DE19606848A1 - Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luft/Brennstoffverhältnis-Steuer- oder Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, und insbesondere eine derartige Vorrichtung, die mit einer Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungssteuer- oder Regelfunktion und einer Spül-Steuer- oder -Regelfunktion versehen ist.

Bislang wurde in einer Brennkraftmaschine aus einem Brennstoffbehälter verdampfter Brennstoff durch Aktivkohle absorbiert und in ein Einlaßsystem eingespült.

Weiterhin gibt es eine Brennkraftmaschine, bei der eine solche Rückkopplungsteuerung oder -regelung eines Luft/Brennstoffverhältnisses durchgeführt wird, daß in einer Brennstoffeinspritzeinheit das Luft/Brennstoffverhältnis der Luft/Brennstoffmischung ein stöchiometrisches Verhältnis wird. Wenn einer derartigen Brennkraftmaschine verdampfter Brennstoff nicht einer Spülverarbeitung unterzogen wird, schwankt ein Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient um einen Zentralwert von beispielsweise 1,0. Wenn die Spülverarbeitung begonnen wird, nimmt der Luft/Brennstoffverhältniskorrekturkoeffizient einen geringen Wert an, da die Brennstoffeinspritzmenge im Ausmaß der Menge des gespülten, verdampften Brennstoffs verringert werden muß.

Zum Zeitpunkt dieser Spülverarbeitung nimmt eine Abweichung gegenüber dem Bezugswert für den Luft/Brennstoffverhältnis Rückkopplungskorrekturkoeffizienten verschiedene Werte an, abhängig vom Betriebs zustand der Brennkraftmaschine, also vom Verhältnis der Spülluftmenge zur Einlaßluftmenge (nachstehend als Spülrate bezeichnet). Der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient wird so eingestellt, daß er sich mit einem bestimmten Integrationskoeffizienten verhältnismäßig langsam ändert, um eine abrupte Änderung des Luft/Brennstoffverhältnisses zu vermeiden. Wenn sich daher die Spülrate infolge eines Übergangszustands während der Spülverarbeitung ändert, so ist einige Zeit erforderlich, daß der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient von einem Wert, der vor der Änderung der Spülrate erhalten wurde, zu einem Wert nach der Änderung übergeht, und daher nimmt während dieses Zeitraums das Luft/Brennstoffverhältnis nicht das stöchiometrische Luft/Brennstoffverhältnis an.

Weiterhin wurde die nachstehend beschriebene Vorrichtung in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 5-52139 vorgeschlagen.

Diese Brennkraftmaschine weist eine erste Einspritzmengenkorrekturvorrichtung zur Korrektur einer Brennstoffeinspritzmenge mit einem Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten auf, eine Spülluftkonzentrations-Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Spülluftkonzentration pro Sollwertspülrate, auf der Grundlage einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, welche dann auftritt, wenn eine Spülverarbeitung durchgeführt wird, und eine zweite Einspritzmengen-Korrekturvorrichtung zur Verringerung der Brennstoffmenge, auf der Grundlage des Produkts der Spülluftkonzentration und der Spülrate, wenn die Spülverarbeitung durchgeführt wird. Bei der Brennkraftmaschine wird die maximale Spülrate, die das Verhältnis der Spülluftmenge und der Einlaßluftmenge zum Zeitpunkt des vollständig geöffneten Zustands eines Spülsteuerventils ist, vorher gespeichert, und das Tast- oder Einschaltverhältnis des Spülsteuerwerts wird auf eine Sollwertspülrate oder maximale Spülrate eingestellt, so daß das Sollwerttastverhältnis allmählich ansteigt, wenn die Spülverarbeitung begonnen wird. Wenn der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient kleiner als ein vorbestimmter Wert und "fett" ist, wird ein Spülluftkonzentrationskoeffizient auf einen konstanten Wert durch einen konstanten Wert erhöht, und auch die Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten spiegelt sich in dem Spülluftkonzentrationskoeffizienten als konstante Rate in Intervallen von 15 Sekunden seit dem Beginn der Spülverarbeitung wieder, wodurch zwangsweise der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient nahe an den Wert 1,0 gebracht wird. Auf diese Weise wird das Tastverhältnis des Spülsteuer- oder -regelventils so gesteuert, daß die Spülrate konstant wird, unabhängig vom Betriebs zustand der Brennkraftmaschine, und selbst bei einer Änderung der Spülrate wird die Einspritzmenge mit dem Produkt der Spülrate und der Spülluftkonzentration korrigiert, wodurch eine Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnisses zum Zeitpunkt eines Übergangs verhindert wird.

Selbst wenn das Tastverhältnis des Spülsteuerventils so gesteuert oder geregelt wird, daß die Spülrate konstant wird, und auch selbst dann, wenn die Einspritzmenge durch das Produkt der Spülrate und der Spülluftkonzentration korrigiert wird, erfordert es jedoch eine beträchtliche Zeit, die Spülluftkonzentration vollständig zu berechnen. Anders ausgedrückt ist eine erhebliche Zeit dafür erforderlich, daß der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient den Wert 1,0 annimmt. Aus diesem Grund besteht in der Hinsicht eine Schwierigkeit, daß bis zu dem Zeitpunkt, an welchem die Spülluftkonzentration vollständig berechnet ist, das Luft/Brennstoffverhältnis nicht auf dem stöchiometrischen Luft/Brennstoffverhältniswert gehalten werden kann, und zwar zum Zeitpunkt des Übergangs vom Spülabschaltzustand zum Spülzustand, zum Zeitpunkt des Übergangs von dem Zustand, an welchem die Spülrate zur Zeit einer mittleren Belastung bis auf einige Prozent sichergestellt werden kann, zu dem Zustand, an welchem die Spülrate nahezu gleich Null wird, beispielsweise zum Zeitpunkt einer hohen Belastung, oder zum Zeitpunkt der Rückkehr aus dem Zustand mit hoher Belastung.

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten entwickelt, und daher besteht ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Luft/Brennstoffsteuer- oder -regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche exakt ein Luft/Brennstoffverhältnis einer Mischung, die in die Brennkraftmaschine eingeführt wird, jeder Zeit auf einen Sollwert steuern oder regeln kann.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Luft/Brennstoffsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei welcher selbst dann, wenn ein Übergangsvorgang während der Spül-Steuerung oder -Regelung durchgeführt wurde, keine Möglichkeit für eine Schwankung des Luft/Brennstoffverhältnisses aufträte.

Ein weiteres wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Luft/Brennstoffsteuer- oder -regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche exakt und schnell eine Spülluftkonzentration berechnen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Luft/Brennstoffsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei welcher keine Möglichkeit dafür besteht, daß die Spülluftkonzentration fehlerhaft gelernt wird.

Ein weiteres wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Luft/Brennstoffsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche eine Anfangsspülmengenverringerungszeit verkürzen kann, welche die Menge an Spülluft in der Anfangsbetriebsstufe der Brennkraftmaschine verringert.

Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Luft/Brennstoffsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, welche aufweist: eine Betriebszustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; eine Spülmengensteuervorrichtung zum Steuern einer Menge an Spülluft, die in ein Brennkraftmaschinen-Einlaßsystem eingeführt wird, auf der Grundlage eines Erfassungsausgangswerts der Betriebszustandserfassungsvorrichtung; eine Spülmengenberechnungsvorrichtung zur Berechnung der Spülluftmenge, die in das Brennkraftmaschinen-Einlaßsystem durch die Spülmengensteuervorrichtung eingegeben wird; eine Spülratenberechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Spülrate aus der Spülluftmenge, die von der Spülmengenberechnungsvorrichtung berechnet wird, und aus dem Betriebszustand, der von der Betriebszustandserfassungsvorrichtung erfaßt wird; einen Luft/Brennstoffverhältnissensor zur Messung des Luft/Brennstoffverhältnisses einer Luft/Brennstoffmischung, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird; eine Luft/Brennstoffverhältnissteuervorrichtung zum Steuern eines Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, der eine solche Korrektur bewirkt, daß das Luft/Brennstoffverhältnis der Luft/Brennstoffmischung, welche der Brennkraftmaschine zugeführt wird, einen Sollwert annimmt, auf der Grundlage eines Ausgangswertes des Luft/Brennstoffverhältnissensors; eine Spülluftkonzentrationsberechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Spülluftkonzentration aus der Spülrate und dem Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten; eine Spülluftkonzentrationskorrekturvorrichtung zur Berechnung eines Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten auf der Grundlage der Spülrate und der Spülluftkonzentration; und eine Brennstoffeinspritzmengenberechnungsvorrichtung zur Berechnung der Einspritzmenge an Brennstoff, welche der Brennkraftmaschine zugeführt wird, auf der Grundlage des Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und des Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten.

Bei dieser Anordnung wird die Spülluftkonzentration aus einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und der Spülrate zum Zeitpunkt der Einführung der Spülluft berechnet. Auf der Grundlage der Spülluftkonzentration und der Spülrate wird der Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizient berechnet, und auf der Grundlage des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und des Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten wird eine Brennstoffeinspritzmenge für den der Brennkraftmaschine zugeführten Brennstoff berechnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient dadurch auf den Sollwert gesteuert oder geregelt, daß die Einspritzmenge des Brennstoffs entsprechend der Spülrate und der Spülluftkonzentration korrigiert wird.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine weiterhin eine Spülluftkonzentrationslernwert-Berechnungsvorrichtung auf, zum Filtern der von der Spülluftkonzentrations- Berechnungsvorrichtung berechneten Spülluftkonzentration, und darauffolgenden Berechnung eines Spülluftkonzentrationslernwertes. Wenn die Spülluftkonzentrations-Berechnungsvorrichtung die Spülluftkonzentration das erste Mal nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine berechnet, wird das Ergebnis der Berechnung auf den Spülluftkonzentrationslernwert ohne Filterung des Berechnungsergebnisses gesetzt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine weiterhin eine Sperrvorrichtung auf, zum Sperren der Aktualisierung der Spülluftkonzentration, wenn die Spülrate kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Anstiegsrate der Spülluftmenge, die nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine inkrementiert (schrittweise erhöht) wird, nach der Berechnung der Spülluftkonzentration größer gewählt als vor der Berechnung.

In der vorliegenden Beschreibung werden die Werte Steuern und Regeln synonym verwendet, soweit dies angebracht ist. Nachstehend wird die Erfindung mit weiteren Einzelheiten anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, woraus weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Aufbaus der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuerblöcke bei der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Flußdiagramm der Berechnung eines Luft/Brennstoff-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten;

Fig. 4 ein Flußdiagramm der Durchführung einer Spülsteuerung;

Fig. 5 ein Diagramm einer Basiseinschaltzeit eines Spülsteuerventils und eines Spülflußbezugswertes;

Fig. 6 ein Flußdiagramm der Berechnung einer Spülrate;

Fig. 7 ein Flußdiagramm für das Lernen einer Spülluftkonzentration;

Fig. 8 ein Flußdiagramm der Berechnung eines Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffzienten;

Fig. 9 ein Zeitablaufdiagramm des Betriebsablaufs bei der vorliegenden Erfindung und

Fig. 10 ein Flußdiagramm für die Durchführung eines Initialisierungsvorgangs.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau des Gegenstands der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Luftfilter. Eine Einlaßluftmenge (Q_a), die von dem Luftfilter 1 gereinigt wird, wir durch einen Luftflußsensor 2 gemessen. Die Menge an Einlaßluft wird entsprechend der Last durch ein Drosselventil 3 gesteuert, und die Einlaßluft wird in jeden Zylinder einer Brennkraftmaschine 6 über einen Ausgleichsbehälter 4 und ein Einlaßrohr 5 eingebaut. Andererseits wird Brennstoff in das Einlaßrohr 5 über eine Einspritzvorrichtung 7 eingespritzt. Weiterhin wird verdampfter Brennstoff, der in einem Brennstoffbehälter 8 entsteht, durch einen Kanister 9 mit darin enthaltener Aktivkohle absorbiert. Ein Spülsteuerventil 10 wird entsprechend einer Spülventilsteuermenge geöffnet, die durch den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 6 bestimmt ist. Wenn Luft, die durch einen Kanister-Atmosphäreneinlaß 11 durch den Unterdruck in den Ausgleichsbehälter 4 eingelassen wird, durch die Aktivkohle in den Kanister 9 hindurchgelangt, weist die Luft den verdampften Brennstoff auf, der von der Aktivkohle entfernt wurde, und wird in den Ausgleichsbehälter 4 als Spülluft eingebracht.

Eine Motorsteuereinheit 20, die verschiedene Arten an Steuerungen wie beispielsweise Luft/Brennstoffsteuerung und Zündzeitpunktsteuerung durchführt, wird durch einen Mikrocomputer gebildet, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 21 aufweist, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 22, und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 23. Die Motorsteuereinheit 20 nimmt eine Einlaßluftmenge Q_a an, die durch einen Luftflußsensor 2 gemessen wird, ein Drosselöffnungsverhältnis Q, welches von einem Drosselsensor 12 gemessen wird, und ein Signal eines Leerlaufschalters 13, der während des Leerlaufs eingeschaltet ist, über eine Eingangs/Ausgangsschnittstelle 24. Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 20 nimmt weiterhin eine Brennkraftmaschinenkühlwassertemperatur WT an, die von einem Wassertemperatursensor 14 erfaßt wird, ein Luft/Brennstoffrückkopplungssignal O₂ von einem Luft/Brennstoffverhältnissensor 16, und eine Brennkraftmaschinendrehzahl (Anzahl an Umdrehungen) N_e, die von einem Kurbelwinkelsensor 17 erfaßt wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Luftflußsensor 2, der Drosselsensor 12, der Leerlaufschalter 13, der Wassertemperatursensor 14, der Luft/Brennstoffverhältnissensor 16, und der Kurbelwinkelsensor 17 insgesamt eine Betriebszustandserfassungsvorrichtung bilden.

Die CPU 21 führt eine Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungssteuerberechnung durch, auf der Grundlage eines Steuerprogramms und verschiedener Arten an Kennfeldern, die in dem ROM 22 gespeichert sind, und treibt die Einspritzvorrichtung 7 über eine Treiberschaltung 25.

Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 20 führt verschiedene Arten der Steuerung durch, beispielsweise eine Zündzeitpunktsteuerung, eine Auspuffgasrückführungssteuerung (EGR-Steuerung), und eine Leerlaufdrehzahlsteuerung. Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 20 gibt darüber hinaus ein Kanisterspülsignal aus, und treibt das Spülsteuerventil 10 so, daß ein wie voranstehend geschildert ablaufender Kanisterspülvorgang abläuft, entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, beispielsweise wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl N_e größer als ein vorbestimmter Wert ist, nach Beendigung des Leerlaufs der Brennkraftmaschine, wenn die Brennkraftmaschinen-Kühlwassertemperatur WT größer als ein vorbestimmter Wert 10 ist. Weiterhin erfaßt die Brennkraftmaschinensteuereinheit 20 zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebszustands diesen Zustand mit Hilfe des Signals des Leerlaufschalters 13 und schaltet das Spülsteuerventil 10 aus, wodurch die Kanisterspülbearbeitung beendet wird.

Fig. 2 zeigt die Steuerblöcke gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 erfaßt eine Spülventilsteuergrößeneinstelleinheit 30 den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 6 auf der Grundlage von Information, die von den voranstehend geschilderten Sensoren erhalten wird, und stellt eine Spülluftmenge ein, die entsprechend diesem Betriebs zustand festgelegt wird. Eine Spülventilsteuermengensteuereinheit 31 steuert das Öffnungsverhältnis des Spülsteuerventils 10 entsprechend der Spülluftmenge, die von der Spülventilsteuermengeneinstelleinheit 30 eingestellt wurde. Die Spülventilsteuermengeneinstelleinheit 30 und die Spülventilsteuermengensteuereinheit 31 bilden insgesamt eine Spülmengensteuervorrichtung. Eine Spülmengenberechnungseinheit 32 berechnet eine Spülluftmenge, die in ein Einlaßrohr 5 eingelassen wird, auf der Grundlage der Spülventilsteuermenge, die von der Spülventilsteuermengeneinstelleinheit 31 eingestellt wurde. Eine Spülratenberechnungseinheit 33 berechnet eine Spülrate auf der Grundlage der von dem Luftflußsensor 2 gemessenen Einlaßluft und der Spülluftmenge, die von der Spülmengenberechnungseinheit 32 berechnet wurde. Eine Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrektureinheit 34 bildet eine Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung, die einen Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten zur Korrektur einer Brennstoffeinspritzmenge berechnet, und zwar so, daß das Luft/Brennstoffverhältnis gleich einem Luft/Brennstoffverhältnis-Sollwert wird, auf der Grundlage des gemessenen Ausgangssignals des Luft/Brennstoffverhältnissensors 16. Eine Spülluftkonzentrationsberechnungseinheit 35 berechnet die Spülluftkonzentration auf der Grundlage einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, welche dann auftritt, wenn eine Spülverarbeitung durchgeführt wird, und auf der Grundlage der Spülrate. Eine Spülluftkonzentrationskorrektureinheit 36 berechnet einen Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten zur Korrektur der Brennstoffeinspritzmenge, auf der Grundlage einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, welcher auftritt, wenn eine Spülverarbeitung durchgeführt wird, und auf der Grundlage der Spülrate. Eine Brennstoffeinspritzmengeneinheit 37 berechnet die Brennstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und des Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Brennkraftmaschine wird die Brennstoffeinspritzmenge Q_f grundsätzlich auf der Grundlage der folgenden Gleichung berechnet:

Q_f = { (Q_a/N_e) /Luft/Brennstoffverhältnis-Sollwert} × C_FB × C_RPG × K + α (1)

wobei Q_a die Einlaßluftmenge ist, N_e die Brennkraftmaschinendrehzahl, C_FB der Luft/Brennstoffverhältnis Rückkopplungskorrekturkoeffizient, C_PRG der Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizient, und K und α Korrekturkoeffizienten 1 und 2 sind.

K bei dem Korrekturkoeffizienten 1 ist eine Multiplikationskonstante für Leerlaufkorrekturkoeffizienten, und das α beim Korrekturkoeffizienten 2 stellt eine Konstante dar, die als Erhöhung der Beschleunigung hinzuaddiert wird. Normalerweise, wenn keine Korrektur erforderlich ist, beträgt K gleich 1,0 , und α gleich 0. Der Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizient C_PRG korrigiert die Brennstoffeinspritzmenge, auf der Grundlage einer Spülkonzentration und einer Spülrate, wenn eine Spülverarbeitung durchgeführt wird. Wird keine Spülverarbeitung durchgeführt, so beträgt C_PRG 1,0. Der Luft/Brennstoffrückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB korrigiert das Luft/Brennstoffverhältnis auf einen Luft/Brennstoffverhältnis-Sollwert, auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luft/Brennstoffverhältnissensors 16. Obwohl jedes Luft/Brennstoffverhältnis als der Luft/Brennstoffverhältnis- Zielwert verwendet werden kann, erfolgt bei der vorliegenden Ausführungsform eine Beschreibung eines Falles, in welchem ein stöchiometrisches Luft/Brennstoffverhältnis als der Luft/Brennstoffverhältnis- Zielwert verwendet wird.

Wie voranstehend geschildert wird, wenn bei der voranstehend beschriebenen, konventionellen Vorgehensweise das Luft/Brennstoffverhältnis von einem Luft/Brennstoffverhältnis- Zielwert infolge der Spülsteuerung verschoben wird, diese Verschiebung durch den Luft/Brennstoffverhältniskorrekturkoeffizienten C_FB korrigiert, jedoch erfordert es eine beträchtliche Zeit, das Luft/Brennstoffverhältnis auf den Luft/Brennstoffverhältnis- Zielwert zu korrigieren, da eine erhebliche Zeit dafür erforderlich ist, den Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB zu aktualisieren.

Daher richtet sich die vorliegende Erfindung auf die voranstehend angegebene Gleichung (1), und wird zum Zeitpunkt der Spülsteuerung das Luft/Brennstoffverhältnis so gesteuert, daß es gleich dem Luft/Brennstoffverhältnis-Zielwert wird, durch Aktualisierung des Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten C_PRG. Hierbei wird der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB, für dessen Aktualisierung Zeit erforderlich ist, auf einen vorbestimmten Wert gehalten.

Da es nicht erforderlich ist, den Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB zu aktualisieren, dessen Aktualisierung Zeit erfordert, kann daher das Luft/Brennstoffverhältnis schnell gesteuert werden, so daß es gleich dem Luft/Brennstoffverhältnis-Zielwert wird.

Der Luft/Brennstoffverhältnissensor 16 erzeugt eine Ausgangsspannung von etwa 0,9 V, wenn das Luft/Brennstoffverhältnis "fett" ist, und erzeugt eine Ausgangsspannung von etwa 0,1 V, wenn das Luft/Brennstoffverhältnis "mager" ist. Zunächst erfolgt eine Beschreibung der Steuerung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB, die auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luft/Brennstoffverhältnissensors 16 durchgeführt wird.

Fig. 3 zeigt den Betriebsablauf zur Berechnung des Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB. Anfangs wird im Schritt S100 beurteilt, ob der Luft/Brennstoffverhältnissensor 16 aktiviert wurde. Wurde der Luft/Brennstoffverhältnissensor 16 bislang noch nicht aktiviert, so geht es vom Schritt S100 zum Schritt S103 über. Im Schritt S103 wird C_BF auf 1,0 gesetzt, und die Bearbeitung ist beendet. Wurde der Luft/Brennstoffverhältnissensor 16 aktiviert, geht es vom Schritt S100 aus mit dem Schritt S101 weiter. Im Schritt S101 werden die Ausgangssignale des Kurbelwinkelsensors 17, des Luftflußsensors 2, des Drosselsensors 12 und des Wassertemperatursensors 14 angenommen, und wird der Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfaßt. Dann wird im Schritt S102 beurteilt, ob sich der Motor in der Rückkopplungsbetriebsart befindet, und zwar auf Grundlage des im Schritt S101 festgestellten Betriebszustands der Brennkraftmaschine. Befindet sich die Brennkraftmaschine in der Anreicherungsbetriebsart oder in der Brennstoffabschaltbetriebsart, also wenn sich die Brennkraftmaschine nicht in der Rückkopplungsbetriebsart befindet, geht es vom Schritt S102 aus mit dem Schritt S103 weiter. Im Schritt S103 wird C_BF auf 1,0 eingestellt, und die Bearbeitung ist beendet. Befindet sich andererseits die Brennkraftmaschine in der Rückkopplungsbetriebsart, so geht es vom Schritt S102 aus mit dem Schritt S104 weiter. Im Schritt S104 wird beurteilt, ob die Ausgangsspannung V₀₂ des Luft/Brennstoffverhältnissensors 16 größer als 0,45 V ist, also ob das Luft/Brennstoffverhältnis "fett" ist. Für V₀₂ 0,45 V geht es vom Schritt S104 aus mit dem Schritt S105 weiter. Im Schritt S105 wird ein relativ kleiner Integrationswert KI von einem Rückkopplungsintegrationskorrekturkoeffizienten- Integrierwert ΣI subtrahiert, der später noch beschrieben wird. Im Schritt S106 wird der Rückkopplungsintegrationskorrekturkoeffizienten-Integrierwert ΣI, der im Schritt S105 erhalten wurde, zu 1,0 hinzuaddiert, wobei 1,0 den Bezugswert des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB darstellt, und dann wird ein relativ großer Sprungwert KP von dem Additionswert subtrahiert, wodurch der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB berechnet wird.

Ist andererseits V₀₂ kleiner als 0,45 V, also wenn das Luft/Brennstoffverhältnis "mager" ist, geht es vom Schritt S104 aus mit dem Schritt S107 weiter. Im Schritt S107 wird ein relativ kleiner Integrationswert KI zum Rückkopplungskorrekturkoeffizienten-Integrierwert ΣI hinzuaddiert. Im Schritt S108 wird der im Schritt S107 erhaltene Rückkopplungsintegrationskorrekturkoeffizienten- Integrierwert ΣI zu 1,0 hinzuaddiert, welches den Bezugswert für den Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB darstellt, und dann wird ein relativ großer Sprungwert KP zum Addierwert hinzuaddiert, wodurch der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB berechnet wird. Es wird darauf hingewiesen, daß der Rückkopplungsintegrationskorrekturkoeffizienten-Integrierwert ΣI einen Wert darstellt, der sich entsprechend dem Zustand der Spülsteuerung ändert, wie nachstehend noch genauer erläutert wird.

Daher wird in den Schritten S105 bis S107 der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB entsprechend dem Zustand der Spülsteuerung korrigiert.

Wie voranstehend geschildert wird im Falle eines "fetten" Gemisches der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB klein, so daß die Brennstoffeinspritzmenge klein wird, und im Falle eines "mageren" Gemisches wird der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB groß, so daß die Brennstoffeinspritzmenge groß wird. Dies führt dazu, daß das Luft/Brennstoffverhältnis auf einem stöchiometrischen Luft/Brennstoffverhältnis gehalten wird. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Spülsteuerung nicht durchgeführt wird, der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient C_FB um den zentralen Wert von 1,0 schwankt.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Spülsteuerung. Bei der in Fig. 1 gezeigten Brennkraftmaschine erfolgt eine Tastverhältnissteuerung des Spülsteuerventils in Intervallen eines Treiberzyklus von 100 ms durch die Treiberschaltung 25 mit Hilfe der Brennkraftmaschinensteuereinheit 20. Die Einschaltzeit "ON" T_PRG für das Spülsteuerventil wird auf Grundlage folgender Gleichung berechnet:

T_PRG = PRG_BSE × K_PRG × K_x (2)

wobei P_RGBSE eine Basis-Spülsteuerventileinschaltzeit ist, K_PRG ein Anfangsspülflußreduzierkoeffizient, und K_x ein Korrekturkoeffizient.

Der Korrekturkoeffizient K_x stellt zusammen die Wassertemperatur- und Einlaßtemperaturkoeffizienten dar, und nimmt normalerweise den Wert von 1,0 nach einem Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine an. Die Basis- Spülsteuerventileinschaltzeit PRG_BSE ist ein zweidimensionales Kennfeld, welches von der Brennkraftmaschinendrehzahl N_e und einem Aufladungswirkungsgrad E_c aufgespannt wird. Die Brennkraftmaschinendrehzahl N_e wird mit Hilfe des Kurbelwinkelsensors 17 berechnet, und der Aufladungswirkungsgrad E_c wird aus der Brennkraftmaschinendrehzahl N_e und der Einlaßluftmenge Q_a berechnet, die von dem Luftflußsensor 2 gemessen wird. Die Spülsteuerventileinschaltzeit ist so eingestellt, daß die Spülrate konstant wird. Der Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_PRG ist ein Koeffizient, durch welchen eine Reduzierkorrektur durchgeführt wird, so daß eine große Spülluftmenge geliefert wird, wenn der Absorptionszustand des verdampften Brennstoffs in dem Kanister nach dem Anlassen unklar ist. Der Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_PRG wird auf der Grundlage folgender Gleichung berechnet:

K_PRG = min {K_KPRG × ΣQ_PRG + K_PGOFS, 1,0} (3)

wobei K_KPRG eine Spülflußanfangsreduzierkoeffizientenverstärkung darstellt, ΣQ_PRG einen Spülflußintegrierwert, und K_PGOFS einen Spülflußanfangsreduzierkoeffizientenoffset. Aus der voranstehend angegebenen Gleichung (3) geht hervor, daß (K_KPRG × ΣQ_PRG + K_PGOFS) und 1,0 miteinander verglichen werden, und dann der kleinere dieser beiden Werte genommen wird.

Der Spülflußintegrierwert ΣQ_PRG ist ein Integrierwert von Spülmengen nach dem Anlassen, und der Anfangswert nach dem Anlassen beträgt 0. Der Spülflußanfangsreduzierkoeffizientenoffset K_PGOFS wird gleich einem Anfangswert des Anfangsspülflußreduzierkoeffizienten K_PRG nach dem Anlassen, da der Spülflußintegrierwert ΣQ_PRG nach dem Anlassen gleich 0 ist. Die Spülflußanfangsreduzierkoeffizientenverstärkung K_PRG stellt eine Anstiegsrate des Anfangsspülflußreduzierkoeffizienten K_PRG dar. Daher nimmt der Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_PRG nach dem Anlassen den Anfangswert des Spülflußreduzierkoeffizientenoffsets K_PGOFS an. Dann wird der Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_PRG mit der Anstiegsrate des Anfangsspülflußreduzierkoeffizienten K_PRG mit fortschreitender Spülsteuerung erhöht. Schließlich wird der Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_KPRG auf einen Maximalwert von 1,0 begrenzt.

Bei dem voranstehend geschilderten Betriebsablauf in Bezug auf den Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_PRG nimmt die Spülsteuerungventileinschaltzeit T_PRG einen Wert an, der zum Zeitpunkt des Anlassens durch die Basisspülsteuerventileinschaltzeit PRG_BSE verringert wird, und mit fortschreitender Steuerung allmählich auf die Basisspülsteuerventileinschaltzeit PRG_BSE ansteigt.

Die Spülflußanfangsreduzierkoeffizientenverstärkung K_KPRG und der Spülflußreduzierkoeffizientenoffset K_PGOFS werden in den Schritten S605 bis S609 einer Initialisierungsvorgangsroutine von Fig. 10 eingestellt, und nehmen unterschiedliche Werte entsprechend den Kühlwassertemperaturen der Brennkraftmaschine an.

Fig. 10 zeigt einen Initialisierungsvorgang, der durchgeführt wird, wenn der Brennkraftmaschinensteuereinheit 20 elektrische Energie zugeführt wird. In den Schritten S600 bis S603 wird jeder Variablen ein Anfangswert zugewiesen. Im Schritt S604 wird eine Spülluftkonzentrationslernmarke gelöscht. In den Schritten S605 bis S609 wird jeder Variablen ein Anfangswert zugewiesen, entsprechend der Temperatur der Brennkraftmaschine.

Im Schritt S605 wird beurteilt, ob der Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine beendet ist. Bejahendenfalls (JA) wird im Schritt S606 der Wert des Spülluftflußanfangsreduzierkoeffizientenoffsets K_PGOFS auf einen vorher eingestellten Wert gesetzt, der verwendet wird, wenn die Brennkraftmaschine bei niedriger Temperatur angelassen wird. Weiterhin wird in dem darauffolgenden Schritt S607 der Wert der Spülluftflußanfangsreduzierkoeffizientenverstärkung K_KPRG auf einen vorher eingestellten Wert gesetzt, der verwendet wird, wenn die Brennkraftmaschine bei niedriger Temperatur angelassen wird.

Wenn andererseits festgestellt wird, daß der Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine noch nicht beendet ist, so geht es vom Schritt S605 aus mit dem Schritt S608 weiter. Im Schritt S608 wird der Wert des Spülluftflußanfangsreduzierkoeffizientenoffsets K_PGOFS auf einen Hochtemperatur-Anlaßzeitpunkt- Spülluftflußanfangsreduzierkoeffizientenoffset K_PGOFH eingestellt. In dem darauffolgenden Schritt S609 wird der Wert der Spülluftflußanfangsreduzierkoeffizientenverstärkung K_KPRG auf eine Hochtemperatur-Startzeitpunkt- Spülluftflußanfangsreduzierkoeffizientenverstärkung K_PRGCS eingestellt.

Die Beziehungen zwischen dem Offsetwert und der Verstärkung zum Zeitpunkt des Anlassens bei niedriger Temperatur und zum Zeitpunkt des Anlassens bei hoher Temperatur sind nachstehend angegeben.

Offset: K_PGOFS < K_PGOFH
Verstärkung: K_PRG < K_PRGCS

Der Offsetwert für das aus dem Brennstoff verdampfte Gas, welches durch die Aktivkohle in dem Kanister absorbiert wurde, wird auf einen größeren Wert zum Zeitpunkt niedriger Temperatur als zum Zeitpunkt einer hohen Temperatur eingestellt, da normalerweise das aus dem Brennstoff verdampfte Gas schwierig von der Aktivkohle zu entfernen ist, wenn die Temperatur des Kanisters niedrig ist. Wenn die Temperatur des Kanisters infolge des Leerlaufs der Brennkraftmaschine ansteigt, und das aus dem Brennstoff verdampfte Gas einfach zu entfernen ist, wird die Verstärkung für das aus dem Brennstoff verdampfte Gas, welche die Anstiegsgeschwindigkeit des Spülluftflußreduzierkoeffizienten infolge der Tatsache festlegt, daß das aus dem Brennstoff verdampfte Gas in dem Kanister unbekannt ist, auf einen niedrigeren Wert eingestellt.

Andererseits wird zum Zeitpunkt eines Anlassens bei hoher Temperatur der Offsetwert auf einen kleineren Wert eingestellt, da die Temperatur des Kanisters hoch ist, und sich dann das aus dem Brennstoff verdampfte Gas einfach abtrennen läßt.

Fig. 4 zeigt, wie die Spülsteuerung durchgeführt wird. Die Spülsteuerung wird nunmehr mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Am Anfang werden im Schritt S200 die Ausgangssignale des Kurbelwinkelsensors 17, des Luftflußsensors 2, des Drosselsensors 12, und des Wassertemperatursensors 14 angenommen, und wird der Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgestellt. Dann wird im Schritt S201 aus dem im Schritt S200 ermittelten Betriebs zustand beurteilt, ob sich die Brennkraftmaschine innerhalb eines Spülsteuerbereiches befindet. Liegt die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Spülsteuerbereiches, so geht es vom Schritt S201 aus mit dem Schritt S202 weiter. Im Schritt S202 wird T_PRG auf 0 ms eingestellt. Es wird nämlich das Spülsteuerventil geschlossen, und die Bearbeitung beendet. Befindet sich andererseits die Brennkraftmaschine innerhalb des Spülsteuerbereiches, so geht es vom Schritt S201 aus mit dem Schritt S203 weiter. Im Schritt S203 wird aus dem vorher gespeicherten Kennfeld der Basisspülsteuerventileinschaltzeit PRG_BSE von Fig. 5 die Spülsteuerventileinschaltzeit auf der Grundlage der Brennkraftmaschinendrehzahl N_e und des Aufladungswirkungsgrades E_c berechnet. Für den in Fig. 5 gezeigten Spülflußbezugswert Q_PRGBSE werden Spülluftmengen experimentell erhalten, wenn das Spülsteuerventil durch die voranstehend geschilderte Spülsteuerventileinschaltzeit gesteuert wird, und die erhaltenen Werte werden in ein Kennfeld eingebracht.

Im Schritt S204 wird beurteilt, ob die Spülluftkonzentrationslernmarke eingestellt wurde. Wurde die Marke nicht eingestellt, also wenn der Spülluftkonzentrationslernvorgang noch nicht durchgeführt wurde, dann geht es vom Schritt S204 aus mit dem Schritt S206 weiter. Wurde andererseits die Marke eingestellt, also wenn der Spülluftkonzentrationslernvorgang beendet ist, so geht es vom Schritt S204 aus mit dem Schritt S205 weiter. Im Schritt S205 wird die Spülflußreduzierkoeffizientenverstärkung K_KPRG, welche zum Zeitpunkt des Initialisierungsvorgangs eingestellt wurde, auf K_PRGH zurückgesetzt. K_PRGH nimmt einen größeren Wert an als K_KPRG, welches zum Zeitpunkt des Initialisierungsvorgangs eingestellt wird, so daß nach Beendigung des Spülluftkonzentrationslernvorgangs die Spülsteuermenge schneller erhöht wird als zu dem Zeitpunkt, an welchem die Spülluftkonzentration noch nicht gelernt wurde. Dies erfolgt deswegen, damit eine größere Spülluftmenge eingeführt werden kann, da das Brennstoff/Luftverhältnis nach Beendigung des Spülluftkonzentrationslernvorgangs nicht durch eine Änderung der Spülrate beeinflußt wird.

Im Schritt S206 wird der Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_PRG berechnet. In dem darauffolgenden Schritt S207 wird die Spülsteuerventileinstellzeit T_PRG berechnet, auf der Grundlage der im Schritt S203 berechneten Basisspülsteuerventileinschaltzeit P_PGBSE und des im Schritt S206 berechneten Anfangsspülflußreduzierkoeffizienten K_PRG. In dem folgenden Schritt S208 wird beurteilt, ob der Anfangsspülflußreduzierkoeffizient K_PRG < 1,0 ist. Ist K_PRG 1,0, dann geht es vom Schritt S208 aus mit dem Schritt S202 weiter, in welchem die Bearbeitung beendet wird. Ist K_PRG < 1,0, dann wird vom Schritt S208 zum Schritt S209 übergegangen. Im Schritt S209 wird eine Spülluftmenge Q_PRG entsprechend der Spülsteuerventileinschaltzeit, die im Schritt S207 berechnet wurde, zum Spülmengenintegrierwert ΣQ_PRG hinzuaddiert, und wird die Bearbeitung beendet. Ein Verfahren zur Berechnung einer Spülluftmenge Q_PRG wird im nächsten Abschnitt geschildert, in welchem eine Berechnung einer Spülrate P_f beschrieben wird.

Nunmehr erfolgt eine Beschreibung der Berechnung der Spülrate P_r. Die Berechnung der Spülrate P_r ist in dem Flußdiagramm von Fig. 6 gezeigt.

Am Anfang wird im Schritt S300 festgestellt, ob die Einlaßluftmenge Q_a < 0 ist. Ist die Einlaßluftmenge Q_a 0, so wird vom Schritt S300 aus zum Schritt S302 verzweigt. Im Schritt S302 wird die Spülrate P_r auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet. Ist die Einlaßluftmenge Q_a < 0, so geht es vom Schritt S300 zum Schritt S301 über. Im Schritt S301 wird beurteilt, ob die Spülsteuerventileinschaltzeit < 0 ist. Ist die Spülsteuerventileinschaltzeit 0, so geht es vom Schritt S301 zum Schritt S302 über. Im Schritt S302 wird die Spülsteuerventileinschaltzeit auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet. Ist die Spülsteuerventileinschaltzeit < 0, so wird vom Schritt S301 aus zum Schritt S303 verzweigt. Im Schritt S303 wird die Spülluftmenge Q_PRG auf der Grundlage der Spülsteuerventileinschaltzeit, der Basisspülsteuerventileinschaltzeit P_PGBSE, und des Spülflußbezugswertes Q_PRGBSE von Fig. 5 berechnet. Schließlich wird im Schritt S304 die Spülrate P_r berechnet, auf der Grundlage der Spülluftmenge Q_PRG, die im Schritt S303 berechnet wurde, und der Einlaßluftmenge Q_a, und die Bearbeitung beendet. Es wird darauf hingewiesen, daß die Berechnungsroutine für die Spülrate P_r in Intervallen der Signalanstiegszeit des Kurbelwinkelsensors 17 durchgeführt wird.

Nunmehr erfolgt eine Beschreibung des Spülluftkonzentrationslernvorgangs. Der Spülluftkonzentrationslernvorgang ist in dem Flußdiagramm von Fig. 7 dargestellt.

Am Anfang wird im Schritt S400 festgestellt, ob die Spülrate P_r 1% ist. Ist die Spülrate P_r < 1%, so wird vom Schritt S400 aus zum Schritt S412 verzweigt. Im Schritt S412 wird ein Spülluftkonzentrationsintegrierwert P_nSUM auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet. Ist die Spülrate P_r 1%, so geht es vom Schritt S400 aus mit dem Schritt S401 weiter. Der Grund dafür, daß die Spülluftkonzentration dann nicht berechnet wird, wenn die Spülrate P_r < 1% ist, liegt daran, daß bei einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnisses infolge anderer Faktoren als der Spülsteuerung, beispielsweise infolge einer Verschlechterung infolge des Alters des Luftflußsensors und der Schwankung der Eigenschaften der Einspritzvorrichtung der Fehler bei dem Berechnungsergebnis für die Spülluftkonzentration größer ist, wenn die Spülrate P_r kleiner ist. Der Schritt S400 betrifft eine Sperreinrichtung zum Sperren der Aktualisierung der Spülluftkonzentration.

Im Schritt S401 wird eine Spülluftkonzentration P_n auf der Grundlage der Spülrate P_r, des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB und eines nachstehend noch genauer erläuterten Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten C_PRG berechnet.

Im Schritt S402 wird die im Schritt S401 berechnete Spülluftkonzentration P_n zum Spülluftkonzentrationsintegrierwert P_nSUM hinzuaddiert. Im Schritt 3403 wird ein Spülluftkonzentrationsintegrierzähler PnC dekrementiert (schrittweise heruntergesetzt). Dann wird im Schritt 3404 beurteilt, ob PnC = 0 ist. Ist PnC < 0, so wird die Verarbeitung beendet. Für PnC = 0 geht es vom Schritt S404 aus mit dem Schritt S405 weiter. Im Schritt S405 wird ein Spülluftkonzentrationsdurchschnittswert P_nave aus dem Spülluftkonzentrationsintegrierwert P_nSUM berechnet. Der Grund dafür, daß der Spülluftkonzentrationsintegrierwert durch 128 geteilt wird liegt daran, daß der Spülluftkonzentrationszähler zum Zeitpunkt des Initialisierungsvorgangs auf 128 eingestellt wurde, und daß der Spülluftkonzentrationsintegrierwert P_nSUM dadurch erhalten wird, daß die Spülluftkonzentration 128mal integriert wird. Da die Routine oder das Programm dieses Spülluftkonzentrationslernvorgangs in Intervallen der Signalanstiegszeit des Kurbelwinkelsensors abgearbeitet wird, muß darüber hinaus der Spülluftkonzentrationsdurchschnittswert P_nave in Intervallen von 128 Anstiegszeiten des Kurbelwinkelsensorsignals aktualisiert werden.

Im Schritt S406 wird beurteilt, ob ein Spülluftkonzentrationslernzustand eingerichtet wurde. Wurde der Zustand nicht eingerichtet, so geht es vom Schritt S406 aus mit dem Schritt S412 weiter. Im Schritt S412 wird der Spülluftkonzentrationsintegrationswert P_nSUM auf 0 eingestellt, und die Bearbeitung beendet. Wenn anderenfalls der Zustand eingerichtet wurde, wird vom Schritt S406 zum Schritt S407 übergegangen. Im Schritt S407 wird beurteilt, ob die Spülluftkonzentrationslernmarke eingestellt wurde. Wurde die Marke eingestellt, wird vom Schritt S407 zum Schritt S408 übergegangen, da die Spülluftkonzentration zum ersten Mal nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine berechnet wird. Im Schritt S408 wird der im Schritt S405 berechnete Spülluftkonzentrationsdurchschnittswert P_nave auf einen Spülluftkonzentrationslernwert P_nf eingestellt. Im Schritt S409 wird die Spülluftkonzentrationslernmarke eingestellt, und im Schritt S412 wird der Spülluftkonzentrationsintegrationswert P_nSUM auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet. Zu diesem Zeitpunkt kann durch Einstellung des Spülluftkonzentrationsdurchschnittswerts P_nave auf den Spülluftkonzentrationslernwert P_nf ohne Filterung des Spülluftkonzentrationsdurchschnittswertes P_nave früh ein aktueller Spülluftkonzentrationslernwert P_nf erhalten werden.

Wenn andererseits die Spülluftkonzentrationslernmarke eingestellt wurde, wird vom Schritt S410 zum Schritt S410 übergegangen. Im Schritt S410 wird der Spülluftkonzentrationslernwert P_nf durch Filtern des Spülluftkonzentrationsdurchschnittswertes mit einer Filterkonstanten KF berechnet (1 < KF 0). Im Schritt S411 wird PnC auf 128 eingestellt, und im Schritt S412 wird der Spülluftkonzentrationsintegrationswert P_nSUM auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Flußdiagramm von Fig. 7 eine Spülluftkonzentrationslernberechnungsvorrichtung zeigt.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Berechnung des Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizienten C_PRG. Die Berechnung des Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizienten C_PRG ist in dem Flußdiagramm von Fig. 8 dargestellt.

Zuerst wird im Schritt S501 beurteilt, ob die Spülluftkonzentrationslernmarke eingestellt wurde. Wurde die Marke nicht eingestellt, also wenn kein Lernvorgang für die Spülluftkonzentration erfolgte, geht es vom Schritt S501 aus mit dem Schritt S502 weiter. Im Schritt S502 wird C_PRG auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet. War anderenfalls die Marke nicht eingestellt, also wenn ein Lernvorgang für die Spülluftkonzentration erfolgte, wird vom Schritt S501 zum Schritt S503 übergegangen. Im Schritt S503 wird ein Spülluftkonzentrationsmomentanlernwert C_PRGL auf der Grundlage der Spülrate P_r und des Spülluftkonzentrationslernwertes P_nf berechnet. In dem folgenden Schritt S504 wird beurteilt, ob die Spülsteuerventileinschaltzeit T_PRG < 0 ist. Ist T_PRG 0, so wird vom Schritt S504 zum Schritt S506 übergegangen. Im Schritt S506 wird C_PRGR auf 1,0 eingestellt, und dann wird vom Schritt S506 zum Schritt S507 übergegangen. Ist andererseits T_PRG < 0, so geht es vom Schritt S504 aus mit dem Schritt S505 weiter. Im Schritt S505 wird der im Schritt S503 berechnete Spülluftkonzentrationsmomentanlernwert C_PRGRL auf C_PPRG eingestellt, und dann geht es vom Schritt S505 aus mit dem Schritt S507 weiter. Im Schritt S507 wird C_PPRG, welches im vorherigen Schritt erhalten wurde, mit einer Filterkonstanten KF (1 < KF 0) gefiltert, und wird der Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizient C_PRG berechnet.

Im Schritt wird ein Wert, der durch Subtrahieren des momentan erhaltenen Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizienten C_PRG von dem vorherigen Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizienten C_PRG erhalten wird, auf ΔC_PRG eingestellt. Im Schritt S509 wird ein Wert, der durch Subtrahieren des im Schritt S508 erhaltenen ΔC_PRG von dem Rückkopplungsintegrationskorrekturkoeffizientenintegrationswert ΣI erhalten wird, auf einen neuen Rückkopplungsintegrationskorrekturkoeffizientenintegrationswert ΣI eingestellt, und die Verarbeitung beendet.

Dieser Rückkopplungsintegrationskorrekturkoeffizientenintegrationswert ΣI wird in der Berechnung des voranstehend erwähnten Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB verwendet.

Schließlich wird der Betriebsablauf unter Bezugnahme das in Fig. 9 dargestellte Zeitablaufdiagramm beschrieben. Bis Spülluft nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine zugeführt wird, nimmt der Spülflußreduzierkoeffizient K_PRG den Wert des Spülflußreduzierkoeffizientenoffsets K_PGOFS an, der durch die Wassertemperatur zum Zeitpunkt des Anlassens bestimmt wird. Wenn mit der Zufuhr von Spülluft an einem Punkt a begonnen wird, wird dann die Spülrate P_r und der Spülflußintegrationswert ΣQ_PRG berechnet. Gleichzeitig steigt der Spülflußreduzierkoeffizient K_PRG entsprechend dem Gradienten der Spülflußreduzierkoeffizientenverstärkung K_KPRG an, welche durch die Wassertemperatur zum Zeitpunkt des Anlassens bestimmt wird. Mit Zunahme des Spülflußreduzierkoeffizienten K_PRG wird auch die Spülsteuerventileinschaltzeit länger. Zu dem Zeitpunkt, an welchem die Spülrate an einem Punkt b den Wert von 1% erreicht hat, wird 128 mal eine Zündung durchgeführt, und dann werden der Spülluftkonzentrationslernwert Pnf und der Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizient C_PRG berechnet. Dann wird der Wert ΔC_PRG, der durch Subtrahieren des momentanen Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizienten von dem vorherigen Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizienten erhalten wird, zum Luft/Brennstoff- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB hinzuaddiert. Weiterhin wird die Anstiegsgeschwindigkeit des Spülflußreduzierkoeffizienten K_PRG größer, da die Spülflußreduzierkoeffizientenverstärkung K_KPRG an einem Punkt c, an welchem der Spülluftkonzentrationslernwert Pnf erhalten wird, einen großen Wert annimmt. Der Spülflußreduzierkoeffizient K_PRG wird auf 1,0 begrenzt, und auch die Integration des Spülflußintegrationswertes ΣQ_PRG wird gestoppt.

An einem Punkt d, an welchem der nächste Betriebszustand herrscht, wird die Schwankung des Luft/Brennstoff- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_BF unterdrückt, da der Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizient C_PRG mit sinkender Spülrate erhöht wird. Wenn an einem Punkt e keine Spülluft zugeführt wird, nimmt der Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizient C_PRG den Wert von 1,0 an. Selbst in diesem Fall tritt daher keine Schwankung des Luft/Brennstoff-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_BF auf.

Auch im Falle eines Punktes f, an welchem der letzte Betriebszustand einen Betriebszustand mit sehr hoher Last oder Belastung darstellt, wird die Schwankung des Luft/Brennstoff- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_BF unterdrückt, da der Spülluftkonzentrationslernkorrekturkoeffizient C_PRG mit sinkender Spülrate erhöht wird. Gleichzeitig wird, wenn die Spülrate kleiner als 1% ist, die Aktualisierung des Spülluftkonzentrationslernwertes Pnf gesperrt, um ein fehlerhaftes Lernen bei dem Spülluftkonzentrationslernvorgang zu vermeiden.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform beschrieben, jedoch wird Fachleuten auf diesem Gebiet deutlich werden, daß zahlreiche Abänderungen, Modifikationen und Ausführungsformen möglich sind, und daher sollen sämtliche derartigen Variationen, Abänderungen und Ausführungsformen vom Umfang der vorliegenden Erfindung, der sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldungsunterlagen ergibt, umfaßt sein.

Claims (5)

1. Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit:
einer Betriebszustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine;
einer Spülmengensteuervorrichtung zum Steuern einer Spülluftmenge, die in ein Brennkraftmaschinen-Einlaßsystem eingegeben wird, auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Betriebszustandserfassungsvorrichtung;
einer Spülmengenberechnungsvorrichtung zur Berechnung der Spülluftmenge, die in das Brennkraftmaschinen-Einlaßsystem durch die Spülmengensteuervorrichtung eingegeben wird;
einer Spülratenberechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Spülrate aus der Spülluftmenge, die von der Spülmengenberechnungsvorrichtung berechnet wird, und aus dem Betriebszustand, der von der Betriebszustandserfassungsvorrichtung erfaßt wird;
einem Luft/Brennstoffverhältnissensor zur Messung eines Luft/Brennstoffverhältnisses einer Luft/Brennstoffmischung, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird;
einer Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung zum Steuern eines Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, der eine solche Korrektur bewirkt, daß das Luft/Brennstoffverhältnis der Luft/Brennstoffmischung, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, gleich einem Sollwert wird, auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Luft/Brennstoffverhältnissensors;
einer Spülluftkonzentrationsberechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Spülluftkonzentration aus der Spülrate und dem Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten;
einer Spülluftkonzentrationskorrekturvorrichtung zur Berechnung eines Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten auf der Grundlage der Spülrate und der Spülluftkonzentration und
einer Brennstoffeinspritzmengenberechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Brennstoffeinspritzmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, auf der Grundlage des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und des Spülluftkonzentrationskorrekturkoeffizienten.

2. Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient auf den Sollwert dadurch gesteuert wird, daß die Brennstoffeinspritzmenge entsprechend der Spülrate und der Spülluftkonzentration gesteuert wird.

3. Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spülluftkonzentrationslernwertberechnungsvorrichtung vorgesehen ist, um die Spülluftkonzentration zu filtern, die von der Spülluftkonzentrationsberechnungsvorrichtung berechnet wird, und dann einen Spülluftkonzentrationslernwert zu berechnen, wobei dann, wenn die Spülluftkonzentrationsberechnungsvorrichtung die Spülluftkonzentration das erste Mal nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine berechnet, das Ergebnis der Berechnung ohne Filterung des Ergebnisses der Berechnung auf den Spülluftkonzentrationslernwert eingestellt wird.

4. Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrvorrichtung zum Sperren der Aktualisierung der Spülluftkonzentration vorgesehen ist, wenn die Spülrate kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

5. Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anstiegsrate der Spülluftmenge, die nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine schrittweise erhöht wird, nach der Berechnung der Spülluftkonzentration größer gewählt wird als vor der Berechnung.