DE3202222C2

DE3202222C2 -

Info

Publication number: DE3202222C2
Application number: DE3202222A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kariya Jp Suzuki; Yutaka Okazaki Jp Kawashima; Masakazu Kariya Jp Ninomiya
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1981-01-26
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1991-05-23
Also published as: US4455981A; DE3202222A1; JPS6319693B2; JPS57124052A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf entsprechende Systeme zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine mit einer Einspritzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3 bzw. mit einem herkömmlichen Vergaser gemäß Patentanspruch 9.

Die DE-OS 28 47 021 beschreibt eine Vorrichtung zur Regelung von Betriebskenngrößen einer Brennkraftmaschine auf optimale Werte mit einem Luftansaugrohr, einem Drosselventil, einem Bypaß-Kanal zu dem Luftansaugrohr, einer Steuereinrichtung mit einem Computer, einer Brennstoff-Einspritzvorrichtung und einer Betriebsparameter-Erfassungseinrichtung. Dabei wird beim Auftreten bestimmter Betriebskenngrößen die Brennkraftmaschine hinsichtlich einer Optimierung des Kraftstoffverbrauches oder der Optimierung der Motorleistung geregelt.

Des weiteren ist in der US-PS 40 26 251 ein Verfahren zur Regelung des Brennstoffverbrauches auf einen Optimalwert beschreiben. Gemäß dieser PS wird an der die Drosselklappe umgehenden Luft eine Schwankung herbeigeführt, indem zwischen einem fetteren und einem mageren Luft/Brennstoff- Verhältnis in regelmäßigen Zeitabständen derart umgeschaltet wird, daß die Richtung bzw. die Lage des Luftbrennstoffverhältnisses für eine Verbesserung der Brennstoffverbrauchsrate ermittelt und dementsprechend die Öffnung eines die Drosselklappe überbrückenden Zusatzluft-Ventils gesteuert wird, um dadurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend zu korrigieren. Bei dieser Einrichtung wird die Maschine je einmal an zwei Punkten des Bezugs- Luft/Brennstoff-Verhältnisses betrieben, die in einem verhältnismäßig fetten Bereich bzw. in einem verhältnismäßig mageren Bereich liegen. Die Maschinendrehzahl N_eR bei dem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis wird mit der Maschinendrehzahl N_eL bei dem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis verglichen. Wenn N_eR größer als N_eL ist, wird die Zusatzluft verringert, während die Zusatzluft gesteigert wird, wenn N_eR kleiner als N_eL ist.

Falls jedoch eine Änderung z. B. der Ausgangsleistung der Maschine durch die Maschinendrehzahl bestimmt wird, ist es bei diesem Verfahren unmöglich zu ermitteln, ob die Änderung der Maschinendrehzahl durch die Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses oder durch eine externe Einflußgröße, wie z. B. einer Bedienung des Gaspedals, einem Anfahren an einer Steigung oder einem Befahren eines Gefälles, verursacht ist. In Anbetracht des Umstandes, daß die Maschinendrehzahl von verschiedenerlei Faktoren abhängt, führt dies häufig dazu, daß die Maschine statt zu einem verbesserten Brennstoffwirkungsgrad hin zu einem verschlechterten Wirkungsgrad gesteuert wird.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zum Regeln eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses zu schaffen, das die Betriebszustände der Brennkraftmaschine, die durch äußere Einflußgrößen bestimmt werden, in die Regelung mit einbezieht.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den im Patentanspruch 1 und hinsichtlich des Systems mit den in den Patentansprüchen 3 und 9 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß wird demzufolge die Brennkraftmaschine bei Auftreten einer nicht als hoch zu betrachtenden Maschinenlast derart gesteuert, daß ein optimaler Brennstoffverbrauch erzielt wird, und bei Auftreten einer hohen Maschinenlast, wie sie z. B. bei einem Überholvorgang oder beim Bergauffahren auftritt, derart gesteuert, daß eine optimale Ausgangsleistung erzielt wird, wobei von einem Zuströmbereich des Luftansaugrohres her nicht gemessene Luft im ersten Fall intermittierend stromab des Drosselventils und im zweiten Fall intermittierend stromauf des Drosselventils in die Luftzufuhr der Brennkraftmaschine eingeleitet wird. Fehlregelungen aufgrund äußerer Einflüsse sind dadurch ausgeschlossen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems zum Regeln eines Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses einer Brennkraftmaschine,

Fig. 1b eine Darstellung eines Teils des in Fig. 1a gezeigten Systems,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm, das Rechenschritte eines Computers des Systems nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Anordnung eines Speichers eines Mikrocomputers in dem System nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 4 und 5 Zeitablaufdiagramme, die in dem Ablaufdiagramm nach Fig. 2 dargestellte Betriebsvorgänge veranschaulichen,

Fig. 6 ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen der Brennstoffzufuhrmenge, der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Luftmenge veranschaulicht,

Fig. 7 ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen der Luftdurchflußrate und der Drehzahl der Brennkraftmaschine veranschaulicht,

Fig. 8 ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen der Brennstoffzufuhrmenge und der Drehzahl der Brennkraftmaschine veranschaulicht,

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine,

Fig. 10 ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen der Erregungsimpuls-Dauer zur Öffnung eines elektromagnetischen Einspritzventils und der Brennstoffeinspritzmenge veranschaulicht.

Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelsystems ist in der Fig. 1a gezeigt. Mit 1 ist eine Brennkraftmaschine, mit 2 ist ein Verteiler, der einen Drehwinkelgeber bzw. Maschinendrehzahlgeber enthält, mit 4 ist ein Drosselventil, mit 3 ist ein stromab liegendes Abströmteil des Drosselventils 4 und mit 5 ist ein stromauf liegendes Zuströmteil des Droselventils 4 bezeichnet. Mit 6 ist ein Luftdurchflußmesser zur direkten Messung der in die Maschine 1 eingeleiteten Luftmenge bezeichnet. Stromauf von diesem Luftdurchflußmesser 6 ist ein Kanal 7 angebracht, vor dem ein Luftfilter 8 angeordnet ist. Mit 9 ist ein Druckfühler zur Erfassung des Drucks stromab des Drosselventils 4 und mit 10 ist ein Drosselfühler zur Erfassung von Betriebszuständen mittels der Öffnung des Drosselventils 4 wie z. B. einem Leerlauf der Maschine 1.

Der mit dem Kanal 7 verbundene Luftdurchflußmesser 6 ist über Kanäle 13, 11 und 12 für das Einleiten von Luft zu dem Zuströmteil 5 und dem Abströmteil 3 des Drosselventils 4 überbrückt. Diese Kanäle enthalten ein elektromagnetisches Ein-/Aus-Ventil 14 zur Steuerung einer Unterbrechung der Luftströmung sowie ein Dreiwegventil 15, die mit dem Kanal 7 stromauf des Luftdurchflußmessers 6 einerseits bzw. dem Zuströmteil 5 oder dem Abströmteil 3 des Drosselventils 4 andererseits in Verbindung stehen. Mit 16 ist ein Mikrocomputer zur Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge aufgrund der Meßsignale aus dem Luftdurchflußmesser 6, dem Drehwinkelgeber 2 und dem Druckfühler 9 und zum Zuführen eines Brennstoffeinspritzdauer-Signals zu einer Einspritzvorrichtung 17, welche im Ansprechen auf dieses Signal Brennstoff in die Maschine einspritzt, bezeichnet.

Fig. 1b zeigt einen Teil des Systems nach Fig. 1a und veranschaulicht den Zustand, bei dem das elektromagnetische Ventil 14 betätigt wird, um die Luftzufuhr über den Bypaß-Kanal von dem Teil stromauf des Luftdurchflußmessers 6 zu dem Zuströmteil 5 des Drosselventils 4 zu unterbrechen.

Der Computer 16 hat einen an sich bekannten Aufbau. Da jedoch der Computer 16 Ausstattungsmerkmale hat, die über die Anforderungen des beschriebenen Regelns des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses hinausgehen, wird eine ausführliche Beschreibung der Rechenschaltung weggelassen, während die Rechenvorgänge nachstehend anhand der Ablaufdiagramme erläutert werden.

Die Fig. 2a und 2b stellen Ablaufdiagramme dar, die schematisch die Rechenvorgänge für das beschriebene Regeln des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses veranschaulichen. Die Fig. 4 und 5 sind Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung der Betriebsvorgänge des Systems zum Regeln des Luft/Brennstoff- Gemischverhältnisses gemäß dem Ausführungsbeispiel.

Mit dem Anlassen der Maschine beginnt die Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses bei einem Schritt 99. Bei einem Schritt 100 gibt Z = 0 den Zustand an, bei dem das Dreiwegventil 15 eingeschaltet und nach rechts gemäß Fig. 1a bewegt ist, um den rechten Auslaß zu schließen, wobei Z ein Index ist, der den Öffnungs- oder Schließzustand des Dreiwegventils 15 zum Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung darstellt und der als Z_NEW für die gegenwärtige Einspritzung bzw. als Z_OLD für die vorhergehende Einspritzung angegeben wird. Bei einem Schritt 101 wird dem elektromagnetischen Ventil 14 ein Signal zum Schließen des den Luftdurchflußmesser 6 überbrückenden Luftkanals zugeführt. Bei einem Schritt 102 wird der Zählstand für einen die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen darstellenden Index Y auf Null gesetzt (Y = 0). Bei dem nächsten Schritt 103 werden von dem Drehwinkelgeber 2, dem Luftdurchflußmesser 6 bzw. dem Druckfühler 9 her der Wert des Maschinendrehzahl-Signals Ne, der Wert des Ansaugluftmengen-Signals Q_a und der Wert des Ansaugrohrdruck-Signals P_m zugeführt. Bei einem Schritt 104 wird entsprechend den Signalen die zeitliche Länge T_m des Hauptimpulses eines Signals berechnet, das die erforderliche Brennstoffzufuhrmenge bzw. die Zeit der Brennstoffzufuhr zu der Einspritzvorrichtung 17 darstellt.

Die Anordnung eines nichtflüchtigen bzw. verlustfreien Speichers in dem Mikrocomputer 16 nach Fig. 1 ist in der Fig. 3 gezeigt; der Speicher dient zur Speicherung der Werte des Maschinendrehzahl-Signals Ne, des Ansaugrohrdruck-Signals P_m und einer diesen Signalen zugeordneten Korrekturimpulsdauer ΔT (p,r) für die Hauptimpuls-Dauer T_m.

Bei einem Schritt 105 wird die dem bestehenden Maschinendrehzahl- Signal Ne aus dem Drehwinkelgeber 2 und dem bestehenden Ansaugrohr-Signal P_m aus dem Druckfühler 9 entsprechende Korrekturimpulsdauer ΔT (p,r) aus der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ausgelesen. Bei einem Schritt 106 wird bestimmt, ob der Ansaugrohrdruck P_m eine Einstellung P₁ übersteigt oder nicht, die aufgrund der Annahme eines von dem Fahrer geforderten Ausgangsleistungsbereichs eingestellt ist. Wenn der Ansaugrohrdruck P_m den Wert P₁ übersteigt, ist die Antwort "Ja", und das Programm schreitet zu einem Schritt 204, bei dem ein Einschaltsignal an das Dreiwegventil 15 angelegt wird. Wenn das Dreiwegventil 15 eingeschaltet ist, steht der Kanal 7 stromauf des Luftdurchflußmessers 6 mit dem Zuströmteil 5 des Drosselventils 4 in Verbindung. Da jedoch das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen ist, strömt keine Luft. Falls bei dem Schritt 106 der Wert des Ansaugrohrdrucks P_m nicht die Einstellung P₁ übersteigt, ist die Antwort "Nein", woraufhin das Programm zu einem Schritt 200 gelangt. Bei dem Schritt 200 wird ein Ausschaltsignal an das Dreiwegventil 15 angelegt, um dadurch den Kanal 7 stromauf des Luftdurchflußmessers 6 mit dem Abströmteil 3 des Drosselventils 4 in Verbindung zu setzen. Bei einem Schritt 201 wird Z auf "0" verringert und dann bei einem Schritt 202 mit dem vorangehenden Wert von Z verglichen. Falls Z gleich dem vorangehenden Wert ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 203 fort, bei dem ermittelt wird, ob der Betriebszustand der Leerlaufzustand ist oder nicht. Falls der Leerlaufzustand besteht, ist ein Leerlaufkontakt des Drosselfühlers 10 eingeschaltet. In diesem Fall erfolgt ein Programmsprung zu einem Schritt 140, bei dem zur Berechnung der für das Luft/Brennstoff-Verhältnis beim Leerlauf notwendigen Impulszeitdauer die bei dem Schritt 104 berechnete Hauptimpulsdauer T_m mit einem Korrekturfaktor K₁ multipliziert wird und das Produkt einer unwirksamen Einspritzzeit T_v der Einspritzvorrichtung 17 hinzuaddiert wird. Der Zusammenhang zwischen einer Impulsdauer T und einer Brennstoffeinspritzmenge J der Einspritzvorrichtung 7, die entsprechend der Impulsdauer intermittierend den auf einem festgelegten Druck gehaltenen Brennstoff einspritzt, ist in der Fig. 10 gezeigt. Mit einer Steigerung der Impulsdauer T des von dem Computer 16 abgegebenen Ausgangssignals steigt die Einspritzmenge J der Einspritzvorrichtung 17 linear an. Die der Ventilöffnungs-Verzögerungszeit der Einspritzvorrichtung entsprechende Impulsdauer wird als unwirksame Einspritzzeit bezeichnet und mit T_V bezeichnet.
Der der Zeitdauer der tatsächlichen Steuerung der Einspritzvorrichtung entsprechende wirksame Bereich der Impulsdauer wird als T_e ausgedrückt. Die Impulsdauer T_i für den Leerlauf ergibt sich somit zu

T_i = K₁ × T_m + T_v .

Bei einem Schritt 141 wird ein Impulsdauer-Signal an die Einspritzvorrichtung 17 angelegt, wonach die Rückkehr zu dem Schritt 102 folgt. Das heißt, daß, wenn der Ansaugrohrdruck P_m den Wert P₁ während des Leerlaufs übersteigt, das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den günstigsten Brennstoffverbrauch weder ermittelt noch korrigiert wird.

Falls bei dem Schritt 203 ermittelt wird, daß kein Leerlauf vorliegt, schreitet das Programm zu einem Schritt 110, bei dem zur Bestimmung einer endgültigen Impulsdauer T_R die Hauptimpulsdauer T_m, die Korrekturzeitdauer ΔT(p,r) und die unwirksame Einspritzzeit T_v addiert werden. Nach der Bestimmung der endgültigen Impulsdauer T_R wird bei einem Schritt 111 ein Erregungssignal an die Einspritzvorrichtung 17 gelegt.

Bei einem Schritt 112 wird der Zählstand für die Einspritzungsanzahl Y um "1" aufgestuft, wonach ein Schritt 113 folgt, bei dem fortgesetzt die Antwort "Nein" lautet und die Schleife der Schritte 103 bis 113 weiter durchlaufen wird, bis die Einspritzungsanzahl eine Einstellung K erreicht. Bei dem Ausführungsbeispiel ist gemäß der Darstellung in dem linken unteren Teil der Fig. 4 und 5 der Wert K auf "4" gewählt. Wenn die Einspritzungsanzahl mit der Einstellung K übereinstimmt, wechselt die Antwort auf "Ja", wonach bei einem Schritt 114 ein Index X auf "0" eingestellt wird. Wenn der Index X gleich Null ist (X = 0), bedeutet das den Betrieb in einer fetten Verhältnisstufe mit geschlossenem elektromagnetischen Ventil 14, während ein Index X von "1" (X = 1) den Betrieb in einer mageren Gemischverhältnis-Stufe bei geöffnetem elektromagnetischem Ventil 14 bedeutet. Bei einem Schritt 115 wird ein Zählstand N_R von Taktimpulsen einer vorbestimmten Frequenz, die von einem Taktimpulsgenerator während der Dauer von K Einspritzungen zugeführt werden, nämlich der Wert der Umlaufperiode (Umlaufdauer) der Maschine während K Einspritzungen in den Speicher eingespeichert. Die Anzahl der Taktimpulse und die Maschinendrehzahl stehen in einem derartigen Zusammenhang, daß mit einer Steigerung der Maschinendrehzahl die Periode verkürzt wird, in welcher K Einspritzungen vorgenommen werden und daher der Zählstand der Taktimpulse während dieser bestimmten Zeitperiode verringert wird.

Dies wird anhand des Zeitablaufdiagramms in Fig. 4 erläutert. In der Fig. 4 ist ein Signal Ne für die Maschinendrehzahl, ein Signal A/F für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, ein Signal VLV für den Öffnungs- oder Schließzustand des elektromagnetischen Bypaßluft- Ventils 14, ein Impulsdauer-Signal T, ein Taktimpuls- Signal N und ein Signal Y, das die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen darstellt, über die Zeit aufgetragen. Die bei dem Luft/ Brennstoff-Verhältnis-Signal A/F dargestellte gestrichelte Linie gibt ein Grund-Luft/Brennstoff-Verhältnis an. Wenn das elektromagnetische Bypaßluft- bzw. Zusatzluft- Ventil 14 geschlossen (CL), läuft ein Zyklus mit fettem Gemisch (RS) ab, während bei geöffnetem Ventil 14 (OP) ein Zyklus mit magerem Gemisch (LS) abläuft.

In diesem Fall entspricht unter der Annahme, daß das Drehmoment der Maschine festgelegt ist, der Zusammenhang zwischen einer Brennstoffzufuhrrate Q_f, der Maschinendrehzahl Ne und einer Luftdurchflußrate Q_a der Darstellung in Fig. 6 (a). Mit Ne und Ne′ sind Kurven gleicher Maschinendrehzahl bezeichnet. Wenn die Brennstoffzufuhrrate bzw. Brennstoffdurchflußrate auf Q_f festgelegt ist, entspricht der Zusammenhang zwischen der Maschinendrehzahl, dem Brennstoffverbrauch und der Luftmenge der Darstellung in Fig. 6 (b). Die in Fig. 6 (b) gezeigten Maschinendrehzahlwerte M₁ und R₁ sind gleich den Werten Ne bzw. Ne′ in Fig. 6 (a). In der Fig. 7 stellen Kurven F1, F2, . . ., F7 (F₁<F₂<F₃<, . . ., <F₇), die Änderung der Maschinendrehzahl dar, die hervorgerufen wird, wenn mit der Brennstoffdurchflußrate (Brennstoffzufuhrmenge) F als Parameter die Luftdurchflußrate verändert wird. Die geraden Linien A/F (A/F)₁; (A/F)₂; . . .; (A/F)₅ stellen die Maschinendrehzahl für gleiches Luft/Brennstoff-Verhältnis in bezug auf eine Änderung der Gasgemischmenge dar. Im allgemeinen ist das Luft/Brennstoff-Verhältnis (A/F)₂ für die höchste Maschinendrehzahl-Steigerungsrate bei festliegender Gasgemischmenge ungefähr 13. Punkte M (M₁, M₂, . . ., M₇), bei denen mit der Brennstoffdurchflußrate als Parameter die Maschinendrehzahl am höchsten ist, liegen auf der Linie (A/F)₄. An diesen Punkten nimmt die Brennstoffverbrauchsrate für eine jeweilige Brennstoffdurchflußrate den optimalen Wert an. Bei dem beschriebenen Verfahren bzw. System soll die automatische Regelung zum Erreichen des Punkts M erzielt werden.

Es sei beispielsweise angenommen, daß das Kraftfahrzeug mit einer Maschinendrehzahl N_e1 läuft. Wenn der Anfangszustand bei einem Ort R₁ an der Brennstoffdurchflußraten- Kurve F₁ liegt, wird die beste bzw. günstigste Brennstoffverbrauchsrate dadurch erzielt, daß das Kraftfahrzeug mit einem Luft/Brennstoff-Verhältnis zwischen den Punkten M₄ und M₅, nämlich zwischen den Kurven F₄ und F₅ für die Brennstoffdurchflußrate angetrieben wird, bei denen die gleiche Maschinendrehzahl erzielt wird. Wenn bei dem Schritt 106 der Ansaugrohrdruck P_m den Wert P₁ übersteigt, wird bei einem Schritt 204 ein Ausgangssignal zum Einschalten des Dreiwegventils 15 erzeugt, wonach ein Schritt 205 folgt, bei dem Z auf "1" gebracht wird. Bei einem Schritt 206 wird dieser Wert Z mit dem vorangehenden Wert von Z verglichen. Falls der vorangehende Wert von Z gleich "0" ist, d. h. wenn bei dem vorhergehenden Betriebsablauf in der Schleife der Schritte 103 bis 113 der Schritt 204 nicht ausgeführt wurde, sondern bei dem bestehenden Betriebsablauf erstmalig vorgenommen wurde, wird bei dem Schritt 206 die Antwort "Nein" abgegeben, so daß das Programm zu dem Schritt 207 gelangt und der vorangehende Wert von Z durch "1", d. h. dem gleichen Wert wie dem gerade bestehenden Wert ersetzt wird. Nunmehr schreitet das Programm zu dem Schritt 101 zurück, von welchem an die Anzahl der Einspritzungen gezählt wird.

Falls bei dem Schritt der vorangehende Wert von Z zu "1" bestimmt wird, d. h. wenn die vorangehende Einspritzung ausgeführt worden ist und die Programmschritte beginnend mit dem Schritt 204 durchlaufen wurden, wird das Programm über den "Ja"-Zweig von dem Schritt 206 zu dem Schritt 110 geführt, bei dem die Impulszeitdauer berechnet wird, während weiterhin die Anzahl der Einspritzungen gezählt wird. Falls andererseits bei dem Schritt 202 der Wert von Z als unterschiedlich ermittelt wird, ist die Antwort "Nein", so daß daher das Programm zu dem Schritt 207 fortschreitet.

Nach dem Ablaufdiagramm in Fig. 2 schreitet das Programm zu den Schritten 116 und 117, bei denen die vergangenen vier Umlaufperioden N_L-1, N_R-1, N_L und N_R einschließlich der Umlaufperiode N_R für die gegenwärtig bestehende Periode mit fettem Gemisch miteinander vergleichen werden. N_R bezeichnet die gegenwärtig bestehende Stufe mit fettem Gemisch, N_L die vorangehende Stufe mit magerem Gemisch, N_R-1 die zuvor vorangegangene Stufe mit fettem Gemisch und N_L-1 eine noch weiter zuvor vorangehende Stufe mit magerem Gemisch.

Als Ergebnis des Vergleichs zwischen diesen vier Umlaufperioden der Maschine wird bei dem Schritt 116 ermittelt, ob der Zusammenhang N_L-1<N_R-1<N_L<N_R besteht. Falls der Zusammenhang besteht, lautet die Antwort "Ja", so daß aufgrund des Umstands, daß die Maschinendrehzahl bei der Stufe mit dem fetten Gemisch ansteigt und bei der Stufe mit dem mageren Gemisch abfällt, zur Steigerung der Brennstoffmenge die Maschinendrehzahl für einen verbesserten Brennstoffwirkungsgrad gesteigert wird.

Bei Schritten 118 und 120 wird die Korrekturimpulsdauer ΔT(p,r) berechnet. Die der bestehenden Maschinendrehzahl Ne und dem bestehenden Ansaugrohrdruck P_m entsprechende Korrekturimpulsdauer ΔT(p,r) wird aus der entsprechenden Adresse der in dem nichtflüchtigen Speicherbereich in der Rechenschaltung gebildeten Anordnung ausgelesen, ein Änderungswert Δt wird addiert oder subtrahiert und der durch diese Berechnung abgewandelte bzw. korrigierte Wert ΔT(p,r) wird in die entsprechende Adresse des Speichers eingeschrieben.

Falls bei dem Schritt 116 der Zusammenhang N_L-1<N_R-1 <N_L<N_R nicht besteht, schreitet das Programm zu dem Schritt 117 fort. Dieser betrifft den Fall, daß die Maschine mit einem Luft/Brennstoff-Verhältnis betrieben wird, das fetter als das Luft/Brennstoff-Verhältnis an dem Punkt M für den besten Brennstoffverbrauch ist. Da die Beziehung N_L-1<N_R-1<N_L<N_R gilt, lautet die Antwort bei dem Schritt 117 "ja", worauf der Schritt 118 folgt, bei dem der Wert Δt von der Korrekturimpulsdauer ΔT(p,r) in dem Speicher subtrahiert wird, die dem bestimmten Betriebszustand zugeordnet ist. Das heißt, es erfolgt eine Verringerung der Einspritzmenge um eine hinsichtlich der Impulsdauer dem Wert Δt äquivalente Menge, wodurch eine Annäherung an die optimale Brennstoffzufuhrmenge herbeigeführt wird.

Falls weder der Zusammenhang N_L-1<N_R-1<N_L<N_R noch der Zusammenhang N_L-1<N_R-1<N_L<N_R besteht, schreitet das Programm zu dem Schritt 119 ohne Korrektur des Werts ΔT(p,r) fort. Wenn sich während ihrer Übergangsperiode die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ändern, wie beispielsweise bei einer Beschleunigung durch Drücken des Gaspedals, ist die auf der Beschleunigung beruhende Änderung der Maschinendrehzahl weitaus größer als die Maschinendrehzahl-Änderung, die durch die Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses mit einer geringfügigen Änderung der Luftmenge bei den Stufen mit dem fetten bzw. dem mageren Gemisch hervorgerufen wird; daher ergibt sich ein stufenweiser Anstieg der Maschinendrehzahl. Auf diese Weise wird hinsichtlich der Umlaufperioden der Zusammenhang N_L-1<N_R-1<N_L <N_R herbeigeführt, so daß die Bedingungen bei den Schritten 116 und 117 nicht erfüllt sind, was zur Folge hat, daß das Programm zu dem Schritt 119 ohne Korrektur des Werts ΔT(p,r) fortschreitet. Wenn ferner das Luft/Brennstoff-Verhältnis für die optimale Brennstoffverbrauchsrate vorliegt, wird die Beziehung N_N-1 = N_R-1 = N_L = N_R erzielt, so daß keine Korrektur vorgenommen wird, sondern die optimale Einspritzmenge aufrechterhalten wird.

Nach Abschluß des Schritts 118, 119 oder 120 schreitet das Programm zu einem Schritt 121 fort, bei dem ermittelt wird, ob die bestehende Stufe die Stufe mit dem fetten Gemisch (X = 0) oder die Stufe mit dem mageren Gemisch (X = 1) ist. Falls die Stufe mit dem fetten Gemisch (X = 0) vorliegt, ist die Antwort "Nein", wonach ein Schritt 122 folgt, während bei Vorliegen der Stufe mit dem mageren Gemisch (X = 1) die Antwort "Ja" lautet, wonach der Schritt 101 folgt. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ist nach Abschluß der Stufe mit geschlossenem elektromagnetischen Ventil 14 die Antwort "Nein", so daß das Programm zu dem Schritt 122 fortschreitet. Bei dem Schritt 122 wird die Einspritzungsanzahl Y auf "0" gesetzt. Da dabei die Stufe mit dem mageren Gemisch besteht, d. h. X = 1 gilt, wird das elektromagnetische Zusatzluft-Ventil 14 geöffnet.

Bei Schritten 124 bis 126 erfolgt die gleiche Berechnung wie bei den Schritten 103 bis 105. Bei einem Schritt 127 wird wie bei dem Schritt 106 ermittelt, ob der Wert des Ansaugrohrdrucks P_m den Einstellungs-Druck P₁ übersteigt oder nicht; falls der Wert P₁ überstiegen ist, ist die Antwort "Ja", wonach ein Schritt 304 folgt. Bei dem Schritt 304 wird ein Einschalt-Ausgangssignal an das Dreiwegventil 15 abgegeben, was zur Folge hat, daß der Kanal 7 stromauf des Luftdurchflußmessers 6 mit dem Zuströmteil 5 des Drosselventils 4 in Verbindung kommt und die an dem Luftdurchflußmesser 6 vorbeigeführte Luft dem Zuströmteil 5 des Drosselventils 4 zugeführt wird. Da durch das Drosselventil 4 eine feste Luftmenge hindurchgelangt, wird aufgrund des Umstands, daß die Zusatzluft dem Zuströmteil 5 des Drosselventils 4 zugeführt wird, die in dem Luftdurchflußmesser 6 strömende Luftmenge verringert. Der Luftdurchflußmesser 6 gibt an den Computer 16 ein niedriges Luftmengen-Signal ab, wobei dieser Datenwert für die Berechnung der Brennstoffzufuhrmenge verwendet wird. Die Zufuhr der Zusatzluft zu dem Zuströmteil 5 des Drosselventils 4 dient dazu, die Brennstoffeinspritzmenge zu verringern.

Dieser Vorgang wird anhand des Zeitablaufdiagramms in Fig. 5 erläutert. Die Fig. 5 zeigt das Maschinendrehzahl-Signal Ne, das Signal VLV für den Betriebszustand des elektromagnetischen Zusatzluft-Ventils, ein Ansaugluftmengen- Signal U, das Impulsdauer-Signal T, das Luft/Brennstoff- Verhältnis-Signal A/F, das Taktimpuls-Signal N und das Einspritzungsanzahl-Signal Y. Wenn das elektromagnetische Zusatzluft-Ventil geschlossen ist (CL), läuft der Zyklus mit fettem Gemisch (RS) ab, während bei geöffnetem Ventil (OP) der Zyklus mit magerem Gemisch (LS) abläuft. Der Zusammenhang zwischen der Brennstoffzufuhrmenge, der Maschinendrehzahl und der Brennstoffverbrauchsrate bei Festlegung der Luftmenge auf einen bestimmten Wert ist in der Fig. 6 (c) dargestellt. Dieser Betriebszustand mit festgelegter Luftmenge entspricht einem Ort R₂ an der Brennstoffzufuhrmengen-Kurve; mit dem Regelungsverfahren bzw. dem Regelungssystem wird eine automatische Regelung zum Erreichen eines Punkts M_p für maximale Ausgangsleistung bzw. höchste Maschinendrehzahl bei der bestimmten Luftmenge herbeigeführt, wenn der Ansaugrohrdruck P_m den Einstelldruck P₁ übersteigt und das Drosselventil 4 nahezu voll geöffnet ist.

Wenn bei dem Schritt 127 der Ansaugrohrdruck R_m nicht höher als der Einstelldruck P₁ ist, ist die Antwort "Nein", wonach ein Schritt 300 folgt, bei dem an das Dreiwegventil 15 ein Ausschaltsignal angelegt wird. Daraufhin steht der Kanal 7 stromauf des Luftdurchflußmessers 6 mit dem Abströmteil 3 des Drosselventils 4 in Verbindung, so daß zwischen diesen Teilen Luft strömt. Bei einem Schritt 301 wird der Wert Z auf "0" eingestellt. Bei einem Schritt 302 wird dieser Wert mit dem vorangehenden Wert von Z verglichen; wenn die Werte einander gleich sind, schreitet das Programm zu einem Schritt 303 fort. Bei dem Schritt 303 wird ermittelt, ob das Drosselventil 4 geschlossen ist oder nicht; falls es geschlossen ist, ist die Antwort "ja", so daß das Programm zu einem Schritt 139 fortschreitet. Bei dem Schritt 139 wird das elektromagnetische Zusatzluft- Ventil 14 geschlossen, wonach bei dem Schritt 140 die Impulszeitdauer T_i für das Leerlauf-Luft/Brennstoff-Verhältnis berechnet wird, wonach der Schritt 141 folgt, bei dem das Impulszeitdauer-Signal an die Einspritzvorrichtung 17 gelegt wird; danach folgt der Schritt 102, bei dem die Regelungsvorgänge von Beginn an wieder aufgenommen werden.

Falls bei dem Schritt 303 das Drosselventil 4 nicht geschlossen ist, ist die Antwort "Nein", wonach ein Schritt 131 folgt. Bei Schritten 131 bis 133 erfolgt die gleiche Berechnung wie bei den Schritten 110 bis 112. Bei einem Schritt 134 wird ermittelt, ob die Einspritzungsanzahl Y die eingestellte Einspritzungsanzahl K erreicht hat oder nicht; falls die eingestellte Einspritzungsanzahl noch nicht erreicht ist, folgt das Programm dem "Nein"-Zweig, so daß die Berechnungen in der Schleife von dem Schritt 124 bis zu dem Schritt 134 vorgenommen werden. Falls bei dem Schritt 127 die Antwort "Ja" ist, da der Ansaugrohrdruck P_m den Einstelldruck P₁ übersteigt, wird ein Schritt 304 eingeleitet und es erfolgt bei Schritten 304 bis 306 die gleiche Berechnung wie bei den Schritten 204 bis 206. Bei einem Schritt 306 wird der gegenwärtige Wert von Z mit dem vorangehenden Wert von Z verglichen; wenn die Werte einander gleich sind, ist die Antwort "Ja", wonach der Schritt 131 folgt. Falls die Antwort "Nein" ist, d. h. das der gegenwärtige Wert von Z nicht gleich dem vorhergehenden Wert von Z ist, wird der "Nein"-Zweig für das Fortschreiten zu einem Schritt 307 gewählt, bei welchem der vorangehende Wert von Z gleich dem gegenwärtigen Wert von Z gemacht wird. Danach schreitet das Programm zu dem Schritt 101 fort. Wenn bei dem Schritt 134 die Einspritzungsanzahl K erreicht ist, ist die Antwort "Ja", wonach ein Schritt 135 folgt, bei dem X auf "1" eingestellt wird, um sicherzustellen, daß die gegenwärtige Stufe eine Stufe mit magerem Gemisch ist. Bei einem Schritt 136 wird auf gleichartige Weise wie beim Schritt 115 die Umlaufperiode N_L für den Schritt mit dem mageren Gemisch in den Speicher eingespeichert.

Falls bei einem Schritt 137 der Zusammenhang N_R-1<N_L-1 <N_R<N_L besteht, schreitet das Programm zu dem Schritt 120 fort, bei dem zu dem Korrekturwert ΔT(p,r) der Wert Δt addiert wird und die Summe gespeichert wird. Falls andererseits bei dem Schritt 137 der Zusammenhang N_R-1<N_L-1<N_R<N_L nicht besteht, ist die Antwort "Nein", wonach ein Schritt 138 folgt, bei dem ermittelt wird, ob der Zusammenhang N_R-1<N_L-1 <N_R<N_L besteht oder nicht. Falls dieser Zusammenhang erzielt ist, ist bei dem Schritt 138 die Antwort "Ja", wonach das Programm zu dem Schritt 118 fortschreitet, bei dem von dem Korrekturwert ΔT(p,r) der Wert Δt subtrahiert wird und die Differenz gespeichert wird. Falls andererseits der letztere Zusammenhang nicht besteht, schreitet das Programm über den "Nein"-Zweig zu dem Schritt 119 fort, bei dem keine Änderung des Korrekturwerts ΔT(p,r) erfolgt.

Nach Abschluß des Schritts 118, 119 oder 120 schreitet das Programm zu dem Schritt 121 fort, bei dem ermittelt wird, ob gegenwärtig die Stufe mit dem mageren Gemisch vorliegt oder nicht. Da bei den Schritten 122 bis 136 für die ablaufende Rechnung die Stufe mit dem mageren Gemisch vorliegt (X = 1), ist die Antwort "Ja", wonach der Schritt 101 folgt.

Die vorstehend beschriebene Regelung erlaubt die Korrektur irgendeiner Verschiebung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses gegenüber demjenigen Verhältnis, das der günstigten Brennstoffverbrauchsrate entspricht, wenn der Ansaugrohrdruck P_m nicht höher als der eingestellte Wert P₁ ist; auf diese Weise wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf den Wert für die günstigte Brennstoffverbrauchsrate geregelt. Falls andererseits eine hohe Ausgangsleistung erwünscht ist (wenn der Ansaugrohrdruck P_m höher als der Einstellwert P₁ ist), wird irgendeine Versetzung des Luft/Brennstoff- Verhältnisses gegenüber dem Verhältnis, das der maximalen Ausgangsleistung entspricht, ausgeregelt, um damit das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf einen Wert für die maximale Ausgangsleistung zu regeln.

Unter Bezugnahme auf das Kennliniendiagramm nach Fig. 7 wird hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Rechenvorgangs und des tatsächlichen Fahrzeugbetriebs der Fall erläutert, daß der Ansaugrohrdruck P_m nicht höher als der Einstellwert P₁ ist. Die Kennlinien in Fig. 7 entsprechen der Kennlinie im oberen Teil der Fig. 6 (b) und zeigen den Zusammenhang zwischen der Luftdurchflußrate und der Maschinendrehzahl bei konstanter Brennstoffdurchflußrate F₁ bis F₇. Einer ersten Stufe R₁ mit fettem Gemisch folgt eine erste Stufe L₁ mit magerem Gemisch, wobei die Brennstoffdurchflußrate für die günstigste Brennstoffverbrauchsrate bei dem Punkt M₁ liegt. Der Stufe L₁ mit dem mageren Gemisch folgt eine Stufe R₂ mit dem fetten Gemisch, wonach eine weitere Stufe L₂ mit magerem Gemisch folgt. Nach der Regelung bis zu der Stufe L₂ mit dem mageren Gemisch besteht hinsichtlich der Bestimmung der Gültigkeit des Zusammenhangs N_R-1<N_L-1<N_R<N_L bei dem Schritt 138 nach Fig. 2 der Zusammenhang N_R1<N_L1<N_R2<N_L2, wonach der Schritt 118 erfolgt, bei dem hinsichtlich der Impulsdauer der Wert Δt subtrahiert wird, so daß die Brennstoffdurchflußrate verringert wird und damit ein Übergang von der Kennlinie F₁ zu der Kennlinie F₂ erfolgt (F₁<F₂), woraus sich ein Betrieb bei dem Punkt R₃ ergibt. Nach Abschluß des Betriebs bei dem Punkt R₃ besteht gleichermaßen der Zusammenhang N_L1<N_R2<N_L2 <N_R3, wonach der Schritt 118 folgt, bei dem die Impulsdauer um den Wert Δt verringert wird, so daß ein Wechsel von der Kennlinie F₂ zu der Kennlinie F₃ erfolgt (F₂<F₃). Darauffolgend wird eine gleichartige Korrektur ausgeführt; wenn die Betriebsausführung zu dem Ort L₈ an der Kennlinie F₇ gelangt, besteht bei dem Schritt 138 der Zusammenhang N_R5<N_L6<N_R7<N_L8, so daß die Antwort "Nein" ist, wonach der Schritt 119 folgt. Daher wird nach Erreichen der Kennlinie F₇ die Brennstoff- Kennlinie nicht korrigiert.

Die vorstehende Beschreibung betrifft den Fall, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf einen Wert für den günstigsten Brennstoffverbrauch geregelt wird, wenn der Ansaugrohrdruck P_m nicht höher als der Einstellwert P₁ ist. Nunmehr wird unter Bezugnahme auf das Kennliniendiagramm in Fig. 8 der Fall erläutert, daß das Luft/ Brennstoff-Verhältnis auf einen Wert für die maximale Ausgangsleistung gesteuert wird, wenn der Ansaugrohrdruck P_m höher als der Einstellwert P₁ ist. Die Kennlinie in Fig. 8 entspricht der Kennlinie an der rechten Seite der Fig. 6 (c), wobei die Luftmenge auf Q′a festgelegt ist.

Die Kennlinie in Fig. 8 zeigt zur Erläuterung der Vorgänge der Regelung zur Rückführung auf den Punkt maximaler Ausgangsleistung den Zusammenhang zwischen der Brennstoffzufuhrmenge und der Maschinendrehzahl. In diesem Fall ist das Dreiwegventil 15 eingeschaltet, so daß der Zusatzluftkanal dem in Fig. 1b gezeigten entspricht.

Die Bypaß-Luft bzw. Zusatzluft wird so geführt, daß sie unter Umgehung des Luftdurchlaßmessers 6 zu dem Zuströmteil des Drosselventils 4 gelangt. Wenn das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen ist, ist die durch das Drosselventil 4 hindurchgelangende Luftmenge Q gleich der durch den Luftdurchlaßmesser 6 hindurchgelangenden Luftmenge Q₁, so daß die Einspritzvorrichtung 17 die dem Wert Q (= Q₁) entsprechende Brennstoffmenge einspritzt. Die diesem Zustand zugeordnete Impulsdauer wird zu T_R angenommen. Wenn das elektromagnetische Ventil 14 geöffnet ist, ist die über das Drosselventil 4 gelangende Luftmenge Q und damit gleich derjenigen bei geschlossenem elektromagnetischen Ventil 14, während in diesem Fall aufgrund der Zusatzluftmenge Q₂ die über den Luftdurchflußmesser 6 gelangende Luftmenge Q₁ auf Q-Q₂ verringert ist, was zur Folge hat, daß die Einspritzvorrichtung 17 den Brennstoff entsprechend dem Wert Q-Q₂ einspritzt. Die diesem Zustand entsprechende Impulszeitdauer wird als T_L bezeichnet.

Gemäß den vorangehenden Ausführungen wird die den Luftdurchflußmesser 6 umgehende Luft dem Zuströmteil 5 des Drosselventils 4 zugeführt, um dadurch das Luft/Brennstoff- Verhältnis in der Weise (periodisch) zu wechseln, daß die Brennstoffmenge durch die Impulsdauer T_A (= T_R-T_L) gewechselt wird.

Dies wird anhand der Fig. 8 erläutert.

Bei der Steuerung der Brennstoffzufuhrmenge ist in Fig. 8 der Schließzustand des elektromagnetischen Ventils 14 mit R₁ dargestellt, während die Impulsdauer zu diesem Zeitpunkt T_R ist. Gemäß der Darstellung in der Fig. 5 werden während der Ausführung von vier Einspritzungen während der Periode R₁ (für den Zyklus mit dem fetten Gemisch, bei dem das elektromagnetische Ventil 4 geschlossen ist), N_R1 Taktimpulse erzeugt. Es wurde bereits erläutert, daß der Zusammenhang zwischen der Maschinendrehzahl Ne und der Anzahl der Taktimpulse dermaßen ist, daß mit einer Steigerung der Maschinendrehzahl Ne die Periode für vier Einspritzungen auf eine kleinere Taktimpulsanzahl N verkürzt ist. Wenn das elektromagnetische Ventil 4 geöffnet ist, ist das Ansaugluftmengen- Signal des Luftdurchflußmessers 6 verringert, so daß dadurch die Impulsdauer auf T_L verringert wird. Dieser Zustand wird mit L₁ bezeichnet. Nach Fig. 5 wird die Anzahl der Taktimpulse während des Öffnens des elektromagnetischen Ventils 14, d. h. während der Periode L₁ zu N_L1 gemessen.

Als Folge davon wird gemäß der Darstellung in Fig. 8 die Brennstoffzufuhrmenge entsprechend T_A gewechselt bzw. umgeschaltet (und zwar unter Umsetzung auf die Impulsdauer).

Die Taktimpulsanzahl bei dem Zyklus R₂ (die gleich derjenigen bei dem Zyklus R₁ ist), während dem das elektromagnetische Ventil 14 geschlossen ist, ist gleich N_R2, während die Taktimpulsanzahl bei dem Zyklus L₂ (die gleich derjenigen bei dem Zyklus L₁ ist), während dem das elektromagnetische Ventil 14 geöffnet ist, gleich N_L2 ist.

Die vier Zyklen R₁, L₁, R₂ und L₂ werden abgeschlossen und auf diese Weise die Taktimpulszahlen für einen jeweiligen Zyklus bestimmt. Für den Vergleich zwischen dem gegenwärtig vorliegenden Zyklus N_L2 und den abgelaufenen drei Zyklen N_R2, N_L1 und N_R1 ist es notwendig, die Taktimpulszahlen zu speichern. Zu diesem Zweck wird abschließend die Maschinendrehzahl für einen jeweiligen Zyklus verglichen. Falls der Zusammenhang N_R1<N_L1 <N_R2<N_L2 gilt, gibt dies an, daß es sich um einen Punkt handelt, bei dem die Maschinendrehzahl zu einem fetteren Gemisch hin zunimmt. In diesem Fall wird der Impulsdauer-Wert Δt zu der Impulsdauer für das geschlossene elektromagnetische Ventil 14 addiert, wie es in den Fig. 5 und 8 gezeigt ist. Die Taktimpulsanzahl für die Periode R₃ nach der Korrektur ist N_R3.

Wie bei dem vorangehenden Fall werden die Taktimpulsanzahl N_R3 für den gegenwärtigen Zyklus mit den Taktimpulszahlen N_L2, N_L1, N_R2 und N_L2 für die vorangehenden drei Zyklen miteinander verglichen. In diesem Fall gilt:
N_L1<N_R2<N_L2<N_R3, so daß daher weiterhin eine Impulsdauer Δt addiert wird.

Nach Fig. 5 erfolgt die Regelung auf die Lage der strichpunktierten Linie in Fig. 8 während der Umlaufperiode L₃ (von der 20. bis zur 24. Einspritzung). Mit L₃ ist der Zyklus mit magerem Gemisch bezeichnet, bei dem das elektromagnetische Ventil 14 geöffnet ist (und damit das Ausgangssignal des Luftdurchflußmessers verringert ist), so daß der Brennstoff für die durch die ausgezogene Linie dargestellte Impulsdauer eingespritzt wird.

Die Taktimpulsanzahl N_L3 für die bestehende Periode L₃ und die vorangehenden Taktimpulszahlen N_R3, N_L2 und N_R2 werden verglichen. Das Vergleichsergebnis ergibt, daß die Beziehung N_R2<N_L2<N_R3<N_L3 gilt. Dies gibt an, daß bei einem fetteren Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis die Maschinendrehzahl ansteigt, so daß die Impulsdauer Δt bei der Umlaufperiode R₄ addiert wird.

Der Zustand für die Periode R₄ ist in den Fig. 5 und 8 gezeigt. Das Ergebnis des Vergleichs der Taktimpulse ergibt, daß die Beziehung N_L2<N_R3<N_L3<N_R4 gilt, so daß daher keine Korrektur erfolgt.

Während der vorstehend beschriebenen Betriebsvorgänge erfolgt die Regelung in der Weise, daß der Punkt M_P maximaler Ausgangsleistung erreicht wird. Das Ausmaß der Korrektur wird für jeden Betriebszustand in dem Speicher des Mikrocomputers eingespeichert, was immer einen Betrieb unter optimalen Betriebsbedingungen ermöglicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach Fig. 2 wird das gleiche Regelergebnis auch dann erzielt, wenn bei dem Schritt 116 die Ermittlung in N_L-1<N_R-1 und N_L <N_R, bei dem Schritt 117 in N_L-1< <N_R-1 und N_L<N_R, bei dem Schritt 137 in N_R-1<N_L-1 und N_R<N_L und bei dem Schritt 138 in N_R-1<N_L-1 und N_R<N_L aufgeteilt wird.

Bei dem vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Luftdurchflußrate mittels eines gemeinsamen elektromagnetischen Ventils 14 gesteuert, während das Dreiwegventil 15 zum Umschalten des Luftzufuhrkanals verwendet wird. Zur Erzielung der gleichen Regelung kann als alternatives Verfahren der Luftkanal 13 von dem Kanal 7 stromauf des Luftdurchflußmessers 6 her in zwei Zweige aufgeteilt werden, die jeweils mit dem Zuströmteil 5 bzw. dem Abströmteil 3 des Drosselventils über elektromagnetische Ventile 14-1 bzw. 14-2 in Verbindung stehen, die die Doppelfunktion des Schaltens des Luftzuführungskanals und der Regelung der Luftdurchflußrate haben.

Ferner können die Ventile elektromagnetischer Art, die bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zum Schalten des Luftzufuhrkanals und zur Steuerung der Luftdurchflußrate verwendet werden, mit der gleichen Wirkung durch einen Aufbau unter Verwendung einer Stellvorrichtung wie eines Druck-Steuer- oder Unterbrechungs- Motors ersetzt werden, um die gleiche Regelung herbeizuführen.

Weiterhin hängt zwar bei dem Ausführungsbeispiel der Vorgang des Schaltens des Auslassens der Bypaß-Luft von der Größe des Ansaugrohrdrucks P_m in bezug auf den Einstellwert P₁ ab, jedoch können für den gleichen Zweck das Signal für die Öffnung des Drosselventils 4, das Impulszeitdauer-Signal oder andere Signale verwendet werden.

Die Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Verfahrens bzw. Systems zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, und zwar in Anwendung bei der Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei der ein Vergaser verwendet wird. Im weiteren wird der Unterschied dieses Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Nach Fig. 9 wird Brennstoff aus einer Hauptdüse 21 zugeführt, die an einem Venturi-Düsen-Abschnitt 20 des Vergasers angebracht ist. Ein elektromagnetisches Ventil 19 ist dafür vorgesehen, Luft in eine Luftableit- bzw. Luftdüsenkammer 22 einzulassen, die in der Mitte der Brennstoffleitung zwischen einer Schwimmerkammer 23 für den Brennstoffvorrat und der Hauptdüse 21 angeordnet ist. Mit dem Bypaß-Luftkanal stehen der Zuströmteil 5 oder der Abströmteil 3 des Drosselventils 4 in Verbindung, wobei die Hauptdüse 21 des Vergasers umgangen wird. Der Computer 16 betätigt das elektromagnetische Bypaßluft-Ventil 14, um wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Durchflußrate der Bypaß- bzw. Zusatzluft zu steuern. Die Brennstoffzufuhrmenge wird dadurch korrigiert, daß der Einschaltfaktor des Erregungssignals einer vorbestimmten Frequenz verändert wird, das zur Steuerung der Luftableitungs- bzw. Luftzumischmenge dem elektromagnetischen Ventil 19 zugeführt wird.

Claims

1. Verfahren zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine (1) auf einen einem optimalen Brennstoffverbrauch oder einer optimalen Ausgangsleistung der Maschine entsprechenden Wert, wobei der Brennkraftmaschine Brennstoff und über ein Luftansaugrohr Luft zugeführt wird, wobei der Durchfluß der Luft gemessen und mittels einem Drosselventil (4) eingestellt wird, und wobei vorbestimmte Betriebszustände erfaßt und für die Regelung verwendet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der vorbestimmten erfaßten Betriebszustände die Maschinenlast ist,
daß dann, wenn die Maschinenlast keine hohe Last ist, von einem Zuströmbereich (7) des Luftansaugrohres her nicht gemessene Luft intermittierend zu einem Bereich (3) stromab des Drosselventils geleitet wird, wobei entsprechend einer Änderung eines die Maschinenausgangsleistung betreffenden Betriebszustandes das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf den Wert geregelt wird, der dem optimalen Brennstoffverbrauch entspricht, und
daß dann, wenn die Maschinenlast eine hohe Last ist, von dem Zuströmbereich (7) des Luftansaugrohres her nicht gemessene Luft intermittierend zu einem Bereich (5) stromauf des Drosselventils geleitet wird, wobei entsprechend der Änderung des die Maschinenausgangsleistung betreffenden Betriebszustandes das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf den Wert geregelt wird, der der optimalen Ausgangsleistung entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Maschinenausgangsleistung betreffende Betriebszustand die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Maschine ist.

3. System zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit
einem Lauftansaugrohr für das Einführen von Luft in die Brennkraftmaschine (1),
einem Bypaß-Kanal (11 bis 15) an dem Luftansaugrohr,
einem in dem Luftansaugrohr angebrachten Drosselventil (4),
einer an einer Verbindungsstelle zwischen dem Luftansaugrohr und der Maschine angebrachten Brennstoff-Einspritzvorrichtung (17),
einer Meßeinrichtung (2, 9) zur Erfassung von Betriebszuständen, und
einer Steuereinrichtung mit einem Computer (16),
gekennzeichnet durch
einen stromauf des Drosselventils in dem Luftansaugrohr angeordneten Luftdurchflußmesser (6),
einen Bypaß-Kanal (11 bis 15), der von einem Teil (7) stromauf zu einem Teil stromab des Luftdurchflußmessers für die in dem Luftansaugrohr strömende Luft führt und der ein Ein/Aus-Ventil (14) zur Steuerung der in dem Bypaß-Kanal strömenden Luft und ein Umschaltventil (15) zum Schalten der über das Ein/Aus-Ventil gelangenden Luft zu wahlweise einem Zuströmteil (5) des Luftansaugrohres stromauf des Drosselventils oder einem Abströmteil (3) des Luftansaugrohres stromab des Drosselventils enthält,
einen Computer (16) zur Steuerung der mittels der Einspritzvorrichtung eingespritzten Brennstoffmenge entsprechend dem Ausgangssignal des Luftdurchflußmessers und dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung,
wobei der Computer das Ein/Aus-Ventil für jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Brennstoffeinspritzungen ein- und ausschaltet, um dadurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis abwechselnd auf ein geringfügig fetteres oder ein geringfügig magereres Verhältnis als ein Grund-Luft/Brennstoff-Verhältnis zu verändern,
der Computer die der Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses entsprechende Änderung des Ausgangsleistungs-Zustandes der Maschine erfaßt,
der Computer über die Meßeinrichtung den Belastungszustand der Maschine bestimmt und
der Computer entsprechend dem Erfassungsergebnis das Umschaltventil derart steuert, daß die Luft aus dem Ein/Aus- Ventil bei niedriger Maschinenbelastung in den Abströmteil des Drosselventils geleitet wird, um das Luft/Brennstoff- Verhältnis auf dasjenige für die beste Brennstoffverbrauchsrate zu steuern, oder bei hoher Maschinenbelastung in den Zuströmteil des Drosselventils geleitet wird, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf dasjenige für die höchste Maschinenausgangsleistung zu steuern.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (2, 9) zur Erfassung der Betriebszustände einen Druckfühler (9) zur Erfassung des Drucks in dem Abströmteil (3) des Drosselventils (4) aufweist, und daß der Computer (16) das Umschaltventil (15) derart steuert, daß die Luft aus dem Ein/Aus-Ventil (14) in den Zuströmteil (5) des Drosselventils geführt wird, wenn der Druck an dem Abströmteil des Drosselventils höher als ein einer vorbestimmten Maschinenausgangsleistung zugeordneter vorbestimmter Druck entsprechend einer hohen Last ist, und die Luft aus dem Ein/Aus-Ventil in den Abströmteil des Drosselventils geführt wird, wenn der Druck in dem Abströmteil des Drosselventils niedriger als der vorbestimmte Druck entsprechend einer nicht hohen Last ist.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein/Aus-Ventil (14) ein elektromagnetisches Ventil ist und das Umschaltventil (15) ein Dreiwegventil ist.

6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (2, 9) zur Erfassung der Betriebszustände einen Maschinen-Drehwinkelgeber (2) aufweist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Computer (16) die Brennstoffeinspritzzeit für die Brennstoff-Einspritzvorrichtung (17) aus einer Luftdurchflußrate gemäß dem Ausgangssignal des Luftdurchflußmessers (6), einer Maschinendrehzahl gemäß dem Ausgangssignal des Drehwinkelgebers (2) und einem Ansaugrohr-Druck gemäß dem Ausgangssignal des Druckfühlers (9) berechnet,
das Umschaltventil (15) aufgrund des Vergleiches zwischen dem Ansaugrohr-Druck und dem vorbestimmten Druck steuert,
einen der Maschinendrehzahl und dem Ansaugrohr-Druck entsprechenden Korrekturwert für die Brennstoff-Einspritzzeit ausliest, der in einer Speichereinheit des Computers gespeichert ist, um dadurch eine Korrektur der Brennstoff- Einspritzzeit zu berechnen,
die Brennstoffeinspritzung der Brennstoff-Einspritzvorrichtung entsprechend der derart korrigierten Brennstoff-Einspritzzeit steuert,
für jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Brennstoff-Einspritzungen das Ein/Aus-Ventil (14) abwechselnd auf den Ein-Zustand bzw. den Aus-Zustand steuert,
die Maschinendrehzahl für den Öffnungs-Zustand bzw. den Schließ-Zustand des Ein/Aus-Ventils auf jede Beendigung der vorbestimmten Anzahl der Brennstoff-Einspritzungen hin vergleicht und
aufgrund des Vergleichsergebnisses den Korrekturwert für die Brennstoff-Einspritzzeit korrigiert und speichert.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselfühler (10) vorgesehen ist und daß der Computer (16) aus dem Ausgangssignal des Drosselfühlers ermittelt, ob die Maschine leerläuft, und den Korrekturwert für die Brennstoff-Einspritzzeit entsprechend dem Ermittlungsergebnis verändert.

9. System zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit
einem Luftansaugrohr, das zum Einführen von Luft in die Brennkraftmaschine (1) dient und das an einem Teil mit einer Venturi-Düse eines Vergasers ausgestaltet ist,
einem Brennstoffbehälter (23),
einer Luftdüsenkammer (22) zum Mischen des Brennstoffes aus dem Brennstoffbehälter (23) mit Luft, wobei der gemischte Brennstoff über eine Düse (1) in die Venturi-Düse eingeleitet wird,
einem elektromagnetischen Ventil (19) zum Einleiten von Luft in die Luftdüsenkammer (22),
einem stromab der Venturi-Düse angebrachten Drosselventil (4),
einem Bypaß-Kanal (14, 15), mit dem Luft in dem Luftansaugrohr von einem Teil (7) stromauf der Venturi-Düse zu dem Teil stromab der Venturi-Düse leitbar ist, wobei der Bypaß- Kanal ein Ein/Aus-Ventil (14) zur Steuerung der in dem Bypaß- Kanal strömenden Luft und ein Umschaltventil (15) zum Schalten der über das Ein/Aus-Ventil gelangenden Luft wahlweise zu einem Zuströmteil des Luftansaugrohres stromauf des Drosselventils oder einem Abströmteil (3) des Luftansaugrohres stromab des Drosselventils (4) enthält,
einer Meßeinrichtung (2, 9) zur Erfassung von Betriebszuständen und
einem Computer (16),
der mittels des elektromagnetischen Ventils (19) entsprechend dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung (2, 9) die in die Luftdüsenkammer (22) eingeleitete Luftmenge steuert,
der das Ein/Aus-Ventil (14) ein- und ausschaltet, um dadurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis abwechselnd auf ein geringfügig fetteres bzw. ein geringfügig magereres Verhältnis als ein Grund-/Luft/Brennstoff-Verhältnis zu verändern,
der die der Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses entsprechende Änderung des Ausgangsleistungs-Zustandes der Maschine erfaßt,
der entsprechend dem Erfassungsergebnis die Richtung der Änderung des optimalen Luft/Brennstoff-Verhältnisses bestimmt,
der das Luft/Brennstoff-Verhältnis in der auf dem Bestimmungsergebnis beruhenden Richtung steuert und
der das Umschaltventil entsprechend dem Belastungszustand so steuert, daß die Luft aus dem Ein/Aus-Ventil (14) dem Zuströmteil oder dem Abströmteil (3) des Drosselventils (4) zugeführt wird.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (2, 9) für die Erfassung der Maschinenbetriebszustände einen Druckfühler (9) zur Erfassung des Druckes in dem Abströmteil (3) des Drosselventils (4) aufweist und daß der Computer (16) das Umschaltventil (15) derart steuert, daß die Luft aus dem Ein/Aus-Ventil (14) dem Zuströmteil (5) des Drosselventils zugeführt wird, wenn der Druck an dem Abströmteil des Drosselventils niedriger als ein einer vorbestimmten Maschinenausgangsleistung zugeordneter Wert ist, und die Luft aus dem Ein/Aus-Ventil dem Abströmteil des Drosselventils zugeführt wird, wenn der Druck in dem Abströmteil des Drosselventils höher als der zugeordnete Wert ist.

11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein/Aus-Ventil (14) ein elektromagnetisches Ventil ist und das Umschaltventil (15) ein Dreiwegventil ist.

12. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (16) als den die Maschinenausgangsleistung betreffenden Betriebszustand ein Drehzahlsignal und/oder ein Drehmomentsignal auswertet.