DE112006003175T5 - Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung und -verfahren für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung und -verfahren für eine Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE112006003175T5
DE112006003175T5 DE112006003175T DE112006003175T DE112006003175T5 DE 112006003175 T5 DE112006003175 T5 DE 112006003175T5 DE 112006003175 T DE112006003175 T DE 112006003175T DE 112006003175 T DE112006003175 T DE 112006003175T DE 112006003175 T5 DE112006003175 T5 DE 112006003175T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
fuel
injection
ratio
cylinders
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE112006003175T
Other languages
English (en)
Inventor
Yusuke Toyota-shi Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE112006003175T5 publication Critical patent/DE112006003175T5/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2438—Active learning methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D2041/147—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a hydrogen content or concentration of the exhaust gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit:
einem Wasserstoffsensor, der stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet ist, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine zusammenlaufen, und ein Ausgangssignal gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas erzeugt;
einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten, die in jedem der Vielzahl von Zylindern vorgesehen sind;
einem Einspritzverhältnisänderungsabschnitt, der einen Einspritzverhältnisänderungsvorgang zum Ändern eines Kraftstoffeinspritzverhältnisses jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern im Zeitablauf ausübt, indem er die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten steuert, wenn die Brennkraftmaschine in einem Zustand arbeitet, in dem ein Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine konstant gehalten wird, während er dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant hält; und
einem Einspritzverhältniskorrekturabschnitt, der das Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors während der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs korrigiert, indem er die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten so steuert, dass der Wasserstoffgehalt in dem Abgas geringer als der Wasserstoffgehalt in dem Abgas vor der Ausführung des Kraftstoffverhältnisänderungsvorgangs wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer Brennkraftmaschine muss für einen Abgassteuerungskatalysator genau gesteuert werden, damit er das Abgas effektiv reinigen kann. Um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu steuern, wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge beruhend auf der Ansaugluftmenge berechnet, die von einem Luftmengenmesser oder dergleichen erfasst wird. Weiterhin wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auch geregelt, indem die Kraftstoff einspritzmenge beruhend auf dem Ausgangssignal eines in dem Abgasdurchlass angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors eingestellt wird.
  • Die oben beschriebene Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ermöglicht es, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der gesamten Brennkraftmaschine genau gesteuert wird. Das gewünschte Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann zwar für die gesamte Brennkraftmaschine erzielt werden, doch kommt es, wenn die Zylinder einzeln betrachtet werden, zu einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern aufgrund von Unterschieden bei zum Beispiel dem Ansaugluftverhalten und dem Einspritzverhalten der Kraftstoffeinspritzventile.
  • Wenn es eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern gibt, verschlechtern sich die Abgasemissionen auch dann, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die gesamte Brennkraftmaschine dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Wenn es eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern gibt, ist auch das in jedem Zylinder erzeugte Drehmoment verschieden, was zu einer Drehmomentschwankung führen kann. Es ist daher wünschenswert, jegliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern zu erfassen und zu korrigieren.
  • Ein denkbares Verfahren zum Erfassen einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern ist, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor anzuordnen, der das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem Zylinder erfasst. Der Einsatz dieses Verfahrens erhöht jedoch stark die Kosten, da es die gleiche Anzahl an Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren verlangt, wie es Zylinder gibt.
  • Das Japanische Patent Nr. 2689368 beschreibt eine Vorrichtung, die in einem zusammenlaufenden Abschnitt im Abgassystem einen einzelnen, in einem weiten Bereich arbeitenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor vorsieht, die die Zeit (d. h. Verzögerung) modelliert, die der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor braucht, um das aus jedem der Zylinder abgegebene Abgas zu erfassen, und die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders durch einen Observer abschätzt.
  • Gemäß der in dem obigen Japanischen Patent Nr. 2689368 beschriebenen Vorrichtung, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders abschätzt, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes einer Vielzahl von Zylindern mit einem einzelnen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor abgeschätzt werden. Allerdings gibt es verschiedene Einschränkungen, wenn es dazu kommt, die in dieser Publikation beschriebene Vorrichtung einzusetzen.
  • Eine solche Einschränkung ist, dass die Gastransportverzögerung von jedem Zylinder zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor eine konstante Verzögerung sein muss. Daher muss die Länge des Abgaskrümmers für jeden Zylinder gleichmäßig sein. Die tatsächliche Abgaskrümmerform so zu gestalten, dass sie diese Art von Einschränkung erfüllt, ist schwierig. Insbesondere ist es strukturell beinahe unmöglich, die Länge des Abgaskrümmers für jeden Zylinder in einem V-Motor gleichmäßig zu machen.
  • Eine andere Einschränkung ist, dass das Abgas von jedem Zylinder in einem Zustand durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor gehen muss, in dem es sich weitestgehend nicht mit dem Abgas von anderen Zylindern mischt. Daher ist die Stelle, an der der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor eingebaut werden kann, auf den zusammenlaufenden Abschnitt (Verbindungsabschnitt) im Abgassystem beschränkt.
  • Eine dritte Einschränkung ist, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor gegenüber dem aus jedem Zylinder kommenden Abgas empfindlich sein muss, das zu äußerst kurzen Zeitintervallen strömt. Das heißt, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor ein äußerst gutes (d. h. schnelles) Ansprechverhalten haben muss.
  • Verschiedene Einschränkungen wie die oben beschriebenen machen es in der Realität schwer, die in der obigen Publikation beschriebene Vorrichtung zu adaptieren, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedes Zylinders abschätzt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, die wenig Gestaltungseinschränkungen haben und die mit einem einfachen Aufbau eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern in einer Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Zylindern genau korrigieren können.
  • Eine erste Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine. Diese Vorrichtung enthält einen Wasserstoffsensor, eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten, einen Einspritzverhältnisänderungsabschnitt und einen Einspritzverhältniskorrekturabschnitt. Der Wasserstoffsensor ist stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine zusammenlaufen, und erzeugt ein Ausgangssignal gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas. Die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten sind in jedem der Vielzahl von Zylindern vorgesehen. Der Einspritzverhältnisänderungsabschnitt übt einen Einspritzverhältnisänderungsvorgang zum Ändern eines Kraftstoffeinspritzverhältnisses jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern im Zeitablauf aus, indem er die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten steuert, wenn die Brennkraftmaschine in einem Zustand arbeitet, in dem ein Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine konstant gehalten wird, während er dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant hält. Der Einspritzverhältniskorrekturabschnitt korrigiert das Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors während der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs, indem er die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten so steuert, dass der Wasserstoffgehalt in dem Abgas geringer als der Wasserstoffgehalt in dem Abgas vor der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs wird.
  • Gemäß diesem Aufbau kann der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas, das ein Gemisch der Abgase aus der Vielzahl von Zylindern ist, erfasst werden und kann das Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders so korrigiert werden, dass sich der Wasserstoffgehalt verringert. Eine Eigenschaft des Abgases der Brennkraftmaschine ist, dass der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas umso mehr abnimmt, je geringer die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern ist. Daher ist dieser Aufbau dazu imstande, die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern genau zu korrigieren, indem das Kraftstoffeinspritzverhältnis in jedem Zylinder so korrigiert wird, dass sich der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas verringert. Außerdem muss gemäß diesem Aufbau lediglich ein Wasserstoffsensor und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor für eine Vielzahl von Zylindern vorgesehen werden, was die Kosten wirksam senkt. Darüber hinaus gibt es keine Gestaltungseinschränkungen hinsichtlich der Form des Abgaskrümmers oder des Ansprechverhaltens des Wasserstoffsensors, was die Ausführung dieses Aufbaus einfach macht.
  • Bei der vorstehenden ersten Ausgestaltung kann der Einspritzverhältniskorrekturabschnitt einen Speicherabschnitt, der das Kraftstoffeinspritzverhältnis, wenn der Wasserstoffgehalt im Verlauf des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs bezogen auf jeden Zylinder am geringsten ist, als ein optimales Einspritzverhältnis speichert, und einen Korrekturabschnitt aufweisen, der das Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern auf das optimale Einspritzverhältnis für jeden Zylinder korrigiert, nachdem der Einspritzverhältnisänderungsvorgang geendet hat.
  • Gemäß diesem Aufbau wird das Kraftstoffeinspritzverhältnis, wenn der Wasserstoffgehalt im Verlauf des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs am geringsten ist, als das optimale Einspritzverhältnis für jeden Zylinder gespeichert. Nachdem der Einspritzverhältnisänderungsvorgang geendet hat, kann das derzeitige Kraftstoffeinspritzverhältnis in jedem Zylinder unter den Zylindern auf das optimale Einspritzverhältnis für jeden Zylinder korrigiert werden. Dadurch kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern noch genauer korrigiert werden.
  • Bei der obigen ersten Ausgestaltung kann der Einspritzverhältnisänderungsabschnitt im Einspritzverhältnisänderungsvorgang allmählich auf eine vorbestimmte Weise eine Kraftstoffeinspritzmenge eines einzelnen aus der Vielzahl von Zylindern ausgewählten Zielzylinders ändern und die Kraftstoffeinspritzmenge eines anderen Zylinders als des Zielzylinders auf eine Weise ändern, die bezüglich der vorbestimmten Weise, mit der die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders geändert wird, umgekehrt ist, sodass das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Vielzahl von Zylindern konstant bleibt.
  • Gemäß diesem Aufbau wird die Kraftstoffeinspritzmenge eines einzelnen, aus der Vielzahl von Zylindern ausgewählten Zielzylinders allmählich geändert (d. h. erhöht oder verringert) und wird die Kraftstoffeinspritzmenge eines anderen Zylinders in einer Weise geändert, die bezüglich der Weise, mit der die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders geändert (d. h. erhöht oder verringert) wird, umgekehrt ist, so dass das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine konstant bleibt. Dementsprechend kann ein noch genaueres optimales Einspritzverhältnis für jeden Zylinder gefunden werden. Dadurch kann eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern mit besonders hoher Genauigkeit korrigiert werden.
  • Bei der obigen ersten Ausgestaltung kann der Einspritzverhältnisänderungsabschnitt einen Musterspeicherabschnitt aufweisen, in dem eine Vielzahl von Mustern für Kraftstoffeinspritzverhältnisse unter der Vielzahl von Zylindern vorgespeichert sind, und kann der Einspritzverhältnisänderungsabschnitt im Einspritzverhältnisänderungsvorgang nacheinander ein Muster aus der Vielzahl von Mustern auswählen und dieses ausgewählte Muster auf die derzeitigen Kraftstoffeinspritzverhältnissen anwenden.
  • Gemäß diesem Aufbau wird, wenn der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, aus der Vielzahl von vorgespeicherten Kraftstoffeinspritzmustern nacheinander ein Muster ausgewählt und auf die derzeitigen Kraftstoffeinspritzverhältnisse angewandt. Dadurch können die optimalen Einspritzverhältnisse rasch gefunden werden.
  • Bei der vorstehenden ersten Ausgestaltung kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung außerdem einen Zulassungsabschnitt enthalten, der zulässt, dass der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, wobei der Zulassungsabschnitt zulassen kann, dass der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, wenn der Wasserstoffgehalt gemäß dem Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors verglichen mit einem vorbestimmten erlaubten Wasserstoffgehalt, der einem zulässigen Grenzwert einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen der Vielzahl von Zylindern entspricht, hoch ist.
  • Gemäß diesem Aufbau kann der Kraftstoffverhältnisänderungsvorgang nur dann zugelassen werden, wenn der von dem Wasserstoffsensor erfasste Wasserstoffgehalt höher als ein vorbestimmter erlaubter Wasserstoffgehalt ist, der einem zulässigen Grenzwert einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern entspricht. Daher kann eine Korrektursteuerung vermieden werden, wenn es ursprünglich keine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern gibt, wodurch verhindert werden kann, dass die Korrektursteuerung unnötig ausgeübt wird.
  • Bei der vorstehenden ersten Ausgestaltung kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung außerdem einen Sensordefekt-Feststellungsabschnitt enthalten, der feststellt, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn ein Ausgangssignalwert des Wasser stoffsensors außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, nachdem von dem Einspritzverhältniskorrekturabschnitt die Einspritzverhältniskorrektur ausgeführt worden ist.
  • Gemäß diesem Aufbau kann festgestellt werden, dass im Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors ein Defekt vorliegt, wenn sich der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors, nachdem die Einspritzverhältniskorrektur ausgeübt worden ist, außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs befindet. Wenn in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, kann er somit rasch erfasst werden und können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, wie etwa den Fahrer zu veranlassen, den Motor überprüfen zu lassen.
  • Eine zweite Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine. Diese Vorrichtung enthält einen Wasserstoffsensor, einen Abweichungskorrekturabschnitt und einen Sensordefekt-Feststellungsabschnitt. Der Wasserstoffsensor ist stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern zusammenlaufen, und erzeugt ein Ausgangssignal gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas. Der Abweichungskorrekturabschnitt übt eine Abweichungskorrektursteuerung aus, um beruhend auf dem Ausgangssignal von dem Wasserstoffsensor eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen der Vielzahl von Zylindern zu korrigieren. Der Sensordefekt-Feststellungsabschnitt stellt fest, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn sich der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs befindet, nachdem die Abweichungskorrektursteuerung ausgeführt worden ist.
  • Gemäß diesem Aufbau kann von dem Wasserstoffsensor der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas, das ein Gemisch der Abgase von der Vielzahl von Zylindern ist, erfasst werden und kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors korrigiert werden. Gemäß diesem Aufbau muss außerdem für die Vielzahl von Zylindern nur ein einziger Wasserstoffsensor vorgesehen werden, was die Kosten wirksam senkt. Darüber hinaus gibt es keine Gestaltungseinschränkungen hinsichtlich der Form des Abgaskrümmers oder des Ansprechverhaltens des Wasserstoffsensors, was die Ausführung dieses Aufbaus leicht macht. Des Weiteren kann gemäß diesem Aufbau festgestellt werden, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn sich der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors nicht innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs befindet, nachdem die Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung ausgeführt worden ist. Dadurch kann, wenn in dem Wasserstoffsensor ein Defekt auftritt, dieser rasch erfasst werden und können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, wie etwa den Fahrer zu veranlassen, den Motor überprüfen zu lassen.
  • Eine dritte Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine. Dieses Verfahren enthält die Schritte: Erzeugen eines Ausgangssignals gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas unter Verwendung eines Wasserstoffsensors, der stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet ist, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine zusammenlaufen; Ausüben eines Einspritzverhältnisänderungsvorgangs, der ein Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern im Zeitablauf ändert, indem er eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten, die in jedem der Vielzahl von Zylindern vorgesehen sind, steuert, wenn die Brennkraftmaschine in einem Zustand arbeitet, in dem ein Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine konstant gehalten wird, während er dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant hält; und Korrigieren des Kraftstoffeinspritzverhältnisses jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors während der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs, indem die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten so gesteuert wird, dass der Wasserstoffgehalt in dem Abgas geringer als der Wasserstoffgehalt in dem Abgas vor der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs wird.
  • Bei der obigen dritten Ausgestaltung kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren außerdem die Schritte enthalten: Speichern des Kraftstoffeinspritzverhältnisses, wenn der Wasserstoffgehalt im Verlauf des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs bezogen auf jeden Zylinder am geringsten ist, als ein optimales Einspritzverhältnis; und Korrigieren des Kraftstoffverhältnisses jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern auf das optimale Einspritzverhältnis für jeden Zylinder, nachdem der Einspritzverhältnisänderungsvorgang geendet hat.
  • Bei der obigen dritten Ausgestaltung kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren außerdem den folgenden Schritt enthalten: im Einspritzverhältnisänderungsvorgang allmähliches Ändern einer Kraftstoffeinspritzmenge eines einzelnen, aus der Vielzahl von Zylindern ausgewählten Zielzylinders auf eine vorbestimmte Weise und Ändern der Kraftstoffeinspritzmenge eines anderen Zylinders als des Zielzylinders auf eine Weise, die bezüglich der vorbestimmten Weise, mit der die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders geändert wird, umgekehrt ist, so dass das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Vielzahl von Zylindern konstant bleibt.
  • Bei der obigen dritten Ausgestaltung kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren außerdem die Schritte enthalten: Vorspeichern einer Vielzahl von Mustern an Kraftstoffeinspritzverhältnissen unter der Vielzahl von Zylindern; und im Einspritzverhältnisänderungsvorgang nacheinander Auswählen eines Musters aus der Vielzahl von Mustern und Anwenden dieses ausgewählten Musters auf die derzeitigen Kraftstoffeinspritzverhältnisse.
  • Bei der obigen dritten Ausgestaltung kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren außerdem den folgenden Schritt enthalten: Zulassen, dass der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, wenn der Wasserstoffgehalt gemäß dem Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors verglichen mit einem vorbestimmten erlaubten Wasserstoffgehalt, der einem zulässigen Grenzwert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen der Vielzahl von Zylindern entspricht, hoch ist.
  • Bei der obigen dritten Ausgestaltung kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren außerdem den Schritt enthalten: Feststellen, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn sich ein Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs befindet, nachdem die Einspritzverhältniskorrektur ausgeführt worden ist.
  • Eine vierte Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine. Dieses Verfahren enthält die Schritte: Erzeugen eines Ausgangssignals gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas unter Verwendung eines Wasserstoffsensors, der stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet ist, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern zusammenlaufen; Ausüben einer Abweichungskorrektursteuerung, um beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen der Vielzahl von Zylindern zu korrigieren; und Feststellen, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn sich der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs befindet, nachdem die Abweichungskorrektursteuerung ausgeführt worden ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen gleiche Ziffern verwendet werden, um ähnliche Elemente darzustellen, und die Folgendes zeigen:
  • 1 ist ein Schaubild des Aufbaus eines Systems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 ist eine Draufsicht im Rahmenformat, die eine Brennkraftmaschine in dem in 1 gezeigten System zeigt;
  • 3 ist eine Abbildung, die das Abgabeverhalten von Wasserstoff aus der Brennkraftmaschine zeigt;
  • 4 ist eine Abbildung, die den Zusammenhang zwischen dem Wasserstoffgehalt im Mischabgas und dem Grad einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern zeigt;
  • 5 ist eine Ansicht, die ein Verfahren gemäß einem Einspritzverhältnisänderungsvorgang gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine darstellt, die im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt wird;
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm einer Unterroutine, die im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt wird;
  • 8A und 8B sind Ansichten von Beispielen von Einspritzverhältnistabellen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine darstellt, die im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt wird;
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine darstellt, die in einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt wird; und
  • 11 ist eine Draufsicht im Rahmenformat, die eine V8-Brennkraftmaschine zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Es wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Zunächst wird der Aufbau eines Systems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die den Aufbau des Systems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 2 ist eine Draufsicht im Rahmenformat, die eine Brennkraftmaschine in dem in 1 gezeigten System zeigt. Wie in 1 gezeigt ist, enthält das System in diesem Ausführungsbeispiel eine Viertakt-Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern hat. 1 zeigt einen Querschnitt eines dieser Zylinder. In der folgenden Beschreibung ist die Brennkraftmaschine 10 ein Reihenmotor mit vier Zylindern, die mit #1, #2, #3 und #4 bezeichnet werden.
  • Jeder Zylinder der Brennkraftmaschine 10 ist mit einer Ansaugöffnung 11 und einer Austrittsöffnung 12 versehen. Die Ansaugöffnung 11 jedes Zylinders steht über einen nicht gezeigten Ansaugkrümmer mit einem einzelnen Ansaugdurchlass 13 in Verbindung. Ebenso steht, wie in 2 gezeigt ist, die Austrittsöffnung 12 jedes Zylinders über einem Abgaskrümmer 15 mit einem einzelnen Abgasdurchlass 14 in Verbindung.
  • In dem Ansaugdurchlass 13 ist ein Luftmengenmesser 16 angeordnet. Dieser Luftmengenmesser 16 erfasst die in den Ansaugdurchlass 13 strömende Luftmenge, d. h. die in die Brennkraftmaschine 10 strömende Ansaugluftmenge. Stromabwärts vom Luftmengenmesser 16 ist ein Drosselventil 18 angeordnet. Dieses Drosselventil 18 ist ein elektronisch gesteuertes Drosselventil, das von einem Drosselmotor 20 beruhend auf einem Gaspedalniederdrückbetrag oder dergleichen angetrieben wird. Nahe dem Drosselventil 18 ist ein Drosselstellungssensor 22 angeordnet, der den Drosselöffnungsbetrag erfasst. Der Gaspedalniederdrückbetrag wird von einem Gaspedalstellungssensor 24 erfasst, der nahe an einem Gaspedal vorgesehen ist.
  • In der Ansaugöffnung 11 jedes Zylinders ist ein Kraftstoffeinspritzventil 26 zum Einspritzen eines Kraftstoffs wie Benzin angeordnet. Die Brennkraftmaschine ist nicht auf einen wie in der Zeichnung gezeigten Öffnungseinspritzmotor beschränkt. Sie kann auch ein Zylindereinspritzmotor sein, bei dem Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird. Darüber hinaus können Öffnungseinspritzung und Zylindereinspritzung auch kombiniert werden.
  • Darüber hinaus sind in jedem Zylinder ein Einlassventil 28 und ein Auslassventil 29 sowie eine Zündkerze 30 zum Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Brennkammer angeordnet.
  • Nahe einer Kurbelwelle 36 der Brennkraftmaschine 10 ist ein Kurbelwinkelsensor 38 zum Erfassen des Drehwinkels der Kurbelwelle 36 vorgesehen. Der Kurbelwinkelsensor 38 ist ein Sensor, der jedes Mal, wenn sich die Kurbelwelle um einen vorbestimmten Drehwinkel dreht, zwischen einem Hi-Ausgangssignal und einem Lo-Ausgangssignal schaltet. Gemäß dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 38 können die Drehposition der Kurbelwelle sowie die Motordrehzahl NE und dergleichen erfasst werden.
  • In dem Abgasdurchlass 14 der Brennkraftmaschine 10 ist ein Katalysator 42 angeordnet, der Abgas reinigt. Stromaufwärts von dem Katalysator sind ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 und ein Wasserstoffsensor 46 angeordnet. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 ist ein Sensor, der ein Signal ausgibt, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases angibt, das an der Stelle des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 44 vorbeigeht. Der Wasserstoffsensor 46 ist ein Sensor, der ein Signal ausgibt, das den Gehalt an Wasserstoff (H2) in dem Abgas angibt, das an der Stelle des Wasserstoffsensors 46 vorbeigeht.
  • Wie in 2 gezeigt ist, sind der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 und der Wasserstoffsensor 46 stromabwärts von einem Verbindungsabschnitt (zusammen laufenden Abschnitt) des Abgaskrümmers 15 angeordnet. An den Stellen, an denen der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 und der Wasserstoffsensor 46 angeordnet sind, geht Abgas vorbei, das ein gleichmäßiges Gemisch der von jedem der Zylinder abgegebenen Abgase ist. Im Folgenden wird dieses Gas, das ein Gemisch der von jedem der Zylinder abgegebenen Abgase ist, als „Mischabgas" bezeichnet.
  • Außerdem enthält das in 1 gezeigte System eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) 50, mit der die verschiedenen oben beschriebenen Sensoren und Stellglieder verbunden sind. Die ECU 50 ist dazu in der Lage, basierend auf den Ausgangssignalen dieser Sensoren den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 zu steuern.
  • Im Folgenden werden die Charakteristika des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Zunächst wird das Wasserstoffabgabeverhalten beschrieben. Typischerweise wird in dem Abgas der Brennkraftmaschine durch eine Verbrennungsreaktion zwischen Kraftstoff und Luft Wasserstoffgas erzeugt. 3 zeigt das Wasserstoffabgabeverhalten der Brennkraftmaschine. In 3 stellt die horizontale Achse das Luft-Kraftstoff-Verhältnis L/K des Luft-Kraftstoff-Gemisches dar, das zur Verbrennung zugeführt wird, während die vertikale Achse den Wasserstoffgehalt im Abgas darstellt. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, befindet sich der Wasserstoffgehalt im Abgas auf der mageren Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nahe bei null und nimmt rasch zu, je fetter das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezogen auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. In dem System gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Wasserstoffsensor 46 in der Lage, den Wasserstoffgehalt im Mischabgas zu erfassen.
  • Als Nächstes wird die Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Das System dieses Ausführungsbeispiels kann beruhend auf der von dem Luftmengenmesser 16 erfassten Ansaugluftmenge die Kraftstoffeinspritzmenge berechnen, die benötigt wird, um ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen. Des Weiteren kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt werden, indem die Kraftstoffeinspritzmenge beruhend auf dem von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird. Diese Art von Steuerung erlaubt es, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der gesamten Brennkraftmaschine 10 (nachstehend einfach als „Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis" bezeichnet) genau zu steuern. Beim Steuern des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis normalerweise auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert, damit der Katalysator 42 das Abgas wirksam reinigt. In der folgenden Beschreibung steuert die ECU 50 das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis so, dass es das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird.
  • Als Nächstes wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern beschrieben. Wie oben beschrieben wurde, kann das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in diesem Ausführungsbeispiel auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert werden. Allerdings sind in der Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern hat, die Längen und Formen der Ansaugrohre im Allgemeinen nicht alle genau die gleichen, so dass die Zylinderansaugluftmengen nicht in allen Zylindern genau die gleichen sind. Außerdem führen individuelle Unterschiede beim den Charakteristika der Kraftstoffeinspritzventile 26 zu Kraftstoffeinspritzmengen, die nicht für alle Zylinder genau die gleichen sind. Daher kommt es auch dann, wenn das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird, gewöhnlich dennoch zu einer gewissen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern. In diesem Ausführungsbeispiel kann, wie unten beschrieben wird, die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors 46 verringert werden.
  • 4 ist eine Abbildung, die den Zusammenhang zwischen dem Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad zwischen den Zylindern zeigt. Wie oben beschrieben wurde, kann der Wasserstoffsensor 46 in diesem Ausführungsbeispiel den Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas erfassen, das den kombinierten Abgasen aus allen Zylindern entspricht.
  • Sollte es eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern geben, wenn das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird, ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einigen Zylindern mager (diese Zylinder werden auch als „magere Zylinder" bezeichnet), während das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in anderen Zylindern fett ist (diese Zylinder werden auch als „fette Zylinder" bezeichnet). Wasserstoff wird aus diesen Zylindern mit fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnissen abgegeben. Da das Mischabgas in diesem Fall eine bestimmte Menge Wasserstoff enthält, ist daher auch der von dem Wasserstoffsensor 46 erfasste Wasserstoffgehalt etwas erhöht. Je höher der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad zwischen den Zylindern ist, umso fetter sind die fetten Zylinder. Dadurch nimmt die abgegebene Wasserstoffmenge noch mehr zu, wodurch sich der Wasserstoffgehalt im Mischabgas erhöht.
  • Wenn im Gegensatz dazu das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird und es keine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern gibt, d. h. wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der von allen Zylindern abgegebenen Abgase alle korrekt dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechen, wird von den Zylindern beinahe kein Wasserstoff abgegeben. In diesem Fall sollte daher der Wasserstoffgehalt im Mischabgas äußerst gering sein.
  • Aus dem oben Genannten ergibt sich der folgende in 4 gezeigte Zusammenhang: Der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas nimmt umso mehr zu, je größer der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad zwischen den Zylindern ist. Mit Hilfe dieses Zusammenhangs ist es möglich, nach einem Zustand zu suchen, in dem die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern gering ist. Und zwar wird während eines stabilen Betriebs das Kraftstoffeinspritzmengenverhältnis in jedem Zylinder allmählich geändert, während das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis beim stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis gelassen wird. Dieser Vorgang wird als „Einspritzverhältnisänderungsvorgang" bezeichnet. Während dieser Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, wird der Wasserstoffgehalt sukzessiv vom Wasserstoffsensor 46 erfasst. Das Einspritzverhältnis, wenn der geringste Wasserstoffgehalt erfasst wird, wird als das Einspritzverhältnis mit der geringsten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern festgelegt.
  • 5 ist eine Ansicht, die ein Verfahren für den Einspritzverhältnisänderungsvorgang in diesem Ausführungsbeispiel darstellt. Das Balkendiagramm in 5A gibt die Kraftstoffeinspritzmenge in jedem Zylinder #1 bis #4 vor, während und nach dem Einspritzverhältnisänderungsvorgang an. Außerdem zeigt 5B die Änderung beim Luft-Kraftstoff-Verhältnis pro Zylinder während der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs. 5C zeigt die Änderung beim Wasserstoffgehalt im Mischabgas während der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs.
  • Im Einspritzverhältnisänderungsvorgang dieses Ausführungsbeispiels wird ein beliebiger Zylinder ausgewählt (nachfolgend wird dieser ausgewählte Zylinder auch als „Zielzylinder" bezeichnet), und die Einspritzmenge für diesen Zylinder wird dann allmählich erhöht oder verringert. Gleichzeitig werden die Kraftstoffeinspritzmengen der anderen Zylinder verringert oder erhöht, um das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant zu halten.
  • Die in den 5A bis 5C gezeigten Beispiele stellen einen Fall dar, bei dem der Zylinder #3 der Zielzylinder ist. Wie in dem Balkendiagramm auf der linken Seite in 5A gezeigt ist, ist die Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3 dabei vor dem Start des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs über das Niveau des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses hinaus erhöht, während die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4 um einen entsprechenden Betrag unter das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis verringert sind, so dass die Summe der Verringerungsbeträge der Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4 unterhalb des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gleich dem Erhöhungsbetrag der Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3 über das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis hinaus ist. Um die Beschreibung zu vereinfachen, sind die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4 alle die gleichen. Bevor die Ausführung des Vorgangs beginnt, ist die Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3 um einen vorbestimmten Betrag „D" größer als die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4.
  • Vor dem Start des Vorgangs ist, wie in 5B gezeigt ist, nur der Zylinder #3 fett, so dass von diesem Zylinder #3 Wasserstoff abgegeben wird. Daher ist der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas, wie in 5C gezeigt ist, verhältnismäßig hoch.
  • Ausgehend von diesem Zustand wird die Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3 allmählich verringert und werden die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4 jeweils um ein Drittel des Betrags, um den die Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3 verringert wurde, erhöht. Dadurch wird die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge konstant gehalten, so dass auch das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant gehalten wird.
  • Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge jedes Zylinders auf die oben beschriebene Weise allmählich geändert wird, nähert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders #3, wie in 5B gezeigt ist, dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Daher verringert sich die von dem Zylinder #3 abgegebene Wasserstoffmenge. Andererseits sind die Zylinder #1, #2 und #4 immer noch mager und geben somit beinahe keinen Wasserstoff ab. Dadurch verringert sich mit abnehmender Menge des von dem Zylinder #3 abgegebenen Wasserstoffs der Wasserstoffgehalt im Mischabgas.
  • Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3 und die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4 gleich sind, befinden sich alle Zylinder, wie in dem Säulendiagramm in der Mitte von 5A gezeigt ist, beim stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Zu diesem Zeitpunkt wird von den Zylindern beinahe kein Wasserstoff abgegeben, so dass der Wasserstoffgehalt im Mischabgas am geringsten ist.
  • Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge jedes Zylinders über diesen Zustand hinaus geändert wird, wird die Einspritzmenge des Zylinders #3 geringer als das Niveau des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und werden die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4 größer als das Niveau des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Wenn dies geschieht, beginnt Wasserstoff, von den Zylindern #1, #2 und #4 abgegeben zu werden, so dass der Wasserstoffgehalt im Mischabgas umkehrt und sich zu erhöhen beginnt.
  • Sobald das Änderungsverhältnis der Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, endet der oben beschriebene Einspritzverhältnisänderungsvorgang. Wenn die Routine endet, ist die Kraftstoffeinspritzmenge des Zylinders #3, wie in dem Säulendiagramm auf der rechten Seite von 5A gezeigt ist, um einen Betrag von „D/3" geringer als die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4.
  • Wie oben beschrieben wurde, entspricht das Einspritzverhältnis, wenn der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas während des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs minimal ist, einem Einspritzverhältnis, bei dem die geringste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern vorliegt. Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Kraftstoffeinspritzmengenverhältnis jedes Zylinders, wenn der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas minimal ist (nachstehend als „optimales Einspritzverhältnis" bezeichnet), gespeichert. Nach dem Ende des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs wird das derzeitige Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders auf das gespeicherte optimale Einspritzverhältnis korrigiert. Dadurch kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern korrigiert werden.
  • In dem Beispiel, das in den 5A bis 5C gezeigt ist, sind die Kraftstoffeinspritzmengen der Zylinder #1, #2 und #4 alle gleich, bevor die Kraftstoffverhältnisänderungsroutine gestartet wird. Daher konnte die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern auf beinahe null gesenkt werden, indem der Einspritzverhältnisänderungsvorgang nur mit dem Zylinder #3 als dem Zielzylinder ausgeübt wurde. Wenn im Gegensatz dazu die Kraftstoffeinspritzmenge jedes Zylinders variiert, bevor der Einspritzverhältnisänderungsvorgang beginnt, kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern auf beinahe null verringert werden, indem der Einspritzverhältnisänderungsvorgang mit jedem nacheinander als Zielzylinder ausgewählten Zylinder ausgeübt wird.
  • Als Nächstes wird die ausführliche Routine im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die 6 und 7 sind Ablaufdiagramme von Routinen, die in diesem Ausführungsbeispiel von der ECU 50 ausgeführt werden, um die obige Funktionsweise zu realisieren. Die in 6 gezeigte Routine wird ausgeführt, wenn ein Einspritzverhältniskorrektur-Forderungsflag, das später beschrieben wird, eingeschaltet ist.
  • Gemäß der in 6 gezeigten Routine wird zunächst festgestellt, ob die Brennkraftmaschine 10 stabil arbeitet (Schritt 100). Genauer gesagt wird festgestellt, ob zeitliche Änderungen von jeweils der Motordrehzahl NE, dem Lastfaktor (Luftmenge) und einem Steuerungsziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, in dem sie als im Wesentlichen konstant angesehen werden können. Der Lastfaktor kann beruhend auf dem Drosselöffnungsbetrag oder einem Ansaugrohrunterdruck berechnet werden.
  • Während übermäßiger Arbeit der Brennkraftmaschine 10 tendiert das Luft-Kraftstoff-Verhältnis dazu, sich unverzüglich zu ändern, so dass dies kein passender Zeitpunkt ist, um die Steuerung zum Korrigieren einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern auszuüben. Wenn daher im Schritt 100 festgestellt wird, dass die Brennkraftmaschine 10 nicht stabil arbeitet, wird die Steuerung zur Korrektur der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung nicht ausgeübt und endet dieser Ablauf der Routine direkt. Falls dagegen im Schritt 100 festgestellt wird, dass die Brennkraftmaschine 10 stabil arbeitet, dann erfasst der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und erfasst der Wasserstoffsensor 46 den Wasserstoffgehalt im Mischabgas (Schritt 102).
  • Als Nächstes wird festgestellt, ob der im Schritt 102 erfasste Wasserstoffgehalt über einen erlaubten Wasserstoffgehalt für das im Schritt 102 erfasste Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis hinausgeht (Schritt 104). Dabei ist der erlaubte Wasserstoffgehalt ein Wasserstoffgehaltwert, der einem zulässigen Grenzwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrads zwischen den Zylindern entspricht. Der erlaubte Wasserstoffgehalt ändert sich abhängig von dem Wert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. In der ECU 50 ist eine Tabelle oder ein Funktionsausdruck gespeichert, der den Zusammenhang zwischen dem Wert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und dem erlaubten Wasserstoffgehalt definiert, der diesem Wert des Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses entspricht. Die obige Feststellung erfolgt im Schritt 104 unter Bezugnahme auf diese Tabelle oder diesen Funktionsausdruck, nachdem der erlaubte Wasserstoffgehalt für das erfasste Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelt worden ist.
  • Falls der von dem Wasserstoffsensor 46 erfasste Wasserstoffgehalt im Schritt 104 kleiner als oder gleich hoch wie der erlaubte Wasserstoffgehalt ist, kann festgestellt werden, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad zwischen den Zylindern auch im derzeitigen Zustand innerhalb der zulässigen Grenzen liegt. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, die Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung auszuüben, so dass dieser Ablauf der Routine direkt endet. Falls der erfasste Wasserstoffgehalt jedoch den erlaubten Wasserstoffgehalt überschreitet, wird die Steuerung zum Korrigieren des Einspritzverhältnisses (nachstehend auch als „Einspritzverhältniskorrektursteuerung" bezeichnet) ausgeübt, um die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern zu korrigieren (Schritt 106).
  • Im Schritt 106 wird die in 7 gezeigte Unterroutine ausgeführt. Zunächst wird der Zielzylinder des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs ausgewählt (Schritt 110). Und zwar wird zum Beispiel zunächst der Zylinder #1 ausgewählt, falls der Einspritzverhältnisänderungsvorgang in der Reihenfolge vom Zylinder #1 zum Zylinder #4 ausgeübt werden soll. Dann wird im Schritt 110 des nächsten Ablaufs der Zylinder #2 ausgewählt und so weiter und so fort.
  • Falls die Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung während des letzten Ablaufs unterbrochen wurde und folglich nicht abgeschlossen wurde, kann außerdem im nächsten Ablauf der Zylinder, der der Zielzylinder war, als die Steuerung unterbrochen wurde, als erstes ausgewählt werden.
  • Als Nächstes wird mit dem Zylinder, der im Schritt 110 als Zielzylinder ausgewählt wurde, nach dem optimalen Einspritzverhältnis gesucht (Schritt 112). Im Schritt 112 wird zunächst der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt. Dieser Einspritzverhältnisänderungsvorgang ist ein Vorgang, wie er unter Bezugnahme auf die 5A bis 5C beschrieben wurde. Das heißt, dass die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders allmählich geändert wird, während die Einspritzmengen der anderen Zylinder in umgekehrter Weise geändert werden, um das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (d. h. die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge) konstant zu halten.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist der Änderungsbereich der Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders (nachstehend als „Suchbereich" bezeichnet) ein vorbestimmter Bereich (innerhalb von beispielsweise ±5%), der um die Kraftstoffeinspritzmenge vor dem Start der Suche herum zentriert ist. Der vorbestimmte Bereich wird vorab gemäß einem mutmaßlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad eingestellt. Alternativ kann der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad anhand des vor dem Start der Suche erfassten Wasserstoffgehalts abgeschätzt und die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders innerhalb eines Bereichs geändert werden, der den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad enthält.
  • Während die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders allmählich auf die oben beschriebene Weise geändert wird, erfasst der Wasserstoffsensor sukzessiv den Wasserstoffgehalt und wird das Einspritzverhältnis des Zielzylinders, wenn der Wasserstoffgehalt am geringsten ist, im Schritt 112 gespeichert.
  • Als Nächstes wird festgestellt, ob das im Schritt 112 gespeicherte Einspritzverhältnis entweder einem oberen Grenzwert oder einem unteren Grenzwert des Suchbereichs entspricht (Schritt 114). Wenn die Feststellung positiv ist, kann festgestellt werden, dass das optimale Einspritzverhältnis, bei dem der Wasserstoffgehalt minimal ist, außerhalb des Suchbereichs liegt. In diesem Fall wird der Suchbereich daher verschoben und erneut eine Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnis durchgeführt, und zwar genauso wie im Schritt 112 (Schritt 116). Falls der letzte Suchbereich zum Beispiel ein Bereich von ±5% war und das Einspritzverhältnis, bei dem der Wasserstoffgehalt minimal war, einem oberen Grenzwert (+5%) dieses Suchbereichs entsprach, dann wird der neue Suchbereich im Schritt 116 auf +5 bis +15% eingestellt. Falls umgekehrt das Einspritzverhältnis, bei dem der Wasserstoffgehalt minimal war, einem unteren Grenzwert (–5%) des Suchbereichs entsprach, dann wird der neue Suchbereich auf –5 bis –15% eingestellt.
  • Wenn Schritt 116, d. h. die Wiederholungssuche nach dem optimalen Einspritzverhältnis, ausgeführt wird, wird erneut Schritt 114 ausgeführt. Das heißt, dass bei der Wiederholungssuche nach dem optimalen Einspritzverhältnis festgestellt wird, ob das für den minimalen Wasserstoffgehalt gespeicherte Einspritzverhältnis entweder dem oberen Grenzwert oder dem untern Grenzwert des Suchbereichs entspricht.
  • Falls jedoch im Schritt 114 festgestellt wird, dass das für den minimalen Wasserstoffbereich gespeicherte Einspritzverhältnis bei der Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnis weder dem oberen Grenzwert noch dem unteren Grenzwert des Suchbereichs entspricht, dann kann festgestellt werden, dass das gespeicherte Einspritzverhältnis das optimale Einspritzverhältnis ist. In diesem Fall wird daher das derzeitige Einspritzverhältnis für jeden Zylinder auf das optimale Einspritzverhältnis korrigiert (Schritt 118). Dieser Schritt erreicht das optimale Einspritzverhältnis und senkt somit die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern.
  • Als Nächstes wird festgestellt, ob ein Wasserstoffgehaltminimalwert, der bei der Sache nach dem optimalen Einspritzverhältnis gefunden wurde, kleiner als oder gleich hoch wie der erlaubte Wasserstoffgehalt ist (Schritt 120). Dieser erlaubte Wasserstoffgehalt ist der gleiche Wert, wie er oben bezüglich Schritt 104 beschrieben wurde.
  • Falls der Wasserstoffgehaltminimalwert im Schritt 120 den erlaubten Wasserstoffgehalt überschreitet, kann festgestellt werden, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern noch außerhalb der zulässigen Grenzen liegt. In diesem Fall wird dann festgestellt, ob die Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnis und die Einspritzverhältniskorrektur für alle Zylinder geendet hat (Schritt 122). Falls es noch immer einen Zylinder gibt, der noch nicht als Zielzylinder bezeichnet worden ist, werden die Schritte 110 und danach erneut ausgeübt. Dadurch kann eine weitere Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnis und die Einspritzverhältniskorrektur mit einem der übrigen Zylinder als Zielzylinder ausgeübt werden.
  • Falls dagegen im Schritt 120 festgestellt wird, dass der Wasserstoffgehaltminimalwert kleiner als oder gleich hoch wie der erlaubte Wasserstoffgehalt ist, kann festgestellt werden, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern bereits auf kleiner als oder gleich hoch wie der zulässige Grenzwert korrigiert worden ist. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, mit den übrigen, als Zielzylinder bezeichneten Zylindern eine Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnis auszuüben, so dass dieser Ablauf der Einspritzverhältniskorrektursteuerung endet (Schritt 124). Wenn schließlich im Schritt 122 festgestellt wird, dass die Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnis und die Einspritzverhältniskorrektur für alle Zylinder geendet hat, ist keine weitere Einspritzverhältniskorrektur notwendig, so dass dieser Ablauf der Einspritzverhältniskorrektursteuerung endet (Schritt 124).
  • Sobald die Einspritzverhältniskorrektursteuerung endet, wird das Einspritzverhältniskorrektur-Forderungsflag ausgeschaltet (Schritt 126). Das Einspritzverhältniskorrektur-Forderungsflag wird erneut nach einer vorbestimmten Zeitdauer (z. B. nach dem Fahren einer vorbestimmten Strecke) durch einen Schritt in einer anderen Routine eingeschaltet. Wenn das Einspritzverhältniskorrektur-Forderungsflag eingeschaltet ist, wird zugelassen, dass die in 6 gezeigte Routine ausgeführt wird. Dies ermöglicht es, dass die Einspritzverhältniskorrektursteuerung zeitgerecht und nicht unnötig ausgeübt wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht die Ausführung einer Einspritzverhältniskorrektursteuerung, wie sie oben beschrieben wurde, dass eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen Zylindern verringert wird, wodurch Abgasemissionen verbessert werden.
  • So ermöglicht bei diesem Ausführungsbeispiel insbesondere die Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnis für einen anderen Zylinder, wenn die Zylinder einer nach dem andern als Zielzylinder bezeichnet werden, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern genau korrigiert wird.
  • In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann der Einspritzverhältnisänderungsvorgang im Schritt 112 auch als ein „Einspritzverhältnisänderungsabschnitt" angesehen werden, und der Vorgang des Speicherns des optimalen Einspritzverhältnisses im Schritt 112 und der Vorgang im Schritt 118 können auch als „Einspritzverhältniskorrekturabschnitt" angesehen werden.
  • Außerdem kann in dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Vorgang im Schritt 114 als „Einspritzverhältnisspeicherabschnitt" angesehen werden, der Vorgang im Schritt 118 kann als „Korrekturabschnitt" angesehen werden, und der Schritt im Schritt 104 kann als „Zulassungsabschnitt" angesehen werden.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 8A, 8B und 9 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass Teile, die die gleichen sind, entfallen oder vereinfacht werden. Das System gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann durch die ECU 50 realisiert werden, die unter Verwendung des in den 1 und 2 gezeigten Hardwareaufbaus die Routinen ausführt, die in 6 und 9, die später beschrieben wird, gezeigt sind.
  • Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Weise, in der der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeübt wird. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel nach dem optimalen Einspritzverhältnis gesucht wird, wird das Einspritzverhältnis jedes Zylinders gemäß einer Einspritzverhältnistabelle geändert, die eine Vielzahl von Einspritzverhältnismustern angibt.
  • Die 8A und 8B zeigen jeweils ein Beispiel einer Einspritzverhältnistabelle.
  • Wie in 8 gezeigt ist, sind in den Einspritzverhältnistabellen mehrere Einspritzverhältnismuster vorbereitet. Jedes Einspritzverhältnismuster enthält vier Koeffizienten, die Einspritzverhältnisse für die Zylinder #1 bis #4 angeben. Wenn der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeübt wird, werden die Einspritzverhältnismuster eines nach dem andern aus der Einspritzverhältnistabelle gewählt. Ein in dem ausgewählten Einspritzverhältnismuster angegebener Koeffizient wird dann mit der Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Zylinder multipliziert, die durch die Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung berechnet wurde, und die sich ergebende Kraftstoffeinspritzmenge wird dann vom Kraftstoffeinspritzventil 26 jedes Zylinders als die Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Zylinder eingespritzt.
  • Während das Einspritzverhältnismuster nacheinander auf diese Weise gewechselt wird, erfasst der Wasserstoffsensor 46 den Wasserstoffgehalt und wird eine Suche nach dem optimalen Einspritzverhältnismuster mit dem geringsten Wasserstoffgehalt durchgeführt. Das optimale Einspritzverhältnismuster ist ein Muster an Einspritzverhältnissen, bei dem die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern am geringsten ist. Daher kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern dann mit Hilfe des optimalen Einspritzverhältnismusters korrigiert werden.
  • Der Durchschnittswert der vier Koeffizienten des Einspritzverhältnismusters in der Einspritzverhältnistabelle ist 1,0. Daher ist die Gesamteinspritzmenge auch dann, wenn sich das Einspritzverhältnismuster ändert, konstant, so dass das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant gehalten werden kann.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Optimierung für jeden Zylinder, indem die Zylinder einer nach dem andern als Zielzylinder bezeichnet werden und ihr Einspritzverhältnis allmählich geändert wird. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Optimierung dagegen gleichzeitig für alle Zylinder ausgeübt werden. Außerdem wird das beste Muster aus einer begrenzten Anzahl von Einspritzverhältnismustern ausgewählt, so dass die optimalen Einspritzverhältnisse rasch gefunden werden können.
  • Unter dem Gesichtspunkt, die Genauigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungskorrektur zu verbessern und die Korrektursteuerung schneller zu machen, enthält die Einspritzverhältnistabelle vorzugsweise eine große Anzahl an Abweichungsmustern, die wahrscheinlich auftreten, und zwar gemäß der Tendenz der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung, die empirisch ermittelt wurde.
  • Wenn sich zum Beispiel hinsichtlich des Ansaugverhaltens der Brennkraftmaschine 10 herausstellt, dass das Ansaugverhalten der Zylinder #2 und #3 im Vergleich tendenziell schlechter ist, nimmt die Luftmenge in den Zylindern #2 und #3 tendenziell ab, so dass angenommen werden kann, dass diese Zylinder leicht fett werden. In diesem Fall ist es, wie in 8A gezeigt ist, vorzuziehen, dass die Einspritzverhältnistabelle eine große Anzahl an Mustern enthält, bei denen die Einspritzkoeffizienten für die Zylinder #2 und #3 geringer als die für die Zylinder #1 und #4 sind.
  • In der in 8A gezeigten Einspritzverhältnistabelle ist jedes Einspritzverhältnismuster mit den Einspritz koeffizienten für die Zylinder so eingestellt, dass sie sich in Schritten von ungefähr 1% (d. h. 0,01) ändern. Diese Schrittbreite ist jedoch nicht auf 1% beschränkt. Wenn zum Beispiel vorher offenkundig ist, dass der Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas im Wesentlichen unbeeinflusst bleibt, bis die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern größer als oder gleich hoch wie 2% ist, kann die Schrittbreite der Einspritzverhältnismuster auf 2% (d. h. 0,02) eingestellt werden.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm einer Routine, die in diesem Ausführungsbeispiel von der EcU 50 ausgeführt wird, um die oben beschriebene Funktionsweise zu realisieren. Wenn in diesem Ausführungsbeispiel der Vorgang im Schritt 106 in der oben beschriebenen und in 6 gezeigten Routine ausgeführt wird, wird anstelle der oben beschriebenen und in 7 gezeigten Unterroutine die in 9 gezeigte Unterroutine ausgeführt.
  • In der in 9 gezeigten Routine werden zunächst die Nummer des verwendeten Einspritzverhältnismusters und der Wasserstoffgehalt, der von dem Wasserstoffsensor 46 am derzeitigen Punkt, d. h. vor Ausführung der Einspritzverhältniskorrektur, erfasst wurde, gespeichert (Schritt 130). Beim Start des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs wird als Nächstes aus der Einspritzverhältnistabelle das Einspritzverhältnismuster ausgewählt, das als erstes auszuwählen ist. Das hierbei ausgewählte Startmuster kann das erste aufgeführte Muster in der Abfolge der Einspritzverhältnistabelle sein, wenn die Einspritzverhältniskorrektursteuerung neu ausgeübt wird. Zudem kann bei einer Rückkehr zu der Einspritzverhältniskorrektursteuerung, die während des letzten Ablaufs unterbrochen wurde, das Muster, das verwendet worden war, als die Steuerung unterbrochen wurde, ausgewählt werden.
  • Als Nächstes werden dann die Einspritzverhältnismuster in der Einspritzverhältnistabelle in der Reigenfolge, die mit dem im Schritt 132 ausgewählten Startmuster beginnt, ausgewählt (Schritt 134). Das ausgewählte Einspritzverhältnismuster schlägt sich in der derzeitigen Kraftstoffeinspritzmenge jedes Zylinders nieder. Während das Einspritzverhältnis für jeden Zylinder folgerichtig gemäß der Einspritzverhältnistabelle geändert wird, erfasst der Wasserstoffsensor 46 zudem im Schritt 134 sukzessiv den Wasserstoffgehalt und werden der Gehaltwert, wenn der Wasserstoffgehalt am geringsten ist, sowie die Nummer des Einspritzverhältnismusters zu diesem Zeitpunkt gespeichert.
  • Wenn alle Muster in der Einspritzverhältnistabelle ausgewählt worden sind oder wenn der Vorgang im Schritt 134 unterbrochen worden ist, weil sich zum Beispiel der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 von einem stabilen Zustand zu einem übermäßigen Zustand verschoben hat, wird dann festgestellt, ob der im Schritt 134 gespeicherte Wasserstoffminimalwert geringer als der im Schritt 130 gespeicherte ursprüngliche Wasserstoffgehalt ist (Schritt 136). Falls der Wasserstoffgehaltminimalwert im Schritt 134 geringer ist, kann festgestellt werden, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung mit dem Einspritzverhältnismuster im Schritt 134 geringer ist, als sie bei dem ursprünglichen Einspritzverhältnismuster ist. In diesem Fall wird daher das im Schritt 134 gespeicherte Einspritzverhältnismuster verwendet, um danach die Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Zylinder zu berechnen (Schritt 138).
  • Falls andererseits im Schritt 136 der ursprüngliche Wasserstoffgehalt geringer ist, dann kann festgestellt werden, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung mit dem im Schritt 130 gespeicherten ursprünglichen Einspritzverhältnismuster geringer ist. In diesem Fall wird daher das im Schritt 130 gespeicherte ursprüngliche Einspritzverhältnismuster verwendet, um danach die Kraftstoffeinspritzmenge jedes Zylinders zu berechnen (Schritt 140).
  • Nachdem die Kraftstoffeinspritzmenge entweder im Schritt 138 oder im Schritt 140 berechnet worden ist, endet dieser Ablauf der Einspritzverhältniskorrektursteuerung (Schritt 142). Selbst wenn es ursprünglich eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern gegeben hat, kann diese Einspritzverhältniskorrektursteuerung jene Abweichung korrigieren.
  • Sobald die Einspritzverhältniskorrektursteuerung endet, wird das Einspritzverhältniskorrektur-Forderungsflag ausgeschaltet (Schritt 144). Das Einspritzverhältniskorrektur-Forderungsflag wird genauso wie im ersten Ausführungsbeispiel nach einer vorbestimmten Zeitdauer durch einen Schritt in einer anderen Routine erneut eingeschaltet.
  • In dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel kann der Vorgang des folgerichtigen Änderns des Einspritzverhältnismusters im Schritt 134 auch als ein „Einspritzverhältnisänderungsabschnitt" angesehen werden, und der Vorgang des Speicherns des Einspritzverhältnismusters im Schritt 134, wenn der Wasserstoffgehalt am geringsten ist, kann zusammen mit dem Vorgang im Schritt 138 auch als „Einspritzverhältniskorrekturabschnitt" angesehen werden.
  • Außerdem kann in dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der Vorgang im Schritt 134 auch als „Einspritzverhältnisspeicherabschnitt" angesehen werden, und der Vorgang im Schritt 138 kann auch als „Korrektur abschnitt" angesehen werden. Des Weiteren kann die ECU 50 auch als ein „Musterspeicherabschnitt" angesehen werden.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass Teile, die die gleichen sind, entfallen oder vereinfacht werden.
  • Wenn in diesem Ausführungsbeispiel ein Defekt beim Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 vorliegt, kann zusätzlich zu der Steuerung des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels eine Steuerung zum Erfassen dieses Defektes ausgeführt werden. Dieses Ausführungsbeispiel lässt sich realisieren, indem in dem System des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels zusätzlich die in 10 gezeigte Routine ausgeführt wird.
  • Der Wasserstoffsensor 46 ist in einer harten Umgebung platziert, in der er beispielsweise genauso wie der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 konstant Abgas ausgesetzt ist. Daher besteht die Möglichkeit, dass in dem Wasserstoffsensor 46 ein Defekt auftritt, der zu einem anormal hohen oder niedrigen Ausgangssignal führt. Selbst wenn ein Ausgangssignaldefekt auftritt, bleibt der Sensor oft noch gegenüber dem Wasserstoffgehalt empfindlich.
  • Auch dann, wenn es einen Ausgangssignalwertdefekt in dem Wasserstoffsensor 46 gibt, ist es, solange der Sensor gegenüber dem Wasserstoffgehalt empfindlich bleibt, möglich, eine Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung gemäß dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel auszuüben. Das liegt daran, dass es selbst dann, wenn der Absolutwert des Wasserstoffgehalts nicht präzise bekannt ist, bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ausreicht, nach einem Zustand zu suchen, in dem der Wasserstoffgehalt verhältnismäßig gering ist.
  • Wenn das Ausgangssignal vom Wasserstoffsensor 46 jedoch bei einer anderen Steuerung (etwa einer Korrektursteuerung für den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 oder einer Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung oder dergleichen) verwendet wird und es einen Defekt beim Ausgangssignalwert von diesem Wasserstoffsensor 46 gibt, kann es die andere Steuerung verzerren, bei der es verwendet wird. Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel ein wie unten beschriebenes Verfahren verwendet, um einen Defekt im Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 zu erfassen.
  • Wie in der oben beschriebenen 4 gezeigt ist, gibt es einen Zusammenhang zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungsgrad zwischen den Zylindern und dem Wasserstoffgehalt in dem Mischabgas. Und zwar ist der Wasserstoffgehalt umso geringer, je geringer die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung ist, so dass, wenn es keine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung gibt, der Wasserstoffgehalt mit einem vorgegebenen festen Wasserstoffgehalt zusammenfällt. Andererseits gibt es, nachdem die Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt worden ist, beinahe keine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung. Nachdem die Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung ausgeführt worden ist, fällt der Wasserstoffgehalt im Abgas daher in einen festen Bereich, natürlich abhängig von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10. Solange der Wasserstoffsensor 46 normal arbeitet, sollte sein Ausgangssignalwert auch in einen festen Bereich fallen.
  • Demnach wird in diesem Ausführungsbeispiel vorab ein normaler Bereich für den Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 gemäß den Betriebsbedingungen (der Motordrehzahl NE, dem Lastfaktor und dem Steuerungsziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis) der Brennkraftmaschine 10 eingestellt. Wenn dann der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 nach Ausführung der Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung außerhalb dieses normalen Bereichs liegt, wird festgestellt, dass es einen Defekt beim Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 gibt.
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm einer Routine, die von der ECU 50 in diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, um die oben beschriebene Funktionsweise zu realisieren. Gemäß der in 10 gezeigten Routine, wird zunächst festgestellt, ob die Brennkraftmaschine 10 stabil arbeitet (Schritt 150). Diese Feststellung kann genauso erfolgen, wie es im Schritt 100 geschah. Während eines übermäßigen Betriebs der Brennkraftmaschine 10 tendiert der Wasserstoffgehalt im Abgas dazu, sich unverzüglich zu ändern, so dass dies kein passender Zeitpunkt wäre, um eine Defektfeststellung des Wasserstoffsensors 46 vorzunehmen. Falls im Schritt 150 festgestellt wird, dass die Brennkraftmaschine 10 nicht in einem stabilen Zustand arbeitet, endet daher dieser Ablauf der Routine direkt.
  • Falls andererseits im Schritt 100 festgestellt wird, dass die Brennkraftmaschine 10 in einem stabilen Zustand arbeitet, dann wird als Nächstes festgestellt, ob es eine Vorgeschichte einer kürzlich erfolgten Ausführung der Steuerung zum Korrigieren der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen den Zylindern gibt (Schritt 152). Falls es eine Vorgeschichte einer kürzlich erfolgten Steuerung gibt, nimmt die ECU 50 dann eine Überprüfung vor, um sich zu vergewissern, dass es keinen Defekt in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 gibt (Schritt 154).
  • Falls es einen Defekt in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 gibt, kann das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in diesem System nicht genau erfasst werden, so dass es schwierig ist festzustellen, ob es einen Defekt in dem Wasserstoffsensor 46 gibt. Falls im Schritt 154 bestätigt wird, dass es einen Defekt in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 gibt, endet daher dieser Ablauf der Routine direkt.
  • Ob es einen Defekt in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 gibt oder nicht, kann mit einem beliebigen bekannten Verfahren erfasst werden. Zum Beispiel kann er beruhend darauf erfasst werden, ob sich der Ausgangssignalwert außerhalb eines vorgegebenen Bereichs befindet, beruhend auf einem Vergleich mit einem nebengeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (O2-Sensor) oder beruhend auf einer Abnahme des Ansprechverhaltens.
  • Falls im Schritt 154 bestätigt wird, dass es keinen Defekt im Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 gibt, wird als Nächstes festgestellt, ob der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 innerhalb eines normalen Bereichs liegt (Schritt 156). Genauer gesagt werden die Motordrehzahl NE, der Lastfaktor und das Steuerungsziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis als derzeitige Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 ermittelt und wird gemäß diesen Betriebsbedingungen ein normaler Bereich für den Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 ermittelt. Dann wird festgestellt, ob sich der derzeitige Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 innerhalb dieses normalen Bereichs befindet.
  • Falls im Schritt 156 festgestellt wird, dass der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 innerhalb des normalen Bereichs liegt, dann wird der Wasserstoffsensor 46 als normal festgelegt (Schritt 158). Falls der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 dagegen außerhalb des normalen Bereichs liegt, dann wird festgestellt, dass der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors 46 (der Wasserstoffsensor 46 selbst) anormal ist (Schritt 160). Falls festgestellt wird, dass der Wasserstoffsensor 46 anormal ist, wird vorzugsweise der Fahrer über diese Tatsache alarmiert und veranlasst, den Motor überprüfen zu lassen.
  • In dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel kann der Vorgang im Schritt 156 als „Sensordefekt-Feststellungsabschnitt" angesehen werden.
  • 11 ist eine Draufsicht im Rahmenformat, die eine V8-Brennkraftmaschine 60 zeigt. Bei einem V-Motor wie dieser Brennkraftmaschine 60 ist der Abgaskrümmer 62 gewöhnlich so aufgebaut, dass zunächst die Abgasdurchlässe aller Zylinder jeder Reihe zusammenlaufen und dann die Abgasdurchlässe von beiden Reihen weiter stromabwärts zusammenlaufen. Wenn die Erfindung bei einem solchen V-Motor eingesetzt wird, können der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 und der Wasserstoffsensor 46 als ein Satz stromabwärts von dem Abschnitt, wo die Abgasdurchlässe von allen Zylindern zusammenlaufen, vorgesehen werden oder es kann, wie in 11 gezeigt ist, ein Satz der Sensoren, d. h. ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 44 und ein Wasserstoffsensor 46, für jede Reihe vorgesehen werden. In diesem Fall kann die oben beschriebene Steuerung der Erfindung für jede Reihe ausgeübt werden.
  • Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf ihre Ausführungsbeispiele beschrieben, doch versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen beschränkt ist. Vielmehr soll die Erfindung verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abdecken. Außerdem sind zwar verschiedene Elemente der Ausführungsbeispiele in verschiedenen exemplarischen Kombinationen und Anordnungen gezeigt, doch befinden sich auch andere Kombinationen und Anordnungen, die mehr, weniger oder nur ein einzelnes Element enthalten, innerhalb des Grundgedankens und Schutzumfangs der Erfindung.
  • Zusammenfassung
  • Es wird ein Zielzylinder (#3) ausgewählt, während eine Brennkraftmaschine in einem stabilen Zustand arbeitet. Die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders (#3) wird allmählich erhöht oder verringert, und die Kraftstoffeinspritzmenge eines anderen Zylinders (#1, #2, #4) wird um einen entsprechenden Betrag auf eine umgekehrte Weise verringert oder erhöht, so dass sich das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine nicht ändert. Währenddessen wird der Wasserstoffgehalt im Abgas erfasst und das Einspritzverhältnis, wenn der Sauerstoffgehalt am geringsten ist, als ein optimales Einspritzverhältnis für jeden Zylinder gespeichert. Danach wird in jedem Zylinder Kraftstoff bei dem optimalen Einspritzverhältnis für jeden Zylinder eingespritzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2689368 [0006, 0007]

Claims (14)

  1. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit: einem Wasserstoffsensor, der stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet ist, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine zusammenlaufen, und ein Ausgangssignal gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas erzeugt; einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten, die in jedem der Vielzahl von Zylindern vorgesehen sind; einem Einspritzverhältnisänderungsabschnitt, der einen Einspritzverhältnisänderungsvorgang zum Ändern eines Kraftstoffeinspritzverhältnisses jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern im Zeitablauf ausübt, indem er die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten steuert, wenn die Brennkraftmaschine in einem Zustand arbeitet, in dem ein Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine konstant gehalten wird, während er dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant hält; und einem Einspritzverhältniskorrekturabschnitt, der das Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors während der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs korrigiert, indem er die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten so steuert, dass der Wasserstoffgehalt in dem Abgas geringer als der Wasserstoffgehalt in dem Abgas vor der Ausführung des Kraftstoffverhältnisänderungsvorgangs wird.
  2. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei der Einspritzverhältniskorrekturabschnitt einen Speicherabschnitt, der das Einspritzverhältnis, wenn der Wasserstoffgehalt im Verlauf des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs bezogen auf jeden Zylinder am geringsten ist, als ein optimales Einspritzverhältnis speichert, und einen Korrekturabschnitt aufweist, der das Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern auf das optimale Einspritzverhältnis für jeden Zylinder korrigiert, nachdem der Einspritzverhältnisänderungsvorgang geendet hat.
  3. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Einspritzverhältnisänderungsabschnitt im Einspritzverhältnisänderungsvorgang allmählich auf eine vorbestimmte Weise eine Kraftstoffeinspritzmenge eines einzelnen, aus der Vielzahl von Zylindern ausgewählten Zielzylinders ändert und die Kraftstoffeinspritzmenge eines anderen Zylinders als des Zielzylinders auf eine Weise ändert, die bezüglich der vorbestimmten Weise, mit der die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders geändert wird, umgekehrt ist, so dass das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Vielzahl von Zylindern konstant bleibt.
  4. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Einspritzverhältnisänderungsabschnitt einen Musterspeicher abschnitt aufweist, in dem eine Vielzahl von Mustern an Kraftstoffeinspritzverhältnissen unter der Vielzahl von Zylindern vorgespeichert sind, und der Einspritzverhältnisänderungsabschnitt im Einspritzverhältnisänderungsvorgang nacheinander ein Muster aus der Vielzahl von Mustern auswählt und dieses ausgewählte Muster auf die derzeitigen Kraftstoffeinspritzverhältnissen anwendet.
  5. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit außerdem: einem Zulassungsabschnitt, der zulässt, dass der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, wobei der Zulassungsabschnitt zulässt, dass der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, wenn der Wasserstoffgehalt gemäß dem Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors verglichen mit einem vorbestimmten erlaubten Wasserstoffgehalt, der einem zulässigen Grenzwert einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen der Vielzahl von Zylindern entspricht, hoch ist.
  6. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit außerdem: einem Sensordefekt-Feststellungsabschnitt, der feststellt, dass ein Defekt in dem Wasserstoffsensor aufgetreten ist, wenn ein Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, nachdem von dem Einspritzverhältniskorrekturabschnitt die Einspritzverhältniskorrektur ausgeführt worden ist.
  7. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit: einem Wasserstoffsensor, der stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet ist, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern zusammenlaufen, und ein Ausgangssignal gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas erzeugt; einem Abweichungskorrekturabschnitt, der eine Abweichungskorrektursteuerung zum Korrigieren einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung unter der Vielzahl von Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal von dem Wasserstoffsensor ausübt; und einem Sensordefekt-Feststellungsabschnitt, der feststellt, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn der Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, nachdem die Abweichungskorrektursteuerung ausgeführt worden ist.
  8. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine, mit den Schritten: Erzeugen eines Ausgangssignals gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas unter Verwendung eines Wasserstoffsensors, der stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet ist, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine zusammenlaufen; Ausüben eines Einspritzverhältnisänderungsvorgangs, der ein Kraftstoffeinspritzverhältnis jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern im Zeitablauf ändert, indem er eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten, die in jedem der Vielzahl von Zylindern vorgesehen sind, steuert, wenn die Brennkraftmaschine in einem Zustand arbeitet, in dem ein Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine konstant gehalten wird, während er dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant hält; und Korrigieren des Kraftstoffeinspritzverhältnisses jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors während der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs, indem die Vielzahl von Kraftstoffeinspritzabschnitten so gesteuert wird, dass der Wasserstoffgehalt in dem Abgas geringer als der Wasserstoffgehalt in dem Abgas vor der Ausführung des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs wird.
  9. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, mit außerdem den Schritten: Speichern des Kraftstoffeinspritzverhältnisses, wenn der Wasserstoffgehalt im Verlauf des Einspritzverhältnisänderungsvorgangs bezogen auf jeden Zylinder am geringsten ist, als ein optimales Einspritzverhältnis; und Korrigieren des Kraftstoffeinspritzverhältnisses jedes Zylinders unter der Vielzahl von Zylindern auf das optimale Einspritzverhältnis für jeden Zylinder, nachdem der Einspritzverhältnisänderungsvorgang geendet hat.
  10. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, mit außerdem den Schritten: im Einspritzverhältnisänderungsvorgang allmähliches Ändern einer Kraftstoffeinspritzmenge eines einzelnen, aus der Vielzahl von Zylindern ausgewählten Zielzylinders auf eine vorbestimmte Weise und Ändern der Kraftstoffeinspritzmenge eines anderen Zylinders als des Zielzylinders auf eine Weise, die bezüglich der vorbestimmten Weise, mit der die Kraftstoffeinspritzmenge des Zielzylinders geändert wird, umgekehrt ist, so dass das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Vielzahl von Zylindern konstant bleibt.
  11. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, mit außerdem den Schritten: Vorspeichern einer Vielzahl von Mustern an Kraftstoffeinspritzverhältnissen unter der Vielzahl von Zylindern; und im Einspritzverhältnisänderungsvorgang nacheinander Auswählen eines Musters aus der Vielzahl von Mustern und Anwenden dieses ausgewählten Musters auf die derzeitigen Kraftstoffeinspritzverhältnisse.
  12. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, mit außerdem dem Schritt: Zulassen, dass der Einspritzverhältnisänderungsvorgang ausgeführt wird, wenn der Wasserstoffgehalt gemäß dem Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors verglichen mit einem vorbestimmten erlaubten Wasserstoffgehalt, der einem zulässigen Grenzwert einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung unter der Vielzahl von Zylindern entspricht, hoch ist.
  13. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, mit außerdem dem Schritt: Feststellen, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn ein Ausgangssignalwert des Wasserstoffsensors außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, nachdem die Einspritzverhältniskorrektur ausgeführt worden ist.
  14. Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine, mit den Schritten: Erzeugen eines Ausgangssignals gemäß einem Wasserstoffgehalt in Abgas unter Verwendung eines Wasserstoffsensors, der stromabwärts von einem Abschnitt angeordnet ist, wo Abgasdurchlässe von einer Vielzahl von Zylindern zusammenlaufen; Ausüben einer Abweichungskorrektursteuerung, um beruhend auf dem Ausgangssignal des Wasserstoffsensors eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichung zwischen der Vielzahl von Zylindern zu korrigieren; und Feststellen, dass in dem Wasserstoffsensor ein Defekt aufgetreten ist, wenn der Ausgangswert des Wasserstoffsensors, außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, nachdem die Abweichungskorrektursteuerung ausgeführt worden ist.
DE112006003175T 2005-12-08 2006-12-07 Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung und -verfahren für eine Brennkraftmaschine Ceased DE112006003175T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005354540A JP4363398B2 (ja) 2005-12-08 2005-12-08 内燃機関の空燃比制御装置
JP2005-354540 2005-12-08
PCT/IB2006/003504 WO2007066209A1 (en) 2005-12-08 2006-12-07 Air-fuel ratio control apparatus and method for an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112006003175T5 true DE112006003175T5 (de) 2008-10-02

Family

ID=37968004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112006003175T Ceased DE112006003175T5 (de) 2005-12-08 2006-12-07 Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung und -verfahren für eine Brennkraftmaschine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090056686A1 (de)
JP (1) JP4363398B2 (de)
CN (1) CN101326356B (de)
DE (1) DE112006003175T5 (de)
WO (1) WO2007066209A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112014006814B4 (de) 2014-07-15 2023-12-07 Honda Motor Co., Ltd. Kraftstoffzuführungssystem für Brennkraftmaschine

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4935547B2 (ja) * 2007-07-09 2012-05-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常判定装置
JP2008025528A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Toyota Motor Corp 空燃比センサの検出値補正装置
US8744729B2 (en) 2007-07-24 2014-06-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus and method for detecting abnormal air-fuel ratio variation among cylinders of multi-cylinder internal combustion engine
JP4788707B2 (ja) 2007-11-27 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 空燃比センサ及び内燃機関の制御装置
JP4496549B2 (ja) 2008-02-27 2010-07-07 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
DE102008058008B3 (de) * 2008-11-19 2010-02-18 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP2360365B1 (de) 2008-12-05 2013-11-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vorrichtung zur beurteilung des ungleichgewichts eines luft-/kraftstoffverhältnisses zwischen zylindern eines mehrzylinderverbrennungsmotors
WO2010087026A1 (ja) 2009-01-28 2010-08-05 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の監視装置
EP2395221B1 (de) 2009-02-03 2015-10-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Zwischenzylinder-luft-/kraftstoff-verhältnisungleichgewichtsbewertungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor
US8452517B2 (en) 2009-07-02 2013-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio imbalance among cylinders determining apparatus for an internal combustion engine
WO2011016145A1 (ja) 2009-08-06 2011-02-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
JP5333058B2 (ja) 2009-08-27 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
US8650943B2 (en) 2009-08-28 2014-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for determining an air-fuel ratio imbalance among cylinders of an internal combustion engine
WO2011033687A1 (ja) * 2009-09-18 2011-03-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
JP5111529B2 (ja) * 2010-01-22 2013-01-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御診断装置
CN103069139B (zh) 2010-06-07 2016-08-10 丰田自动车株式会社 内燃机的燃料喷射量控制装置
US10352263B2 (en) 2010-07-15 2019-07-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection amount control apparatus for an internal combustion engine
EP2615279B1 (de) * 2010-11-17 2020-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuerungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor
EP2657495A4 (de) * 2010-12-24 2014-07-30 Toyota Motor Co Ltd Vorrichtung und verfahren zur erkennung von fehlern bei der interzylindrischen luft-kraftstoff-verhältnisvariation
DE102011006363A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2013153610A1 (ja) * 2012-04-09 2013-10-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8958972B1 (en) * 2013-08-23 2015-02-17 General Electric Company Method and systems for storing fuel for reduced usage
US9604655B2 (en) * 2013-08-22 2017-03-28 General Electric Company Method and systems for storing fuel for reduced usage
JP6330616B2 (ja) * 2014-10-21 2018-05-30 株式会社デンソー 制御装置
JP6926968B2 (ja) * 2017-11-08 2021-08-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
GB2623787A (en) * 2022-10-26 2024-05-01 Delphi Tech Ip Ltd Method of controlling injection in a hydrogen internal combustion engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2689368B2 (ja) 1993-09-13 1997-12-10 本田技研工業株式会社 内燃機関の気筒別空燃比推定装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4125374A (en) * 1977-11-21 1978-11-14 Bendix Autolite Corporation Method and apparatus for determining combustion mixture air/fuel ratio
JP2510250B2 (ja) * 1988-08-30 1996-06-26 日産自動車株式会社 内燃機関の燃焼制御装置
JP2745761B2 (ja) * 1990-02-27 1998-04-28 株式会社デンソー 内燃機関の触媒劣化判定装置
DE4039429A1 (de) * 1990-12-11 1992-06-17 Abb Patent Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung eines katalysators
DE4128997A1 (de) * 1991-08-31 1993-03-04 Abb Patent Gmbh Verfahren und vorrichtung zur regelung und pruefung
SE9703754L (sv) * 1997-10-12 1998-09-07 Mecel Ab Sensor och förfarande för reglering av bränsle-luft blandning till en flercylindrig förbränningsmotor
DE10017940C2 (de) * 2000-04-11 2003-01-23 Omg Ag & Co Kg Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines Stickoxid-Speicherkatalysators
DE10115902C1 (de) * 2001-03-30 2002-07-04 Siemens Ag Lambda-Zylindergleichstellungsverfahren
DE10147491A1 (de) * 2001-09-26 2003-04-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung des Kraftstoff/Luftverhältnisses für einen Verbrennungsmotor
CN1225595C (zh) * 2002-12-17 2005-11-02 厦门信源交通器材有限公司 未装设含氧感知器的摩托车引擎降低废气中有害物质的方法
US6816804B1 (en) * 2003-06-04 2004-11-09 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for estimating velocity using reliability indexed sensor fusion
US7500470B2 (en) * 2006-05-11 2009-03-10 Gm Global Technology Operations, Inc. Cylinder torque balancing for internal combustion engines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2689368B2 (ja) 1993-09-13 1997-12-10 本田技研工業株式会社 内燃機関の気筒別空燃比推定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112014006814B4 (de) 2014-07-15 2023-12-07 Honda Motor Co., Ltd. Kraftstoffzuführungssystem für Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
US20090056686A1 (en) 2009-03-05
CN101326356B (zh) 2012-10-24
JP2007154840A (ja) 2007-06-21
WO2007066209A1 (en) 2007-06-14
CN101326356A (zh) 2008-12-17
JP4363398B2 (ja) 2009-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112006003175T5 (de) Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung und -verfahren für eine Brennkraftmaschine
DE102014224695B4 (de) Verfahren zum diagnostizieren der einspritzdüsenvariabilität in einem system mit mehreren einspritzdüsen
DE19938037B4 (de) Diagnose-System für einen Verbrennungsmotor
DE102018110820A1 (de) Verfahren und system zur charakterisierung einer saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102010043238B4 (de) Motorsteuersystem mit einem Algorithmus zur Aktuatorsteuerung
DE10218549A1 (de) Steuersystem und -verfahren einer Verbrennungskraftmaschine
DE102016001171B4 (de) Regel- und Steuerungssystem für einen Motor, Verfahren zum Regenerieren eines Behälters und Computerprogrammprodukt"
DE69918914T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Luft-Kraftstoffverhältnisses in einer Brennkraftmaschine
DE102018110821A1 (de) Verfahren und system zur charakterisierung einer saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102007036684B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
DE102018109284A1 (de) Verfahren und system zur charakterisierung einer saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung
DE112008000982T5 (de) Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine
DE102006056326A1 (de) Verfahren zur Erkennung eines fehlerhaften Betriebszustandes bei einer Zylinderabschaltung einer Brennkraftmaschine
DE102007062090B4 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für variable Ventilvorrichtung
DE112007001343T5 (de) Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung
DE102007021283A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Verbrennungs-Lambdawerts einer Brennkraftmaschine
DE102006037752B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102007000211A1 (de) Kraftstoffeinspritzsteuergerät
DE102009018654B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102018104983A1 (de) Verfahren und Systeme zur Erkennung einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichmittels
DE102005035239B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE60122642T2 (de) Steuerungsvorrichtung für das Kraftstoff-Luft-Verhältnis in einer Brennkraftmaschine
DE102010038625A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10134555C2 (de) Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzsystem eines Verbrennungsmotors
DE69923245T2 (de) Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final