DE10251875B4 - Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Motor mit innerer Verbrennung - Google Patents

Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Motor mit innerer Verbrennung Download PDF

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Abstract

Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend:
ein Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) zur Erfassung einer Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) des Motors (1),
ein Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel (5; S25) zur Berechnung einer dem Motor (1) zugeführten Basis-Kraftstoffmenge (TIM) nach Maßgabe der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (5) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR),
ein in einem Abgassystem (12) des Motors vorgesehenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel (14) zur Erfassung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses,
ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel (5; S23) zur Berechnung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) zur Korrektur einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) derart, dass das durch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel (14) erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt,
ein Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) zur Berechnung, unter Verwendung eines Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung, wenigstens eines Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2), welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) definiert,
ein Lernmittel (5; S22) zur Berechnung eines Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2) betreffend einer Änderung der Eigenschaften des Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittels (19) unter Verwendung des wenigstens...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Motor mit innerer Verbrennung. Sie betrifft insbesondere ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem, bei welchem eine Ansaugluft-Strömungsrate des Verbrennungsmotors durch einen Ansaugluft-Strömungsratensensor erfasst wird und bei welchem eine dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge nach Maßgabe der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate gesteuert/geregelt wird.
  • Ein Verfahren eines Erfassens einer Ansaugluft-Strömungsrate des Verbrennungsmotors mit einem Hitzdraht-Strömungsmessgerät ist allgemein bekannt. Die Charakteristik des Hitzdraht-Strömungsmessgeräts verändert sich aufgrund von Alterung. Daher liegt ein Problem eines ansteigenden Erfassungsfehlers der Ansaugluft-Strömungsrate vor, wenn das Hitzdraht-Strömungsmessgerät über eine lange Zeit verwendet wird. Zur Lösung dieses Problems ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 63-167051 A , deren deutsches Familienmitglied die DE 37 43 907 A1 ist, ein Verfahren einer Berechnung eines Lern-Korrekturwerts nach Maßgabe von Änderungen in der Charakteristik des Hitzdraht-Strömungsmessgeräts dargelegt.
  • Gemäß diesem Verfahren wird ein negativer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückmeldungsbetrag CFB nach Maßgabe einer Ausgabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, welcher in einem Abgassystem des Verbrennungssmotors vorgesehen ist, derart berechnet, dass das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Sollwert übereinstimmt. Ferner wird eine Mehrzahl von Werten CL1 , CL2 und CL3 des negativen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückmeldungsbetrags CFB, welche jeweils einer Mehrzahl von Strömungsratenpunkten QL1, QL2 und QL3 entsprechen, die die Veränderung der Charakteristik bei dem Hitzdraht-Strömungsmessgerät repräsentieren, in einem Speicher gespeichert. Der Lern-Korrekturwert wird durch die Interpolation oder Extrapolation nach Maßgabe der in dem Speicher gespeicherten Daten und der durch das Hitzdraht-Strömungsmessgerät erfassten Ansaugluft-Strömungsrate Q berechnet.
  • Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift JP 63-167051 A ( DE 37 43 907A1 ) gezeigten Verfahren werden die Werte CL1, CL2 und CL3 des negativen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückmeldungsbetrags CFB, welche vorbestimmten Strömungsratenpunkten QL1, QL2 und QL3 entsprechen, in dem Speicher gespeichert. Weiterhin werden die gespeicherten Daten zur Berechnung des Lern-Korrekturwerts verwendet. Falls sich die Werte CL1, CL2 und CL3 des negativen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückmeldungsbetrags CFB in dem Speicher aufgrund einer Änderung des Motorbetriebszustands ändern, gibt der Lern-Korrekturwert dementsprechend die Änderungen der Werte CL1, CL2 und CL3 direkt wieder, was zu einer großen Schwankung des Lern-Korrekturwerts führt. Gemäß diesem Verfahren wird die Veränderung der Charakteristik des Hitzdraht-Strömungsmessgeräts in der Mehrzahl der Strömungsratenpunkte QL1, QL2 und QL3 überwacht. Wenn die Anzahl der Überwachungspunkte erhöht wird, um die Genauigkeit des Lern-Korrekturwerts zu verbessern, nimmt die Speicherkapazität zu. Dementsprechend ist es aus Herstellkostensicht nicht erwünscht, die Anzahl von Überwachungspunkten in großem Maß zu erhöhen.
  • Die Verschärfung von Emissionsbestimmungen (Emissionen schädlicher Gase) hat aufgezeigt, dass die Verschlechterung oder die Veränderung einer Charakteristik in Teilen des Motors oder der Motorsteuer/regelvorrichtungen eine nachteilige Wirkung auf die Abgascharakteristika des Motors ausübt. Daher ist es wünschenswert, einen Lern-Korrekturkoeffizienten bei möglichst geringem Rechen- und Speicheraufwand mit einem höheren Grad an Genauigkeit in Abhängigkeit von der Veränderung der Charakteristik des Ansaugluft-Strömungsratensensors zu erhalten.
  • In Zusammenhang mit der Verwendung von Luftmassenmessung und lernender Regelung bei der Kraftstoffeinspritzung wird zum weiteren technischen Hintergrund auf die DE 40 01 494 A1 und die US-A-6 003 308 hingewiesen.
  • Ein Verfahren einer Bestimmung einer Abnormalität bzw. einer Verschlechterung des Ansaugluft-Strömungsratensensors ist aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 01-253546 A bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Abnormalität bzw. die Verschlechterung auf Grundlage der erfassten Werte des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, des Drosselventil-Öffnungssensors und des Motordrehzahlsensors erfasst.
  • Gemäß diesem bekannten Verfahren einer Bestimmung der Charakterik-Verschlechterung (Abnormalität) des Ansaugluft-Strömungsratensensors wird die Bestimmung nicht mit statistisch verarbeiteten Daten der vom Sensor erfassten Werte, sondern mit den vom Sensor erfassten Werten selbst durchgeführt. Daher liegt ein Problem dahingehend vor, dass die Bestimmungsgenauigkeit sinkt, wenn die Frequenz der Bestimmung erhöht wird.
    •
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technische Lehre für ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche gestattet, bei geringem Rechen- und Speicheraufwand, d.h. schnell und mit möglichst geringem apparativen Aufwand eine gute Steuerbarkeit/Regelbarkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung/Regelung zu erhalten.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem gemäß dem Anspruch 1 oder auch durch ein solches System gemäß Anspruch 9 gelöst. Die Aufgabe wird ebenso gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 10 oder gemäß dem Anspruch 18.
  • Eine dem Anspruch 1 entsprechende Ausführungsfrom eines Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystems für einen Verbrennungsmotor, umfasst ein Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel, ein Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel, einen in einem Abgassystem des Motors vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel, ein Korrelationsparameter-Berechnungsmittel, ein Lernmittel und ein Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel.
  • Das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfasst eine Ansaugluft-Strömungsrate des Motors. Das Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel berechnet eine dem Motor zugeführte Basis-Kraftstoffmenge nach Maßgabe der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel berechnet einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten zur Korrektur einer dem Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge derart, dass das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt. Das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel berechnet unter Verwendung eines Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung wenigstens einen Korrelationsparametervektor welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate definiert. Das Lernmittel berechnet einen Lern-Korrekturkoeffizienten betreffend eine Änderung bei Eigenschaften des Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittels unter Verwendung des wenigstens einen Korrelationsparametervektors. Das Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel steuert/regelt eine dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge unter Verwendung der Basis-Kraftstoffmenge, des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten sowie des Lern-Korrekturkoeffizienten.
  • Mit dieser Konfiguration wird unter Verwendung des sequentiellen statistischen Verarbeitungsalgorithmus wenigstens ein Korrelationsparametervektor berechnet, welcher eine Korrelation definiert zwischen dem Luft-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten, der eine dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge derart korrigiert, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, und der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate. Ferner wird der Lern-Korrekturkoeffizient, welcher eine Änderung bei Eigenschaften des Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittels betrifft, unter Verwendung des wenigstens einen Korrelationsparametervektors berechnet. Die dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge wird unter Verwendung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten, des Lern-Korrekturkoeffizienten, sowie der Basis-Kraftstoffmenge gesteuert/geregelt, welche nach Maßgabe der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate festgelegt wird. Dies bedeutet, es wird auf Grundlage von zahlreichen erfassten Daten wenigstens ein Korrelationsparametervektor mit der statistischen Verarbeitung berechnet. Weiterhin wird der Lern-Korrekturkoeffizient unter Verwendung des errechneten Korrelationsparametervektors berechnet. Es ist daher möglich, den Lern-Korrekturkoeffizienten, welcher einem gemittelten Zustand der sich ständig ändernden Motorbetriebszustände entspricht, mit einem hohen Grad an Genauigkeit zu erhalten. Da der sequentielle statistische Verarbeitungsalgorithmus bzw. Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung verwendet wird, wird für eine statistische Verarbeitung außerdem keine besondere Berechnungsvorrichtung benötigt, wie etwa eine CPU. Die Berechnung für die statistische Verarbeitung kann mit einer verhältnismäßig geringen Speicherkapazität ausgeführt werden.
  • Vorzugsweise, wie in Anspruch 2 angegeben, umfasst das Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem ferner Abnormalitäts-Erfassungsmittel zur Erfassung einer Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel nach Maßgabe eines Elements des wenigstens einen Korrelationsparametervektors.
  • Mit dieser Konfiguration wird die Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel nach Maßgabe des Elements des wenigstens einen Korrelationsparametervektors bestimmt. Dementsprechend wird der Betrieb des Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittels regelmäßig überwacht, um die Frequenz der Abnormalitätsbestimmung zu erhöhen und die Genauigkeit der Abnormalitätsbestimmung zu verbessern.
  • Vorzugsweise berechnet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel, wie in Anspruch 3 angegeben, eine Mehrzahl von Korrelationsparametervektoren, welche einer Mehrzahl von Betriebsbereichen des Motors entsprechen.
  • Mit dieser Konfiguration wird über einen breiten Bereich von Motorbetriebszuständen ein hoher Grad an Genauigkeit des Lern-Korrekturkoeffizienten erhalten.
  • Vorzugsweise berechnet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 4 eine Mehrzahl von Korrelationsparametervektoren, von denen jeder die Korrelation mit einem linearen Ausdruck definiert, und das Lernmittel schaltet den zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten verwendeten Korrelationsparametervektor bei einem Schnittpunkt von geraden Linien um, welche den linearen Ausdrücken entsprechen.
  • Mit dieser Konfiguration wird der Korrelationsparametervektor, welcher zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten verwendet wird, bei einem Schnittpunkt der geraden Linien, welche einer Mehrzahl der Korrelationsparametervektoren entsprechen, umgeschaltet bzw. gewechselt. Dementsprechend wird verhindert, dass der Lern-Korrekturkoeffizient sich beim Schalten bzw. wechseln des Korrelationsparametervektors abrupt ändert. Dies führt dann zu einem sanften Umschalten bzw. Wechseln.
  • Vorzugsweise berechnet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 5 den wenigstens einen Korrelationsparametervektor dann, wenn der Motor in einem vorbestimmten Betriebszustand arbeitet.
  • Mit dieser Konfiguration wird der wenigstens eine Korrelationsparametervektor dann berechnet, wenn der Motor in dem vorbestimmten Betriebszustand arbeitet. Dementsprechend wird der wenigstens eine Korrelationsparametervektor genau berechnet, was die Genauigkeit der Lern-Korrektur verbessert.
  • Vorzugsweise berechnet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 6 einen modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten durch Modifizieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten mit dem Lern-Korrekturkoeffizienten und berechnet den wenigstens einen Korrelationsparametervektor unter Verwendung des modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten.
  • Bei dieser Konfiguration wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient mit dem Lern-Korrekturkoeffizienten modifiziert, um dadurch den modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten zu berechnen. Dann wird der wenigstens eine Korrelationsparametervektor unter Verwendung des modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten anstatt des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten berechnet. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient selbst verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dass die Lern-Steuerung/Regelung durch den Lern-Korrekturkoeffizienten in einen pendelnden bzw. schwankenden Zustand gelangt. Ein solches Problem kann unter Verwendung des modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten vermieden werden.
  • Vorzugsweise berechnet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 7 den wenigstens einen Korrelationsparametervektor unter Verwendung einer Abweichung zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und einem Zentralwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten.
  • Bei dieser Konfiguration wird anstelle des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten die Abweichung zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und einem Zentralwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten verwendet, um den wenigstens einen Korrelationsparametervektor zu berechnen. Die Abweichung schwankt um null herum, welches das Zentrum des Schwankungsbereichs ist. Dementsprechend kann der wenigstens eine Korrelationsparametervektor mit einem höheren Genauigkeitsgrad erhalten werden, wenn der sequentielle statistische Verarbeitungsalgorithmus verwendet wird.
  • Vorzugsweise verwendet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 8 den sequentiellen statistischen Verarbeitungsalgorithmus, wobei es Werte von Elementen des wenigstens einen Korrelationsparametervektors innerhalb eines vorbestimmten Bereichs begrenzt. Dementsprechend wird ein stabiler Korrelationsparametervektor erhalten.
  • Wie bereits oben gesagt wurde, wird die vorstehend genannte Aufgabe ebenfalls gelöst durch ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 9, umfassend ein Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel, ein Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel, einen in einem Abgassystem des Motors vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel, ein Korrelationsparameter-Berechnungsmittel, ein Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel sowie ein Abnormalitäts-Bestimmungsmittel.
  • Das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfasst eine Ansaugluft- Strömungsrate des Motors. Das Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel berechnet eine dem Motor zugeführte Basis-Kraftstoffmenge nach Maßgabe der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel berechnet einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten zur Korrektur einer dem Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge derart, dass das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt. Das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel berechnet unter Verwendung eines Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung wenigstens einen Korrelationsparametervektor, welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate definiert. Das Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel steuert/regelt eine dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge unter Verwendung der Basis-Kraftstoffmenge und des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten. Das Abnormalitäts-Bestimmungsmittel bestimmt eine Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel nach Maßgabe eines Elements des wenigstens einen Korrelationsparametervektors.
  • Bei dieser Konfiguration wird wenigstens ein Korrelationsparametervektor unter Verwendung des sequentiellen statistischen Verarbeitungsalgorithmus berechnet. Der Korrelationsparameter bzw. Korrelationsparametervektor definiert eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten, welcher eine dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge derart korrigiert, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, und der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate. Die Menge an dem Motor zuzuführenden Kraftstoff wird unter Verwendung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und der Basis-Kraftstoffmenge berechnet, welche nach Maßgabe der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel erfassten Ansaugluft-Strömungsrate festgelegt wird. Ferner wird eine Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel nach Maßgabe des Elements des wenigstens einen Korrelationsparametervektors bestimmt. Als Folge wird der Betrieb des Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittels regelmäßig überwacht, um die Genauigkeit der Abnormalitätsbestimmung zu verbessern.
  • Zur näheren Erläuterung der Verfahrensansprüche 10 bis 18 wird auf das vorstehend zu den Vorrichtungsansprüchen 1 bis 9 Gesagte verwiesen.
    •
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme der Zeichnungen erläutert werden. Es stellt dar:
  • 1 eine schematische Darstellung, welche eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors und eines Steuer/Regelsystems für diesen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 2 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und einer Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) zeigt, die durch einen sich in einem normalen Zustand befindenden Ansaugluft-Strömungsratensensor erfasst wird,
  • 3 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und der Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) zeigt, die durch den sich in einem abnormalen Zustand befindenden Ansaugluft-Strömungsratensensor erfasst wird,
  • 4 einen Graphen, welcher eine gerade Linie (LST) zeigt, die eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und der Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) annähert, welche durch den sich in einem abnormalen Zustand befindenden Ansaugluft-Strömungsratensensor erfasst wird,
  • 5 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen einem Parameter (KAF-1), der von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) abhängt, und der Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) zeigt, welche durch den sich in einem abnormalen Zustand befindenden Ansaugluft-Strömungsratensensor erfasst wird,
  • 6A und 6B Graphen, welche eine Beziehung zwischen dem Parameter (KAF-1) und der Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) zeigen, welche durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor erfasst wird, der sich in einem normalen Zustand bzw. in einem abnormalen Zustand befindet.
  • 7 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen einem Parameter (KAFMOD-1), der von einem modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAFMOD) abhängt, und, der Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) zeigt, die von dem Ansaugluft-Strömungsratensensor erfasst wird,
  • 8 ein Flussdiagramm, welches einen Prozess zur Berechnung einer Kraftstoffeinspritzdauer (TOUT) zeigt,
  • 9 einen Graphen, welcher ein Problem darstellt, das auftritt, wenn eine Korrelation auf den gesamten Motorbetriebsbereich angewendet wird,
  • 10 einen Graphen, welcher ein Beispiel darstellt, in dem die Korrelation durch zwei gerade Linien angenähert ist,
  • 11A und 11B Graphen, welche ein Auswahlverfahren einer geraden Linie aus zwei geraden Näherungslinien darstellen,
  • 12 ein Flussdiagramm, welches einen Prozess der zweiten Ausführungsform zur Berechnung einer Kraftstoffeinspritzdauer (TOUT) zeigt,
  • 13 ein Flussdiagramm, welches einen Prozess zur Berechnung eines Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG) zeigt,
  • 14A–14C Modifikationen des in den 11A und 11B gezeigten Auswahlverfahrens.
  • Erste Ausführungsform
  • Es wird Bezug auf 1 genommen. Dort ist schematisch eine allgemeine Konfiguration eines Verbrennungsmotors (welcher im Folgenden als "Motor" bezeichnet werden wird) und eines Steuer/Regelsystems für diesen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Motor ist z.B. ein Vierzylindermotor 1 und weist ein mit einem Drosselventil 3 versehenes Einlassrohr 2 auf. Ein Drosselöffnungssensor 4 ist mit dem Drosselventil 3 verbunden und gibt ein elektrisches Signal aus, welches einer Öffnung THA des Drosselventils 3 entspricht. Dieses elektrische Signal führt er einer elektronischen Steuer/Regeleinheit 5 zu (welche im Folgenden als "ECU" (= "electronic control unit") bezeichnet werden wird).
  • Das Einlassrohr 2 ist an einer Stelle stromaufwärts des Drosselventils 3 mit einem Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 versehen. Das Ausgangssignal des Ansaugluft-Strömungsratensensors 19 wird der ECU 5 zugeführt.
  • Kraftstoffeinspritzventile 6, von denen lediglich eines gezeigt ist, sind an Stellen zwischen dem Zylinderblock des Motors 5 und dem Drosselventil 3 sowie leicht stromaufwärts der jeweiligen Einlassventile (nicht dargestellt) in das Einlassrohr 2 eingeführt. Diese Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einer (nicht dargestellten) Kraftstoffpumpe verbunden und elektrisch an die ECU 5 angeschlossen. Eine Ventilöffnungsdauer für jedes Kraftstoffventil 6 wird durch eine Signalausgabe von der ECU 5 gesteuert/geregelt.
  • Ein Einlassabsolutdrucksensor 7 ist unmittelbar stromabwärts des Drosselventils 3 vorgesehen, um einen absoluten Einlassdruck PBA zu erfassen. Durch den Einlassabsolutdrucksensor 7 wird der ECU 5 ein in ein elektrisches Signal umgewandeltes Absolutdrucksignal zugeführt. Stromabwärts des Einlassabsolutdrucksensors 7 ist ein Ansauglufttemperatursensor 8 vorgesehen, um eine Ansauglufttemperatur TA zu erfassen. Ein der erfassten Ansauglufttemperatur TA entsprechendes elektrisches Signal wird von dem Sensor 8 ausgegeben und der ECU 5 zugeführt.
  • Ein Motorkühlmittel-Temperatursensor 9, wie etwa ein Thermistor, ist an den Körper des Motors 1 montiert, um eine Motorkühlmittel-Temperatur (Kühlwassertemperatur) TW zu erfassen. Von dem Sensor 9 wird ein der erfassten Motorkühlmittel-Temperatur TW entsprechendes Temperatursignal ausgegeben und der ECU 5 zugeführt.
  • Ein Motordrehzahlsensor 10 (zur Erfassung der Motordrehzahl NE) und ein Zylinder-Diskriminationssensor 11 sind zueinander hin weisend an einer Nockenwelle oder einer Kurbelwelle (beide nicht dargestellt) des Motors 1 angebracht. Der Motordrehzahlsensor 10 gibt einen TDC-Signalimpuls (TDC = "top dead center" = oberer Totpunkt) bei einer Kurbelwinkelposition aus, welche bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt (TDC) gelegen ist und welche dem Beginn eines Einlasshubes eines jeden Zylinders des Motors 1 entspricht (im Falle eines Vierzylindermotors bei jeden 180° Kurbelwinkel). Der Zylinder-Diskriminationssensor 11 gibt einen Zylinder-Diskriminationssignalimpuls (CYL) bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition für einen bestimmten Zylinder des Motors 1 aus. Diese von den Sensoren 10 und 11 ausgegebenen Signalimpulse werden der ECU 5 zugeführt.
  • Ein Auspuffrohr 12 des Motors 1 ist mit einem Dreiwegekatalysator 16 zur Reduktion von in den Abgasen enthaltenden NOx, HC und CO versehen. Ein proportionaler Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 14 (welcher im Folgenden als "LAF-Sensor" bezeichnet werden wird) ist an dem Auspuffrohr 12 bei einer Position stromaufwärts des Dreiwegekatalysators 16 angebracht. Der LAF-Sensor 14 gibt ein elektrisches Signal aus, welches im Wesentlichen proportional zur Sauerstoffkonzentration (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) in den Abgasen ist, und führt das elektrische Signal der ECU 5 zu.
  • Ein Abgas-Rückführkanal 21 ist zwischen einem Abschnitt des Einlassrohrs 2 stromabwärts des Drosselventils 3 und einem Abschnitt des Auspuffrohrs 12 stromaufwärts des Dreiwegekatalysators 16 als Verbindung vorgesehen. Der Abgas-Rückführkanal 21 ist mit einem Abgas-Rückführventil 22 (welches im Folgenden als "EGR-Ventil" bezeichnet wird) versehen, um ein Maß an Abgasrückführung zu steuern/regeln. Das EGR-Ventil 22 ist ein elektromagnetisches Ventil mit einem Solenoid. Sein Ventilöffnungsgrad wird durch die ECU 5 gesteuert/geregelt. Das EGR-Ventil 22 ist mit einem Hubsensor 23 zur Erfassung des Ventilöffnungsgrads LACT (Ventilhubbetrag) des EGR-Ventils 22 versehen. Ein Erfassungssignal von dem Hubsensor 23 wird der ECU 5 zugeführt. Der Abgas-Rückführkanal 21 und das EGR-Ventil 22 bilden einen Abgas-Rückführmechanismus.
  • Mit einem (nicht dargestellten) Kraftstofftank ist ein Behälter 32 verbunden, um im Inneren des Kraftstofftanks erzeugten bzw. entstandenen Kraftstoffdampf zu speichern. Der Behälter 32 enthält ein Adsorptionsmittel zur Adsorption von verdampftem Kraftstoff. Der Behälter 32 ist durch einen Reinigungskanal 31 mit dem Einlassrohr 2 bei einer Position stromabwärts des Drosselventils 3 verbunden. Der Reinigungskanal 31 ist mit einem Reinigungssteuer/regelventil 33 versehen. Das Reinigungssteuer/regelventil 33 ist ein Solenoidventil, welches in der Lage ist, die Strömungsrate durch Veränderung des Ein-Aus-Arbeitszyklusverhältnis eines empfangenen Steuer/Regelsignals kontinuierlich zu steuern/regeln. Der Betrieb des Reinigungssteuer/regelventils 33 wird durch die ECU 5 gesteuert/geregelt. Alternativ kann das Reinigungssteuer/regelventil 33 durch ein Solenoidventil vorgesehen sein, dessen Ventilöffnungsgrad kontinuierlich variabel ist. In diesem Falle entspricht das oben erwähnte Ein-Aus-Arbeitszyklusverhältnis dem Ventilöffnungsgrad in einem solchen Solenoidventil mit kontinuierlich variabler Ventilöffnung. Der Reinigungskanal 31, der Behälter 32 und das Reinigungssteuer/regelventil 33 bilden ein Kraftstoffdampf-Verarbeitungssystem.
  • An die ECU 5 sind ein Umgebungsdrucksensor 17 zur Erfassung eines Umgebungsdrucks PA sowie ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit VP eines durch den Motor 1 angetriebenen Fahrzeugs angeschlossen. Erfassungssignale von diesen Sensoren 17 und 18 werden der ECU 5 zugeführt.
  • Die ECU 5 umfasst eine Eingangsschaltung mit verschiedenen Funktionen, einschließlich einer Funktion einer Gestaltung der Wellenformen von Eingangssignalen aus den verschiedenen Sensoren, einer Funktion einer Korrektur der Spannungsniveaus der Eingangssignale auf ein vorbestimmtes Niveau sowie eine Funktion einer Umwandlung von analogen Signalwerten in digitale Signalwerte. Die ECU 5 umfasst ferner eine zentrale Verarbeitungseinheit (welche im Folgenden als "CPU" bezeichnet werden wird), eine Speicherschaltung sowie eine Ausgabeschaltung. Die Speicherschaltung speichert vorab verschiedene Betriebsprogramme, welche durch die CPU ausgeführt werden sollen, sowie die Berechnungsergebnisse oder dgl. durch die CPU. Die Ausgabeschaltung liefert Antriebssignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6, das EGR-Ventil 22 und das Reinigungssteuer/regelventil 33.
  • Die ECU 5 bestimmt verschiedene Motorbetriebszustände nach Maßgabe der Ausgabesignale von den oben erwähnten Sensoren, um dem Solenoid des EGR-Ventils 22 ein Steuer/Regelsignal zuzuführen. Genauer legt die ECU 5 einen Ventilhubbefehl LCMD nach Maßgabe der Motordrehzahl NE und des absoluten Einlassdrucks PBA fest und steuert/regelt das EGR-Ventil 22 derart, dass eine Abweichung zwischen dem Ventilhubbefehlswert LCMD und einem durch den Hubsensor 23 erfassten tatsächlichen Ventilhubbetrag LACT zu null wird.
  • Die CPU in der ECU 5 bestimmt verschiedene Motorbetriebszustände nach Maßgabe der Ausgabesignale von den oben genannten Sensoren und berechnet eine Kraftstoffeinspritzdauer TOUT von jedem Kraftstoffeinspritzventil 6, welches synchron zu dem TDC-Signalimpuls geöffnet werden soll. Die Kraftstoffeinspritzdauer TOUT wird aus der unten beschriebenen Gleichung (1) berechnet, nach Maßgabe der oben bestimmten Motorbetriebszustände.
  • TOUT = TIM × KAF × KREFG × KEGR x KPURGE × K1 + K2 (1)
  • TIM ist eine Basis-Kraftstoffeinspritzdauer eines jeden Kraftstoffeinspritzventils 6. Die Basis-Kraftstoffeinspritzdauer TIM wird durch Abfrage einer TI-Tabelle bestimmt, welche nach Maßgabe der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR festgelegt ist. Die TI-Tabelle ist derart festgelegt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Luft-Kraftstoff-Gemisches, welches dem Motor 1 zugeführt werden soll, im Wesentlichen gleich dem stöchiometrischen Verhältnis wird.
  • KAF ist ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient, welcher derart festgelegt ist, dass das durch den LAF-Sensor 14 erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt. Wenn die Regelung nach Maßgabe der Ausgabe des LAF-Sensors 14 nicht durchgeführt wird, wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF auf 1,0 festgelegt.
  • KREFG ist ein Lern-Korrekturkoeffizient, welcher eingeführt wird, um eine Abweichung in der Regelung durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF zu kompensieren. Der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG ist dann effektiv, wenn die Erfassungscharakteristik des Ansaugluft-Strömungsratensensors 19 von der vorab angenommenen durchschnittlichen Charakteristik aufgrund von Charakteristikunterschieden in als Massenware hergestellten Ansaugluft-Strömungsratensensoren oder infolge einer Alterung des Ansaugluft-Strömungsratensensors sich unterscheidet. Für diesen Koeffizienten wird im Folgenden ein besonderes Berechnungsverfahren beschrieben.
  • KEGR ist ein EGR-Korrekturkoeffizient, welcher dann auf 1,0 gesetzt ist (Nichtkorrekturwert), wenn eine Abgas-Rückführung nicht ausgeführt wird (wenn das EGR-Ventil 22 geschlossen ist), oder dann auf einen Wert kleiner als 1,0 gesetzt ist, wenn eine Abgas-Rückführung durchgeführt wird (wenn das EGR-Ventil 22 geöffnet ist), um eine Kraftstoffeinspritzmenge mit einer Abnahme der Ansaugluftmenge abzusenken.
  • KPURGE ist ein Reinigungs-Korrekturkoeffizient, welcher dann auf "1,0" gesetzt ist, wenn das Reinigungssteuer/regelventil 33 geschlossen ist. Dann, wenn das Reinigungssteuer/regelventil 33 geöffnet ist, um den verdampften Kraftstoff dem Einlassrohr 2 zuzuführen, ist KPURGE derart eingestellt, dass die Kraftstoffeinspritzmenge nach Maßgabe einer Zunahme der Menge an zugeführtem verdampftem Kraftstoff verringert wird.
  • K1 ist ein weiterer Korrekturkoeffizient und K2 ist eine Korrekturvariable. Die Werte des Korrekturkoeffizienten K1 und der Korrekturvariablen K2 werden derart bestimmt, dass verschiedene Eigenschaften nach Maßgabe von Motorbetriebszuständen optimiert werden, wie etwa Kraftstoffverbrauchseigenschaften und Motorbeschleunigungseigenschaften.
  • Die CPU führt dem Kraftstoffeinspritzventil 6 ein Antriebssignal zur Öffnung eines jeden Kraftstoffeinspritzventils 6 nach Maßgabe der oben erhaltenen Kraftstoffeinspritzdauer TOUT zu.
  • Diese Ausführungsform verwendet ein neues Berechnungsverfahren für den Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG, welches auf Gleichung (1) angewendet wird. Dieses Berechnungsverfahren wird nun beschrieben.
  • 2 stellt den Fall dar, dass der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 normal (nicht verschlechtert) ist, und zeigt die Beziehung zwischen einer erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF. In 2 bezeichnet der schraffierte Bereich einen Wertebereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF entsprechend der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR. Wie aus 2 zu ersehen ist, wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF bei einem im Wesentlichen konstanten Wert in der Nähe von 1,0 gehalten, ungeachtet von Änderungen der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR. Die in 2 gezeigte Ansaugluft-Strömungsrate QAIR ist nicht eine tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate, sondern eine durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 erfasste Ansaugluft-Strömungsrate. Die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate wird in der folgenden Beschreibung als QAIRA bezeichnet.
  • Wenn der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 verschlechtert ist (z.B. wenn sich in dem Hitzdraht-Strömungsratensensor Staub an dem Hitzdraht angelagert hat), nimmt ein Fehler (eine Abweichung) zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und der tatsächlichen Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA derart zu, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis sich zu einem Wert hin verändert, welcher fetter oder magerer als ein Sollwert ist. Als Folge erhöht bzw. erniedrigt sich der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF, um diese Verschiebung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auszugleichen.
  • Dann, wenn der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 verschlechtert ist, wird üblicherweise ein Erfassungsfehler ERR, welcher durch die unten gezeigte Gleichung definiert ist, in dem Bereich negativ, in welchem die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA klein ist (die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR wird größer als die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA). ERR = QAIRA – QAIR
  • Im Gegensatz dazu wird der Erfassungsfehler ERR in dem Bereich, in welchem die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA groß ist, üblicherweise positiv (die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR wird niedriger als die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA). Als Folge wird, wie in 3 gezeigt ist, eine positive Korrelations-Charakteristik der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF erhalten. Dies bedeutet, in dem Bereich, in welchem die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA klein ist, wird die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR größer als die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA, und die Basis-Kraftstoffeinspritzdauer TIM wird größer als der optimale Wert, so dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF kleiner als 1,0 wird. In dem Bereich, in welchem die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA groß ist, wird die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR kleiner als die tatsächliche Ansaugluft-Strömungsrate QAIRA, und die Basis-Kraftstoffeinspritzdauer TIM wird kleiner als der optimale Wert, so dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF größer als 1,0 wird.
  • Es sollte angemerkt werden, dass eine negative Korrelations-Charakteristik der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF, welche verglichen mit der in 3 gezeigten Korrelations-Charakteristik eine inverse Korrelation ist, abhängig von der Art und Weise einer Verschlechterung des Ansaugluft-Strömungsratensensors erhalten werden kann.
  • Die Korrelations-Charakteristik zwischen der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF gibt nicht nur eine Verschlechterung des Ansaugluft-Strömungsratensensors 19, sondern ebenso eine Abweichung der Basis-Kraftstoffeinspritzdauer TIM aufgrund von Schwankungen von Eigenschaften bei als Massenware hergestellten Ansaugluft-Strömungsratensensoren wieder. Dementsprechend ist es durch Berechnen des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG gemäß dieser Korrelations-Charakteristik und durch Einsetzen des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG in Gleichung (1) möglich, nicht nur eine Verschlechterung des Ansaugluft-Strömungsratensensors 19, sondern auch eine Wirkung von Schwankungen von Eigenschaften bei als Massenware hergestellten Ansaugluft-Strömungsratensensoren zu kompensieren.
  • Im Hinblick auf die oben beschriebenen Punkte wird eine Abnormalität (ein Zustand, in welchem ein Grad an Verschlechterung zugenommen hat) in dem Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 nach Maßgabe der Korrelations-Charakteristik zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF bestimmt. Ferner wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG nach Maßgabe der Korrelations-Charakteristik zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF berechnet. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird unter Verwendung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG, welcher nach Maßgabe eines als normal beurteilten Verschlechterungsgrades berechnet wird, in geeigneter Weise korrigiert. Eine Verwendung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG kompensiert darüber hinaus die Wirkung von Charakteristikschwankungen bei als Massenprodukt hergestellten Ansaugluft-Strömungsratensensoren.
  • Die in 3 gezeigte Korrelations-Charakteristik kann durch einen Ausdruck, welcher einer in 4 gezeigten geraden Linie LST entspricht, angenähert werden. Dies bedeutet, dass die Korrelationscharakteristik durch die unten gezeigte Gleichung (2) definiert werden kann. KAF(k) = A × QAIR(k-d) + B (2)wobei A und B Korrelationsparameter sind, welche die Korrelationscharakteristik definieren. Diese Korrelationsparameter A und B werden durch das Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet. Genauer entspricht der Korrelationsparameter A einer Steigung der geraden Linie LST, und der Korrelationsparameter B entspricht dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF dann, wenn die Ansaugluft-Strömungsrate QAIR gleich 0 ist, wie in 4 gezeigt ist. Ferner bezeichnet "k" eine diskrete Zeit, welche mit einer Steuer/Regeldauer digitalisiert ist, und "d" bezeichnet eine Totzeitperiode, bis der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF eine Veränderung der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR wiedergibt. Mit anderen Worten entspricht die Totzeitdauer "d" einer Verzögerungszeitdauer von der Zeit, zu der sich die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR ändert, bis zu der Zeit, zu der sich der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF ändert.
  • Im Allgemeinen wird dann, wenn das Verfahren der kleinsten Quadrate verwendet wird, eine große Datenmenge über die erfasste Ansaugluft- Strömungsrate QAIR(k) benötigt, um die Korrelationsparameter A und B mit großer Zuverlässigkeit zu berechnen. Dementsprechend muss eine große Datenmenge zur Berechnung der Korrelationsparameter in einem Speicher gespeichert werden.
  • Ferner ist eine Berechnung einer invertierten Matrix erforderlich, um das Verfahren der kleinsten Quadrate auszuführen. Als Folge wird die durch die Berechnungskapazität der CPU für die Motorsteuerung/regelung bestimmte Berechnungszeitdauer lang. Dies führt zu einem Problem dahingehend, dass die erforderliche Berechnung nicht abgeschlossen werden kann, solange das Fahrzeug fährt (während eines Motorbetriebs). In gleicher Weise können andere Berechnungen für die Motorsteuerung/regelung nicht ausgeführt werden. Obwohl solche Probleme durch Bereitstellen einer zusätzlichen CPU für die Berechnung einer invertierten Matrix vermieden werden können, können die Herstellungskosten der Motorsteuer/regeleinheit stark zunehmen.
  • Daher wird bei dieser Ausführungsform zur Berechnung der Korrelationsparameter A und B ein sequentieller Identifizierungsalgorithmus eingesetzt, welcher für die adaptive Steuerung/Regelung oder die Systemidentifikation verwendet wird. Der sequentielle Identifikationsalgorithmus ist ein Algorithmus, welcher eine rekursive Formel verwendet. Genauer ist der sequentielle Identifizierungsalgorithmus ein Algorithmus zur Berechnung augenblicklicher Werte A(k) und B(k) der Korrelationsparameter, und zwar nach Maßgabe von augenblicklichen Werten (den neuesten Werten) QAIR(k) und KAF(k) der in einer zeitlichen Folge erhaltenen Verarbeitungsobjektdaten sowie nach Maßgabe von vorhergehenden Werten A(k-1) und B(k-1) der Korrelationsparameter.
  • Wenn ein Korrelationsparametervektor θ(k) mit Korrelationsparametern A und B als Elemente durch die unten dargestellte Gleichung (3) definiert ist, wird der Korrelationsparametervektor θ(k) aus der unten gezeigten Glei chung (4) nach Maßgabe des sequentiellen Identifizierungsalgorithmus berechnet. θ(k)T = [A(k) B(k)] (3) θ(k) = θ(k-1) + KP(k) × eid(k) (4)wobei eid(k) ein durch die unten dargestellten Gleichungen (5) und (6) definierter Identifizierungsfehler ist und wobei KP(k) ein durch die unten gezeigte Gleichung (7) definierter Verstärkungskoeffizientenvektor ist. P(k) in Gleichung (7) ist eine aus der unten gezeigten Gleichung (8) berechnete quadratische Matrix zweiter Ordnung.
    Figure 00230001
    wobei E eine Einheitsmatrix ist.
  • Nach Maßgabe der Festlegung der Koeffizienten λ1 und λ2 in Gleichung (8) wird der Identifizierungsalgorithmus aus den Gleichungen (4) bis (8) zu einem der folgenden vier Identifizierungsalgorithmen:
    λ1 = 1, λ2 = 0 Algorithmus mit festgelegter Verstärkung
    λ1 = 1, λ2 = 1 Algorithmus mit dem Verfahren kleinster Quadrate
    λ1 = 1, λ2 = λ Algorithmus mit degressiver Verstärkung (λ nimmt einen gegebenen anderen Wert als 0 und 1 an)
    λ1 = λ, λ2 = 1 Algorithmus mit dem Verfahren gewichteter kleinster Quadrate (λ nimmt einen gegebenen anderen Wert als 0 und 1 an)
  • Bei dieser Ausführungsform wird der Algorithmus mit dem Verfahren gewichteter kleinster Quadrate verwendet, indem der Koeffizient λ1 auf einen vorbestimmten Wert λ zwischen 0 und 1 festgelegt wird und indem der Koeffizient λ2 auf 1 festgelegt wird. Es kann jedoch jeder beliebige andere Algorithmus verwendet werden. Unter diesen Algorithmen sind der Algorithmus mit dem Verfahren der kleinsten Quadrate sowie der Algorithmus mit dem Verfahren der gewichteten kleinsten Quadrate für die statistische Verarbeitung geeignet.
  • Bei dem sequentiellen Identifizierungsalgorithmus durch die Gleichungen (4) bis (8) ist die Berechnung einer invertierten Matrix nicht erforderlich, welche bei dem oben erwähnten Verfahren kleinster Quadrate für die Batch-Verarbeitung erforderlich ist, und die in dem Speicher zu speichernden Werte sind lediglich A(k), B(k) sowie P(k) (2 × 2 Matrix). Durch Verwendung des sequentiellen Verfahrens gewichteter kleinster Quadrate kann dementsprechend die statistische Verarbeitung vereinfacht werden und kann durch die Motorsteuerungs/regelungs-CPU durchgeführt werden, ohne dass irgendeine besondere CPU für die statistische Verarbeitung verwendet würde.
  • Bei dem sequentiellen Verfahren gewichteter kleinster Quadrate können die Korrelationsparameter mit einem höheren Genauigkeitsgrad dadurch berechnet werden, dass das Zentrum von Schwankungen in den Parametern (ζ, KAF), welches für die Berechnung des Identifizierungsfehlers eid relevant ist, gleich 0 gemacht wird. Daher wird der Identifizierungsfehler eid(k) in dieser Ausführungsform anstelle von Gleichung (5) aus der unten dargestellten Gleichung (5a) berechnet. eid(k) = (KAF(k)-1) – θ(k-1)Tζ(k) (5a) Durch Verwendung von Gleichung (5a) wird die Berechnung zum Erhalt der in 4 gezeigten geraden Linie LST in die Berechnung zum Erhalt einer in 5 gezeigten geraden Linie LSTa umgewandelt. Wie aus 5 hervorgeht, wird das Schwankungszentrum in Parameter (KAF(k)-1) zu 0, so dass die Korrelationsparameter A und B mit einem höheren Grad an Genauigkeit erhalten werden können.
  • Ferner können die Korrelationsparameter A und B stabiler berechnet werden, indem die Werte der Korrelationsparameter A(k) und B(k) derart begrenzt werden, dass sie die unten gezeigten Gleichungen (9) und (10) erfüllen. AL < A(k) < AH (9) BL < B(k) < BH (10)wobei AL und AH die Untergrenze bzw. die Obergrenze des Korrelationsparameters A(k) und BL und BH die Untergrenze bzw. die Obergrenze des Korrelationsparameters B(k) sind.
  • Im Folgenden wird nun die Bestimmung einer Abnormalität bei dem Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 unter Verwendung der Korrelationsparameter beschrieben werden.
  • Dann, wenn der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 normal ist, wird eine in 6A gezeigte Korrelationscharakteristik erhalten. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 abnormal ist, d.h. der Grad an Verschlechterung aufgrund von Staubanlagerung oder dgl. wird groß, eine Korrelationscharakteristik wie die in 6B gezeigte erhalten. Dies bedeutet, dass sich die Neigung A einer in 6A gezeigten geraden Linie LSTO ändert, so dass die gerade Linie LSTO sich zu einer in 6B gezeigten geraden Linie LST1 ändert. Dementsprechend wird dann, wenn der durch das obige Verfahren berechnete Korrelationsparameter A(k) niedriger als eine Bestimmungsschwelle XQXNG (A(k) < XQXNG) ist, bestimmt, dass der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 normal ist. Dann, wenn der Korrelationsparameter A(k) größer oder gleich der Bestimmungsschwelle XQXNG (A(k) ≥ XQSNG) ist, wird bestimmt, dass der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 abnormal ist. Die Bestimmungsschwelle XQXNG wird experimentell auf einen geeigneten Wert festgelegt.
  • Im Folgenden wird das Berechnungsverfahren für den Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG beschrieben werden.
  • Die in 5 gezeigte gerade Linie LSTa wird durch die unten gezeigte Gleichung (11) ausgedrückt: KAF-1 = A(k) × QAIR + B(k) (11)Gleichung 11 wird zu der unten gezeigten Gleichung (12) modifiziert. KAF = A(k) × QAIR + B(k) + 1 (12)
  • Gleichung (12) zeigt die Korrelationscharakteristik zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF, wie sie durch eine statistische Verarbeitung erhalten wird, da die Korrelationsparameter A(k) und B(k) durch das Verfahren der gewichteten kleinsten Quadrate berechnet werden. Dementsprechend kann aus der rechten Seite von Gleichung (12) ein statistisch geschätzter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAFE erhalten werden, wenn die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR gegeben ist. Dann kann durch Definieren dieses statistisch geschätzten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAFE als ein Lern-Korrekturkoeffizient KREFG der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG aus der unten gezeigten Gleichung (12a) berechnet werden. KREFG = A(k) × QAIR(k) + B(k) + 1 (12a)
  • Durch Einsetzen dieses Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG in Gleichung (1) zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzdauer TOUT wird die Kompensation durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF unnötig, und zwar selbst dann, wenn der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 verschlechtert bzw. beschädigt ist. Dementsprechend wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF bei einem Wert nahe 1,0 gehalten, ähnlich dem Falle, bei welchem der erfasste Ansaugluft-Strömungssensor 19 normal ist. Daher ist es möglich, eine Abweichung des Zentrums der Luft-Kraftstoff-Verhältnisregelung zu verhindern.
  • Dann jedoch, wenn ein aus Gleichung (12a) berechneter Lern-Korrekturkoeffizient KREFG in Gleichung (1) eingesetzt wird, tritt das folgende Schwanken einer Steuerung/Regelung auf.
    • 1) Die Neigung der geraden Linie LST steigt von 0 auf einen größeren Wert (der Korrelationsparameter A(k) erhöht sich). → 2) Der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG steigt von 1,0 aus an. → 3) Der Korrelationsparameter A(k) nimmt auf nahe 0 ab. → 4) Der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG kehrt zu 1,0 zurück (die Neigung der geraden Linie LST kehrt zu 0 zurück). → 1) Die Neigung der geraden Linie LST steigt von 0 aus auf einen größeren Wert an (der Korrelationsparameter A(k) nimmt zu).
  • Um dieses Schwanken zu verhindern, wird nicht der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF für die Berechnung der Korrelationsparameter A(k) und B(k) verwendet. Es wird stattdessen ein modifizierter Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAFMOD(k) verwendet, welcher aus der unten gezeigten Gleichung (13) berechnet wird. KAFMOD(k) = KAF(k) × KREFG(k-d) (13)
  • Gleichung (13) wird erhalten durch Zählen der Totzeitdauer d, bis eine Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem Einlasssystem aufgrund eines Anstiegs des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG über den LAF-Sensor 14 an dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF wiedergegeben wird.
  • Durch Annahme bzw. Verwendung der unten gezeigten Gleichung (11a) anstelle von Gleichung (11) werden die Korrelationsparameter A(k) und B(k), welche die Korrelation zwischen einem Parameter (KAFMOD-1) und der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR bestimmen, durch das oben genannte sequentielle Verfahren kleinster Quadrate berechnet. Dies bedeutet, dass die Korrelationsparameter A(k) und B(k), welche eine in 7 gezeigte gerade Linie LSTa definieren, berechnet werden. KAFMOD-1 = A(k) × QAIR + B(k) (11a)
  • In diesem Falle wird anstelle von Gleichung (5a) die unten gezeigte Gleichung (5b) verwendet, um den Identifizierungsfehler eid(k) zu berechnen. Dann wird unter Verwendung von Gleichung (5b) und Gleichungen (4) und (6) bis (8) der Korrelationsparametervektor θ(k) berechnet. eid(k) = (KAFMOD(k)-1) – θ(k-1)Tζ(k) (5b)
  • Auf diese Art und Weise werden zuerst die Korrelationsparameter A(k) und B(k) berechnet, welche die Korrelationscharakteristik zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Parameter (KAFMOD-1) bestimmen. Dann wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG aus der unten dargestellten Gleichung 12a berechnet. KREFG = A(k) × QAIR + B(k) + 1 (12a)
  • Dementsprechend kann der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG mit höherem Genauigkeitsgrad erhalten werden, ohne das Schwanken der Steuerung/Regelung zu verursachen. Durch Einsetzen des so erhaltenen Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG in Gleichung (1) kann die Steuer/Regelgenauigkeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verbessert werden, um dadurch gute Abgaseigenschaften zu erhalten.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches einen Prozess zeigt zur Berechnung der Korrelationsparameter A(k) und B(k) für eine Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens sowie für eine Berechnung der Kraftstoffeinspritzdauer TOUT unter Verwendung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG. Ferner umfasst dieser Prozess die Bestimmung einer Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 nach Maßgabe des Korrelationsparameters A(k). Der in 8 gezeigte Prozess wird durch die CPU in der ECU 5 synchron mit der Erzeugung eines TDC-Impulses ausgeführt.
  • In Schritt S1 wird bestimmt, ob ein Anlassen des Motors 1 abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn das Anlassen des Motors 1 nicht abgeschlossen worden ist, wird ein TIS-Kennfeld, welches nach Maßgabe der Motordrehzahl NE und des absoluten Einlassdrucks PBA festgelegt ist, abgerufen, um eine Basis-Kraftstoffmenge TIS für das Anlassen des Motors zu berechnen (Schritt S2). Als Nächstes werden ein Korrekturkoeffizient K1S und eine Korrekturvariable K2S für das Anlassen des Motors berechnet (Schritt S3). Aus der unten gezeigten Gleichung (14) wird eine Kraftstoffeinspritzdauer TOUTS für das Anlassen des Motors berechnet (Schritt S4). Danach endet der Prozess. TOUTS = TIS × K1S + K2S (14)
  • Wenn das Anlassen des Motors 1 abgeschlossen worden ist, schreitet der Prozess von Schritt S1 voran zu Schritt S13, bei welchem die durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR gelesen wird.
  • In Schritt S14 wird die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit VP einem Tiefpassfilterungsprozess unterzogen, um aus der unten dargestellten Gleichung (15) einen gefilterten Fahrzeuggeschwindigkeitswert Vflt(k) zu berechnen.
  • Vflt(k) = af1·Vflt(k) + ... + afn·Vflt(k·n) + bf0·Vf0t(k) + ... + bfm·Vflt(k·m) (15)wobei af1 bis afn und bf0 bis bfm vorbestimmte Tiefpassfilterkoeffizienten sind.
  • In Schritt S15 wird bestimmt, ob der absolute Wert der Differenz zwischen einem momentanen Wert Vflt(k) und einem vorhergehenden Wert Vflt(k-1) des gefilterten Fahrzeuggeschwindigkeitswerts kleiner als ein vorbestimmter Fahrzeuggeschwindigkeits-Änderungswert XDVLM (z.B. 0,8 km/h) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S15 negativ ist (NEIN), schreitet der Prozess voran zu Schritt S22. Wenn die Antwort auf Schritt S15 Zustimmung (JA) ist, wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE in den Bereich einer vorbestimmten Obergrenze XNEH (z.B. 4500 U/min) und einer vorbestimmten Untergrenze XNEL (z.B. 1200 U/min) fällt oder nicht (Schritt S16). Wenn die Antwort auf Schritt S16 negativ ist (NEIN), schreitet der Prozess voran zu Schritt S22. Wenn die Antwort auf Schritt S16 Zustimmung (JA) ist, wird dann bestimmt, ob der absolute Einlassdruck PBA in den Bereich einer vorbestimmten Obergrenze XPBH (z.B. 86,7 kPa (650 mmHg)) und einer vorbestimmten Untergrenze XPBL (z.B. 54,7 kPa (410 mmHg)) fällt oder nicht (Schritt S17). Wenn die Antwort auf Schritt S17 negativ ist (NEIN), schreitet der Prozess voran zu Schritt S22. Wenn die Antwort auf Schritt S17 Zustimmung (JA) ist, wird aus den Gleichungen (4), (5b), (6) bis (8) und (11a) der Korrelationsparametervektor θ(k) (die Korrelationsparameter A(k) und B(k)) berechnet.
  • In Schritt S19 wird bestimmt, ob der Korrelationsparameter A(k) größer oder gleich einer Bestimmungsschwelle XQXNG ist oder nicht. Wenn A(k) kleiner als XQXNG ist, schreitet der Prozess direkt zu Schritt S21 vor. Wenn A(k) größer oder gleich XQXNG ist, wird bestimmt, dass der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 abnormal ist (Schritt S20). In diesem Falle wird eine Alarmlampe eingeschaltet, um dem Fahrer des Fahrzeugs Alarm zu geben.
  • In Schritt S21 wird ein Begrenzungsprozess ausgeführt, so dass die Korrelationsparameter A(k) und B(k) Gleichungen (9) bzw. (10) erfüllen. Dies bedeutet, dass dann, wenn Gleichung (9) und/oder Gleichung (10) nicht erfüllt sind, der Korrelationsparameter A(k) und/oder der Korrelationsparameter B(k) derart modifiziert werden, dass sie Gleichung (9) und/oder Gleichung (10) erfüllen.
  • In Schritt S22 wird aus Gleichung (12a) der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG berechnet.
  • In Schritt S23 wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF durch die Luft-Kraftstoff-Verhältnisregelung nach Maßgabe einer Ausgabe des LAF-Sensors 14 berechnet. Dies bedeutet, der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KAF wird derart berechnet, dass das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt.
  • In Schritt S24 werden der Reinigungs-Korrekturkoeffizient KPURGE, der Korrekturkoeffizient K1 und die Korrekturvariable K2 berechnet, welche in Gleichung (1) eingesetzt werden. Schließlich wird aus Gleichung (1) die Kraftstoffeinspritzdauer TOUT berechnet (Schritt S25).
  • Bei dieser Ausführungsform, wie sie oben beschrieben wurde, werden die Korrelationsparameter A(k) und B(k), welche die Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF und der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR definieren, unter Verwendung des sequentiellen statistischen Verarbeitungsalgorithmus berechnet. Durch den sequentiellen statistischen Verarbeitungsalgorithmus wird keine besondere CPU zur statistischen Verarbeitung benötigt, und die Korrelationsparameter A(k) und B(k) können durch die Berechnung einer statistischen Verarbeitung mit einer verhältnismäßig geringen Speicherkapazität berechnet werden.
  • Da der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG unter Verwendung der Korrelationsparameter A(k) und B(k) berechnet wird, kann der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG, welcher von Änderungen bei Eigenschaften des Ansaugluft-Strömungsratensensors 19 abhängt, über einen breiten Bereich des Motorbetriebszustandes mit einem höheren Grad an Genauigkeit erhalten werden. Da die Kraftstoffeinspritzdauer TOUT unter Verwendung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF und des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG berechnet wird, kann ferner das Steuer/Regelzentrum des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF bei einem Wert nahe 1,0 gehalten werden, wodurch eine gute Steuer/Regelbarkeit erhalten wird.
  • Da die Bestimmung einer Abnormalität in dem Sensor 19 nach Maßgabe des Korrelationsparameters A(k) durchgeführt wird, wird ferner die Erfassungsgenauigkeit des Sensors 19 regelmäßig überwacht, um so die Genauigkeit der Abnormalitätsbestimmung zu verbessern.
  • Ferner werden die Korrelationsparameter A(k) und B(k) in einem Betriebszustand berechnet, in welchem Schwankungen der Fahrzeuggeschwindigkeit klein sind und in welchem die Motordrehzahl NE und der absolute Einlassdruck PBA in die jeweiligen Bereiche zwischen den vorbestimmten Obergrenzen und den vorbestimmten Untergrenzen fallen. Dementsprechend ist die Genauigkeit der Korrelationsparameter A(k) und B(k) verbessert, um dadurch weiter die Genauigkeit der Lernkorrektur zu verbessern.
  • Bei dieser Ausführungsform bildet die ECU 5 das Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel, das Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel, das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel, das Lernmittel und das Abnormalitätsbestimmungsmittel. Genauer entspricht Schritt S23 in 8 dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel. Schritt S18 in 8 entspricht dem Korrelationsparameter-Berechnungsmittel. Schritt S22 in 8 entspricht dem Lernmittel. Schritt S25 in 8 entspricht dem Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel und dem Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel. Die Schritte S19 und S20 in 8 entsprechen dem Abnormalitätsbestimmungsmittel.
  • Zweite Ausführungsform
  • 9 zeigt ein weiteres Beispiel der Korrelationscharakteristik zwischen der erfassten Ansaugluftströmungsrate QAIR und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF. Bei diesem Beispiel wird in dem Bereich, in welchem die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR klein ist, eine angenäherte Korrelation mit einem höheren Grad an Genauigkeit erhalten, indem die Korrelationscharakteristik mit einer quadratischen Kurve LC ausgedrückt wird. In dem Bereich jedoch, in welchem die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR groß ist, weicht die quadratische Kurve LC in großem Maß von der Korrelation ab und zeigt keine korrekte Korrelationscharakteristik.
  • Daher ist bei dieser Ausführungsform, wie in 10 gezeigt ist, ein Motorbetriebsbereich nach Maßgabe der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR in einen ersten Betriebsbereich R1 und einen zweiten Betriebsbereich R2 unterteilt. Weiterhin werden gerade Linien LR1 und LR2 erhalten, von denen jede eine Korrelationscharakteristik in jedem Betriebsbereich annähert. Mit anderen Worten werden ein erster Korrelationsparametervektor θ1(k) und ein zweiter Korrelationsparametervektor θ2(k) (siehe die unten gezeigten Gleichungen (16) und (17)) entsprechend jeweils dem ersten Betriebsbereich R1 und dem zweiten Betriebsbereich R2 berechnet. θ1T(k) = [A1(k) B1(k)] (16) θ2T(k) = [A2(k) B2(k)] (17)
  • Der erste Betriebsbereich R1 und der zweite Betriebsbereich R2 sind derart festgelegt, dass sie einander überlappen. Vorbestimmte Ansaugluft-Strömungsraten QAIR1 und QAIR2 in 10 sind beispielsweise auf 20 (g/sec] bzw. 40 [g/sec] festgelegt.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist die Korrelationscharakteristik zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF durch die zwei Korrelationsparametervektoren θ1 und θ2 (zwei gerade Linien LR1 und LR2) definiert. Der zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG zu verwendende Korrelationsparametervektor wird bei einer Kreuzung PX der geraden Linien LR1 und LR2 umgeschaltet bzw. gewechselt, wie in 11A und 11B gezeigt ist. Bei diesem Umschaltverfahren ändert sich der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG nicht abrupt, wenn der Korrelationsparametervektor umgeschaltet bzw. gewechselt wird, um somit ein sanftes Schalten des Korrelationsparametervektors zu verwirklichen.
  • 11A zeigt ein Beispiel, bei welchem der Schnittpunkt PX in dem Überlappungsbereich des ersten Betriebsbereichs R1 und des zweiten Betriebs bereichs R2 gelegen ist. 11B zeigt ein Beispiel, bei welchem die Kreuzung PX in dem zweiten Betriebsbereich R2 gelegen ist. Wie aus 11B ersichtlich ist, wird bei dem Beispiel, bei welchem der Schnittpunkt PX in dem zweiten Betriebsbereich R2 gelegen ist, der erste Korrelationsparametervektor θ1 in dem zweiten Betriebsbereich R2 dann verwendet, wenn die Ansaugluft-Strömungsrate QAIR kleiner oder gleich einer der Kreuzung PX entsprechenden Ansaugluft-Strömungsrate QAIRX ist.
  • 12 ist ein Flussdiagramm, welches einen Prozess einer Berechnung der Korrelationsparametervektoren θ1(k) und θ2(k) sowie des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG nach Maßgabe des oben beschriebenen Verfahrens sowie einer Berechnung der Kraftstoffeinspritzdauer TOUT unter Verwendung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG zeigt. Bei diesem Prozess wird die Abnormalitätsbestimmung des Ansaugluft-Strömungsratensensors 19 nach Maßgabe der Korrelationsparameter A1(k) und A2(k) durchgeführt. Der in 12 gezeigte Prozess wird gleichzeitig mit der Erzeugung eines TDC-Impulses ausgeführt.
  • Der in 12 gezeigte Prozess wird durch Weglassen von Schritt S19 in 8 sowie durch Ersetzen von Schritt S20 in 8 durch Schritt 20a erhalten. Der in 12 gezeigte Prozess wird hauptsächlich in den Punkten beschrieben werden, welche sich von dem in 8 gezeigten Prozess unterscheiden.
  • In Schritt S18 werden nach Maßgabe der oben beschriebenen Gleichungen (4), (5b), (6)–(8) und (11a) der erste Korrelationsparametervektor θ1(k) (die Korrelationsparameter A1(k) und B1(k) werden berechnet) in dem ersten Betriebsbereich R1 und der zweite Korrelationsparametervektor θ2(k) in dem zweiten Betriebsbereich R2 (die Korrelationsparameter A2(k) und B2(k) werden berechnet) berechnet.
  • In Schritt S20a wird die Abnormalitätsbestimmung des Ansaugluft-Strömungsratensensors 19 nach Maßgabe der Korrelationsparameter A1(k) und A2(k) durchgeführt. Genauer wird bestimmt, ob ein Absolutwert des Korrelationsparameters A1(k) größer oder gleich einer Bestimmungsschwelle XQXNG 1 ist oder nicht. Es wird weiterhin bestimmt, ob ein Abnormalitätwert des Korrelationsparameters A2(k) größer oder gleich einer Bestimmungsschwelle XQXNG2 ist oder nicht. Wenn |A1(k)| größer oder gleich XQXNG1 ist oder |A2(k)| größer als oder gleich XQXNG2 ist, dann wird bestimmt, dass der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 abnormal ist.
  • In Schritt S21 wird ein Begrenzungsprozess derart durchgeführt, dass jeder der Korrelationsparameter A1(k), B1(k), A2(k) und B2(k) die durch Gleichung (9) oder Gleichung (10) ausgedrückte Bedingung erfüllt. Dies bedeutet, wenn ein oder mehrere Korrelationsparameter die Gleichung (9) oder Gleichung (10) nicht erfüllen, werden der oder die Parameter derart modifiziert, dass er oder sie die Gleichung (9) oder Gleichung (10) erfüllen.
  • 13 ist ein Flussdiagramm, welches einen Prozess zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG in Schritt S22 von 12 zeigt In Schritt S31 wird aus der unten gezeigten Gleichung (19) ein wandernder Mittelwert KAFAVE des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAF berechnet.
    Figure 00360001
    wobei N z.B. auf 10 festgelegt ist.
  • In Schritt S32 wird aus der unten gezeigten Gleichung (20) ein wandernder Mittelwert QAIRAVE der Ansaugluft-Strömungsrate QAIR berechnet.
  • Figure 00370001
  • In Schritt S33 werden der wandernde Mittelwert QAIRAVE der Ansaugluft-Strömungsrate und die Elemente des ersten und des zweiten Korrelationsparametervektors θ1(k) und θ2(k) in den unten gezeigten Gleichungen (21) und (22) eingesetzt, um einen Korrekturkoeffizienten KREFG1 des ersten Betriebsbereichs und einen Korrekturkoeffizienten KREFG2 des zweiten Betriebsbereichs zu berechnen. KREFG1 = A1(k) × QAIRAVE + B1(k) + 1,0 (21) KREFG2 = A2(k) × QAIRAVE + B2(k) + 1,0 (22)
  • In Schritt S34 wird bestimmt, ob der Korrelationsparameter B1(k) kleiner als der Korrelationsparameter B2(k) ist oder nicht. Wenn B1(k) kleiner als B2(k) ist, wie es in 11A gezeigt ist, wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG berechnet durch Auswählen eines kleineren aus den Korrekturkoeffizienten KREFG1 und KREFG2 des ersten und des zweiten Betriebsbereichs (Schritt S35). Genauer wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG dann, wenn KREFG1 kleiner als KREFG2 ist, auf KREFG1 gesetzt. Wenn KREFG2 kleiner als KREFG1 ist, wird dann der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG auf KREFG2 gesetzt.
  • Wenn B1(k) größer oder gleich B2(k) ist, wie in 11B gezeigt ist, wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG berechnet durch Auswählen eines größeren aus dem ersten und dem zweiten Korrekturkoeffizienten KREFG1 und KREFG2 des ersten und des zweiten Betriebsbereichs (Schritt S36). Genauer wird dann, wenn KREFG1 größer als KREFG2 ist, der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG auf KREFG1 gesetzt. Wenn KREFG2 größer als KREFG1 ist, wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG auf KREFG2 gesetzt.
  • Gemäß der Schritte S34–S36 wird der Korrelationsparametervektor, welcher zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG verwendet wird, bei der Kreuzung PX der geraden Linien LR1 und LR2 umgeschaltet.
  • Bei Schritt S37 werden der wandernde Mittelwert KAFAVE des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG(k-d), welcher ein in der vorherigen Totzeitdauer d gespeicherter Lern-Korrekturkoeffizient KREFG ist, in der unten dargestellten Gleichung 23 eingesetzt, um den modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KAFMOD zu berechnen. KAFMOD = KAFAVE × KREFG(k-d) (23)
  • Bei der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform wird der Motorbetriebsbereich in den ersten und den zweiten Betriebsbereich R1 bzw. R2 unterteilt. Der erste und der zweite Korrelationsparametervektor θ1(k) und θ2(k) werden jeweils entsprechend dem ersten und dem zweiten Betriebsbereich R1 bzw. R2 berechnet. Dies bedeutet, die Korrelationscharakteristik zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Parameter (KAFMOD-1) wird durch die zwei geraden Linien LR1 und LR2 angenähert. Dementsprechend wird eine Korrelationscharakteristik mit einem höheren Grad an Genauigkeit im gesamten Motorbetriebsbereich erhalten, verglichen mit dem Fall, dass die Korrelationscharakteristik durch eine gerade Linie angenähert wird.
  • Da der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG unter Verwendung des ersten und des zweiten Korrelationsparametervektors θ1(k) und θ2(k) berechnet wird, wird ferner ein Lern-Korrekturkoeffizient KREFG mit einem höheren Grad an Genauigkeit entsprechend einer Charakteristikänderung bei dem Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 in einem breiten Bereich des Motorbetriebszustands erhalten.
  • Da die Bestimmung einer Abnormalität in dem Sensor 19 nach Maßgabe der Korrelationsparameter A1(k) und A2(k) durchgeführt wird, wird ferner die Genauigkeit der Abnormalitätsbestimmung verbessert.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht Schritt S23 in 12 dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel. Die Schritte S18 und S22 (der in 13 gezeigte Prozess) entsprechen jeweils dem Korrelationsparameter-Berechnungsmittel und dem Lernmittel. Schritt S25 entspricht dem Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel und dem Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Bei der ersten Ausführungsform wird die Korrelationscharakteristik zwischen der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR und dem Parameter (KAFMOD-1) durch eine gerade Linie angenähert. Alternativ kann, wie in 9 gezeigt ist, die Korrelationscharakteristik anstelle einer geraden Linie durch eine quadratische Kurve angenähert sein. In diesem Falle wird die Korrelationscharakteristik durch die unten gezeigte Gleichung (24) angenähert. KAFMOD-1 = A(k)QAIR2 + B(k)QAIR + C(k) (24)wobei die Steigung F dieser Näherungskurve gegeben ist durch die unten gezeigte Gleichung (25). F = 2A(k)Qx + B(k) (25)
  • Wenn die Korrelationscharakteristik durch die quadratische Kurve angenähert wird, nimmt die Steigung dieser Kurve zu, wenn der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 abnormal ist. Dementsprechend kann dann, wenn die Steigung F (= 2A(k)Q × M + B(k)) größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist, wenn die erfasste Ansaugluft-Strömungsrate QAIR gleich einem Mittelwert QAIRM ist, bestimmt werden, dass der Ansaugluft-Strömungsratensensor 19 abnormal ist.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist der Motorbetriebsbereich in zwei Betriebsbereiche R1 und R2 geteilt. Alternativ kann der Motorbetriebsbereich in mehr als zwei Betriebsbereiche geteilt sein. In einem solchen Fall können Korrelationsparametervektoren entsprechend drei oder mehr geteilten Betriebsbereichen berechnet werden. Darüber hinaus kann der Motorbetriebsbereich nicht nach Maßgabe der erfassten Ansaugluft-Strömungsrate QAIR, sondern nach Maßgabe der Motordrehzahl NE und des absoluten Einlassdrucks PBA geteilt sein.
  • Bei der zweiten Ausführungsform wird der zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten KREFG zu verwendende Korrelationsparametervektor bei der Kreuzung PX der zwei geraden Linien LR1 und LR2 umgeschaltet. Alternativ, wie in 14A und 14B gezeigt ist, kann in dem Überlappungsbereich des ersten und des zweiten Betriebsbereichs R1 bzw. R2 ein Korrelationsparametervektor θTR entsprechend einer transienten geraden Linie LTR berechnet werden, welche die zwei geraden Linien LR1 und LR2 sanft verbindet. In einem solchen Fall wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG unter Verwendung des Korrelationsparametervektors θTR berechnet.
  • Ferner kann, wie in 14C gezeigt ist, in dem Überlappungsbereich des ersten und des zweiten Betriebsbereichs R1 bzw. R2 ein Korrelationsparametervektor θAV berechnet werden, welcher einer gemittelten geraden Linie LAV entspricht, die durch Durchschnittswertbildung der zwei geraden Linien LR1 und LR2 erhalten wird. In einem solchen Falle wird der Lern-Korrekturkoeffizient KREFG unter Verwendung des Korrelationsparametervektors θAV berechnet.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird ferner bestimmt, ob der Änderungsbetrag bei dem gefilterten Wert Vflt der Fahrzeuggeschwindigkeit VP kleiner als der vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit-Änderungsbetrag XDVLM ist oder nicht, und zwar in dem in 8 gezeigten Schritt S15. Alternativ kann bestimmt werden, ob ein Änderungsbetrag bei einem tiefpassgefilterten Wert der Motordrehzahl NE kleiner als ein vorbestimmter Änderungsbetrag ist oder nicht, und/oder es kann bestimmt werden, ob ein Änderungsbetrag bei einem tiefpassgefilterten Wert des absoluten Einlassdrucks PBA kleiner als ein vorbestimmter Änderungsbetrag ist oder nicht.
  • Wenn in diesem Falle der Änderungsbetrag bei dem tiefpassgefilterten Wert der Motordrehzahl NE kleiner als der vorbestimmte Änderungsbetrag ist, wenn der Änderungsbetrag bei dem tiefpassgefilterten Wert des absoluten Einlassdrucks PBA kleiner als der vorbestimmte Änderungsbetrag ist, oder wenn der Änderungsbetrag bei dem tiefpassgefilterten Wert der Motordrehzahl NE kleiner als der vorbestimmte Änderungsbetrag und der Änderungsbetrag bei dem tiefpassgefilterten Wert des absoluten Einlassdrucks PBA kleiner als der vorbestimmte Änderungsbetrag ist, schreitet der in 8 gezeigte Prozess von Schritt S15 zu Schritt S16 voran.
  • Die vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Ausbildungsformen verkörpert sein, ohne von deren Grundgedanken oder ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die derzeit offenbarten Ausführungsformen sollen daher in jeder Hinsicht als beispielhaft und nicht einschränkend angesehen werden. Der Rahmen der Erfindung wird durch die beiliegenden Ansprüche anstelle der vorausgehenden Beschreibung dargestellt. Alle Änderungen, welche innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, sollen davon umfasst sein.
  • Es ist ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor offenbart. Eine Basis-Kraftstoffmenge, welche dem Motor zugeführt wird, wird nach Maßgabe der durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor erfassten Ansaugluft-Strömungsrate berechnet. Zur Korrektur einer dem Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge derart, dass das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient berechnet. Wenigstens ein Korrelationsparametervektor, welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und der durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor erfassten Ansaugluft-Strömungsrate definiert, wird unter Verwendung eines sequentiellen statistischen Verarbeitungsalgorithmus berechnet. Ein Lern-Korrekturkoeffizient betreffend eine Änderung der Eigenschaften des Ansaugluft-Strömungsratensensors wird unter Verwendung des Korrelationsparameters berechnet. Eine dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge wird unter Verwendung der Basis-Kraftstoffmenge, des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten und des Lern-Korrekturkoeffizienten gesteuert/geregelt.

Claims (18)

  1. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) zur Erfassung einer Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) des Motors (1), ein Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel (5; S25) zur Berechnung einer dem Motor (1) zugeführten Basis-Kraftstoffmenge (TIM) nach Maßgabe der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (5) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR), ein in einem Abgassystem (12) des Motors vorgesehenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel (14) zur Erfassung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel (5; S23) zur Berechnung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) zur Korrektur einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) derart, dass das durch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel (14) erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, ein Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) zur Berechnung, unter Verwendung eines Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung, wenigstens eines Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2), welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) definiert, ein Lernmittel (5; S22) zur Berechnung eines Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2) betreffend einer Änderung der Eigenschaften des Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittels (19) unter Verwendung des wenigstens einen Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2) sowie ein Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel (5; S25) zur Steuerung/Regelung einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) unter Verwendung der Basis-Kraftstoffmenge (TIM), des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) sowie des Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2).
  2. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Abnormalitäts-Bestimmungsmittel (5; S19, S20) zur Bestimmung einer Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) nach Maßgabe eines Elements (A, B, A1, B1, A2, B2) des wenigstens einen Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2) umfasst.
  3. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) eine Mehrzahl von Korrelationsparametervektoren (θ1, θ2) entsprechend einer Mehrzahl von Betriebsbereichen (R1, R2) des Motors (1) berechnet.
  4. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) eine Mehrzahl von Korrelationsparametervektoren (θ1, θ2) berechnet, von denen jeder die Korrelation mit einem linearen Ausdruck definiert, sowie dadurch, dass das Lernmittel (5) den wenigstens einen Korrelationsparametervektor (θ1, θ2), welcher zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2) verwendet wird, an einem Schnittpunkt (PX) von geraden Linien (LR1, LR2), welche dem linearen Ausdruck entsprechen, umschaltet bzw. wechselt.
  5. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationsparame ter-Berechnungsmittel (5; S18) den wenigstens einen Korrelationsparametervektor (θ; θ1, θ2) dann berechnet, wenn der Motor (1) in einem vorbestimmten Betriebszustand arbeitet.
  6. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) einen modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAFMOD) berechnet, indem es den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) mit dem Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2) modifiziert, und dass es den wenigstens einen Korrelationsparametervektor (θ; θ1, θ2) unter Verwendung des modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAFMOD) berechnet.
  7. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) den wenigstens einen Korrelationsparametervektor (θ; θ1, θ2) unter Verwendung einer Abweichung zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und einem Zentralwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) berechnet.
  8. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) den Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung verwendet, wobei Werte von Elementen (A, B, A1, B1, A2, B2) des wenigstens einen Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (AL, AH, BL, BH) begrenzt werden.
  9. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) zur Erfassung einer Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) des Motors (1), ein Basis-Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel (5; S25) zur Berechnung einer dem Motor (1) zugeführten Basis-Kraftstoffmenge (TIM) nach Maßgabe der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR), ein in einem Abgassystem (12) des Motors (1) vorgesehenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel (14) zur Erfassung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten-Berechnungsmittel (5; S23) zur Berechnung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) zur Korrektur einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) derart, dass das durch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel (19) erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, ein Korrelationsparameter-Berechnungsmittel (5; S18) zur Berechnung, unter Verwendung eines Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung, wenigstens eines Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2), welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und der durch das Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) definiert, sowie ein Kraftstoffmengen-Steuer/Regelmittel (5; S25) zur Steuerung/Regelung einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) unter Verwendung der Basis-Kraftstoffmenge (TIM) und des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) sowie ein Abnormalitäts-Bestimmungsmittel (5; S19, S20) zur Bestimmung einer Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsraten-Erfassungsmittel (19) nach Maßgabe eines Elements (A, B, A1, B1, A2, B2) des wenigstens einen Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2).
  10. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren für einen Verbrennungsmotor, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Erfassen einer Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) des Motors (1) durch einen Ansaugluft-Strömungsratensensor (19), b) Berechnen einer dem Motor (1) zugeführten Basis-Kraftstoffmenge (TIM) nach Maßgabe der durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR), c) Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines dem Motor (1) zuzuführenden Luft-Kraftstoff-Gemisches durch einen in einem Abgassystem (12) des Motors (1) vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (14), d) Berechnen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) zur Korrektur einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) derart, dass das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (14) erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, e) Berechnen wenigstens eines Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2), welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und der durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) definiert, unter Verwendung eines Algorithmus mit einer sequentiellen statistischen Verarbeitung, f) Berechnen eines Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2) betreffend eine Veränderung bei Eigenschaften des Ansaugluft-Strömungsratensensors (19) unter Verwendung des wenigstens einen Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2), sowie g) Steuern/Regeln einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) unter Verwendung der Basis-Kraftstoffmenge (TIM), des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) sowie des Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2).
  11. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend den Schritt einer Bestimmung einer Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsratensensor (19) nach Maßgabe des wenigstens einen Korrelationsparameters bzw. Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2).
  12. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Korrelationsparametervektoren (θ1, θ2) entsprechend einer Mehrzahl von Betriebsbereichen (R1, R2) des Motors (1) berechnet werden.
  13. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Korrelationsparametervektoren (θ1, θ2), von denen jeder die Korrelation mit einem linearen Ausdruck definiert, berechnet werden, und dass der wenigstens eine Korrelationsparametervektor (θ1, θ2), welcher zur Berechnung des Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2) verwendet wird, an einer Kreuzung (PX) von dem linearen Ausdruck entsprechenden geraden Linien (LR1, LR2) umgeschaltet wird.
  14. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren nach einem der Ansprüche 10–13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Korrelationsparametervektor (θ; θ1, θ2) dann berechnet wird, wenn der Motor (1) in einem vorbestimmten Betriebszustand arbeitet.
  15. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren nach einem der Ansprüche 10–14, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt einer Berechnung eines modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAFMOD) durch Modifizieren des Luft-Kraftstoff-Ver hältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) mit dem Lern-Korrekturkoeffizienten (KREFG; KREFG1, KREFG2) umfasst, wobei der wenigstens eine Korrelationsparametervektor (θ; θ1, θ2) unter Verwendung des modifizierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAFMOD) berechnet wird.
  16. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren nach einem der Ansprüche 10–15, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Korrelationsparametervektor (θ; θ1, θ2) unter Verwendung einer Abweichung zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und einem Zentralwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) berechnet wird.
  17. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren nach einem der Ansprüche 10–16, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung verwendet wird, wobei Werte von Elementen (A, B; A1, B1, A2, B2) des wenigstens einen Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (AL, AH, BL, BH) begrenzt werden.
  18. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelverfahren für einen Verbrennungsmotor, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Erfassen einer Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) des Motors (1) durch einen Ansaugluft-Strömungsratensensor (19), b) Berechnen einer dem Motor (1) zugeführten Basis-Kraftstoffmenge (TIM) nach Maßgabe der durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR), c) Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines dem Motor (1) zuzuführenden Luft-Kraftstoff-Gemisches durch einen in einem Abgassystem (12) des Motors (1) vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (14), d) Berechnen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) zur Korrektur einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) derart, dass das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (14) erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, e) Berechnen wenigstens eines Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2), welcher eine Korrelation zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF) und der durch den Ansaugluft-Strömungsratensensor (19) erfassten Ansaugluft-Strömungsrate (QAIR) definiert, unter Verwendung eines Algorithmus zur sequentiellen statistischen Verarbeitung, f) Steuern/Regeln einer dem Motor (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (TOUT) unter Verwendung der Basis-Kraftstoffmenge (TIM) und des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten (KAF), g) Bestimmen einer Abnormalität in dem Ansaugluft-Strömungsratensensor (19) nach Maßgabe des wenigstens einen Korrelationsparameters bzw. Korrelationsparametervektors (θ; θ1, θ2).
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