DE19802843A1 - Drosselsteuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosselsteuerungsvorrichtung und ein Drosselsteuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine zur Steuerung eines Öffnungswinkels eines Drosselventils durch Ansteuern eines Motors in Abhängigkeit von einem Betätigungsgrad eines Beschleunigungspedals und dergleichen.

Es sind Drosselsteuerungsvorrichtungen für Brennkraftmaschinen bekannt (elektronisches Drosselsystem) zur Steuerung des Öffnungswinkels eines Drosselventils durch Ansteuern eines Motors in Abhängigkeit vom Betätigungsbetrag eines Beschleunigungspedals. Bei einer derartigen Drosselsteuerungsvorrichtung wird beispielsweise dem Motor in Abhängigkeit von einem Signal eines Beschleunigungssensors zur Erfassung eines Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags Strom zugeführt, so daß der Motor angetrieben und das Drosselventil geöffnet oder geschlossen wird, wobei die Menge der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Luft steuerbar ist. In diesem Fall wird eine Rückkopplungssteuerung mit einem Proportional-, Integral- und Differentialanteil (PID-Steuerung) in Bezug auf den Motor durchgeführt, wobei eine Abweichung zwischen dem Signal des Drosselsensors zur Erfassung des Drosselöffnungswinkels des Drosselventils und dem Signal des Beschleunigungssensors auf 0 gebracht wird.

Eine gleichartige Vorrichtung ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nr. 7-33781 offenbart. Bei dieser Vorrichtung wird eine Brennstoffmenge auf der Basis eines Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags, der aus dem Grad der Betätigung des Beschleunigungspedals abgeleitet wird, berechnet und es wird eine Luftmenge zur Erzielung eines vorbestimmten Luft-Brennstoffverhältnisses eines Luft-Brennstoffgemisch in Bezug auf die Brennstoffmenge durch Steuern des Drosselventils bereitgestellt.

In diesem Fall wird die aus der Beschleunigungspedalbetätigung berechnete Brennstoffmenge geschätzt und berechnet, so daß zukünftige Bedingungen auf einer Vergrößerung der Strombetriebsbedingungen beruhen. Wird jedoch das Beschleunigungspedal abrupt und entsprechend einer komplizierten Bewegung betätigt, dann entsteht ein Unterschied zwischen der berechneten Brennstoffmenge und der Brennstoffmenge, die im Betrieb erforderlich ist, wobei sich das Luft-Brennstoffverhältnis in erheblichen Umfang gegenüber dem stöchiometrischen Luft-Brennstoffverhältnis ändert, wodurch die Abgaswerte verschlechtert werden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Drosselsteuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine der Eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß Störungen des Luft-Brennstoffverhältnisses eines Luft-Brennstoffgemischs vermieden werden und daß auch bei einer abrupten oder in Verbindung mit einer komplizierten Bewegung erfolgten Betätigung eines Beschleunigungspedals die Zufuhr einer entsprechenden Brennstoffmenge gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Patentansprüchen 1, 5, 7, 9 und 10 mittels einer Drosselsteuerungsvorrichtung und gemäß Patentanspruch 6 mittels eines Drosselsteuerungsverfahrens gelöst.

Erfindungsgemäß wird somit eine Änderung im Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag geglättet und eine Belastung der Brennkraftmaschine, beispielsweise ein Ansaugdruck oder eine Ansaugluftmenge wird auf der Basis des geglätteten Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags geschätzt. Die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge wird auf der Basis der geschätzten Belastung berechnet und der Solldrosselöffnungswinkel wird zur Bildung der geschätzten Last entsprechend gesteuert. Tritt somit eine komplizierte Betätigung des Beschleunigungspedals auf, beispielsweise wenn eine Beschleunigung durchgeführt wird durch Betätigen (Niederdrücken) des Beschleunigungspedals für mehrere Male, dann wird der Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag geglättet, obwohl die Änderungen hinsichtlich der Last kompliziert sind. Daher wird die Brennstoffeinspritzmenge auf der Basis der geschätzten Belastung entsprechend dem geglätteten Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag berechnet und ein Solldrosselöffnungswinkel wird berechnet zur Bildung der geschätzten Belastung als tatsächliche Belastung. Auf diese Weise können Störungen des Luft-Brennstoffverhältnisses vermieden werden, wenn das Beschleunigungspedal in komplizierter Weise betätigt wird.

Vorzugsweise wird die Glättung des Beschleunigungspedal- Öffnungsbetrags in Abhängigkeit vom Aufwärmzustand der Brennstoffmaschine verändert. Insbesondere wird der Grad der Glättung vergrößert, wobei abrupte Beschleunigungen nicht durchgeführt werden, je niedriger die Temperatur der Brennkraftmaschine ist und je geringer die Verdampfungsfähigkeit eines schweren Brennstoffs ist. Dabei wird der Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag mit einer bestimmten Zeit konstante geglättet, wobei die Zeitkonstante um so größer ist, je niedriger die Temperatur der Brennkraftmaschine ist. Hierbei wird als Parameter zur Angabe des Aufwärmzustands der Brennkraftmaschine (Warmlaufphase) die Kühlwassertemperatur, die Öltemperatur, eine abgelaufene Zeitdauer nach dem Starten der Brennkraftmaschine (Anzahl der Zündungen, Anzahl der Brennstoffeinspritzungen, abgelaufene Zeitdauer oder dergleichen) herangezogen.

Ferner wird die Änderung des Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags geglättet, wenn die Änderung des Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags größer als ein vorbestimmter Betrag ist oder während einer vorbestimmten Zeitdauer auftritt, wenn die Änderung des Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags gleich oder größer als ein vorbestimmter Betrag ist.

Desweiteren wird eine Verzögerungszeit zur Einspritzung des Brennstoffs berechnet, wird die geschätzte Belastung auf der Basis der Verzögerungszeitdauer korrigiert, und es wird ein Solldrosselöffnungswinkel auf der Basis der korrigierten Belastung berechnet. Auf diese Weise kann das Luft- Brennstoffverhältnis des Luft-Brennstoffgemischs ferner genau gesteuert werden.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Drosselsteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der elektrischen Schaltungsanordnung einer elektronischen Steuerungseinheit zur Verwendung im ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Drosselsteuerungsgrundprogramms einer Zentraleinheit CPU einer elektronischen Steuerungseinheit gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Mittelungsablaufs eines Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags gemäß Fig. 3,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Mittelungsablaufs des Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags gemäß Fig. 4,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Ansaugdruck-Schätzungsablaufs gemäß Fig. 3,

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Luftmengen-Berechnungsablaufs gemäß Fig. 6,

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Brennstoffmengen-Berechnungsablaufs gemäß Fig. 3,

Fig. 9 eine Kennlinie zur Veranschaulichung einer Ausgangsspannung bezüglich eines Luft-Brennstoffverhältnisses eines Sauerstoffkonzentrationssensors, wie er gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 10 ein Datenkennfeld zur Berechnung einer Grundbrennstoffeinspritzzeit gemäß Fig. 8,

Fig. 11 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Rückkopplungskorrekturwert-Berechnungsablaufs gemäß Fig. 8,

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Injektorantriebs-Steuerungsablaufs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 13 ein Datenkennfeld zur Berechnung einer Ventilschließungszeit des Injektors gemäß Fig. 12,

Fig. 14 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Signals zum Antrieb (Ansteuern) des Injektors in Abhängigkeit von einem Bezugssignal für jeden Zylinder gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 15 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer Steuerung des Antriebs des Injektors in Abhängigkeit von Bezugssignalen jeweiliger Zylinder gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 16 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Ansaugdruck-Zeitberechnungsablaufs gemäß Fig. 3,

Fig. 17 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer zum Öffnen des Injektors und Schließen des Injektors (Einspritzventil) gemäß Fig. 16 erforderlichen Zeitdauer,

Fig. 18 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Solldrosselventilöffnungswinkel-Berechnungsablaufs gemäß Fig. 3,

Fig. 19A bis 19C Zeitdiagramme zur Veranschaulichung von Drosselsteuerungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Vergleich zum Stand der Technik,

Fig. 20 ein Datenkennfeld zur Berechnung einer Zeit konstante aus der Temperatur des Kühlwassers bei dem Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag-Mittelungsablauf gemäß Fig. 4,

Fig. 21 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Drosselsteuerungs-Grundprogramms einer Zentraleinheit CPU zur Verwendung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 22 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Ansaugdruck-Linearisierungsablaufs gemäß Fig. 21,

Fig. 23 ein Ablaufdiagramin zur Veranschaulichung eines Berechnungsablaufs für einen gesättigten Ansaugdruck gemäß Fig. 22,

Fig. 24 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Koeffizienten-Linearisierungsablaufs gemäß Fig. 22,

Fig. 25 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Berechnungsablaufs gemäß Fig. 22 eines linearisierten Ansaugdrucks,

Fig. 26 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Solldrosselöffnungsbetrag-Berechnungsablaufs gemäß Fig. 21,

Fig. 27 eine grafische Darstellung einer Kennlinie zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einem Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag und einem Ansaugdruck gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 28 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Übergangssteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 29 ein Datenkennfeld zur Veranschaulichung einer Grundbrennstoffeinspritzzeit,

Fig. 30 ein Datenkennfeld zur Veranschaulichung einer Ventilschließungszeit eines Injektors,

Fig. 31 eine Kennlinie zur Veranschaulichung einer Abweichung eines Luft-Brennstoffverhältnisses bezüglich einer Änderung der Ansaugluftmenge gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 32 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer Drosselsteuerung in einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels.

Erstes Ausführungsbeispiel

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Brennkraftmaschine, der ein Luft-Brennstoffgemisch mittels eines Ansaugpfads 2 zugeführt wird. Ein Drosselventil 3 ist in der Mitte des Ansaugpfads 2 vorgesehen und wird mittels eines Gleichstrommotors (Drosselventilantriebseinrichtung) 4 als Betätigungsglied geöffnet und geschlossen, so daß eine das Drosselventil 3 durchlaufende Luftströmung in entsprechender Weise angepaßt wird. Ein Drosselöffnungswinkelsensor 5 ist am Drosselventil 3 vorgesehen zur Erfassung eines Drosselöffnungswinkels. Ein Beschleunigungspedalbetätigungspositionssensor 9 zur Erfassung eines Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags ist an einem Beschleunigungspedal 8 angeordnet. Ferner ist an einer Kurbelwelle 10 der Brennkraftmaschine 1 ein Drehwinkelsensor 11 angeordnet zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1. Ein Ansaugdrucksensor 12 ist im Ansaugpfad 2 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet zur Erfassung des Ansaugdrucks entsprechend einer durch den Ansaugpfad 2 strömenden Luftmenge, und ein Sauerstoffkonzentrationssensor 14 ist in einem Abgaskanal 13 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet zur Erfassung der Sauerstoffkonzentration im Abgaskanal 13. Ferner sind ein Wassertemperatursensor 15 zur Erfassung der Temperatur des Kühlwassers und ein Ansaugtemperatursensor 16 zur Erfassung der Temperatur der angesaugten Luft in den Ansaugpfad 2 stromauf des Drosselventils 3 im Ansaugpfad 2 vorgesehen. Ein Injektor (Brennstoffeinspritzeinrichtung, Brennstoffeinspritzventil) 17 ist vorgesehen zum Zuführen von Brennstoff in dem Ansaugpfad 2 der Brennkraftmaschine 1, ein Einlaßventil 18 ist vorgesehen zum Öffnen und Schließen einer Ansaugöffnung zum Einströmen von Luft in die Brennkammer der Brennkraftmaschine 1, und ein Auslaßventil 18 ist vorgesehen zum Öffnen und Schließen einer Auslaßöffnung zum Austreten des Abgases aus der Brennkammer der Brennkraftmaschine 1.

Eine elektronische Steuerungseinheit ECU 20 weist Verbindungen auf zum Empfangen eines Drosselöffnungswinkelsignals TA des Drosselöffnungswinkelsensors 5, eines Beschleunigungspedalbetätigungspositionssignals AP des Beschleunigungspedalbetätigungspositionssensors 9, eines Maschinendrehzahlsignals NE des Drehwinkelsensors 11, eines Ansaugdrucksignals PM des Ansaugdrucksensors 12, eines Sauerstoffkonzentrationssignals Ox des Sauerstoffkonzentrationssensors 14, eines Kühlwassertemperaturssignals THW des Wassertemperaturssensors 15 und eines Ansaugtemperatursignals THA des Ansaugtemperatursensors 16.

Gemäß Fig. 2 umfaßt die elektronische Steuerungseinheit 20 eine Zentraleinheit CPU 21, einen Festwertspeicher ROM 22 zum Speichern von Steuerungsprogrammen, einen Schreib-Lesespeicher RAM 23 zum Speichern verschiedener Daten, einen A/D-Wandler 24 (Analog/Digitalwandler) zum Umwandeln des Drosselöffnungswinkelssignals TA des Drosselöffnungswinkelsensors 5, des Beschleunigungsbetätigungspositionssignals AP des Beschleunigungsbetätigungspostitionssensors 9, des Ansaugdrucksignals PM des Ansaugdruckssensors 12, des Sauerstoffkonzentrationssignals Ox des Sauerstoffkonzentrationssensors 14, des Kühlwassertemperatursignals THW des Wassertemperatursensors 15 und des Ansaugtemperatursignal THA des Ansaugtemperatursensors 16 in jeweilige digitale Signale, eine Signalformungsschaltung 25 zum Formen der Signalform des Maschinendrehzahlsignals NE des Drehwinkelsensors 11, eine Ausgangsschaltung 26 zum Zuführen eines Stroms ITAEX zur Ansteuerung des Gleichstrommotors 4 des Drosselventils 3 um einen Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX, und einer Brennstoffeinspritzzeit TAU und eines Stroms ITAU zur Ansteuerung des Injektors 17, wobei die Werte mittels der Zentraleinheit CPU 21 auf der Basis verschiedener Informationen berechnet wurden.

In Fig. 3 wird zuerst eine Initialisierung in Schritt S100 gleichzeitig mit dem Zuführen von elektrischem Strom mittels eines (nicht gezeigten) Zündschalters durchgeführt. Bei dem Initialisierungsablauf werden beispielsweise variable Speicherbereiche im Schreib/Lesespeicher RAM 23 und dergleichen auf Anfangswerte gesetzt und Eingangssignale der verschiedenen Sensoren werden überprüft.

In Schritt S200 nach der Initialisierung wird die erfaßte Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP gemittelt (geglättet) mittels eines Beschleunigungspedalbetätigungspositions- Mittelungs- oder Glättungsablaufs, und es wird eine Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' zur vereinfachten Berechnung einer Brennstoffeinspritzmenge geschätzt. Der Steuerungsablauf geht sodann zu Schritt 300 über und es wird ein geschätzter Ansaugdruck PMSYM berechnet mittels eines Ansaugdruckschätzungsablaufs (Belastungsschätzungsablauf), bevor das Drosselventil 3 mit der gemittelten Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' und der Maschinendrehzahl NE und weiteren Parametern betätigt wird. Der Steuerungsablauf geht sodann zu Schritt S400 über und eine Brennstoffmenge in Übereinstimmung mit dem geschätzten Ansaugdruck PMSYM und anderen Parametern wird mittels eines Brennstoffsystem-Berechnungsablaufs berechnet. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S500 über, und eine Zeitbestimmung des Ansaugdrucks in Übereinstimmung mit der Brennstoffmenge für ein stöchiometrisches Luft-Brennstoffverhältnis (λ = 1) wird mittels eines Ansaugdruck-Zeit­ berechnungsablaufs berechnet. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S600 über und der Drosselwinkel des Drosselventils 3 wird in Umkehrung berechnet auf der Basis des geschätzten Ansaugdrucks, der einer Zeitkorrektur unterworfen wurde, und ein optimaler Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX wird mittels eines Drosselventilsollöffnungswinkel-Berechnungsablaufs berechnet, worauf die Schritt S200 bis S600 wiederholt durchgeführt werden.

Gemäß Fig. 4, die den Steuerungsablauf des Mittelns der Beschleunigungspedalbetätigungsposition gemäß Schritt S200 von Fig. 3 zeigt, wird die Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP gemäß Schritt S201 gelesen. Der Steuerungsablauf geht sodann zu Schritt S202 über und es wird bestimmt, ob ein Beschleunigungspedalbetätigungspositionsänderungsbetrag ΔAP einen vorbestimmten Wert α übersteigt (Fig. 5). Übersteigt der Beschleunigungsbetätigungspositionsänderungsbetrag ΔAP den vorbestimmten Wert α, dann geht der Steuerungsablauf zu Schritt S203 über und ein Stationärzustandsbestimmungszähler CCLR der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP wird gelöscht und auf "0" gesetzt. Der Steuerungsablauf geht sodann zu Schritt S204 über und ein Mittelungsablauf bezüglich der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP wird durchgeführt. Eine Übertragungsfunktion 1/(1+T.S) wird verwendet als Verfahren zur Mittelung (Glättung), und eine Zeitkonstante T dieser Funktion wird aus einem Datenkennfeld gemäß Fig. 20 auf der Basis des Aufwärmzustands (Aufwärmphase) der Brennkraftmaschine 1 eingestellt. Ist beispielsweise die Aufwärmphase der Brennkraftmaschine 1 beendet, dann wird die Zeitkonstante auf T = 248 ms eingestellt und es wird sodann der Steuerungsablauf zur Berechnung der gemittelten Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' bezüglich der tatsächlich erfaßten Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP durchgeführt. Ferner kann die Aufwärmphase (Warmlaufphase) der Brennkraftmaschine 1 erfaßt werden unter Berücksichtigung der Kühlwassertemperatur THW, der Öltemperatur oder dergleichen, oder kann aus einer abgelaufenen Zeitdauer (Anzahl der Zündungen, Anzahl der Brennstoffeinspritzungen, abgelaufene Zeitdauer oder dergleichen) nach dem Starten der Brennkraftmaschine 1 berechnet werden. In diesem Fall wird die gemittelte Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP', die mittels der Mittelung der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP berechnet wurde, in einem Speicherbereich für die gemittelte Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' des Schreib/Lesespeichers RAM 23 in der elektronischen Steuerungseinheit 20 gespeichert.

Durch die Einstellung der Zeitkonstante T in Abhängigkeit von der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine 1 kann ein Abwürgen der Brennkraftmaschine 1 bei einer niedrigen Temperatur derselben im Falle der Verwendung eines schweren Brennstoffs für ein System, das für normalen Brennstoff geeignet ist, verhindert werden. Hierbei ist der schwere Brennstoff im Vergleich zum normalen Brennstoff bezüglich seiner Verdampfungsfähigkeit und Vergaserfähigkeit schlechter, so daß das Luft-Brennstoffverhältnis magerer wird, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine 1 niedrig ist, und wobei diese Tendenz bei Durchführung einer abrupten Beschleunigung verstärkt wird. Ist somit die Temperatur der Brennkraftmaschine 1 niedrig, dann kann eine abrupte Beschleunigung durch eine Mittelung der Beschleunigungspedalbetätigungsposition durch Vergrößern der Zeitkonstante T vermindert werden und ein Abwürgen oder ein ungleichmäßiger Lauf der Brennkraftmaschine 1 kann auch dann verhindert werden, wenn ein schwerer Brennstoff verwendet wird.

Ist gemäß Schritt S202 der Beschleunigungspedalbetätigungsänderungsbetrag ΔAP gleich oder kleiner als der vor bestimmte Wert α, dann kann bestimmt werden, daß bei der Betätigung des Beschleunigungspedals die Steuerung des Drosselöffnungswinkels, der Brennstoffeinspritzung oder dergleichen nicht so schwierig ist, daß die Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP eine Mittelung (Glättung) erfordert, wobei entsprechend der Steuerungsablauf zu einem Schritt S205 übergeht und der Stationärzustandsbestimmungszähler CCLR um "1" hochgezählt wird. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S206 über, und es wird bestimmt, ob der Stationärzustandsbestimmungszähler CCLR einen vorbestimmten Wert B überschreitet (Fig. 5). Überschreitet der Stationärzustandsbestimmungszähler CCLR den vorbestimmten Wert β, wird bestimmt, daß sich eine Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP in einem stabilen (gleichförmigen) Zustand befindet und der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S207 und einer Überlaufverarbeitung über, in welcher der Stationärzustandsbestimmungszähler CCLR geändert wird durch Addieren von "1" zu dem vorbestimmten Wert β und der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S208, über und eine ungemittelte Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP wird in der vorliegenden Form im Speicherbereich für die gemittelte Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' des Schreib/Lesespeichers 23 in der elektronischen Steuerungseinheit 20 gespeichert. Ist der Stationärzustandsbestimmungszähler CCLR gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert β, dann geht ferner der Steuerungsablauf zu Schritt S204 über und der Mittelungsablauf (Glättungsablauf) bezüglich der vorstehend beschriebenen Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP wird durchgeführt.

Gemäß dem Steuerungsablauf von Fig. 4 wird die Ansaugdruckschätzung gemäß Schritt S300 in Fig. 3 gemäß der Darstellung in Fig. 6 durchgeführt. In diesem Fall ist der geschätzte Ansaugdruck ein Ansaugdruck bezüglich der geglätteten Beschleunigungspedalbetätigungsposition, d. h. ein Ansaugdruck, bei dem das Drosselventil 3 auf der Basis der geglätteten Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' gesteuert wird.

Gemäß Fig. 6 werden zuerst in Schritt S301 Parameter wie die Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP', die durch Mittelung der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP gewonnen wird, die Maschinendrehzahl NE, die Ansaugtemperatur THA und dergleichen eingelesen. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S302 über und ein Ablauf zur Berechnung der Luftmenge Gin, die einen (nicht gezeigten) Druckausgleichsbehälter durchströmt, wird durchgeführt. Gemäß dem Ablauf zur Berechnung der Luftmenge Gin, die den Druckausgleichsbehälter durchströmt, wird eine Luftmenge Ginα (Gin kg/sec) zum Durchströmen des Drosselventils 3 zuerst gemäß der nachfolgenden Gleichung (1) in Schritt S311 des Unterprogramms von Fig. 7 berechnet.

wobei PA ein atmosphärischer Druck (in PA) ist, S ein Durchflußquerschnitt (in M²) ist, κ das Verhältnis der spezifischen Wärme ist, R die Gaskonstante (in J/(kg.K) und T die Ansaugtemperatur (in K) ist.

Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S312 über wobei die Luftmenge Gin (in kg/sec) zum Durchströmen des Druckausgleichbehälters berechnet wird durch Addieren einer Leckluftmenge C2 (in kg/sec) zur Luftmenge Ginα, die das Drosselventils 3 durchströmt, worauf der Steuerungsablauf zum Unterprogramm gemäß Fig. 6 und einem Schritt S303 zurückkehrt, in welchem eine Luftmenge Gout (in kg/sec), die in jeden Zylinder strömt, gemäß der nachfolgenden Gleichung (2) berechnet wird.

wobei NE die Maschinendrehzahl (in 1/min), PE den Abgasdruck, d. h. den atmosphärischen Druck (PA, N/M²), ε das Kompressionsverhältnis, κ das Verhältnis der spezifischen Wärme, C3: Vc/(2×60×R×T) und Vc die gesamte Abgasmenge (in m³) bezeichnet.

Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S304 über und eine Änderung des Ansaugdrucks ΔPM (Differentialwert des Ansaugdrucks PM) wird gemäß der nachfolgenden Gleichung (3) berechnet.

ΔPM=dPM/dt={(Gin-Gout)/V}κRT 3.

wobei PM den Ansaugdruck (Pa, N/m²), t die Zeit (sec), Gin die durch einen Druckausgleichsbehälter strömende Luftmenge (kg/sec), Gout die in den Zylinder einströmende Luftmenge (kg/sec), V das Volumen des Druckausgleichsbehälters (in m³), κ das Verhältnis der spezifischen Wärme, R die Gaskonstante [(J/kg K), Nm/(kgK)] und T die Ansaugtemperatur (in K) bezeichnet.

Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S305 über und die Änderung im Ansaugdruck ΔPM wird (nach jeder kleinen Zeitdauer Δt) aufsummiert, wobei der geschätzte Ansaugdruck PMSYM (Fig. 19A) berechnet wird.

Der Brennstoffsystem-Berechnungsablauf gemäß Schritt S400 in Fig. 3 wird entsprechend Fig. 8 durchgeführt, wobei eine Brennstoffeinspritzzeit TAU, die für die Luft-Brennstoffverhältnissteuerung erforderlich ist, unter Bezugnahme auf die Ausgangsspannung des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 berechnet wird.

Bei der Luft-Brennstoffverhältnissteuerung wird eine Grundbrennstoffeinspritzzeit TAU berechnet auf der Basis der Maschinendrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM, und eine Korrektur auf der Basis der Wassertemperatur, des atmosphärischen Drucks und dergleichen, die den Verbrennungszustand der Brennkraftmaschine 1 beeinflussen, sowie eine Rückkopplungssteuerung auf der Basis der Sauerstoffkonzentration im Abgaskanal 13 nach der Verbrennung werden durchgeführt. Die Rückkopplungssteuerung wird durchgeführt zur Korrektur einer Abweichung infolge individueller Unterschiede, Änderungen im Verlauf der Zeit (Alterung) oder dergleichen der Brennkraftmaschine 1. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird zuerst bestimmt, ob die Rückkopplungssteuerung mittels des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 im Abgaskanal 13 möglich ist. Hierbei wird der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 nur bei einer erhöhten oder größeren Temperatur aktiviert, wobei unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine 1 das Sauerstoffkonzentrationssignal Ox des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 bei der Luft-Brennstoffverhältnissteuerung nicht verwendet werden kann. Eine Bereitschaftsmarke XACT zur Angabe, ob der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 aktiviert ist, wird verwendet, wobei die Bereitschaftsmarke (Aktivierungsmarke) XACE durch die Initialisierung auf "0" und zum Zeitpunkt der Aktivierung auf "1" gesetzt wird.

In Fig. 8 wird zuerst in Schritt S401 bestimmt, ob die Bereitschaftsmarke XACT des im Abgaskanal 13 angeordneten Sauerstoffkonzentrationssensors 14 auf "0" gesetzt ist. Wurde der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 noch nicht aktiviert, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S402 über und es wird bestimmt, ob das Sauerstoffkonzentrationssignal Ox des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 gleich oder größer ist als 0.5 V (stöchiometrisches Luft-Brennstoffverhältnis, λ = 1). Im wesentlichen werden hierbei 0 V als Sauerstoffkonzentrationssignal Ox mittels des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 ausgegeben, bis dieser aktiviert ist. Wurde der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 aktiviert, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, dann wird im wesentlichen eine Spannung von 1.0 V in dem Fall ausgegeben, daß bestimmt wird, daß eine Luftüberschußrate λ auf einen kleineren Wert als den vorbestimmten Bezugswert gesunken ist (Bestimmung des fetten Zustands, kleiner als λ = 1), und es wird im wesentlichen eine Spannung von 0 V in dem Fall ausgegeben, daß λ auf einen Wert bestimmt wird, der gleich oder größer als der vorbestimmte Bezugswert ist (Bestimmung des mageren Zustands, größer als λ = 1). Wird somit die Brennkraftmaschine 1 bei einer niedrigen Temperatur gestartet, dann erfolgt die Steuerung der Brennkraftmaschine 1 mit einem Luft-Brennstoffverhältnis im angereicherten (fetten) Zustand, und die Bestimmung der Aktivierung des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 wird durchgeführt, ob das Sauerstoffkonzentrationssignal Ox gleich oder größer als 0.5 V ist, wodurch das Kriterium der Aktivierung bestimmt ist.

Im nachfolgenden Schritt S402 geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S403 über, und ein Aktivierungszähler CACT zur Messung einer Stabilisationszeitdauer wird um "+1" hochgezählt, da auch in dem Fall, daß das Sauerstoffkonzentrationssignal Ox gleich oder größer als 0.5 V ist, das Signal noch nicht stabil sein kann. Nachfolgend geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S404 über, und es wird bestimmt, ob der Aktivierungszähler CACT gleich oder größer als ein eingestellter Wert KACT in Abhängigkeit von der Stabilisierungszeitdauer ist. Ist das Kriterium gemäß Schritt S404 erfüllt, dann wird bestimmt, daß der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 aktiviert ist, und der Steuerungsablauf geht zu Schritt S405 über, wobei die Bereitschaftsmarke (Aktivierungsmarke) XACT auf "1" gesetzt wird. Wird bestimmt, daß bereits in Schritt S401 der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 aktiviert ist, dann weist die Bereitschaftsmarke XACT den Wert "1" auf, und die Schritte S402 bis S405 werden übersprungen.

Auch wenn der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 aktiviert wurde kann die Rückkupplungssteuerung nicht nur durch die Aktivierung des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 durchgeführt werden. Als weitere Bedingung zur Durchführung der Rückkopplungssteuerung wird in Schritt S406 bestimmt, ob die mittels des in der Brennkraftmaschine 1 angeordneten Wassertemperatursensors 15 erfaßte Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als 20°C ist. Ist das Kriterium gemäß Schritt S406 erfüllt, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S407 über und eine Rückkopplungsfreigabemarke XFB wird auf "1" gesetzt. Ist das Kriterium von Schritt S403 nicht erfüllt oder ist das Kriterium von Schritt S404 nicht erfüllt, dann wird die Bereitschaftsmarke XACT zur Bestätigung des Sachverhalts in Schritt S408 auf "0" gesetzt.

Nach Verarbeitung des Schritts S408 oder bei Nichterfüllung des Kriteriums von Schritt S406 geht der Steuerungsablauf zu Schritt S409 über und die Rückkopplungsfreigabemarke XFB wird auf "0" gesetzt. Nach Einstellung der Rückkopplungsfreigabemarke XFB in Schritt S407 oder Schritt S409 wird die Maschinendrehzahl NE in Schritt S410 gelesen, und es wird der aus der gemittelten Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' berechnete geschätzte Ansaugdruck PMSYM in Schritt S411 gelesen. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S412 über und eine Grundbrennstoffeinspritzzeit TP wird derart berechnet, daß λ = 1 gilt (im voraus experimentell auf der Basis der Maschinendrehzahl NE und des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM als Parameter mittels des in Fig. 10 gezeigten Datenkennfelds). Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S413 über und ein Kühlwasserkorrekturkoeffizient FTHW wird auf der Basis der Kühlwassertemperatur THW berechnet, und ein Ansaugtemperaturkorrekturkoeffizient FTHA wird auf der Basis der Ansaugtemperatur THA berechnet, u.s.w. Der Steuerungsablauf geht nun zu einem Schritt S414 über und die Brennstoffeinspritzzeit TAU wird berechnet durch Multiplizieren der Grundbrennstoffeinspritzzeit TP mittels des Kühlwassertemperaturkorrekturkoeffizienten FTHW, des Ansaugtemperaturkorrekturkoeffizienten FTHA und dergleichen. Obwohl bei den Korrekturkoeffizienten optimale, experimentell bestimmte Werte verwendet werden, können diese Werte unter Verwendung eines Datenkennfelds oder einer vorbestimmten Berechnungsgleichung berechnet werden. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S415 über und es wird bestimmt, ob die Rückkopplungsfreigabemarke XFB den Wert "1" aufweist. Ist die Bedingung der Durchführung der Rückkopplungssteuerung erfüllt, dann ist das Kriterium gemäß Schritt S415 erfüllt und der Steuerungsablauf geht zu Schritt S416 über. In Schritt S416 wird die in Schritt S414 berechnete Brennstoffeinspritzzeit TAU mittels eines Rückkopplungskorrekturwerts FAF (Luft-Brennstoffverhältniskorrekturkoeffizient) multipliziert.

Der Rückkopplungskorrekturwert FAF wird gemäß der Darstellung in Fig. 11 berechnet. Im einzelnen wird eine Steuerung, bei der die Brennstoffeinspritzzeit TAU vergrößert wird, wenn das Luft- Brennstoffverhältnis mager ist, die Brennstoffeinspritzmenge beginnt, sich zu vermindern, wenn das Luft-Brennstoffverhältnis von der mageren Seite zur fetten Seite übergeht und die Brennstoffeinspritzmenge beginnt, sich zu vergrößern, wenn das Luft-Brennstoffverhältnis erneut von der fetten Seite zur mageren Seite übergeht, wiederholt unter Bezugnahme auf das Sauerstoffkonzentrationssignal Ox im Abgaskanal 13 durchgeführt.

Zur Bildung des Rückkopplungskorrekturwerts FAF mit einem Wert von 1.0 als Basispunkt wird eine Marke XOx in Abhängigkeit davon gebildet, ob das Sauerstoffkonzentrationssignal Ox des Sauerstoffkonzentrationssensors 14 auf der fetten Seite von 0.5 V liegt, und es wird eine Marke XOxM in der Weise gebildet, daß eine Verzögerungszeit TDL1 auf der Anstiegsseite des Umkehrpunkts der Marke XOx sowie eine Verzögerungszeit TDL2 auf der Abfallseite desselben gebildet wird. Auf der Basis der verzögerten Marke XOxM wird ein vorbestimmter Integralwert INT1 für eine Integralsteuerung auf der mageren Seite addiert zur Vergrößerung des Rückkopplungskorrekturfaktors FAF, und ein vorbestimmter Integralwert INT2 für eine Integralsteuerung auf der fetten Seite wird addiert zur Verminderung des Rückkopplungskorrekturfaktors FAF. Zur Verbesserung der Reaktion (Antwort) und zur Verhinderung von Änderungen des Luft-Brennstoffverhältnisses bei der Rückführung der Marke XOxM zur Anstiegsseite, wird der Rückkopplungskorrekturwert FAF mit einem Sprungwert SKP1 für eine Proportionalsteuerung addiert und springt zur Verminderungsseite, und wenn umgekehrt die Marke XOxM zur abfallenden Seite zurückgeführt wird, wird der Rückkopplungskorrekturfaktor FAF mit einem Sprungwert SKP2 addiert zur proportionalen Steuerung und springt zur Vergrößerungsseite.

Die Verzögerungswerte TDL1 und TDL2, die Integralwerte INT1 und INT2 und die Sprungwerte SKP1 und SKP2 sind angemessene Werte, die jeweils entsprechend durch Experimente derart bestimmt sind, daß die vorstehenden Faktoren einer Abweichung infolge individueller Unterschiede der Maschinen und Änderungen im Verlauf der Zeit oder dergleichen ausgeglichen werden können. Ist die Rückkopplungssteuerung gemäß Schritt S405 in Fig. 8 nicht erlaubt, dann wird die in Schritt S414 berechnete Brennstoffeinspritzzeit TAU in der vorliegenden Form als endgültige Brennstoffeinspritzzeit TAU verwendet. Die Verwendung der Brennstoffeinspritzzeit TAU, die nicht mit einem Rückkopplungskorrekturfaktor FAF multipliziert wird, kennzeichnet die Durchführung einer Steuerung in offener Schleife.

Eine Einspritzstartzeit und eine Einspritzbeendigungszeit werden bezüglich des Injektors 17 (Brennstoffeinspritzventil) und während der Zeitdauer, während der die Brennstoffeinspritzung durch den Injektors 17 erzielt wird eingestellt. Ferner ist bei der Brennstoffeinspritzung die Einspritzbeendigungszeit im voraus zu bestimmen in Abhängigkeit vom Verbrennungszyklus der Brennkraftmaschine 1, und die Einspritzstartzeit wird in Abhängigkeit von der Einspritzbeendigungszeit eingestellt.

In Schritt S421 gemäß Fig. 12 wird die Maschinendrehzahl NE eingelesen und es wird der geschätzte Ansaugdruck PMSYM in Schritt S422 eingelesen, und danach geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S423 über, und eine Ventilschließungszeit PINJCL des Injektors 17 wird unter Verwendung eines in Fig. 13 gezeigten Datenkennfelds berechnet. Sodann geht der Steuerungsablauf zu Schritt S424 über und eine Ventilöffnungszeit PINJOP wird berechnet durch Addieren der Brennstoffeinspritzzeit TAU zur Ventilschließungszeit PINJCL. Gemäß der Darstellung in Fig. 14 werden unter Verwendung des Werts T180, der eine Zeit darstellt, ein Kurbelwellenwinkel von 180°CA, der ein Signalintervall des Bezugssignals T180 für jeden Zylinder darstellt, und eine Ventilöffnungszeit TOP gebildet durch eine Zeitdauer, die durch Subtrahieren der Ventilöffnungszeit PINJOP von der Zeit T180 erhalten wird.

Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S425 über, und es wird bestimmt, zu welchem Zylinder die Grundzeitdauer des Injektors 17 gehört. Dieses Unterprogramm wird beendet, wenn die Kriterien des Schritts S425 nicht erfüllt sind. Gehört die Grundzeitdauer zu einem bestimmten Zylinder, dann ist das Kriterium gemäß Schritt S425 erfüllt, wie es entsprechend der Bezugssignale des betreffenden Zylinders und einer Ansteuerungssequenz des Injektors 17 in der Darstellung in Fig. 15 gezeigt ist, und der Injektor 17 wird in Verbindung mit dem Zylinder ausgewählt, worauf der Steuerungsablauf zu Schritt S426 übergeht und die Ventilöffnungszeit TOP berechnet wird durch Subtrahieren der Ventilöffnungszeit TINJOP von dem Bezugssignal T180. Nachfolgend werden in Schritt S427 ein Ventilöffnungszeitgeber zur Ansteuerung des Öffnens des Injektors 17 eingestellt und in Schritt S428 ein Ventilschließungszeitgeber zum Ansteuern des Schließens des Injektors 17 eingestellt. Auf diese Weise wird durch entsprechende Unterbrechungen der Zeit (Interrupt) eine Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Brennstoffeinspritzzeit TAU mittels des Injektors 17 in den Ansaugkanal 2 der Brennkraftmaschine 1 von der Ventilöffnungszeit TOP an eingespritzt.

Nachstehend wird der Ansaugdruckzeitberechnungsablauf (Schätzungsbelastungskorrekturablauf) gemäß Schritt S500 in Fig. 3 durchgeführt. Gemäß Fig. 16 wird in Schritt S501 die Brennstoffeinspritzzeit TAU eingelesen. Nachfolgend geht der Steuerungsablauf zu Schritt S502 über und eine Zeitdauer TBASE, die erforderlich ist vom Schließen des Injektors 17 zum Öffnen des Einlaßventils 18 wird berechnet. In diesem Fall erfolgt die zeitliche Steuerung der Brennstoffeinspritzung mittels des Unterprogramms durch die Ventilschließungszeit des Injektors 17 (Ventilsschließungszeit PINJCL des Injektors 17, die in Schritt S423 gemäß Fig. 12 aus dem Datenkennfeld von Fig. 13 berechnet wurde, und die erforderliche Zeitdauer TBASE wird berechnet durch eine Phasendifferenz zwischen der Sollventilschließungszeit des Injektors 17 und der Ventilschließungszeit des Einlaßventils 18, die durch das Nockenwellenprofil der Brennkraftmaschine 1 bestimmt ist (Ventil 17). Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S503 über und eine weitere erforderliche Zeitdauer FTIME (Ventilschließungsverzögerungszeit oder dergleichen) wird berechnet, worauf der Steuerungsablauf zu einem Schritt S504 übergeht und eine Verzögerungszeit TDLY berechnet wird von einem Zeitpunkt der Berechnung der Brennstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt des Schließens des Einlaßventils 18, der ein Zeitpunkt ist zur Bestimmung einer zuzuführenden Gasgemischmenge in die Zylinder, in dem die Brennstoffeinspritzzeit TAU, die erforderliche Zeitdauer TBASE und die erforderliche Zeitdauer FTIME addiert werden. In diesem Fall ist der Wert des Sollansaugdrucks PM, der durch Korrigieren des in der Brennstoffsystemberechnung verwendeten Ansaugdrucks PM mittels der Verzögerungszeit TDLY berechnet wurde, der an die Brennstoffeinspritzung angepaßte Ansaugdruck PM.

Der Schritt S600 gemäß Fig. 3, in welchem der Drosselventilsollöffnungswinkel berechnet wird, ist in den Fig. 18, 19A und 19C gezeigt. Im einzelnen zeigt Fig. 19A einen Steuerungsablauf für die gemittelte Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' bezüglich der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP, und den geschätzten Ansaugdruck PMSYM bezüglich des Ansaugdrucks PM, wenn eine Drosselsteuerung durchgeführt wird. Die Fig. 19B und 19C zeigen Einzelheiten eines Intervalls zwischen einem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt t2 gemäß Fig. 19A. Fig. 19B zeigt eine Situation des Auftretens eines bekannten Fehlers beim Lesen des Ansaugdrucks, und Fig. 19C zeigt eine Situation des Anpassens des geschätzten Ansaugdrucks vor einer Mittelung und nach einer Mittelung der Beschleunigungspedalbetätigungsposition, Ferner bezeichnet der Zeitpunkt t1 einen Zeitpunkt zur Beendigung der Berechnung der Brennstoffeinspritzzeit TAU, und dem Zeitpunkt t2 bezeichnet einen Zeitpunkt des Schließens des Einlaßventils 18.

In Fig. 18 wird im Schritt S601 die Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP eingelesen. Der teuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S602 über und es wird bestimmt, ob der Beschleunigungspedalbetätigungspositions- Änderungsbetrag ΔAP einen vorbestimmten Wert α übersteigt. Ist der Beschleunigungspedalbetätigungspositions-Änderungsbetrag ΔAP größer als der vorbestimmte Wert α, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S603 über und es erfolgt die Berechnung eines geschätzten Ansaugdrucks PMSYM2, der gebildet wird durch Korrigieren des in Schritt S300 des Grundprogramms von Fig. 3 berechneten geschätzten Ansaugdrucks PMSYM durch die Verzögerungszeit TDLY (Fig. 19C). Ist der Beschleunigungspedalbetätigungspositions-Änderungsbetrag ΔAP gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert α, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S604 über und der in Schritt S300 des Grundprogramms gemäß Fig. 3 berechnete geschätzte Ansaugdruck PMSYM wird als geschätzter Ansaugdruck PMSYM2 in der vorliegenden Form verwendet und die Korrektur der Ansaugdruckzeiten wird nicht durchgeführt.

Nach der Verarbeitung der Schritte S603 oder S604 geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S605 über und der Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX wird in der Weise berechnet, daß der geschätzte Ansaugdruck PMSYM2 gebildet wird durch Verwenden der Gleichung des Zustands des Gases zur Berechnung des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM und Berechnen eines umgekehrten Ablaufs, d. h. durch den Ablauf des Berechnens des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM2 → der den Druckausgleichbehälter durchströmenden Luftmenge Gin → der durch das Drosselventil strömenden Luftmenge Ginα → der Strömungsquerschnittsfläche S → des Drosselventilsollöffnungswinkels TAEX. Ferner wird der Gleichstrommotor 4 des Drosselventils 3 durch Durchführen einer Rückkoppelungssteuerung auf der Basis des Drosselöffnungswinkelssignals TA des Drosselöffnungswinkelsensors 5 in der Weise angesteuert, daß der Drosselventilöffnungswinkel TA zu dem Sollöffnungswinkel TAEX gesteuert wird.

Ändert sich die Beschleunigungspedalbetätigungsposition entsprechend der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP gemäß Fig. 19A, dann wird bei der Drosselsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die gemittelte (geglättete) Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' berechnet, indem in Schritt S200 von Fig. 3 die Beschleunigungspedalbetätigungsposition einem Mittelungsablauf unterzogen wird. Ferner wird der Ansaugdruck mittels des Ansaugdruckschätzungsablauf in Schritt S300 von Fig. 3 geschätzt, wenn der Drosselöffnungswinkel auf der Basis der gemittelten Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' gesteuert wird. Ferner wird der Solldrosselöffnungswinkel TAEX berechnet zur Bereitstellung oder zum Erzielen des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM, und der Drosselöffnungswinkel wird in Abhängigkeit von dem Drosselventilsollöffnungswinkel Berechnungsablauf gemäß Schritt S600 von Fig. 3 gesteuert. Im Brennstoffsystemberechnungsablauf von Schritt S400 in Fig. 3 wird gemäß der Darstellung in Fig. 19C die Brennstoffeinspritzmenge (Brennstoffeinspritzzeit) TAU auf der Basis des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM berechnet. Somit kann auch bei der komplizierten Beschleunigungspedalbetätigung gemäß der Darstellung in den Fig. 19A bis 19C die Brennstoffeinspritzsteuerung mit einem minimalen Fehler des Lesens des Ansaugdrucks, wie es in Fig. 19B gezeigt ist durchgeführt werden, d. h. ohne Störungen des Luft-Brennstoffverhältnisses. Ferner wird vorzugsweise der Sollöffnungswinkelberechnungsablauf des Drosselventils 3 nach dem Brennstoffsystemberechnungsablauf durchgeführt. Bei der vorherigen Durchführung des Brennstoffsystemberechnungsablaufs wird somit der in Schritt S500 von Fig. 3 verarbeitete Ansaugdruckzeitberechungsablauf durchgeführt, und der geschätzte Ansaugdruck PMSYM wird unter Berücksichtigung der Verzögerungszeit TDLY beim Zuführen der im Brennstoffsystemberechnungsablauf berechneten Brennstoffmenge vom Injektor 17 zum Brennkraftmaschine 1 korrigiert, und im DroSselventilsollöffnungswinkel-Berechnungsablauf von Schritt S600 kann der Solldrosselöffnungswinkel TAEX des Drosselventils 3 auf der Basis des korrigierten Ansaugdrucks PMSYM2 berechnet werden. Auf diese Weise kann das Luft-Brennstoffverhältnis ferner genau gesteuert werden. Obwohl gemäß dem Ausführungsbeispiel lediglich der Drosselventilöffnungswinkel gesteuert wurde, kann in einem System mit einem Leerlaufsteuerungsventil (ISC-Ventil) die Steuerung unter Verwendung des ISC-Ventils zur Bereitstellung des geschätzten Ansaugdrucks durchgeführt werden.

Obwohl gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Gleichstrommotor 4 als Betätigungsglied zum Öffnen und Schließen des Drosselventils 3 verwendet wird, kann anstelle dieses Motors auch ein Schrittmotor verwendet werden.

Obwohl gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel der Ansaugdruck aus der Beschleunigungspedalbetätigungsposition geschätzt wurde, kann in einem System mit einem Luftdurchflußmesser bei Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge auf der Basis der Ansaugluftmenge und der Maschinendrehzahl die Ansaugluftmenge aus der Beschleunigungspedalbetätigungsposition geschätzt werden. In diesem Fall kann in gleicher Weise wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Brennstoffmenge auf der Basis der geschätzten Ansaugluftmenge berechnet werden, und der Solldrosselöffnungswinkel kann auf der Basis der geschätzten Ansaugluftmenge berechnet werden, die unter Berücksichtigung einer Verzögerung bei der Brennstoffzufuhr oder dergleichen korrigiert wird.

Zweites Ausführungsbeispiel

In Fig. 21, die das zweite Ausführungsbeispiel zeigt, wird zuerst in Schritt S100 ein Initialisierungsablauf gleichzeitig mit dem Starten der elektrischen Leistungszufuhr durch Einschalten des (nicht gezeigten) Zündschalters durchgeführt. Bei diesem Initialisierungsablauf werden beispielsweise veränderliche Speicherbereiche des Schreib/Lesespeichers RAM 23 und dergleichen auf Anfangswerte gesetzt und Eingangssignale verschiedener Sensoren werden überprüft.

Nach dem Initialisierungsablauf von Schritt S100 wird in Schritt S300 der Ansaugdruck PMSYM vor einer Betätigung des Drosselventils 3 entsprechend einer Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP, der Maschinendrehzahl NE und dergleichen als Parameter geschätzt. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S700 und ein linearer Anstieg eines Sollansaugdrucks wird auf der Basis des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM durch einen Ansaugdrucklinearisierungsablauf (Korrektur der geschätzten Belastung) berechnet. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S600', und der optimale Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX des Drosselventils 3 wird auf der Basis des Sollansaugdrucks mittels eines Drosselventilsollöffnungswinkel- Berechnungsablaufs (Drosselöffnungswinkelsteuerung) zur Realisierung des linearisierten Ansaugdrucks berechnet. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S400 über und die Brennstoffmenge wird in Übereinstimmung mit dem linearisierten Ansaugdruck mittels des Brennstoffsystemberechnungsablaufs (Brennstoffmengenberechnung) berechnet, worauf die Schritte S300, S700, S600' und S400 wiederholt durchgeführt werden. Das Unterprogramm des Ansaugdrucklinearisierungsablaufs gemäß Schritt S700 von Fig. 21 ist in den Fig. 22 bis 25 gezeigt. In einem Schritt S701 von Fig. 22 wird bestimmt, ob der Beschleunigungspedalbetätigungspositionsänderungsbetrag ΔAP einen vorbestimmten Wert α übersteigt. In diesem Fall stellt der vorbestimmte Wert α einen Bezugswert dar zur Bestimmung, ob das Anstiegsverhalten des Ansaugdrucks PM eine Linearisierung des Ansaugdrucks PM erfordert. Ist das Kriterium gemäß Schritt S701 nicht erfüllt, dann ist das Unterprogramm beendet. Ist das Kriterium gemäß Schritt S701 jedoch erfüllt, geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S702 über und eine Ansaugdrucklinearisierungsablauf-Freigabemarke XACC wird eingestellt (XACC = 1). Der Steuerungsablauf geht zu einem Schritt S703 über und ein gesättigter Ansaugdruck PMMAX, bezüglich dessen der Ansaugdruck PM für eine Konvergenz geschätzt wird, wenn der Drosselöffnungswinkel TA in Verbindung mit der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP erhalten wird, wird mittels des Sättigungsansaugdruck-Berechnungsablaufs berechnet.

Bei dem Sättigungsansaugdruckberechnungsprogramm, das im einzelnen in Fig. 23 gezeigt ist, wird in Schritt S711 ein in einem stationären Zustand stabilisierter Ansaugdruck PMCNT berechnet, indem aus dem Datenkennfeld mit einer Beziehung zwischen der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP und der Maschinendrehzahl NE als Parameter der Wert abgeleitet wird. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S712 über, und es wird bestimmt, ob ein Änderungsbetrag ΔPMCNT des Ansaugdrucks PMCNT, der durch Differenzieren des Ansaugdrucks PMCNT erhalten wird, gleich oder niedriger als ein Wert γ ist, und sich die Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP in einem stabilisierten Zustand befindet. Ist das Kriterium gemäß Schritt S712 nicht erfüllt und wird ein Beschleunigungsbefehl ausgegeben, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S713, in welchem eine Beschleunigungsbefehlzustandsmarke C auf "0" eingestellt wird, durch welche das Unterprogramm beendet ist.

Ist jedoch das Kriterium gemäß Schritt S712 erfüllt und wird bestimmt, daß sich die Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP in einem stabilisierten Zustand befindet (der Ansaugdruck PMCNT befindet sich ebenfalls in einem stabilisierten Zustand), dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S714 über und es wird bestimmt, ob sich der Zustand der Beschleunigungsbefehlszustandsmarke C während einer vorherigen Zeitdauer zum ersten Mal auf den stabilisierten Zustand C = 0 zum gegenwärtigen Zeitpunkt geändert hat. Ist das Kriterium gemäß Schritt S714 nicht erfüllt, dann ist das Unterprogramm beendet. Ist das Kriterium gemäß Schritt S714 erfüllt, dann gilt für die Beschleunigungsbefehlszustandsmarke C = 0, und der Beschleunigungsbefehl hat sich zum ersten Mal zum gegenwärtigen Zeitpunkt zum Stabilisierungsbefehl geändert, und der Steuerungsablauf geht zu Schritt S715 über, in welchem der gesättigte Ansaugdruck PMMAX berechnet wird durch Subtrahieren des Ansaugdrucks PMINT vor dem Beschleunigungsbefehl von dem Ansaugdruck PMCNT. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S716 über, wobei der stabilisierte Zustand in Verbindung mit der Beschleunigungsbefehlszustandsmarke C eingestellt wird (C = 1).

Nach der Sättigungsansaugdruckberechnung in Schritt S703 in Fig. 23 wird gemäß Schritt S704 der in Fig. 24 im einzelnen gezeigte Linearisierungskoeffizientenberechnungsablauf gemäß den Fig. 27 und 28 durchgeführt. Ferner wird in Schritt S721 bestimmt, ob die Ansaugdrucklinearisierungsablauf- Bereitschaftsmarke XACC gesetzt ist (XACC = 1). Das Unterprogramm wird beendet, wenn das Kriterium von Schritt S721 nicht erfüllt ist. Ist das Kriterium von Schritt S721 erfüllt, dann wird bestimmt, das ein Linearisierungsablauf des Ansaugdrucks freigegeben ist, und der Steuerungsablauf geht zu einem Schritt S722 über und ein Nachbeschleunigungszähler zum Zählen einer Zeitdauer von einem Beschleunigungspunkt an wird um "+1" hochgezählt. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S723 über und ein Ansaugdruckwert wird berechnet durch Addieren eines Ansaugdrucks PMINT (Ansaugdruck PMINT ist in diesem Fall ein Offset-Wert, der dem Ansaugdruck entspricht) vor dem Beschleunigungsbefehl mit dem Mittelpunkt des gesättigten Ansaugdrucks PMMAX, in Richtung dessen der Ansaugdruck PM geschätzt wird für eine Konvergenz nach der Beschleunigung, wobei der Ansaugdruckwert in einem Register A gespeichert wird. In diesem Fall wird bezüglich des Mittelpunkts des gesättigten Ansaugdrucks PMMAX, wenn das Drosselventil 3 tatsächlich einer linearen Änderung unterliegt, die Anstiegskurve des Ansaugdrucks PM ungefähr entsprechend einer regulären Sinuskurve geändert, so daß der Mittelpunkt der Anstiegskurve des Ansaugdrucks PM der einzige Punkt ist, der mit dem linearisierten Ansaugdrucks PM übereinstimmt, und die Anstiegsgeschwindigkeit des linearisierten Ansaugdrucks PMRNA kann durch Verbinden dieses Punkts und des Beschleunigungspunkts (Fig. 27) berechnet werden.

Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S724 über und es wird bestimmt, ob der geschätzte Ansaugdruck PMSYM gleich oder größer als der im Register A gespeicherte Ansaugdruck ist. Ist das Kriterium gemäß Schritt S724 nicht erfüllt und erreicht der geschätzte Ansaugdruck PMSYM nicht den Mittelpunkt, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S725 über, wobei ein Linearisierungskoeffizient fRNA zur Linearisierung des Anstiegs des Ansaugdrucks auf "1" gesetzt wird, und der Steuerungsablauf geht zu einem Schritt S726 über, bei dem ein Linearisierungszeitgeber CRNA des Ansaugdrucks PM zur Initialisierung auf "0" zurückgesetzt wird.

Ist hingegen das Kriterium gemäß Schritt S724 erfüllt und erreicht der geschätzte Ansaugdruck PMSYM den Mittelpunkt, dann geht der Steuerungsablauf zu Schritt S727 über und der Linearisierungskoeffizient fRNA wird berechnet durch Teilen der Abweichung PMMAX/2 des Ansaugdrucks PM im Mittelpunkt durch den Nachbeschleunigungszähler t. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S728 über und der Nachbeschleunigungszähler t wird um "-1" vermindert (der Wert t wird nach PMSYM≧A gehalten).

In Schritt S705 gemäß Fig. 22 wird der Ablauf zur Berechnung eines linearisierten Ansaugdrucks PMRNA mittels des in Fig. 25 gezeigten Steuerungsablaufs (Programm) durchgeführt. In Schritt S731 wird ein Vorbeschleunigungsansaugdruck PMINT zu dem gesättigten Ansaugdruck PMMAX addiert und der geschätzte Ansaugdruck PMSYM (Fig. 27), der für eine Konvergenz nach der Beschleunigung geschätzt wird, wird im Register A gespeichert. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S732 über, wobei der Linearisierungskoeffizient CRNA mittels eines Linearisierungszeitgebers CRNA multipliziert wird, und der Vorbeschleunigungsansaugdruck PMINT wird zu dem Ergebnis der Multiplikation addiert, und der Ansaugdruck erhält einen Offset, durch welchen ein linearisierter Ansaugdruck PMRNA berechnet wird. Der Steuerungsablauf geht sodann zu einem Schritt S733 über, in welchem der Linearisierungszeitgeber CRNA um "1" hochgezählt wird. Der Linearisierungszeitgeber CRNA wird hochgezählt, wenn der Linearisierungskoeffizient fRNA gemäß der Darstellung in Fig. 28 berechnet wird (Mittelpunkt des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM).

Der Steuerungsablauf geht nun zu einem Schritt S734 über, und es wird bestimmt, ob der linearisierte Ansaugdruck PMRNA kleiner ist als ein geschätzter Ansaugdruck PMSYM, der in Schritt S731 berechnet und im Register A gespeichert wurde und der im Hinblick auf eine Konvergenz nach der Beschleunigung geschätzt wurde. Ist das Kriterium von Schritt S734 erfüllt und erreicht der linearisierte Ansaugdruck PMRNA nicht den geschätzten Ansaugdruck PMSYM, dann wird der Steuerungsablauf (Unterprogramm) mit den Werten in der vorliegenden Form beendet. Ist hingegen das Kriterium von Schritt S734 nicht erfüllt und erreicht der linearisierte Ansaugdruck PMRNA den geschätzten Ansaugdruck PMSYM, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S735 über wobei die Ansaugdrucklinearisierungsablauf- Freigabemarke XACC auf "0" zurückgesetzt wird und danach in einem Schritt S736 der Linearisierungszeitgeber CRNA ebenfalls auf "0" zurückgesetzt wird. Danach kehrt der Steuerungsablauf zu Fig. 22 zurück, wobei das Unterprogramm beendet ist.

Der Steuerungsablauf kehrt nun zu Schritt S600' von Fig. 21 zurück und der Ablauf zur Berechnung des Sollöffnungswinkels TAEX des Drosselventil 3 wird mittels des in Fig. 26 im einzelnen gezeigten Unterprogramm durchgeführt. In einem Schritt S601' wird bestimmt, ob die Ansaugdrucklinearisierungsablauf- Freigabemarke XACC auf "1" gesetzt ist. Ist das Kriterium gemäß Schritt S601' nicht erfüllt und ist der Ansaugdrucklinearisierungsablauf nicht erlaubt (freigegeben), dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S602' und ein Drosselöffnungswinkel TAO wird auf der Basis der normalen Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP und unter Verwendung einer Umwandlungstabelle berechnet. Sodann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S603' über und der Drosselöffnungswinkel TAO wird zu dem Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX gespeichert.

Ist das Kriterium gemäß Schritt S601' erfüllt und ist der Ansaugdrucklinearisierungsablauf freigegeben, dann geht der Steuerungsablauf zu einem Schritt S604' über, und der Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX wird in der Weise berechnet, daß der linearisierte Ansaugdruck PMRNA mittels des umgekehrten Ablaufs gebildet wird durch Lesen des linearisierten Ansaugdrucks PMRNA, der in Schritt S700 des vorstehend angegebenen Grundprogramms verarbeitet wurde, und unter Verwendung der Gaszustandsgleichung zur Berechnung des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM, d. h. durch den Steuerungsablauf des linearisierten Ansaugdrucks PMRNA → der einen Druckausgleichsbehälter durchströmenden Luftmenge Gin → der das Drosselventil 3 durchströmenden Luftmenge Ginα → der Strömungsquerschnittsfläche S → des Drosselventilsollöffnungswinkels TAEX. Der Gleichstrommotor 4 des Drosselventils 3 wird ferner durch Verarbeiten einer Rückkopplungssteuerung auf der Basis des Drosselöffnungswinkelsignals TA des Drosselöffnungswinkelsensors 5 durch die Ausgangsschaltung 26 derart angesteuert, daß der Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX erzielt wird.

In Schritt S400 von Fig. 21 wird der Brennstoffsystemberechnungsablauf durchgeführt. Bei diesem Ablauf wird die Grundbrennstoffeinspritzzeit TP verwendet, die zuvor experimentell berechnet wurde in Verbindung mit der Maschinendrehzahl NE und dem linearisierten Ansaugdruck PNMRNA als Parameter mittels eines in Fig. 29 verwendeten Datenkennfelds zur Erzeugung von λ = 1.

Bei der Steuerung der Ansteuerung des Injektors 17 wird die Ventilschließungszeit PINJCL des Injektors 17 auf der Basis eines in Fig. 30 gezeigten Datenkennfelds berechnet.

Gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel wird gemäß der Darstellung in Fig. 31 der Änderungsbetrag ΔPM des Ansaugdrucks vom Start der Beschleunigung zum Ende der Beschleunigung in einem Bereich von 0 bis 50 mmHg/8 ms als normaler Verwendungsbereich verteilt. In Bezug auf das Auftreten der maximalen Abweichung ΔA/F des Luft-Brennstoffverhältnisses von etwa 2.5 ist der Änderungsbetrag ΔPM des Ansaugdrucks auf etwa 25 mmHg/8 ms durch die Linearisierungskorrektur des Ansaugdrucks PM beschränkt, und eine maximale Abweichung ΔA/F des Luft- Brennstoffverhältnisses ist auf etwa 2.0 beschränkt und ein Verminderungsverhältnis von 20% kommt der Abgasemission zugute.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist der Anstieg des Ansaugdrucks PM linearisiert, ist die Schätzung des Ansaugdrucks PM des in die Zylinder der Brennkraftmaschine 1 eingeleiteten Gemischs vereinfacht, ist die Berechnung der Brennstoffeinspritzzeit TAU vereinfacht und daher die Abweichung des Luft-Brennstoffverhältnisses vermindert. Ferner ist der maximale Änderungsbetrag ΔPM des Ansaugdrucks vermindert und die Änderung des Luft-Brennstoffgemischs kann beschränkt werden, da der Änderungsbetrag ΔPM des Ansaugdrucks gemittelt ist.

Durch eine derartige Steuerung kann die Abweichung ΔPM des Ansaugdrucks zwischen dem Ansaugdruck PM bei der Brennstoffsystemberechnung und dem Ansaugdruck PM des in die Zylinder eingeführte Gemischs gelöst werden als Sollansaugdruck PM, und die Änderung ΔA/F, die eine Abweichung des Luft- Brennstoffverhältnisses vom Wert λ = 1 darstellt, kann durch Vermeiden eines Meßfehlers infolge der Ansaugdruckabweichung ΔPM beschränkt werden, so daß die Abgasemission vermindert wird.

Ferner kann das zweite Ausführungsbeispiel hinsichtlich des Betriebs gemäß der Darstellung in Fig. 32 abgewandelt werden. In gleicher Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel kann der geschätzte Ansaugdruck PMSYM als Abschätzung des Ansaugdrucks PM berechnet werden. Sodann wird eine Ansaugdruckverzögerungskorrekturzeit TDLY gemäß der nachfolgenden Gleichung (4) berechnet.

TDLY[ms] = TAU + (erforderliche Zeitdauer vom Schließen des Injektors zum Öffnen des Einlaßventils) + (unwirksame Einspritzzeit) + (Ventilschließungsverzögerungszeit) + (Brennstoffnebelflugzeit) (4).

Nachfolgend wird nun der Verzögerungsansaugdruck PMXYM2 berechnet, der gebildet wird durch Verzögern des geschätzten Ansaugdruck PMSYM mittels der Ansaugdruckverzögerungskorrekturzeit TDLY. Ferner wird in gleicher Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel der Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX berechnet und es erfolgt eine Ausgabeverarbeitung bezüglich des Gleichstrommotors 4 zur Ansteuerung des Drosselventils 3. Gemäß der Brennstoffsystemberechnung des zweiten Ausführungsbeispiels wird die Grundbrennstoffeinspritzzeit auf der Basis des linearisierten Ansaugdruckwerts PM berechnet, wobei jedoch in der vorliegenden Abwandlung die Berechnung auf der Basis des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM vor der Korrektur durchgeführt wird (Fig. 32). Somit wird gemäß der vorliegenden Abwandlung der Brennstoffsystemberechnungsablauf von Schritt S400 vor dem Drosselventilsollöffnungswinkel-Berechnungsablauf in Schritt S600' von Fig. 21 durchgeführt. Ferner wird nach Durchführung des Brennstoffsystemberechnungsablaufs der Ansaugdruckverzögerungsablauf entsprechend dem Ansaugdrucklinearisierungsablauf in Schritt S700 durchgeführt. Danach werden gleichartige Abläufe in gleicher Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt.

Somit wird gemäß der vorliegenden Abwandlung eine Korrektur, bei der der mittels des Ansaugdruckschätzungsablaufs geschätzte Ansaugdruck durch die Ansaugdruckverzögerungskorrekturzeit TDLY korrigiert wird, anstelle des in Schritt S700 von Fig. 21 durchgeführten Ansaugdrucklinearisierungsablaufs durchgeführt. In diesem Fall ist die Ansaugdruckverzögerungskorrekturzeit eine Verzögerungszeit eines Brennstoffsystems bezüglich einer Änderung im Ansaugdruck. Bei dem Brennstoffsystemberechnungsablauf wird die Brennstoffeinspritzmenge auf der Basis des mittels des Ansaugdruckschätzungsablaufs geschätzten Ansaugdrucks berechnet. Ferner wird gemäß dem Drosselventilsollöffnungswinkel- Berechnungsablauf der Drosselventilsollöffnungswinkel TAEX auf der Basis des geschätzten Ansaugdrucks PMSYM berechnet, der seinerseits einer Verzögerungskorrektur unterworfen wurde. Somit wird Brennstoff tatsächlich nach einer Verzögerung zur Änderung im Ansaugdruck um eine vorbestimmte Zeitdauer eingespritzt, wobei jedoch die Verzögerung um die vorbestimmte Zeitdauer entsprechend der Verzögerung in der Brennstoffeinspritzung für den Drosselventilsollöffnungswinkel bereitgestellt wird, so daß die Abweichungen des Luft-Brennstoffverhältnisses verbessert werden können.

Obwohl der Ansaugdruck gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und seiner Abwandlung entsprechend der Belastung geschätzt und korrigiert wird, kann die Ansaugluftmenge geschätzt werden und der Drosselventilöffnungswinkel kann auf der Basis einer korrigierten Ansaugluftmenge als Ergebnis einer Korrektur der geschätzten Ansaugluftmenge berechnet werden.

Somit wird ein Ansaugdruck als Belastung einer Brennkraftmaschine 1 in Abhängigkeit von einer gemittelten Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP' berechnet durch Glätten von Änderungen der Beschleunigungspedalbetätigungsposition AP, die mittels eines Beschleunigungspedalbetätigungspositionssensors 9 erfaßt werden. Ein Drosselöffnungswinkel TA eines Drosselventils 3 wird auf der Basis des geschätzten Ansaugdrucks und einer der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luftmenge gesteuert. Ferner wird eine Brennstoffmenge in Übereinstimmung mit dem geschätzten Ansaugdruck zur Bestimmung einer Brennstoffeinspritzzeit eines Injektors 17 berechnet. Die Brennstoffmenge wird der Brennkraftmaschine 1 zugeführt, wobei die Luftmenge und die Brennstoffmenge aneinander angepaßt sind. Auf diese Weise können Abweichungen des Luft-Brennstoffverhältnisses des Luft-Brennstoffgemischs auch bei einer schnellen und komplizierten Betätigung des Beschleunigungspedals beschränkt werden.

Claims (10)

1. Drosselsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einer Öffnungswinkeländerungsglättungseinrichtung (20, S200) zum Glätten von Änderungen der Betätigung (AP) eines Beschleunigungspedals (18),
einer Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) zum Schätzen einer Belastung der Brennkraftmaschine (1) auf der Basis der mittels der Öffnungswinkeländerungsglättungseinrichtung (20, S200) geglätteten Beschleunigungspedalbetätigung,
einer Brennstoffmengenrechnungseinrichtung (20, S400) zur Berechnung einer der Brennkraftmaschine (1) zuzuführenden Brennstoffmenge auf der Basis der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) geschätzten Belastung, und
einer Drosselöffnungswinkelsteuerungseinrichtung (20, S600) zur Berechnung eines Solldrosselöffnungswinkels (TAEX) zur Bildung der mit der Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) geschätzten Belastung.

2. Drosselsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Öffnungswinkeländerungsglättungseinrichtung ein Außenmaß der Glättung in Abhängigkeit von einem Aufwärmzustand der Brennkraftmaschine (1) einstellt (Fig. 20).

3. Drosselsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Öffnungswinkeländerungsglättungseinrichtung (20, S200) die Änderung der Beschleunigungspedalbetätigung zumindest dann glättet, wenn zumindest eine der Bedingungen, daß die Änderung der Beschleunigungspedalbetätigung größer als ein vorbestimmter Betrag ist und daß die Änderung der Beschleunigungspedalbetätigung kleiner als ein vorbestimmter Betrag während einer eine vorbestimmte Zeitdauer übersteigenden Zeitdauer vorliegt, erfüllt ist.

4. Drosselsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
die Drosselöffnungswinkelsteuerungseinrichtung (20, S600) ferner eine Schätzungsbelastungskorrektureinrichtung (20, S601 bis 605) aufweist zur Berechnung einer Verzögerungszeit infolge des Einspritzens der mittels der Brennstoffmengenberechnungseinrichtung berechneten Brennstoffmenge, und zur Korrektur der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung geschätzten Belastung auf der Basis der Verzögerungszeit, und wobei
der Solldrosselöffnungswinkel auf der Basis der mittels der Schätzungsbelastungskorrektureinrichtung korrigierten Belastung berechnet wird.

5. Drosselsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit
einem Drosselventil (3) zur Anpassung einer Durchströmungsrate einer in die Brennkraftmaschine (1) angesaugten Luft,
einer Drosselventilansteuerungseinrichtung (4) zur Ansteuerung des Drosselventils (3),
einem Injektor (17) zum Zuführen von Brennstoff zur Brennkraftmaschine (1),
einer Beschleunigungspedalbetätigungspositions- Erfassungseinrichtung (9) zur Erfassung einer Betätigungsposition (AP) eines Beschleungigungspedals (8),
einer Öffnungswinkel-Änderungsglättungseinrichtung (20, S200) zur Glättung einer Änderung der mittels der Beschleunigungspedalbetätigungspositions-Erfassungseinrichtung (9) erfaßten Beschleunigungspedalbetätigungsposition,
einer Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) zur Schätzung einer Belastung der Brennkraftmaschine (1) auf der Basis des mittels der Öffnungswinkel- Änderungsglättungseinrichtung (20, S200) geglätteten Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags,
einer Brennstoffmengenberechnungseinrichtung (20, S400) zur Berechnung einer Brennstoffmenge des Injektors (17) für die Brennkraftmaschine auf der Basis der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) geschätzten Belastung, und
einer Drosselöffnungswinkelsteuerungseinrichtung (20, S600) zur Berechnung eines Sollöffnungswinkels (TAEX) des Drosselventils (3) zur Bildung der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) geschätzten Belastung.

6. Drosselsteuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine, mit
einem Betätigungsänderungsglättungsschritt (S200) zum Glätten einer Änderung einer Beschleunigungspedalbetätigung (AP), einem Belastungsschätzungsschritt (S300) zum Schätzen einer Belastung der Brennkraftmaschine auf der Basis des mittels des Betätigungsänderungsglättungsschritts geglätteten Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags,
einem Brennstoffmengenberechnungsschritt (S400) zur Berechnung einer der Brennkraftmaschine zuzuführenden Brennstoffmenge auf der Basis der mittels des Belastungsschätzungsschritts geschätzten Belastung, und
einem Drosselöffnungswinkelsteuerungsschritt (S600) zur Berechnung eines Solldrosselöffnungswinkels (TAEX) zur Bildung der mittels des Belastungsschätzungsschritts geschätzten Belastung,
wobei der Brennstoffmengenberechnungsschritt vor dem Drosselöffnungswinkelsteuerungsschritt durchgeführt wird.

7. Drosselsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit
einer Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) zum Schätzen einer Belastung einer Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit von einer Beschleunigungspedalbetätigungsposition (AP),
einer Steuerungsbelastungseinstelleinrichtung (20, S700) zur Einstellung einer zu steuernden Belastung auf der Basis der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung geschätzten Belastung,
einer Brennstoffmengenberechnungseinrichtung (20, S400) zur Berechnung einer der Brennkraftmaschine (1) zuzuführenden Brennstoffmenge auf der Basis der mittels der Steuerungsbelastungseinstelleinrichtung (20, S700) eingestellten zu steuernden Belastung, und
einer Drosselöffnungswinkelsteuerungseinrichtung (20, S600') zur Berechnung eines Solldrosselöffnungswinkels (TAEX) zum Erhalten der mittels der Steuerungsbelastungseinstelleinrichtung eingestellten zu steuernden Belastung.

8. Drosselsteuerungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Steuerungsbelastungseinstelleinrichtung (200, S700) eine Linearisierungseinstelleinrichtung (S704, S705) aufweist zur Einstellung der zu steuernden Belastung in der Weise, daß sich die Belastung linear ändert durch Verbinden eines Änderungsstartpunkts und eines Änderungsendpunkts der Belastung bei einer Änderung der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung geschätzten Belastung.

9. Drosselsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit
einem Drosselventil (3) zum Anpassen der Durchflußrate einer in die Brennkraftmaschine (1) eingesaugten Luft,
einem Injektor (17) zum Zuführen von Brennstoff zur Brennkraftmaschine (1),
einer Beschleunigungspedalbetätigungspositions- Erfassungseinrichtung (9) zur Erfassung einer Beschleunigungspedalbetätigungsposition (AP),
einer Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) zur Schätzung einer Belastung der Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit von der mittels der Beschleunigungspedalbetätigungspositions-Erfassungseinrichtung (9) erfaßten Beschleunigungspedalbetätigungsposition,
einer Belastungseinstelleinrichtung (20, S700) zur Einstellung einer zu steuernden Belastung in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) auf der Basis der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) geschätzten Belastung,
einer Brennstoffmengenberechnungseinrichtung (20, S400) zur Berechnung einer mittels des Injektors (17) der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Brennstoffmenge auf der Basis der mittels der Belastungseinstelleinrichtung (20, S700) eingestellten Belastung, und
einer Drosselöffnungswinkelsteuerungseinrichtung (20, S600') zur Berechnung eines Sollöffnungswinkels (TAEX) des Drosselventils (3) zur Erzielung der mittels der Belastungseinstelleinrichtung eingestellten Belastung.

10. Drosselventilsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit
einer Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) zur Schätzung einer Belastung der Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit von einer Beschleunigungspedalbetätigungsposition (AP),
einer Brennstoffmengenberechnungseinrichtung (20, S400) zur Berechnung einer der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Brennstoffmenge auf der Basis der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) geschätzten Belastung,
einer Schätzungsbelastungskorrektureinrichtung (20, Fig. 32) zur Verzögerung der mittels der Belastungsschätzungseinrichtung (20, S300) geschätzten Belastung auf der Basis einer mittels der Brennstoffmengenberechungseinrichtung (20, S400) berechneten Brennstoffmenge, und
einer Drosselöffnungswinkelsteuerungseinrichtung (20, S600) zur Berechnung eines Solldrosselöffnungswinkels (TAEX) zum Erhalten der mittels der Belastungsschätzungskorrektureinrichtung verzögerten Belastung.