this adaptation can of course also depend on the remaining systematic error of the second Type of mixture deviation can be influenced.
  • the adaptation value formed is also supplied to the engine control 5.
  • the means 40, 45 are now provided for retroactive accounting.
  • the first means 40 for back calculation is the influence of the systematic error first type of mixture deviation to the previous adaptation of the second type of Mixture deviation estimated.
  • One formed depending on this estimate Correction value becomes the second from the first means 40 of the back calculation Adaption means 35 supplied.
  • the second adaptation means 35 then correct theirs Adaptation value based on this correction value and lead the corrected adaptation value the engine control 5.
  • the second means 45 can influence the systematic error of the second type of mixture deviation on a previously made Estimate the adaptation of the first type of mixture deviation and a corresponding one Form a correction value that is supplied to the first adaptation means 30.
  • the first Adaptation means 30 can then determine their adaptation value based on that of the second Correct the correction value supplied to means 45 and the corrected adaptation value feed the motor control 5.
  • the back calculation or correction using means 40, 45 requires no further Adaptation step and therefore saves mixture adaptation time.
  • the correction of the Adaptation value of the second adaptation means by the first means 40 can during or after the adaptation of the systematic error of the first type of Mixture deviations occur through the first adaptation means 30.
  • the correction of the Adaption value of the first adaption means 30 by the second means 45 can during or after the adaptation of the systematic error of the second type of Mixture deviations occur through the second adaptation means 35.
  • the estimate or determination of the corresponding carried out by the means 40, 45 Correction values can be injected onto an idle engine Fuel mass related. Furthermore, it can be provided that the estimate or the formation of the correction value by the first means 40 depending on the Stability of the adaptation of the first type carried out in the first adaptation means 30 of mixture deviation is carried out. Accordingly, it can be provided that the estimation or formation of the correction value of the second means 45 as a function the stability of the adaptation of the second adaptation means 35 second type of mixture deviation is carried out. The stability of the adaptation leaves in the motor controller 5 in for the adaptation values of the two adaptation means 30, 35 the way described above, for example by checking whether the Rate of change of the respective adaptation value is smaller than the specified one Threshold is what speaks for a stable adaptation.
  • the engine control 5 check whether the fuel-air ratio generated by the mixture detection means 25 is detected, no more than the specified value deviates from the neutral value.
  • the corresponding adaptation value of the first adaptation means 30 or the second Adaption means 35 is only considered stable in this example if it Deviation is smaller than the specified value. Otherwise the corresponding applies Adaptation value as unstable.
  • the mixture detection means 25 also by a fixed connection to the engine control 5 independently of the Switch position of the switch 50 to be connected to the stability test even then to be carried out if the adaptation is still active. This is dashed in Figure 1 shown.
  • the Correction of the adaptation of the second type of mixture deviation to a change in the Adaption of the second type of mixture deviation can be limited.
  • the adaptation of the second type of mixture deviation can be, for example by the difference between the current adaptation value of the second adaptation means 35 and a previous adaptation value of the second adaptation means 35. Accordingly, in the event of an unstable adaptation of the second type of Mixture deviation the correction of the adaptation of the first type of mixture deviation limited to a change in the adaptation of the first type of mixture deviation become. In this way, an overcompensation of the adaptation values at the Correction prevented.
  • the described formation of the correction values depending on the stability of the adaptation can in the means 40, 45 for back calculation depending on a control signal done by the engine control 5, which, as described, the stability of the respective Adaptation with regard to the adaptation value in the respective adaptation means 30, 35 checked.
  • the engine control 5 forms Fuel metering signal for controlling the fuel metering device 20 in order to Adapt fuel-air mixture according to the adaptation values.
  • This can the fuel metering signal, the injection time and / or the injection quantity of the or the Influence or change the injection valves of the internal combustion engine accordingly.
  • a plurality of fuel metering signals from engine control unit 5 can also be used be formed.
  • the fuel metering device 20 comprises one or more Injectors of the internal combustion engine.
  • the exemplary embodiment has so far been generally based on a first type of Mixture deviation and a second type of mixture deviation described.
  • the first type of mixture deviation can be an additive, for example Mixture deviation and in the second type of mixture deviation by one act multiplicative mixture deviation.
  • it can be the other way around first type of mixture deviation by a multiplicative mixture deviation and at the second type of mixture deviation is an additive mixture deviation.
  • the Program starts during or after the multiplicative adaptation Mixture deviation.
  • the adaptation of the multiplicative mixture deviation carried out in the first adaptation means 30 and the adaptation value formed, which is also referred to as multiplicative in the following Adaptation value is referred to, transmitted to the engine control 5 and there cached.
  • the switch 50 is controlled in such a way that it switches the Mixture detection means 25 connects to the first adaptation means 30. Subsequently is branched to a program point 105.
  • the checks Engine control 5 whether the adaptation value of the second adaptation means 35, the in Hereinafter also referred to as an additive adaptation value and in a previous adaptation of the additive mixture deviation was determined, is stable. If this is the case, a branch is made to a program point 110, otherwise it is closed a program point 120 branches.
  • engine controller 5 checks whether the adaptation of the multiplicative mixture deviation has ended, ie whether the multiplicative adaptation value is stable. If this is the case, the program branches to a program point 115, otherwise the program branches back to program point 100 and the adaptation of the multiplicative mixture deviation is continued.
  • the correction value KORR1 of the first means 40 is then fed to the second adaptation means 35.
  • a new additive adaptation value oraneu_w is formed from the difference between an additive adaptation value ora_w formed in a previous adaptation of the additive mixture deviation and the correction value KORR1 of the first means 40.
  • This new additive adaptation value oraneu_w is then fed to the engine control 5.
  • the program is then exited.
  • a maximum value is calculated in engine control unit 5 by which the additive adaptation value ora_w formed from the previously performed adaptation of the additive mixture deviation may be corrected.
  • program point 125 Checks the engine control 5 in the manner described whether the adaptation of the multiplicative mixture deviation has ended. If this is the case, it becomes one Program point 130 branches, otherwise the program returns to program point 100 branched and the adaptation of the multiplicative mixture deviation continued.
  • the second correction value KORR2 is at the maximum value dorarrmx_w limited by that of the additive Mixture deviation formed additive adaptation value ora_w may be corrected. This ensures that there is no overcompensation for the influence of the multiplicative mixture deviation on the previous adaptation of the additive Mixture deviation comes with an unstable additive adaptation value. Also the second correction value KORR2 is fed to the second adaptation means 35, which then in the manner described in accordance with the new additive adaptation value oraneu_w Form equation (3) and this new additive adaptation value oraneu_w der Feed motor control 5. Then the program is also exited.
  • the inventive method is a reduction in Mixture adaptation time with constant diagnostic reliability for the mixture system reached.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Verbrennungsmotor und eine zugehörige elektronische Steuereinrichtung vorgeschlagen, bei dem verschiedene Arten von Gemischabweichungen adaptiert werden und die eine Verkürzung der Gemischadaptionszeit ermöglicht. Während oder nach Adaption einer ersten Art von Gemischabweichung wird der Einfluss der ersten Art von Gemischabweichung auf eine zuvor erfolgte Adaption einer zweiten Art von Gemischabweichung geschätzt. Die Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung wird in Abhängigkeit dieser Schätzung korrigiert. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Verbrennungsmotor und von einer elektronischen Steuereinrichtung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
Es ist bereits bekannt, bei der Regelung des Kraftstoff/Luftverhältnisses (Lambdawert) für Verbrennungsmotoren eine Vorsteuerung mit einer Regelung zu überlagern. Weiter ist bekannt, aus dem Verhalten der Regelstellgröße weitere Korrekturgrößen abzuleiten um Fehlanpassungen der Vorsteuerung an veränderte Betriebsbedingungen zu kompensieren. Diese Kompensation wird auch als Adaption bezeichnet. Die US 4 584 982 beschreibt beispielsweise eine Adaption mit unterschiedlichen Adaptionsgrößen in verschiedenen Bereichen des Last/Drehzahlspektrums eines Verbrennungsmotors. Die verschiedenen Adaptionsgrößen richten sich auf die Kompensation unterschiedlicher Fehler. Nach Ursache und Wirkung lassen sich drei Fehlerarten unterscheiden: Fehler eines Heißfilmluftmassenmessers wirken sich multiplikativ auf die Kraftstoffzumessung aus. Lecklufteinflüsse wirken additiv pro Zeiteinheit und Fehler bei der Kompensation der Anzugsverzögerung der Einspritzventile wirken additiv pro Einspritzung. Diese systematischen Fehler werden von der Gemischadaption korrigiert. Die Gemischabweichungen werden in dem Last-Drehzahl-Bereich adaptiert, in dem sie sich stark auswirken. Berechnete Korrekturen werden dann im gesamten Last/Drehzahlbereich verwendet. Additive Gemischabweichungen werden im unteren Last-Drehzahlbereich adaptiert, multiplikative Abweichungen im mittleren Last-Drehzahlbereich. Nach gesetzlichen Vorschriften sollen abgasrelevante Fehler mit On Board Mitteln erkannt werden und gegebenenfalls soll eine Fehlerlampe aktiviert werden. Die Gemischadaption wird auch zur Fehlerdiagnose genutzt. Ist beispielsweise der Korrektureingriff der Adaption zu groß, deutet dies auf einen Fehler hin. Um ein sicheres Zusammenwirken der verschiedenen Motorsteuerungs- und Diagnosefunktionen zu gewährleisten, wird die Gemischadaption phasenweise mittels einer Zeit- und/oder Ereignissteuerung freigegeben. Wenn der Verbrennungsprozess während einer Gemischadaptionsphase in einem der Adaptionsbereiche betrieben wird, erfolgt in diesem Bereich eine Gemischadaption (ein Lemvorgang). Erst am Ende der Adaptionsphase und beim Verlassen des Adaptionsbereiches wird die Adaption wieder deaktiviert.
Über der Lebensdauer, der Exemplarstreuung und bei nichtgeregelter Sondenheizung weicht der gemessene Lambdawert vom physikalisch vorhandenen Lambdawert bei Motoren mit Benzindirekteinspritzung hauptsächlich im Schichtbetrieb ab, wobei der Verbrennungsmotor mit Luftüberschuss betrieben wird. Da die Gemischadaption eine Stellgröße, die auf dem gemessenen Lambda für das Lernen des Fehlers beruht, in Betracht zieht, ist die Adaption im Schichtbetrieb nicht zielführend. Für die Adaption wird daher in den Homogenbetrieb umgeschaltet und die Gemischadaption aktiviert.
Aus der DE 198 50 586 ist ein Motorsteuerungsprogramm bekannt, das die Umschaltung zwischen Schichtbetrieb und Homogenbetrieb steuert.
Im Schichtbetrieb wird der Motor mit einer stark geschichteten Zylinderladung und hohem Luftüberschuss betrieben, um einen möglichst niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erreichen. Die geschichtete Ladung wird durch eine späte Kraftstoffeinspritzung erreicht, die im Idealfall zur Aufteilung des Brennraums in zwei Zonen führt: Die erste Zone enthält eine brennfähige Luft-Kraftstoff-Gemischwolke an der Zündkerze. Sie wird von der zweiten Zone umgeben, die aus einer isolierenden Schicht aus Luft und Restgas besteht. Das Potential zur Verbrauchsoptimierung ergibt sich aus der Möglichkeit, den Motor unter Vermeidung von Ladungswechselverlusten weitgehend ungedrosselt zu betreiben. Der Schichtbetrieb wird bei vergleichsweise niedriger Last bevorzugt.
Bei höherer Last, wenn die Leistungsoptimierung im Vordergrund steht, wird der Motor mit homogener Zylinderfüllung betrieben. Die homogene Zylinderfüllung ergibt sich aus einer frühen Kraftstoffeinspritzung während des Ansaugvorganges. Als Folge steht bis zur Verbrennung eine größere Zeit zur Gemischbildung zur Verfügung. Das Potential dieser Betriebsart zur Leistungsoptimierung ergibt sich zum Beispiel aus der Ausnutzung des gesamten Brennraumvolumens zur Füllung mit brennfähigem Gemisch.
Hinsichtlich der Adaption existieren mehrere Einschaltbedingungen:
So muss beispielsweise die Motortemperatur die Einschalttemperaturschwelle erreicht haben und die Lambdasonde muss betriebsbereit sein. Weiter müssen die aktuellen Werte von Last und Drehzahl in bestimmten Bereichen liegen, in denen jeweils gelernt wird. Dies ist beispielsweise aus der US 4 584 982 bekannt. Weiterhin muss Homogenbetrieb vorliegen. Nach dem bekannten Programm wird die Gemischadaption in festen Zeitbereichen aktiviert.
Dabei können sich Zielkonflikte mit anderen Steuerungsfunktionen, beispielsweise mit der Steuerung der Tankentlüftung ergeben.
Vor diesem Hintergrund zielt die Erfindung darauf, den Zeitraum, in dem der Motor verbrauchsoptimal im Schichtbetrieb gefahren werden kann, zu vergrößern. Die Beibehaltung des Homogenbetriebs zur Adaption verringert den Verbrauchsvorteil der Benzindirekteinspritzung, da der Homogenbetrieb verbrauchsungünstiger ist als der Schichtbetrieb. Weiter wird, sowohl bei Benzindirekteinspritzverfahren als auch bei Saugrohreinspritzungen eine Tankentlüftung während der Gemischadaption unterbrochen, was unerwünscht ist.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die zeitliche Steuerung von Zeitabschnitten mit und ohne Adaption zu optimieren.
Damit wird die Anforderung des Homogenbetriebes für die Gemischadaption so optimiert, dass die gesetzlichen Anforderungen erfüllt werden.
Die Erfindung richtet sich auch auf eine elektronische Steuereinrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass während oder nach der Adaption einer ersten Art von Gemischabweichung der Einfluss der ersten Art von Gemischabweichung auf eine zuvor erfolgte Adaption einer zweiten Art von Gemischabweichung geschätzt wird und dass die Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung in Abhängigkeit dieser Schätzung korrigiert wird. Auf diese Weise kann der Einfluss der ersten Art von Gemischabweichung auf die zuvor erfolgte Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung weitgehend kompensiert werden, ohne dass eine weitere Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung erforderlich ist. Dadurch kann die Gemischadaptionszeit verringert werden. Somit steht mehr Zeit für andere Funktionen, wie zum Beispiel andere Diagnosefunktionen oder Tankentlüftung zur Verfügung.
Bei Fahrzeugen mit Benzindirekteinspritzung ergibt sich außerdem ein Verbrauchsvorteil, da die Gemischadaption in der Regel nur im Homogenbetrieb durchgeführt wird. Geringere Gemischadaptionszeiten führen zumindest im Leerlauf- und im Teillastbereich zu weniger Homogenbetrieb und somit zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch. Dies ermöglicht im zeitlichen Mittel eine Vergrößerung der Zeitabschnitte, in denen das Fahrzeug in verbrauchsgünstigem Schichtbetrieb betrieben werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schätzung in Abhängigkeit der Stabilität der Adaption der ersten Art von Gemischabweichung durchgeführt wird. Auf diese Weise kann eine Überkompensation des Einflusses der ersten Art von Gemischabweichung auf die zuvor erfolgte Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung verhindert werden.
Dies insbesondere dann, wenn für den Fall einer instabilen Adaption der ersten Art von Gemischabweichung die Korrektur der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung auf eine Änderung der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung begrenzt wird. Die Kompensation des Einflusses der ersten Art von Gemischabweichung auf die zuvor erfolgte Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung geht dann nicht über die Änderung dieser zuvor erfolgten Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung hinaus.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1
ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 2
ein Beispiel für einen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 kennzeichnet 5 eine Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors. Der Motorsteuerung 5 ist von Drehzahl erfassungsmitteln 10 eine Drehzahl n des Verbrennungsmotors und von Lasterfassungsmitteln 15 ein die Motorlast repräsentierendes Signal zugeführt. Die Motorlast kann beispielsweise anhand der relativen Luftfüllung rl des Verbrennungsmotors ermittelt werden. Die Motorsteuerung 5 steuert eine Kraftstoffzumessvorrichtung 20, beispielsweise ein Einspritzventil, an. Ferner steuert die Motorsteuerung 5 einen Schalter 50 an. Über den Schalter 50 sind Gemischerfassungsmittel 25, beispielsweise eine Lambdasonde, entweder mit der Motorsteuerung 5 oder mit ersten Adaptionsmitteln 30 oder mit zweiten Adaptionsmitteln 35 verbindbar. Die ersten Adaptionsmittel 30 und die zweiten Adaptionsmittel 35 führen der Motorsteuerung 5 jeweils einen Adaptionswert zu. Ferner sind die ersten Adaptionsmittel 30 mit ersten Mitteln 40 zur Rückrechnung und die zweiten Adaptionsmittel 35 mit zweiten Mitteln 45 zur Rückrechnung verbunden. Die Mittel 40, 45 zur Rückrechnung sind dabei jeweils von der Motorsteuerung 5 angesteuert. Die ersten Mittel 40 zur Rückrechnung sind mit den zweiten Adaptionsmitteln 35 verbunden, um den von den zweiten Adaptionsmitteln 35 gebildeten Adaptionswert zu korrigieren. Die zweiten Mittel 45 zur Rückrechnung sind mit den ersten Adaptionsmitteln 30 verbunden, um einen von den ersten Adaptionsmitteln 30 gebildeten Adaptionswert zu korrigieren.
Systematische Fehler in der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches werden mit Hilfe der von den Adaptionsmitteln 30, 35 gebildeten Adaptionswerten korrigiert. Dabei werden grundsätzlich verschiedene Arten von systematischen Gemischabweichungen unterschieden. Im Folgenden soll zwischen einer ersten Art von Gemischabweichung und einer zweiten Art von Gemischabweichung unterschieden werden. Die ersten Adaptionsmittel 30 sollen in diesem Beispiel zur Bildung eines Adaptionswertes für die erste Art von Gemischabweichung und die zweiten Adaptionsmittel 35 zur Bildung eines Adaptionswertes für die zweite Art von Gemischabweichung vorgesehen sein. Bei den beiden verschiedenen Arten von Gemischabweichungen kann es sich einerseits um additive Gemischabweichungen handeln, die beispielsweise auf Lecklufteinflüsse oder Einspritzventilverzugszeiten zurück zu führen sind und andererseits auf multiplikative Gemischabweichungen, die beispielsweise auf eine Kennliniendrift eines Heißfilm-Luftmassenmessers zurück zu führen sind. Additive Gemischabweichungen werden in einem unteren Last-Drehzahl-Bereich adaptiert, wohingegegen multiplikative Gemischabweichungen in einem mittleren Last-Drehzahl-Bereich adaptiert werden. Da sich die Adaptionswerte gegenseitig beeinflussen, kann die Gemischadaption erst dann als abgeschlossen betrachtet werden, wenn die Adaptionswerte hinreichend stabil sind. Dies kann in der Motorsteuerung 5 anhand der von den Adaptionsmitteln 30, 35 zugeführten Adaptionswerte festgestellt werden. Ist beispielsweise die Änderungsgeschwindigkeit der einzelnen Adaptionswerte jeweils kleiner als eine vorgegebene Schwelle, so wird die Adaption der zugehörigen Art von Gemischabweichung als stabil betrachtet. Sind die Adaptionswerte beider Adaptionsmittel 30, 35 auf diese Weise von der Motorsteuerung 5 als stabil detektiert worden, so gilt die Gemischadaption als eingeschwungen. Die Motorsteuerung 5 kann dann den Schalter 50 veranlassen, die Gemischerfassungsmittel 25 mit der Motorsteuerung 5 zu verbinden. Die Motorsteuerung 5 kann dann zusätzlich die von den Gemischerfassungsmitteln 25 ermittelte Abweichung des Kraftstoff-Luft-Gemisches von einem vorgegebenen Neutralwert, beispielsweise 1, ermitteln und in Abhängigkeit dieser Abweichung prüfen, ob die Gemischadaption eingeschwungen ist. Überschreitet diese Abweichung beispielsweise einen vorgegebenen Wert, so wird die Gemischadaption von der Motorsteuerung 5 nicht als eingeschwungen detektiert und die Motorsteuerung 5 veranlasst den Schalter 50 zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 mit den ersten Adaptionsmitteln 30 oder den zweiten Adaptionsmitteln 35 für eine Nachadaption. Andernfalls, d.h. wenn die Abweichung des Kraftstoff-Luft-Gemisches weniger als der vorgegebene Wert vom Neutralwert abweicht, bestätigt sich die Detektion der eingeschwungenen Gemischadaption und die Schalterstellung des Schalters 50 wird nicht verändert.
Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Gemischadaption erst dann als abgeschlossen betrachtet wird, wenn zunächst die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung und dann die Adaption der additiven Gemischabweichung erfolgt bzw. stabil ist.
Die Ansteuerung des Schalters 50 zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 mit den ersten Adaptionsmitteln 30 oder mit den zweiten Adaptionsmitteln 35 erfolgt von der Motorsteuerung 5 in Abhängigkeit der Motordrehzahl n und der Motorlast, die in diesem Beispiel durch die relative Luftfüllung rl repräsentiert ist.
Für den Fall, dass ein multiplikativer Fehler in der Gemischzusammensetzung vorliegt und auf Grund des Fahrprofils zunächst im unteren Last-Drehzahl-Bereich adaptiert wird, so wird der multiplikative Fehler fälschlicher Weise bei der additiven Adaption berücksichtigt. Somit beeinflusst der multiplikative Fehler fälschlicher Weise die Adaption der additiven Gemischabweichung. Erst durch die Adaption im mittleren Last-Drehzahl-Bereich wird der multiplikative Fehler in den ihm zugeordneten multiplikativen Adaptionswert übernommen. Die fälschlicherweise durchgeführte Berücksichtigung des multiplikativen Fehlers der Gemischzusammensetzung bei der Adaption der additiven Gemischabweichung muss dann beim nächsten Wechsel in den unteren Last-Drehzahl-Bereich durch eine Rückadaption des additiven Adaptionswertes kompensiert werden. Dies erhöht die erforderliche Gemischadaptionszeit.
Entsprechendes gilt, wenn ein additiver Fehler in der Gemischzusammensetzung zunächst bei der Adaption einer multiplikativen Gemischabweichung fälschlicher Weise berücksichtigt wird, so dass eine Rückadaption des multiplikativen Adaptionswertes notwendig ist.
Erfindungsgemäß ist es daher vorgesehen, während oder nach der Adaption der ersten Art von Gemischabweichung den Einfluss der ersten Art von Gemischabweichung auf eine zuvor erfolgte Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung zu schätzen und die Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung in Abhängigkeit dieser Schätzung zu korrigieren. Je besser die Schätzung des Einflusses der ersten Art von Gemischabweichung auf die zuvor erfolgte Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung ist, desto geringer wird die für die Rückadaption der zweiten Art von Gemischabweichung erforderliche Zeit, sofern nicht sogar ganz auf eine solche Rückadaption verzichtet werden kann. Wenn auf eine solche Rückadaption ganz verzichtet wird ist lediglich eine kurze Überprüfung des Erfolges der Korrektur der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung empfehlenswert. Dazu kann die Motorsteuerung 5 den Schalter 50 derart ansteuern, dass er die Gemischerfassungsmittel 25 mit der Motorsteuerung 5 verbindet. Die Motorsteuerung 5 vergleicht in der beschriebenen Weise das Kraftstoff-Luft-Verhältnis mit dem vorgegebenen neutralen Wert und veranlasst eine Nachadaption, wenn die Abweichung den vorgegebenen Wert überschreitet.
Beispielhaft soll im Folgenden die Funktionsweise der elektronischen Steuereinrichtung 1 gemäß Figur 1 beschrieben werden. In Abhängigkeit der Motordrehzahl n und der relativen Luftfüllung rl ermittelt die Motorsteuerung 5 den aktuellen Last-Drehzahl-Bereich. In einem ersten Last-Drehzahl-Bereich veranlasst die Motorsteuerung 5 den Schalter 50 zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 mit den ersten Adaptionsmitteln 30. In einem zweiten Last-Drehzahl-Bereich, der vom ersten Last-Drehzahl-Bereich verschieden ist, veranlasst die Motorsteuerung 5 den Schalter 50 zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 mit den zweiten Adaptionsmitteln 35. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass die Motorsteuerung den zweiten Last-Drehzahl-Bereich detektiert und den Schalter 50 zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 mit den zweiten Adaptionsmitteln 35 veranlasst. Es findet dann eine Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung statt. Durch diese Adaption wird die Abweichung des von den Gemischerfassungsmitteln 25 erfassten Kraftstoff-Luft-Mischungsverhältnisses vom vorgegebenen neutralen Wert kompensiert. Dabei kann es sich bei dem von den Gemischerfassungsmitteln 25 erfassten Kraftstoff-Luft-Mischungsverhältnis um einen über eine vorgegebene Zeit gebildeten Mittelwert handeln, um den systematischen Fehler der zweiten Art von Gemischabweichung zu detektieren und kurzfristige Störabweichungen vom vorgegebenen neutralen Wert weitgehend zu eliminieren. Für die Kompensation dieses systematischen Fehlers der zweiten Art von Gemischabweichung-bilden die zweiten Adaptionsmittel 35 einen-entsprechenden Adaptionswert, der der Motorsteuerung 5 zugeführt wird. Dabei wird die Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung und der entsprechende gebildete Adaptionswert auch von einem systematischen Fehler der ersten Art von Gemischabweichung beeinflusst und ist somit diesbezüglich fehlerhaft. Wenn die Motorsteuerung 5 einen Wechsel in den ersten Last-Drehzahl-Bereich detektiert, veranlasst sie den Schalter 50 zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 mit den ersten Adaptionsmitteln 30. Aus der Abweichung des in der beschriebenen Weise ermittelten Mittelwertes des von den Gemischerfassungsmitteln 25 erfassten Kraftstoff-Luft-Mischungsverhältnisses gegenüber dem vorgegebenen neutralen Wert bilden die ersten Adaptionsmittel 30 ebenfalls einen Adaptionswert, um den der Abweichung zu Grunde liegenden systematischen Fehler der ersten Art von Gemischabweichung zu kompensieren. Dabei kann diese Adaption natürlich auch vom verbliebenen systematischen Fehler der zweiten Art von Gemischabweichung beeinflusst sein. Der gebildete Adaptionswert wird ebenfalls der-Motorsteuerung 5 zugeführt.
Erfindungsgemäß sind nun die Mittel 40, 45 zur Rückrechung vorgesehen. Durch die ersten Mittel 40 zur Rückrechnung wird der Einfluss des systematischen Fehlers der ersten Art von Gemischabweichung auf die zuvor erfolgte Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung geschätzt. Ein in Abhängigkeit dieser Schätzung gebildeter Korrekturwert wird von den ersten Mitteln 40 der Rückrechnung den zweiten Adaptionsmitteln 35 zugeführt. Die zweiten Adaptionsmittel 35 korrigieren dann ihren Adaptionswert anhand dieses Korrekturwertes und führen den korrigierten Adaptionswert der Motorsteuerung 5 zu. Entsprechend können die zweiten Mittel 45 den Einfluss des systematischen Fehlers der zweiten Art von Gemischabweichung auf eine zuvor erfolgte Adaption der ersten Art von Gemischabweichung abschätzen und einen entsprechenden Korrekturwert bilden, der den ersten Adaptionsmitteln 30 zugeführt wird. Die ersten Adaptionsmittel 30 können dann ihren Adaptionswert anhand des von den zweiten Mitteln 45 zugeführten Korrekturwertes korrigieren und den korrigierten Adaptionswert der Motorsteuerung 5 zuführen.
Die Rückrechnung bzw. Korrektur anhand der Mittel 40, 45 erfordert keinen weiteren Adaptionsschritt und spart deshalb Gemischadaptionszeit ein. Die Korrektur des Adaptionswertes der zweiten Adaptionsmittel durch die ersten Mittel 40 kann während oder nach der Adaption des systematischen Fehlers der ersten Art von Gemischabweichung durch die ersten Adaptionsmittel 30 erfolgen. Die Korrektur des Adaptionswertes der ersten Adaptionsmittel 30 durch die zweiten Mittel 45 kann während oder nach der Adaption des systematischen Fehlers der zweiten Art von Gemischabweichung durch die zweiten Adaptionsmittel 35 erfolgen.
Die von den Mitteln 40, 45 durchgeführte Schätzung bzw. Ermittlung der entsprechenden Korrekturwerte kann auf eine im Leerlauf des Verbrennungsmotors eingespritzte Kraftstoffmasse bezogen sein. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Schätzung bzw. die Bildung des Korrekturwertes durch die ersten Mittel 40 in Abhängigkeit der Stabilität der in den ersten Adaptionsmitteln 30 durchgeführten Adaption der ersten Art von Gemischabweichung durchgeführt wird. Entsprechend kann es vorgesehen sein, dass die Schätzung bzw. Bildung des Korrekturwertes der zweiten Mittel 45 in Abhängigkeit der Stabilität der von den zweiten Adaptionsmitteln 35 durchgeführten Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung durchgeführt wird. Die Stabilität der Adaption lässt sich für die Adaptionswerte der beiden Adaptionsmittel 30, 35 in der Motorsteuerung 5 in der zuvor beschriebenen Weise ermitteln, indem beispielsweise geprüft wird, ob die Änderungsgeschwindigkeit des jeweiligen Adaptionswertes kleiner als die vorgegebene Schwelle ist, was für eine stabile Adaption spricht. Zusätzlich kann die Motorsteuerung 5 prüfen, ob das Kraftstoff-Luft-Verhältnis, das von den Gemischerfassungsmitteln 25 erfasst wird, nicht mehr als den vorgegebenen Wert vom Neutralwert abweicht. Der entsprechende Adaptionswert der ersten Adaptionsmittel 30 bzw. der zweiten Adaptionsmittel 35 wird in diesem Beispiel nur dann als stabil betrachtet, wenn diese Abweichung kleiner als der vorgegebene Wert ist. Andernfalls gilt der entsprechende Adaptionswert als instabil. Zu diesem Zweck können die Gemischerfassungsmittel 25 auch durch eine feste Verbindung mit der Motorsteuerung 5 unabhängig von der Schalterstellung des Schalters 50 verbunden sein, um die Stabilitätsprüfung auch dann durchzuführen, wenn die Adaption noch aktiv ist. Dies ist in Figur 1 gestrichelt dargestellt.
Für den Fall einer stabilen Adaption der ersten Art von Gemischabweichung kann es vorgesehen sein, dass eine Änderung dieser Adaption vollständig bei der Korrektur der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung berücksichtigt wird. Bei der Änderung der Adaption kann es sich um die Differenz zwischen dem von den ersten Adaptionsmitteln 30 aktuell gebildeten Adaptionswert und einem zuvor gültigen Adaptionswert für die Adaption der ersten Art von Gemischabweichung handeln. Entsprechend kann für den Fall einer stabilen Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung eine Änderung dieser Adaption vollständig bei der Korrektur der Adaption der ersten Art von Gemischabweichung berücksichtigt werden.
Für den Fall einer instabilen Adaption der ersten Art von Gemischabweichung kann die Korrektur der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung auf eine Änderung der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung begrenzt werden. Bei der Änderung der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung kann es sich dabei beispielsweise um die Differenz zwischen dem aktuellen Adaptionswert der zweiten Adaptionsmittel 35 und einem vorherigen Adaptionswert der zweiten Adaptionsmittel 35 handeln. Entsprechend kann für den Fall einer instabilen Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung die Korrektur der Adaption der ersten Art von Gemischabweichung auf eine Änderung der Adaption der ersten Art von Gemischabweichung begrenzt werden. Auf diese Weise wird eine Überkompensation der Adaptionswerte bei der Korrektur verhindert.
Die beschriebene Bildung der Korrekturwerte in Abhängigkeit der Stabilität der Adaption kann in den Mitteln 40, 45 zur Rückrechnung in Abhängigkeit jeweils eines Steuersignals von der Motorsteuerung 5 erfolgen, die wie beschrieben die Stabilität der jeweiligen Adaption bezüglich des Adaptionswertes in den jeweiligen Adaptionsmitteln 30, 35 überprüft.
In Abhängigkeit der gebildeten Adaptionswerte bildet die Motorsteuerung 5 ein Kraftstoffzumess-Signal zur Ansteuerung der Kraftstoffzumessvorrichtung 20, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch entsprechend den Adaptionswerten zu adaptieren. Dazu kann das Kraftstoffzumess-Signal die Einspritzzeit und/oder die Einspritzmenge des oder der Einspritzventile des Verbrennungsmotors entsprechend beeinflussen oder verändern. Zu diesem Zweck können auch mehrere Kraftstoffzumess-Signale von der Motorsteuerung 5 gebildet werden. Die Kraftstoffzumessvorrichtung 20 umfasst ein oder mehrere Einspritzventile des Verbrennungsmotors.
Das Ausführungsbeispiel wurde bislang allgemein anhand einer ersten Art von Gemischabweichung und einer zweiten Art von Gemischabweichung beschrieben. Bei der ersten Art von Gemischabweichung kann es sich beispielsweise um eine additive Gemischabweichung und bei der zweiten Art von Gemischabweichung um eine multiplikative Gemischabweichung handeln. Alternativ kann es-sich umgekehrt bei der ersten Art von Gemischabweichung um eine multiplikative Gemischabweichung und bei der zweiten Art von Gemischabweichung um eine additive Gemischabweichung handeln.
Anhand des Ablaufplans nach Figur 2 wird im Folgenden ein konkretes Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren angegeben. Dabei soll es sich beispielhaft bei der ersten Art von Gemischabweichung um die multiplikative Gemischabweichung und bei der zweiten Art von Gemischabweichung um die additive Gemischabweichung handeln. Das Programm startet während oder nach der Adaption der multiplikativen Gemischabweichung. Bei einem Programmpunkt 100 wird die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung in den ersten Adaptionsmitteln 30 durchgeführt und der dabei gebildete Adaptionswert, der im Folgenden auch als multiplikativer Adaptionswert bezeichnet wird, an die Motorsteuerung 5 übertragen und dort zwischengespeichert. Der Schalter 50 ist dabei derart angesteuert, dass er die Gemischerfassungsmittel 25 mit den ersten Adaptionsmitteln 30 verbindet. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt. Bei Programmpunkt 105 prüft die Motorsteuerung 5, ob der Adaptionswert der zweiten Adaptionsmittel 35, der im Folgenden auch als additiver Adaptionswert bezeichnet wird und in einer vorausgegangenen Adaption der additiven Gemischabweichung ermittelt wurde, stabil ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt.
Bei Programmpunkt 110 prüft die Motorsteuerung 5, ob die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung beendet ist, d.h. ob der multiplikative Adaptionswert stabil ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 100 zurück verzweigt und die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung fortgesetzt. Bei Programmpunkt 115 wird in den Mitteln 40 der Korrekturwert für die Adaption der additiven Gemischabweichung wie folgt gebildet: KORR1 = (frai_b - fraistrt_b) * ORAMX/RKLLMX
Dabei ist
frai_b
der zwischengespeicherte aktuelle multiplikative Adaptionswert, der den Mitteln 40 von der Motorsteuerung 5 oder den ersten Adaptionsmitteln 30 zugeführt ist.
fraistrt_b
der zu Beginn der Adaption der multiplikativen Gemischabweichung zwischengespeicherte multiplikative Adaptionswert, der den Mitteln 40 ebenfalls von der Motorsteuerung 5 zugeführt sein kann.
ORAMX
ein vorgegebener maximaler additiver Adaptionswert
RKLLMX
die relative eingespritzte Kraftstoffmasse in Bezug auf die Gesamtmasse des Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einer maximal auftretenden Gemischabweichung vom vorgegebenen Neutralwert im Leerlauf.
Anschließend wird der Korrekturwert KORR1 der ersten Mittel 40 den zweiten Adaptionsmitteln 35 zugeführt. Dort wird ein neuer additiver Adaptionswert oraneu_w aus der Differenz zwischen einem in einer zuvor erfolgten Adaption der additiven Gemischabweichung gebildeten additiven Adaptionswert ora_w und dem Korrekturwert KORR1 der ersten Mittel 40 gebildet. Somit ergibt sich der neue additive Adaptionswert oraneu_w wie folgt: oraneu_w = ora_w - KORR1
Dieser neue additive Adaptionswert oraneu_w wird dann der Motorsteuerung 5 zugeführt. Anschließend wird das Programm verlassen. Bei Programmpunkt 120 wird in der Motorsteuerung 5 ein Maximalwert berechnet, um den der aus der zuvor erfolgten Adaption der additiven Gemischabweichung gebildete additive Adaptionswert ora_w korrigiert werden darf. Dieser Maximalwert wird dorarrmx_w bezeichnet und wie folgt berechnet: dorarrmx_w = ora_w - oralt_w
Dabei ist
oralt_w
der additive Adaptionswert zu Beginn der Fahrt, also der zu Beginn der additiven Adaption in der Motorsteuerung 5 zwischengespeicherte additive Adaptionswert.
Anschließend wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt. Bei Programmpunkt 125 prüft die Motorsteuerung 5 in der beschriebenen Weise, ob die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung beendet ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 130 verzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 100 zurück verzweigt und die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung fortgesetzt.
Bei Programmpunkt 130 wird ein zweiter Korrekturwert KORR2 von den ersten Mitteln 40 zur Rückrechnung wie folgt gebildet: KORR2 = min{(frai_w - fraistrt_w) * ORAMX/RKLLMX; dorarrmx_w}
Auf diese Weise wird der zweite Korrekturwert KORR2 auf den Maximalwert dorarrmx_w begrenzt, um den der bei der zuvor erfolgten Adaption der additiven Gemischabweichung gebildete additive Adaptionswert ora_w korrigiert werden darf. Somit wird sichergestellt, dass es nicht zu einer Überkompensation des Einflusses der multiplikativen Gemischabweichung auf die zuvor erfolgte Adaption der additiven Gemischabweichung bei einem instabilen additiven Adaptionswert kommt. Auch der zweite Korrekturwert KORR2 wird den zweiten Adaptionsmitteln 35 zugeführt, die dann in der beschriebenen Weise den neuen additiven Adaptionswert oraneu_w gemäß Gleichung (3) bilden und diesen neuen additiven Adaptionswert oraneu_w der Motorsteuerung 5 zuführen. Anschließend wird das Programm ebenfalls verlassen.
Wenn also bei Programmpunkt 105 festgestellt wurde, dass der additive Adaptionswert ora_w vor Beginn der Adaption der multiplikativen Gemischabweichung einen stabilen Wert erreicht hat, ist davon auszugehen, dass der gesamte multiplikative Fehler fälschlicher Weise in den additiven Adaptionswert ora_w übernommen wurde. Somit kann gemäß Programmpunkt 115 die gesamte Änderung des multiplikativen Adaptionswertes, also die Differenz frai_w - fraistrt_w zur Rückrechnung und Korrektur des additiven Adaptionswertes herangezogen werden. Wenn bei Programmpunkt 105 festgestellt wurde, dass der additive Adaptionswert ora_w vor Beginn der Adaption der multiplikativen Gemischabweichung keinen stabilen Wert erreicht hat, so muss die Rückrechnung des additiven Adaptionswertes bei Programmpunkt 130 auf den Anteil begrenzt werden, den sowohl die Adaption der additiven Gemischabweichung, als auch die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung in die gleiche Richtung adaptiert haben. Dieser Anteil wird durch den zweiten Korrekturwert KORR2 gemäß Gleichung (4) repräsentiert.
Anhand eines Zahlenbeispiels wird das erfindungsgemäße Verfahren weiter verdeutlicht. Dabei sei angenommen, dass der zu Beginn der Adaption der multiplikativen Gemischabweichung zwischengespeicherte multiplikative Adaptionswert fraistrt_w = 1 und der additive Adaptionswert oralt_w zu Beginn der Adaption der additiven Gemischabweichung = 0 ist. Es sei weiterhin angenommen, dass ein systematischer multiplikativer Fehler in der Gemischzusammensetzung vorliegt, der zu einer Gemischzusammensetzung führt, die um 25% zu mager ist. Weiterhin sei angenommen, dass zunächst der untere Last-Drehzahl-Bereich vorliegt und von der Motorsteuerung 5 detektiert wird. Dies führt zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 über den Schalter 50 mit den zweiten Adaptionsmitteln 35 und zunächst einer Adaption der additiven Gemischabweichung. Bei dieser Adaption wird von den zweiten Adaptionsmitteln 35 der additive Adaptionswert ora_w = 6,0 gebildet. In diesen additiven Adaptionswert ora_w fließt dabei fälschlicherweise auch der systematische multiplikative Gemischfehler mit ein. Weiterhin sei angenommen, dass der gebildete additive Adaptionswert ora_w nach Abschluss der Adaption der additiven Gemischabweichung stabil auf dem Wert 6,0 bleibt. Anschließend wird von der Motorsteuerung 5, in diesem Beispiel der mittlere Last-Drehzahl-Bereich detektiert und der Schalter 50 zur Verbindung der Gemischerfassungsmittel 25 mit den ersten Adaptionsmitteln 30 durch die Motorsteuerung 5 angesteuert. Es erfolgt somit die Adaption der multiplikativen Gemischabweichung. Diese führt zur Kompensation des multiplikativen systematischen Gemischfehlers durch Bildung des multiplikativen Adaptionswertes fra_w = 1,25. Nach Abschluss der Adaption der multiplikativen Gemischabweichung wird gemäß Programmpunkt 115 aufgrund der vorangegangenen stabilen Adaption der additiven Gemischabweichung der erste Korrekturwert KORR1 gebildet, der sich gerundet zu 5,42 ergibt. Dabei sei angenommen, dass als Erfahrungswerte für ORAMX der Wert 6,5 und für RKLLMX der Wert 0,3 verwendet wird. Somit ergibt sich bei Programmpunkt 115 für den neuen additiven Adaptionswert oraneu_w mit ora_w = 6,0 und KORR1 = 5,42 der Wert 0,58.
Da nur ein multiplikativer systematischer Gemischfehler und kein additiver systematischer Gemischfehler vorausgesetzt wurde, wurde für den additiven Adaptionswert nach der Korrektur der Wert Null erwartet. Die sich ergebende Abweichung kann durch eine Rückadaption der additiven Gemischabweichung mit geringerem Zeitaufwand realisiert werden, als dies beim nicht korrigierten additiven Adaptionswert von 6,0 der Fall wäre. Die sich ergebende Abweichung ist dabei auf die Ungenauigkeit der relativen Kraftstoffmasse RKLLMX zurück zu führen. Eine genaure Ermittlung dieses Wertes, beispielsweise während der Adaption der additiven Gemischabweichung kann zu einer Reduktion der genannten Abweichung und damit gegebenenfalls zum Entfallen der Rückadaption führen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Verringerung der Gemischadaptionszeit bei gleichbleibender Diagnosesicherheit für das Gemischsystem erreicht.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemischs bei einem Verbrennungsmotor, bei dem verschiedene Arten von Gemischabweichungen adaptiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach Adaption einer ersten Art von Gemischabweichung der Einfluss der ersten Art von Gemischabweichung auf eine zuvor erfolgte Adaption einer zweiten Art von Gemischabweichung geschätzt wird und dass die Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung in Abhängigkeit dieser Schätzung korrigiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Art von Gemischabweichung eine additive Gemischabweichung und als zweite Art von Gemischabweichung eine multiplikative Gemischabweichung adaptiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Art von Gemischabweichung eine multiplikative Gemischabweichung und als zweite Art von Gemischabweichung eine additive Gemischabweichung adaptiert werden.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzung auf eine im Leerlauf eingespritzte Kraftstoffmasse bezogen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzung in Abhängigkeit der Stabilität der Adaption der ersten Art von Gemischabweichung durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall einer stabilen Adaption der ersten Art von Gemischabweichung-eine Änderung dieser Adaption vollständig bei der Korrektur der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung berücksichtigt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall einer instabilen Adaption der ersten Art von Gemischabweichung die Korrektur der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung auf eine Änderung der Adaption der zweiten Art von Gemischabweichung begrenzt wird.
  8. Elektronische Steuereinrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.
EP20030007515 2002-07-18 2003-04-01 Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Verbrennungsmotor und elektronische Steuereinrichtung Expired - Lifetime EP1382822B1 (de)

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