在设有汽油直接喷射的内燃机上混合气适配的方法 现有技术
已经知道，在对于内燃机调节燃料/空气比的情况下使一个预控制与一个调节相叠加。还公知了，由调节参数的特性导出另外的校正量来补偿运行条件改变时预控制地匹配误差。这种补偿也被称为适配。例如在US 4 584 982中描述了在一个内燃机的各个负载/转速级别区域中使用不同适配量的适配(区域适配)。不同的适配量定向于不同误差的补偿。根据原因及功能可区分为三种误差类型：一个热膜空气量测量器的误差以乘法的方式影响燃料计量配定；漏空气的影响以每单位时间附加的方式起作用；及喷射阀继电器的吸动延时的补偿误差以每次喷射附加的方式起作用。
根据法定的规章，与废气相关的误差应由车上的装置识别及在需要时接通故障灯。混合气适配也用于故障诊断。如果适配的校正干预值过大，这也显示一个故障。
在设有汽油直接喷射的内燃机上，由于使用期限、同型部件的特性差异及在非调节的特殊发热的情况下，测量的λ(Lambda)值与实际存在的λ值主要在分层运行(Schichtbetrieb)中产生偏差。
因为混合气适配考虑到用于习知偏差的λ测量值，在分层运行中的适配是不可跟踪的。因此在均质运行(Homogenbetrieb)中适配被转换及启动混合气适配。
由DE 1 98 50 586公知了一种内燃机控制程序，它控制分层运行及均质运行之间的转换。
在分层运行中内燃机用强层状汽缸燃料装载及大的空气超过量工作，以便达到尽可能低的燃料消耗。层状燃料装载通过迟的燃料喷射来实现，在理想情况下它导致燃烧室被分为两个区域：第一区域包含在火花塞附近的可燃烧空气-燃料混合雾。该区域被第二区域包围，第二区域是由空气及剩余气体组成的隔绝层组成。燃料消耗优化的潜力可由这样的可能性得到：内燃机在避免燃料装载转换损耗的情况下尽可能无空气节流地工作。该分层运行在相对低的负载时占优势。
在较高负载情况下，这时功率的优化显得重要，内燃机以均匀的汽缸燃料装载工作。均匀的汽缸燃料装载通过吸气行程期间早的燃料喷射来得到。其结果是，直到燃烧有较长的时间可供形成混合物。譬如由于整个燃烧室空间充分利用来充填可燃烧的混合物，对于该工作方式可得到用于功率优化的潜力。
对于公知的适配具有多个接通条件：
例如内燃机温度必需达到接通温度阈值及λ值的探测头必需准备好能够工作。此外负载及转速的实际值必需处于可被习知的一定范围中。这些例如已由US 4 584 982公知。此外必需存在均质运行。根据公知的程序从分层运行转换到均质运行与在系统中是否有偏差无关。
本发明的目的在于，增大内燃机可燃料消耗优化地运行在分层运行状态的时间间隔。为了偏差诊断向均质运行的转换减小了汽油直接喷射燃料消耗上的优点，因为与分层运行相比均质运行的燃料消耗不利。因此，当无偏差时向均质运行转换增加了燃料的消耗，这是不必要的。
该目的将通过权利要求1的特征来实现。
详细地，对此公开了一种用于补偿内燃机的燃料计量预控制的匹配误差的方法，该内燃机运行在至少两个不同的运行方式即均质运行及分层运行中，-其中在均质运行中进行混合气调节及混合气调节的适配，-及其中根据给定运行方式在各运行方式之间转换，该给定运行方式是由多个运行方式要求获得的，其中对每个运行方式要求分配一个优先度，-及其中给定运行方式的获得是根据运行方式要求的优先度来实现的， -其中在与区域相关的适配的常规接通条件以外用启动与温度相关的适配短时地转换到均质运行，-及其中在与温度相关的适配短时启动期间将适配量与其“中立”值的偏差作为偏差可疑度(Fehlerverdacht)被求值，及在出现偏差可疑度时内燃机控制程序将提高在常规接通条件下与区域相关的适配的优先度。
一个实施形式在于，在低于与区域相关的适配的最小温度时启动短时的混合气适配。
另一实施形式在于，与区域相关的适配的最小温度为大于或等于70℃。
另一实施形式在于，在约10至20秒的时间范围中启动短时的混合气适配。
另一实施形式在于，当在常规与区域相关的混合气适配中的偏差被习知后使实际的优先度回降，以致由内燃机控制程序以常规优先度释放与区域相关的混合气适配。
另一实施形式在于，在汽车停止时保留与温度相关的短时适配的值，及在下次起动后初始化阶段使该值减小一个在常规与区域相关的混合气适配的范围中被习知的值。
另一实施形式在于，与运行参数相关(与区域相关)的混合气适配以乘法和/或加法的方式影响燃料计量。
另一实施形式在于，在一个温度阈值以上时一个或多个与区域相关的适配的值被更新及与温度无关地影响燃料计量。
另一实施形式在于，为了构成偏差可疑度，构成实际与温度相关的适配系数与一个长时间适配系数的偏差。
本发明还旨在用于实施至少一个上述方法及实施形式的电子控制装置。
本发明的基本组成部分是一个短时的混合气适配，它在适配的常规接通条件以外、尤其在与区域相关的适配的最小温度以下。根据本发明该短时混合气适配仅在约10至20秒的时间范围中启动。当出现一个偏差时，短时与温度相关的适配的校正量将偏离它的“中立”值。
根据本发明在运行方式控制程序的范围中该偏差使常规混合气适配的优先度上升。当然后运行条件被满足时，相对快地起动常规混合气适配。
当在常规与区域相关的混合气适配中偏差被习知到时，使实际的优先度回降，及由此仅在由内燃机控制程序以常规优先度释放与区域相关的混合气适配时，才进行与区域相关的混合气适配。
因为在汽车停车时与温度相关的短时适配其值被保留及在下次起动时将错误地处于偏离适配的状态，因此在起动后的初始化阶段期间应下降一个在常规与区域相关的混合气适配的范围中被习知的值。
这具有其优点，即在不适配的状态中立即使常规适配的实际优先度上升。
因为在常规状态下与温度相关的适配能提供3％至4％的校正，积分器的最大值根据习知到的偏差向下或向上校正，以致譬如在习知到20％的偏差的情况下仅仍允许5％的校正。
本发明具有以下优点：
在无偏差的状态下仅在大的时间间隔后被转换到均质运行。在有偏差的状态下在内燃机冷状态时起初短时间间隔然后长时间间隔地运行。在未习知到偏差的情况下在起动后该短时间间隔被重复。在习知到偏差的情况下将在长时间间隔中进行均质运行。在根据本发明的方法中，仅很短时地转换在对燃料消耗不利的均质运行及在有偏差可疑度时立即启动与温度相关的混合气适配。当系统中不存在偏差时，很少启动混合气适配，由此可使内燃机运行在燃料消耗优化的分层运行状态中。
以下将参照附图来描述本发明的实施例。附图为：
图1表示本发明的技术范围，
图2表示基于图1中信号构成燃料计量信号的示意图，
图3表示一个在本发明中使用的、与温度相关的适配量的构成，及
图4以功能框图的形式表示本发明的一个实施例。
在图1中用1表示一个内燃机，它具有一个进气管2、一个排气管3、一个燃料计量装置4、内燃机运行参数传感器5-8及一个控制装置9。该燃料计量装置4例如可由向内燃机的燃烧室直接喷射燃料的喷射阀结构组成。
传感器5对控制装置提供一个关于由内燃机吸入的空气量的信号ml。传感器6提供一个内燃机转速信号n。传感器7提供内燃机温度T及传感器8提供一个关于内燃机废气成分的信号Us。根据这些信号及必要时关于其它内燃机参数的信号，控制装置除构成其它的调节量外还构成燃料计量信号ti，以便这样地控制燃料计量装置4，即调节到内燃机的一个理想特性上，尤其是调节到一个理想的废气成分。
图2表示燃料计量信号的构成。框2.1表示一个特性区，它通过转速n及相对空气充入量rl来寻址及在其中存储了用于构成燃料计量信号的预控制值rk。相对空气充入量rl与燃烧室充入空气的最大量相关及由此在一定程度上给出了最大燃烧室或汽缸充满量的分数值。它基本上由信号ml构成。rk相应于对空气量rl配置的燃料量。
框2.2表示公知的乘法λ调节干预点。燃料量对空气量的匹配误差反映在废气探头的信号Us中。该信号通过调节器2.3形成调节量fr，后者通过结点2.2使匹配误差减小。
由这样校正的信号就可以在框2.4中构成计量信号、例如用于喷射阀的控制脉冲宽度。因此框2.4表示：在考虑燃料压力、喷射阀几何结构等情况下将相对的及校正的燃料量被换算成实际控制信号。
框2.5至2.9表示公知的与运行参数相关的(与区域相关的)混合气适配，该混合气适配可起到乘法和/或加法作用。圆圈2.9可代表这3个可能性。开关2.5由装置2.6打开或合上，其中对装置2.6输入内燃机的运行参数如温度T、空气量ml及转速n。因此与开关2.5相连接的装置2.6允许与运行参数区域相关的所述三个适配可能性的启动。对构成燃料计量信号干预的适配干预量fra的构成在图中由框2.7及2.8来表示。在开关2.5闭合时框2.7构成调节量fr的平均值frm。由框2.8将平均值frm与“中立”值1的偏差值转换成适配干预量fra。例如，基于一个预控制匹配误差值的调节量fr起初达到1.05。由框2.8使它对值1的偏差0.05转换成适配干预值fra。然后通过一个乘法性的fra-干预使fra达到1.05及引起fr又达到1。因此该适配照顾到：预控制的匹配误差不需要在每个运行点转换时重新调节。在内燃机高温度时适配量fra的适配例如在冷却水温高于70℃(摄氏)时通过开关2.5的闭合来执行；一旦匹配了，fra也在开关2.5打开的情况下对燃料计量信号的构成起作用。
在本发明的范围内该公知的适配将通过另一校正量frat来补充，该校正量作用在逻辑连接点2.10上。
Frat构成的实施例被表示在图3中。框3.1将调节量的平均值frm与值1的偏差值输出到一个积分框3.2。框3.3用在温度间隔TMN＜T＜TMX中的相对低的内燃机温度T启动积分器。TMN作为温度间隔下限例如其值可为20℃；TMX作为温度间隔上限例如相应于一个温度，在该温度时传统的适配通过开关2.5的闭合被启动。对于该温度的典型值为70℃。
积分器以值为frak的输出值输出用于相对冷的内燃机的匹配误差的一个量度。
该值用于在内燃机冷状态中在燃料计量信号构成时被考虑，而在高温度上该值不表现与公知的内燃机热状态中的适配有区别。
该值将通过譬如框3.4至3.6到达2.10。
对此重要的是，首先积分器输出值frak与一个温度相关的量ftk形成逻辑连接。在该例中ftk是一个在零及一个可变的乘法校正值之间的值。值“0”在内燃机热状态时产生，即当T＞TMX时产生。然后在框3，7中通过最小值选择输出TMX值。在框3.8中作为TMX及TMX的差值输出值“0”，该值作为分子被输入到框3.9中用于构成商数。对于该值框3.9相应地输出值“0”，作为与温度相关的量ftk。在框3.6上对该值ftk＝0加上值1。因此，其和值frat为值1及在框2.10上通过乘法逻辑连接不会改变在内燃机热状态时燃料计量的构成。换言之：在内燃机热状态时ftk最大程度地削弱frak。在内燃机冷状态譬如T＝0℃时，最小值选择框(3.7)输出值“0”及随后由商值构成框(3.9)输出值1。于是ftk是“中立的”及最小程度地削弱或不削弱frak。为了在此情况下抵消在框3.6上的加1，在框3.4上执行减1。因此在内燃机冷状态(T＝0)时作为frak有(frak-1)*1+1＝frak而未改变，及由此不会削弱燃料计量信号的构成。换言之：该另一(与温度相关的)适配校正仅在内燃机冷状态时起作用。在所述两个极端值之间校正是连续不断的。
特性区3.10根据drl及n的值对积分器3.2输出用于积分速度的值K。在此情况下，譬如值drl愈大，K值愈小。drl是吸入空气量的改变，其值在譬如运行过渡状态时特别地大。以此方式在运行过渡状态时的匹配误差仅以削弱的形式影响适配。
因为内燃机温度在变化及在积分器中习知的值frak应与温度无关，frm对1的偏差值与系数ftk相乘。
图4以功能框图的形式表示本发明的一个实施例。
框4.1代表在图3中所示的量frat及frak的构成。为了构成误差非可信度(Fehlerverdacht)将在与温度相关的混合气适配的区域中首先构成一个长时间适配系数fratia(框4.2)。它在一定程度上是总在内燃机冷状态时出现的冷适配系数frak的分量。当在与温度相关的适配中在无误差状态下总出现一个类似的值、譬如2.5％时，则不管怎样，该值不体现任何误差。该总是出现的值被存储在控制装置中。
此外为了构成误差非可信度，构成与温度相关的实际适配系数frak与长时间适配系数fratia的偏差值：
dfrat＝(frak-fratia)的幅值。
该差值的构成及幅值的构成由框4.3及4.4来表示。接着进行值dfrat与一个误差非可信度阈值FVLRAS的比较(框4.5)。如果该阈值被超出，则在框4.6中通过一个触发器设置条件B-fvlra。该误差非可信度相应于了对在内燃机热状态时进行的常规适配的高优先度。根据通过在短时间与温度相关的适配范围内引起的误差非可信度的设置得到的该高优先度，接着立即出现用于常规混合气适配的其余接通条件，加速地转换到均质运行及启动常规混合气适配(框4.7)。