DE10023006B4 - Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät und -Verfahren für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät und -Verfahren für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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Abstract

Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine mit einer Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, die ein Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung detektiert, welche der Brennkraftmaschine (4) zugeführt wird, welches die Regelung der Brennstoffkonzentration in der Mischung auf der Grundlage des detektierten Luft-Brennstoff-Verhältnisses durchführt, so daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis gleich wird dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches Gerät gekennzeichnet ist durch:
ein Regelsystem (50), welches eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch einen Prozess der Erhöhung der zugeführten Brennstoffmenge erhöht, wenn das durch die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Detektoreinrichtung (80) detektierte Luft-Brennstoff-Verhältnis eine niedrigere Brennstoffkonzentration als die eines Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis anzeigt, und welches die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch einen Prozess der Erhöhung der Menge der Ansaugluft reduziert, wenn das durch die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Detektoreinrichtung (80) detektierte Luft-Brennstoff-Verhältnis eine höhere Brennstoffkonzentration zeigt als diejenige des Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnisses.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät nach dem Anspruch 1 und dem Anspruch 3, sowie ein Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach dem Anspruch 9.
  • Aus der DE 196 45 905 A1 ist bereits ein Verfahren zur Regelung der Gemischzusammensetzung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird zur Regelung der Gemischzusammensetzung eines Brennstoff-Luft-Gemisches zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem 3-Wege-Katalysator folgendes durchgeführt:
    Erfassen der Motordrehzahl und der Motorbetriebstemperatur sowie des Sauerstoffpartialdruckes im Abgasstrom,
    Bestimmen einer zusätzlich dem Vergasergemisch beizumengenden Luftmenge in Abhängigkeit von den erfaßten Daten, wobei in Abhängigkeit von der erfaßten Motordrehzahl die maximal zulässige, zusätzlich zuzuführende Luftmenge bestimmt wird,
    Steuern eines bezüglich seiner Öffnungsweite begrenzbaren Luftventils zum Zuführen der zusätzlichen, drehzahlabhängigen Luftmenge in das Brennstoff-Luft-Gemisch,
    wobei das Luftventil bei nicht Vorliegen eines den Sauerstoffpartialdruck wiedergebenden Meßsignals nach Motorstart auf einen vorgegebenen Durchfluß geöffnet wird, das Luftventil unabhängig von einer weiteren Regelung geschlossen wird, wenn die Motordrehzahl einen vorbestimmten Mindestwert überschreitet und die Motordrehzahl sich in negativer Richtung mehr als ein vorgegebener Grenzwert ändert.
  • Aus der DE 44 34 465 A1 ist ein Gemischregler für einen Verbrennungsmotor bekannt. Der Gemischregler dient zum Einstellen des von einem PI-Zweipunktregler ausgegebenen Stellwerts zum Einregeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des einem Verbrennungsmotor zugeführten Gemisches auf einen vorgegebenen Wert. Dieser bekannte Gemischregler ist so ausgebildet, daß er:
    den aktuellen Wert des Signals einer Sauerstoffsonde erfaßt;
    untersucht, ob der aktuelle Meßwert einen Schwellenwert in Richtung fett oder in Richtung mager überkreuzt;
    folgende Änderungen des Stellwerts vornimmt, wenn eine Überkreuzungsrichtung mager vorliegt: Verstellen des Stellwerts durch einen P-Sprung in Richtung fett und Starten einer Integration in Richtung fett von zuvor Richtung mager; und/oder
    folgende Änderungen des Stellwerts vornimmt, wenn eine Überkreuzung Richtung fett vorliegt: Anhalten der Integration in Richtung fett und Starten einer Integration in Richtung mager nach Ablauf einer Verzögerungszeit; und zu den vorhergenannten Schritten zurückkehrt, wobei das Wesentliche darin besteht, daß der Gemischregler so ausgebildet ist, daß er die Fähigkeit hat den Ablauf einer Sperrzeit abzuwarten und dann bei dem letztgenannten Schritt einen P-Sprung in Richtung mager ausführt, wenn der Meßwert nach Ablauf der Verzögerungszeit noch im Mageren liegt, er dagegen keinen solchen P-Sprung ausführt, wenn der Meßwert nach Ablauf dieser Zeit im Fetten liegt.
  • Eine Technologie zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses der Luft-Brennstoff-Mischung auf das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis mit hoher Genauigkeit wurde in Relation zur Emissionsregelung einer Brennkraftmaschine unter Verwendung eines Katalysators entwickelt (vergleiche beispielsweise die US 4 763 264 ). Bei dieser Technologie ist ein Sensor, wie beispielsweise ein Sauerstoffsensor oder ähnliches, der die Fähigkeit hat, eine physikalische Größe zu detektieren, die ein Luft-Brennstoff-Verhältnis anzeigt, in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnet. Bei dieser Technologie wird das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf Komponenten des Abgases unter Verwendung des Sensors detektiert und es wird ein Ergebnis der Detektion in einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses reflektiert. Basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses und der Menge der Ansaugluft, wird bei dieser Technologie eine Brennstoffmenge berechnet, die einge spritzt werden muß. Es wird somit die Brennstoffmenge, die entsprechend der Menge der Ansaugluft zugeführt wird, eingestellt, indem der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis verwendet wird, so daß die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung mit guter Genauigkeit durchgeführt werden kann.
  • Wenn beispielsweise das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf den Komponenten des Abgases sich auf einer brennstoffmageren Seite des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses befindet, wird der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis größer und es wird die Brennstoffmenge, die zugeführt wird, erhöht. Daher wird die Brennstoffkonzentration auf eine höhere Seite hin eingestellt, so daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis dichter an das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis herangeführt wird. Wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf den Komponenten des Abgases sich auf einer brennstoffreichen Seite des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses befindet, wird der Rückkopplungseinstellungswert des Luft-Brennstoff-Verhältnisses kleiner und die zugeführte Brennstoffmenge wird vermindert. Es wird somit die Brennstoffkonzentration zu einer niedrigeren Seite hin eingestellt, so daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis dichter an das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis herangeführt wird. Auf diese Weise wird das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis mit guter Genauigkeit eingestellt.
  • Eine andere Technologie, die beispielsweise in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 4-203446 (s. auch Abstrakt zu JP 0004203446 AA ) offenbart ist, führt eine Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses durch Erhöhen oder Vermindern der Menge der Ansaugluft durch, anstatt einer Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung, die die zugeführte Brennstoffmenge einstellt. Diese Technologie erhöht oder vermindert die Menge der Ansaugluft basierend auf dem Wert des Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, um das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis hin mit guter Genauigkeit zu regeln.
  • Jedoch sind die zuvor beschriebenen Rückkopplungstechnologien für das Luft-Brenn-stoff-Verhältnis mit einem Problem der Schwankungen bzw. der Fluktuation des Drehmoments behaftet, welches durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird.
  • Bei der Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regeltechnologie, die auf der Einstellung der zugeführten Brennstoffmenge basiert, alterniert ein Zustand, bei dem die zugeführte Brenn stoffmenge erhöht wird, um die Konzentration des Brennstoffes in der Luft-Brennstoff-Mischung von einem niedrigen Wert zu einem hohen Wert hin zu verschieben, mit einem Zustand, bei dem die zugeführte Brennstoffmenge vermindert wird, um die Konzentration des Brennstoffes in der Luft-Brennstoff-Mischung von einem hohen Wert zu einem niedrigen Wert hin zu verschieben. Das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment variiert in einem relativ großen Ausmaß zwischen zwei Zuständen. Das heißt, das Drehmoment ist kleiner, wenn die zugeführte Brennstoffmenge vermindert wird oder abnimmt, als wenn die zugeführte Brennstoffmenge zunimmt. Es wird daher eine Schwankung des Drehmoments, welches von der Brennkraftmaschine erzeugt wird, durch die Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses verursacht.
  • Bei der Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regeltechnik, die auf der Einstellung der Menge der Ansaugluft basiert, alterniert ein Zustand, bei dem die Menge der Ansaugluft vergrößert wird, um die Konzentration des Brennstoffes in der Luft-Brennstoff-Mischung von einem hohen Wert zu einem niedrigen Wert hin zu verschieben, mit einem Zustand, bei dem die Menge der Ansaugluft vermindert wird, um die Konzentration des Brennstoffes in der Mischung von einem niedrigen Wert zu einem hohen Wert hin zu verschieben, um das Luft-Brennstoff-Verhältnis dichter an das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis heranzuführen. Auch in diesem Fall wird das Drehmoment, welches von der Brennkraftmaschine erzeugt wird, während des Zustandes der Reduzierung der Menge der Ansaugluft vermindert. Die Drehmomentdifferenz zwischen den zwei Zuständen ist relativ groß. Es wird daher eine Schwankung des Drehmoments, welches von der Brennkraftmaschine erzeugt wird, durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung verursacht, wie bei der Technologie, die auf der Einstellung der zugeführten Brennstoffmenge basiert.
  • Daher wird bei jeder der Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelungstechnologien die Fahrfähigkeit in einigen Fällen unzureichend.
    •
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welches die Fahrfähigkeit verbessert, indem die Drehmomentschwankungen reduziert werden, die durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung in der Brennkraftmaschine verursacht werden.
  • Die zuvor erläuterte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1 und 3 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgeräts für eine Brennkraftmaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 5 bis 8.
  • In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine wird die genannte Aufgabe durch die im Anspruch 9 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 10 bis 15.
  • Das Regelsystem erhöht die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung mit Hilfe eines Prozesses der Erhöhung einer zugeführten Brennstoffmenge, wenn das durch den Detektor detektierte Luft-Brennstoff-Verhältnis eine niedrigere Brennstoffkonzentration anzeigt, als ein Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis. Das Regelsystem vermindert die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung mit Hilfe eines Prozesses der Erhöhung der Menge der Ansaugluft, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch den Detektor detektiert wird, eine höhere Brennstoffkonzentration als das Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis anzeigt.
  • Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine gemäß einer Ausgestaltung (Anspruch 2) der Erfindung enthält einen Detektor, der ein Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung detektiert, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, und enthält ein Regelsystem, welches eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung regelt.
  • Das Regelsystem erhöht die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung vermittels eines Prozesses gemäß einer Verminderung einer Menge der Ansaugluft, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches von dem Detektor detektiert wird, eine niedrigere Brennstoffkonzentration als einem Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis anzeigt. Das Regelsystem vermindert die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung vermittels eines Prozesses gemäß einer Verminderung des zugeführten Brennstoffes, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches von dem Detektor detektiert wird, eine höhere Brennstoffkonzentration als bei dem Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis anzeigt.
  • Es wird somit die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch einen Ansaugluftverminderungsprozess erhöht und wird durch den Brennstoffverminderungsprozess vermindert. Das heißt die Erhöhung und die Verminderung der Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung werden beide durch Prozesse gemäß einer Verminderung physikalischer Grüssen durchgeführt, obwohl die Prozesse unterschiedliche physikalische Mengen verwenden (die Menge der Ansaugluft und die Menge des Brennstoffes).
  • Es wird daher die Differenz zwischen dem Drehmoment, welches während der Brennstoffkonzentrationserhöhungsregelung oder -steuerung erzeugt wird (das heißt der Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderungsregelung oder -steuerung) und dem Drehmoment, welches während der Brennstoffkonzentrationsverminderungsregelung oder -steuerung erzeugt wird (das heißt der Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhungsregelung) kleiner. Damit werden die Drehmomentschwankungen, die durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung der Brennkraftmaschine verursacht werden, reduziert und die Fahrfähigkeit kann verbessert werden.
  • Das Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (Anspruch 3) enthält einen Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor, der das Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung detektiert, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, einen Ansaugluftmengendetektor, der die Menge der Ansaugluf detektiert, die in die Brennkraftmaschine angesaugt wird, einen Ansaugluftmengeneinsteller (adjustor), der die Menge der Ansaugluft einstellt, die in die Brennkraftmaschine angesaugt wird, und ein Regelsystem, welches eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung regelt oder steuert.
  • Spezifischer ausgedrückt, bestimmt das Regelsystem (gemäß Anspruch 4) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der in einer Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung reflektiert wird, basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch den Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor detektiert wurde. Das Regelgerät führt auch einen Ansauglufterhöhungsprozess durch, und zwar unter Verwendung der Ansaugluftmengeneinstellvorrichtung, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern. Basierend auf einer erhöhten Menge der Ansaugluft, bestimmt das Regelgerät einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, der eine Brennstoffmenge aufhebt, entsprechend der erhöhten Menge der Ansaugluft. Ferner extrahiert das Regelgerät als einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der sich in einem solchen Bereich befindet, dass die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung erhöht wird. Darüber hinaus stellt das Regelgerät die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge ein, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung und basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch den Ansaugluftmengendetektor detektiert wurde.
  • Wenn bei diesem Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern, führt das Regelgerät den Ansauglufterhöhungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durch.
  • In Bezug auf die Zuführung des Brennstoffes (gemäß Anspruch 5) stellt das Regelgerät die Brennstoffmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, den Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung und der Menge der Ansaugluft ein.
  • Der bei dem Regelsystem verwendete Rückkopplungseinstellkoeffizient für die Luft-Brennstoff-Verhältnisvermindert besteht aus einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis des berechneten Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu erhöhen. Wenn daher die Brennstoffkonzentration erhöht werden soll, kann das Luft-Brennstoff-Verhältnis dadurch geregelt werden, indem die zugeführte Brennstoffmenge basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und basierend auf der Menge der Ansaugluft erhöht wird.
  • Der Rückkopplungseinstellkoeffizient für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung wird (gemäß Anspruch 6) basierend auf der Menge der Ansaugluft, erhöht durch das Regelsystem, in solcher Weise bestimmt, dass der Rückkopplungseinstellkoeffizient für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung die Brennstoffmenge aufhebt, die der erhöhten Menge der Ansaugluft entspricht. Während somit das Regelgerät den Ansauglufterhöhungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das LuftBrennstoff-Verhältnis durchführt, wird die Brennstoffmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, nicht durch Erhöhungen in der Menge der Ansaugluft beeinflusst und wird daher im Wesentlichen nicht durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung eingestellt. Wenn somit die Brennstoffkonzentration vermindert werden soll, kann die Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses durchgeführt werden, ohne eine Erhöhung in der Menge des Brennstoffes zu verursachen, da das Regelgerät den Ansauglufterhöhungsprozess durchgeführt, und zwar basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis.
  • Es wird somit die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch den Brennstofferhöhungsprozess erhöht und wird durch den Ansauglufterhöhungsprozess vermindert. Das heißt, das Erhöhen und das Vermindern der Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung werden beide durch die Prozesse der Erhöhung von physikalischen Größen durchgeführt, obwohl die Prozesse unterschiedliche physikalische Mengen verwenden (die Brennstoffmenge und die Menge der Ansaugluft), wie bei der ersten Ausgestaltung der Erfindung.
  • Neben den Vorteilen ähnlich denjenigen, wie sie bei der ersten Ausgestaltung der Erfindung gegeben sind, liefert die weitere Ausgestaltung der Erfindung die Fähigkeit, ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät ähnlich demjenigen des ersten Ausgestaltung zu realisieren, indem Prozessbestandteile oder Inhalte eines Luft-Brennstoff-Verhältnisrückkopplungssystems verwendet werden, die auf der Rückkopplungssteuerung bzw. -regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses basieren, die das Erhöhen und Vermindern der Brennstoffmenge verwendet, die zugeführt wird, während gleichzeitig Änderungen, die in den Programmen benötigt werden, minimal gehalten werden. Es können somit die Kosten, die für Änderungen in den Programmen aufgebracht werden müssen, minimal gehalten werden.
  • Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung (Anspruch 7) der Erfindung enthält einen Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor, der ein Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung detektiert, welche der Brennkraftmaschine zugeführt wird, enthält einen Ansaugluftmengendetektor, der die Menge der Ansaugluft detektiert, die in die Brennkraftmaschine angesaugt wird, enthält eine Ansaugluftmengeneinstellvorrichtung, die die Menge der Ansaugluft einstellt, die in die Brennkraftmaschine angesaugt wird, und ein Regelsystem oder Steuersystem, welches eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung regelt oder steuert.
  • Spezifischer gesagt, bestimmt das Regelgerät einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der in einer Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung reflektiert wird, basierend auf dem LuftBrennstoff-Verhältnis, welches durch den Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor detektiert wurde. Das Regelgerät führt einen Ansaugluftverminderungsprozess durch, indem die Ansaugluftmengeneinstellvorrichtung verwendet wird, basierend auf einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der sich in einem solchen Bereich befindet, dass die Brennstoffkonzentration in der LuftBrennstoff-Mischung erhöht wird. Basierend auf einer reduzierten Menge der Ansaugluft wird ein Rückkopplungseinstellkoeffizient für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung bestimmt, der eine Brennstoffmenge aufhebt, entsprechend der reduzierten Menge der Ansaugluft. Ferner extrahiert das Regelgerät einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für eine Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-BrennstoffMischung zu vermindern. Darüber hinaus stellt das Regelgerät eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung, dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung und basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch den Ansaugluftmengendetektor detektiert wurde, ein.
  • Wenn bei diesem Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, dass die Brennstoftkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung erhöht wird, führt das Regelgerät den Ansaugluftverminderungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durch. In Bezug auf die Zuführung des Brennstoffes stellt das Regelgerät die Brennstoffmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, basierend auf Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, den Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung und der Menge der Ansaugluft ein.
  • Der Rückkopplungseinstellkoeffizient für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, der durch das Regelgerät verwendet wird, besteht aus einem bestimmten Einstellungskoeffizienten des zuvor erwähnten Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, das heißt einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der sich in einem solchen Bereich befindet, dass die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung vermindert wird. Wenn daher die Brennstoffkonzentration vermindert werden muss, kann das Luft-BrennstoffVerhältnis dadurch geregelt werden, indem die zugeführte Brennstoffmenge basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und der Menge der Ansaugluft vermindert wird.
  • Der Rückkopplungseinstellkoeffizient für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung wird (gemäß Anspruch 8) basierend auf der Menge der Ansaugluft durch das Regelsystem vermindert und in solcher Weise bestimmt, dass der Rückkopplungseinstellkoeffizient für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung die Brennstoffmenge aufhebt, die der verminderten Menge der Ansaugluft entspricht. Während somit das Regelgerät den Ansaugluftverminderungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durchführt, wird die Menge des zugeführten Brennstoffes, die durch das Regelgerät eingestellt wurde, nicht durch die Verminderung der Menge der Ansaugluft in die Brennkraftmaschine beeinflusst und wird daher nicht wesentliche durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung eingestellt. Wenn daher die Brennstoffkonzentration erhöht werden muss, kann die Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses so durchgeführt werden, ohne dass eine Verminderung in der Menge des Brennstoffes verursacht wird, da das Regelgerät den Ansaugluftverminderungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durchführt.
  • Es wird somit die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch den Brennstoffverminderungsprozess vermindert und wird durch den Ansaugluftverminderungsprozess erhöht. Das heißt, die Erhöhung und die Verminderung der Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung werden beide durch die Prozesse der Verminderung von physikalischen Grössen durchgeführt, obwohl die Prozesse unterschiedliche physikalische Mengen verwenden (die Menge des Brennstoffes und die Menge der Ansaugluft), wie bei der weiteren Ausgestaltung der Erfindung.
  • Neben den Vorteilen ähnliche denjenigen der weiteren Ausgestaltung der Erfindung, führt die noch weitere Ausgestaltung der Erfindung zu der Fähigkeit, ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät zu realisieren, ähnlich demjenigen der weiteren Ausgestaltung durch Verwendung von Prozessbestandteilen oder Inhalten eines Luft-Brennstoff-Verhältnis-Rückkopplungssystems, die auf der Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses basieren, welche ein Erhöhen und ein Vermindern der Brennstoffmenge, die zugeführt wird, verwenden, während Änderungen, die in den Programmen erforderlich sind, minimal gehalten werden. Es können somit die Kosten, die für Änderungen in den Programmen entstehend, minimal gehalten werden.
  • Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform (Anspruch 9) der Erfindung enthält einen Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor, der ein Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung detektiert, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, enthält einen Ansaugluftmengendetektor, der eine Menge der Ansaugluft detektiert, die von der Brennkraftmaschine angesaugt wird, und enthält ein Regelgerät, welches eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung regelt oder steuert.
  • Spezifischer ausgedrückt, bestimmt das Regelgerät einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch den Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor detektiert wurde. Das Regelgerät bestimmt auch eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch den Ansaugluftmengendetektor detektiert wurde, und basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, bei dem die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung erhöht wird. Wenn ferner der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, dass die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung vermindert wird, führt das Regelgerät einen Ansauglufterhöhungsprozess durch, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, und bestimmt die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch den Ansaugluftmengendetektor detektiert wurde, und basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, der so eingestellt ist, dass er in Einklang mit einer Erhöhung in der Menge der Ansaugluft vermindert wird.
  • Bei diesem Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät bestimmt der Regelvorgang oder Steuervorgang eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und der Menge der Ansaugluft, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu erhöhen.
  • Wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-BrennstoffMischung zu vermindern, führt das Regelsystem oder Steuersystem den Ansauglufterhöhungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das LuftBrennstoff-Verhältnis durch. Ferner bestimmt das Regelsystem oder Steuersystem eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft und dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-BrennstoffVerhältniserhöhung, der so eingestellt ist, dass er in Einklang mit einer Erhöhung in der Menge der Ansaugluft abnimmt.
  • Wenn daher der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der LuftBrennstoff-Mischung zu vermindern, kann das Luft-Brennstoff-Verhältnis zu einem Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis hin eingestellt werden, indem die Menge der Ansaugluft erhöht wird, ohne dabei die Brennstoffmenge zu ändern.
  • Somit erzielt die weitere Ausführungsform der Erfindung Vorteile ähnlich denjenigen gemäß der ersten Ausgestaltung. Ferner führt die weitere Ausführungsform der Erfindung zu der Fähigkeit, ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät ähnlich demjenigen der ersten Ausgestaltung zu realisieren, indem Prozessbestandteile oder Inhalte eines Luft-Brennstoff-Verhältnis-Rückkopplungssystems verwendet werden, die auf der Luft-Brennstoff-Verhältnisregeung basieren, die ein Erhöhen und ein Vermindern der zugeführten Brennstoffmenge verwenden, während Änderungen, die in den Programmen benötigt werden, minimal gehalten werden. Daher können die Kosten, die für Änderungen in den Programmen aufgebracht werden müssen, minimal gehalten werden.
  • Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine gemäß der weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält einen Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor, der ein Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung detektiert, die einer Brennkraftmaschine zugeführt wird, einen Ansaugluftmengendetektor, der eine Menge einer Ansaugluft detektiert, die von der Brennkraftmaschine angesaugt wird, und enthält ein Regelsystem oder Steuersystem, welches eine Brennstoffkonzentration in der LuftBrennstoff-Mischung regelt oder steuert.
  • Spezifischer gesagt, bestimmt das Regelgerät (gemäß Anspruch 10) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch den Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor detektiert wurde. Das Regelgerät bestimmt auch eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch den Ansaugluftmengendetektor detektiert wurde, und basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, um eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern. Wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-BrennstoffMischung zu erhöhen, führt das Regelgerät einen Ansaugluftverminderungsprozess durch, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und bestimmt die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch den Ansaugluftmengendetektor detektiert wurde, und basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung, der so eingestellt ist, dass er in Einklang mit einer Verminderung der Menge der Ansaugluft zunimmt.
  • Bei diesem Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät bestimmt die Regelung einer der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf dem Rückkopplungs einstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und basierend auf der Menge der Ansaugluft, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-BrennstoffVerhältnis sich in solch einem Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern.
  • Wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-BrennstoffMischung zu erhöhen, führt das Regelsystem oder Steuersystem den Ansaugluftverminderungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das LuftBrennstoff-Verhältnis durch. Ferner bestimmt das Regelsystem oder Steuersystem eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft und dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-BrennstoffVerhältnisverminderung, der so eingestellt ist, dass er in Einklang mit einer Verminderung in der Menge der Ansaugluft zunimmt. Wenn daher der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich (gemäß Anspruch 14) in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu erhöhen, kann das Luft-Brennstoff-Verhältnis zu einem Zieloder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis hin eingestellt werden, indem die Menge der Ansaugluft vermindert wird, ohne dabei die Brennstoffmenge zu ändern.
  • Somit erzielt die noch weitere Ausführungsform der Erfindung Vorteile ähnliche denjenigen der weiteren Ausgestaltung. Ferner schafft die noch weitere Ausführungsform der Erfindung die Möglichkeit, ein LuftBrennstoff-Verhältnis-Regelgerät ähnlich demjenigen der weiteren Ausgestaltung zu realisieren, indem die Prozessbestandteile oder eines Luft-Brennstoff-Verhältnis-Rückkopplungssystems verwendet werden, die auf der Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses basieren, die ein Erhöhen und ein Vermindern der zugeführten Brennstoffmenge verwendet, während Änderungen, die in den Programmen erforderlich sind, minimal gehalten werden. Es können somit die Kosten, die für Änderungen in den Programmen benötigt werden, minimal gehalten werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorangegangenen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreiung von bevorzugten Ausführungsformen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet sind, um gleiche Elemente anzugeben und in denen:
  • 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Konstruktion eines Benzinmotors und eines Regelsystems desselben gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 2 ein Blockschaltbild einer Konstruktion eines Regelsystems der ersten Ausführungsform ist;
  • 3 ein Flussdiagramm ist, welches einen FAF-Berechnungsprozess veranschaulicht, der bei der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
  • 4 ein Flussdiagramm ist, welches einen FAFAV-Berechnungsprozess veranschaulicht, der bei der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
  • 5 ein Flussdiagramm ist, welches einen Lernsteuer- oder -regelungsprozess veranschaulicht, der bei der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 6 ein Flussdiagramm zeigt, welches einen grundlegenden Lernprozess in Verbindung mit einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis veranschaulicht, der bei der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
  • 7A, 7B und 7C Flussdiagramme sind, die einen FAFx-Vorbereitungsprozess veranschaulichen, der bei der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 8 ein Flussdiagramm ist, welches einen Brennstoffeinspritzprozess veranschaulicht, der bei der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
  • 9A bis 9F Zeitsteuerdiagramme sind, die ein Beispiel des Betriebes der ersten Ausführungsform veranschaulichen,
  • 10A bis 10F Zeitsteuerdiagramme sind, die ein Beispiel des Betriebes der ersten Ausführungsform veranschaulichen; und
  • 11 eine Speicherabbild(map)zeigt, das bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, um einen Ladewirkungsgradeinstellbetrag KLADD aus einer Differenz KLKLFB zwischen dem Einlassventilschließzeitladewirkungsgrad und dem vorhandenen Ladewirkungsgrad zu bestimmen, der durch die Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses erzielt wird.
  • 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Konstruktion eines Benzinmotors (im Folgenden als "Maschine" bezeichnet) 4 und eines Regelsystems desselben, bei dem die Erfindung angewendet wird.
  • Ein Zylinderblock 6 des Motors oder Maschine 4 besitzt einen ersten Zylinder 8, einen zweiten Zylinder 10, einen dritten Zylinder 12 und einen vierten Zylinder 14, von denen jeder eine Verbrennungskammer enthält. Die Zylinder 8-14 sind mit einem Ansaugkanal 20 verbunden, und zwar über einen Ansaugkrümmer 16 und einen Druckausgleichsbehälter 18. Eine Luftreinigungsvorrichtung 22 ist auf der stromabwärtigen Seite des Ansaugkanals 20 vorgesehen. Externe Luft wird in den Ansaugkanal 20 über die Luftreinigungsvorrichtung 22 eingeführt.
  • Entsprechend den Zylindern 8-14 sind Brennstoffeinsprtizvorrichtungen 24, 26, 28, 30 in dem Ansaugkrümmer 16 vorgesehen. Jede Einspritzvorrichtung 24-30 besteht aus einem elektromagnetischen Ventil, welches geöffnet und geschlossen wird, um Brennstoff durch Elektrifizierungssteuerung einzuspritzen. Die Einspritzvorrichtungen 24-30 werden mit unter Druck stehendem Brennstoff aus einem Brennstofftank (nicht gezeigt) vermittels einer Brennstoffpumpe (nicht gezeigt) versorgt. Der aus den Einspritzvorrichtungen 24-30 eingespritzte Brennstoff vermischt sich mit der Ansaugluft in dem Ansaugkrümmer 16, um ein Luft-Brennstoff-Gemisch zu bilden. Das Gemisch oder Mischung wird dann in die Verbrennungskammern der Zylinder 8-14 über Einlassöffnungen (nicht gezeigt) eingeführt, indem die Einlassventile (nicht gezeigt) geöffnet werden, die getrennt für die Zylinder 8-14 vorgesehen sind. Während der Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung wird die Brennstoffeinspritzdauer der Einspritzvorrichtungen 24-30 basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx für das Luft-Brennstoff-Verhältnis in der weiter unten beschriebenen Weise eingestellt.
  • Eine Drosselklappe 32 zum Einstellen der Ansaugluftströmung ist in dem Einlasskanal 20 vorgesehen, das heißt stromaufwärts von dem Ausgleichsbehälter 18. Die Drosselklappe 32 wird in den Offnungs- und Schließrichtungen durch einen Drosselklappenmotor 34 angetrieben, der in dem Ansaugkanal 20 vorgesehen ist, wodurch das Ausmaß der Öffnung der Drosselklappe 32, das heißt das Drosselklappenöffnungsausmaß TA eingestellt wird. Ein Drosselklappensensor 36 ist nahe der Drosselklappe 32 vorgesehen. Der Drosselklappensensor 36 detektiert das Drosselklappenöffnungsausmaß TA und gibt ein Signal entsprechend dem detektierten Drosselklappenöffnungsausmaß TA aus.
  • Ein Beschleunigungspedal oder Gaspedal 38 ist in einem Fahrerraum des Fahrzeugs vorgesehen. Das Ausmaß des Niederdrückens des Gaspedals 38, das heißt der Gaspedalbetätigungsbetrag PDLA wird durch einen Beschleunigungssensor 40 detektiert. Basierend auf dem Gaspedalbetätigungsausmaß PDLA und ähnlichem, stellt eine elektronische Regeleinheit (im Folgenden als "ECU" bezeichnet) 50 das Drosselklappenöffnungsausmaß TA auf einen Wert entsprechend dem Motorbetriebszustand ein, und zwar durch Steuern des Drosselklappenmotors 34. Das Drosselklappenöffnungsausmaß TA wird ferner basierend auf einem Teil des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis während der Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung eingestellt.
  • Die Zylinder 8-14 sind mit einem Abgaskanal 62 über einen Abgaskrümmer 60 verbunden. Der Abgaskanal 62 ist mit einem Katalysatorkonverter 64 und einem Schalldämpfer oder Auspufftopf 66 ausgestattet. Das durch den Abgaskanal 62 strömende Abgas wird über den Katalysatorkonverter 64 und den Auspufftopf 66 nach außen geleitet.
  • Eine Luftströmungsmessvorrichtung 68 ist zwischen der Luftreinigungsvorrichtung 22 und der Drosselklappe 32 in dem Ansaugkanal 20 vorgesehen. Die Luftströmungsmessvorrichtung 68 detektiert eine Menge der Ansaugluft GA, die in die Brennkammer von jedem Zylinder 8-14 eingeleitet wird, und gibt ein Signal entsprechend der detektierten Ansaugluftmenge GA aus.
  • Entsprechend den Zylindern 8-14 sind Zündkerzen 70, 72, 74, 76 in einem Zylinderkopf 6a der Maschine 4 vorgesehen. Die Zündkerzen 70-76 sind mit Zündspulen 70a, 72a, 74a, 76a versehen und bilden somit ein direktes Zündsystem, welches keinen Verteiler benötigt. Die Zündspulen 70a-76a führen eine Hochspannung zu, die bei einer Zündzeitsteuerung erzeugt wird, und zwar nach Unterbrechung eines Primärstromes, der diesen von einer Zündtreiberschaltung zugeführt wird, die in der ECU 50 vorgesehen ist, wobei die Zuführung direkt zu den Zündkerzen 70-76 erfolgt.
  • Ein Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 ist in einem Abschnitt des Ansaugkanals 62 angeordnet, der sich stromaufwärts von dem Katalysatorkonverter 64 erstreckt. Der Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 gibt ein Signal Vox entsprechend dem Luft-Brennstoff-Verhältnis der Mischung aus, basierend auf Komponenten des Abgases. Auf der Grundlage des Signals Vox wird die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung durchgeführt, das heißt es werden die Menge des eingespritzten Brennstoffes und die Menge der Ansaugluft erhöht, um das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf ein theoretisches Luft-Brennstoff-Verhältnis einzustellen.
  • Ein Drehzahlsensor 90 gibt ein Impulssignal aus mit einer Anzahl von Impulsen, die der Drehgeschwindigkeit NE der Maschine 4 entspricht, basierend auf der Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Maschine 4. Ein Zylinderdiskriminatorsensor 92 zum Diskriminieren der Zylinder 8-14 gibt ein Impulssignal aus, welches als ein Bezugssignal dient, und zwar bei jedem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel basierend auf der Drehzahl der Kurbelwelle. Basierend auf den Ausgangssignalen des Drehzahlsensors 90 und des Zylinderdiskriminatorsensors 92 berechnet die ECU 50 eine Maschinendrehzahl NE und einen Kurbelwellenwinkel und diskriminiert zwischen den Zylindern.
  • Ein Wassertemperatursensor 94 zum Detektieren der Temperatur des Maschinenkühlwassers ist in dem Zylinderblock 6 vorgesehen. Der Wassertemperatursensor 94 gibt ein Signal aus, welches der detektierten Kühlwassertemperatur THW entspricht. Ein Schiebepositionssensor 96 ist in einem Getriebe (nicht gezeigt) vorgesehen und gibt ein Signal entsprechend der Schiebeposition SHFTP aus.
  • Eine elektrische Konstruktion des Regelsystems, welches die Funktionen des Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerätes der ersten Ausführungsform ausführt, wird nun unter Hinweis auf das Blockschaltbild von 2 beschrieben.
  • Die ECU 50 ist als logische Schaltung ausgebildet, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 50a, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 50b, einen Speicher (RAM) 50c mit wahlfreiem Zugriff, ein Backup-RAM 50d und Ähnliches enthält, die miteinander verbunden sind und mit einer Eingangsschaltung 50e und einer Ausgangsschaltung 50f und ähnlichem über einen Zweirichtungsbus 50g verbunden sind. Der ROM 50b speichert vielfältige Steuerprogramme für die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung (die weiter unten beschrieben wird) und Ähnliches und vielfältige Daten. Der RAM 50c speichert zeitweilig die Ergebnisse der Berechnung oder Kalkulation, welche durch die CPU 50a während vielfältiger Steuer- oder Regeloperationen und ähnlichem durchgeführt wird.
  • Die Eingangsschaltung 50e ist als ein Eingangsinterface ausgebildet, welches eine Wellenformformerschaltung, einen A/D-Konverter und Ähnliches enthält. Die Eingangsschaltung 50e ist mit dem Drosselklappensensor 36, dem Beschleunigungssensor 40, dem Luftströmungsmessgerät 68, dem Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80, dem Drehzahlsensor 90, dem Zylinderdiskriminatorsensor 92, dem Wassertemperatursensor 94, dem Verschiebepositionssensor 96, der Zeile der Zündungsauthentifizierungssignale IGf der Zündspulen 70a-76a und ähnlichem verbunden. Die Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren 36, 40, 68, 80, 90, 92, 94, 96 und ähnlichem werden in digitale Signale umgesetzt und werden der CPU 50a über die Eingangsschaltung 50e und den Zweirichtungsbus 50g eingegeben.
  • Die Ausgangsschaltung 50f besitzt vielfältige Treiberschaltungen und Ähnliches. Die Ausgangsschaltung 50f ist mit den Einspritzvorrichtungen 24-30, den Zündspulen 70a– 76a, dem Drosselklappenmotor 34 und ähnlichem verbunden. Basierend auf den Ausgangssignalen der verschiedenen Sensoren 36, 40, 68, 80, 90, 92, 94, 96 und ähnlichem, führt die ECU 50 Berechnungen durch und steuert dann die Einspritzvorrichtungen 24-30, die Zündspulen 70a-76a, den Drosselklappenmotor 34 und Ähnliches.
  • Beispielsweise berechnet die ECU 50 eine Last an der Maschine 4 basierend auf der Ansaugluftmenge GA, die durch das Luftströmungsmessgerät 68 detektiert wurde, der Maschinendrehzahl NE, die durch den Drehzahlsensor 90 detektiert wurde, und ähnlichem. In Einklang mit der Größe der Maschinenlast steuert die ECU 50 die Brennstoffeinspritzmenge und die Brennstoffeinspritzdauer der Einspritzvorrichtungen 24-30 oder steuert die Zündungszeitlage der Zündspulen 70a-76a. Ferner stellt basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch den Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 detektiert wurde, die ECU 50 die Brennstoffeinspritzmenge in der zunehmenden Richtung unter Verwendung der Einspritzvorrichtungen 24-30 ein und stellt die Ansaugluftmenge in zunehmender Richtung durch Verwendung des Drosselklappenmotors 34 ein, so dass die Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses der Mischung mit guter Präzision erfolgt.
  • Die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung, die durch die ECU 50 bei der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, wird unter Hinweis auf das Flussdiagramm von 3 beschrieben. Die Schritte in dem Flussdiagramm, welche vielfältigen Verarbeitungen entsprechen, werden als "S ..." in der folgenden Beschreibung bezeichnet.
  • Das Flussdiagramm von 3 veranschaulicht einen Berechnungsprozess für den Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis (im Folgenden als "FAF-Berechnungsprozess" bezeichnet), welcher durch die ECU 50 ausgeführt wird. Dieser Prozess wird periodisch zu jedem vorbestimmten Zeitbetrag ausgeführt.
  • Wenn dieser Prozess startet, bestimmt die ECU 50, ob ein Zustand für die Ausführung der Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung erfüllt ist (S100). Diese Bedingung umfasst beispielsweise die folgenden Zustände:
    • (1) Die Maschine ist noch nicht gestartet.
    • (2) Die Brennstoffreduzierung wird noch nicht durchgeführt.
    • (3) Das Aufwärmen wurde vervollständigt (z.B. Kühlwassertemperatur THW ≥ 40 °C).
    • (4) Der Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 wurde aktiviert.
  • Wenn all die Bedingungen (1)–(4) getroffen sind, wird die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung zugelassen. Wenn irgendeine der Bedingungen unerfüllt bleibt, wird die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung nicht zugelassen.
  • Wenn alle die Bedingungen erfüllt sind (JA bei S100), liest die ECU 50 die Spannung Vox des Ausgangssignals des Luft-Brennstoff-Verhältnissensors 80 (S102) und bestimmt, ob die Spannung Vox kleiner ist als eine vorbestimmte Bezugsspannung Vr (z.B. 0,45 V) (S104). Wenn Vox < Vr (JA bei dem Schritt S104), wird in Betracht gezogen, dass das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf den Komponenten des Abgases sich auf der mageren Seite des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses befindet (die Brennstoffkonzentration ist niedriger als diejenige, die dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis entspricht). Dann stellt die ECU 50 ein Luft-Brennstoff-Verhältnisflag XOX zurück (XOX ← 0) (S106).
  • Nachfolgend bestimmte die ECU 50, ob das Luft-Brennstoff-Verhältnisflag XOX in Einklang mit einem Zustandswartungsflag XOXO steht (S108). Wenn XOX = XOXO (JA bei dem Schritt S108), wird in Betracht gezogen, dass ein Brennstoffmagerzustand fortgesetzt wurde. Dann erhöht die ECU 50 den Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis um ein Magerintegral (lean integral) a (a > 0) (S110) und beendet zeitweilig die Routine.
  • Wenn umgekehrt XOX ≠ XOXO (NEIN bei S108) ist, wird in Betracht gezogen, dass das Luft-Brennstoff-Verhältnis von einem brennstoffreichen Luft-Brennstoff-Verhältnis (bei dem die Brennstoffkonzentration höher ist als diejenige, die dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis entspricht) auf ein brennstoffmageres Luft-Brennstoff-Verhältnis umgeschaltet wurde. Dann erhöhte die ECU 50 den Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis um einen Magersprungbetrag A (lean skip amount) (A > 0) (S112). Der Magersprungsbetrag A wird auf einen Wert voreingestellt, der ausreichend größer ist als der Magerintegralbetrag a. Nachfolgend stellt die ECU 50 das Zustandswartungsflag XOXO zurück (XOXO ← 0) (S114) und beendet zeitweilig die Routine.
  • Wenn bei dem Schritt S104 bestimmt wird, dass Vox ≥ Vr ist (NEIN bei S104), wird bestimmt, dass das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf den Komponenten des Abgases ein brennstoffreiches Luft-Brennstoff-Verhältnis ist. Dann stellt die ECU 50 das Luft-Brennstoff-Verhältnisflag XOX auf (XOX ← 1) (S116). Nachfolgend bestimmt die ECU 50, ob das Luft-Brennstoff-Verhältnisflag XOX dem Zustandswartungsflag XOXO entspricht (S118).
  • Wenn XOX = XOXO (JA bei S118), wird bestimmt, dass ein brennstoffreicher Zustand fortgeführt wurde. Dann reduziert die ECU 50 den Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis um einen Fettintegralbetrag b (b > 0) (S120) und beendet zeitweilig die Routine.
  • Wenn XOX ≠ XOXO (NEIN bei S118), wird angenommen, dass das Luft-Brennstoff-Verhältnis von der mageren Seite auf die fette Seite geschaltet wurde. Dann vermindert die ECU 50 den Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis um einen Fettsprungbetrag B (B > 0) (S122). Der Fettsprungbetrag B ist auf einen Wert voreingestellt, der ausreichend größer ist als der Fettintegralbetrag b.
  • Nachfolgend setzt die ECU 50 das Zustandswartungsflag XOXO (XOXO ← 1) (S124) und beendet zeitweilig die Routine. Wenn irgendeine der Bedingungen nicht bei dem Schritt S100 erfüllt ist (NEIN bei S100), setzt die ECU 100 den Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf "1,0" (S126) und beendet zeitweilig die Routine.
  • Der FAF-Berechnungsprozess wird in der oben beschriebenen Weise ausgeführt, um wiederholt den Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis zu bestimmen, und zwar für die Verwendung bei der Einstellung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses auf ein Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis. Als ein Ergebnis ändert sich der Rückkopplungseinstellkoeffizient FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis in Einklang mit der Ausgangsgröße des Luft-Brennstoff-Verhältnissensors 80, der in den 9A und 10A gezeigt ist, wie dies in 9B und 10B angezeigt ist.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Prozess der Berechnung eines mittleren FAFAV des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses veranschaulicht (im Folgenden als "FAFAV-Berechnungsprozess" bezeichnet). Dieser Prozess wird jedes Mal ausgeführt, wenn der FAF-Berechnungsprozess, der in 3 veranschaulicht ist, herausfindet, dass XOX ≠ XOXO ist (NEIN bei S108 oder S118).
  • Bei dem FAFAV-Berechnungsprozess berechnet die ECU 50 ein mittleres FAFAV des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und den früheren Wert FAFB, wie in dem Ausdruck (1) (S202).
  • FAFAV ← (FAFB + FAF)/2 (1)
  • Nachfolgend substituiert die ECU 50 den Wert FAFB mit dem vorhandenen Wert des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, um eine Vorbereitung für die nächste Berechnung zu treffen (5204). Dann beendet die ECU 50 zeitweilig den Prozess.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches einen Lernsteuerprozess veranschaulicht, bei dem ein Basis-Rückkopplungseinstellkoeffizient KG für das Luft-Brennstoff-Verhältnis als ein Lern-Wert bestimmt wird. Dieser Prozess wird auch zu jedem vorbestimmten Zeitbetrag ausgeführt.
  • Wenn der Prozess startet, liest die ECU 50 einen Ansaugluftbetrag GA (g/sec), der durch das Luftströmungsmessgerät 68 detektiert wurde (S300). Basierend auf dem Wert des Ansaugluftbetrages GA bestimmt die ECU 50 einen Index m, der einen Arbeitsbereich der Maschine 4 anzeigt (S310). Das heißt, es werden die Betriebsbereiche der Maschine 4 dadurch eingestellt, indem der Maßstab von 0% bis 100% des maximalen Ansaugluftbetrages geteilt wird. Der Index m wird dadurch bestimmt, indem herausgefunden wird, welcher der Bereiche den momentanen Ansaugluftbetrag GA enthält. Der Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizient KG für das Luft-Brennstoff-Verhältnis wird dadurch bestimmt, indem der Lernvorgang getrennt für jeden Betriebsbereich der Maschine 4 ausgeführt wird. Basierend auf dem Index m wird bestimmt, welcher der Bereiche zu dem Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis gehört.
  • Nachfolgend bestimmt die ECU 50, ob eine Bedingung zum Lernen des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis erfüllt ist (S330). Die Bedingung zum Lernen des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis kann die Bedingungen enthalten, die oben in Verbindung mit dem Schritt S110 erwähnt wurden und kann auch beispielsweise eine Bedingung enthalten, dass ein stabiler Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelungszustand vorhanden ist, der beispielsweise auf der Grundlage davon bestimmt werden kann, ob eine ausreichend lange Zeit nachfolgend einer Änderung des Betriebsbereiches der Maschine 4 verstrichen ist.
  • Wenn die Bedingung für den Lernvorgang des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis erfüllt ist (JA bei S330), führt die ECU 50 den Lernvorgang des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durch (wie weiter unten beschrieben wird), und zwar in Bezug auf den Betriebsbereich m der Maschine 4 (S340).
  • Wenn umgekehrt die Bedingung für den Lernvorgang des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis nicht erfüllt ist (NEIN bei S330), beendet die ECU 50 zeitweilig den Prozess.
  • Der Prozess des Lernens des Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis (S340) ist durch das Flussdiagramm von 6 veranschaulicht. Bei diesem Prozess bestimmt die ECU 50, ob das mittlere FAFAV des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis kleiner ist als "0,98" (S410). Wenn FAFAV kleiner ist als 0,98 (JA bei S410), vermindert die ECU 50 den Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten KG(m) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Betriebsbereiches m durch einen Änderungsbetrag β (β > 0) und beendet zeitweilig den Prozess.
  • Wenn FAFAV ≥ 0,98 ist (NEIN bei S410), bestimmt die ECU 50, ob das mittlere FAFAV größer ist als "1,02" (S430). Wenn FAFAV > 1,02 ist (JA bei S430), erhöht die ECU 50 den Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten KG(m) des Luft-Brennstoff-Verhältnisses um den Änderungsbetrag β (S440) und beendet zeitweilig den Prozess.
  • Wenn 0,98 ≤ FAFAV ≤ 1,02 ist (NEIN bei S410 und NEIN bei S430), behält die ECU 50 den Wert des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizient KG(m) des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des Betriebsbereiches (m) bei und beendet zeitweilig den Prozess.
  • Der Anfangswert des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten KG(m) des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der zu Beginn zum Zeitpunkt der Einschaltung der Stromversorgung der ECU 50 eingestellt wird, wird auf "0,00" gestellt.
  • Wie oben beschrieben wurde, führt die ECU 50 den Prozess der Vorbereitung des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durch (im Folgenden als "FAFx-Vorbereitungsprozess" bezeichnet), wie in den 7A bis 7C veranschaulicht ist, durch Verwendung des berechneten Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und dem Mittelwert FAFAV desselben. Dieser Prozess wird wiederholt in einem Zyklus ausgeführt, der gleich ist demjenigen des FAF-Berechnungsprozesses, der in 3 veranschaulicht ist, wenn die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Reglungsbedingung erfüllt ist.
  • Wenn der FAFx-Vorbereitungsprozess startet, bestimmt die ECU 50 einen Maschinenladungswirkungsgrad KLTA, der während eines normalen Betriebes unter der Bedin gung der vorhandenen Drehzahl NE erzielt werden kann, die aus den Ausgangsimpulsen des Drehzahlsensors 90 und dem vorhandenen Drosselklappenöffnungsausmaß TA, welches durch den Drosselklappensensor 36 detektiert wurde, berechnet wird (im Folgenden als "normaler Ladungswirkungsgrad" bezeichnet), und zwar unter Bezugnahme auf ein Speicherabbild (map) f2, das in dem ROM 50b gespeichert ist, basierend auf der Drehzahl NE und dem Drosselklappenöffnungsausmaß TA (S510 in 7A).
  • Nachfolgend bestimmt die ECU 50 eine Ansprechzeitverzögerungskonstante NSM der Ladungswirkungsgradsteuerung oder -regelung der Drosselklappe 32 unter Verwendung oder Bezugnahme auf ein Speicherabbild (map) f3, das in dem ROM 50b gespeichert ist, basierend auf dem normalen Ladungswirkungsgrad KLTA und der Maschinendrehzahl NE (S520). Die Ansprechverzögerungszeitkonstante NSM wird durch eine positive ganze Zahl ausgedrückt. Dann berechnet die ECU 50 einen vorhandenen Ladungswirkungsgrad KLCRT aus der Zeitkonstanten NSM, dem normalen Ladungswirkungsgrad KLTA und dem Ladungswirkungsgrad KLCRT, der in dem früheren Zyklus bestimmt wurde, und zwar gemäß dem Ausdruck (2) (S530).
  • KLCRT ← KLCRT + (KLTA – KLCRT)/NSM (2)
  • Um den Ladungswirkungsgrad KLVLV zum Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils zu berechnen (im Folgenden als "Einlassventilschließzeitladungswirkungsgrad" bezeichnet), stellt die ECU 50 anschließend eine Anzahl von Malen nfwd zur Ausführung der Berechnung des Ausdruckes (3) (der weiter unten angegeben ist) ein, und zwar durch Teilen einer Zeit ΔT vom gegenwärtigen Zeitpunkt zu einem Zeitpunkt, bei dem das Ansaugventil geschlossen wird, durch einen Berechnungszyklus Δt und löscht den Wert einer Variablen i, die in dem RAM 50c eingestellt ist (S540). Dann stellte die ECU 50 den vorhandenen oder gegenwärtigen Ladungswirkungsgrad KLCRT, der bei dem Schritt S530 bestimmt wurde, als einen Anfangswert des Ansaugventilschließzeitladungswirkungsgrades KLVLV ein (S550).
  • Nachfolgend inkrementiert die ECU 50 den Wert der Variablen i (S560) und berechnet einen neuen Ansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLV aus dem bestehenden Ansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLV, der Ansprechverzögerungszeitkonstanten NSM und dem normalen Ladungswirkungsgrad KLTA gemäß dem Ausdruck (3) (S570).
  • KLVLV ← KLVLV + (KLTA – KLVLV)/NSM (3)
  • Nachfolgend bestimmte die ECU 50, ob der Wert der Variablen i gleich ist der Zahl der Male der Berechnung gemäß nfwd (S580). Wenn i < nfwd noch gilt (NEIN bei 5580), und zwar trotz dem Inkrement bei dem Schritt S560, inkrementiert die ECU 50 den Wert der Variablen i erneut (S560) und berechnet einen neuen Ansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLV durch Ausführen der Berechnung des Ausdruckes (3) (S570). Solange also i < nfwd gilt (NEIN bei S580), wird die Berechnung des Ausdrukkes (3) wiederholt, um den neuen Ansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLV zu erneuern (S570).
  • Wenn i = nfwd gilt (JA bei S580), schreitet die ECU 50 zur nächsten Stufe (S590) voran. Somit endet die Erneuerung durch den Ausdruck (3) nach der Durchführung einer Anzahl von Malen entsprechend der Zahl der Male nfwd. Auf diese Weise wird der Ladungswirkungsgrad zu den Zeitlagen des Schließens des Ansaugventils als Ansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLV erhalten.
  • Nachdem bei dem Schritt S580 eine Bejahungsbestimmung durchgeführt wurde, wird ein Drosselklappenöffnungsausmaß, welches in dem früheren Zyklus berechnet wurde und nicht in dem Rückkopplungseinstellbetrag TAT des Luft-Brennstoff-Verhältnisses enthalten ist (im Folgenden als "Nicht-Rückkopplungsdrosselklappenöffnungsausmaß" bezeichnet) als eine Variable TATO eingestellt, die in dem RAM 50c gesetzt wird, und es wird der Wert gespeichert (S590).
  • Anschließend liest die ECU 50 den Beschleunigungs- oder Gaspedalbetätigungsbetrag PDLA, die Schiebeposition SHFTP und die Kühlwassertemperatur THW, die durch den Beschleunigungssensor 40 bzw. den Schiebepositionssensor 96 bzw. den Wassertemperatursensor 94 detektiert wurden. Die ECU 50 berechnet auch die Änderungsrate DLPDLA des Gaspedalbetätigungsbetrages basierend auf dem früheren Gaspedalbetätigungsbetrag PDLA und dem gegenwärtigen Gaspedalbetätigungsbetrag PDLA. Auf der Grundlage der Werte PDLA, SHFTP, THW, DLPDLA bestimmt die ECU 50 ein neues Nicht-Rückkopplungsdrosselklappenöffnungsausmaß TAT unter Bezugnahme auf ein Speicherabbild (map) f1 (MAP), das in dem ROM 50b gespeichert ist (S600).
  • Nachfolgend bestimmt die ECU 50 basierend auf einer Variablen TATO, die als das Nicht-Rückkopplungsdrosselventilöffnungsausmaß TAT abgespeichert ist, welches in dem früheren Zyklus bestimmt wurde (im Folgenden als "früheres Nicht-Rückkopplungsdrosselklappenöffnungsausmaß" bezeichnet), einen Maschinenladungswirkungsgrad, der normalerweise unter der Bedingung der vorhandenen Drehzahl NE und des früheren Nicht-Rückkopplungsdrosselklappenöffnungsausmaßes TATO erzielt werden kann (im Folgenden als "Nicht-Normalladungswirkungsgrad KLTAT" bezeichnet) (S610), unter Bezugnahme auf die Speicherabbildung (map) f2, die in dem ROM 50b gespeichert ist. Die Speicherabbildung oder Map f2, wie sie hier aufgeführt ist, ist die gleiche wie die Speicherabbildung f2, die bei dem Schritt S510 verwendet wird.
  • Auf der Grundlage des Nicht-Normalladungswirkungsgrades KLTAT und der Drehzahl NE bestimmt die ECU 50 eine Ansprechverzögerungszeitkonstante der Ladungswirkungsgradsteuerung oder -regelung der Drosselklappe 32 (im Folgenden als "Nicht-Rückkopplungszeitkonstante NSMT" bezeichnet) unter Bezugnahme auf das Speicherabbild f3, das in dem ROM 50b gespeichert ist (S620). Das Speicherabbild f3, welches hier angesprochen ist, ist das gleiche wie das Speicherabbild f3, das bei dem Schritt S520 verwendet wird. Die Nicht-Rückkopplungszeitkonstante NSMT ist eine positive ganze Zahl. Nachfolgend berechnet die ECU 50 einen vorhandenen oder gegenwärtigen Nicht-Rückkopplungsladungswirkungsgrad KLCRTT aus der Nicht-Rückkopplungszeitkonstanten NSMT, dem Nicht-Rückkopplungsnormalladungswirkungsgrad KLTAT und dem Nicht-Rückkopplungsladungswirkungsgrad KLCRTT, der in dem früheren Zyklus bestimmt wurde, gemäß dem Ausdruck (4) (S630).
  • KLCRTT ← KLCRTT + (KLTAT – KLCRTT)/NSMT (4)
  • Um einen Ladungswirkungsgrad zum Zeitpunkt des Schließens des Ansaugventils zu berechnen (im Folgenden als "Nicht-Rückkopplungsansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLVT" bezeichnet) stellt die ECU 50 nachfolgend eine Anzahl von Malen nfwdt zur Ausführung der Berechnung des Ausdruckes (5) ein, indem sie eine Zeit ΔT von dem gegenwärtigen Zeitpunkt zu einem Zeitpunkt, bei dem das Ansaugventil geschlossen wird, durch einen Berechnungszyklus Δt teilt, und sie löscht den Wert einer Variablen j, die in dem RAM 50c eingestellt ist (S640). Dann stellt die ECU 50 den vorhandenen Nicht-Rückkopplungsladungswirkungsgrad KLCRTT, der bei dem Schritt S630 bestimmt wurde, als einen Anfangswert des Nicht-Rückkopplungsansaugventilschließzeitladungswirkungsgrades KLVLVT ein (S650).
  • Nachfolgend inkrementiert die ECU 50 den Wert der Variablen j (S660) und berechnet einen neuen Nicht-Rückkopplungsansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLVT aus dem existierenden Nicht-Rückkopplungsansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLVT, der Nicht-Rückkopplungszeitkonstanten NSMT und dem Nicht-Rückkopplungsnormalladungswirkungsgrad KLTAT gemäß dem Ausdruck (5) (S670).
  • KLVLVT ← KLVLVT + (KLTAT – KLVLVT)/NSMT (5)
  • Nachfolgend bestimmte die ECU 50, ob der Wert der Variablen j gleich ist der Zahl von Malen der Berechnung nfwdt (S680). Wenn j < nfwdt gilt (NEIN bei S680), und zwar trotz des Inkrements bei dem Schritt S660), inkrementiert die ECU 50 den Wert der Variablen j erneut (S660) und berechnet einen neuen Nicht-Rückkopplungsansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLVT, indem sie die Berechnung des Ausdruckes (5) durchführt (S670). Solange somit gilt j < nfwdt (NEIN bei S680), wird die Berechnung des Ausdruckes (5) wiederholt, um den neuen Nicht-Rückkopplungsansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLVT auf den neuesten Stand zu bringen (S670).
  • Wenn j = nfwdt gilt (JA bei S680), schreitet die ECU 50 zur nächsten Stufe voran (S690). Somit endet die Erneuerung durch den Ausdruck (5), nachdem dieser eine Anzahl von Malen entsprechend der Zahl von Malen nfwdt durchgeführt worden ist. Auf diese Weise wird der Ladungswirkungsgrad zu den Zeitlagen des Schließens des Ansaugventils bei einer Bedingung, bei der die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung nicht durchgeführt wird, als Nicht-Rückkopplungsansaugventilschließzeitladungswirkungsgrad KLVLVT erhalten.
  • Nachdem eine Bejahungsbestimmung bei dem Schritt S680 durchgeführt worden ist, wird ein Rückkopplungseinstellkoeffizient FVLV der Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung gemäß dem Ausdruck (6) berechnet (S690).
  • FVLV ← 1,0 – KLVLVT/KLVLV ≥ 0 (6)
  • In dem Ausdruck (6) bedeutet "≥ 0 ", dass dann, wenn der Wert von "1,0 – KLVLVT/KLVLV" gleich ist oder größer ist als "0", der Wert als FVLV eingestellt wird, jedoch dann, wenn der Wert kleiner ist als "0", "0" als FVLV eingestellt wird. Ein Beispiel des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FVLV für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung ist in den 9D und 10G gezeigt.
  • Nachfolgend dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der in dem FAF-Berechnungsprozess bestimmt wurde, werden Abschnitte in solch einer Zone, um die Brennstoffkonzentration der Mischung zu erhöhen, als ein Rückkopplungseinstellkoeffizient PFAF der Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung gemäß dem Ausdruck (7) bestimmt (S700).
  • PFAF ← FAF – FAFAV ≥ 0 (7)
  • In dem Ausdruck (7) bedeutet "≥ 0" das Gleiche wie in dem Ausdruck (6). Daher entspricht, wie in 9C gezeigt ist, der Rückkopplungseinstellkoeffizient PFAF der Luft-Brennstoff-Verhältnisabnahme den Abschnitten des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses (in 9B gezeigt), die größer sind als der Mittelwert FAFAV, das heißt den Abschnitten in solch einer Zone, um die Brennstoffkonzentration zu erhöhen.
  • Nachfolgend dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, der indem FAF-Berechnungsprozess bestimmt wurde, werden Abschnitte in solch einer Zone zur Verminderung der Brennstoffkonzentration in der Mischung bestimmt, und zwar als ein segmentförmiger Rückkopplungseinstellkoeffizient PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, was mit Hilfe des Ausdruckes (8) erfolgt (S710).
  • PKLAF ← FAFAV – FAF ≥ 0 (8)
  • In dem Ausdruck (8) bedeutet "≥ 0" das Gleiche wie in dem Ausdruck (6). Daher entspricht, wie in 10C gezeigt ist, der segmentförmige Rückkopplungseinstellkoeffizient PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses den Abschnitten des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses (in 10B gezeigt), die kleiner sind als der Mittelwert FAFAV, das heißt den Abschnitten desselben in einer solchen Zone, um die Brennstoffkonzentration zu vermindern, und spezifischer gesagt, ist er äquivalent den Abschnitten mit nach Positiv hin umgekehrten Vorzeichen.
  • Anschließend wird der Nicht-Rückkopplungsnormalladungswirkungsgrad KLTAT, der bei dem Schritt S610 bestimmt wurde, eingestellt unter Verwendung des segmentförmigen Rückkopplungseinstellkoeffizienten PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der gemäß dem Ausdruck (8) berechnet wurde, um einen Rückkopplungsnormalladungswirkungsgrad KLTAFBB gemäß dem Ausdruck (9) vorzusehen (S720).
  • KLTAFBB ← KLTAT × (PKLAF + 1,0) (9)
  • Als ein Ergebnis besitzt der Rückkopplungsnormalladungswirkungsgrad KLTAFBB eine Form, die durch Einstellen des Nicht-Rückkopplungsnormalladungswirkungsgrades KLTAT erhalten wird, und zwar durch die Verwendung des Musters des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, welches auf der Seite der Luft-Brennstoff-Verhältniszunahmezone auftritt, wie dies in Fig. 10D gezeigt ist.
  • Nachfolgend wird eine Differenz DLKLFB zwischen dem Ladungswirkungsgrad zum Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils und dem gegenwärtigen oder vorhandenen Ladungswirkungsgrad, wie er durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung erzielt wird, gemäß dem Ausdruck (10) bestimmt (S730).
  • DLKLFB ← (KLVLV – KLCRT) – (KLVLVT – KLCRTT) (10)
  • In dem Ausdruck (10) gibt "KLVLV – KLCRT" die Differenz zwischen dem Ladungswirkungsgrad zum Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils und dem gegenwärtigen oder vorhandenen Ladungswirkungsgrad während der aktuellen Ansauglufteinstellung wieder und "KLVLVT – KLCRTT" gibt die Differenz zwischen dem Ladungswirkungsgrad zum Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils und dem gegenwärtigen oder vorhandenen Ladungswirkungsgrad während der Ansauglufteinstellung an, basierend auf der Fahrerbetätigung des Gaspedals 38. Daher kann durch die Berechnung des Ausdruckes (10) die Differenz DLKLFB zwischen dem Ladungswirkungsgrad zum Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils und dem vorhandenen Ladungswirkungsgrad, der durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung erzielt wird, bestimmt werden.
  • Nachfolgend bestimmt die ECU 50 basierend auf der Differenz DLKLFB, die durch den Ausdruck (10) geliefert wird, einen Ladungswirkungsgradeinstellbetrag KLADD unter Bezugnahme auf die Speicherabbildung f4, die in dem ROM 50b gespeichert ist (S740). Die Speicherabbildung f4 wird so, wie in 11 gezeigt ist, vorbereitet. Das heißt, wenn die Differenz KLDLFB innerhalb des Bereiches von Db (< 0) bis Da (> 0) liegt, wird der Ladungswirkungsgradeinstellungsbetrag KLADD gleich "0". Wenn die Differenz DLKLFB < Db ist, wird der Ladungswirkungsgradeinstellungsbetrag KLADD unter "0" vermindert, und zwar mit Abnahmen in der Differenz DLKLFB. Wenn die Differenz DLKLFB > Da ist, nimmer der Ladungswirkungsgradeinstellungsbetrag KLADD über "0" zu mit Zunahmen in der Differenz DLKLFB.
  • Anschließend bestimmt die ECU 50 einen Ladungswirkungsgradbefehlswert KLTAFB durch Addieren des Ladungswirkungsgradeinstellbetrages KLADD, der bei dem Schritt S740 bestimmt wurde, zu dem Rückkopplungsnormalladungswirkungsgrad KLTAFBB, der bei dem Schritt 720 bestimmt wurde, und zwar gemäß dem Ausdruck (11) (S750).
  • KLTAFB ← KLTAFBB + KLADD (11)
  • Nachfolgend bestimmt die ECU 50 basierend auf dem Ladungswirkungsgradbefehlswert KLTAFB und der Drehzahl NE ein Ziel-Drosselklappenöffnungsausmaß TTA unter Bezugnahme auf ein Speicherabbild f5, das in dem ROM 50b gespeichert ist, wie in 10E gezeigt ist (S760). Somit wird der Drosselklappenmotor 34 über die Drosselklappenöffnungsausmaßregelung (nicht veranschaulicht) so geregelt, dass das Drosselklappenöffnungsausmaß TA gleich wird dem Ziel-Drosselklappenöffnungsausmaß TTA.
  • Da somit der Ladungswirkungsgradeinstellungsbetrag KLADD in dem Ziel-Drosselklappenöffnungsausmaß TTA reflektiert wird, um die Ansprechfähigkeit des Ansaugluftbetrages GA zu verbessern, ändert sich der Ansaugluftbetrag GA ähnlich dem segmentförmigen Rückkopplungseinstellkoeffizienten PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, wie in Fig. 10F gezeigt ist.
  • Nachfolgend berechnet die ECU 50 einen neuen Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, und zwar mit Hilfe des Ausdruckes (12) (S770).
  • FAFx ← FAFAV + PFAF – FVLV (12)
  • Das heißt, es wird der Rückkopplungseinstellkoeffizient FAFx des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, wie in 9E gezeigt ist, aus dem Mittelwert FAFAV des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten PFAF der Luft-Brennstoff-Verhältnisabnahme, wie in 9C gezeigt ist, und dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten FVLV der Luft-Brennstoff-Verhältniszunahme, wie in 9D gezeigt ist, gebildet.
  • Dann beendet die ECU 50 zeitweilig den Prozess. Bei dem nächsten Zyklus startet die ECU 50 erneut den FAFx-Vorbereitungs- oder -Erzeugungsprozess bei dem Schritt S510.
  • Basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der in der oben beschriebenen Weise berechnet wurde, und basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten KG(m) des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der in der oben beschriebenen Weise bestimmt wurde, führt die ECU 50 einen Brennstoffeinspritzprozess durch, der in dem Flussdiagramm von 8 veranschaulicht ist. Der Prozess wird periodisch durch eine Unterbrechung bei jedem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel ausgeführt.
  • Wenn der Prozess startet, bestimmt die ECU 50 eine Grundöffnungsdauer TP des Brennstoffeinspritzventils unter Bezugnahme auf ein Speicherabbild MTP, welches in der ECU 50b gespeichert ist, basierend auf der Maschinendrehzahl NE und der Ansaugluftmenge GA (S910).
  • Nachfolgend berechnet die ECU 50 basierend auf dem neuen Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der in dem FAFx-Vorbereitungsprozess berechnet wurde (7A bis 7C) und basierend auf dem Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten KG(m) des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der bei dem Lernprozess des Grund-Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Ver hältnisses berechnet wurde, der in 6 veranschaulicht ist, die Brennstoffeinspritzventilöffnungsdauer TAU, und zwar anhand des Ausdruckes (13) (S930).
  • TAU ← K3 × TP × (FAFx + KG(m)) + K4 (13), worin K3 und K4 Einstellungskoeffizienten sind, die eine Aufwärmzunahme, eine Anlaufstartzunahme und Ähnliches enthalten. Nachfolgend gibt die ECU 50 die Brennstoffeinspritzventilöffnungsdauer TAU aus (S940) und beendet zeitweilig den Prozess.
  • Somit ändert sich auf Grund der Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung die Brennstoffeinspritzventilöffnungsdauer TAU in einem Muster, welches in 9F gezeigt ist. Das heißt dann, wenn die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung um den Luft-Brennstoff-Verhältnisregelbetrag erhöht wird (die Zeit t2 bis t3), wird die Menge an zugeführtem Brennstoff erhöht. Wenn jedoch die Brennstoffkonzentration in der Mischung durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung vermindert wird (die Zeit t1 bis t2), wird die Einstellung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses basierend auf einer Abnahme in der Menge des zugeführten Brennstoffes nicht durchgeführt. Stattdessen wird das Drosselklappenöffnungsausmaß TA geregelt, wie in 10E gezeigt ist, um die Ansaugluftmenge GA zu erhöhen, wie dies in Fig. 10F gezeigt ist, so dass die Brennstoffkonzentration in der Mischung abnimmt.
  • Bei der ersten Ausführungsform spricht der Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 auf einen Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor an und das Luftströmungsmessgerät 68 entspricht einem Ansaugluftmengendetektor und die Drosselklappe 32 und der Drosselklappenmotor 34 entsprechen der Einstellvorrichtung für die Ansaugluftmenge. Die ECU 50 entspricht einem Steuer- oder Regelsystem gemäß der Erfindung. Der FAF-Berechnungsprozess, der in 3 veranschaulicht ist, entspricht einem Berechnungsprozess eines Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses. Die Schritte S710 – S760 entsprechen einem Brennstoffkonzentrationsverminderungsprozess. Die Schritte S510 – S690 entsprechen einem Berechnungsprozess eines Rückkopplungseinstellkoeffizienten einer Luft-Brennstoff-Verhältniszunahme. Der Schritt S700 entspricht einem Prozess der Berechnung eines Rückkopplungseinstellkoeffizienten gemäß einer Brennstoffkonzentrationszunahmezone des Luft-Brennstoff-Verhältnisses. Der in 8 veranschaulichte Brennstoffeinspritzprozess entspricht einem Prozess der Regelung oder Steuerung der zugeführten Brennstoffmenge.
  • Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, erzielt die erste Ausführungsform die folgenden Vorteile.
    • (a) Bei den Schritt S710 – S760 wird die Menge der Ansaugluft basierend auf dem segmentförmigen Rückkopplungseinstellkoeffizienten PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses erhöht, der Abschnitte des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses wiedergibt, die in solch einer Zone vorhanden sind, um die Brennstoffkonzentration in der Mischung zu vermindern. Bei dem Schritt S930 in dem Brennstoffeinspritzprozess (8) wird die Brennstoffeinspritzventilöffnungsdauer TAU unter Verwendung des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx des Luft-Brennstoff-Verhältnisses verwendet, der bei dem Schritt S770 vorbereitet oder erstellt wurde, anstelle der Verwendung des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der in dem FAF-Berechnungsprozess bestimmt wurde. Der Rückkopplungseinstellkoeffizient FVLV für die Luft-Brennstoff-Verhältniszunahme, der eine Komponente des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx des Luft-Brennstoff-Verhältnisses ist, der auf der Brennstoffkonzentrationsabnahmeseite gelegen ist, hat einen Wert, der die Zunahme in der Menge der Ansaugluft aufhebt, und zwar basierend auf dem segmentförmigen Rückkopplungseinstellkoeffizienten PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses. Daher wird bei dem Schritt S930 in dem Brennstoffeinspritzprozess (8) die Brennstoffeinspritzmenge nicht vermindert, wenn die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung vermindert werden muss. Lediglich, wenn die Brennstoffkonzentration in der Mischung durch die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung erhöht werden muss, wird die Brennstoffeinspritzmenge basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten PFAF der Luft-Brennstoff-Verhältnisabnahme eingestellt (Abschnitte des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, die in solch einer Zone vorhanden sind, um die Brennstoffkonzentration in der Mischung zu erhöhen). Auf diese Weise wird die Brennstoffkonzentration in der Mischung durch den Brennstofferhöhungsprozess erhöht und es wird die Brennstoffkonzentration in der Mischung durch den Ansauglufterhöhungsprözess vermindert. Das heißt der Prozess der Erhöhung der Brennstoffkonzentration in der Mischung und der Prozess der Verminderung der Brennstoffkonzentration in der Mischung werden beide durch die Erhöhung von physikalischen Größen durchgeführt, obwohl die zwei Prozesse unterschiedliche physikalische Größen oder Mengen verwenden (die Brennstoffmenge und die Menge der Ansaugluft). Daher wird die Drehmomentdifferenz zwischen der Brennstoffkonzentrationszunahmeregelung und der Brennstoffkonzentrationsabnahmeregelung reduziert. Damit können Drehmomentschwankungen, die während der Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung der Maschine 4 verursacht werden, reduziert werden und die Fahrfähigkeit kann verbessert werden.
    • (b) Wenn die Menge der Ansaugluft auf der Grundlage des segmentförmigen Rückkopplungseinstellkoeffizienten PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses erhöht wird, erfährt die Ansaugluftmengenregelung normalerweise eine reduzierte Ansprechfähigkeit, wenn nicht die Brennstoffeinspritzmengenregelung erfolgt. Jedoch reflektiert der Prozess der Schritt S730 – S760 den Ladungswirkungsgradeinstellbetrag KLADD in dem Ziel-Drosselklappenöffnungsausmaß TTA, um die Ansprechfähigkeit der Ansaugluftmenge GA zu verbessern. Daher ändert sich, wie in Fig. 10F gezeigt ist, die Ansaugluftmenge GA ähnlich wie der segmentförmige Rückkopplungseinstellkoeffizient PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses. Es kann somit eine Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung mit höherer Präzision durchgeführt werden, und zwar im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Ansaugluftmenge lediglich durch Einstellen des Drosselklappenöffnungsausmaßes TA in Einklang mit dem segmentförmigen Rückkopplungseinstellkoeffizienten PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses erhöht wird.
    • (c) Der Rückkopplungseinstellkoeffizient FVLV für die Luft-Brennstoff-Verhältniszunahme, das heißt eine Komponente des Rückkopplungseinstellkoeffizienten FAFx des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, die auf der Brennstoffkonzentrationsabnahmeseite existiert, besitzt einen Wert, der die Zunahme in der Ansaugluftmenge basierend auf dem segmentförmigen Rückkopplungseinstellkoeffizienten PKLAF des Luft-Brennstoff-Verhältnisses aufhebt. Es wird daher möglich, die Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung durch Erhöhen der Ansaugluftmenge für eine Verminderung der Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung und durch Erhöhen der Brennstoffmenge für eine Erhöhung der Brennstoffkonzentration durchzuführen, ohne einen Bedarf nach einer Änderung der Verarbeitungsinhalte (3, 8 und ähnliche) der Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung, die im Wesentlichen auf der Einstellung der zugeführten Brennstoffmenge basiert.
  • Indem man daher die Verarbeitungsinhalte eines Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgeräts verwendet, welches auf der Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung basiert, auf der Grundlage einer Erhöhung und Verminderung der zugeführten Brennstoffmenge, kann die oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebene Konstruktion realisiert werden, während Änderungen in den Programmen minimal gehalten werden. Es werden somit Kosten, verursacht durch Änderungen in den Programmen, minimal gehalten.
  • Es können andere Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden. Während beispielsweise die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung bei der ersten Ausführungsform durch den Brennstofferhöhungsprozess erhöht wird und durch den Ansauglufterhöhungsprozess vermindert wird, können auch Prozesse in den entgegengesetzten Richtungen verwendet werden. Das heißt es kann die Brennstoffkonzentration in der Mischung durch einen Prozess der Verminderung der Ansaugluftmenge erhöht werden und kann durch einen Prozess der Verminderung der Brennstoffmenge vermindert werden.
  • In diesem Fall kann das Erhöhen und das Vermindern der Brennstoffkonzentration in der Mischung durch Prozesse der Verminderung der physikalischen Mengen erreicht werden, obwohl die Verminderungsprozesse unterschiedliche physikalische Größen oder Mengen verwenden (die Ansaugluftmenge und die Brennstoffmenge). Es kann daher die Drehmomentdifferenz zwischen der Brennstoffkonzentrationserhöhungsrege-Iung und der Brennstoffkonzentrationsverminderungsregelung klein gemacht werden. Damit kann die Drehmomentschwankung während der Luft-Brennstoff-Verhältnisrege-1ung einer Brennkraftmaschine reduziert werden und es kann die Fahrbarkeit oder Fahrfähigkeit verbessert werden.
  • Die erste Ausführungsform basiert auf einer Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung, bei der der Zustand des Luft-Brennstoff-Verhältnisses in der Erhöhung oder Verminderung der Brennstoffmenge reflektiert wird, wie dies in 8 veranschaulicht ist. Jedoch ist die Erfindung auch bei einem System anwendbar, welches auf einer Luft-Brennstoff-Verhältnisregelung basiert, bei der der Zustand des Luft-Brennstoff-Verhältnisses in der Erhöhung oder Verminderung der Ansaugluftmenge reflektiert wird.
  • Obwohl darüber hinaus die erste Ausführungsform den Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 verwendet, der die Fähigkeit hat, die Sauerstoffkonzentration in einem breiten Bereich als ein Luft-Brennstoff-Verhältnisdetektor zu detektieren, kann die Erfindung auch iinter Verwendung eines Sauerstoffsensors realisiert werden, der die Fähigkeit hat, die Sauerstoffkonzentration lediglich in einem begrenzten Bereich um das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis herum zu detektieren.
  • Während ferner bei der ersten Ausführungsform der Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 stromaufwärts von dem Katalysatorkonverter 64 angeordnet ist, ist die Erfindung auch bei einem System anwendbar, bei welchem ein Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 stromabwärts von dem Katalysatorkonverter 64 angeordnet ist und bei dem das Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch den Luft-Brennstoff-Verhältnissensor 80 detektiert wird, rückgekoppelt wird oder bei einem System anwendbar, bei dem Luft-Brennstoff-Verhältnissensoren 80 stromaufwärts und stromabwärts von dem Katalysatorkonverter 34 angeordnet sind und Daten von beiden Sensoren rückgekoppelt werden oder ähnlich geführt sind.
  • Obwohl ferner die erste Ausführungsform ein Luftströmungsmessgerät 68 als einen Ansaugluftmengendetektor verwendet, kann ein Ansaugdrucksensor stattdessen als ein Ansaugluftmengendetektor verwendet werden. In diesem Fall wird der Ansaugdruck als eine physikalische Größe detektiert, die die Menge der Ansaugluft anzeigt, und wird zur Steuerung oder Regelung verwendet.
  • Obwohl darüber hinaus bei der ersten Ausführungsform die Brennkraftmaschine aus einem Typ besteht, bei dem Brennstoff in den Einlasskanal eingespritzt wird, wie beispielsweise den Einlasskrümmer 16 oder ähnlichem, ist die Erfindung auch bei einem Direkteinspritztyp einer Brennkraftmaschine anwendbar, bei dem Brennstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird.
  • Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist das Regelsystem (ECU 50) als ein programmierter Computer für allgemeine Zwecke implementiert. Fachleute erkennen, dass der Regler unter Verwendung einer einzelnen integrierten Schaltung für einen Spezialzweck implementiert werden kann (z.B. ASIC) mit einem Haupt- oder Zentralprozessorabschnitt für eine Gesamt- oder Systemebenensteuerung und mit getrennten Abschnitten, die dafür bestimmt sind, um vielfältige unterschiedliche spezifische Berechnungen, Funktionen und andere Prozesse unter der Steuerung des zentralen Prozessorabschnitts durchzuführen. Der Regler kann auch aus einer Vielzahl von getrennten zugeordneten oder programmierbaren integrierten oder anderen elektronischen Schaltungen oder Vorrichtungen bestehen (z.B . festverdrahtete elektronische oder i logische Schaltungen wie diskrete Elementschaltkreise oder programmierbare logische Vorrichtungen wie PLDs, PLAs, PALs oder ähnliches). Der Regler kann unter Verwendung eines geeignet programmierten Computers für allgemeine Zwecke implementiert sein, z.B. unter Verwendung eines Mikroprozessors, Mikrocontrollers oder einer anderen Prozessorvorrichtung (CPU oder MPU) entweder alleine oder in Verbindung mit einer oder mehreren peripheren (z.B. integriert Schaltung) Daten- und Signalverarbeitungsvorrichtungen. Im Allgemeinen kann jegliche Vorrichtung oder Anordnung von Vorrichtungen, auf denen eine Maschine endlicher Zustände realisiert werden kann, welche die hier beschriebenen und in den Flussdiagrammen in den 3-8 gezeigten Prozeduren implementieren kann, als Regler verwendet werden. Eine verteilte Verarbeitungsarchitektur kann für eine maximale Daten-/Signalverarbeitungsfähigkeit und -geschwindigkeit verwendet werden.
    •

Claims (15)

  1. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine mit einer Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, die ein Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung detektiert, welche der Brennkraftmaschine (4) zugeführt wird, welches die Regelung der Brennstoffkonzentration in der Mischung auf der Grundlage des detektierten Luft-Brennstoff-Verhältnisses durchführt, so daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis gleich wird dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches Gerät gekennzeichnet ist durch: ein Regelsystem (50), welches eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch einen Prozess der Erhöhung der zugeführten Brennstoffmenge erhöht, wenn das durch die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Detektoreinrichtung (80) detektierte Luft-Brennstoff-Verhältnis eine niedrigere Brennstoffkonzentration als die eines Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis anzeigt, und welches die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch einen Prozess der Erhöhung der Menge der Ansaugluft reduziert, wenn das durch die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Detektoreinrichtung (80) detektierte Luft-Brennstoff-Verhältnis eine höhere Brennstoffkonzentration zeigt als diejenige des Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnisses.
  2. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Folgendes enthält: eine Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge zum Detektieren einer Menge der Ansaugluft, die in die Brennkraftmaschine aufgenommen wird; und eine Einstelleinrichtung (32, 34) für die Ansaugluftmenge, um die Menge der Ansaugluft einzustellen, die in die Brennkraftmaschine aufgenommen wird, und dass das Regelsystem (50): (a) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt, der eine Brennstoffkonzentration in der Luft-BrennstoffMischung reflektiert, basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoffverhältnis detektiert wird, (b) einen Ansauglufterhöhungsprozess unter Verwendung der Einstelleinrichtung (32, 34) für die Ansaugluftmenge durchführt, basierend auf einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der sich in einem solchen Bereich befindet, bei dem die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung vermindert wird, (c) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung basierend auf einer erhöhten Menge der Ansaugluft bestimmt, welche eine Brennstoffmenge entsprechend der erhöhten Menge an Ansaugluft aufhebt, (d) als einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisreduzierung einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis extrahiert, der sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu erhöhen, und (e) eine Brennstoffmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung und basierend auf der Ansaugluft menge, die durch die Detektoreinrichtung (32, 34) für die Ansaugluftmenge detektiert wird, einstellt.
  3. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine mit einer Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, um ein Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Luft-Brennstoff-Mischung zu detektieren, welche der Brennkraftmaschine (4) zugeführt wird, welches eine Regelung der Brennstoffkonzentration in der Mischung auf der Grundlage des detektierten Luft-Brenn-Stoff-Verhältnisses derart durchführt, dass das Luft-Brennstoff-Verhältnis gleich wird dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis, wobei das Gerät gekennzeichnet ist durch: ein Regelsystem, welches eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch einen Prozess der Verminderung einer Ansaugluftmenge erhöht, wenn das durch die Luft-Brennstoff-Detektoreinrichtung (80) detektierte Luft-Brennstoff-Verhältnis eine niedrigere Brennstoffkonzentration als diejenige bei einem Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis zeigt und welches die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch einen Prozess der Verminderung der zugeführten Brennstoffmenge vermindert, wenn das durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis detektierte Luft Brennstoff-Verhältnis eine höhere Brennstoffkonzentration zeigt als diejenige des Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnisses.
  4. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Folgendes aufweist: eine Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge zum Detektieren einer Menge der Ansaugluft, die in die Brennkraftmaschine aufgenommen wird; und eine Einstelleinrichtung (32, 34) für die Ansaugluftmenge, um die Menge der Ansaugluft einzustellen, die in die Brennkraftmaschine aufgenommen wird, und dass das Regelsystem (50): (a) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt, der in einer Brennstoffkonzentration in der Luft-BrennstoffMischung reflektiert wird, basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoffverhältnis detektiert wird, (b) einen Ansaugluftverminderungsprozess durch Verwendung der Einstelleinrichtung (32, 34) für die Ansaugluftmenge durchführt, basierend auf einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, der sich in einem solchen Bereich befindet, bei dem die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung erhöht wird, (c) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisreduzierung basierend auf einer reduzierten Menge der Ansaugluft bestimmt, welche eine Brennstoffmenge entsprechend der reduzierten Menge an Ansaugluft aufhebt, (d) als einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für eine Luft-BrennstoffVerhältniserhöhung einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis extrahiert, der sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern, und (e) eine Brennstoffmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung, dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung und der Ansaugluftmenge, die durch die Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge detektiert wurde, einstellt.
  5. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät Folgendes aufweist: eine Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge, um eine Menge der Ansaugluft, die von der Brennkraftmaschine aufgenommen wird, zu detektieren; und ein Regelsystem (50), welches: (a) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt, welches durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis detektiert wird, und (b) eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch die Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge detektiert wurde, und auf der Grundlage des Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-BrennstoffVerhältnis sich in solch einem Bereich befindet, in dem eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung erhöht wird, und (c) einen Ansauglufterhöhungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durchführt, und (d) die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch die Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge detektiert wurde, und einem Rückkopplungseinstellkoeffi zienten für eine Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung, der für eine Abnahme in Einklang mit einer Zunahme der Menge der Ansaugluft eingestellt ist, bestimmt, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das LuftBrennstoff-Verhältnis sich in solch einem Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern.
  6. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass: der Rückkopplungseinstellkoeffizient für eine Luft-Brennstoff-Verhältniszunahme auf einen Wert eingestellt ist, der eine Zunahme in der Brennstoffmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, aufhebt, der dem Ansauglufterhöhungsprozess entspricht.
  7. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät Folgendes aufweist: eine Detektoreinrichtung (68) für eine Ansaugluftmenge, die eine Menge der Ansaugluft, die von der Brennkraftmaschine aufgenommen wird, detektiert; und ein Regelsystem (50), welches: (a) einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt, welches durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis detektiert wird, und (b) eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch die Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge detektiert wird, und auf der Grundlage des Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-BrennstoffVerhältnis sich in solch einem Bereich befindet, in dem eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung vermindert wird, und (c) einen Ansaugluftverminderungsprozess basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für das Luft-Brennstoff-Verhältnis durchführt, und (d) die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die durch die Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge detektiert wird, und einem Rückkopplungseinstellkoeffizienten für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung, welcher so eingestellt ist, dass er in Einlang mit einer Abnahme in der Menge der Ansaugluft zunimmt, bestimmt, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis sich in solch einem Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu erhöhen.
  8. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass: der Rückkopplungseinstellkoeffizient für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung auf einen Wert eingestellt ist, der eine Verminderung in der Menge des der Brennkraftmaschine zugeführten Brennstoffes aufhebt, der dem Ansaugluftverminderungsprozess entspricht.
  9. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine, die eine Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, eine Einstelleinrichtung (32, 34) für die Ansaugluftmenge und ein Steuer- oder Regelsystem (50) enthält, gekennzeichnet durch folgende Schritte: einen Schritt zur Detektierung des Luft-Brennstoff-Mischverhältnisses; einen Schritt (S710 – S760) gemäß der Erhöhung einer Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch entweder Erhöhen der zugeführten Brennstoffmenge oder durch Vermindern der Menge der Ansaugluft, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis detektiert wurde, eine niedrigere Brennstoffkonzentration als diejenige eines Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnisses zeigt; und einen Schritt (S710 – S760) zur Verminderung der Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung durch entweder Erhöhen der Ansaugluftmenge oder durch Vermindern der zugeführten Brennstoffmenge, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch die Detektoreinrichtung (80) detektiert wurde, eine höhere Brennstoffkonzentration als diejenige des Ziel- oder Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnisses zeigt, dass bei den Schritten (S710 – S760) der Erhöhung der Brennstoffkonzentration und der Verminderung der Brennstoffkonzentration entweder die zugeführte Brennstoffmenge und die Menge der Ansaugluft beide physikalisch erhöht oder beide physikalisch vermindert werden.
  10. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass: das Regelsystem (50) ferner einen Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses bestimmt, der in einer Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung reflektiert wird und dass die Schritte (S710 – S760) der Erhöhung und der Verminderung der Brennstoffkonzentration basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses durchgeführt werden.
  11. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt der Verminderung der Brennstoffkonzentration ein Erhöhen der Luftmenge enthält, basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, und das Verfahren ferner gekennzeichnet ist durch: einen Schritt (S510 – S690) gemäß einer Bestimmung und Aufhebung oder Beseitigung einer Brennstoffmenge entsprechend der erhöhten Luftmenge.
  12. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt der Erhöhung der Brennstoffkonzentration ein Vermindern der Luftmenge basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des LuftBrennstoff-Verhältnisses enthält, und das Verfahren ferner durch den folgenden Schritt gekennzeichnet ist: einen Schritt (S510 – S690) gemäß der Bestimmung und Aufhebung oder Beseitigung einer Brennstoffmenge entsprechend der verminderten Luftmenge.
  13. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass: ein Rückkopplungseinstellkoeffizient des Luft-Brennstoff-Verhältnisses wenigstens einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten für eine Luft-BrennstoffVerhältniserhöhung und einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung enthält, und dass bei dem Verfahren die zugeführte Brennstoffmenge basierend auf dem Rückkopplungskorrekturkoeffizienten der Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung und der Menge der Ansaugluft bestimmt wird.
  14. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, mit einer Detektoreinrichtung (68) für die Ansaugluftmenge, mit den folgenden Schritten: (a) Bestimmen eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses; (b) Detektieren einer Ansaugluftmenge; (c) Bestimmen eines Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis detektiert wurde; (d) Bestimmen der der Brennkraftmaschine zugeführten Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die detektiert wurde, und wobei sich der Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis in solch einem Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern; (e) Durchführen eines Ansauglufterhöhungsprozesses basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses; und (f) Bestimmen der der Brennkraftmaschine zugeführten Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die detektiert wurde, und wobei ein Rückkopplungseinstellkoeffizient für die Luft-Brennstoff-Verhältniserhöhung so eingestellt ist, um in Einklang mit einer Erhöhung der Ansaugluftmenge abzunehmen, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient des Luft-Brennstoff-Verhältnisses sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern.
  15. 5. Verfahren zur Regelung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, wonach: (a) ein Luft-Brennstoff-Verhältnisses bestimmt wird; (b) die Ansaugluftmenge detektiert wird; (c) ein Rückkopplungseinstellkoeffizient des Luft-Brennstoff-Verhältnisses basierend auf dem Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt wird, welches durch die Detektoreinrichtung (80) für das Luft-Brennstoff-Verhältnis detektiert wurde; (d) eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die detektiert wurde, und basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizient für das Luft-Brennstoff-Verhältnis bestimmt wird, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient des Luft-Brennstoff-Verhältnisses sich in solch einem Bereich befindet, um eine Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu vermindern; (e) ein Ansauglufterhöhungsprozesses basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten des Luft-Brennstoff-Verhälnisses durchgeführt wird; und (f) eine der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge basierend auf der Menge der Ansaugluft, die detektiert wurde, und basierend auf dem Rückkopplungseinstellkoeffizienten und einem Rückkopplungseinstellkoeffizient für eine Luft-Brennstoff-Verhältnisverminderung bestimmt wird, welcher Koeffizient so eingestellt ist, dass er in Einklang mit einer Abnahme in der Ansaugluftmenge zunimmt, wenn der Rückkopplungseinstellkoeffizient des Luft-Brennstoff-Verhältnisses sich in einem solchen Bereich befindet, um die Brennstoffkonzentration in der Luft-Brennstoff-Mischung zu erhöhen.
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