DE19755149C2

DE19755149C2 - Steuerung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE19755149C2
Application number: DE19755149A
Authority: DE
Inventors: Joseph Mark Tolkacz; Gary Arthur Nichols; William Joseph Bolander; Jun Robert Charles Simon
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: US5720258A; DE19755149A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Verbrennungs motors eines Kraftfahrzeuges und insbesondere zum Einstellen der Mo tordrehzahl und der einströmenden Ansaugluft unter Leerlauf- und Aus rollbetriebsbedingungen.

Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Einstellen der Motordrehzahl eines Verbrennungsmotors wird bei Leerlauf- und Ausrollbetriebsbedin gungen der Ansaugluftstrom, der durch das Drosselventil oder durch das Bypassventil strömt, eingestellt, indem eine Drosselklappenstellung im Drosselventil oder eine Bypassventilstellung gesteuert wird. Eine derartige Einstellung kann ungenau arbeiten, wenn sich die angesteuerten Bauteile an ihren herstellungsbedingten Toleranzgrenzen befinden. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, daß eine vorgegebene, gesteuerte Drosselklappen stellung oder eine vorgegebene, gesteuerte Bypassventilstellung aufgrund der herstellungsbedingten Toleranzgrenzen nicht einem vorgegebenen An saugluftstrom entspricht, was zu einer Drehzahlabweichung oder zu einer Instabilität der Einstellung führt. Ferner können sich im Lauf des Betrie bes Verunreinigungen im Motor ablagern, die den Ansaugluftstrom in den Motor leicht behindern, wodurch sich der Ansaugluftstrom in den Motor bei einer vorgegebenen Drosselklappenstellung oder bei einer vorgegebe nen Bypassventilstellung ändert. Außerdem kann die innere Motorreibung bei Motoren, die die gleichen Kalibrierungswerte besitzen, stark voneinan der abweichen, so daß bei derartigen Motoren sich deutlich voneinander unterscheidende Ansaugluftströme erforderlich sein können, um eine vor gegebene Motordrehzahl aufrechtzuerhalten.

Um derartige Probleme bei der Einstellung des Motors zu überwinden, ist eine Lernfunktion bekannt, bei der eine Abweichung von einem Nennkali brierungswert (oder einem durch ein Modell ermittelten, modellierten Wert) der Drosselklappenstellung oder der Bypassventilstellung, die erfor derlich ist, um eine vorgegebene Motordrehzahl aufrechtzuerhalten, er mittelt und zu Anwendung als Einstellkorrekturwert gespeichert wird. Ei ne derartige Lernfunktion unterscheidet nicht zwischen Abweichungen, die durch eine Veränderung der inneren Reibung des Motors hervorgeru fen werden, und Abweichungen, die durch die Strömung innerhalb des Motors behindernde Einflüsse hervorgerufen werden. Einflüsse, die die Strömung im Motor behindern, können durch Teiltoleranzen, z. B. wenig Durchfluß zulassende Teile, oder durch Ablagerungen von Verunreinigun gen innerhalb des Motors hervorgerufen werden.

Die DE 195 38 647 A1 offenbart ein Verfahren zur Drehzahlregelung in einem Verbrennungsmotor, bei dem in Abhängigkeit von der Höhe der aktuellen Motordrehzahl entweder basierend auf einer Referenzdrehzahl die einzuspritzende Kraftstoffmenge und die Ansaugluftmenge oder basie rend auf einem aktuellen absoluten Ansaugluftdruck (Ladedruck) die An saugluftmenge geregelt wird. Bei Abweichungen der Motordrehzahl von einer vorgegebenen Solldrehzahl wird die Leerlaufdrehzahl des Motors mit Hilfe eines Integrationswertes korrigiert.

Aus der DE 692 00 899 T2 ist ein Verfahren zur Drehzahlregelung eines Verbrennungsmotors bekannt, bei dem unterschiedliche Betriebszustände des Verbrennungsmotors erfaßt und entsprechend den erfaßten Betriebs zuständen unterschiedliche Rückkopplungsfaktoren zur Drehzahlregelung eingesetzt werden.

Es hat sich gezeigt, daß die Einstellung des Motors unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen bedeutend verbessert werden kann, indem Einstellkorrekturen selektiv abhängig davon eingesetzt werden, ob eine Einstellabweichung durch innere Motorreibung oder durch Behinderung der Strömungsverhältnisse im Motor, d. h. durch eine Zunahme des Strö mungswiderstandes im Motor, hervorgerufen werden. Genauer gesagt sollten Einstellkorrekturen immer bei Abweichungen eingesetzt werden, die durch innere Reibung im Motor hervorgerufen werden. Sie sollten je doch während der Einstellung der Motordrehzahl bei Abweichungen, die durch Behinderungen der Strömungsverhältnisse im Motor hervorgerufen werden, nur selektiv eingesetzt werden. Der Ansaugluftstrom ist typi scherweise ein gemessener Parameter. Wenn als Steuerungsparameter bei der Einstellung des Motors der Ansaugluftstrom verwendet wird, steht ein direkter Meßwert der in den Motor angesaugten Luft für eine Regelung zur Verfügung, bei der die Behinderung der Strömung im Motor berücksichtigt wird, so daß eine zusätzliche gesteuerte Kompensation für derartige Be hinderungen nicht nur unnötig ist, sondern die Regelung stören und die Leistung der Motorüberwachung verschlechtern könnte. Ein derartiger di rekter Meßwert zum Bestimmen der inneren Motorreibung ist nicht ver fügbar, so daß folglich für eine Motoreinstellung mit höchster Leistung zu jeder Zeit eine Kompensation der durch die innere Reibung im Motor ver ursachten Auswirkungen erforderlich ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen der Motordrehzahl bereitzustellen, bei dem allenfalls geringe Abweichungen der eingestellten Drehzahl von der Solldrehzahl auftreten und das sich durch eine hohe Stabilität auszeichnet.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach An spruch 7.

Die vorliegende Erfindung bietet einen wünschenswerten Ansatz eines Verfahrens zum Einstellen der Motordrehzahl, das die Ursache einer Ein stellabweichung des Verbrennungsmotors identifiziert und abhängig von der Ursache der Einstellabweichung selektiv eine gesteuerte Kompensati on ausführt, während geregelte Einstellvorgänge aktiv sind, um für eine Einstellung des Motors mit höchster Leistung zu sorgen. Die Einstellun gen durch die gesteuerte Kompensation können periodisch gelernt und bei der Kompensation eingesetzt werden, um eine genaue gesteuerte Kompen sation über eine lange Betriebsdauer aufrechtzuerhalten.

Genauer gesagt wird die Einstellung des Ansaugluftventils als eine Funk tion der Nennbetriebsbedingungen des Motors bestimmt und modelliert, damit, sofern erforderlich, verschiedene Motordrehzahlen aufrechterhalten werden, und abgespeichert. Unter Motorbetriebsbedingungen, bei denen eine Regelung des Ansaugluftstroms wünschenswert ist, wie bei Leerlauf- oder Ausrollbetriebsbedingungen, wird die tatsächlich eingestellte Ventil stellung des Ansaugluftventils als aktuelle Ventilstellung bestimmt, die erforderlich ist, um eine gewünschte Motordrehzahl aufrechtzuerhalten. Zwischen der gespeicherten Ventilstellung des Ansaugluftventils und der tatsächlichen Ventilstellung des Ansaugluftventils wird eine Abweichung bestimmt und ein Lernfaktor erzeugt, der die Änderung des angesaugten Luftstroms zwischen der gespeicherten und der tatsächliche Ventilstellung des Ansaugluftventils darstellt. Der Lernfaktor zeigt eine Veränderung weg von einer modellierten oder Nennventilstellung des Ansaugluftventils an, die erforderlich ist, um die aktuelle Motordrehzahl unter Leerlaufbetriebs bedingungen aufrechtzuerhalten. Es wird ein Ansaugluftstrom bestimmt oder modelliert und für einen repräsentativen Motor als Ansaugluftstrom gespeichert, der erforderlich ist, um verschiedene Motordrehzahlen als ei ne Funktion der Nennbetriebsbedingungen des Motors aufrechtzuerhal ten. Der tatsächliche Ansaugluftstrom wird gemessen, mit dem gespei cherten Ansaugluftstrom für die gegenwärtigen Betriebsbedingungen ver glichen und die Differenz zwischen den beiden Ansaugluftströmen be stimmt. Der Lernfaktor und die Abweichungen zwischen den Luftströmen zeigen die Ursache der Abweichungen des tatsächlichen Ansaugluftstroms von einem erwarteten Ansaugluftstrom an, wenn sie erfindungsgemäß gemeinsam analysiert werden, damit eine gewünschte Motordrehzahl auf rechterhalten werden kann, und können dann eingesetzt werden, um zu bestimmen, ob eine gesteuerte Kompensation der Luftstromabweichung bei der Regelung des Luftstroms erforderlich ist, oder ob eine derartige ge steuerte Kompensation vermieden werden sollte.

Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung werden der Lernfaktor und die Luftstromabweichung mit Regeln verwendet, um die Ursache ei ner Luftstromabweichung unter Leerlaufbetriebsbedingungen zu bestim men. Im allgemeinen ist es wahrscheinlich, daß bei einer positiven Luft stromabweichung (der tatsächliche Luftstrom ist größer als der modellierte Luftstrom) und bei einem positiven Lernfaktor (der anzeigt, daß zusätzliche Ansaugluft erforderlich ist, um eine gewünschte Motordrehzahl auf rechtzuerhalten) die Ursache der Luftstromabweichung eine Vergrößerung der inneren Reibung des Motors über ein modelliertes Reibungsniveau ist. Es ist wahrscheinlich, daß bei einer geringen oder nicht vorhandenen Luftstromabweichung und bei einem positiven Lernfaktor die Ursache der Luftstromabweichung eine verstärkte Behinderung des Luftstroms im Motor ist. Alternativ ist es wahrscheinlich, daß bei einer negativen Luft stromabweichung und bei einem negativen Lernfaktor die Ursache der Luftstromabweichung eine Reduzierung der inneren Reibung des Motors verglichen mit der inneren Reibung eines entsprechenden Motors (d. h., unter ein modelliertes Niveau) ist. Schließlich ist es möglich, daß bei einer geringen oder nicht vorhandenen Luftstromabweichung und bei einem ne gativen Lernfaktor die Ursache der Luftstromabweichung eine Verringe rung der Behinderung des Luftstroms im Motor ist. Alle diese Fälle werden gemäß einem Aspekt dieser Erfindung analysiert, um zu bestimmen, wel cher Fall gegenwärtig die wahrscheinlichste Ursache der Luftstromabwei chung ist. Wenn bestimmt wird, daß eine Änderung der inneren Reibung des Motors weg von einem modellierten oder Nennreibungsniveau die wahrscheinlichste Ursache ist, wird bei allen Betriebsbedingungen der Lernfaktor verwendet, um die Einstellung des Ansaugluftventils zu korri gieren. Wenn bestimmt wird, daß eine Änderung der Behinderungen des Luftstroms durch den Motor weg von einer modellierten oder Nennbehin derung die wahrscheinlichste Ursache ist, wird der Lernfaktor nicht ver wendet, wenn die Regelung des Luftstroms, die inhärent eine derartige Abweichung korrigiert, aktiv ist, wie bei einem geregelten Luftstrom, um eine Überkompensierung und vielleicht eine Störung der aktiven Regelung des Luftstroms zu vermeiden. Die Einstellung des Luftstroms wird bei al len Leerlaufbetriebsbedingungen durch ein verbessertes Verständnis und eine verbesserte Diagnose der spezifischen Ursache von Luftstromabwei chungen und durch eine selektive Steuerung des Ansaugluftstroms mit Hilfe der Diagnose verbessert.

Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung werden Fuzzy-Logik- Prinzipien auf den Lernfaktor und die Luftstromabweichung angewandt, um die wahrscheinliche Ursache jeder Luftstromabweichung genau zu kennzeichnen und somit sicherzustellen, daß die erfindungsgemäße, se lektive, gesteuerte Kompensation genau eingesetzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be schrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 ein allgemeines Schaubild eines Verbrennungsmotors und von Komponenten einer Motorsteuerung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,

Fig. 2 ein Computerflußdiagramm, das den Ablauf von Steuerungs- und Regelungsprozeduren der Komponenten nach Fig. 1 ge mäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt, und

Fig. 3A-3H Parameterdiagramme, die Einstellparametergewichtungs- und -normierungsinformationen veranschaulichen, die bei den Prozeduren von Fig. 2 verwendet werden.

Wie Fig. 1 zeigt, saugt ein Verbrennungsmotor 10 Ansaugluft über eine Ansaugbohrung 14 durch ein Drosselventil 16, beispielsweise eine Dros selklappe, in einen Ansaugstutzen 42 zum Verteilung auf mehrere Motorzylinder (nicht gezeigt), die jeweils mindestens eine herkömmliche Zünd kerze aufweisen, wobei eine repräsentative Zündkerze 40 schematisch ge zeigt ist. Die Stellung des Drosselventils 16 wird manuell oder elektronisch gesteuert, um die Drosselung in der Ansaugbohrung 14 zu verändern, wo bei die Stellung von einem potentiometrischen Positionssensor 18 in ein Positionssignal TP umgeformt wird. Ein Bypass 12 steht mit seinem ersten Ende mit der Ansaugbohrung 14 stromaufwärts entlang der normalen Strömungsrichtung der Ansaugluft gesehen vor dem Drosselventil 16 in Verbindung, und mündet mit seinem zweiten Ende, das dem ersten Ende entgegengesetzt ist, in der Ansaugbohrung 14 stromabwärts gesehen vom Drosselventil 16.

Des weiteren ist ein elektronisch gesteuertes Bypassventil 30 vorgesehen, bei dem es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um ein durch einen Schrittmotor gesteuertes Ventil handelt, dessen Ventilöffnung entspre chend einer Bypassventil-Sollstellung IAC genau angesteuert wird, um die Drosselung des Luftstroms durch den Bypass 12 zu verändern. Alternativ kann das Bypassventil 30 als herkömmliches Solenoidventil ausgebildet sein. Das Bypassventil 30 kann bei einer alternativen Ausführungsform dieser Erfindung weggelassen werden. In diesem Fall wird die Ansaugluft nur durch eine elektronische Steuerung der Stellung des Drosselventils 16 gesteuert, wobei ein Drehaktuator in Form eines Schrittmotors, eines Gleichstrommotors oder eines anderen geeigneten herkömmlichen Aktua tors mechanisch mit dem Drosselventil 16 verbunden ist, um dieses zu verstellen, und wobei die Drehposition des Aktuators in bekannter Weise elektronisch eingestellt wird, um eine genaue Einstellung der Stellung des Drosselventils 16 zu schaffen.

Der absolute Luftdruck im Ansaugstutzen 42 wird von einem herkömmli chen Drucksensor 20 in ein Drucksignal MAP umgeformt. Der barometri sche Umgebungsdruck wird von einem herkömmlichen Sensor für baro metrischen Druck (nicht gezeigt) in ein Umgebungsdrucksignal BARO um geformt oder vom Drucksensor 20 unter Bedingungen gemessen, die durch einen vernachlässigbaren Druckabfall im Drosselventil 16 gekenn zeichnet sind, wie beispielsweise vor dem Anlassen des Motors oder bei weit geöffnetem Drosselventil 16. Der Luftmassenstrom der durch die An saugöffnung 14 strömenden Ansaugluft wird von einem Luftmassenmes ser 22, beispielsweise einem Hitzdraht- oder Heißfilm-Luftmassenmesser, in ein Luftmassenstromsignal MAF umgeformt. Die Lufttemperatur des Ansaugstützens 42 wird von einem im Ansaugstutzen 42 angeordneten Temperatursensor 46, der beispielsweise in Form eines herkömmlichen Thermoelementes oder eines Thermistors ausgebildet ist, in ein Tempera tursignal MAT umgewandelt. Die Ansaugluft wird mit einer eingespritzten Kraftstoffmenge gemischt und zur Verbrennung in die Motorzylinder (nicht gezeigt) gefördert, um die nicht dargestellten Kolben (nicht gezeigt) inner halb der Zylinder hin und her zu bewegen. Die Kolben sind mit einer Mo torwelle 32, beispielsweise einer Kurbelwelle, mechanisch verbunden sind, um die Motorwelle 32 anzutreiben. Eine Vielzahl von zueinander beab standeter Kerben oder Zähne (nicht gezeigt) ist am Umfang der Motorwelle 32 ausgebildet und so positioniert, daß sie nahe einem Hall-Sensor, einem Sensor mit variablem magnetischen Widerstand oder einem magnetoresi stivem Sensor 34 vorbeigeführt werden, der in einer definierten Lage be züglich der Motorwelle 32 befestigt ist. Das Vorbeiführen der Zähne oder Kerben an dem Sensor 34 wird in Zyklen eines Sensorausgangssignals RPM umgeformt, wobei die Frequenz des Sensorausgangssignals RPM proportional der Motorwellendrehzahl (Motordrehzahl) ist. Bei einem Motor mit N Zylindern sind N/2 Zähne oder Kerben am Umfang der Motor welle 32 vorgesehen, wobei ein zusätzlicher Zahn zur Motorsynchronisati on hinzugefügt ist. Jedes Vorbeiführen eines Zahns oder einer Kerbe zeigt ein Motorzylinderereignis an, das bei diesem Ausführungsbeispiel als obe rer Totpunktes im Motorzylinder definiert ist, bei dem sich der Kolben in nerhalb des betreffenden Motorzylinders im wesentlichen am oberen Tot punkt befindet, auf den ein Einlaßkolbenhub im Motorzylinder folgt. Die Höhe der Motorbetriebstemperatur wird von dem Motortemperatursensor 48 geliefert, bei dem es sich beispielsweise um ein herkömmliches Ther moelement oder einen Thermistor handelt, der im Kühlkreislauf des Ver brennungsmotors 10 angeordnet ist, um die Kühlmitteltemperatur in ein Kühlmitteltemperatursignal TEMP umzuwandeln.

Des weiteren ist ein Motorregelungsmodul (PCM) 36 vorgesehen, um der Reihe nach Motorregelungs- und Diagnoseverfahren, wie beispielsweise die Zündzeitpunktsteuerung, abzuarbeiten, wobei das Motorregelungsmo dul 36 bekannte Komponenten, wie eine zentrale Recheneinheit (CPU) 24, eine arithmetische Logik-Schaltung, eine Steuerschaltung, Direktzugriff- Speichereinrichtungen (RAM) 26 für eine temporäre Datenspeicherung mit schnellem Zugriff und Nur-Lese-Speichereinrichtungen (ROM) 28 für eine permanente Nur-Lese-Datenspeicherung, umfaßt. Das Motorregelungs modul 36 wird beim Anlassen aktiviert, um eine Reihe von in der RAM- Speicheereinrichtung 26 gespeicherter Anweisungen auszuführen und somit den Motorbetrieb zu steuern, Fehler im Motorbetrieb zu diagnosti zieren und mit externen Steuerungs-, Diagnose- und Wartungsmodulen zu kommunizieren, wie es allgemein bekannt ist.

Diese Verfahren umfassen unter anderem die in Fig. 2 veranschaulichten Prozeduren zum Einstellen des Luftmassenstroms bei Betriebsbedingun gen mit geschlossenem Drosselventil 16, wie beispielsweise beim Leerlauf. Bei diesen Prozeduren wird zwischen Einstellkorrekturen unterschieden, die erforderlich sind, um die innere Motorreibung und die im Verbren nungsmotor 10 auftretenden Behinderungen des Luftstroms zu kompen sieren, für die keine Modelle existieren, und wahlweise eine gesteuerte Kompensation durchgeführt, um eine unnötige und gegebenenfalls stö rende Kompensation bei Bedingungen zu vermeiden, bei denen eine der artige Kompensation in den aktiven Regelungsvorgängen bereits vorge nommen wird. Die Prozeduren in Fig. 2 werden periodisch ausgeführt, beispielsweise alle 12,5 Millisekunden, sobald das Motorregelungsmodul 36 (vgl. Fig. 1) angeschaltet ist. Das Motorregelungsmodul 36 kann von einem Benutzer gestartet werden, indem beispielsweise ein Zündzylinder in eine "EIN"-Position gestellt wird. Die Prozeduren von Fig. 2 beginnen in Schritt 200 und fahren bei einem nächsten Schritt 202 fort, Eingangs signale, abzutasten, denen die beschriebenen Signale MAF, MAT, BARO, TEMP, TP, RPM und MAP zuzurechnen sind. Als nächstes werden in ei nem Schritt 204 Motorparameterwerte erzeugt, die den gegenwärtigen Wert verschiedener Motorparameter darstellen, indem die abgetasteten Eingangssignale in bekannter Weise gefiltert und verarbeitet werden.

Als nächstes werden in einem Schritt 206 die Drosselventilstellung und die Motordrehzahl analysiert, um zu bestimmen, ob Betriebsbedingungen vorliegen, bei denen der Ansaugluftmassenstrom unter Verwendung des Bypassventils 30 von Fig. 1 eingestellt wird, wie beispielsweise bei Leer lauf- oder Ausrollbetriebsbedingungen, die durch ein geschlossenes Dros selventil 16 (Fig. 1) und eine Motordrehzahl, die größer als eine kalibrierte Drehzahl KRPM, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei ungefähr 650 U/min liegt, gekennzeichnet sind. Wenn derartige Betriebsbedingun gen nicht vorliegen, werden als nächstes in einem Schritt 208 herkömmli che Motorregelungsvorgänge zur Regelung des Ansaugluftmassenstroms, der Kraftstoffmenge und des Zündzeitpunktes ausgeführt. Die Prozeduren in Fig. 2 werden beendet, indem in einem nächsten Schritt 278 zu den derzeit ablaufenden Motorregelungs-, Diagnose- oder Wartungsabläufen zurückgekehrt wird, die gegebenenfalls zeitweilig unterbrochen wurden, damit die periodisch wiederkehrenden Prozeduren von Fig. 2 ausgeführt werden können.

Zu Schritt 206 zurückgekehrt, wird, wenn die Drosselventilstellung, die durch das gefilterte, aufbereitete Positionssignal TP dargestellt ist, ein ge schlossenes Drosselventil 16 (Fig. 1) anzeigt, und wenn die Motordrehzahl, die durch das gefilterte, verarbeitete Sensorausgangssignal RPM darge stellt ist, kleiner als die kalibrierte Drehzahl KRPM ist, mit den Prozeduren dieses Ausführungsbeispiels fortgefahren, indem in einem nächsten Schritt 210 eine Bypassventil-Sollstellung des Zusatzschiebers 30 berech net wird, die bei diesem Ausführungsbeispiel mit IAC bezeichnet ist. Die Bypassventil-Sollstellung IAC wird als eine Funktion der durch das Signal TEMP angezeigten Motorkühlmitteltemperatur und der Dichte der An saugluft bestimmt, wobei die Dichte ihrerseits als eine Funktion des durch das Signal BARO angezeigten barometrischen Umgebungsdrucks und der durch das Signal MAT angezeigten Ansauglufttemperatur bestimmt wird. Beispielsweise kann, damit eine stabile, robuste Motordrehzahlregelung auf eine gewünschte Motordrehzahl gewährleistet ist, der gewünschte An saugluftmassenstrom durch einen herkömmlichen Kalibrierungsprozeß als eine Funktion sich verändernder TEMP-, BARO- und MAT-Signale kalibriert und in Form einer herkömmlichen Nachschlagtabelle in der ROM- Speichereinrichtung 28 (Fig. 1) gespeichert werden, während individuelle Werte der Bypassventil-Sollstellung IAC aus der gespeicherten Nach schlagtabelle als eine Funktion der gegenwärtigen TEMP-, BARO- und MAT-Signale in Schritt 210 von Fig. 2 nachgeschlagen werden können. Eine Stellabweichung ΔIAC der Bypassventilstellung wird als nächstes in einem Schritt 212 als eine Differenz zwischen der Bypassventil- Sollstellung IAC, die in Schritt 210 bestimmt worden ist, und der gegen wärtigen Bypassventilstellung berechnet. Als nächstes wird in einem Schritt 214 ein Lernfaktor LRNFCTR als eine Funktion der Stellabwei chung ΔIAC bestimmt, indem die Stellabweichung ΔIAC unter Verwendung von Standard-Regressionstechniken oder eines physikalischen Modells auf Basis der allgemein bekannten Gleichung kompressibler Strömung in ei nen äquivalenten Luftmassenstrom umgerechnet wird. Als nächstes wer den in einem Schritt 216 die Einstellbedingungen analysiert, um zu er mitteln, ob gegebenenfalls eine gesteuerte Kompensation einer Luft massenstromabweichung erforderlich ist, die bei Strömungsbedingungen während einer Regelung vorliegen, bei der eine Luftmassenstromabwei chung bereits kompensiert sein kann, um eine unnötige und gegebenen falls störende Kompensation der Luftmassenstromabweichung zu vermei den. Beispielsweise kann bei diesem Ausführungsbeispiel bei einer Rege lung des Luftmassenstroms während des Ausrollens, die durch eine Ver zögerungsbedingung eines geschlossenen Drosselventils 16 gekennzeich net sein kann und bei der eine Regelung des Bypassventils 30 aktiv ist, gegebenenfalls eine gesteuerte Kompensation der Lutfmassenstromabwei chung erforderlich sein. Dementsprechend werden, wenn die Regelung des Luftmassenstroms während des Ausrollens aktiv ist, was in Schritt 216 erfaßt und beispielsweise durch Setzen einer Steuermarke in der RAM- Speichereinrichtung 26 (Fig. 1) angezeigt wird, die Schritte 220 bis 244 und 262 ausgeführt, um die Ursache der Luftmassenstromabweichung unter Verwendung von Fuzzy-Logik-Prozeduren zu bestimmen, wobei eine gesteuerte Korrektur der Abweichung dann selektiv eingesetzt wird, wenn die Luftmassenstromabweichung durch die innere Motorreibung verur sacht ist, welche nicht in Modellen dargestellt ist. Wenn in Schritt 216 be stimmt wird, daß keine Regelung des Luftmassenstroms während des Ausrollens vorliegt, kann alternativ durch Ausführen der Schritte 250 bis 262 eine Korrektur für die jeweils gegenwärtigen Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 10 angewandt werden, indem zuerst in einem Schritt 250 ein gegenwärtiger, gespeicherter Lernfaktor LRNFCTR nachge schlagen wird. Der Lernfaktor LRNFCTR kann als ein einzelner "skalarer" Wert oder in einem Feld mehrerer Zellen gespeichert sein, wobei jedes Feld einem besonderen Motorbetriebsbereich zugeordnet ist. Jeder Bereich kann so definiert sein, daß er einen Motordrehzahlbereich und einen Mo torlastbereich umfaßt, wobei alle Bereiche zusammen den gesamten Mo torbetriebsbereich abdecken, bei dem die Lernfaktoren LRNFCTR des Fel des anzuwenden sind, um Luftmassenstromabweichungen zu korrigieren. Eine Zelle des Feldes von Zellen wird aktiviert, (d. h., sie wird die aktive Zelle), wenn die gegenwärtige Motordrehzahl und Motorlast innerhalb des Bereiches für diese Zelle liegen. Die Werte der Lernfaktoren LRNFCTR des Feldes von Zellen werden bei einem ersten Zündzyklus des Verbren nungsmotors 10 mit Null initialisiert und können danach in einem ge schützten Abschnitt der RAM-Speichereinrichtung 26 (Fig. 1) zwischenge speichert werden, um Informationen über die Lernfaktoren LRNFCTR von einem Zündzyklus zum nächsten Zündzyklus festzuhalten.

Zu Schritt 250 zurückgekehrt, wird ein Lernfaktor LRNFCTR aus einer ge genwärtig aktiven Zelle nachgeschlagen und als nächstes in einem Schritt 252 die Lernbedingungen bewertet. Die Lernbedingungen sind Bedingun gen, die erfüllt sein müssen, bevor der nachgeschlagene Lernfaktor LRNFCTR unter Verwendung irgendwelcher neuer Informationen aktuali siert werden kann, die während der gegenwärtigen Iteration der Routine von Fig. 2 verfügbar geworden sind. Beispielsweise muß die gegenwärtige Zelle für eine Anzahl von Iterationen der Routine von Fig. 2 aktiv gewesen sein, die ungefähr fünfundzwanzig Millisekunden entspricht, bevor ir gendein Lernen in dieser Zelle zugelassen ist, um sicherzustellen, daß die richtige Zelle isoliert wurde. Wenn die gegenwärtige Zelle für mindestens fünf Iterationen der Routine von Fig. 2 aktiv gewesen ist, dann sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Lernbedingungen erfüllt und der nachge schlagene Wert des Lernfaktors LRNFCTR wird in einem nächsten Schritt 254 als eine Funktion des Lernfaktors LRNFCTR aktualisiert, der in dem zuvor beschriebenen Schritt 214 berechnet wurde. Beispielsweise kann der nachgeschlagene Lernfaktor LRNFCTR in Richtung des berechneten Lernfaktors LRNFCTR wie folgt rampenartig angenähert werden:

LRNFCTRr = LRNFCTRr + K.(LRNFCTRc - LRNFCTRr),

wobei LRNFCTRr der Lernfaktor ist, der aus der aktiven Zelle bei Schritt 250 nachgeschlagen wurde, LRNFCTRc der Lernfaktor ist, der bei Schritt 214 berechnet wurde, und K eine kalibrierte Rampenrate ist. Alternativ kann ein Verzögerungsfilterprozeß angewandt werden, um den nachge schlagenen Lernfaktor LRNFCTRr bei Schritt 214 zu aktualisieren, oder es kann irgendeine geeignete Funktion, beispielsweise eine einfache Mitte lungsfunktion, angewandt werden, um den nachgeschlagenen Lernfaktor LRNFCTRr in Richtung des bei Schritt 214 berechneten Lernfaktors LRNFCTRc anzugleichen. Der aktualisierte Lernfaktor LRNFCTRr wird in Schritt 254 in die aktive Zelle zurück gespeichert. Als nächstes, oder wenn in Schritt 252 bestimmt worden ist, daß die Lernbedingungen nicht erfüllt sind, wird in einem nächsten Schritt 260 ein Stellbefehl ACMD für einen Basisluftmassenstrom, der einer gewünschten Ventilstellung des Bypass ventils 30 (Fig. 1) entspricht, als Funktion einer befohlenen Motorlast, wie sie vom Motorbediener durch Niederdrücken des Gaspedals (nicht gezeigt) eingestellt werden kann, und als Funktion der gegenwärtigen Betriebsbe dingungen berechnet, die den durch das Signal BARO angezeigten, ge genwärtigen barometrischen Druck, die durch das Signal TEMP angezeigte Motorkühlmitteltemperatur und die durch das Signal MAT angezeigte, ge genwärtige Lufttemperatur beinhalten. Der Stellbefehl ACMD für den Ba sisluftmassenstrom kann aus einer gespeicherten Liste von ACMD-Werten nachgeschlagen werden, die durch einen herkömmlichen Kalibrierungs prozeß bestimmt und als Funktion der gewünschten Motorlast und der Motorbetriebsbedingungen abgespeichert sind. Der nachgeschlagene ACMD-Wert wird als nächstes in einem Schritt 262 korrigiert, indem der Lernfaktor LRNFCTR der aktiven Zelle dafür auf ein Befehlsniveau gesetzt wird, das einer Stellung des Bypassventils 30 (Fig. 1) entspricht, die einen gewünschten Ansaugluftmassenstrom liefern wird und kompensiert ist, um eine Luftmassenstromabweichung zu berücksichtigen, die entweder durch eine durch innere Motorreibung verursachte Last, die nicht als Mo dell dargestellt ist, oder durch eine gleichfalls nicht als Modell dargestellte, im Verbrennungsmotor 10 wirksam Behinderung der Luftströmung her vorgerufen wird. Der Lernfaktor LRNFCTR wird als Korrekturfaktor mit dem Stellbefehl ACMD multipliziert.

Zu Schritt 216 zurückgekehrt, werden, wenn eine Regelung des Ansaug luftmassenstroms beim Ausrollen aktiv ist, bei der ein selektives Anwen den des Lernfaktors LRNFCTR erforderlich ist, die Schritte 220 bis 244 ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine derartige Korrektur gegenwärtig einzusetzen ist. Zuerst wird in einem Schritt 220 ein Luftmassen- Sollstrom für den Verbrennungsmotor 10 berechnet. Der Luftmassen- Sollstrom wird als Funktion einer vom Motorbediener befohlenen Motor last und als Funktion des barometrischen Drucks, der Ansauglufttempe ratur und der Motorkühlmitteltemperatur bestimmt. Als nächstes wird eine Luftmassenstromabweichung ΔMAF als eine Differenz zwischen dem gegenwärtigen Luftmassenstrom, wie er durch das gefilterte, verarbeitete MAF-Signal angezeigt wird, und dem berechneten Luftmassen-Sollstrom in Schritt 220 berechnet. Der Lernfaktor LRNFCTR und die ΔMAF-Werte werden als nächstes in einem Schritt 230 mit einem Satz Zugehörigkeits funktionen verrechnet. Der Satz Zugehörigkeitsfunktionen, die auf dem Prinzipien der Fuzzy-Logik basieren, definiert einen normierten Grad an Zugehörigkeit von Eingangswerten zu einem vorbestimmten Satz. In dieser Ausführungsform sind acht Zugehörigkeitsfunktionen definiert, die in Fig. 3A bis 3H veranschaulicht sind und acht entsprechende Ausgänge M1 bis M8 aufweisen. Eine erste Zugehörigkeitsfunktion M1 (vgl. Fig. 3A) definiert einen Grad an Zugehörigkeit des Lernfaktors LRNFCTR zu einer Größen funktion. Wenn der Lernfaktor LRNFCTR kleiner oder gleich Null ist, wird M1 auf Null gesetzt. Wenn der Lernfaktor LRNFCTR bedeutend größer als Null ist, wird M1 auf Eins gesetzt. Sonst ist M1 eine lineare Funktion des Lernfaktors LRNFCTR mit einer im wesentlichen positiven Steigung, wie sie durch die Kurve 300 in Fig. 3A veranschaulicht ist. Eine zweite Zuge hörigkeitsfunktion M2 (vgl. Fig. 3B) definiert einen Grad an Zugehörigkeit der Luftmassenstromabweichung ΔMAF zu einer Größenfunktion. Wenn die Luftmassenstromabweichung ΔMAF kleiner oder gleich Null ist, wird M2 auf Null gesetzt. Wenn die Luftmassenstromabweichung ΔMAF be deutend größer als Null ist, wird M2 auf Eins gesetzt. Sonst ist M2 eine lineare Funktion der Luftmassenstromabweichung ΔMAF mit einer im we sentlichen positiven Steigung, wie sie durch die Kurve 302 in Fig. 3B ver anschaulicht ist. Eine dritte Zugehörigkeitsfunktion M3 (vgl. Fig. 3C) defi niert einen Grad an Zugehörigkeit der Differenz zwischen dem Lernfaktor LRNFCTR und der Luftmassenstromabweichung ΔMAF zu einer Größen funktion. Wenn die Differenz wesentlich kleiner oder wesentlich größer als Null ist, wird M3 auf Null gesetzt. Wenn die Differenz näherungsweise Null beträgt, wird M3 auf Eins gesetzt. Sonst ist, wenn die Differenz zwischen kalibrierten Differenzgrenzen c1 und c2 von Fig. 3C liegt, M3 eine stück weise lineare Funktion der Differenz, beispielsweise mit dem allgemeinen Verlauf der Kurve 304 in Fig. 3C. Eine vierte Zugehörigkeitsfunktion M4 in Fig. 3D definiert einen Grad an Zugehörigkeit der Luftmassenstromabwei chung ΔMAF zu einer Größenfunktion. Wenn die Luftmassenstromabwei chung ΔMAF wesentlich kleiner oder wesentlich größer als Null ist, wird M4 auf Null gesetzt. Wenn die Luftmassenstromabweichung ΔMAF nähe rungsweise Null ist, wird M4 auf Eins gesetzt. Sonst ist, wenn die Luft massenstromabweichung ΔMAF zwischen kalibrierten Grenzen d1 und d2 von Fig. 3D liegt, M4 eine stückweise lineare Funktion der Luftmassen stromabweichung ΔMAF, beispielsweise mit dem allgemeinen Verlauf der Kurve 306 in Fig. 3D.

Eine fünfte Zugehörigkeitsfunktion M5 von Fig. 3E definiert einen Grad an Zugehörigkeit der Differenz zwischen dem Lernfaktor LRNFCTR und der Luftmassenstromabweichung ΔMAF zu einer Größenfunktion. Wenn die Differenz Meiner als ein kalibrierter Wert e1 ist, der in dieser Ausführungsform geringfügig kleiner als Null ist, wie in Fig. 3E veranschaulicht ist, dann ist M5 Null. Wenn die Differenz größer als Null ist, wird M5 auf Eins gesetzt. Sonst ist, wenn die Differenz zwischen e1 und Null liegt, M5 eine lineare Funktion der Differenz mit einer im wesentlichen positiven Steigung, wie sie durch die Kurve 308 in Fig. 3E veranschaulicht wird. Ei ne sechste Zugehörigkeitsfunktion M6 von Fig. 3F definiert einen Grad an Zugehörigkeit des Lernfaktors LRNFCTR zu einer Größenfunktion. Wenn der Lernfaktor LRNFCTR wesentlich größer als Null ist, ist M6 Null. Wenn der Lernfaktor LRNFCTR kleiner als ein kalibrierter Wert f1 ist, der bei diesem Ausführungsbeispiel geringfügig kleiner als Null ist, wie in Fig. 3F veranschaulicht wird, dann ist M6 Eins. Sonst ist M6 eine lineare Funkti on des Lernfaktors LRNFCTR mit einer wesentlichen negativen Steigung, wie sie durch die Kurve 310 in Fig. 3F veranschaulicht wird. Eine siebte Zugehörigkeitsfunktion M7 von Fig. 3G definiert einen Grad an Zugehö rigkeit der Luftmassenstromabweichung ΔMAF zu einer Größenfunktion. Wenn die Luftmassenstromabweichung ΔMAF wesentlich größer als Null ist, dann ist M7 gleich Null. Wenn die Luftmassenstromabweichung ΔMAF kleiner als ein kalibrierter Wert g1 ist, der in dieser Ausführungsform ge ringfügig kleiner als Null ist, wie in Fig. 3G veranschaulicht wird, dann ist M7 Eins. Sonst ist, wenn die Differenz größer als g1, jedoch nicht wesent lich größer als Null ist, M7 eine lineare Funktion der Luftmassenstromab weichung ΔMAF mit einer großen negativen Steigung, wie sie durch die Kurve 312 in Fig. 3G veranschaulicht wird. Schließlich definiert eine achte Zugehörigkeitsfunktion M8 von Fig. 3H einen Grad an Zugehörigkeit der Differenz zwischen dem Lernfaktor LRNFCTR und der Luftmassenstrom abweichung ΔMAF zu einer Größenfunktion. Wenn die Differenz kleiner als ein kalibrierter Wert h1 ist, der in dieser Ausführungsform kleiner als Null ist, wie in Fig. 3H veranschaulicht wird, dann ist M8 Eins. Wenn die Differenz wesentlich größer als Null ist, wird M8 auf Null gesetzt. Wenn die Differenz größer als h1 und nicht wesentlich größer als Null ist, dann ist M8 eine lineare Funktion der Differenz mit einer im wesentlichen ne gativen Steigung, wie sie durch die Kurve 314 in Fig. 3H veranschaulicht wird.

Die besonderen Werte der Zugehörigkeitsfunktionen werden durch eine Kalibrierungsprozedur definiert, in der Funktionen, die Zusammenhänge zwischen Informationsparametern zum Bestimmen der Ursache einer Ver änderung des Luftmassenstromes erfindungsgemäß kennzeichnen, identi fiziert werden, und normierte Zugehörigkeitsfunktionen werden jedem derartigen Zusammenhang zugewiesen, so daß eine geeignete Darstellung des gegenwärtigen Wertes des betreffenden Zusammenhanges geliefert werden kann, um eine weitere Analyse mit Hilfe der Fuzzy-Logik-Analyse prinzipien zu ermöglichen. Zu Fig. 2 zurückgekehrt, werden, nachdem die gegenwärtigen Werte für die Luftmassenstromabweichung ΔMAF und den Lernfaktor LRNFCTR mit den acht Zugehörigkeitsfunktionen dieser Aus führungsform in Beziehung gebracht worden sind, die resultierenden Werte, die den acht Zugehörigkeitsfunktionsausgängen M1 bis M8 zuge ordnet sind, für eine Regelungsgrundlage verwendet, um eine folgende Reihe von Wahrheitswerten T1 bis T4 zu erzeugen:
T1 = M1 und M2 und M3
T2 = M1 und M4 und M5
T3 = M3 und M6 und M7
T4 = M4 und M6 und M8
wobei das "und" eine logische "UND"-Operation darstellt. Der erste Wahr heitswert T1 stellt einen Grad an Wahrheit dar, ob eine erste Betriebsbe dingung vorhanden ist. Die erste Betriebsbedingung ist eine Bedingung hoher innerer Motorreibung, die durch einen stark vergrößerten Lernfak tor LRNFCTR kompensiert wird. Der zweite Wahrheitswert T2 stellt einen Grad an Wahrheit dar, ob eine zweite Betriebsbedingung vorliegt. Die zweite Betriebsbedingung ist eine Bedingung, bei der der Luftmassen strom stark eingeschränkt ist, die durch einen bedeutend vergrößerten Lernfaktor LRNFCTR kompensiert wird, um den Luftmassenstrom der An saugluft zu erhöhen. Der dritte Wahrheitswert T3 stellt den Grad an Wahrheit dar, ob eine dritte Betriebsbedingung vorliegt. Die dritte Be triebsbedingung ist eine Bedingung, bei der eine geringe innere Motorrei bung auftritt, die durch einen negativen Lernfaktor LRNFCTR kompensiert wird, damit der Luftmassenstrom der Ansaugluft geringer ist als ein Nennluftmassenstrom. Der vierte Wahrheitswert T4 stellt den Grad an Wahrheit dar, ob eine vierte Betriebsbedingung vorliegt. Die vierte Be triebsbedingung ist eine Bedingung, bei der der Luftmassenstrom nur ge ringfügig beeinträchtigt ist, die durch einen negativen Lernfaktor LRNFCTR kompensiert wird, damit der Luftmassenstrom der Ansaugluft geringer ist als der Nennluftmassenstrom.

Der Grad, mit dem die gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen wahr heitsgemäß durch irgendeinen der vier Wahrheitswerte T1 bis T4 gekenn zeichnet sind, wird, wie beschrieben, durch ein logisches "UND" der Zuge hörigkeitsfunktionen für diese Wahrheitswerte T1 bis T4 bestimmt, was einfach ausgeführt werden kann, indem jeden Wahrheitswert T1 bis T4 jeweils der Wert der kleinsten ihrer bestandteilbildenden Zugehörigkeits funktionen M1 bis M8 zugeordnet wird. Die Wahrheitswerte T1 bis T4 werden als nächstes in einem Schritt 234 gemäß einer vorbestimmten Ausgangsfunktion positioniert, wobei der Wert Null der Ausgangsfunktion anzeigt, daß die Luftmassenstromabweichung ΔMAF durch eine im Ver brennungsmotor 10 vorliegende Beschränkung der Luftströmung hervor gerufen wird, die nicht als Modell dargestellt ist, während ein Wert von Eins der Ausgangsfunktion anzeigt, daß die Luftmassentromabweichung Δ MAF durch innere Motorreibung im Verbrennungsmotor 10 hervorgerufen wird, die gleichfalls nicht als Modell dargestellt ist. Entsprechend weisen die Wahrheitswerte T1 und T3 jeweils einen Positionskoeffizienten P1 bzw. P3 von Eins und die Wahrheitswerte T2 und T4 jeweils einen Positions koeffizienten P2 bzw. P4 von Null auf. Den Wahrheitswerten werden in Schritt 234 auch Gewichtungen gegeben, die einen Grad an Vertrauen an zeigen, daß jeder Wahrheitswert T1 bis T4 die Ursache der Luftmassen stromabweichung ΔMAF anzeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind alle Wahrheitswerte T1 bis T4 im wesentlichen durch eine gleiche Ge wichtung gekennzeichnet und weisen deshalb jeweils einen Gewichtungs koeffizienten W1 bis W4 für die Wahrheitswerte T1 bis T4 auf, der bei Eins liegt. Die Positionskoeffizienten P1 bis P4 und die Gewichtungskoeffizien ten W1 bis W4 können als multiplikative Faktoren oder als Koeffizienten mit den Wahrheitswerten T1 bis T4 verrechnet werden. Die gewichteten, positionierten Wahrheitswerte werden als nächstes in einem Schritt 240 "defuzzifiziert", was bedeutet, daß sie in einen einzigen Gesamtwahrheits wert "TRUTHFCTR" umgewandelt werden, der den Grad anzeigt, mit dem die gegenwärtige Luftmassenstromabweichung z MAF entweder auf einer nicht als Modell dargestellten Beschränkung des Luftmassenstroms im Verbrennungsmotor 10 (durch einen niedrigen Ausgangswert - nahe Null - angezeigt) oder auf eine nicht als Modell dargestellten Bedingungen be ruht, die auf Grund innerer Motorreibung entstehen (durch einen hohen Ausgangswert - nahe Eins - angezeigt). Die Defuzzifizierung kann wie folgt zusammengefaßt werden:

Zu Fig. 2 zurückgekehrt, wird als nächstes in einem Schritt 242 auf die bei Schritt 260 beschriebene Art und Weise ein Stellbefehl ACMD für den Basisluftmassenstrom bestimmt. Der Betrag des Gesamtwahrheitswertes TRUTHFCTR wird als nächstes mit einem kalibrierten Schwellenwert KTRUTH verglichen, der bei etwa 0,5 liegt (plus einem kleinen Offset von ungefähr 0,05, um unbestimmte Ausgangswerte zu berücksichtigen) und der als der größte Wert des Gesamtwahrheitswertes TRUTHFCTR be stimmt ist, bei dem noch davon auszugehen ist, daß die gegenwärtige Luftmassenstromabweichung ΔMAF weg von einem Nennluftmassenstrom für einen typischen Motor im wesentlichen auf einer Behinderung des Luftmassenstroms im Verbrennungsmotor 10 beruht. Mit anderen Worten zeigt ein Betrag des Gesamtwahrheitswertes TRUTHFCTR, der größer als der Schwellwert KTRUTH ist, an, daß innere Motorreibung die vorwiegen de Ursache für die bestehende Luftmassenstromabweichung ΔMAF ist und bei einer derartigen Abweichung der Stellbefehl ACMD für den Ba sisluftmassenstrom mit Hilfe des Lernfaktors LRNFCTR in dem zuvor be schriebenen Schritt 262 kompensiert wird. Wenn bei Schritt 244 der Ge samtwahrheitswert TRUTHFCTR den Schwellwert KTRUTH überschreitet, ist die gegenwärtige Regelung des Luftmassenstroms während des Aus rollen durch eine auf das Luftmassenstromsignal MAF ansprechende Luftmassenstromregelung nicht angemessen kompensiert, so daß deshalb der Stellbefehl ACMD für den Basisluftmassenstrom mit Hilfe des Lernfaktors LRNFCTR kompensiert werden muß, indem ausgehend von Schritt 244 bei dem zuvor beschriebenen Schritt 262 fortgefahren wird. Wenn da gegen bei dem Vergleich in Schritt 244 der Gesamtwahrheitswert TRUTHFCTR nicht größer als der Schwellwert KTRUTH ist, wird ein Wert für den Aktuatorbefehl zum Betätigen des Bypassventils 30 von Fig. 1 nachgeschlagen, der erforderlich ist, um das Bypassventil 30 in eine Posi tion zu stellen, bei der der Ansaugluftmassenstrom in den Verbrennungs motor 10 einem Wert entspricht, der mit dem Wert des durch den Stellbe fehl ACMD definierten Basisluftmassenstroms übereinstimmt. Eine Liste von Befehlswerten kann durch einen Meßprozeß während Kalibrierungs prozeduren bestimmt und in der Speichereinrichtung 28 von Fig. 1 als Funktion von ACMD-Werten gespeichert werden, und der gegenwärtige Befehl kann aus der gespeicherten Liste als der Befehl nachgeschlagen werden, der dem gegenwärtigen Wert des Stellbefehls ACMD für den Ba sisluftmassenstrom entspricht. Nach dem Nachschlagen des Aktuatorbe fehls in Schritt 268 wird der Befehl in einem Schritt 270 in Form eines Ansteuerungssignals an das Bypassventil 30 von Fig. 1 ausgegeben, um das Bypassventil 30 zu öffnen und auf diese Weise den gewünschten An saugluftmassenstrom einzustellen. Der gegenwärtige Lernfaktor LRNFCTR wird als nächstes in einem geschützten Bereich der RAM-Speichereinrich tung 26 (Fig. 1) zur nachfolgenden Verwendung für die weitere Einstellung des Ansaugluftmassenstroms, beispielsweise wieder zurück in eine ge genwärtig aktive Zelle, abgespeichert. Die Routine wird als nächstes abge schlossen, indem mit dem zuvor beschriebenen Schritt 278 fortgefahren wird, um zu früheren Routinen des Motorregelungsmoduls 36 von Fig. 1 zurückzukehren, die unterbrochen wurden, um ein Ausführen der Proze duren in Fig. 2 zuzulassen.

Die zuvor beschriebene Einstellung der Motordrehzahl, die auf eine Ab weichung der Motordrehzahl von einer Solldrehzahl anspricht, wird wahl weise bei Betriebsbedingungen mit einer Regelung des Luftmassenstroms, wie beispielsweise bei Leerlauf- und Ausrollbetriebsbedingungen, in Ab hängigkeit von dem Ergebnis einer Analyse der Ursache einer Abweichung des tatsächlichen Ansaugluftmassenstroms im Verbrennungsmotor 10 von einem modellierten Ansaugluftmassenstrom eingesetzt. Wenn ermit telt wird, daß die Luftmassenstromabweichungen durch eine Veränderung der inneren Motorreibung des Verbrennungsmotors 10 resultieren, wird die Steuerung eingesetzt. Wenn dagegen ermittelt wird, daß die Luft massenstromabweichungen aus einer Änderung einer im Verbrennungs motor 10 bestehenden Behinderung des Luftmassenstroms resultiert, bei spielsweise aufgrund der Ablagerung von Verunreinigungen über die Dau er des Motoreinsatzes, dann wird die Steuerung bei der Regelung des Luftmassenstroms nicht eingesetzt, um eine Überkompensierung derarti ger Abweichungen zu vermeiden.

Bezugszeichenliste

10

Verbrennungsmotor

12

Bypass

14

Ansaugbohrung

16

Drosselventil

18

Positionssensor

20

Drucksensor

22

Luftmassenmesser

24

zentrale Recheneinheit (CPU)

26

Direktzugriffs-Speichereinrichtung (RAM)

28

Nur-Lese-Speichereinrichtung (ROM

30

Bypassventil

32

Motorwelle

34

magnetoresistiver Sensor

36

Motorregelungsmodul (PCM)

38

Zündsteuerung

40

Zündkerze

42

Ansaugstutzen

46

Temperatursensor

48

Motortemperatursensor
TP Positionssignal
IAC Bypassventil-Sollstellung
MAF Drucksignal
BARO Umgebungsdrucksignal
MAF Luftmassenstromsignal
MAT Temperatursignal
RPM Sensorausgangssignal
TEMP Kühlmitteltemperatursignal
KRPM kalibrierte Drehzahl
ΔIAC Stellabweichung
LRNFCTR Lernfaktor
ACMD Stellbefehl für den Basisluftmassenstrom
ΔMAF Luftmassenstromabweichung
M1 bis M8 Zugehörigkeitsfunktionen
T1 bis T4 Wahrheitswerte
P1 bis P4 Positionskoeffizienten
W1 bis W4 Gewichtungskoeffizienten
TRUTHFCTR Gesamtwahrheitswert
KTRUTH Schwellenwert

Claims

1. Verfahren zum Einstellen der Drehzahl eines Motors auf eine Soll drehzahl, bei dem
Betriebsbedingungen des Motors (10) identifiziert werden, bei denen eine Regelung des Ansaugluftstroms erfolgen soll,
Eingangssignale (TP, MAP, BARO, MAT) abgetastet werden, die ak tuelle Betriebsbedingungen des Motors (10) anzeigen,
ein Korrekturwert (LRNFCTR) zum Nachstellen des Ansaugluft stroms abgespeichert wird, mit dessen Hilfe die Drehzahl (RPM) des Motors (10) durch Einstellen des Ansaugluftstroms zumindest an nähernd auf die Solldrehzahl nachstellbar ist,
ein Eingangssignal (MAF) abgetastet wird, das den aktuellen An saugluftstrom anzeigt, und
wenn gemäß den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors (10) eine Regelung des Ansaugluftstroms erfolgt, bei einer Abweichung (ΔMAF) des aktuellen Ansaugluftstroms von einem vorgegebenen Ansaugluftstrom der aktuelle Ansaugluftstrom mit Hilfe des Kor rekturwertes (LRNFCTR) nachgestellt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors (10) die Ur sache für die Abweichung (ΔMAF) des aktuellen Ansaugluftstroms von dem vorgegebenen Ansaugluftstrom bestimmt wird, und
daß das Nachstellen des aktuellen Ansaugluftstroms mit Hilfe des Korrekturwertes (LRNFCTR) nur selektiv in Abhängigkeit von der Ursache der Abweichung (ΔMAF) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Ansaugluftstrom als Funktion der Solldrehzahl und den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors (10) modelliert wird, und daß die Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluftstroms als Differenz zwischen dem aktuellen Ansaugluftstrom und dem model lierten, vorgegebenen Ansaugluftstrom gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Abweichung der inneren Reibung des Motors (10) bezüglich eines modellierten, vorgegebenen Nennreibungsniveaus des Motors (10) ermittelt wird,
daß eine Änderung des Strömungswiderstandes für den Ansaugluft strom im Motor (10) bezüglich eines modellierten, vorgegebenen Strömungswiderstandes für den Ansaugluftstrom ermittelt wird, und
daß ermittelt wird, ob für die Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluft stroms die ermittelte Änderung der inneren Reibung im Motor (10) oder die ermittelte Änderung des Strömungswiderstandes im Motor (10) ursächlich ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstellen des Ansaugluftstroms mit Hilfe des Korrektur wertes (LRNFCTR) nur erfolgt, wenn die ermittelte Änderung der in neren Reibung des Motors (10) als Ursache für die Abweichung (ΔMAF) des aktuellen Ansaugluftstroms von dem vorgegebenen An saugluftstrom gewertet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit Hilfe eines am Motor (10) vorgesehenen Ansaugluftventils (30) der in den Motor (10) einströmende Ansaugluftstrom entspre chend einer vorgegebenen Ventilstellung (IAC) des Ansaugluftventils (30), die mit Hilfe eines Stellbefehls an das Ansaugluftventil (30) übertragen wird, eingestellt wird,
daß die vorgegebenen Ventilstellung (IAC) des Ansaugluftventils (10) einer modellierten Sollstellung entspricht, durch deren Einstellen am Ansaugluftventil (16) bei den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors (10) die Drehzahl des Motors (10) der Solldrehzahl entspre chen sollte,
daß eine aktuelle Ventilstellung des Ansaugluftventils (30) bestimmt wird,
daß eine Abweichung (ΔIAC) in der Ventilstellung des Ansaugluft ventils (30) als Differenz zwischen der modellierten, vorgegebenen Ventilstellung (IAC) und der tatsächlichen Ventilstellung berechnet wird,
daß eine Korrektureinstellung (LRNFCTRc) als eine Funktion der be rechneten Abweichung (ΔIAC) der Ventilstellung erzeugt wird, und
daß die Korrektureinstellung (LRNFCTRc) mit dem gespeicherten Korrekturwert (LRNFCTKr) verrechnet wird, um den gespeicherten Korrekturwert (LRNFCTKr) zu aktualisieren.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren im Motor (10) eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird, der zum Einstellen der Ansaugluft mindestens ein Ansaugluft ventil (16, 30) aufweist, wobei die Betriebsbedingung des Motors (16), bei der eine Regelung des Ansaugluftstroms erfolgen soll, eine Betriebsbedingung ist, bei der das Ansaugluftventil (16) geschlossen ist, während die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges größer als Null ist.

7. Verfahren zum Einstellen der Drehzahl eines Motors auf eine Soll drehzahl, bei dem
eine Liste von Korrekturwerten (LRNFCTR) zur Korrektur eines An saugluftstroms in den Motor (10) vorgesehen wird,
Betriebsbedingungen des Motors (10) festgelegt werden, bei denen eine Regelung des Ansaugluftstroms erfolgen soll,
die aktuellen Betriebsbedingungen des Motors (10) bestimmt wer den,
eine eventuell bestehende Abweichung (ΔMAF) des aktuellen An saugluftstroms von einem entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors (10) vorgegebenen Ansaugluftstrom bestimmt wird,
bei einer Abweichung (ΔMAF) des aktuellen Ansaugluftstroms von dem vorgegebenen Ansaugluftstrom aus der vorgegebenen Liste von Korrekturwerten (LRNFCTR) entsprechend den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors (10) ein Korrekturwert (LRNFCTR) ausge wählt und der Korrekturwert (LENRFCTR) zum Nachstellen des ak tuellen Ansaugluftstroms eingesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Korrekturwert (LRNFCTR) zum Steuern des Ansaugluft stroms dient,
daß eine Ursache für die Abweichung (ΔMAF) des aktuellen An saugluftstroms von dem vorgegebenen Ansaugluftstrom ermittelt wird,
daß der aktuelle Ansaugluftstrom mit Hilfe des ausgewählten Kor rekturwertes (LRNFCTR) durch Steuern korrigiert wird, wenn der Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluftstroms eine erste vorgegebene Ursache zugrunde liegt, und
daß der aktuelle Ansaugluftstrom mit Hilfe der Regelung korrigiert wird, wenn der Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluftstroms eine zweite vorgegebene Ursache zugrunde liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl des Motors (10) auf eine Solldrehzahl eingestellt wird, und
daß beim Bestimmen der Abweichung (ΔMAF) des aktuellen An saugluftstroms von dem vorgegebenen Ansaugluftstrom mindestens ein Eingangssignal (MAF) erfaßt wird, das den gegenwärtigen An saugluftstrom anzeigt, der vorgegebene Ansaugluftstrom so model liert wird, daß die Motordrehzahl (RPM) unter den aktuellen Be triebsbedingungen des Motors (10) der Solldrehzahl entspricht, und die Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluftstroms durch Bilden der Differenz zwischen dem aktuellen Ansaugstrom und dem vorgegebe nen, modellierten Ansaugluftstrom ermittelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Bestimmen der Ursache für die Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluftstroms ein Nennreibungsniveau einer vorgegebenen inne ren Reibung des Motors (10) festgelegt wird,
die aktuelle innere Reibung des Motors (10) abgeschätzt wird, bestimmt wird, ob die aktuelle innere Reibung des Motors (10) grö ßer ist als das Nennreibungsniveau der vorgegebenen inneren Rei bung des Motors (10), und
bestimmt wird, daß die ermittelte Abweichung (ΔMAF) des Ansaug luftstroms durch eine Zunahme der inneren Reibung des Motors (10) verursacht ist, wenn die aktuelle innere Reibung des Motors (10) größer ist als das Nennreibungsniveau der vorgegebenen inne ren Reibung des Motors (10), wobei es sich bei der Zunahme der in neren Reibung des Motors (10) um die erste vorgegebene Ursache handelt.

10. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Bestimmen der Ursache für die Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluftstroms ein Strömungswiderstand für den Ansaugluft strom im Motor (10) vorgegeben wird,
ein aktueller Strömungswiderstand für den Ansaugluftstrom im Motor (10) abgeschätzt wird,
bestimmt wird, ob der aktuelle Strömungswiderstand für den An saugluftstrom größer ist als der vorgegebene Strömungswiderstand für den Ansaugluftstroms, und
bestimmt wird, daß die Ursache der ermittelten Abweichung (ΔMAF) des Ansaugluftstroms durch eine Zunahme des Strömungswider standes für den Ansaugluftstrom im Motor (10) bewirkt wird, wenn der aktuelle Strömungswiderstand für den Ansaugluftstrom größer ist als der vorgegebene Strömungswiderstand für den Ansaugluft strom, wobei es sich bei der Zunahme des Strömungswiderstandes um die zweite vorgegebene Ursache handelt.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern des Ansaugluftstroms ein Basisansaugluftstrom bestimmt, der Basisansaugluftstrom mit Hilfe des Korrekturwertes (LRNFCTR) korrigiert und der Ansaugluftstrom entsprechend dem korrigierten Basisansaugluftstrom gesteuert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zum Antrieb eines Motors (10) in einem Kraft fahrzeug eingesetzt wird, der zum Einstellen der Ansaugluft minde stens ein Ansaugluftventil (16, 30) aufweist, wobei die Betriebsbe dingung des Motors (16), bei der eine Regelung des Ansaugluft stroms erfolgen soll, eine Betriebsbedingung ist, bei der das An saugluftventil (16) geschlossen ist, während die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges größer als Null ist.

13. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor (10) ein Ansaugluftventil (30) aufweist, das entspre chend einem Stellbefehl zum Verändern des in den Motor (10) ein strömenden Ansaugluftstroms derart eingestellt wird, daß die Mo tordrehzahl (RPM) einer Solldrehzahl entsprechen soll, wobei
eine vorgegebene Ventilstellung (IAC) des Ansaugluftventils (30) mo delliert wird, bei deren Einstellen am Ansaugluftventil (30) die Mo tordrehzahl (RPM) der Solldrehzahl entsprechen sollte,
eine aktuelle Ventilstellung des Ansaugluftventils (30) bestimmt wird,
eine Abweichung (ΔIAC) in der Ventilstellung des Ansaugluftventils (30) als Differenz zwischen der modellierten, vorgegebenen Ventil stellung (IAC) und der tatsächlichen Ventilstellung berechnet wird,
eine Korrektureinstellung (LRNFCTRc) als eine Funktion der be rechneten Abweichung (ΔIAC) der Ventilstellung erzeugt wird, und
die Korrektureinstellung (LRNFCTRc) mit dem gespeicherten Kor rekturwert (LRNFCTRr) verrechnet wird, um den gespeicherten Kor rekturwert (LRNFCTRr) zu aktualisieren.