DE4326498A1

DE4326498A1 - Verfahren und Einrichtung zur Diagnose und Steuerung von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE4326498A1
Application number: DE4326498A
Authority: DE
Inventors: Toshio Ishii; Takashi Mukaihira; Kiyoshi Miura; Yutaka Takaku; Kazuya Kawano
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2013-08-07
Also published as: KR100286744B1; JPH0658197A; KR940005881A; US5964811A; US6085132A; JP3321837B2; DE4326498B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Funktion eines Systems gemäß dem Oberbe griff des Anspruches 1 sowie eine Einrichtung zur Steue rung der Funktion eines Systems gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 49; insbesondere betrifft die vorliegende Er findung ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erfassung und zur Behebung von Fehlern in Sensoren und Mehrfach steuersystemen, welche zur Steuerung des Zustandes und der Funktion von Fahrzeugen erforderlich sind, genauer ein Verfahren und eine Einrichtung zur umfassenden Dia gnose und Steuerung der Funktion von Fahrzeugen, wobei diese Steuerung die Korrektur erfaßter Fehlfunktionen, die Sicherstellung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeuges sowie die Verhinderung einer Verschlechterung des Abgases und eines Anstiegs des Kraftstoffverbrauchs und derglei chen umfaßt.

Aus Sicherheitsgründen ist es äußerst wichtig, die ver schiedenen Funktionen eines Fahrzeuges vor dessen Inbe triebnahme zu diagostizieren. Daher ist der Fahrzeug-Dia gnosetechnik viel Aufmerksamkeit zuteil geworden, wobei viele verschiedene diagnostische Einrichtungen und Ver fahren entwickelt worden sind. Beispielsweise ist aus der JP 263241-A (1988) ein Verfahren zur Erfassung von zufäl ligen Motorfehlzündungen (fehlerhafte Zündung oder un vollständige Verbrennung) bekannt, in dem ein Ausgangsmu ster eines Luft-/Kraftstoffverhältnis-Detektors und ein Kurbelwinkelsignal dazu verwendet werden, festzustellen, in welchem Zylinder eine Fehlzündung auftritt. Wenn eine Fehlzündung erfaßt wird und der Zylinder identifiziert worden ist, wird die Kraftstoffzufuhr an diesen Zylinder unterbrochen, um eine Abgasverschlechterung zu verhin dern. Da bekannt ist, auf welche Weise die Abgasemissio nen durch eine Fehlzündung meistens beeinflußt werden, können notwendige Gegenmaßnahmen bei Auftreten derartiger Fehlzündungen ergriffen werden. Da jedoch keine Schritte zur Beseitigung der Fehlzündung unternommen werden, kann dieses Verfahren als passive diagnostische Steuerung ge kennzeichnet werden.

Zusätzlich zu der obenbeschriebenen Technik zur Erfassung von Fehlzündungen sind weitere diagnostische Verfahren bekannt. Diese Verfahren umfassen die Verschlechterungs diagnose (JP 91440-A (1990)), die Diagnose des Abgasrück führung-Steuersystems (JP 210058-A (1991)), die O₂-Sen sor-Diagnose (JP 165558-A (1987)) sowie die Diagnose des Sekundärluft-Ansaugsystems (JP 216011-A (1990)) . In jeder dieser obenerwähnten Patentanmeldungen ist ein diagnosti sches Verfahren oder eine diagnostische Einrichtung be schrieben, die sämtlich die Form einer passiven Steuerung besitzen. Die meisten dieser Verfahren sind rein diagno stischer Natur und auf die Sicherstellung einer genauen Erfassung der Fehlfunktion gerichtet. Es trifft zwar zu, daß einige von ihnen, etwa die obenerwähnte Fehlzündungs erfassungstechnik auf der Grundlage des diagnostizierten Ergebnisses eine minimale Steuerungsmaßnahme (etwa die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr, um eine Verschlechte rung der Abgaseigenschaften zu vermeiden) bewirken kön nen; dennoch bilden sie lediglich eine passive Steuerung des erfaßten Problems, ohne daß weitere Schritte zur tat sächlichen Korrektur desselben ergriffen werden. Da ande rerseits die meisten diagnostischen Verfahren Gegenstand gesetzlicher Bestimmungen sind oder werden, sind diagno stische Technologien, die diese Bestimmungen erfüllen, umso wichtiger.

Wenn eine Fehlfunktion einer bestimmten Art erfaßt worden ist, ist es höchst wichtig, genau festzustellen, welche Gegenmaßnahmen unter diesen Umständen ergriffen werden sollten. Wenn beispielsweise eine Fehlzündung erfaßt wird, kann darauf hingewirkt werden, das richtige Zünd verhalten des Zylinders wiederherzustellen. Wenn jedoch die Kraftstoffzufuhr unnötigerweise unterbrochen wird, könnte diese Maßnahme die Ausgangsleistung des Fahrzeuges unnötig verringern. Wenn es möglich ist, die Fehlzündung auf eine Weise zu beseitigen, die den ununterbrochenen Betrieb des Fahrzeuges zuläßt, wäre eine solche Steue rungsmaßnahme offensichtlich eher erwünscht. Selbstver ständlich hängt dies in hohem Maß vom jeweiligen Be triebszustand des Fahrzeuges ab, in dem die Fehlzündung erfaßt wird, wodurch der Bereich der anschließend ver wendbaren Steuerungen eingeschränkt sein kann. Daher sollten die optimierten Steuerungen in einer bestimmten Reihenfolge aus den Steuerungen gewählt werden, die zur Korrektur der Fehlfunktion, zur Sicherstellung der Funk tionsfähigkeit des Fahrzeuges, zur Aufrechterhaltung der Abgaseigenschaften, des momentanen Kraftstoffverbrauchs und dergleichen zur Verfügung stehen, derart, daß die Si cherheit und der Betriebszustand des Fahrzeuges zu diesem Zeitpunkt berücksichtigt sind.

Bisher sind lediglich Beispiele für Zylinderfehlzündungen beschrieben worden. Der Bereich von Elementen, die für eine solche Diagnose geeignet sind, umfaßt jedoch außer dem den Abgas-Katalysator, O₂-Sensoren, O₂-Sensor-Heiz einrichtungen, Kraftstoffverdampfersysteme, Abgasrückfüh rungsventile, die Sekundärluftzufuhr, Kraftstoffsteuersy steme und dergleichen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur umfassenden Diagnose und Steuerung von Fahrzeugen zu schaffen, mit denen eine dem momentanen Betriebszustand entsprechende positive Steuerung des Fahrzeugbetriebs verwirklicht werden kann, wenn durch vorhandene diagnostische Maßnahmen eine Fehl funktion erfaßt worden ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemä ßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1. Die Aufgabe wird bei einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungs gemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 49.

Wenn in dem erfindungsgemäßen Diagnose-Steuersystem eine Fehlfunktion oder ein anomaler Zustand von einem der Dia gnosesensoren erfaßt wird, wird zunächst der momentane Betriebszustand des Fahrzeugmotors überprüft. Dann wird unter Berücksichtigung der Sicherheit des Fahrzeuges auf der Grundlage des momentanen Betriebszustandes des Motors eine Auswahl der optimalen Korrekturmaßnahmen getroffen, woraufhin diese gewählten Korrekturmaßnahmen ausgeführt werden. Hierzu wird im voraus für jedes der einzelnen überwachten Elemente entsprechend den erfaßten Änderungen des Motorbetriebszustandes ein Satz von nach Priorität geordneten Korrekturmaßnahmen bestimmt. Die einzelnen Steuermaßnahmen werden unter Berücksichtigung der Sicher heit des Fahrzeuges, der möglichen Maßnahmen zur Korrek tur der Fehlfunktion, der Sicherstellung der Funktionsfä higkeit des Fahrzeuges und der Aufrechterhaltung geeigne ter Motorbetriebsparameter wie etwa des Abgasgemisches, des Kraftstoffverbrauchs und dergleichen gewählt.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, in dem für erfaßte Fehlfunktionen passive Steuerungen in einer offenen Schleife ausgeführt werden, wird in dem erfindungsgemäßen Diagnose- und Steuersystem der momentane Betriebszustand des Motors stets rückgekoppelt, um die Steuerungen ent sprechend der Information bezüglich des Rückkopplungszu standes zu wählen und auszuführen. Auf diese Weise wird die Motorausgangsleistung aufgrund der erfaßten Fehlfunk tion weder unnötig abgesenkt noch unnötig unterbrochen.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf bevorzugte Aus führungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, ange geben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu tert; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Übersicht über das erfindungsgemäße Diagnose- und Steuersystem;

Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Veranschauli chung des Gesamtaufbaus eines Motors, bei dem jedes seiner Untersysteme erfindungsgemäß diagnostiziert und gesteuert wird;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Fehlzündungs-Steuerungsanordnung;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Diagnose- und Steuerverfah rens im Falle der Korrektur von Fehlzündun gen;

Fig. 5 die Anordnung eines Abgas-Katalysators in ei nem Fahrzeug-Abgassystem;

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Steuerung eines Kataly satorfehlers;

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Katalysatorfehler- Steuereinrichtung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Behebung eines Fehlers eines stromaufseitig angeordneten O₂-Sensors;

Fig. 9 eine graphische Darstellung des Signals eines stromaufseitig angeordneten O₂-Sensors;

Fig. 10(A) eine graphische Darstellung des Verschlechte rungsindexes eines stromaufseitig angeordne ten O₂-Sensors;

Fig. 10(B) eine graphische Darstellung des Verschlechte rungsindexes und einer Proportionalverstär kungskorrektur;

Fig. 10(C) eine graphische Darstellung eines Verschlech terungsindexes und einer Integralverstär kungskorrektur;

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Be rechnung des Verschlechterungsindexes;

Fig. 12 ein Blockschaltbild zur Behebung eines Feh lers eines stromaufseitig angeordneten O₂- Sensors;

Fig. 13 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Steuerung der Heizeinrichtung für den strom aufseitigen O₂-Sensor;

Fig. 14 eine graphische Darstellung von Signalände rungen bei Fehlern der Heizeinrichtung des stromaufseitigen O₂-Sensors;

Fig. 15(A) eine graphische Darstellung der Proportional verstärkungskorrektur von Fig. 13;

Fig. 15(B) eine graphische Darstellung der Integralver stärkungskorrektur von Fig. 13;

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Behe bung eines Fehlers der Heizeinrichtung des stromaufseitigen O₂-Sensors;

Fig. 17 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Behebung eines Verdampferfehlers;

Fig. 18 ein Blockschaltbild zur Behebung eines Ver dampferfehlers;

Fig. 19 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Behebung eines Fehlers des Abgasrückführungs systems (EGR-System);

Fig. 20 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Be hebung eines Fehlers im EGR-System;

Fig. 21 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Behebung eines Fehlers in einem Sekundär luftsystem;

Fig. 22 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Be hebung eines Fehlers im Sekundärluftsystem;

Fig. 23 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Behebung eines Fehlers im Kraftstoffsystem; und

Fig. 24 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Be hebung eines Fehlers im Kraftstoffsystem.

In Fig. 2 ist der Gesamtaufbau eines Fahrzeugmotors ge zeigt, bei dem am Lufteinlaß ein Luftfilter 1 angebracht ist. Ein ebenfalls am Lufteinlaß angebrachter Luftmengen sensor 2 erfaßt die in den Motor angesaugte Luftmenge und meldet diese Information an eine Steuereinheit 27. Ein Drosselklappenöffnungssensor 3 erfaßt den Grad der Dros selklappenöffnung und meldet diese Information ebenfalls an die Steuereinheit 27. Eine Kraftstoffeinspritzeinrich tung 4 spritzt gemäß dem vom Zustand der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffpumpe 11 abhängenden Signal von der Steuereinheit 27 Kraftstoff in den Motor ein. Das Signal von einem Kraftstoffzustand-Sensor 12 wird dazu verwen det, die Kraftstoffeigenschaften zu überwachen und zu steuern. Eine Zündkerze 5 empfängt das Ausgangssignal von der (nicht gezeigten) Zündungsschaltung, während ein Ab gasrückführungsventil 7 dazu verwendet wird, die Abgas rückführungsmenge entsprechend einem Steuerventil 8 ein zustellen. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Leerlauf steuerung-Nebenwegventil (ein sogenanntes ISC-Ventil), während das Bezugszeichen 13 eine Sekundärluft-Pumpe be zeichnet, die dazu verwendet wird, an das Abgasrohr Se kundärluft zu liefern; das Bezugszeichen 14 bezeichnet ein Luftzufuhr-Unterbrechungsventil, während das Bezugs zeichen 15 ein Rückschlagventil für das Luftzufuhr-Unter brechungsventil 14 bezeichnet. Das Bezugszeichen 16 be zeichnet ein VC-Unterbrechungsventil, das Bezugs Zeichen 18 bezeichnet einen in das Abgasrohr eingesetzten Kataly sator. Stromaufseitig und stromabseitig zum Katalysator sind ein erster bzw. ein zweiter O₂-Sensor 19 bzw. 20 an gebracht. Ein Kraftstofftank 24 ist mit einem Kanister 23 verbunden, der seinerseits mit einem Steuerventil 22 für verdampften Kraftstoff (das im folgenden als Verdampfer entleerungsventil bezeichnet wird) verbunden ist. Am Kraftstofftank 24 ist ein Drucksensor 25 vorgesehen, fer ner weist der Kanister 23 ein Entleerungsventil 26 auf. Der Lufteinlaß besitzt einen Ansaugluftdruck-Sensor 28 und einen Ansauglufttemperatur-Sensor 30. Ferner sind ein Kühlwassertemperatur-Sensor 31, ein Kurbelwinkel-Sensor 32 sowie ein Klopfsensor 29 vorgesehen.

In der Fig. 2 sind die diagnostisch überwachten Elemente gegeben durch: Motorfehlzündungen, Verschlechterung der Katalysatorfunktion, Fehler des O₂-Sensors, Fehler der O₂-Sensor-Heizeinrichtung, Fehler der Verdampfereinrich tung, Fehler der EGR-Funktion, Fehler des Sekundluft-Zu fuhrsystems, Fehler des Kraftstoffsystems und derglei chen. Jedes dieser Elemente wird einzeln entsprechend ei ner im voraus bestimmten Diagnoselogik unter Berücksich tigung des ununterbrochenen Betriebs des gesamten Fahr zeuges überwacht, diagnostiziert und gesteuert. Die Ein zelheiten einer solchen Diagnose und Korrektur für jeden dieser Fehlfunktionstypen werden im folgenden beschrie ben.

Beispielsweise wird eine Diagnose der Katalysatorfunktion entsprechend einer vorgegebenen Diagnoselogik unter Ver wendung der Ausgangssignale der stromaufseitig bzw. stro mabseitig zum Katalysator angebrachten O₂-Sensoren 19 bzw. 20 ausgeführt. Dann werden auf der Grundlage des mo mentanen Betriebszustandes des Motors und des jeweiligen Diagnoseergebnisses in Übereinstimmung mit den im voraus bestimmten Prioritäten nacheinander die am besten geeig neten Steuerungen gewählt und ausgeführt.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines typi schen nach Priorität geordneten Steuersystems des Typs, auf den im folgenden Bezug genommen wird. D₁CTR bis D_nCTR stellen jeweilige Steuerungen für jedes der obenerwähnten überwachten Elemente (1 bis n) dar, etwa wenn eine Fehlzündung oder eine Verschlechterung der Katalysator funktion erfaßt wird. EC stellt Daten dar, die den mo mentanen Zustand des Motorbetriebs angeben, etwa die Mo tordrehzahl (min^-1), die Kühlwassertemperatur und der gleichen. Wie im folgenden anhand besonderer Beispiele erläutert wird, wird in dem Fall, daß D₁CTR eine bei ei ner erfaßten Fehlzündung auszuführende Steuerung dar stellt, ein erster Satz von möglichen Korrekturmaßnahmen C₁₁, C₁₂ und C₁₃ (Steuerparameter) in der Steuerwählein richtung S₁₁ gemäß dem Zustand des Motorbetriebs EC be stimmt, wobei eine dieser Korrekturmaßnahmen ausgewählt und ausgeführt wird. In der nächsten Stufe wird aus einem zweiten Satz von Steuerparametern C₁₄, C₁₅ und C₁₆, die in der Steurerwähleinrichtung S₁₂ gemäß dem Betriebszustand EC bestimmt werden, einer ausgewählt. Ebenso wird von der Steuerwähleinrichtung S₁₃ einer der Steuerparameter C₁₇ und C₁₈ gewählt. Schließlich wird in der Steuerwählein richtung S₁₄ einer der Steuerparameter C₁₉ und C₂₀ ge wählt.

Auf diese Weise wird auf der Grundlage des Betriebszu standes des Motors von den Steuerwähleinrichtungen S₁₁ bis S₁₄ ein konkretes Steuerverfahren bestimmt. Im Prin zip können die Steuerparameter C₁₁ bis C_n1 von den Steu erwähleinrichtungen S₁₁ bis S_n1 gewählt werden, um eine erfaßte Fehlfunktion zu beheben. Ebenso können von den Steuerwähleinrichtungen S₁₂ bis S_n2 Steuermaßnahmen ge wählt werden, um die Funktionsfähigkeit des Fahrzeuges aufrechtzuerhalten; die Steuerungen zur Verhinderung der Verschlechterung der Motor-Abgaseigenschaften werden an schließend von den Steuerwähleinrichtungen S₁₃ bis S_n3 gewählt; schließlich werden die Steuerungen zur Regelung des Kraftstoffverbrauchs des Motors in den Steuerwählein richtungen S₁₄ bis S_n4 gewählt. Die Prioritäten dieser Steuermaßnahmen (Parameter) von der Beseitigung der Fehl funktion (S₁₁ bis S_n1) bis zur Steuerung des Motorkraft stoffverbrauchs (S₁₄ bis S_n4) werden im voraus für jedes der Diagnoseelemente auf die im folgenden im einzelnen beschriebene Weise bestimmt.

Die Reihenfolge der Prioritäten, mit denen die verschie denen Stufen des obigen Steuerungsprozesses (Beseitigung der Fehlfunktion, Sicherstellung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeuges usw.) adressiert werden, kann in Abhängig keit von dem besonderen überwachten Element geändert wer den. Beispielsweise bei der Katalysatordiagnose wird den Steuermaßnahmen zur Verhinderung der Verschlechterung der Abgaseigenschaften die erste Priorität gegeben. Bei einer Steuerung der Motorfehlzündungen wird andererseits der Fehlfunktionskorrektur oder der Sicherstellung der Funk tionsfähigkeit des Fahrzeuges die Priorität gegeben. Die Priorität einer jeden Steuerung wird unter Berücksichti gung der Art des besonderen diagnostizierten Elementes und dessen Bedeutung für die Funktionsfähigkeit und die Sicherheit bestimmt.

Die unterschiedlichen Prioritätsanforderungen, die für jedes der verschiedenen überwachten Elemente gültig sind, stellen den Grund dar, weshalb nicht alle vier der obigen Betrachtungen gleichzeitig berücksichtigt werden, um die Steuerungen auszuführen. Ebenso müssen die Diagnosen für jedes der überwachten Elemente, die in Fig. 1 durch D₁CTR bis D_nCTR dargestellt sind, nach Prioritäten geordnet werden, da einige Diagnose-Steuerelemente von der Diagno se anderer Elemente abhängen. Beispielsweise muß vor der Diagnose des Katalysators, die entsprechend den Ausgangs signalen von den vor bzw. hinter dem Katalysator ange brachten O₂-Sensoren ausgeführt wird, die Diagnose der O₂-Sensoren ausgeführt werden. D.h., daß die Katalysator diagnose niemals ausgeführt wird, bevor bestätigt wird, daß die O₂-Sensoren normal arbeiten. Selbstverständlich wird jede Steuerung unter Berücksichtigung der Funktions sicherheit des Fahrzeuges ausgeführt. Die folgende Tabel le stellt ein Beispiel eines Satzes von Prioritäten dar, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung verwendet werden kann.

Selbstverständlich können die obigen Prioritäten abgewan delt werden, um sie an die verschiedenen Systeme und ver schiedenen Betriebsanforderungen anzupassen.

Nun wird die genaue Funktion des Diagnostik- und Steuer systems gemäß der Erfindung beschrieben, wobei besonders auf die Erfassung und die Korrektur von Fehlfunktionen in speziellen überwachten Elementen Bezug genommen wird. Der Anfang wird mit der Diagnose von Motorfehlzündungen ge macht. Es sind viele Verfahren zur Erfassung von Fehlzün dungen entwickelt worden, unter anderem die Ausnutzung des Ionenstroms, eines optischen Sensors für den Verbren nungszustand im Motor, der Primärspannung in der Zünd spule und dergleichen. Die Steuerungstechnik gemäß der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, wenn mit irgendeinem dieser Verfahren eine zufällige und/oder un geeignete Zündung erfaßt wird. (Das bedeutet, daß jedes Verfahren angewendet werden kann, das zufällige oder un geeignete Zündungen erfassen kann).

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm für die Verwirklichung des Diagnose- und Steuerverfahrens gemäß der Erfindung für die Korrektur von Fehlzündungen. Die in diesem Flußdia gramm gezeigte Funktion wird mit der Erfassung einer Fehlzündung mittels eines bekannten Verfahrens wie oben beschrieben begonnen. Im Schritt 102 wird eines von drei alternativen Steuerverfahren in Abhängigkeit vom momenta nen Betriebszustand des Motors gewählt. (In dieser Aus führungsform wird zur Veranschaulichung dieser Wahl die Motorlast verwendet; es könnte jedoch auch ein anderer Steuerparameter verwendet werden.) Wenn sich der Motor im Leerlauf befindet, wird der Modus A gewählt, wobei im Schritt 104 die Soll-Leerlaufdrehzahl N_e (gesetzt) um ei nen Betrag erhöht wird, der erforderlich ist, um einen Motorstillstand zu verhindern, der andernfalls in einigen Fällen auftreten könnte, so daß die Sicherheit oder Funk tionsfähigkeit des Fahrzeuges aufrechterhalten wird. Im Schritt 106 wird die Zündungssteuerschaltung (ig-CTR) nach Fehlfunktionen untersucht (die Fehlzündung ist be reits erfaßt worden), indem festgestellt wird, ob die Primärspannung oder der Primärstrom der Zündspule über einem geforderten Wert liegen, wenn der Schalttransistor durchgeschaltet ist. Wenn dieses Diagnoseergebnis nicht anomal ist (bei der Funktion der Zündungssteuerschaltung wird keine Fehlfunktion erfaßt), geht die Verarbeitung weiter zum Schritt 110, in dem das Kraftstoffzufuhr-Un terbrechungszustandsbit (F/C-Zustandsbit) für den betrof fenen Zylinder gesetzt wird. Im Schritt 122 wird das Zu standsbit bezüglich der Erhöhung der Soll-Leerlaufdreh zahl N_e (gesetzt) für die Verarbeitung im Schritt 104 ge setzt.

Wenn das Ergebnis der Zündungssteuerschaltung-Prüfung im Schritt 106 anomal ist (d. h. wenn in der Zündungssteuer schaltung eine Fehlfunktion erfaßt wird), geht die Verar beitung weiter zum Schritt 108, in dem die Zündung (Zündung mit hoher Entladung) unter Verwendung einer hö heren Entladungsspannung und/oder einer längeren Zünd dauer wiederholt wird. Dann wird das Ergebnis im Schritt 112 geprüft. Wenn eine richtige Funktion der Zündungs steuerschaltung nicht wiederhergestellt werden kann, wird die Spannung auf die normale Entladungsspannung zurückge stellt (Schritt 111). Danach wird die Verarbeitung in den Schritten 110 und 122 ausgeführt.

Wenn im Schritt 112 die richtige Funktion wiederherge stellt worden ist, werden die Größe und die Dauer der Entladungsspannung im Schritt 114 auf die normalen Zün dungsbedingungen zurückgestellt. Wenn anschließend im Schritt 116 unter normalen Zündungsbedingungen bei wie derhergestellter normaler Zündung keine Fehlzündung auf tritt, geht die Verarbeitung zum Schritt 118, in dem die Soll-Leerlaufdrehzahl N_e (gesetzt), die im Schritt 104 er höht worden ist, auf den Anfangswert zurückgestellt wird. Wenn im Schritt 120 die normale Funktion bestätigt wird, ist die Verarbeitung beendet. Wenn die normale Funktion im Schritt 120 nicht bestätigt wird (d. h. wenn eine zu fällige Zündung erfaßt wird), werden die Schritte 110 und 122 ausgeführt, woraufhin die Verarbeitung beendet ist.

Wenn im Schritt 102 eine zufällige oder ungeeignete Zün dung erfaßt wird und der Motor unter einer geringen Last arbeitet (z. B. unter einer Last von weniger als 50%), wird der Modus B gewählt. Im Schritt 124 wird die Zün dungssteuerschaltung (ig-CTR) auf die gleiche Weise wie im Schritt 106 nach Fehlern untersucht. Wenn eine Anoma lität erfaßt wird, wird die Verarbeitung im Schritt 126 auf die gleiche Weise wie im Schritt 108 ausgeführt, wor aufhin im Schritt 130 das Ergebnis (ob der Zündungsfehler beseitigt ist oder nicht) geprüft wird. Wenn nicht, wird die Kraftstoffzufuhr des betroffenen Zylinders unterbro chen, anschließend wird im Schritt 128 genau wie vorher im Schritt 110 das Kraftstoffzufuhr-Unterbrechungszu standsbit (F/C-Zustandsbit) gesetzt. Im Schritt 136 wird die Absenkung des Drehmoments, die durch die Unterbre chung der Kraftstoffzufuhr verursacht worden ist, geglät tet, indem beispielsweise die Kraftstoffzufuhr an die an deren Zylinder, insbesondere an diejenigen, die direkt vor oder nach demjenigen zünden, bei dem die zufällige Zündung erfaßt worden ist. Auf diese Weise wird die Funk tionsfähigkeit des Fahrzeuges aufrechterhalten. Alterna tiv kann die Drehmomentglättung auch durch Verzögern des Zündzeitpunktes derjenigen Zylinder erzielt werden, die direkt vor und nach demjenigen zünden, bei dem eine zu fällige Zündung erfaßt worden ist.

Wenn andererseits im Schritt 130 die Beseitigung der Zün dungsfehlfunktion bestätigt wird, wird die Länge oder Dauer der Zündentladungsspannung, die im Schritt 126 ge setzt worden ist, im Schritt 132 auf die normale Zünd spannung zurückgestellt, anschließend wird im Schritt 134 die Zündung erneut geprüft. Wenn keine Fehlzündung fest gestellt wird, wird die Funktion fortgesetzt. Wenn eine Fehlzündung erfaßt wird, wird die Kraftstoffzufuhr unter brochen, woraufhin in den Schritten 128 und 136 die Drehmomentglättung ausgeführt wird. Wenn schließlich im Schritt 124 festgestellt wird, daß die Zündungssteuer schaltung (ig-CTR) anomal arbeitet, werden die Verarbei tungen in den Schritten 128 und 136 ausgeführt.

Wenn im Schritt 102 bei hoher Motorlast (größer als 50%) eine Zündungsfehlfunktion erfaßt wird, wird der Modus C gewählt. In diesem Fall wird die Kraftstoffzufuhr an den betroffenen Zylinder im Schritt 138 für eine bestimmte Zeitdauer (bis im Schritt 140 ein vorgegebener, spezifi zierter Zählstand erreicht worden ist) unterbrochen. In diesem Zeitpunkt wird die Kraftstoffzufuhr im Schritt 139 wiederhergestellt, anschließend wird im Schritt 143 ge prüft, ob der Zündungsfehler beseitigt worden ist. Wenn dies der Fall ist, ist die Verarbeitung beendet. Andern falls wird die Wiederherstellungsverarbeitung im Schritt 142 auf die gleiche Weise wie in den Schritten 108 und 126 ausgeführt, woraufhin im Schritt 144 eine weitere Prüfung einer Fehlzündung unternommen wird. Wenn keine Fehlzündung erfaßt wird, wird (wie in den Schritten 111, 114 und 132) die Entladungsspannung im Schritt 145 auf den normalen Wert zurückgestellt, woraufhin im Schritt 146 geprüft wird, ob bei einer normalen Entladungsspan nung eine Fehlzündung auftritt. Wenn keine Fehlzündung erfaßt wird, ist die Verarbeitung beendet. Wenn jedoch im Schritt 144 eine zufällige oder Fehlzündung erfaßt wird, wird im Schritt 148 selbst nach der Wiederherstellungs verarbeitung (im Schritt 142) das Kraftstoffzufuhr-Unter brechungszustandsbit im Modus C für denjenigen Zylinder gesetzt, in dem die Zündungsfehlfunktion erfaßt worden ist. Im Schritt 150 wird das Drehmomentglättungs-Zu standsbit gesetzt, woraufhin die Verarbeitung beendet ist.

Wenn im Schritt 118 die Soll-Leerlaufdrehzahl N_e (gesetzt) auf den normalen Wert zurückgestellt wird, kann dies in einzelnen Stufen getan werden, wobei der Zündzustand auf jeder Stufe geprüft wird. In diesem Fall kann der Wert auf denjenigen gesetzt werden, der direkt vor dem Auftre ten der Zündungsfehlfunktion gegeben war. Mit anderen Worten, da N_e auf den Pegel unmittelbar vor Auftreten ei ner zufälligen oder ungeeigneten Zündung gesetzt werden kann, kann die Häufigkeit der Kraftstoffzufuhr-Unterbre chung verringert werden. Die Rückkehr zur normalen Entla dungsspannung kann auf die gleiche Weise ausgeführt wer den. Beispielsweise kann in den Schritten 114, 132 oder 145 die Spannung stufenweise auf die optimierte Spannung zurückgestellt werden, die direkt vor dem Auftreten einer Fehlzündung vorgelegen hat.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des struk turellen Aufbaus, der zur Verwirklichung des in Fig. 4 gezeigten Verfahrens geeignet ist. In dieser Ausführungs form ist die Fehlzündungs-Steuerschaltung der Motorsteue reinheit 27 (siehe Fig. 2) enthalten, die einen Kraft stoffeinspritz-Rechner 166 und einen Zündzeitpunkt-Rech ner 168 enthält. Der Ausgang des Kraftstoffeinspritz- Rechners 166 wird an die Kraftstoffsteuereinheit (F-CTR) 172 geliefert, um die Einspritzeinrichtung (INJ) 176 zu steuern, während das Ausgangssignal vom Zündzeitpunkt- Rechner 168 an die Zündungssteuerschaltung (ig-CTR) ge schickt wird, um die Zündspule (ig) 178 zu steuern. Ein Sensor 164 erfaßt das Auftreten einer Fehlzündung durch Abtasten des Primärspannungssignals 180 der Zündspule 174 oder des Ionenstromsignals 182 an die Zündkerze oder durch Abtasten der Drehzahländerung anhand des Signals N_e 32. Die Steuerschaltung für die Diagnose einer zufälligen Zündung oder Fehlzündung (D-CTR, m × f) steuert die Kraftstoffzufuhr-Unterbrechung (F/C) mittels des Kraft stoffeinspritz-Rechners 166; sie kann auch Abhilfemaßnah men steuern, um die Fehlzündung zu beseitigen, indem der Zündzeitpunkt-Rechner 168 wie in den Schritten 138ff. von Fig. 4 gezeigt gesteuert wird. Insbesondere gibt sie ei nen der Verarbeitung im Schritt 108 (Fig. 4) entsprechen den Verarbeitungsbefehl aus, der die Motorsteuereinheit 160 triggert, anschließend wird das konkrete Steuersignal von der ig-CTR ausgegeben. Der Eingang RC stellt ein Funktionszustandssignal des Motors dar, wobei Q_a die An saugluftmenge und N_e die Motordrehzahl (min^-1) sind. In Fig. 3 wird ein Mikrocomputer von der Diagnosesteuerung 162 und von der Motorsteuerung 160 gemeinsam genutzt. Dieser Mikrocomputer kann jedoch für jede dieser Steue rungen auch getrennt vorgesehen sein.

Nun wird die Schaltung für die Diagnose des Funktionszu standes des Katalysators erläutert. In der vorliegenden Erfindung sind im Fahrzeugauspuff stromaufseitig und stromabseitig zum Katalysator O₂-Sensoren 19 bzw. 20 an gebracht, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Beziehung zwi schen den Ausgangssignalen 206 und 208 von den O₂-Senso ren 19 bzw. 20 wird dazu verwendet, den Zustand des Kata lysators 18 zu bewerten, wobei diese Beziehung selbstver ständlich von der normalen Funktion der beiden O₂-Senso ren abhängt. Um daher eine richtige Bewertung sicherzu stellen, müssen die O₂-Sensoren 19 und 20 diagnostiziert werden, bevor der Katalysator diagnostiziert wird. (Diese O₂-Sensor-Diagnose wird später erläutert).

Das Verfahren zur erfindungsgemäßen Diagnose des Kataly sators wird im folgenden mit Bezug auf das in Fig. 6 ge zeigte Flußdiagramm erläutert. Im Schritt 210 wird fest gestellt, ob der Funktionszustand des Fahrzeuges in im voraus gesetzte Bereiche von Betriebsparametern fällt, die einen gültigen "Prüfbereich" definieren (z. B. eine Motordrehzahl zwischen 2000 und 3000 min^-1, eine Fahr zeuggeschwindigkeit zwischen 60 und 90 km/h und eine An saugluftmenge von ungefähr 10% der Vollast). Wenn festge stellt wird, daß das Fahrzeug nicht in einem geeigneten Prüfbereich betrieben wird, wird die Verarbeitung been det. Wenn andererseits das Fahrzeug in dem Prüfbereich betrieben wird, wird im Schritt 214 festgestellt, ob das "Magergemisch-Zustandsbit" im voraus gesetzt worden ist. (Siehe die Schritte 228 und 246.) Wenn nicht, werden die Ausgangssignale der beiden O₂-Sensoren 19 und 20 für die Diagnose des Katalysators im Schritt 212 verwendet, um festzustellen, ob eine Anomalität vorhanden ist. Wenn keine Anomalität vorhanden ist (N), ist die Verarbeitung beendet. Wenn jedoch das Ergebnis anomal ist (J), wird im Schritt 216 die Luftmenge (Qa) geprüft. (An dieser Stelle sollte angemerkt werden, daß in dem Verfahren in Fig. 6 bis zum Schritt 212 jedes beliebige Verfahren für die Ka talysatordiagnose verwendet werden kann).

Im Schritt 216 wird das Volumen der Ansaugluftmenge (oder die Abgastemperatur) mit vorgegebenen Werten verglichen. Wenn es in einem niedrigen Bereich liegt, wird der Modus A gewählt, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 218 aus geführt wird, um den Rückkopplungssteuerzyklus für das Luft-/Kraftstoffverhältnis, der bewirkt, daß dieses Ver hältnis näher am theoretischen Luft-/Kraftstoffverhältnis liegt, abzukürzen, woraufhin die Verarbeitung beendet ist.

Wenn in bezug auf die vorgegebenen Werte im Schritt 216 eine mittlere Luftmenge (Qa) (oder eine mittlere Abgas temperatur) erfaßt wird, wird im Schritt 220 die normale Kanisterentleerung unterbrochen, ferner wird im Schritt 222 der Zündzeitpunkt verzögert. Im Schritt 224 wird festgestellt, ob die Katalysatoranomalität korrigiert worden ist. Wenn dies der Fall ist, wird die Kanisterent leerung im Schritt 226 erneut begonnen, ferner wird der nacheilende Zündzeitpunkt im Schritt 232 auf den normalen Wert zurückgestellt, woraufhin die Verarbeitung beendet ist. Wenn die Katalysatoranomalität (die im Schritt 224 festgestellt worden ist) nicht beseitigt ist, wird im Schritt 225 geprüft, ob der nacheilende Zündzeitpunkt ei ne im voraus gesetzte Grenze erreicht hat. Wenn nicht, wird der Schritt 222 wiederholt, so daß der Zündzeitpunkt weiter verzögert wird, anschließend wird der Wiederher stellungszustand im Schritt 224 erneut geprüft. Wenn nach einigen Verzögerungswiederholungen im Schritt 222 der Zündzeitpunkt die im voraus gesetzte Grenze erreicht, oh ne daß die im Schritt 224 bestimmte Katalysatoranomalität korrigiert worden ist, wird im Schritt 228 das "Magergemisch-Zustandsbit" gesetzt, woraufhin die Zünd zeitpunktsteuerung im Schritt 232 auf die normale Zünd voreilungssteuerung zurückgestellt wird.

Wenn im Schritt 214 festgestellt wird, daß das Magerge misch-Zustandsbit gesetzt worden ist, wird das Kraft stoffgemisch im Schritt 240 stufenweise magerer einge stellt. In diesem Fall muß die Katalysatortemperatur sorgfältig beobachtet werden, so daß sie nicht übermäßig ansteigt (vorzugsweise wird der Katalysator mit Sekundär luft gekühlt.) Im Schritt 242 wird geprüft, ob die Kata lysatoranomalität beseitigt worden ist. (Die Tatsache, daß das Magergemisch-Zustandsbit gesetzt worden ist, gibt an, daß vorher tatsächlich ein anomaler Zustand erfaßt worden ist.) Wenn die Katalysatoranomalität nicht besei tigt worden ist, ist die Verarbeitung beendet. Wenn die Anomalität andererseits beseitigt worden ist, wird die Einstellung des Kraftstoffgemisches auf einen magereren Wert (Schritt 240) angehalten, woraufhin das Magerge misch-Zustandsbit im Schritt 246 zurückgesetzt wird und die Verarbeitung beendet ist.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, wird in der vorliegenden Erfindung angenommen, daß ein Kataly satorfehler durch eine geringe Motorbetriebstemperatur verursacht wird, weshalb das Luft-/Kraftstoffverhältnis magerer eingestellt wird, so daß die Temperatur ansteigt, woraufhin das Ergebnis geprüft wird. Im Schritt 216 kann als alternative Maßnahme die Feststellung eines Katalysa torfehlers auf der Grundlage vorgenommen werden, ob die Abgastemperatur in einem im voraus gesetzten niedrigen oder mittleren Temperaturbereich liegt; in diesem Fall wird die Luftmenge nicht verwendet.

In Fig. 7 (in der für die gleichen Elemente wie in Fig. 3 dieselben Bezugszeichen verwendet werden) ist ein Block schaltbild einer Schaltung zur Ausführung des Diagnose verfahrens von Fig. 6 gezeigt. Die Katalysatordiagnose einheit 256 verwendet die Signale 206 und 208 von den O₂- Sensoren 19 bzw. 20 für die Katalysatordiagnose. Wenn ein Katalysatorfehler erfaßt wird, führt die Katalysatordia gnose-Steuereinheit (D-CTR) 254 die in Fig. 6 gezeigte Verarbeitung aus und schickt geeignete Steuersignale an die Motorsteuereinheit 160. D.h., daß der Zündzeitpunkt im Schritt 222 (Fig. 6) durch den Zündzeitpunkt-Rechner 168 verzögert wird. Für die auf den Kanister bezogene Verarbeitung, in der die Kanisterentleerung unterbrochen wird (Fig. 6, Schritt 220), und für die Korrektur einer Anomalität wird die Kanisterentleerungssteuerung 250 ak tiviert (Fig. 6, Schritt 226); im Falle einer Sekundär luftmengensteuerung wird die Sekundärluftsteuerung 252 aktiviert. Wenn schließlich der Zyklus der Luft- /Kraftstoff-Rückkopplungssteuerung (F/B-Steuerung) geän dert werden soll, kürzt die Rückkopplungssteuerung den Steuerzyklus ab, um Änderungen des Luft- /Kraftstoffverhältnisses zu minimieren.

In Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Dia gnose- und Steuerprozedur des O₂-Sensors 19 gezeigt (Eine vergleichbare Prozedur kann auf den Sensor 20 ange wendet werden, wie weiter unten angegeben ist). In einem ersten Schritt 260 wird festgestellt, ob ein "Verschlechterungsindex" S des Sensors einen vorgegegebe nen Schwellenwert überschritten hat. Zum Verständnis die ser Technik ist es notwendig, sich zunächst die Ableitung des Verschlechterungsindexes S zu verdeutlichen, die im folgenden diskutiert wird.

Die Fig. 9 zeigt, daß sich das Ausgangssignal vom O₂-Sen sor aufgrund von Rückkopplungseinstellungen des Luft- /Kraftstoffgemisches mit der Zeit verändert. D.h., daß, sobald das Ausgangssignal des O₂-Sensors außerhalb vorge gebener Schwellenwerte liegt, ein Rückkopplungssignal an das Kraftstoffversorgungssystem das Luft-/Kraft stoffgemisch einstellt, um es geeignet magerer oder fetter zu machen, wodurch sich wiederum die Zusammenset zung des Motorabgases verändert, was eine Änderung des Ausgangssignals des O₂-Sensors bewirkt. Es ist offen sichtlich, daß ein solches Rückkopplungssystem eine zy klische Veränderung sowohl des Luft-/Kraftstoffgemisches als auch des O₂-Sensor-Ausgangssignals bewirkt und daß die Dauer derartiger Veränderungen eine Funktion sowohl des Verstärkungsfaktors des Rückkopplungssignals als auch der Empfindlichkeit des O₂-Sensors ist. Wenn sich der O₂- Sensor verschlechtert, wird die Periode der zyklischen Veränderungen von dessen Ausgangssignal länger. Daher kann die Länge einer solchen Periode als Maß der Verschlechte rung angesehen und für die Ableitung des Verschlechte rungsindexes S verwendet werden.

Wie in Fig. 9 gezeigt, ist der Zyklus T durch die Zeit dauer zwischen den Punkten definiert, an denen das O₂- Ausgangssignal seine durch die gestrichelte Linie A dar gestellte Mittellinie schneidet. Wenn T groß ist, wird der Schluß gezogen, daß sich der O₂-Sensor stark ver schlechtert hat, wie in Fig. 10(A) dargestellt ist. Der Zyklus T ist auf der waagrechten Achse aufgetragen, wäh rend der Verschlechterungsindex S auf der senkrechten Achse aufgetragen ist. Wenn T kleiner als ein erster Schwellenwert a ist, wird festgestellt, daß der O₂-Sensor normal arbeitet. Wenn T größer als a, jedoch kleiner als ein zweiter (höherer) Schwellenwert b ist, wird festge stellt, daß der O₂-Sensor anomal arbeitet, diese Anomali tät jedoch durch Verändern des Luft- /Kraftstoffverhältnis-Verstärkungsfaktors beseitigt wer den kann. Daher ist eine weitere Korrekturmaßnahme erfor derlich.

In Fig. 11 ist die Berechnung des Verschlechterungsinde xes S dargestellt. Die Meßeinrichtung 272 erfaßt den Zy klus des invertierten O₂-Sensor-Ausgangssignals, während die Prozessoreinheit 276 Signale von der Motordrehzahl- Erfassungseinrichtung 32 und von der Lasterfassungsein richtung 274 empfängt. Die Prozessoreinheit 276 liest den Referenzzyklus t, der durch jene beiden Signale von einer Nachschlagtabelle 278 bestimmt wird; anschließend wird der Verschlechterungsindex S von der Recheneinrichtung 280 berechnet (S = T/t).

Nun wird erneut auf Fig. 8 Bezug genommen. Wenn im Schritt 260 festgestellt wird, daß der Verschlechterungs index S kleiner als b ist (siehe Fig. 10(A)), wird der Rückkopplungsverstärkungsfaktor im Schritt 270 entspre chend eingestellt, anschließend ist die Verarbeitung be endet. (Die Rückkopplungskennlinien sind in den Fig. 10(B) und 10(C) als Funktion S gezeigt: Wenn S ansteigt, nimmt die Proportionalverstärkung P zu, während die Inte gralverstärkung I abnimmt; siehe auch Fig. 14.) Wenn im Schritt 260 S größer als b ist, ist die Verschlechterung größer, wie aus Fig. 10(A) deutlich hervorgeht und weiter oben bereits erwähnt worden ist, so daß sie nicht durch einfache Einstellung des Rückkopplungsverstärkungsfaktors beseitigt werden kann. In diesem Fall wird die An saugluftmenge (Qa) im Schritt 262 mit einem im voraus ge setzten Wert verglichen, um festzustellen, ob der Fehler durch Verringerung der Luftmenge beseitigt werden kann, indem das Luft-/Kraftstoffverhältnis magerer eingestellt wird. Wenn die Luftmenge gering ist, wird festgestellt, daß der Fehler nicht beseitigt werden kann, woraufhin die Rückkopplungssteuerung durch den stromaufseitigen O₂-Sen sor für die Steuerung der Rückkopplung verwendet wird.

Wenn im Schritt 262 die Luftmenge groß ist, wird sie im Schritt 264 eingestellt, um das Luft-/Kraftstoff verhältnis innerhalb eines Bereichs, in dem der Katalysator 200 nicht beschädigt wird, magerer einzu stellen. Anschließend wird im Schritt 266 festgestellt, ob der Fehler beseitigt worden ist. Wenn dies der Fall ist, wird der Verstärkungsfaktor im Schritt 270 verän dert, anschließend ist die Verarbeitung beendet. Wenn dies jedoch nicht der Fall ist, wird der Schritt 268 aus geführt, woraufhin die Verarbeitung ebenfalls beendet ist.

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Aus führung der O₂-Sensor-Diagnose und des in Fig. 8 gezeig ten Steuerverfahrens. Wenn von der Diagnoseeinheit 282 eine Fehlfunktion erfaßt wird, wird die Diagnosesteuerung (D-CTR (F-O₂)) aktiviert, so daß sie an die Motorsteuer einheit 160 ein Steuersignal aussendet. Wenn im Schritt 260 (Fig. 8) festgestellt wird, daß der Verschlechte rungsindex S kleiner als b ist, wird das Steuersignal zur Rückkopplungssteuereinrichtung (F/B-CTR) 284 geschickt, um den Verstärkungsfaktor wie gefordert zu ändern. Das Signal von der Diagnoseeinrichtung 284 wird außerdem dazu verwendet, im Schritt 268 (Fig. 8) einen Wechsel vom O₂ Sensor 19 zum O₂-Sensor 20 vorzunehmen.

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung zur Diagnose und zur Steuerung der O₂-Sensor-Heizeinrichtung zeigt; Fig. 14 zeigt den Luft-/Kraftstoffverhältnis-Kor rekturwert, der zur Steuerung des Luft-/Kraftstoff verhältnisses aufgrund des Rückkopplungssteuersignals verwendet wird. (Der I-Verstärkungsfaktor bezieht sich auf die Steigung des L/K-Korrekturwertes, während sich der P-Verstärkungsfaktor auf die Größe der in der Figur angegebenen Stufenerhöhung bezieht).

Anomalitäten in der Heizeinrichtung werden üblicherweise durch einen Kurzschluß oder einen unterbrochenen Strom kreis in der Heizstromschaltung verursacht. Daher wird im allgemeinen der Heizstrom für die Diagnose der Heizein richtung verwendet. Wenn der Heizstrom außerhalb bestimm ter, im voraus gesetzter Werte liegt, wird festgestellt, daß die Heizeinrichtung anomal arbeitet, so daß im Schritt 290 auf der Grundlage des momentanen Wertes der Ansaugluftmenge (Qa) eine Steuermaßnahme gewählt wird. Wenn Q_a klein ist (z. B. wenn die Last geringer als 20% der Vollast ist), wird die Luft-/Kraftstoffverhältnis- Rückkopplungssteuerung (geschlossene Schleife) im Schritt 292 unterbrochen, anschließend wird im Schritt 294 unter Verwendung einer Nachschlagtabelle eine offene Schleife begonnen, wobei auf die Nachschlagtabelle auf der Grund lage der Motordrehzahl und der Motorlast zugegriffen wird. Mit der offenen Schleife wird das Luft- /Kraftstoffverhältnis auf herkömmliche Weise auf den stöchiometrischen Punkt oder auf ein fettes Gemisch ein gestellt, wodurch im Schritt 296 eine Sekundärluftströ mung hervorgerufen wird (Festhalten der Einstellung nur auf der Seite des fetten Gemisches).

Wenn die Ansaugluftmenge Q_a um Schritt 290 im mittleren Bereich liegt (d. h. wenn die Last 20 bis 60% der Vollast beträgt), wird der Rückkopplungsverstärkungsfaktor für das Luft-/Kraftstoffverhältnis im Schritt 298 eingestellt. D.h., daß, wie in Fig. 14(A) gezeigt ist, der Verstär kungsfaktor übermäßig groß ist, wenn die Heizeinrichtung anomal arbeitet, so daß als Ergebnis die Amplitude der Abweichungen des Korrekturwertes des Luft-/Kraftstoff verhältnisses vom Sollwert groß wird. Dieser übermäßige Verstärkungsfaktor wird korrigiert, um die Abweichungen der Amplitude vom Sollwert zu minimieren, wie in Fig. 14(B) gezeigt ist.

Wenn im Schritt 290 festgestellt wird, daß die An saugluftmenge groß ist (wenn z. B. die Last mehr als 60% der Vollast beträgt), werden im Schritt 300 die normale Steuerung oder die Verstärkungsfaktorkorrektursteuerung ausgeführt. Wie in Fig. 15 gezeigt, wird die Steuerung sowohl im Schritt 298 als auch im Schritt 300 auf her kömmliche Weise ausgeführt, so daß der Proportionalver stärkungsfaktor (P-Verstärkungsfaktor) klein wird, wenn die Ansaugluftmenge groß ist, während der Integralver stärkungsfaktor (I-Verstärkungsfaktor) auf einen ge wünschten Wert ansteigt, wenn die Ansaugluftmenge groß ist.

Anstatt der Ansaugluftmenge kann als Kriterium für die Wahl der Steuerung im Schritt 290 die Abgastemperatur verwendet werden. Eine geringe Ansaugluftmenge entspricht einer Abgastemperatur von weniger als 350°C; eine mittle re Luftmenge entspricht einer Abgastemperatur von 350°C bis 600°C; eine große Luftmenge entspricht einer Abgas temperatur von mehr als 600°C.

In Fig. 16 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung für die in Fig. 13 gezeigte Heizeinrichtung-Diagnosesteuerung gezeigt. Wie oben erwähnt, wird der Heizstromwert in der Detektoreinheit 302 dazu verwendet, Heizeinrichtungs anomalien zu erfassen. Wenn ein Fehler erfaßt wird, schickt die Diagnosesteuereinheit (D-CTR, O₂-Heizeinrich tung) 304 auf der Grundlage des Motorbetriebszustandes ein Steuersignal an die Motorsteuereinheit 160. Wenn bei spielsweise im Schritt 292 die Rückkopplungssteuerung un terbrochen wird oder wenn in den Schritten 298 oder 300 der Verstärkungsfaktor korrigiert wird, schickt die Dia gnosesteuereinheit ein Steuersignal an die Rückkopplungs steuereinheit 258 für das Luft-/Kraftstoffverhältnis, um die Rückkopplung zu steuern. Für die Verarbeitung im Schritt 296 wird an die Sekundärluft-Steuereinheit 252 ein Steuersignal geschickt, um die Sekundärluftmenge zu steuern.

Die Fig. 17 und 18 zeigen ein Flußdiagramm bzw. ein Blockschaltbild zur Diagnose und zur Steuerung des Kani sters. Wenn im Kanister eine Anomalität erfaßt wird, wird im Schritt 310 der Typ der Anomalität bestimmt. Wenn ein großes Leck festgestellt wird, etwa eine Lösung der Ver bindung des Kanisterrohrs vom Entleerungsventil (Fig. 17 und 18), wird der Modus A (Fig. 17) gewählt. Im Schritt 314 wird die lernende Einstellung des Luft- /Kraftstoffverhältnisses sofort unterbrochen, woraufhin im Schritt 316 festgestellt wird, ob die Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses in einer geschlossenen Schleife oder in einer offenen Schleife geschieht (siehe Fig. 13). Im Falle einer offenen Schleife wird die Größe des Luftlecks anhand der Luftmenge Qa, des gemessenen Drucks im Ansaugkrümmer und der Motordrehzahl (N_e) be stimmt, anschließend wird das Luft-/Kraftstoffverhältnis im Schritt 118 auf der Grundlage des geschätzten Wertes unter Verwendung der Nachschlagtabelle, auf die in Fig. 13, Schritt 294, Bezug genommen worden ist, korrigiert. Im Falle einer geschlossenen Schleife (Schritt 316) ist andererseits keine weitere Einstellung erforderlich, so daß die Verarbeitung beendet ist.

Wenn im Schritt 310 ein Fehler festgestellt wird, der durch einen vollständigen Verschluß des Kanisterentlee rungsventils 22 verursacht wird, wird keine Verarbeitung ausgeführt. Wenn schließlich festgestellt wird, daß der Fehler durch eine vollständige Öffnung des Kanisterent leerungsventils 22 verursacht wird, wird in den Schritten 322 und 324 dieselbe Verarbeitung wie in den Schritten 314 bzw. 316 ausgeführt. Wenn im Schritt 324 eine ge schlossene Schleife angenommen wird, ist die Verarbeitung beendet.

Wenn im Falle einer offenen Schleife ein Verdampferfehler auftritt, wird die Luftmenge, die zur Korrektur des Luft- /Kraftstoffverhältnisses notwendig ist, geschätzt. In ei ner geschlossenen Schleife wird der Rückkopplungsverstär kungsfaktor oder die lernende Einstellung des Luft- /Kraftstoffverhältnisses entsprechend der Drosselklappen öffnung und der Motordrehzahl korrigiert. Die Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Ausführung des in Fig. 17 erläuterten Verfahrens zur Diagnose und zur Steuerung des Verdampfers. Wenn vom Verdampferfehler detektor 330 ein Fehler erfaßt wird, schickt die Diagno sesteuereinheit 332 an die Motorsteuerung 160 in den Schritten 318, 320, 328 oder 326 in Abhängigkeit vom Feh lertyp und vom Steuerungstyp (offene Schleife oder ge schlossene Schleife) ein Steuersignal. Wenn beispielswei se im Schritt 314 oder 322 die lernende Steuerung für das Luft-/Kraftstoffverhältnis unterbrochen wird, wird das Steuersignal an die lernende Steuereinheit 334 geschickt, um die lernende Steuerung zu unterbrechen. Dasselbe gilt für den Fall, daß der Rückkopplungsverstärkungsfaktor korrigiert wird, und dergleichen.

Die Fig. 19 und 20 zeigen ein Flußdiagramm bzw. ein Blockschaltbild der Funktion bzw. der Schaltung der Feh lerdiagnose und der Steuerung eines Abgasrückführungsven tils. Zur Fehlerdiagnose des Abgasrückführungsventils können verschiedene Verfahren verwendet werden. Bei spielsweise verwendet die in Fig. 2 gezeigte Anordnung ein Verfahren, in dem die vom Ansaugluft-Sensor 28 erfaß te Druckänderung für die Diagnose geprüft wird (alternativ wird die Änderung des Ausgangs des Ansaug luft-Sensors 28 bei vollständig geöffnetem oder vollstän dig geschlossenem Abgasrückführungsventil 8 verwendet. Wenn im Abgasrückführungsventil ein Fehler erfaßt wird, wird im Schritt 340 der Fehlertyp bestimmt. Wenn die Ab gasrückführungsmenge übermäßig hoch ist und wenn insbe sondere die Ausgangsänderung des Drucksensors 28 gering ist, wird der Modus A für eine übermäßige Rückführungs menge) gewählt. In diesem Zeitpunkt wird im Schritt 342 geprüft, ob ein neues Luftleck aufgetreten ist. Wenn ein Leck erfaßt wird, wird im Schritt 350 festgestellt, ob sich der Motor im Leerlauf befindet. Wenn nicht, ist die Verarbeitung beendet. Wenn sich der Motor jedoch im Leer lauf befindet, wird im Schritt 352 weiterhin festge stellt, ob die Motordrehzahl N_e größer als ein im voraus gesetzter Wert a ist. Wenn dies der Fall ist, wird im Schritt 354 die Kraftstoffzufuhr (F/C) unterbrochen. Wenn andererseits die Motordrehzahl den Schwellenwert nicht übersteigt, ist die Verarbeitung beendet.

Wenn im Schritt 342 kein Leck festgestellt wird, wird im Schritt 344 eine Korrektur zur Anreicherung des Gemisches vorgenommen, wobei im Schritt 346 festgestellt wird, ob sich der Motor im Leerlauf befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, ist die Verarbeitung beendet. Wenn sich der Mo tor im Schritt 356 jedoch im Leerlauf befindet, wird die Leerlaufdrehzahl im Schritt 348 erhöht. Mit anderen Wor ten, die Drehzahl wird entsprechend dem Abgasrückfüh rungswert erhöht. Wenn im Schritt 340 eine unzureichende Rückführungsströmung erfaßt wird, wird der Modus B ge wählt. Zu diesem Zeitpunkt wird die lernende Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Schritt 356 unter brochen. Wenn eine lernende Nachschlagtabelle für Abgas rückführungsfehler vorhanden ist, kann diese Nachschlag tabelle verwendet werden. Im allgemeinen wird jedoch die lernende Steuerung angehalten.

Die Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild für die Abgasrück führungsdiagnose und -steuerung gemäß dem in Fig. 19 er läuterten Verfahren. Wenn von dem Abgasrückführungsfeh ler-Detektor 160 ein Fehler erfaßt wird, schickt dieser an die Diagnosesteuereinheit (D-CTR, EGR) 362 ein Signal, welche ihrerseits ein Steuersignal an die Steuereinheit 160 geschickt. Dieses Steuersignal wird an die lernende CTR 334 geschickt, um die lernende Steuerung im Schritt 356 anzuhalten. Wenn im Schritt 346 festgestellt wird, daß der Motor im Leerlauf läuft, wird das Steuersignal zur ISC-CTR 364 geschickt, um die Leerlaufdrehzahl im Schritt 348 zu erhöhen.

Die Fig. 21 und 22 dienen der Erläuterung der Diagnose und der Steuerung eines Fehlers im Sekundärluftsystem. Die Fig. 21 ist ein Flußdiagramm zur Diagnose und zur Steuerung des Luftverschlußventils 14 (Fig. 2) und zuge höriger Elemente einschließlich der Sekundärluft-Pumpe 13. Wenn in dem Sekundärluftsystem ein Fehler erfaßt wird, der durch eine defekte Pumpe oder ein defektes Ventil verursacht wird, wird im Schritt 370 auf der Grundlage beispielsweise der Ausgangskennlinie des stromabseitig zum Sekundärluftauslaß befindlichen O₂-Sensors der Feh lertyp bestimmt. Wenn am Luftverschlußventil 14 ein De fekt festgestellt wird, während es geöffnet ist, wird der Modus A gewählt. Im Schritt 372 wird die Rückkopplungs steuerung für das Luft-/Kraftstoffverhältnis angehalten. In diesem Fall wird jedoch vom Sekundärluftsystem ange nommen, daß es sich stromaufseitig zu dem vom Sekundär luftsystem für die Rückkopplungssteuerung verwendeten O₂- Sensor befindet. Dann wird im Schritt 374 festgestellt, ob die Drosselklappe (TVO) vollständig geöffnet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, ist die Verarbeitung beendet; andernfalls müssen der O₂-Sensor oder der Katalysator ge schützt werden. Wenn im Schritt 376 festgestellt wird, daß die Motordrehzahl N_e größer als der im voraus gesetz te Wert a ist, wird die Kraftstoffzufuhr (F/C) unterbro chen, um die Motordrehzahl im Schritt 378 zu verringern. Wenn die Motordrehzahl N_e geringer als der im voraus ge setzte Wert a ist, wird das Luft-/Kraftstoffverhältnis im Schritt 380 magerer eingestellt.

Wenn im Schritt 370 festgestellt wird, daß das Ventil 14 in der geschlossenen Position defekt ist, wird der Modus B gewählt, anschließend wird im Schritt 382 festgestellt, ob der Katalysator aktiviert ist. Wenn dies der Fall ist, ist die Verarbeitung beendet. Andernfalls wird das Luft- /Kraftstoffverhältnis im Schritt 384 auf einen magereren Wert eingestellt. Beispielsweise sollte entweder das Luft-/Kraftstoffverhältnis zur magereren Seite verschoben oder der Zündzeitpunkt verzögert werden.

In Fig. 22 ist ein Blockschaltbild zur Diagnose und zur Steuerung einer Fehlfunktion des Sekundärluftsystems ge zeigt. Wenn im Sekundärluftsystem eine Fehlfunktion fest gestellt wird, betätigt der Sekundärluftsystemfehler-De tektor 390 die Diagnosesteuereinheit (D-CTR, Sekundär luft) 392, die ihrerseits ein Steuersignal an die Motor steuereinheit 160 schickt. Wenn beispielsweise im Schritt 372 die Rückkopplungssteuerung unterbrochen werden soll, wird das Steuersignal zur Rückkopplungssteuereinheit 258 geschickt. Die Katalysatoraktivierung-Erfassungseinheit 194 empfängt das Abgastemperatur-Signal T_exh oder das An saugluftmengen-Signal Q_a und stellt aufgrund dieser In formation fest, ob der Katalysator aktiv ist.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 23 und 24 der Prozeß zur Diagnose und zur Steuerung des Kraftstoffsy stems erläutert. Wenn in dem Kraftstoffsteuersystem eine Fehlfunktion festgestellt wird, wird diese Fehlfunktion im Schritt 400 lokalisiert. In diesem Beispiel sind drei mögliche Lokalisierungen gezeigt. Wenn im Schritt 400 festgestellt wird, daß der Ansaugluftmengen-Sensor die Fehlfunktion aufweist (indem die Drosselklappenöffnung mit den Ausgangssignalen vom Hitzdrahtsensor verglichen wird) (auf das Hitzdrahtsystem wird in der Ausführungs form von Fig. 23 Bezug genommen), wird im Schritt 402 ei ne Limp-home-Operation implementiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird als Limp-home-Operation eine α-N-Sy stemoperation (in der die Luftmenge auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung und der Motordrehzahl geschätzt wird) angenommen. Wenn im Schritt 400 eine Fehlfunktion der Einspritzeinrichtung erfaßt wird (was an der Art festgestellt werden kann, in der sich der Rückkopplungs korrekturwert mit den Motorbetriebsbedingungen ändert), wird der besondere Typ der Fehlfunktion im Schritt 404 bestimmt. Wenn die Einspritzeinrichtung bei Erfassung des Fehlers vollständig geöffnet ist, wird die Kraftstoffpum pe so gesteuert, daß sie den Kraftstoffdruck verringert, wird die Steuerung der Verschiebung des Luft- /Kraftstoffverhältnisses zur fetten Seite im Schritt 406 angehalten und wird die Luft-/Kraftstoffverhältnis-Rück kopplungssteuerung ausgeführt. In diesem Fall dient die Steuerung nicht dem Luft-/Kraftstoffverhältnis, sondern eher dazu, einen ununterbrochenen Betrieb des Fahrzeuges zu ermöglichen. Sie wäre näher an der Limp-home-Operation im Schritt 402. Wenn die Einspritzeinrichtung nicht voll ständig geöffnet ist, jedoch im Schritt 404 ein großer Strömungsfehler erfaßt wird, wird im Schritt 408 entweder die Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite verkürzt oder der Kraftstoffdruck abgesenkt. Wenn schließlich das Ventil vollständig geschlossen ist, wenn im Schritt 404 ein Feh ler erfaßt wird, wird im Schritt 410 entweder die Kraft stoffeinspritz-Impulsbreite verbreitert oder die Zündent ladungsspannung erhöht.

Wenn andererseits im Schritt 400 festgestellt wird, daß die Druckregeleinrichtung (P.-REG.) eine Fehlfunktion aufweist (was wiederum durch die Art festgestellt wird, in der sich der Rückkopplungskorrekturwert mit den Motor betriebsbedingungen ändert), wird im Schritt 412 weiter hin bestimmt, ob die Rückkopplungssteuerung den Fehler beseitigen kann. Wenn dies der Fall ist, wird im Schritt 414 eine sogenannte Verschiebungssteuerung implementiert. Wenn die Rückkopplungssteuerung hierzu nicht wirksam ist, wird im Schritt 416 der Typ der Fehlfunktion bestimmt. Wenn das Problem bei niedrigem Druck auftritt, werden entweder der Pumpendruck oder die Zünd-Entladungsspannung erhöht. Wenn bei Erfassung der Fehlfunktion der Pumpen druck hoch ist, wird im Schritt 420 entweder der Druck abgesenkt oder die Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite ver schmälert.

Wenn auf diese Weise eine Fehlfunktion des Kraftstoffsy stems erfaßt wird, wird diese Fehlfunktion lokalisiert und identifiziert. In Fig. 24 ist ein Blockschaltbild ei ner Schaltung zur Diagnose und Steuerung des Kraftstoff systems gemäß dem Verfahren von Fig. 23 gezeigt. Wenn von dem Kraftstoffsystem-Fehlerdetektor 430 ein Fehler erfaßt wird, schickt die Diagnosesteuereinheit (D-CTR, f × s) 432 ein Steuersignal an die Motorsteuereinheit 160. Wenn z. B. im Schritt 402 eine Limp-form-Operation implemen tiert ist, schickt die Diagnosesteuereinheit 432 das Steuersignal an die Limp-form-CTR (α-N) 434, um die Limp form-CTR auszulösen. Wenn in den Schritten 418 oder 420 die Kraftstoffpumpe gesteuert werden soll, wird das Steu ersignal zur Kraftstoffpumpe CTR 436 geschickt, um die Pumpe zu steuern.

Wenn in dem betreffenden Fahrzeug eine Anomalität erfaßt wird, werden gemäß der vorliegenden Erfindung der Ort und der Typ der Fehlfunktion identifiziert. Dann wird auf der Grundlage des Anomalititätstyps und des momentanen Fahr zeugbetriebszustandes die Fehlerkorrektursteuerung ge wählt und ausgeführt. Somit kann die Verschlechterung so wohl der Funktionsfähigkeit des Fahrzeuges als auch der Abgaseigenschaften desselben minimiert werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung im einzelnen anhand be vorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, stel len diese Ausführungsformen selbstverständlich keinerlei Einschränkung dar und dienen lediglich der Erläuterung. Der Geist und der Umfang der vorliegenden Erfindung sind durch die beigefügten Patentansprüche definiert.

Claims

1. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Systems mit mehreren Untersystemen (1 bis n), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines vorgegebenen Satzes von nach Priorität geordneten Korrekturmaßnahmen für vorgegebene Fehlfunktionen eines jeden der Untersysteme (1 bis n) und Speichern der nach Priorität geordneten Korrekturmaßnah men in einem Speicher;
Abtasten von Betriebsparametern eines jeden der Untersysteme (1 bis n) und Bereitstellen von Ausgangssi gnalen (EO), die diese angeben;
Verarbeiten der Ausgangssignale (EC) in einem Da tenprozessor (27), um eine Fehlfunktion von wenigstens einem der Untersysteme (1 bis n) zu erfassen;
Verarbeiten der Ausgangssignale (EC) im Datenpro zessor (27), um auf der Grundlage des Satzes von nach Priorität geordneten Korrekturmaßnahmen eine Folge von Korrekturmaßnahmen für die Fehlfunktion auszuwählen;
sequentielles Ausführen der Korrekturmaßnahmen, um den Betrieb des Systems aufgrund der Steuersignale vom Datenprozessor (27) zu modifizieren; und
Prüfen des wenigstens einen Untersystems (1 bis n) durch Abtasten der Betriebsparameter desselben auf grund der Steuersignale vom Datenprozessor (27) nach der Ausführung einer jeden der Korrekturmaßnahmen, um die Wirkung der Korrekturmaßnahmen zu bestimmen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das System ein Fahrzeug mit einem Verbrennungs motor ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Untersysteme wenigstens eines der folgenden Systeme umfassen: Zylinderzündung (178), Abgaskatalysator (18), O₂-Sensoren (19, 20), O₂-Sensor-Heizeinrichtung, Kraftstoffverdampfungssystem (22, 23, 26), Abgasrückfüh rungsventil (7, 8), Sekundärluftzufuhr (13, 14, 15, 16) und Kraftstoffsteuersystem (11, 12).

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Korrekturmaßnahmen entsprechend den folgen den Kriterien nach Priorität geordnet sind: Bewahrung der Fahrzeugsicherheit, Korrektur einer erfaßten Fehlfunk tion, Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Fahr zeuges und Optimierung des Abgasgemisches und des Kraft stoffverbrauchs.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die gewählte Folge von Korrekturmaßnahmen alter native Korrekturmaßnahmen für unterschiedliche Betriebs bedingungen der Untersysteme (1 bis n) umfaßt; und der Schritt der sequentiellen Ausführung der Kor rekturmaßnahmen die Auswahl von alterantiven Korrektur maßnahmen aufgrund von im Prüfschritt erfaßten Änderungen des Betriebszustandes der Untersysteme (1 bis n) umfaßt.

6. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter die Erfassung einer Motorfehlzündung in einem Verbren nungszylinder des Fahrzeuges umfaßt; und
die Steuerung einer zufälligen oder ungeeigneten Zündung Priorität vor der Steuerung von Fehlfunktionen anderer Untersysteme des Fahrzeuges hat.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter die Abtastung der Motordrehzahl (N_e) und der Motorlast des Fahrzeuges umfaßt; und
daß es den folgenden Schritt umfaßt: Ausführen einer ersten Prüfung, um Zündungsanomalien des Fahrzeug motors zu erfassen, falls eine Fehlzündung erfaßt wird, wenn die Motordrehzahl (N_e) im Leerlaufbereich liegt oder die Motorlast kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wo bei dann, wenn eine solche Anomalie erfaßt wird, diese Anomalie durch Erhöhung der Größe und der Dauer des an den Verbrennungszylinder gelieferten Zündstroms korri giert wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt, in dem die Kraftstoffzufuhr an den Zylinder unterbrochen wird, wenn die Fehlzündung nicht korrigiert wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Modifizieren des Betriebs der an deren Verbrennungszylinder, die vor bzw. hinter dem Ver brennungszylinder zünden, in dem die Fehlzündung erfaßt worden ist, indem entweder die Kraftstoffmenge an die an deren Zylinder abgesenkt oder deren Zündzeitpunkt verzö gert wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt, in dem bei Erfassung einer Fehlzündung in dem Fall, in dem die Motorlast größer als der vorgegebene Wert ist, die Kraftstoffzufuhr an den Verbrennungszylinder für eine vorgegebene Zeitdauer un terbrochen und dann wiederhergestellt wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt, in dem dann, wenn die Fehlzün dung nach der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr anhält, die Größe und die Dauer des an den Verbrennungszylinder gelieferten Zündstroms erhöht werden.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt, in dem dann, wenn die Fehlzün dung nicht korrigiert wird, die Kraftstoffzufuhr an den Verbrennungszylinder unterbrochen wird.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt: Modifizieren des Betriebs der ande ren Verbrennungszylinder, die vor bzw. hinter dem Zylin der zünden, in dem die Fehlzündung erfaßt worden ist, in dem entweder die Kraftstoffmenge an diese anderen Zylin der abgesenkt oder der Zündzeitpunkt dieser anderen Zy linder verzögert wird.

14. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter die Abtastung entweder der Motoransaugluftmenge oder der Motorabgastemperatur enthält; und
daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Motors des Fahrzeuges durch ein Luft- /Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssignal mit einem peri odischen Zyklus; und
Verkürzung des Zyklus dieses Luft-/Kraftstoff verhältnis-Rückkopplungssignals, falls im Abgaskata lysator (18) eine Fehlfunktion erfaßt wird, wenn die abgetastete Motoransaugluftmenge oder die abgetastete Motorabgastemperatur kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß
der Motor des Fahrzeuges ein Kanisterentleerungs systems (26) aufweist, das in Betrieb ist, wenn das Fahr zeug normal arbeitet; und
daß es den folgenden Schritt umfaßt:
Unterbrechen der Kanisterentleerung, falls die abgetastete Motoransaugluftmenge oder die abgetastete Mo torabgastemperatur größer als der vorgegebene Wert ist.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt: Verzögern des Zündzeitpunkts des Fahrzeugmotors um einen vorgegebenen Betrag.

17. Verfahren gemäß Anspruch 16, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt: Einstellen des Luft-/Kraft stoffverhältnisses, derart, daß es magerer ist, und Fortsetzen der Unterbrechung der Kanisterentleerung, falls die Fehlfunktion des Abgaskatalysators (18) nach der Verzögerung des Zündzeitpunkts nicht korrigiert ist.

18. Verfahren gemäß Anspruch 16, gekennzeichnet durch den Schritt: Rückstellen des Zündzeitpunkts auf einen normalen Wert entsprechend der Einstellung des Luft- /Kraftstoffverhältnisses bei fortgesetzter Unterbrechung der Kanisterentleerung.

19. Verfahren gemäß Anspruch 16, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, in dem mit der Kanisterentleerung neu begonnen wird und der verzögerte Zündzeitpunkt auf den normalen Wert zurückgestellt wird, wenn die Fehlfunk tion des Abgaskatalysators (18) nach der Verzögerung des Zündzeitpunkts beseitigt ist.

20. Verfahren gemäß Anspruch 16, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, in dem zunächst geprüft wird, ob das Luft-/Kraftstoffverhältnis vorher auf einen magereren Wert eingestellt worden ist, und anschließend im positi ven Fall das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf einen noch magereren Wert eingestellt wird oder die Sekundärluft strömung erhöht wird.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, in dem die Einstellung des Luft- /Kraftstoffverhältnisses auf einen noch magereren Wert oder die Erhöhung der Sekundärluftströmung unterbrochen werden, wenn die Fehlfunktion des Abgaskatalysators (18) infolge der magereren Einstellung des Luft-/Kraft stoffverhältnisses oder der Erhöhung der Sekundär luftströmung beseitigt ist.

22. Verfahren gemäß Anspruch 20, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, in dem das Luft-/Kraftstoff verhältnis noch magerer eingestellt oder die Sekundärluftströmung weiter erhöht wird, falls die Fehl funktion des Abgaskatalysators infolge der Einstellung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses oder der Erhöhung der Sekundärluftströmung nicht beseitigt ist.

23. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß
das Fahrzeug ein Luft-/Kraftstoffverhältnis-Rück kopplungssteuersystem aufweist, das auf einen stromauf seitig zum Abgaskatalysator (18) angeordneten O₂-Sensor (19) anspricht; und
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter umfaßt:

- Abtasten eines Verschlechterungsindexes (S) des stromaufseitig zum Abgaskatalysator (18) befindlichen O₂-Sensors (19),
- Vergleichen des Verschlechterungsindexes (S) mit einem ersten vorgegebenen Wert; und
- Verändern eines Verstärkungsfaktors des Luft- /Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuersystems aufgrund der Größe des Verschlechterungsindexes, falls der Ver schlechterungsindex (S) kleiner als der erste vorgegebene Wert ist.

24. Verfahren gemäß Anspruch 23, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Vergleichen der Ansaugluftmenge (Q_a) des Fahrzeu ges mit einem zweiten vorgegebenen Wert, falls der Ver schlechterungsindex (S) des stromaufseitigen O₂-Sensors (19) größer als der erste vorgegebene Wert ist; und
Ändern der Operation des Luft-/Kraftstoff verhältnis-Steuersystems, derart, daß es auf einen stromabseitig vom Abgaskatalysator (18) angebrachten zweiten O₂-Sensor (20) anspricht, falls die An saugluftmenge (Q_a) kleiner als der zweite vorgegebene Wert ist.

25. Verfahren gemäß Anspruch 24, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Einstellen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses auf einen magereren Wert, falls die Ansaugluftmenge (Q_a) grö ßer als der zweite vorgegebene Wert ist.

26. Verfahren gemäß Anspruch 25, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Vergleichen des Verschlechterungsindexes (S) mit dem ersten vorgegebenen Wert nach der Einstellung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses; und
Andern des Verstärkungsfaktors des Luft- /Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuersystems aufgrund der Größe des Verschlechterungsindexes (S), falls der Verschlechterungsindex (S) kleiner als der erste vorgege bene Wert ist.

27. Verfahren gemäß Anspruch 26, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Ändern der Operation des Luft-/Kraftstoff verhältnis-Rückkopplungssteuersystems, derart, daß es auf den zweiten O₂-Sensor (20) anspricht, falls der Verschlechterungsindex (S) größer als der erste vor gegebene Wert bleibt.

28. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß
das Fahrzeug ein Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steu ersystem aufweist, das auf die Ausgangssignale von einem O₂-Sensor (19, 20) in einem Auspuff des Fahrzeuges an spricht, wobei das Steuersystem entweder einen Rückkopp lungssteuerprozeß (geschlossene Schleife) oder einen Steuerprozeß mit offener Schleife verwenden kann;
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter die Abtastung des Heizstroms des O₂-Sensors (19, 20) ent hält, um einen anomalen Zustand desselben zu erfassen; und
die Folge von Korrekturmaßnahmen die folgenden Schritte umfaßt:

- Vergleichen der Ansaugluftmenge (Q_a) und/oder der Abgastemperatur des Fahrzeuges mit einem ersten im voraus gesetzten Wert; und

Unterbrechen der auf die Ausgangssignale vom O₂- Sensor (19, 20) ansprechenden Luft-/Kraftstoffverhältnis- Rückkopplungssteuerung, falls der Vergleich ergibt, daß der im voraus gesetzte Wert gleich oder größer ist.

29. Verfahren gemäß Anspruch 28, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Einstellen des Luft-/Kraftstoff verhältnisses auf ein stöchiometrisches Gemisch oder auf ein fettes Gemisch.

30. Verfahren gemäß Anspruch 29, gekennzeichnet durch den Schritt, in dem die Sekundärluftströmung begonnen wird, falls das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf ein fettes Gemisch eingestellt ist.

31. Verfahren gemäß Anspruch 28, gekennzeichnet durch den Schritt, in dem der Verstärkungsfaktor des Luft- /Kraftstoffverhältnis-Steuersystems eingestellt wird, wenn die Ansaugluftmenge (Q_a) und/oder die Abgastempera tur größer als der erste im voraus gesetzte Wert und klei ner als ein zweiter im voraus gesetzter Wert sind.

32. Verfahren gemäß Anspruch 28, gekennzeichnet durch den Schritt, in dem entweder eine normale Steuerung oder eine Korrektur des Rückkopplungssteuerung-Verstärkungs faktors ausgeführt wird, falls die Ansaugluftmenge (Q_a) und/oder die Abgastemperatur größer als der erste im vor aus gesetzte Wert sind, welcher größer als der zweite im voraus gesetzte Wert ist.

33. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß
das Fahrzeug ein Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steu ersystem aufweist, das entweder einen lernenden Rückkopp lungssteuerprozeß (geschlossene Schleife) oder einen Steuerprozeß mit offener Schleife verwenden kann;
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter die Abtastung des Drucks des Kraftstoffverdampfungssy stems (22, 23, 26) umfaßt, um ein Entweichen von ver dampftem Kraftstoff zu erfassen; und
das Verfahren den Schritt umfaßt:

- Unterbrechen der lernenden Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steuersystems, falls die Menge des entweichenden verdampften Kraftstoffs einen vorgege benen Wert übersteigt.

34. Verfahren gemäß Anspruch 33, gekennzeichnet durch den Schritt, in dem die Größe des Lecks auf der Grundlage von Werten der Ansaugluftmenge (Q_a), des Ansaugkrümmer drucks und der Motordrehzahl (N_e) geschätzt wird und das Luft- /Kraftstoffverhältnis entsprechend dieser Schätzung eingestellt wird; und
die Verarbeitung beendet ist, falls das Luft- /Kraftstoffverhältnis-Steuersystem eine Steuerung in ge schlossener Schleife ausführt.

35. Verfahren gemäß Anspruch 33, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Unterbrechen der lernenden Steuerung des Luft- /Kraftstoffverhältnis-Steuersystems, falls festgestellt wird, daß der verdampfende Kraftstoff durch ein in der geöffneten Position hängendes Kanisterentleerungsventil (26) verursacht wird;
Schätzen der Größe des Lecks auf der Grundlage von Werten der Ansaugluftmenge (Q_a), des Ansaugkrümmer drucks und der Motordrehzahl (N_e), falls das Luft- /Kraftstoffverhältnis-Steuersystem eine Steuerung in of fener Schleife ausführt, und Einstellen des Luft- /Kraftstoffverhältnisses entsprechend der geschätzten Größe des Lecks; und
Beenden der Verarbeitung, falls das Luft- /Kraftstoffverhältnis-Steuersystem eine Steuerung in ge schlossener Schleife ausführt.

36. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter die Abtastung des Ansaugluftdrucks des Fahrzeuges ent hält, um die Abgasrückführungsmenge im Abgasrückführungs ventil (14) zu erfassen; und
die Folge von Korrekturmaßnahmen die folgenden Schritte umfaßt:

- Vergleichen der Abgasrückführungsmenge mit einem ersten vorgegebenen Wert;
- Prüfen neuer Luftlecks, falls der Vergleich ergibt, daß die Abgasrückführungsmenge größer als der vorgegebene Wert ist; und

Einstellen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses auf einen fetteren Wert, falls kein neues Luftleck festge stellt wird.

37. Verfahren gemäß Anspruch 36, gekennzeichnet durch den Schritt, in dem die Leerlaufdrehzahl (N_e) des Fahr zeuges um einen vorgegebenen Betrag erhöht wird, falls das Fahrzeug sich im Leerlauf befindet, wenn die Einstel lung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses ausgeführt wird.

38. Verfahren gemäß Anspruch 36, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr an den Fahrzeugmotor, falls ein neues Luftleck erfaßt wird und die Leerlaufdrehzahl (N_e) des Fahrzeugmotors ei nen vorgegebenen Wert übersteigt.

39. Verfahren gemäß Anspruch 36, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Vergleichen der Abgasrückführungsmenge mit einem zweiten vorgegebenen Wert, der kleiner als der erste vor gegebene Wert ist, und Unterbrechen der lernenden Rück kopplung des Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steuersystems des Fahrzeuges, falls die Abgasrückführungsmenge kleiner als der zweite vorgegebene Wert ist.

40. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß
das Fahrzeug ein Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steu ersystem aufweist, das einen Rückkopplungssteuerprozeß ausführt;
der Schritt des Abtastens der Betriebsparameter die Abtastung der Ausgangskennlinie eines stromabseitig zu einem Sekundärluftauslaß des Fahrzeuges angeordneten O₂-Sensors (19, 20) umfaßt, um eine Anomalie des Luftver schlußventils der Sekundärluftzufuhr zu erfassen und zu bewerten; und
die Folge von Korrekturmaßnahmen den folgenden Schritt umfaßt:

- Unterbrechen der Rückkopplungssteuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steuersystems, falls festge stellt wird, daß das Luftverschlußventil in der geöffne ten Position hängt.

41. Verfahren gemäß Anspruch 40, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr an den Fahr zeugmotor, falls festgestellt wird, daß das Luftver schlußventil vollständig geöffnet ist und die Motordreh zahl (N_e) des Fahrzeugmotors einen vorgegebenen Wert übersteigt; und
Einstellen des Kraftstoffverhältnisses auf einen magereren Wert, falls festgestellt wird, daß das Luftver schlußventil vollständig geöffnet ist und die Motordreh zahl (N_e) kleiner als der vorgegebene Wert ist.

42. Verfahren gemäß Anspruch 40, gekennzeichnet durch den Schritt, in dem das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf einen magereren Wert eingestellt wird, falls festgestellt wird, daß das Luftverschlußventil in der geschlossenen Position hängt und der Katalysator (18) nicht aktiviert ist.

43. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß bei einer Erfassung einer Fehlfunktion im Kraft stoffsteuersystem die Folge von Korrekturmaßnahmen die folgenden Schritte enthält:
Vergleichen der Drosselklappenöffnung (TVO) des Fahrzeugmotors mit Ausgangssignalen von einem Hitzdraht eines Luftmengensensors im Kraftstoffsteuersystem, um ei ne Fehlfunktion des Luftmengensensors zu erfassen; und Schätzen der Luftmenge (Q_a) auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung und der Motordrehzahl (N_e), falls eine Fehlfunktion des Luftmengensensors erfaßt wird.

44. Verfahren gemäß Anspruch 43, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Vergleichen eines Rückkopplungssteuersignals des Kraftstoffsteuersystems mit den Motorbetriebsbedingungen, um eine Fehlfunktion einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (4) des Fahrzeugmotors zu erfassen und zu bewerten; und
Unterbrechen der auf ein fetteres Gemisch zielen den Steuerung durch das Kraftstoffsteuersystem und Aus führen einer Rückkopplungssteuerung des Luft- /Kraftstoffverhältnisses des Fahrzeugmotors, falls fest gestellt wird, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einer vollständig geöffneten Position hängt.

45. Verfahren gemäß Anspruch 44, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Erhöhen einer Kraftstoffeinspritz- Impulsbreite der Einspritzeinrichtung (4) und/oder Erhö hen einer Entladungsspannung eines Zündungssystems des Fahrzeuges, falls festgestellt wird, daß die Kraftstof feinspritzeinrichtung in der vollständig geschlossenen Position hängt.

46. Verfahren gemäß Anspruch 43, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Vergleichen eines Rückkopplungssteuersignals des Kraftstoffsteuersystems mit den Motorbetriebsbedingungen, um eine Fehlfunktion eines Druckreglers des Kraftstoff steuersystems zu erfassen und zu bewerten; und
Ausführen der Luft-/Kraftstoffverhältnis-Rück kopplungssteuerung, falls die Fehlfunktion durch die Luft-/Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuerung besei tigt werden kann.

47. Verfahren gemäß Anspruch 46, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Absenken des Förderdrucks oder Verkürzen der Kr aftstoffeinspritz-Impulsbreite der Einspritzeinrichtung (4), falls die Fehlfunktion nicht durch die Luft- /Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuerung beseitigt werden kann und die Fehlfunktion einen anomal hohen Druck im Druckregler umfaßt.

48. Verfahren gemäß Anspruch 46, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Erhöhen des Förderdrucks oder Er höhen der Entladungsspannung eines Zündungssystems des Fahrzeuges, falls die Fehlfunktion nicht durch die Luft- /Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuerung beseitigt werden kann und falls die Fehlfunktion einen anomal nied rigen Druck im Druckregier umfaßt.

49. Einrichtung zur Steuerung des Betriebs eines Sy stems mit mehreren Untersystemen (1 bis n), gekennzeichnet durch
mehrere Sensoren (12, 19, 20, 28, 30), die dazu vorgesehen sind, wenigstens einen Betriebsparameter eines jeden der Untersysteme (1 bis n) zu überwachen und diese(n) Betriebsparameter angebende Ausgangssignale zu erzeugen;
einen Datenprozessor (27), der so verschaltet ist, daß er die Ausgangssignale empfängt und verarbeitet, um eine Fehlfunktion in wenigstens einem der Untersysteme (1 bis n) zu erfassen, wobei für den Datenprozessor (27) in einem Speicher desselben ein vorgegebener Satz von nach Priorität geordneten Korrekturmaßnahmen für vorgege bene Fehlfunktionen eines jeden der Untersysteme (1 bis n) gespeichert ist und der Datenprozessor (27) eine Ein richtung (S₁₁ bis S_nm) aufweist, um entsprechend der er faßten Fehlfunktion aus dem vorgegebenen Satz von nach Priorität geordneten Korrekturmaßnahmen bestimmte Korrek turmaßnahmen auszuwählen und um diesen Korrekturmaßnahmen entsprechende Steuersignale aus zugeben;

Einrichtungen zum Modifizieren des Betriebs eines jeden der Untersysteme (1 bis n) aufgrund der Steuersi gnale;
wobei der Datenprozessor (27) aufgrund der ge wählten nach Priorität geordneten Korrekturmaßnahmen und aufgrund der Betriebsparameter der Untersysteme (1 bis n), die durch die Ausgangssignale der Sensoren (12, 19, 20, 28, 30) angegeben werden, nacheinander die Steuersi gnale ausgibt, bis die Steuersignale von den Sensoren (12, 19, 20, 28, 30) anzeigen, daß die erfaßte Fehlfunk tion beseitigt worden ist.

50. Einrichtung gemäß Anspruch 49, dadurch gekenn zeichnet, daß das System ein Fahrzeug mit einem Verbren nungsmotor ist.

51. Einrichtung gemäß Anspruch 50, dadurch gekenn zeichnet, daß die Untersysteme (1 bis n) wenigstens eines der folgenden Elemente umfassen: Verbrennungszylinder, Abgaskatalysator (18), O₂-Sensoren (19, 20), O₂-Sensor- Heizeinrichtungen, Kraftstoffverdampfungssystem (22, 23, 26), Abgasrückführungsventil (7, 8), Sekundärluftzufuhr (13, 14, 15, 16) und Kraftstoffsteuersystem (24, 25) 52. Einrichtung gemäß Anspruch 51, dadurch gekenn zeichnet, daß die Korrekturmaßnahmen gemäß den folgenden Kriterien nach Priorität geordnet sind: Erhaltung der Fahrzeugsicherheit, Korrektur einer erfaßten Fehlfunkti on, Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeu ges und Optimierung des Abgasgemisches und des Kraft stoffverbrauchs.

53. Einrichtung gemäß Anspruch 49, dadurch gekenn zeichnet, daß die gewählten Korrekturmaßnahmen alterna tive Korrekturmaßnahmen für unterschiedliche Betriebsbe dingungen der Untersysteme (1 bis n) enthalten; und
der Datenprozessor (27) alternative Korrekturmaß nahmen aufgrund von Änderungen des Betriebszustandes der Untersysteme (1 bis n) auswählt.