DE19606848C2

DE19606848C2 - Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19606848C2
Application number: DE19606848A
Authority: DE
Inventors: Tadahiro Azuma
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2016-02-24
Also published as: KR960034700A; JP3511722B2; KR0165950B1; US5626122A; DE19606848A1; JPH08261038A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung ist beispielsweise aus DE 38 13 220 A1 bekannt und so ausgebildet, daß ein Tankentlüftungsventil eine Regenerierkraftstoffmenge so abgibt, daß es zu keiner Abweichung von einem Lambda-Sollwert kommt. Aufgrund der Berücksichtigung der Druckverhältnisse am Tankentlüftungsventil kann die Mündung des Tankentlüftungsrohres in das Saugrohr einer Brennkraftmaschine hinter der Drosselklappe liegen.

Weiterhin ist in US-A-5,090,388 eine Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine beschrieben, bei der ein Luft/Brennstoffverhältnis auch bei Zuführung von Regenerierkraftstoff in das Saugrohr einer Brennkraftmaschine im wesentlichen konstant gehalten wird.

Üblicherweise wird in einer Brennkraftmaschine mit derartigen Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtungen verdampfter Brennstoff aus einem Brennstoffbehälter durch Aktivkohle absorbiert und anschließend in das Saugrohr entleert bzw. ausgelassen.

Weiterhin gibt es Brennkraftmaschinen mit einer derartigen Regelung des Luft/Brennstoffverhältnisses derart, daß in einer Brennstoff-Einspritzeinheit das Luft/Brennstoffverhältnis der Luft/Brennstoffmischung ein stoichometrisches Verhältnis annimmt. Wird bei einer derartigen Brennkraftmaschine verdampfter Brennstoff nicht einer Auslaßverarbeitung unterzogen, so schwankt ein Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient um einen Mittelwert von beispielsweise 1,0. Beginnt die Auslaßbearbeitung, so nimmt der Luft/Brennstoff- Rückkopplungskorrekturkoeffizient einen geringeren Wert an, da die Brennstoffeinspritzmenge entsprechend den ausgelassenen, verdampften Brennstoff verringert werden muß.

Im Zeitpunkt dieser Auslaßverarbeitung nimmt eine Abweichung gegenüber dem Bezugswert für den Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten unterschiedliche Werte an, abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine und somit vom Verhältnis der Auslaßluftmenge zur Einlaßluftmenge, im folgenden als Auslaßrate bezeichnet. Der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient wird so eingestellt, daß er sich einen bestimmten Integrierkoeffizienten relativ langsam nähert, um eine abrupte Änderung des Luft/Brennstoffverhältnisses zu vermeiden. Wenn sich daher die Auslaßrate in Folge eines Übergangszustandes während der Auslaßbearbeitung ändert, so ist einige Zeit erforderlich, damit der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient sich von einem Wert, der vor der Änderung der Auslaßrate erhalten wurde, sich zu einem Wert nach der Änderung verändert. Daher nimmt während dieses Zeitraums das Luft- Brennstoffverhältnis nicht das stoichometrische Luft/Brennstoffverhältnis an.

Im folgenden wird eine weitere Luft/Brennstoffverhältnis- Regelvorrichtung beschrieben, wie sie in der US 5216997 offenbart ist.

Diese Brennkraftmaschine weist eine erste Einspritzmenge- Korrekturvorrichtung für die Korrektur einer Brennstoffeinspritzmenge mittels eines Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten auf. Zudem ist eine Auslaßluftkonzentrations- Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Auslaßluftkonzentration pro Zollwert-Ablaßrate vorgesehen, und zwar auf der Grundlage einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis-Kopplungskorrekturkoeffizienten, die dann auftritt, wenn eine Auslaßverarbeitung durchgeführt wird. Zudem ist eine zweite Einspritzmengen- Korrekturvorrichtung vorgesehen zum Verringern der Brennstoffmenge auf der Grundlage des Produkts der Auslaßluftkonzentration und der Auslaßrate, wenn die Auslaßverarbeitung durchgeführt wird. Bei der Brennkraftmaschine wird die maximale Auslaßrate, die das Verhältnis der Auslaßluftmenge und der Einlaßluftmenge zum Zeitpunkt des vollständig geöffneten Zustands eines Auslaßsteuerventils ist, vorab gespeichert. Das Tast- oder Einschaltverhältnis des Auslaßsteuerwerts wird auf eine Sollwert-Auslaßrate oder eine maximale Auslaßrate so eingestellt, daß das Sollwert-Tastverhältnis allmählich ansteigt, wenn die Auslaßverarbeitung beginnt. Ist der Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient kleiner als ein vorbestimmter Wert und "fett", so wird ein Auslaßluft-Konzentrationskoeffizient auf einen konstanten Wert um einen konstanten Wert erhöht, und auch die Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten spiegelt sich im Auslaßluft-Konzentrationskoeffizienten als konstante Rate in Intervallen von 15 Sekunden ab Beginn der Auslaßverarbeitung wieder. Hierdurch wird der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient zwangsweise in die Nähe des Werts 1,0 gebracht. Auf diese Weise wird das Tastverhältnis für das Auslaßsteuerventil so gesteuert, daß die Auslaßrate konstant ist, unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Selbst bei einer Änderung der Ablaßrate wird die Einspritzmenge mit dem Produkt der Auslaßrate und der Auslaßluftkonzentration korrigiert, wodurch eine Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnisses zum Zeitpunkt eines Übergangs vermieden wird.

Selbst wenn das Tastverhältnis des Auslaßsteuerventils so gesteuert wird, daß die Auslaßrate konstant ist, und selbst dann, wenn die Einspritzmenge durch das Produkt der Auslaßrate und der Auslaßluftkonzentration korrigiert ist, erfordert die vollständige Berechnung der Auslaßluftkonzentration eine beträchtliche Zeit. In anderen Worten ausgedrückt, ist eine erhebliche Zeit erforderlich, bis der Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizient den Wert 1,0 annimmt. Aus diesem Grund besteht eine Schwierigkeit dahingehend, daß bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Auslaßluftkonzentration vollständig berechnet ist, das Luft/Brennstoffverhältnis nicht auf den stoichometrischen Luft/Brennstoffverhältniswert gehalten werden kann. Dies gilt zum Zeitpunkt des Übergangs vom Auslaßabschaltzustand zum Auslaßzustand, zum Zeitpunkt des Übergangs von dem Zustand, in dem die Auslaßrate zur Zeit einer mittleren Belastung bis auf einige Prozent sichergestellt werden kann, zu dem Zeitpunkt, in dem die Auslaßrate nahezu gleich Null ist, beispielsweise zum Zeitpunkt einer hohen Belastung, oder in dem Zeitpunkt, der Rückkehr aus dem Zustand mit hoher Belastung.

Demnach besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung einer Luft/Brennstoffverhältnis- Regelvorrichtung, die jederzeit das Luft/Brennstoffverhältnis einer Luft/Brennstoffmischung exakt regeln kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luft/Brennstoff-Regelvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird die Auslaßluftkonzentration aus der Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und der Auslaßrate zum Zeitpunkt der Einführung der Auslaßluft berechnet. Auf der Grundlage der Auslaßluftkonzentration und der Auslaßrate wird der Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizient berechnet. Ferner wird auf der Grundlage des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten und des Auslaßluft- Konzentrations-Korrekturkoeffizienten eine Brennstoffeinspritzmenge für den der Brennkraftmaschine in einem Auslaßsteuerbereich berechnet.

Die erfindungsgemäße Luft/Brennstoffverhältnis- Regelvorrichtung weist den Vorteil auf, daß selbst während eines Übergangsvorgangs, in dem die Auslaßregelung durchgeführt wird, eine Schwankung des Luft/Brennstoffverhältnisses nicht auftritt. Ferner wird dieses Luft/Brennstoffverhältnis exakt und schnell berechnet. Weiterhin läßt sich eine Anfangsauslaßmengen- Verringerungszeit verkürzen, gemäß der die Menge der Auslaßluft in der Anfangsbetriebsphase der Brennkraftmaschine verringert ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Luft/Brennstoff-Regelvorrichtung eine Berechnungsvorrichtung zum Berechnen der Auslaßkonzentration derart, daß bei der ersten Berechnung der Auslaßluftkonzentration unmittelbar nach dem Anhalten des Motors das Ergebnis der Berechnung ohne Filterung auf einen Auslaßluft-Konzentrationslernwert eingestellt wird.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weist die Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung weiterhin eine Sperrvorrichtung auf, um die Aktualisierung der Auslaßluftkonzentration dann zu unterbinden, wenn die Auslaßrate kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezug auf die beiliegende Zeichnungen erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung;

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

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

Fig. 4 ein Flußdiagramm für die Durchführung der Auslaßsteuerung;

Fig. 5 ein Diagramm einer Basis-Einschaltzeit eines Auslaßsteuerventils und eines Auslaßströmungs- Bezugswertes;

Fig. 6 ein Flußdiagramm für die Berechnung einer Auslaßrate;

Fig. 7 ein Flußdiagramm entsprechend der Bestimmung einer Auslaßluftkonzentration;

Fig. 8 ein Flußdiagramm für die Berechnung eines Auslaßluft-Konzentrations- Lernkorrekturkoeffizienten;

Fig. 9 ein Zeitablaufdiagramm gemäß dem Betriebsablauf der erfindungsgemäßen Luft/Brennstoffverhältnis- Regelvorrichtung; 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 eingesaugt. 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 Auslaßsteuerventil 10 wird entsprechend einer Auslaßventilsteuermenge 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 verdammpften Brennstoff auf, der von der Aktivkohle entfernt wurde, und sie wird in den Ausgleichsbehälter 4 als Auslaßluft 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 Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 20 nimmt weiterhin eine Brennkraftmaschinen-Kühlwassertemperatur 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 Betriebszustand-Erfassungsvorrichtung 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 sie treibt die Einspritzvorrichtung 7 über eine Treiberschaltung 25.

Die Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 20 führt verschiedene Arten der Steuerung durch, beispielsweise eine Zündzeitpunktsteuerung, eine Auspuffgasrückführungssteuerung (EGR-Steuerung), und eine Leerlaufdrehzahlsteuerung. Die Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 20 gibt darüber hinaus ein Kanister-Auslaßsignal aus, und treibt das Auslaßsteuerventil 10 so, daß ein wie voranstehend geschildert ablaufender Kanister-Auslaßvorgang 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 Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 20 zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebszustands diesen Zustand mit Hilfe des Signals des Leerlaufschalters 13 und schaltet das Spülsteuerventil 10 aus, wodurch die Kanister-Auslaßbearbeitung beendet wird.

Fig. 2 zeigt die Steuerblöcke gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 erfaßt eine Auslaßventil-Steuergrößen-Einstelleinheit 30 den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 6 auf der Grundlage von Information, die von den voranstehend geschilderten Sensoren erhalten wird, und stellt eine Auslaßluftmenge ein, die entsprechend diesem Betriebszustand festgelegt wird. Eine Auslaßventil-Steuermengen-Steuereinheit 31 steuert das Öffnungsverhältnis des Auslaßsteuerventils 10 entsprechend der Auslaßluftmenge, die von der Auslaßventil-Steuermengen-Einstelleinheit 30 eingestellt wurde. Die Auslaßventil-Steuermengen-Einstelleinheit 30 und die Auslaßventil-Steuermengen-Einstelleinheit 31 bilden insgesamt eine Auslaßmengen-Steuervorrichtung. Eine Auslaßmengen-Berechnungseinheit 32 berechnet eine Auslaßluftmenge, die in ein Einlaßrohr 5 eingelassen wird, auf der Grundlage der Auslaßventil-Steuermenge, die von der Auslaßventil-Steuermengen-Einstelleinheit 31 eingestellt wurde. Eine Auslaßraten-Berechnungseinheit 33 berechnet eine Auslaßrate auf der Grundlage der von dem Luftflußsensor 2 gemessenen Einlaßluft und der Auslaßluftmenge, die von der Auslaßmengen-Berechnungseinheit 32 berechnet wurde. Eine Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrektureinheit 34 bildet eine Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung, 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 Auslaßluftkonzentrations-Berechnungseinheit 35 berechnet die Auslaßluftkonzentration auf der Grundlage einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, welche dann auftritt, wenn eine Auslaßverarbeitung durchgeführt wird, und auf der Grundlage der Auslaßrate. Eine Auslaßluftkonzentrations-Korrektureinheit 36 berechnet einen Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizienten zur Korrektur der Brennstoffeinspritzmenge, auf der Grundlage einer Verschiebung des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, welcher auftritt, wenn eine Auslaßverarbeitung durchgeführt wird, und auf der Grundlage der Auslaßrate. 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 Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizient, 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 Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizient C_PRG korrigiert die Brennstoffeinspritzmenge, auf der Grundlage einer Auslaßkonzentration und einer Auslaßrate, wenn eine Auslaßverarbeitung durchgeführt wird. Wird keine Auslaßverarbeitung durchgeführt, so beträgt C_PRG 1,0. Der Luft/Brennstoff-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizient 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-Sollwert 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- Sollwert infolge der Auslaßsteuerung verschoben wird, diese Verschiebung durch den Luft/Brennstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten C_FB korrigiert, jedoch erfordert es eine beträchtliche Zeit, das Luft/Brennstoffverhältnis auf den Luft/Brennstoffverhältnis- Sollwert 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 zum Zeitpunkt der Spülsteuerung wird das Luft/Brennstoffverhältnis so gesteuert, daß es gleich dem Luft/Brennstoffverhältnis-Sollwert wird, durch Aktualisierung des Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizienten 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 er 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 Integrierwert des integrierten Rückkopplungskorrekturkoeffizienten 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 Integriertwert des integrierten Rückkopplungskorrekturkoeffizienten ΣI hinzuaddiert. Im Schritt S108 wird der im Schritt S107 erhaltene Integrierwert des integrierten Rückkkopplungskorrekturkoeffizienten 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 Integrierwert des integrierten Rückkopplungskorrekturkoeffizienten 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 Auslaßsteuerung 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 Auslaßsteuerung. Bei der in Fig. 1 gezeigten Brennkraftmaschine erfolgt eine Tastverhältnissteuerung des Auslaßsteuerventils in Intervallen eines Treiberzyklus von 100 ms durch die Treiberschaltung 25 mit Hilfe der Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 20. Die Einschaltzeit "ON" T_PRG für das Spülsteuerventil wird auf Grundlage folgender Gleichung berechnet:

T_PRG = PRG_BSE × K_PRG × K_X

wobei PRG_BSE eine Basis-Auslaßsteuerventileinschaltzeit ist, K_PRG ein Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient, 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- Auslaßsteuerventileinschaltzeit 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 Auslaßsteuerventileinschaltzeit ist so eingestellt, daß die Auslaßrate konstant wird. Der Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient K_PRG ist ein Koeffizient, durch welchen eine Reduzierkorrektur durchgeführt wird, so daß eine große Auslaßluftmenge geliefert wird, wenn der Absorptionszustand des verdampften Brennstoffs in dem Kanister nach dem Anlassen unklar ist. Der Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient 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 Auslaßfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenverstärkung darstellt, ΣQ_PRG einen Auslaßflußintegrierwert, und K_PGOFS einen Auslaßfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenoffset. 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 Auslaßflußintegrierwert ΣQ_PRG ist ein Integrierwert von Auslaßmengen nach dem Anlassen, und der Anfangswert nach dem Anlassen beträgt 0. Der Auslaßfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenoffset K_PGOFS wird gleich einem Anfangswert des Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizienten K_PRG nach dem Anlassen, da der Auslaßflußintegrierwert ΣQ_PRG nach dem Anlassen gleich 0 ist. Die Auslaßfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenverstärkung K_KPRG stellt eine Anstiegsrate des Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizienten K_PRG dar. Daher nimmt der Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient K_PRG nach dem Anlassen den Anfangswert des Auslaßflußreduzierkoeffizientenoffsets K_PGOFS an. Dann wird der Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient K_PRG mit der Anstiegsrate des Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizienten K_PRG mit fortschreitender Auslaßsteuerung erhöht. Schließlich wird der Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient K_KPRG auf einen Maximalwert von 1,0 begrenzt.

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

Die Auslaßfluß-Anfangsreduzierkoeffizientenverstärkung K_KPRG und der Auslaßflußreduzierkoeffizientenoffset 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 Auslaßluftkonzentrations-Lernmarke 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 Auslaßluftfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenoffsets 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 Auslaßluftfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenverstärkung 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 Auslaßluftfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenoffsets K_PGOFS auf einen Hochtemperatur-Anlaßzeitpunkt- Auslaßluftfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenoffset K_PGOFH eingestellt. In dem darauffolgenden Schritt S609 wird der Wert der Auslaßluftfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenverstärkung K_KPRG auf eine Hochtemperatur-Startzeitpunkt- Auslaßluftfluß-Anfangsreduzier-Koeffizientenverstärkung 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 Auslaßluftfluß-Reduzierkoeffizienten 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 Auslaßsteuerung durchgeführt wird. Die Auslaßsteuerung 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. Der Betriebszustand der Brennkraftmaschine wird festgestellt. Dann wird im Schritt S201 aus dem im Schritt S200 ermittelten Betriebszustand beurteilt, ob sich die Brennkraftmaschine innerhalb eines Auslaßsteuerbereiches befindet. Liegt die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Steuerbereiches, 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 Auslaßsteuerventil geschlossen, und die Bearbeitung beendet. Befindet sich andererseits die Brennkraftmaschine innerhalb des Auslaßsteuerbereiches, so geht es vom Schritt S201 aus mit dem Schritt S203 weiter. Im Schritt S203 wird aus dem vorher gespeicherten Kennfeld der Basis-Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit PRG_BSE von Fig. 5 die Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit auf der Grundlage der Brennkraftmaschinendrehzahl N_e und des Aufladungswirkungsgrades E_C berechnet. Für den in Fig. 5 gezeigten Auslaßflußbezugswert Q_PRGBSE werden Auslaßluftmengen experimentell erhalten, wenn das Auslaßsteuerventil durch die voranstehend geschilderte Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit gesteuert wird, und die erhaltenen Werte werden in ein Kennfeld eingebracht.

Im Schritt S204 wird beurteilt, ob die Auslaßluftkonzentrations-Lernmarke eingestellt wurde. Wurde die Marke nicht eingestellt, also wenn der Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgang noch nicht durchgeführt wurde, dann geht es vom Schritt S204 aus mit dem Schritt S206 weiter. Wurde andererseits die Marke eingestellt, also wenn der Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgang beendet ist, so geht es vom Schritt S204 aus mit dem Schritt S205 weiter. Im Schritt S205 wird die Auslaßflußreduzier-Koeffizientenverstärkung 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 Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgangs die Auslaßsteuermenge schneller erhöht wird als zu dem Zeitpunkt, an welchem die Auslaßluftkonzentration noch nicht gelernt wurde. Dies erfolgt deswegen, damit eine größere Auslaßluftmenge eingeführt werden kann, da das Brennstoff/Luftverhältnis nach Beendigung des Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgangs nicht durch eine Änderung der Auslaßrate beeinflußt wird.

Im Schritt S206 wird der Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient K_PRG berechnet. In dem darauffolgenden Schritt S207 wird die Auslaßsteuerventil-Einstellzeit T_PRG berechnet, auf der Grundlage der im Schritt S203 berechneten Basisauslaß-steuerventil-Einschaltzeit P_PGBSE und des im Schritt S206 berechneten Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizienten K_PRG. In dem folgenden Schritt S208 wird beurteilt, ob der Anfangs-Auslaßflußreduzierkoeffizient 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 Auslaßluftmenge Q_PRG entsprechend der Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit, die im Schritt S207 berechnet wurde, zum Auslaßmengenintegrierwert ΣQ_PRG hinzuaddiert, und die Bearbeitung wird beendet. Ein Verfahren zur Berechnung einer Auslaßluftmenge Q_PRC wird im nächsten Abschnitt geschildert, in welchem eine Berechnung einer Spülrate P_f beschrieben wird.

Nunmehr erfolgt eine Beschreibung der Berechnung der Auslaßrate P_r. Die Berechnung der Auslaßrate 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 Auslaßrate 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 Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit < 0 ist. Ist die Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit ≦ 0, so geht es vom Schritt S301 zum Schritt S302 über. Im Schritt S302 wird die Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet. Ist die Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit < 0, so wird vom Schritt S301 aus zum Schritt S303 verzweigt. Im Schritt S303 wird die Auslaßluftmenge Q_PRG auf der Grundlage der Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit, der Basisauslaß-steuerventil-Einschaltzeit PPG_BSE, und des Auslaßflußbezugswertes Q_PRGBSE von Fig. 5 berechnet. Schließlich wird im Schritt S304 die Auslaßrate P_r berechnet, auf der Grundlage der Auslaßluftmenge 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 Auslaßrate P_r in Intervallen der Signalanstiegszeit des Kurbelwinkelsensors 17 durchgeführt wird.

Nunmehr erfolgt eine Beschreibung des Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgangs. Der Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgang ist in dem Flußdiagramm von Fig. 7 dargestellt.

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

Im Schritt S403 wird eine Auslaßluftkonzentration P_n auf der Grundlage der Auslaßrate P_r, des Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB und eines nachstehend noch genauer erläuterten Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizienten C_PRG berechnet.

Im Schritt S402 wird die im Schritt S401 berechnete Auslaßluftkonzentration P_n zum Auslaßluftkonzentrations-Integrierwert P_nSUM hinzuaddiert. Im Schritt S403 wird ein Auslaßluftkonzentrations-Integrierzähler PnC dekrementiert (schrittweise heruntergesetzt). Dann wird im Schritt S404 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 Auslaßluftkonzentrations-Durchschnittswert P_nave aus dem Auslaßluftkonzentrations-Integrierwert P_nSUM berechnet. Der Grund dafür, daß der Auslaßluftkonzentrations-Integrierwert durch 128 geteilt wird liegt daran, daß der Auslaßluftkonzentrationszähler zum Zeitpunkt des Initialisierungsvorgangs auf 128 eingestellt wurde, und daß der Auslaßluftkonzentrations-Integrierwert P_nSUM dadurch erhalten wird, daß die Auslaßluftkonzentration 128 mal integriert wird. Da die Routine oder das Programm dieses Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgangs in Intervallen der Signalanstiegszeit des Kurbelwinkelsensors abgearbeitet wird, muß darüberhinaus der Auslaßluftkonzentrations-Durchschnittswert P_nave in Intervallen von 128 Anstiegszeiten des Kurbelwinkelsensorsignals aktualisiert werden.

Im Schritt S406 wird beurteilt, ob ein Auslaßluftkonzentrations-Lernzustand eingerichtet wurde. Wurde der Zustand nicht eingerichtet, so geht es vom Schritt S406 aus mit dem Schritt S412 weiter. Im Schritt S412 wird der Auslaßluftkonzentrations-Integrationswert 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 Auslaßluftkonzentrations-Lernmarke eingestellt wurde. Wurde die Marke eingestellt, wird vom Schritt S407 zum Schritt S408 übergegangen, da die Auslaßluftkonzentration zum ersten Mal nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine berechnet wird. Im Schritt S408 wird der im Schritt S405 berechnete Auslaßluftkonzentrations-Durchschnittswert P_nave auf einen Auslaßluftkonzentrations-Lernwert P_nf eingestellt. Im Schritt S409 wird die Auslaßluftkonzentrations-Lernmarke eingestellt, und im Schritt S412 wird der Auslaßluftkonzentrations-Integrationswert P_nSUM auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet. Zu diesem Zeitpunkt kann durch Einstellung des Auslaßluftkonzentrations-Durchschnittswert P_nave auf den Auslaßluftkonzentrations-Lernwert P_nf ohne Filterung des Auslaßluftkonzentrations-Durchschnittswert P_nave früh ein aktueller Auslaßluftkonzentrations-Lernwert P_nf erhalten werden.

Wenn andererseits die Auslaßluftkonzentrations-Lernmarke eingestellt wurde, wird vom Schritt S410 zum Schritt S410 übergangen. Im Schritt S410 wird der Auslaßluftkonzentrations-Lernwert P_nf durch Filtern des Auslaßluftkonzentrations-Durchschnittswertes mit einer Filterkonstanten KF berechnet (1 < KF ≧ 0). Im Schritt S411 wird PnC auf 128 eingestellt, und im Schritt S412 wird der Auslaßluftkonzentrations-Integrationswert P_nSUM auf 0 eingestellt, und die Verarbeitung beendet.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Flußdiagramm von Fig. 7 eine Auslaßluftkonzentrations-Lernberechnungsvorrichtung zeigt.

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

Zuerst wird im Schritt S501 beurteilt, ob die Auslaßluftkonzentrations-Lernmarke eingestellt wurde. Wurde die Marke nicht eingestellt, also wenn kein Lernvorgang für die Auslaßluftkonzentration 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 Auslaßluftkonzentration erfolgte, wird vom Schritt S501 zum Schritt S503 übergegangen. Im Schritt S503 wird ein Auslaßluftkonzentrations-Momentanlernwert C_PRGL auf der Grundlage der Auslaßrate P_r und des Auslaßluftkonzentrations-Lernwertes P_nf berechnet. In dem folgenden Schritt S504 wird beurteilt, ob die Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit 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 Auslaßluftkonzentrations-Momentanlernwert 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 Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizient C_PRG berechnet.

Im Schritt wird ein Wert, der durch Subtrahieren des momentan erhaltenen Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizienten C_PRG von dem vorherigen Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizienten 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 Integrierwert für den integrierten Rückkopplungskorekturkoeffizienten ΣI erhalten wird, auf einen neuen Integrierwert für den integrierten Rückkopplungskorekturkoeffizienten ΣI eingestellt, und die Verarbeitung beendet.

Dieser Integrierwert für den integrierten Rückkopplungskorekturkoeffizienten 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 Auslaßluft nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine zugeführt wird, nimmt der Auslaßflußreduzierkoeffizient K_PRG den Wert des Auslaßflußreduzier-Koeffizientenoffsets 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 Auslaßflußintegrationswert ΣQ_PRG berechnet. Gleichzeitig steigt der Auslaßflußreduzierkoeffizient K_PRG entsprechend dem Gradienten der Auslaßflußreduzier-Koeffizientenverstärkung K_KPRG an, welche durch die Wassertemperatur zum Zeitpunkt des Anlassens bestimmt wird. Mit Zunahme des Auslaßflußreduzierkoeffizienten K_PRG wird auch die Auslaßsteuerventil-Einschaltzeit 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 Auslaßluftkonzentrations-Lernwert Pnf und der Auslaßluftkonzentration-Lernkorrekturkoeffizient C_PRG berechnet. Dann wird der Wert ΔC_PRG, der durch Subtrahieren des momentanen Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizienten von dem vorherigen Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizienten erhalten wird, zum Luft/Brennstoff- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten C_FB hinzuaddiert. Weiterhin wird die Anstiegsgeschwindigkeit des Auslaßflußreduzierkoeffizienten K_PRG größer, da die Auslaßflußreduzier-Koeffizientenverstärkung K_KPRG an einem Punkt c, an welchem der Auslaßluftkonzentrations-Lernwert Pnf erhalten wird, einen großen Wert annimmt. Der Auslaßflußreduzierkoeffizient K_PRG wird auf 1,0 begrenzt, und auch die Integration des Auslaßflußintegrationswertes 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 Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizient C_PRG mit sinkender Spülrate erhöht wird. Wenn an einem Punkt e keine Spülluft zugeführt wird, nimmt der Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizient 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 Auslaßluftkonzentrations-Lernkorrekturkoeffizient C_PRG mit sinkender Spülrate erhöht wird. Gleichzeitig wird, wenn die Spülrate kleiner als 1% ist, die Aktualisierung des Auslaßluftkonzentrations-Lernwertes Pnf gesperrt, um ein fehlerhaftes Lernen bei dem Auslaßluftkonzentrations-Lernvorgang zu vermeiden.

Claims

1. Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, enthaltend:

a) eine Betriebszustands-Erfassungsvorrichtung (2, 12, 13, 14, 16, 17) zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine,
b) einen Luft/Brennstoffverhältnissensor (16) zum Messen eines Luft/Bennstoffverhältnisses für eine Luft/Brennstoffmischung, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird,
c) eine Luft/Brennstoffverhältnis-Steuervorrichtung (20) zum Steuern eines Luft/Brennstoffverhältnisses- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten (C_PF) für die Korrektur des Luft/Brennstoffverhältnisses auf einen Sollwert auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luft/Brennstoffverhältnissensors (16),
d) eine Auslaßmengen-Steuervorrichtung (10; 30, 31) zum Steuern einer Auslaßluftmenge, die ein Brennkraftmaschinen-Einlaßsystem (4, 5) auf der Grundlage des erfaßten Betriebszustands eingegeben wird,

gekennzeichnet durch

a) eine Auslaßmengen-Berechnungsvorrichtung (32) zum Berechnen der Auslaßluftmenge, die in das Brennkraftmaschinen-Einlaßsystem (4, 5) durch die Auslaßmengen-Steuervorrichtung (10; 30, 31) eingegeben wird,
b) eine Auslaßraten-Berechnungsvorrichtung (33) zum Berechnen einer Auslaßrate auf der Grundlage der Auslaßluftmenge und dem Betriebszustand,
c) eine Auslaßluftkonzentrations- Berechnungsvorrichtung (35, Fig. 7) zum Berechnen einer Auslaßluftkonzentration auf Grundlage der Auslaßrate und dem Luft/Brennstoffverhältnis- Rückkopplungskorrekturkoeffizienten (C_PF),
d) eine Auslaßluftkonzentrations-Korrekturvorrichtung (36; Fig. 8) zum Berechnen eines Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizienten (C_PRG) auf Grundlage der Auslaßrate (P_r) und der Auslaßluftkonzentration, und
e) eine Brennstoff-Einspritzmenge- Berechnungsvorrichtung (37) zum Berechnen einer Brennstoffeinspritzmenge auf Grundlage des Auslaßluftkonzentrations-Korrekturkoeffizienten (C_PRG) in einem Auslaßsteuerbereich (Fig. 4).

2. Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Berechnungsvorrichtung (20; Fig. 8) zum Berechnen der Auslaßluftkonzentration vorgesehen ist, derart, daß bei der ersten Berechnung der Auslaßluftkonzentration unmittelbar nach dem Anlassen das Ergebnis der Berechnung ohne Filterung (KF) auf einen Auslaßluftkonzentrations-Lernwert eingestellt ist.

3. Luft/Brennstoffverhältnis-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrvorrichtung (20; S400) zum Sperren der Aktualisierung der Auslaßluftkonzentration vorgesehen ist, wenn die Auslaßrate kleiner als ein vorbestimmter Wert (1%) ist.

4. Luft/Brennstoffverhältnis-Reglevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anstiegsrate (K_PRG) der Auslaßluftmenge, die nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine schrittweise erhöht wird, nach der Berechnung der Auslaßluftkonzentration größer als vor der Berechnung gewählt wird.