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    • 专利摘要:
    Bereitgestellt wird eine Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einen Mehrzylindermotor, die über Katalysatoren (28, 29) und Sensoren (30, 31) für das Kraftstoff-Luft-Verhältnis in einem Abgaskrümmer (20) verfügt und aufweist: Eine Bestimmungseinrichtung (41) für die Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas, die bestimmt, daß eine Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischen einem Zylinder und den anderen Zylindern in einer Zylindergruppe vorliegt, die durch einen der Sensoren für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis detektiert wird, wenn ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas auf einer Seite von der fetten Seite und der mageren Seite im Hinblick auf einen vorbestimmten Wert zweimal nacheinander für den einen Zylinder detektiert wird und zudem ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas auf einer unterschiedlichen Seite von der fetten Seite und der mageren Seite gegenüber dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis des einen Zylinders detektiert wird, und eine Regeleinrichtung (42) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zur Verbrennung, die eine Regelkompensation der in den einen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge vornimmt und eine Regelkompensation der in den anderen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge in Gegenrichtung zur Richtung vornimmt, in der die in den einen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge kompensiert wird, wodurch das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis des einen Zylinders und des anderen Zylinders beibehalten wird.
    公开号:DE102004030614A1
    申请号:DE200410030614
    申请日:2004-06-24
    公开日:2005-01-20
    发明作者:Handa Hideyuki；Ueda Katsunori；Kanda Takashi
    申请人:Mitsubishi Motors Corp；
    IPC主号:F02M25-08
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor.
    [0002] Allgemeinwird in einem Ottomotor eine Regelkompensation durchgeführt, beider die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß einem Ausgangssignal von einemin einem Abgasrohr vorgesehenen Sensor für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis erhöht und verringert wird.Insbesondere in einem Motorsystem, das mit einem Dreiwege-Katalysatorund einem Lambda- bzw. O2-Sensor versehenist, wird die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß einem Ausgangssignal vomO2-Sensor erhöht/verringert, und das Kraftstoff/Luft-Verhältnis vonAbgas wird etwa auf einem stöchiometrischenKraftstoff/Luft-Verhältnisgehalten, um die Reinigungsleistung des Dreiwege-Katalysators zuerhöhenund Abgas aus einem Auspuffrohr sauber zu halten, so daß Abgasgereinigt werden kann.
    [0003] Liegenin einem Mehrzylindermotor Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen Zylindern vor, wird Gas, das fett oder mager ist,aus jedem Zylinder abgegeben, auch wenn das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas aller Zylinder auf einem stöchiometrischen Kraftstoff/Luft-Verhältnis gehaltenwerden kann. Könnendann Abgase aus den jeweiligen Zylindern in einem Abgasrohr nichtausreichend gemischt werden, durchläuft eine große Mengevon HC und CO einen Dreiwege-Katalysator, wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnis fettist, wogegen eine großeMenge von NOx den Dreiwege-Katalysatordurchläuft,wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnismager ist, weshalb HC, CO und NOx nicht wirksam entfernt werdenkönnen.
    [0004] ZurBehandlung dieses Problems ist z.B. in der JP-A-2001-82221 eine Technik offenbart, beider die Kraftstoffeinspritzmenge durch Schätzen von Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen Zylindern gemäß einem Wertkompensiert wird, der durch einen vor einem Dreiwege-Katalysator vorgesehenenSensor fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisdetektiert wird.
    [0005] Gemäß dieserTechnik werden die Kraftstoff/Luft-Verhältnisse im Abgas der jeweiligenZylinder getrennt geschätzt,so daß Abgasohne Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischenden Zylindern gereinigt werden kann.
    [0006] Im übrigen erhält man gemäß der o.g. herkömmlichenTechnik einen Kurbelwinkel, bei dem die Konzentration von Abgasaus einem der Zylinder um den O2-Sensordominierend wird, vorab durch Experimente oder Berechnungen, derGrad, in dem Abgas fett oder mager ist, wird gemäß dem Kurbelwinkel für jedenZylinder unabhängigdetektiert, und eine Abweichung zwischen dem Detektionsergebnisund einem stöchiometrischenKraftstoff/Luft-Verhältniswird zurückgeführt, d.h.Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas werden durchBewerten von Absolutwerten der jeweiligen Zylinder korrigiert.
    [0007] Allerdingsist es gemäß der o.g. herkömmlichenTechnik notwendig, eine Reaktionsverzögerung von Auslaßventilender jeweiligen Zylinder zum O2-Sensor zuberücksichtigen,und hat insbesondere ein Abgasrohr keine gleichmäßige Länge, müssen komplizierte Modellprogrammierungen,Experimente usw. zur Bestimmung eines Kurbelwinkels durchgeführt werden,bei dem die Konzentration von Abgas aus einem der Zylinder dominierendwird, um eine Reaktionsverzögerungjedes Zylinders genau zu erkennen.
    [0008] Obwohlalso gemäß der o.g. herkömmlichen TechnikVariationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas reduziertwerden können,besteht immer noch das Problem, daß es unmöglich ist, eine Regelung bereitzustellen,um Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas leicht bzw.einfach zu reduzieren.
    [0009] Daherbesteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisfür einenMehrzylindermotor bereitzustellen, die Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen Zylindern auf relativ einfache Weise korrigierenkann.
    [0010] DieseAufgabe kann durch die in den Ansprüchen festgelegten Merkmalegelöstwerden.
    [0011] ZurLösungdieser Aufgabe ist eine Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einen Mehrzylindermotorbereitgestellt, die aufweist: einen Abgasdurchgang, in den Abgasaus mehreren Zylindern im Mehrzylindermotor strömt, einen im Abgasdurchgangvorgesehenen Katalysator, eine vor dem Katalysator im Abgasdurchgangvorgesehene Detektionseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zum Erzeugeneiner Detektionsausgabe in Entsprechung zu einem Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas, eine Regeleinrichtung fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung zum Regeln einer Kraftstoffeinspritzmenge gemäß einerDetektionsausgabe von der Detektionseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis, wodurchdas mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis des Abgasstroms in denKatalysator so eingestellt wird, daß es etwa ein stöchiometrischesVerhältnisist, und eine Bestimmungseinrichtung für die Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zum Bestimmen, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen einem Zylinder und einem anderen Zylinder vorliegt,wenn eine Ausgabe füreinen Zylinder von der Detektionseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zweimalnacheinander entweder eine fette Seite oder eine magere Seite anzeigtund zudem eine Ausgabe fürden anderen Zylinder von der Detektionseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis eineunterschiedliche Seite von der fetten Seite und der mageren Seitegegenüber demKraftstoff/Luft-Verhältnisanzeigt, das durch den Detektionswert für den einen Zylinder angezeigtwird, und wobei dann, wenn die Bestimmungseinrichtung für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas bestimmt, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas vorliegt,die Regeleinrichtung fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung die Kraftstoffeinspritzmenge kompensiert, um dieVariation zu reduzieren.
    [0012] Zeigtalso in der erfindungsgemäßen Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisfür den Mehrzylindermotoreine Ausgabe fürden einen Zylinder von der Detektionseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis entwedereine fette Seite oder eine magere Seite an, so zeigt eine Ausgabefür den anderenZylinder eine unterschiedliche Seite von der fetten Seite und dermageren Seite gegenüberdem Kraftstoff/Luft-Verhältnis deseinen Zylinders an, und ferner zeigt eine Ausgabe für den einenZylinder die gleiche Seite von der fetten Seite und der mageren Seitewie das zuvor detektierte Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas an, d.h., wirdzweimal nacheinander detektiert, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis deseinen Zylinders fett ist, und wird zudem detektiert, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desanderen Zylinders mager ist, bestimmt die Bestimmungseinrichtungfür die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischendem einen Zylinder und dem anderen Zylinder vorliegt. Danach kompensiertdie Regelvorrichtung fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung die Kraftstoffeinspritzmenge, um die Variation desKraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen dem einen Zylinder und dem anderen Zylinder zureduzieren.
    [0013] Dasomit Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas durch Vergleichsbewertungkorrigiert werden können,d.h. Vergleich von Zuständen zwischenZylindern ohne eine Absolutbewertung der Zylinder durchführen zumüssen,sind Korrekturreferenzwerte fürjeweilige Zylinder nicht erforderlich, und das Abstimmen zur Reduzierungvon Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischen denZylindern ist erleichtert.
    [0014] Bestimmtdie Bestimmungseinrichtung für dieVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas, daß eine Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas vorliegt, kompensiert vorzugsweise die Regeleinrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung die in den einen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmengeund die in den anderen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge inGegenrichtungen, um das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des einen Zylinders und des anderen Zylinders beizubehalten.
    [0015] Gemäß dieserAnordnung wird die in einen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmengekompensiert (z.B. verringert), und die in den anderen Zylinder eingespritzteKraftstoffmenge wird in Gegenrichtung zu der Richtung kompensiert(z.B. um den gleichen Betrag erhöhtwie eine Verringerung der in den einen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge),in der die in den einen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge kompensiertwird, so daß dasmittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des einen Zylinders und des anderen Zylinders beibehaltenwerden kann.
    [0016] Diesermöglicht,Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zu kompensieren, während dasmittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas aller Zylinder beibehalten bleibt.
    [0017] Vorzugsweiseführt dieBestimmungseinrichtung fürdie Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas die Bestimmungnur dann durch, wenn der Motor im Leerlauf läuft.
    [0018] Dagemäß dieserAnordnung die Bestimmung, ob eine Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas vorliegt, nur durchgeführtwird, wenn der Motor mit geringer Drehzahl und geringer auf ihn wirkendenLast sowie ohne Beschleunigungen und Verlangsamungen im Leerlaufläuft,könnender Abgasstrom aus einem Zylinder und der Abgasstrom aus dem anderenZylinder stabilisiert werden, wodurch es unwahrscheinlich ist, daß sie gemischtwerden, im Vergleich zu dem Fall, in dem es wahrscheinlich ist,daß dieAbgasströmeaus einem Zylinder und aus dem anderen Zylinder gemischt werden,wenn der Motor mit hoher Drehzahl umläuft, so daß Genauigkeit und Stabilität bei derBestimmung, ob eine Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas vorliegt, verbessert sein können.
    [0019] Vorzugsweiseunterbindet die Regeleinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung die Kompensation der Kraftstoffeinspritzmenge, während einKraftstoffsystem des Motors spült.
    [0020] Dagemäß dieserAnordnung die Kompensation der Kraftstoffeinspritzmenge bei Regelungdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesbei Verbrennung währenddes Spülensunterbunden ist, ist es möglichzu verhindern, daß dieRegelung infolge der Kompensation der Kraftstoffeinspritzmenge instabilwird, wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas durch Einleitungvon ausgespültemGas wahrscheinlich variiert wird.
    [0021] Vorzugsweiseist ferner eine Lerneinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung zum Speichern und Erlernen der kompensierten Kraftstoffeinspritzmengevorgesehen, und die Steuereinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zur Verbrennungsenkt den Abhängigkeitsgradvon der durch die Lerneinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung erlernten Kraftstoffeinspritzmenge, wenn die in denMotor aufgenommene Kraftstoffmenge steigt.
    [0022] Gemäß dieserAnordnung ist es möglich,die kompensierte Kraftstoffeinspritzmenge auch dann zu berücksichtigen,wenn der Motor nicht im Leerlauf läuft, z.B. während der Fahrt, und andererseitsist es möglich,die Berücksichtigungsgradder kompensierten Kraftstoffeinspritzmenge bei zunehmendem Einlaßluftvolumenangesichts der Tatsache zu senken, daß nur eine geringe Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas vorliegt, wenn der Motor mit hoher Drehzahl umläuft. Diesoptimiert die Regelung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses bei Verbrennung undverbessert seine Stabilität.
    [0023] Vorzugsweiseweist die Detektionseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis einenO2-Sensor auf, der ein EIN/AUS-Signal in Übereinstimmung damitausgibt, ob ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas fett oder magerist, und die Bestimmungseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas bestimmt, daß dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas fett ist, wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas größer alsein Mittelwert einer Ausgangsspannung vom O2-Sensorist, bestimmt, daß dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas mager ist, wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas kleiner als der Mittelwert ist, und detektiert gemäß dem Ergebnisder Bestimmung, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischendem einen Zylinder und dem anderen Zylinder vorliegt.
    [0024] Dagemäß dieserAnordnung der O2-Sensor, der billig ist,zum Einsatz kommt und die Kompensation nicht kontinuierlich wiein dem Fall durchgeführt wird,in dem ein linearer Sensor fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisverwendet wird, ist es un wahrscheinlich, daß Pendeln der Regelung auftritt,weshalb die Stabilitätder Regelung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses bei Verbrennung weitererhöhtsein kann.
    [0025] DasWesen der Erfindung sowie weitere Aufgaben und Vorteile werden imfolgenden anhand der beigefügtenZeichnungen erläutert,in denen gleiche Bezugszeichen durchweg die gleichen oder ähnliche Teilein allen Ansichten bezeichnen. Es zeigen:
    [0026] 1 eine schematische Zeichnungeines Motors, auf den eine Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor gemäß einerAusführungsformder Erfindung Anwendung findet;
    [0027] 2 eine Systemdarstellungeines Doppelkrümmersin 1;
    [0028] 3 einen Ablaufplan einesKraftstoff/Luft-Verhältnis-Regelverfahrens,das durch die Regelvorrichtung fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisin 1 durchgeführt wird;
    [0029] 4A ein Diagramm einer Variationder Ausgangsspannung von einem O2-Sensorund 4B ein Diagrammeines Teils B von 4A mit vergrößerter Zeitskala;
    [0030] 5 ein Diagramm der Beziehungzwischen dem Einlaßluftvolumenund dem Abhängigkeitsgradvon der erlernten Kraftstoffeinspritzmenge in der Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisin 1; und
    [0031] 6 ein Zeitdiagramm der Regelungdes Kraftstoff/Luft-Verhältnisses,für diedie Regelvorrichtung fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisin 1 sorgt.
    [0032] Imfolgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben,in denen eine bevorzugte Ausführungsformdargestellt ist.
    [0033] 1 ist eine schematischeDarstellung des Aufbaus eines Motors, auf den eine Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor gemäß einerAusführungsformder Erfindung Anwendung findet. Im folgenden wird der Aufbau dererfindungsgemäßen Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisfür denMehrzylindermotor anhand von 1 beschrieben.
    [0034] EinMotor mit Einzeleinspritzung mit einer Düse pro Einlaßkanal (MPI-Motor),der Kraftstoff übereinen Ansaugkrümmer 10 einspritzenkann, kommt in dieser Ausführungsformals Vierzylindermotor (im folgenden "Motor") 1 zur Anwendung.
    [0035] Gemäß 1 sind in einem Zylinderkopf 2 desMotors 1 Einlaßkanäle 4 ineiner im wesentlichen waagerechten Richtung für jeweilige vier Zylinder gebildet,und Einlaßventile 8,die die Einlaßkanäle 4 mit jeweiligenBrennräumen 3 verbindenund sie von ihnen trennen, sind auf den Seiten der Brennräume 3 derjeweiligen Einlaßkanäle 4 vorgesehen.
    [0036] EinEnde des Ansaugkrümmers 10 istmit den Einlaßkanälen 4 verbunden.Elektromagnetische Einspritzventile 11, die Kraftstoffin die jeweiligen vier Zylinder # (Nr.) 1 bis #4 einspritzen,sind am Ansaugkrümmer 10 angeordnet,und eine nicht gezeigte Kraftstoffzufuhr mit einem Kraftstofftankist mit den Einspritzventilen 11 verbunden. Die Einspritzventile 11 spritzenKraftstoff zu den Brennräumen 3 z.B. während desAuspufftakts von Kolben 5 ein.
    [0037] EinEnde eines Saugrohrs 13 ist mit dem Ansaugkrümmer 10 verbunden.Das Saugrohr 13 ist mit einer elektromagnetischen Drosselklappe 14 versehen,die das Einlaßluftvolumensteuert, und ein Drosselklappenpositions-Sensor (TPS) 15,der die Drosselklappenöffnungdetektiert, ist in der Umgebung der Drosselklappe 14 vorgesehen.Ferner ist ein Karmanwirbel-Luftmengenmesser 16,der das Einlaßluftvolumendetektiert, vor der Drosselklappe 14 vorgesehen. Frischluftwird in die Zylinder #1 bis #4 über denAnsaugkrümmer 10 eingesaugt.
    [0038] Fernersind im Zylinderkopf 2 Zündkerzen 7 an denjeweiligen Zylindern befestigt, und Zündspulen 17, die Hochspannungausgeben, sind mit den jeweiligen Zündkerzen 7 zur Fremdzündung eines Kraftstoff/Luft-Gemischsaus Frischluft vom Saugrohr 13 und Kraftstoff von den Einspritzdüsen 11 inden Brennräumen 3 verbunden.
    [0039] Außerdem sindim Zylinderkopf 2 Auslaßkanäle 6 in einer im wesentlichenwaagerechten Richtung fürdie jeweiligen vier Zylinder gebildet, und Auslaßventile 9, die dieAuslaßkanäle 6 mitden jeweiligen Brennräumen 3 verbindenund sie davon trennen, sind auf den Seiten der Brennräume 3 derjeweiligen Auslaßkanäle 6 vorgesehen.
    [0040] EinEnde eines Abgaskrümmers 20 istmit den Auslaßkanälen 6 verbunden.Hierbei ist angenommen, daß derAbgaskrümmer 20 aufeinem Doppelabgaskrümmersystemgemäß 2 basiert.
    [0041] DerAbgaskrümmer 20 verfügt über einen erstenDurchgang 21 zur Bildung des Abgasstroms aus dem erstenZylinder (#1), einen zweiten Durchgang 22 zur Bildung desAbgasstroms aus dem zweiten Zylinder (#2), einen dritten Durchgang 23 zurBildung des Abgasstroms aus dem dritten Zylinder (#3) und einenvierten Durchgang 24 zur Bildung des Abgasstroms aus demvierten Zylinder (#4). Bei Verbrennung von Abgasen im ersten (#1),dritten (#3), vierten (#4) und zweiten (#2) Zylinder in dieser Reihenfolgesind der ersten Zylinder (#1) und vierte Zylinder (#4), die in Verbrennungsreihenfolgenicht kontinuierlich sind, in einer Zylindergruppe zusammengefaßt, undder zweite Zylinder (#2) und dritte Zylinder (#3), die in Verbrennungsreihenfolgenicht kontinuierlich sind, sind in der anderen Zylindergruppe zusammengefaßt, wasbewirkt, daß derAbgasstrom aus dem ersten Durchgang 21 und der Abgasstrom ausdem vierten Durchgang 24 zusammengeführt werden, und was bewirkt,daß derAbgasstrom aus dem zweiten Durchgang 22 und der Abgasstromaus dem dritten Durchgang 23 zusammengeführt werden.Dies reduziert gegenseitige Abgasstörungen im Abgaskrümmer 20 undergibt einen großenAbgasträgheits-oder pulsierenden Abgaseffekt.
    [0042] EinAbgasrohr 33 ist mit dem anderen Ende des Abgaskrümmers 20 über einSammelrohr 25 verbunden, das zwei Rohre (Doppelrohre) aufweist:ein Rohr, das aus Abgasdurchgängen 26A und 26B bestehtund mit dem ersten Durchgang 21 und vierten Durchgang 24 verbundenist, und das andere Rohr, das aus Abgasdurchgängen 27A und 27B besteht undmit dem zweiten Durchgang 22 und dritten Durchgang 23 verbundenist. Insbesondere ist das Sammelrohr 25 so konfiguriert,daß Abgasevon der aus den Zylindern #1 und #4 bestehenden Zylindergruppe dieAbgasdurchgänge 26A und 26B durchströmen undAbgase von der aus den Zylindern #2 und #3 bestehenden Zylindergruppedie Abgasdurchgänge 27A und 27B durchströmen.
    [0043] EinDreiwege-Katalysator (Abgaskrümmer-Katalysator(MCC)) 28 ist zwischen dem Abgasdurchgang 26A undAbgasdurchgang 26B eingefügt, und gleichermaßen istein Dreiwege-Katalysator (MCC)) 29 zwischen dem Abgasdurchgang 27A und Abgasdurchgang 27B eingefügt. Da dieMCCs 28 und 29 an Stellen nahe dem Motor 1 angeordnet sind,könnensie schnell aktiviert werden, auch wenn der Motor 1 kaltist, weshalb Abgasstoffe (HC, CO und NOX)unabhängigvom Betriebszustand des Motors 1 bevorzugt entfernt werdenkönnen.
    [0044] EinO2-Sensor 30 als Sensor für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis, derein EIN/AUS-Signal in Übereinstimmungdamit ausgibt, ob das Kraftstoff/Luft-Verhältnis von Abgas fett oder magerist, ist im Abgasdurchgang 26A vorgesehen, d.h. an einer Stellevor dem MCC 28, und gleichermaßen ist ein O2-Sensor 31 alsSensor fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgasdurchgang 27A vorgesehen, d.h. an einer Stellevor dem MCC 29, so daß dieSauerstoffkonzentration im Abgas sowie das Kraftstoff/Luft-Verhältnis vonAbgas detektiert werden können.
    [0045] Fernerist ein Dreiwege-Katalysator (Unterbodenkatalysator (UCC)) 35 alsmotorferner Katalysator im Abgasrohr 33 angeordnet, wasermöglicht, Abgasstoffeauf stärkerbevorzugte Weise zu entfernen.
    [0046] Einelektronisches Steuergerät(ECU) 40 verfügt über einEin-/Ausgabegerät,Speicherbauelemente (z.B. einen ROM, einen RAM und einen nichtflüchtigenRAM), eine Zentraleinheit (CPU) usw. und steuert den Gesamtbetriebdes Motors 1.
    [0047] Mitder Eingangsseite des ECU 40 sind vielfältige Sensoren verbunden, z.B.ein Kurbelwinkelsensor 18, der die Drehzahl des Motors 1 detektiert, undein Wassertemperatursensor 19, der die Kühlwassertemperaturdes Motors 1 detektiert, sowie der o. g. TPS 15,Luftmengenmesser 16 und die O2-Sensoren 30 und 31.Zu beachten ist, daß beiDetektion eines Kurbelwinkels durch den Kurbelwinkelsensor 18 einZylinder, in dem die Verbrennung derzeit erfolgt, gemäß dem detektiertenKurbelwinkel detektiert wird.
    [0048] Andererseitssind verschiedene Ausgabegerätemit der Ausgangsseite des ECU 40 verbunden, z.B. die o.g. Ein spritzventile 11, Zündspulen 17 und dieDrosselklappe 14, und Signale als Anzeige der Kraftstoffeinspritzmenge,Kraftstoffeinspritzeinstellung und Zündeinstellung, die auf derGrundlage von Informationen berechnet werden, die durch verschiedeneSensoren detektiert werden, werden zu diesen Ausgabegeräten ausgegeben.Daher kann eine richtige Kraftstoffmenge zur richtigen Zeit ausden Einspritzventilen 11 eingespritzt werden, und die Fremdzündung kanndurch die Zündkerzen 17 zurrichtigen Zeit erfolgen.
    [0049] Insbesondereist in der erfindungsgemäßen Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luftverhältnisdas ECU 40 versehen mit einem Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnisses imAbgas (Bestimmungseinrichtung fürdie Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas), einem Regelabschnitt 42 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung (Regeleinrichtung fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung) und einem Lernabschnitt 43 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zur Verbrennung(Lerneinrichtung fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung), um Variationen zwischen Zylindern durch einfacheund stabile Bestimmung mit Hilfe der O2-Sensoren 30 und 31,die billig sind, zu korrigieren.
    [0050] DerBestimmungsabschnitt 41 für die Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas detektiert, ob eine Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen Zylindern vorliegt, die in Verbrennungsreihenfolgekontinuierlich sind. Nimmt man insbesondere eine Zylindergruppeals Beispiel und zeigt das durch den O2-Sensor 30 detektierte Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas eines Zylinders (z.B. des Zylinders #1) zweimal nacheinandereine Seite von der fetten Seite und der mageren Seite an und zeigtdas durch den O2-Sensor 30 detektierte Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des anderen Zylinders (z.B. des Zylinders #4) eine unterschiedliche Seitevon der fetten Seite und der mageren Seite gegenüber dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des Zylinders #1 an, währenddas Kraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des Zylinders #1 zweimal nacheinander detektiert wird,detektiert der Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnisses imAbgas, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischenden Zylindern #1 und #4 vorliegt, und gibt dann das Bestimmungsergebnis zumRegelabschnitt 42 fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung aus.
    [0051] DerRegelabschnitt 42 fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung kompensiert gemäß einemAusgangssignal vom Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesdie Kraftstoffeinspritzmenge, um das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des einen Zylinders und des anderen Zylinders beizubehalten. Nimmtman wiederum die o. g. eine Zylindergruppe als Beispiel, kompensiertder Regelabschnitt 42 für dasKraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung die in den Zylinder #1 eingespritzte Kraftstoffmengeund kompensiert die in den Zylinder #4 eingespritzte Kraftstoffmengein Gegenrichtung zur Richtung, in der die in den Zylinder #1 eingespritzteKraftstoffmenge kompensiert wird, um das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas der Zylinder #1 und #4 beizubehalten, und gibt dann das Ergebniszum Lernabschnitt 43 fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung aus.
    [0052] Verweistein Ausgangssignal vom Regelabschnitt 42 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung darauf, daß einekompensierte Kraftstoffeinspritzmenge nicht größer als ein vorbestimmter Grenzwertist, speichert und erlernt der Lernabschnitt 43 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung die kompensierte Kraftstoffeinspritzmenge, die für die nächste Kompensationzu verwenden ist.
    [0053] 3 ist ein Ablaufplan einerRegelroutine fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnis,die durch die erfindungsgemäße Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisabgearbeitet wird, und im folgenden wird eine Beschreibung anhanddieses Ablaufplans gegeben.
    [0054] Nimmtman wiederum die o. g. eine Zylindergruppe als Beispiel, liest ineinem Schritt S301 der Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zunächsteine Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 underkennt, ob das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas des Zylinders #1oder #4 fett oder mager ist, und das Verfahren fährt mit einem Schritt S302fort.
    [0055] 4 zeigt die Ausgangsspannungvom O2-Sensor 30, die vom Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas gelesen wird.
    [0056] 4A zeigt eine Variationder Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 insechs Sekunden, und 4B zeigteinen Teil B von 4 mitvergrößerter Zeitskale.
    [0057] Indieser Ausführungsformsollte die Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 nichtin Übereinstimmungmit Takten variieren, d.h. im Hinblick auf die Zylinder #1 und #4in dieser Ausführungsform, sondernvariiert allmählichmit der Zeit. Liegt dagegen eine Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses imAbgas zwischen den Zylindern #1 und #4 vor, steigt oder fällt dieAusgangsspannung vom O2-Sensor 30 synchronmit Auspufftakten, d.h. ändertsich zyklisch gemäß 4A. Daher konzentriert sicherfindungsgemäß die Aufmerksamkeitauf Ausgangsspannungsvariationen vom O2-Sensorzwischen Takten.
    [0058] Betrachtetman hierbei eine Variation der Ausgangsspannung infolge des o. g.Anstiegs und Abfalls zusammen mit einem Signal als Anzeige des durchden Kurbelwinkelsensor 18 detektierten Kurbelwinkels, stelltman fest, daß dieAusgangsspannung in einem Intervall eines Kurbelwinkels von 360° (SGC) gemäß 4B steigt und fällt. Außerdem stelltman fest, daß eineAusgangsspannung bei rund 75° Bvon einem konkaven Abschnitt das Kraftstoff/Luft-Verhältnis derZylinder #1 und #4 anzeigt (SGT). Unter Berücksichtigung einer Reaktionsverzögerung,bevor der Abgasstrom aus dem Brennraum 3 den O2-Sensor 30 erreicht,entsprechen ferner die Zeitperiode, in der der Abgasstrom aus dem Zylinder#1 den O2-Sensor 30 im Abgasdurchgang 26A über denersten Durchgang 21 erreicht, und die Zeitperiode, in derder Abgasstrom aus dem Zylinder #4 den O2-Sensor 30 imAbgasdurchgang 26A über denvierten Durchgang 24 erreicht, einem Kurbelwinkel nachanderthalb Umdrehungen, weshalb die Ausgangsspannung bei rund 75° B als repräsentativfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas der Zylinder #1 und #4 bei der vorherigen Verbrennung gelten kann.
    [0059] Daherdetektiert der Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnisses imAbgas das Kraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas der Zylinder #1 und #4 gemäß der Ausgangsspannung desO2-Sensors bei rund 75° B und bestimmt, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis fettist, wenn der detektierte Wert größer als z.B. ein Mittelwert(0,5 V) eines vorbestimmten Ausgangsspannungswerts ist, und bestimmt,daß dasKraftstoff/Luft-Verhältnismager ist, wenn der detektierte Wert kleiner als der Mittelwertist. Durch Kompensieren der Kraftstoffeinspritzmenge nur mit Hilfeder Ausgangsspannung bei rund 75° Bwird daher Pendeln der Regelung unwahrscheinlich. Zu beachten ist,daß derMittelwert (0,5 V) um einen Mittelwert der Ausgangsspannung (etwa 0,2bis 0,9 V) des O2-Sensors 30 liegtund unter Berücksichtigungcharakteristischer Stabilitätbestimmt wird.
    [0060] Danachbestimmt im Schritt S302 der Regelabschnitt 42 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung anhand von Informationen, die z.B. vom Wassertemperatursensor 19 zugeführt werden,ob der Motor 1 im Leerlauf läuft. Wird bestimmt, daß der Motorim Leerlauf läuft,d.h., ist das Bestimmungsergebnis positiv (Ja), geht das Verfahrenzu einem Schritt S303 über.Wird die Kraftstoffeinspritzmenge nur kompensiert, wenn der Motor 1 mitgeringer Drehzahl und geringer auf ihn wirkenden Last sowie ohneBeschleunigung und Verlangsamung im Leerlauf läuft, werden die Abgasströme aus denZylindern #1 und #4 nicht gemischt. Zu beachten ist, daß bei Bestimmungim Schritt S302, daß derMotor 1 nicht im Leerlauf läuft, das Verfahren zu einemSchritt S308 übergeht.
    [0061] ImSchritt S303 bestimmt der Regelabschnitt 42 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung, ob aus dem Kraftstofftank verdampftes Gas am Spülen gehindertist. Wird bestimmt, daß ausdem Kraftstofftank verdampftes Gas am Spülen gehindert ist, d. h., istdas Bestimmungsergebnis positiv (Ja), fährt das Verfahren mit einemSchritt S304 fort. Wird die Kraftstoffeinspritzmenge nur kompensiert,wenn Spülenunterbunden ist, kann das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas daran gehindertwerden, infolge von Eintrag von verdampftem Gas zu variieren.
    [0062] ImSchritt S304 bestimmt der Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas, ob das Bestimmungsergebnis für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des einen Zylinders und das Bestimmungsergebnis für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des anderen Zylinders zweimal nacheinander umgekehrt wurden. Andersgesagt werden die aktuellen Zuständeder Zylinder #1 und #4 (bei der vorherigen Verbrennung) erkannt.Mit erneutem Bezug auf 4B wirderkannt, daß dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des Zylinders #4 mager und das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des Zylinders #1 fett ist, weshalb sich das Bestimmungsergebnisfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des Zylinders #4 und das Bestimmungsergebnis für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des Zylinders #1 unterscheiden. Daher wird im dargestelltenBeispiel gemäß diesemBestimmungsergebnis und dem Bestimmungsergebnis für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desZylinders #1, das zuvor detektiert wurde (bei der vorletzten Verbrennung),oder dem Bestimmungsergebnis fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des Zylinders #4, das anschließend detektiert wird (bei derjetzigen Verbrennung), bestimmt, ob das Bestimmungsergebnis (fettoder mager) fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des Zylinders #1 und das Bestimmungsergebnis (fett oder mager)für dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des Zylinders #4 zweimal nacheinander umgekehrt wurden.
    [0063] Insbesonderebestimmt der Bestimmungsabschnitt 41 für die Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas, ob das Bestimmungsergebnis (fett oder mager) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgasdes Zylinders #1 bei der vorletzten Verbrennung und das Bestimmungsergebnis(fett oder mager) fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des Zylinders #4 bei der vorherigen Verbrennung umgekehrtwurden und ob das Bestimmungsergebnis für den Zylinder #4 bei der vorletztenVerbrennung und das Bestimmungsergebnis für den Zylinder #1 bei der vorherigenVerbrennung umgekehrt wurden. Wurden die Bestimmungsergebnisse (fettoder mager) zweimal nacheinander umgekehrt, d.h., ist das Bestimmungsergebnispositiv (Ja), bestimmt der Bestimmungsabschnitt 41 für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischen denZylindern #1 und #4 vorliegt, und gibt das Ergebnis zum Regelabschnitt 42 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung aus. Dann geht das Verfahren zu einem Schritt S305 über.
    [0064] ImSchritt S305 erfolgt durch den Regelabschnitt 42 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung eine Regelkompensation der in einen Zylinder eingespritztenKraftstoffmenge, um das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis deseinen Zylinders und des anderen Zylinders beizubehalten, und eineRegelkompensation der in den anderen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmengein Gegenrichtung zur Richtung, in der die in den einen Zylindereingespritzte Kraftstoffmenge kompensiert wird, und eine Ausgabe desErgebnisses zum Lernabschnitt 53 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung. Danach fährt dasVerfahren mit einem Schritt S306 fort. Da im gezeigten Beispielerkannt wird, daß dasKraftstoff/Luft-Verhältnisdes Zylinders #1 fett und das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des Zylinders #4 mager ist, wird die Kompensation so durchgeführt, daß die inden Zylinder #1 eingespritzte Kraftstoffmenge verringert und diein den Zylinder #4 eingespritzte Kraftstoffmenge erhöht wird.Hierbei ist eine Erhöhungder in den Zylinder #4 eingespritzten Kraftstoffmenge gleich einerVerringerung der in den Zylinder #1 eingespritzten Kraftstoffmenge.Durch Korrigieren einer Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas durch Vergleichsbewertung, d.h. Vergleich der Zylinder#1 und #4, kann das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas der Zylinder #1 und #4 z.B. auf einem stöchiometrischen Kraftstoff/Luft-Verhältnis gehaltenwerden, ohne daß Korrekturreferenzwertefür diejeweiligen Zylinder verwendet werden müssen.
    [0065] ImSchritt S306 bestimmt der Lernabschnitt 43 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung, ob die Kraftstoffeinspritzmenge, die durch Regeln kompensiertwurde (kompensierter Wert), gleich oder kleiner als ein vorbestimmterGrenzwert ist. Der vorbestimmte Grenzwert wird angesichts der Tatsache bestimmt,daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas durch Integrieren der Kraftstoffein spritzmenge korrigiertwird, und wird so eingestellt, daß er kein übermäßiger kompensierter Wert ist.Damit wird Ausfallsicherheit realisiert. Wird bestimmt, daß der kompensierteWert gleich oder kleiner als der vorbestimmte Grenzwert ist, d.h.,ist das Bestimmungsergebnis positiv (Ja), geht das Verfahren zueinem Schritt S307 über,in dem der kompensierte Wert erlernt und gespeichert wird. Danacherreicht diese Routine ihr Ende.
    [0066] Zubeachten ist, daß beiBestimmung in den Schritten S303, S304 und S306, daß das Spülen nichtunterbunden ist, die Bestimmungsergebnisse (fett oder mager) nichtzweimal nacheinander umgekehrt wurden und der kompensierte Wertnicht gleich oder kleiner als der vorbestimmte Grenzwert ist, dieseRoutine zu Ende geführtwird. Außerdemwird der erlernte Wert beibehalten, bis eine fahrzeuginterne Batterieausgeschaltet wird.
    [0067] Andererseitswird der Abhängigkeitsgrad vomerlernten Wert, der durch den Lernabschnitt 43 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung erhalten wird, gesenkt, wenn im Schritt S302 bestimmt wird,daß derMotor 1 nicht im Leerlauf läuft. Insbesondere wird gemäß 5 der Berücksichtigungsgraddes erlernten Werts gemäß dem Einlaßluftvolumenbestimmt, das durch den Luftmengensensor 16 detektiertwird, wobei ein im ECU 40 gespeichertes Kennfeld verwendetwird, wonach das Verfahren zum Schritt S303 übergeht. Grund dafür ist, daß bei Umlaufdes Motors 1 mit hoher Drehzahl nur eine geringe Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas vorliegt, obwohl die kompensierte Kraftstoffeinspritzmengeauch dann berücksichtigtwird, wenn der Motor 1 während der Fahrt nicht im Leerlaufläuft.Dadurch kann die Regelung optimiert werden.
    [0068] 6 ist ein Zeitdiagramm derRegelung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses durch die erfindungsgemäße Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnis.In der nachfolgenden Beschreibung anhand dieses Zeitdiagramms wirddie o. g. eine Zylindergruppe als Beispiel verwendet.
    [0069] DerBestimmungsabschnitt 41 für die Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas detektiert Ausgangsspannun gen zu einer Zeit bei 75° nach Auspufftaktender Zylinder #1 und #4 und bevor der Abgasstrom den O2-Sensor 30 erreichtund erkennt nacheinander die Kraftstoff/Luft-Verhältnisseim Abgas der Zylinder #1 und #4 zu dieser Zeit. Danach bestimmtder Bestimmungsabschnitt 41 für die Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas, ob das Bestimmungsergebnis (fett oder mager) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desZylinders #1 und das Bestimmungsergebnis (fett oder mager) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desZylinders #4 umgekehrt wurden.
    [0070] Gemäß 6 verweist die Ausgangsspannungvom O2-Sensor 30 auf ein fettesKraftstoff/Luft-VerhältnisR (A) des Zylinders #1 (A) und ein fettes Kraftstoff/Luft-Verhältnis R(B) des Zylinders #4 bei der nächstenVerbrennung, was bedeutet, daß dieBestimmungsergebnisse nicht umgekehrt wurden. Jedoch zeigt die Ausgangsspannung einmageres Kraftstoff/Luft-VerhältnisL (C) fürden Zylinder #1 bei der nächstenVerbrennung an, das gegenüberdem zuvor detektierten fetten Kraftstoff/Luft-Verhältnis R(B) des Zylinders #4 umgekehrt wurde. Dies ist die erste Umkehr.Danach zeigt die Ausgangsspannung ein fettes Kraftstoff/Luft-Verhältnis R(D) des Zylinders #4 bei der nächstenVerbrennung an, das gegenüberdem zuvor detektierten mageren Kraftstoff/Luft-Verhältnis L(C) des Zylinders #1 umgekehrt wurde, was bedeutet, daß dieseUmkehr zweimal nacheinander aufgetreten ist. Da somit in diesemFall zweimal nacheinander detektiert wird, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desZylinders #4 fett ist, und zudem detektiert wird, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desZylinders #1 mager ist, kann bestimmt werden, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desZylinders #4, das das fette Kraftstoff/Luft-VerhältnisR (B) anzeigt, auf der fetten Seite liegt.
    [0071] Danachverringert der Regelabschnitt 42 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung die in den Zylinder #4 eingespritzte Kraftstoffmengeum eine vorbestimmte Menge zu einem Zeitpunkt, zu dem das fetteKraftstoff/Luft-VerhältnisR (D) des Zylinders #4 detektiert wird, und der Lernabschnitt 43 für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung speichert und erlernt den Wert (erlernter #4-Wert (B)).Hierbei erhöhtder Regelabschnitt 42 fürdas Kraftstoff/Luft-Ver hältniszur Verbrennung die in den Zylinder #1 eingespritzte Kraftstoffmengeum den gleichen Betrag.
    [0072] Alsnächsteswird ein mageres Kraftstoff/Luft-Verhältnis L (E) des Zylinders #1detektiert, das gegenüberdem fetten Kraftstoff/Luft-Verhältnis R(D) des Zylinders #4 umgekehrt wurde. Das heißt, die Bestimmungsergebnissewurden gegenüberdem mageren Kraftstoff/Luft-VerhältnisL (C) des Zylinders #1 zweimal nacheinander umgekehrt. Daher wirdin diesem Fall bestimmt, daß derZylinder #1, der das magere Kraftstoff/Luft-VerhältnisL (C) anzeigt, auf der mageren Seite liegt, und zu einem Zeitpunkt,zu dem das magere Kraftstoff/Luft-Verhältnis L (E) des Zylinders #1detektiert wird, wird die in den Zylinder #1 eingespritzte Kraftstoffmengeum eine vorbestimmte Menge erhöht(erlernter #1-Wert (C)). Hierbei wird die in den Zylinder #4 eingespritzteKraftstoffmenge um den gleichen Betrag verringert. Dann wird dererlernte Wert mit dem zuvor erlernten Wert akkumuliert.
    [0073] Istdie Umkehr zweimal nacheinander erfolgt, werden danach erlernteWerte, z.B. ein erlernter #4-Wert (D), erlernter #1-Wert (E), erlernter #4-Wert(F) und erlernter #1-Wert (G) erlernt, sofern sie keinen vorbestimmtenGrenzwert überschreiten. Zubeachten ist, daß keineUmkehr zweimal nacheinander zu einem Zeitpunkt aufgetreten ist,zu dem ein mageres Kraftstoff/Luft-Verhältnis L (J) des Zylinders #4detektiert wird, und zu einem Zeitpunkt, zu dem ein mageres Kraftstoff/Luft-Verhältnis L(K) des Zylinders #1 detektiert wird, weshalb die Kraftstoffeinspritzmengenicht kompensiert wird. Durch Kompensieren der Kraftstoffeinspritzmengeauf diese Weise kreuzt die Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 nichtden Mittelwert im Hinblick auf die Zylinder #1 und #4. Anders ausgedrückt steigtoder fälltdie Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 nichtsynchron mit Auspufftakten, sondern variiert allmählich mitder Zeit.
    [0074] Nacheiner Zeitperiode, seit die Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 aufhört, wiederholtzu steigen und zu fallen, kann die Ausgangsspannung vom O2-Sensor erneut wiederholt zu steigen undzu fallen beginnen.
    [0075] Imdargestellten Beispiel wird ein mageres Kraftstoff/Luft-Verhältnis L(L) des Zylinders #1 detektiert, wonach ein mageres Kraftstoff/Luft-Verhältnis L (M)des Zylinders #4 detektiert wird. Somit ist keine Umkehr aufgetreten.Allerdings wird als nächstesein fettes Kraftstoff/Luft-VerhältnisR (N) des Zylinders #1 detektiert, was gegenüber dem mageren Kraftstoff/Luft-Verhältnis L(M) des Zylinders #4 umgekehrt wurde. Als nächstes wird ein mageres Kraftstoff/Luft-Verhältnis L(O) des Zylinders #4 detektiert, weshalb zweimal nacheinander eineUmkehr stattgefunden hat. Daher wird in diesem Fall bestimmt, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis desZylinders #4 auf der mageren Seite liegt, und zu einem Zeitpunkt,zu dem das magere Kraftstoff/Luft-Verhältnis L (O) des Zylinders #4detektiert wird, wird die in den Zylinder #4 eingespritzte Kraftstoffmengeerhöht(erlernter #4-Wert (M)). Hierbei wird die in den Zylinder #1 eingespritzteKraftstoffmenge um den gleichen Betrag verringert. Dieser erlernteWert wird mit dem zuvor erlernten Wert akkumuliert.
    [0076] Alsnächsteswird ein fettes Kraftstoff/Luft-Verhältnis R (P) des Zylinders #1detektiert, das gegenüberdem mageren Kraftstoff/Luft-VerhältnisL (O) des Zylinders #4 umgekehrt wurde. Das heißt, die Bestimmungsergebnissewurden gegenüberdem fetten Kraftstoff/Luft-VerhältnisR (N) des Zylinders #1 zweimal nacheinander umgekehrt. Daher wirdin diesem Fall bestimmt, daß derZylinder #1 auf der fetten Seite liegt, und zu einem Zeitpunkt,zu dem das fette Kraftstoff/Luft-Verhältnis R (P) des Zylinders #1detektiert wird, wird die in den Zylinder #1 eingespritzte Kraftstoffmengeum eine vorbestimmte Kraftstoffmenge verringert (erlernter #1-Wert(C)). Hierbei wird die in den Zylinder #4 eingespritzte Kraftstoffmengeum den gleichen Betrag erhöht.Danach wird der erlernte Wert mit dem zuvor erlernten Wert akkumuliert.
    [0077] Istdanach eine Umkehr zweimal nacheinander erfolgt, werden erlernteWerte, z.B. ein erlernter #4-Wert (O), erlernter #1-Wert (P), erlernter#4-Wert (Q) und erlernter #1-Wert(R), erhalten, sofern sie keinen vorbestimmten Grenzwert überschreiten.Zu beachten ist, daß keineUmkehrt zweimal nacheinander zu einem Zeitpunkt aufgetreten ist,zu dem ein fettes Kraftstoff/Luft-Verhältnis R (U) des Zylinders #4 detektiertwird, und zu einem Zeitpunkt, zu dem ein fettes Kraftstoff/Luft-Verhältnis R(V) des Zylinders #1 detektiert wird, weshalb die Kraftstoffeinspritzmenge nichtkompensiert wird. Durch Kompensieren der Kraftstoffeinspritzmengeauf diese Weise kreuzt die Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 nichtden Mittelwert im Hinblick auf die Zylinder #1 und #4. Anders ausgedrückt steigtoder fälltdie Ausgangsspannung vom O2-Sensor 30 nichtsynchron mit Auspufftakten, sondern variiert allmählich mitder Zeit.
    [0078] Wiezuvor beschrieben wurde, ist in dieser Ausführungsform die Regelvorrichtungfür dasKraftstoff/Luft-Verhältnisfür denMehrzylindermotor so aufgebaut, daß die mehreren Katalysatoren 28 und 29 unddie mehreren O2-Sensoren 30 und 31 imDoppelabgaskrümmer 20 parallelangeordnet sind und die Kraftstoffeinspritzmenge durch Vergleichsbewertungder Zylinder kompensiert wird, wodurch das Abstimmen zur Reduzierungvon Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas erleichtertwerden kann. Ob die Kraftstoffeinspritzmenge kompensiert wird, wirdferner nur auf der Grundlage einer Ausgangsspannung vom O2-Sensor bestimmt, wenn sie einen Mittelwertkreuzt, weshalb sich die Regelstabilität im Vergleich zu dem Fallverbessern läßt, in dem kontinuierlichbestimmt wird, ob die Kraftstoffeinspritzmenge kompensiert wird.
    [0079] Fernerermöglichtdie Verwendung der O2-Sensoren, für die zuvorbeschriebene Regelung ohne steigende Kosten zu sorgen. Da zudemVariationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischenden Zylindern erlernt und kompensiert werden, wenn der Motor imLeerlauf läuft,und die erlernten Variationen auch dann richtig berücksichtigtwerden, wenn der Motor nicht im Leerlauf arbeitet, kann eine hoheKatalysatorreinigungsleistung aufrecht erhalten werden. Damit sinkenKosten, da Katalysatoredelmetalle eingespart werden können.
    [0080] Verständlich solltesein, daß dieErfindung nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt ist,sondern verschiedene Änderungenin oder an der zuvor beschriebenen Ausführungsform möglich seinkönnen,ohne von den Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
    [0081] Obwohlbeispielsweise in der zuvor beschriebenen Ausführungsform die O2-Sensorenverwendet werden, um z.B. Kosten im Vergleich zu dem Fall zu reduzieren,in dem ein linearer Sensor fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältnisverwendet wird, kann ein linearer Sensor für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für die zuvorbeschriebene Regelung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses zum Einsatz kommen,und auch in diesem Fall ist es möglich,eine solche Wirkung zu erhalten, daß das Abstimmen zur Reduzierungvon Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas erleichtertwird.
    [0082] Obwohlferner in der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Vierzylindermotorauf der Grundlage des Systems mit Doppelabgaskrümmer verwendet wird, ist dieErfindung nicht darauf beschränkt,sondern die Erfindung kann auch auf einen Motor auf der Grundlageeines Systems mit einem einzelnen Abgaskrümmer angewendet werden und läßt sichauch auf andere Arten von Mehrzylindermotoren anwenden. Auch wennz.B. ein Katalysator den Abgasstrom aus drei Zylindern behandelt,was bei einer Bank in einem V-Sechszylindermotor der Fall ist, wirddie Kompensation nach dem gleichen Prinzip wie zuvor beschriebendurchgeführt.Wird speziell in einer Zylindergruppe die Verbrennung in Zylindern #1,#3 und #5 in dieser Reihenfolge durchgeführt und sind die Kraftstoff/Luft-Verhältnisseim Abgas der Zylinder #1, #3 und #5 fett, mager bzw. fett und wirdbestimmt, daß dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas des Zylinders #1 zu einem Zeitpunkt, zu dem das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas des Zylinders #1 detektiert wird, auf der fetten Seite liegt,dann wird die in den Zylinder #1 eingespritzte Kraftstoffmenge um X(%) verringert. Hierbei wird die in die Zylinder #3 und #5 eingespritzteKraftstoffmenge um X/2 (%) erhöht.Dies reduziert Variationen des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen Zylindern und hält das mittlere Kraftstoff/Luft-Verhältnis aller Zylinderaufrecht.
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor, die aufweist: einen Abgasdurchgang (26A, 26B),in den Abgas aus mehreren Zylindern im Mehrzylindermotor strömt; einenim Abgasdurchgang (26A, 26B) vorgesehenen Katalysator(28, 29); eine vor dem Katalysator (28, 29)im Abgasdurchgang (26A, 26B) vorgesehene Detektionseinrichtung (30, 31)für dasKraftstoff/Luft-Verhältniszum Erzeugen einer Detektionsausgabe in Entsprechung zu einem Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas; eine Bestimmungseinrichtung (41) für die Variation desKraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zum Bestimmen, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas zwischeneinem Zylinder und einem anderen Zylinder vorliegt, wenn eine Ausgabe für einenZylinder von der Detektionseinrichtung (30, 31)für dasKraftstoff/Luft-Verhältniszweimal nacheinander entweder eine fette Seite oder eine magere Seiteanzeigt und zudem eine Ausgabe fürden anderen Zylinder von der Detektionseinrichtung (30, 31) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis eineunterschiedliche Seite von der fetten Seite und der mageren Seite gegenüber demKraftstoff/Luft-Verhältnis anzeigt, dasdurch den Detektionswert fürden einen Zylinder angezeigt wird; und eine Regeleinrichtung(42) fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung zum Regeln der Kraftstoffeinspritzmenge gemäß einerDetektionsausgabe von der Detektionseinrichtung (30, 31)für dasKraftstoff/Luft-Verhältnis, umein mittleres Kraftstoff/Luft-Verhältnis von Abgas, das in denKatalysator (28, 29) strömt, auf etwa ein stöchiometrisches Verhältnis einzustellen,und zum Kompensieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Variationzu reduzieren, wenn die Bestimmungseinrichtung (41) für die Variationdes Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas bestimmt, daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas vorliegt.
    [2] Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die Bestimmungseinrichtung (41)für dieVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas bestimmt,daß eineVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas vorliegt,die Regeleinrichtung (42) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zur Verbrennungdie in den einen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge und diein den anderen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge in Gegenrichtungenkompensiert, um ein mittleres Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgasdes einen Zylinders und des anderen Zylinders beizubehalten.
    [3] Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bestimmungseinrichtung(41) für dieVariation des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses im Abgas die Bestimmungnur durchführt,wenn der Motor im Leerlauf läuft.
    [4] Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Regeleinrichtung(42) fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung die Kompensation der Kraftstoffeinspritzmenge unterbindet,währendein Kraftstoffsystem des Motors spült.
    [5] Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einerLerneinrichtung (43) fürdas Kraftstoff/Luft-Verhältniszur Verbrennung zum Speichern und Erlernen der kompensierten Kraftstoffeinspritzmenge;und wobei die Regeleinrichtung (42) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung einen Abhängigkeitsgradvon der durch die Lerneinrichtung (43) für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis zurVerbrennung erlernten Kraftstoffeinspritzmenge senkt, wenn die in denMotor aufgenommene Kraftstoffmenge steigt.
    [6] Regelvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis für einenMehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Detektionseinrichtung (30, 31)für dasKraftstoff/Luft-Verhältniseinen O2-Sensor aufweist, der ein EIN/AUS-Signalin Übereinstimmungdamit ausgibt, ob ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas fett oder magerist, und die Bestimmungseinrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgasbestimmt, daß dasKraftstoff/Luft-Verhältnisim Abgas fett ist, wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas größer alsein Mittelwert einer Ausgangsspannung vom O2-Sensorist, und bestimmt, daß das Kraftstoff/Luft-Verhältnis imAbgas mager ist, wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im Abgas kleiner alsder Mittelwert ist, und gemäß einemErgebnis der Bestimmung detektiert, daß eine Variation des Kraftstoff/Luft-Verhältnissesim Abgas zwischen dem einen Zylinder und dem anderen Zylinder vorliegt.
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    JP5035688B2|2012-09-26|空燃比センサの異常診断装置
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US6988486B2|2006-01-24|
    KR100600319B1|2006-07-14|
    JP2005016397A|2005-01-20|
    DE102004030614B4|2006-02-02|
    KR20050001346A|2005-01-06|
    US20050183706A1|2005-08-25|
    JP4365626B2|2009-11-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-01-20| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-07-27| 8364| No opposition during term of opposition|
    2013-04-18| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20130101 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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