DE3322820A1

DE3322820A1 - Steuerverfahren fuer das luft/kraftstoff-verhaeltnis einer verbrennungsmaschine fuer fahrzeuge in betriebsbereichen kleiner lasten

Info

Publication number: DE3322820A1
Application number: DE19833322820
Authority: DE
Inventors: Osamu Higashikurume Tokyo Gotoh; Shumpei Niiza Saitama Hasegawa; Yutaka Shiki Saitama Otobe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1982-06-25
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1983-12-29
Also published as: GB2125188A; US4526153A; JPH0448932B2; FR2529255B1; JPS59539A; GB8317255D0; FR2529255A1; GB2125188B; DE3322820C2

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer an eine Verbrennungsina sch ine gelieferten Mischung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren dieser Art, durch das die Schwächung der Mischung bewirkt werden kann, wenn die Maschine in einem Bereich mit einer niedrigen Last arbeitet, während optimale Betriebscharakteristiken der Maschine, wie die Antriebsleistung, die Emissionscharakteristiken und der Kraftstoffverbrauch, erhalten werden können.

Ein im Zusammenhang mit einer Verbrennungsmaschine für Kraftfahrzeuge, insbesondere der Benzinmaschine, anwendbares Steuersystem zur Kraftstoffversorgung wurde in der Japanischen Patentanmeldung 57-137633 beschrieben.

Bei diesem System kann die Ventilöffnungsperiode einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Steuerung der Kraftstoff einspritzmenge, d.h. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis einer an die Maschine gelieferten Luft-Kraftstoff-Mischung dadurch bestimmt werden, daß zuerst ein Grundwert einer Ventilöffnungsperiode als Funktion der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine und des absoluten Druckes des Ansaugrohres bestimmt werden und daß dann zu diesem Wert Konstante und/oder Koeffizienten addiert und/oder dieser Wert mit Konstanten und/oder Koeffizienten multipliziert vird , die Funktionen der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine, des absoluten Druckes des Ansaug-

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rohres, der Kühlwassertemperatur der Maschine, der Konzentration der Bestandteile des Auspuffgases (Sauerstoffkonzentration) usw. sind. Dabei erfolgt die Addition bzw. die Multiplikation durch eine elektronische Recheneinrichtung.

Andererseits wurde herkömmlicherweise eine an die Maschine gelieferte Luft-Kraftstoff-Mischung geschwächt, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung schwächer bzw. ärmer zu machen als ein theoretisches Mischungsverhältnis, um dadurch den Wirkungsgrad der Verbrennung der Maschine zu vergrößern und um daher den Kraftstoffverbrauch zu verringern.

Bei der Durchführung der Schwächung der Mischung treten jedoch die folgenden Probleme auf; Ein Dreiwegekatalysator, der üblicherweise verwendet wird, um die Bestandteile HC, CO, NOx in den von der Maschine emittierten Auspuffgasen abzuscheiden, zeigt einen maximalen Wirkungsgrad der Umwandlung dieser Bestandteile, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung einen Wert aufweist, der gleich einem theoretischen Mischungsverhältnis ist. Aus diesem Grunde wird im allgemeinen in einer Maschine, die einen derartigen Dreiwegekatalysator in dem Auspuffrohr aufweist, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf das theoretische Mischungsverhältnis durch eine Rückkopplung gesteuert, die auf das Ausgangssignal eines 0₂-Sensors anspricht, der in dem Auspuffsystem der Maschine angeordnet ist. Wenn diese auf dem Ausgangssignal des Sensors für das Auspuffgas basierende Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird, wenn die Maschine in einem die Mischung schwächenden Betriebsbereich arbeitet, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen Wert gesteuert wird, der schwächer ist als das theoretische Mischungsverhältnis, fällt jedoch der Wirkungsgrad der Umwandlung bzw» Umsetzung des Drei-

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wegekatalysators ab. Außerdem kann eine Verschlechterung der Emissionscharakteristiken eintreten, wenn der die Mischung schwächende Betrieb in einem Betriebsbereich der Maschine ausgeführt wird, in dem Stickstoffoxide NOx in großen Mengen erzeugt werden. Außerdem verursacht die Schwächung der Mischung einen Abfall der Ausgangsleistung der Maschine, was nachteilig ist, wenn die Maschine in einem Betriebszustand, wie beispielsweise einer plötzlichen Beschleunigung und bei einem weit geöffneten Drosselventil, arbeitet, der ein großes Ausgangsdrehmoment erfordert. Eine Schwächung der Mischung würde dann eine Verschlechterung der Antriebsleistung bewirken.

Um die Möglichkeit der Verschlechterung der Emissionscharakteristiken und der Antriebsleistung der Maschine zu vermeiden, die durch die Schwächung der Mischung bewirkt wird, die den Kraftstoffverbrauch beschränken soll, wurde in der Japanischen Patentanmeldung 54-1724 vorgeschlagen, ein Steuersystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer geschlossenen Schleife zu betreiben, um eine Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Mischung auszuführen, um ein theoretisches Mischungsverhältnis zu erreichen, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine, von der angenommen wird, daß sie der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Dagegen wird dieses System in einer offenen Schleife betrieben, um die Luft-Kraftstoff-Mischung auf einen Wert einzustellen, der schwächer ist als das theoretische Mischungsverhältnis, wenn die Umdrehungs-

3Q geschwindigkeit der Maschine außerhalb des obengenannten vorbestimmten Bereiches liegt.

Da dieses vorgeschlagene Verfahren sich jedoch nur auf die Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine verläßt, um die Steuerung des Betriebes in der geschlossenen Schleife oder in der

1 offenen Schleife auszuwählen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu steuern, wird es jedoch unmöglich, alle Betriebscharakteristiken der Maschine, einschließlich dem Kraftstoffverbrauch, den Emissionscharakteristiken und der Antriebsleistung gleichzeitig zufriedenstellend zu realisieren.

Die Betriebszustände einer Verbrennungsmaschine können in eine Mehrzahl von verschiedenen Betriebsbereichen unterteilt werden, die durch Werte der Maschinenbetriebsparameter, wie beispielsweise der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und dem Druck des Ansaugrohres bestimmt werden. Es ist daher notwendig, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf entsprechende unterschiedliehe passende Werte in diesen verschiedenen Betriebsbereichen zu steuern. Außerdem muß der Bereich dieser verschiedenen Betriebsbereiche, in denen die Schwächung der Mischung ausgeführt werden kann, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der Temperatur der Maschine variieren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steuerverfahren für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis einer Verbrennungsmaschine für Kraftfahrzeuge anzugeben, durch das Betriebsbereiche der Maschine, in denen die Schwächung der Mischung gefordert wird, in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Maschine genau unterscheidbar sind,so daß eine Begrenzung des Kraftstoffverbrauches erreicht werden kann, ohne daß die Antriebsleistung und die Emissionscharakteristiken der Maschine verschlechtert werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer an eine im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug anwendbare Verbrennungsmaschine gelieferten Luft-Kraftstoff-Mi-

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schung, in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Maschine. Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

(1) Einstellen im voraus einer Mehrzahl von verschiedenen Betriebsbereichen der Maschine, wobei jeder Betriebsbereich durch vorbestimmte Werte eines ersten und zweiten Parameters, die Betriebszustände der Maschine anzeigen, bestimmt ist,

(2) Ermitteln von Werten des zuvor genannten ersten und zweiten Parameters,

(3) Ermitteln der Geschwindigkeit des Fahrzeuges,

(4) Auswählen wenigstens eines Betriebsbereiches aus der

Mehrzahl der verschiedenen Betriebsbereiche als einen die Mischung schwächenden Bereich, in dem die Schwächung der Mischung gefordert wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung in Abhängigkeit von einem beim Schritt 3)ermittelten Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf einen Wert zu steuern, der schwächer bzw. ärmer ist als ein theoretisches Mischungsverhältnis,

(5) Bestimmen aus beim Schritt 2]ermittelten Werten des obengenannten ersten und zweiten Parameters, ob die Maschine in dem wenigstens einen Betriebsbereich arbeitet oder nicht, der beim Schritt 4") ausgewählt wurde, und

(6) Bewirken der zuvor genannten Schwächung der Mischung, wenn beim Schritt 5) bestimmt wird, daß die Maschine in dem ausgewählten wenigstens einen Betriebsbereich arbeitet.

Vorzugsweise ist der gesamte Bereich des wenigstens einen Betriebsbereiches, der ausgewählt wird, wenn der ermit-

- /Οι telte Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, kleiner als derjenige, der ausgewählt wird, wenn der ermittelte Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer ist als derselbe vorbestimmte Wert. Außerdem wird vorzugsweise, während die Maschine in einem besonderen, die Mischung schwächenden Bereich arbeitet, der nur ausgewählt wird, wenn der ermittelte Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer ist als der obengenannte vorbestimmte Wert, die Schwächung der an die Maschine gelieferten Mischung in einem Ausmaß bewirkt, das sich von dem Ausmaß unterscheidet, das bewirkt wird, während die Maschine in dem anderen die Mischung schwächenden Bereich oder in den anderen die Mischung schwächenden Bereichen arbeitet.

Außerdem umfaßt der genannte erste Parameter vorzugsweise die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und umfaßt der zweite Parameter vorzugsweise den absoluten Druck des Ansaugrohres.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist außerdem die folgenden Schritte auf:

Vergleichen eines als ersten Parameter ermittelten Wertes der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine mit einem vorbestimmten Wert,

Auswählen eines Teiles der Mehrzahl der verschiedenen Betriebsbereiche als wenigstens einen die Mischung schwächenden Betriebsbereich, wenn ein ermittelter Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine größer ist als der obengenannte vorbestimmte Wert,

Bestimmen aus den ermittelten Werten der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und des absoluten Druckes des Ansaugrohres, ob die Maschine in dem obengenannten wenig-

stens einen die Mischung schwächenden Betriebsbereich arbeitet oder nicht, und

Bewirken der Schwächung der Mischung, wenn bestimmt wird, daß die Maschine in dem genannten wenigstens einen die Mischung schwächenden Betriebsbereich arbeitet.

Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Verfahren außerdem die folgenden Schritte auf:
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Ermitteln der Temperatur der Maschine,

Auswählen eines Teiles der obengenannten Mehrzahl von verschiedenen Betriebsbereichen als wenigstens einen die Mischung schwächenden Betriebsbereich, wenn die Temperatur der Maschine kleiner ist als ein vorbestimmter Wert,

Bestimmen aus den ermittelten Werten des ersten und des zweiten Parameters, ob die Maschine in dem zuletzt erwähnten wenigstens einen die Mischung schwächenden Betriebsbereich arbeitet oder nicht,und

Bewirken der Schwächung der Mischung, wenn bestimmt wird, daß die Maschine in dem zuletzt erwähnten wenigstens einen die Mischung schwächenden Betriebsbereich arbeitet.

Die obengenannten und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Figuren hervor. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer beispielhaften Gesamtanordnung des Steuersystemes zur KraftstoffVersorgung, das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar ist,

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Fig. 2 ein Blockschaltbild, das beispielhaft den

Innenaufbau der elektronischen Steuereinheit der Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 ein Diagramm, das einen die Mischung

schwächenden Betriebsbereich der Maschine zeigt, der eingestellt wird, wenn die Temperatur TW der Maschine kleiner ist als ein vorbestimmter Wert TWLvS,

Fig. 4 ein Diagramm, das die Mischung schwächende

Betriebsbereiche der Maschine zeigt, die eingestellt werden, wenn die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert VLS ist,

Fig. 5 ein Diagramm, das die Mischung schwächende

Betriebsbereiche der Maschine zeigt, die eingestellt werden, wenn die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges größer als der vor-

bestimmte Wert VLS ist und einen die Mischung schwächenden Betriebsbereich, der eingestellt wird, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als ein vorbestimmter Wert NZ, und

Fig. 6 einen Datenflußplan, der zeigt, wie die die

Mischung schwächenden Bereiche erfindungsgemäß unterschieden werden und wie der Wert eines Koeffizienten KLS erfindungs

gemäß eingestellt wird.

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Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren ausführlich erläutert.

In der Fig. 1 ist die gesamte Anordnung eines Steuersystenies zur Kraftstoffeinspritzung für Verbrennungsmaschinen dargestellt, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Verbrennungsmaschine, bei der es sich beispielsweise um eine vierzylindrige Maschine handeln kann. Ein Ansaugrohr 2, in dem ein Drosselventil 3 vorgesehen ist, ist mit der Maschine 1 verbunden. Das Drosselventil 3 ist mit einem Sensor 4 ( <9TH-Sensor) für die Öffnung des Drosselventiles verbunden. Dieser Sensor ermittelt die Ventilöffnung des Drosselventiles und wandelt diese in ein elektrisches Signal um, das an eine elektronische Steuereinheit 5 (ECU) geliefert wird.

Kraftstoffeinspritzventile 6 sind in dem Ansaugrohr 2 an einem Ort zwischen der Maschine 1 und dem Drosselventil 3 angeordnet. Die Zahl der Kraftstoffeinspritzventile entspricht den Zylindern der Maschine. Jedes Kraftstof f einspritzventil ist an einem Ort angeordnet, der geringfügig stromaufwärts von einem Einlaßventil (nicht dargestellt) eines' entsprechenden Zylinders der Maschine liegt. Diese Kraftstoffeinspritzventile sind mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe verbunden. Außerdem sind sie derart mit der elektronischen Steuereinheit 5 elektrisch verbunden, daß ihre Kraftstoffeinspritzperioden oder ihre Kraftstoffeinspritzmengen durch Signale gesteuert werden, die von der elektronischen Steuereinheit 5 geliefert werden.

Andererseits steht ein Sensor 8 für den absoluten Druck (PBA-Sensor) über eine Leitung 7 mit dem Inneren des Ansaugrohres an einem Ort in Verbindung, der unmittelbar stromabwärts von dem Drosselventil 3 liegt. Der Sensor

für den absoluten Druck kann den absoluten Druck in dem Ansaugrohr 2 ermitteln und legt ein elektrisches Signal an die elektronische Steuereinheit 5 an, das den ermittelten absoluten Druck anzeigt. Ein Sensor 9 für die Temperatur der Ansaugluft (TA-Sensor) ist in dem Ansaugrohr 2 an einem Ort angeordnet, der stromabwärts von dem Sensor 8 für den absoluten Druck liegt. Der Sensor 9 ist ebenfalls elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit 5 verbunden, um an diese ein elektrisches Signal zu liefern,das die ermittelte Temperatur der Ansaugluft anzeigt.

Ein Sensor 10 für die Temperatur der Maschine (TW-Sensor), der aus einem Thermistor oder dergleichen bestehen kann, ist an dem Hauptkörper der Maschine 1 in der Umfangswand eines Zylinders der Maschine eingebettet, dessen Inneres mit Kühlwasser gefüllt ist. Ein elektrisches Ausgangssignal vom Sensor 10 wird an die elektronische Steuereinheit 5 geliefert.

Ein Sensor 11 für die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine, der im folgenden als Ne-Sensor bezeichnet wird, und ein Sensor 12 zur Unterscheidung der Zylinder sind gegenüber einer nicht dargestellten Nockenwelle der Maschine 1 oder einer ebenfalls nicht dargestellten Kurbeiwelle angeordnet. Der Sensor 11 kann einen Impuls bei einem besonderen Kurbelwinkel der Maschine immer dann erzeugen, wenn sich die· Kurbelwelle der Maschine durch 180°, beispielsweise nach der Erzeugung jedes Impulses eines die Position des oberen Totpunktes anzeigenden Signales (TDC-Signal), dreht. Der Sensor 12 kann einen Impuls bei einem besonderen Kurbelwinkel eines besonderen Zylinders der Maschine erzeugen. Die obengenannten, durch die Sensoren 11 und 12 erzeugten Impulse werden an die elektronische Steuereinheit 5 angelegt.

Ein Dreiwegekatalysator 14 ist in einem sich von dem Hauptkörper der Maschine 1 aus erstreckenden Auspuffrohr 13 angeordnet, um Bestandteile HC, CO und NOx auszuscheiden, die in den Auspuffgasen enthalten sind. Ein O^-Sensor 15 ist in das Auspuffrohr 13 an einem Ort eingeführt, der stromaufwärts von dem Dreiwegekatalysator 14 liegt, um die Konzentration des Sauerstoffes in den Auspuffgasen zu ermitteln und um ein elektrisches Signal an die elektronische Steuereinheit 5 zu liefern, das den ermittelten Wert anzeigt.

Mit der elektronischen Steuereinheit 5 sind außerdem ein Sensor 16 zur Ermittlung des Atmosphärendruckes (PA), ein Startschalter 17 zur Betätigung des Starters der Maschine 1 (nicht dargestellt) und als Versorgungsquelle eine Batterie 18 verbunden, um jeweils an die elektronische Steuereinheit 5 ein den ermittelten Atmosphärendruck anzeigendes elektrisches Signal, ein die Ein-Ausschaltpositionen des Startschalters anzeigendes Signal und eine Versorgungsspannung zu liefern.

Außerdem ist mit der elektronischen Steuereinheit 5 ein Sensor 19 für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verbunden, der aus einem Schalter für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges besteht, um an die elektronische Steuereinheit 5 ein die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges (nicht dargestellt) , in dem die Maschine eingebaut ist, anzeigendes Signal zu liefern.

Die elektronische Steuereinheit 5 arbeitet in Antwort auf die obengenannten verschiedenen Betriebsparameter betreffenden Signale, um Betriebszustände der Maschine zu bestimmen, die die Mischung schwächende Betriebsbereiche bzw. Betriebsbereiche für ein Spargemisch (mixture leaning operating regions) einschließen. Außerdem berechnet die elektronische Steuereinheit unter Verwendung der unten angegebenen Gleichung die Kraftstoffeinspritzperiode der Kraftstoffeins-pritz-

ventile 6 entsprechend den bestimmten Betriebszuständen der Maschine und legt entsprechende Antriebssignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6.

TOUT = (Ti - TDEC) χ (KTA X KTW X KAFC χ KPA

X KWOT X KO₂ χ KLS) + TACC χ (KTA X KTWT

χ KAFC) + TV (1)

Dabei stellt Ti einen Grundwert der Ventilöffnungsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 6 dar, der aus der Umdrehungsgeschwindigkeit We der Maschine und dem absoluten Druck PBA des Ansaugrohres bestimmt wird. TDEC und TACC stellen Korrekturwerte dar, die jeweils bei der Verlangsamung der Maschine und der Beschleunigung der Maschine anwendbar sind. KTA bezeichnet einen von der Temperatur der Ansaugluft abhängigen Korrekturkoeffizienten. KTW bezeichnet einen Koeffizienten zur Kraftstoffvergrößerung. KAFC stellt einen Koeffizienten zur Kraftstoffvergrößerung dar, der nach einem Kraftstoffabschaltungsbetrieb anwendbar ist. KPA bezeichnet einen vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten. KWOT stellt einen Koeffizienten zur Anreicherung der Luft/Kraftstoff-Mischung dar, der bei weit geöffnetem Drosselventil anwendbar ist. KOp stellt einen Korrekturkoeffizienten für die von der Sauerstoffkonzentration abhängige Rückkopplungssteuerung dar, der einen in Antwort auf die tatsächliche Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen variablen Wert aufweist.KLS bezeichnet einen die Mischung schwächenden Koeffizienten. Der Wert des Korrekturkoeffizienten KLS wird in Abhängigkeit von den anzuwendenden Arten der die Schwächung der Mischung betreffenden Betriebsbereiche auf zwei verschiedene Werte XLS1 und XLS2 eingestellt, wie dies später erläutert werden wird.

Die elektronische Steuereinheit 5 liefert Steuersignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6, um diese mit einem

Tastverhältnis zu öffnen, das einem Wert der in der oben angegebenen Weise berechneten Kraftstoffeinspritzperiode TOUT entspricht.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines in der elektronischen Steuereinheit 5 der Fig.. 1 angeordneten Kreises. Ein Ausgangssignal von dem Ne-Sensor 11 wird an einen Wellenformer 501 angelegt, in dem seine Impulse geformt werden, und an eine Zentralprozessoreinheit 503 (CPU) als TDC-Signal und an einen Me-Wert-Zähler 502 angelegt. Der Me-Wert-Zähler 502 zählt das Zeitintervall zwischen einem vorangehenden Impuls des TDC-Signales und einem gegenwart!-, gen Impuls dieses Signales, wobei dieses Signal vom Ne-Sensor 11 an ihn angelegt wird. Der gezählte Wert Me entspricht daher dem reziproken Wert der tatsächlichen Umdrehungszahl Ne pro Minute der Maschine. Der Me-Wert-Zähler 502 liefert den gezählten Wert Me an die Zentralprozessoreinheit 503 über einen Datenbus 510.

Die Spannungspegel der jeweiligen Ausgangssignale von dem Sensor 8 für den absoluten Druck (PBA) des Ansaugrohres, dem Sensor 10 für die Kühlwassertemperatur der Maschine, dem 0₂~Sensor und dem Sensor 19 für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges usw. werden durch eine Pegelverstelleinheit 504 sukzessive auf einen vorbestimmten Spannungspegel verschoben und über einen Multiplexer 505 an einen Analog-Digital-Wandler 506 angelegt. Der Analog-Digital-Wandler 506 wandelt analoge Ausgangsspannungen von den obengenannten verschiedenen Sensoren sukzessive in digitale Signale um. Die sich ergebenden digitalen Signale werden sukzessive über den Datenbus 510 an die Zentralprozessoreinheit 503 angelegt.

Mit der Zentralprozessoreinheit 503 sind außerdem über den Datenbus 510 ein Festwertspeicher 507 (ROM), ein Speicher 508 mit wahlfreiem Zugang (RAM) und ein Steuer-

kreis 509 verbunden. Der Speicher 508 speichert zeitweise verschiedene berechnete Werte von der Zentralprozessoreinheit 503. Der Festwertspeicher 507 speichert das in der Zentralprozessoreinheit 503 ausgeführte Steuerprogramm und Karten einer Kraftstoffeinspritz-Grundperiode Ti für die Kraftstoffeinspritzventile 6 und von vorbestimmten Werten von Korrekturkoeffizienten usw. Die Zentralprozessoreinheit 503 führt das in dem Festwertspeicher 507 gespeicherte Steuerprogramm aus, um die Kraftstoffeinspritz-

IQ periode TOUT für die Kraftstoffeinspritzventile 6 in Antwort auf die verschiedenen Signale der Betriebsparameter der Maschine zu berechnen. Die Zentralprozessoreinheit liefert die berechneten Werte der Kraftstoffeinspritzperiode über den Datenbus 510 an den Steuerkreis 509. Der

IQ Steuerkreis 509 liefert Steuersignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6, um diese zu steuern, die dem obengenannten berechneten TOUT-Wert entsprechen.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen aufgezeichnete Betriebsbereiche ^zur Schwächung der Mischung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht ein Betriebsbereich, in dem der obengenannte Koeffizient KLS für den die Mischung schwächenden Betrieb anzuwenden ist, aus einer Mehrzahl von unterteilten Bereichen, von denen jeder durch vorbestimmte Werte der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine und des absoluten Druckes PBA des Ansaugrohres bestimmt ist. Bei welchem der unterteilten Bereiche eine Schwächung der Mischung tatsächlich ausgeführt werden soll, wird in

gO Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des Fahrzeuges, in dem die Maschine eingebaut ist, und der Temperatur der Maschine, beispielsweise der Kühlwassertemperatur TW der Maschine bestimmt. Der Wert des Koeffizienten KLS wird in Abhängigkeit von den Arten der tatsächlich angewen-

gg deten unterteilten Bereiche auf verschiedene Werte, beispielsweise auf XLS1 und XLS2, eingestellt.

Im Betriebsbereich zur Schwächung der Mischung, d.h. den unterteilten Bereichen, wird die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einer offenen Schleife ausgeführt, wobei der Wert des in der obengenannten Gleichung (1) angewendeten Korrekturkoeffizienten K(K auf 1 eingestellt wird, während der Grundwert Ti der Ventilöffnungsperiode durch andere Korrekturkoeffizienten, wie beispielsweise dem die iiischung schwächenden Koeffizienten KLS ,korrigiert wird, um die Ventilöffnungsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 6 zu steuern. Andererseits wird im Rückkopplungssteuerbereich der Maschine die Steuerung des Luft/ Kraftstoff-Verhältnisses in einer geschlossenen Schleife bewirkt, wobei der Wert des Korrekturkoeffizienten KLS auf 1 eingestellt wird, während gleichzeitig das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung oder die Ventilöffnungsperiode auf ein theoretisches Mischungsverhältnis in einem Rückkopplungsbetrieb gesteuert wird, der auf den Wert des Korrekturkoeffizienten KO- anspricht, der in Antwort auf Änderungen des Ausganges vom 0₂-Sensor 15 variiert wird.

Gemäß der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt der Betriebsbereich zur Schwächung der Mischung der Maschine erste bis vierte unterteilte Bereiche, wie dies in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist. Der erste Bereich I ist als ein Bereich definiert, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als ein erster vorbestimmter Wert NLSO (z.B. 950 Umdrehungen pro Minute) und in dem der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner ist als ein erster vorbestimmter Wert PBALSO (z.B. 250 mmHg) (Fig. 3). Wenn die Temperatur TW der Maschine kleiner ist als ein vorbestimmter Wert TWLS (z.B. 70⁰C) wird eine Schwächung der Mischung nur dann bewirkt, wenn die Maschine in dem· ersten Bereich I arbeitet. In diesem Bereich I wird der Wert des Koeffizienten KLS auf den vorbestimmten Wert XLE1 ( z.B. 0,9 )

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eingestellt. Wenn die Wassertemperatur TW der Maschine kleiner ist als der obengenannte Wert TWLS (7O°C), wenn die Schwächung der Mischung ausgeführt wird, wenn die Maschine in einem Zwischen- oder hohem Geschwindigkeits/Last-Bereich arbeitet, es schwierig, daß in den Zylindern der Maschine ein Zünden mit den Funken der Zündkerzen der Maschine erfolgt. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß/wenn die Temperatur der Maschine unterhalb des vorbestimmten Wertes TWLS liegt, der Bereich zur Schwächung der Mischung auf den ersten Bereich I beschränkt, bei dem es sich um einen Bereich einer niedrigen Last handelt, in dem ein Zünden selbst bei einer niedrigen Temperatur sicher erfolgen kann.

Der zweite Bereich II ist als ein Bereich definiert, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert NLS1 (z.B. 1150 Umdrehungen pro Minute), der größer ist als der erste vorbestimmte Wert NLSO und in dem der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert PBALS1 (z.B. 400 mmHg), der größer ist als der erste vorbestimmte Wert PBALSO (Fig. 4). Wenn die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges kleiner ist als ein vorbestimmter Wert VLS (z.B. 45 km/h) und wenn die Kühlwassertemperatur der Maschine gleich oder größer ist als der obengenannte vorbestimmte Wert TWLS, wird eine Schwächung der Mischung sowohl in diesem zweiten Bereich II als auch in dem ersten Bereich I ausgeführt. In diesem zweiten Bereich wird der Wert des Koeffizienten KLS auch auf denselben Wert XLS1 wie in dem ersten Bereich I eingestellt. Der erste vorbestimmte Wert NLSO der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine, der im ersten Bereich I angewendet wird, wird auf einen Wert eingestellt, der geringfügig größer ist als eine mögliche obere Grenze der Leerlaufgeschwindigkeit, die in der Größenordnung von 950 Umdrehungen pro Minute liegt. Der zweite vorbe-

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stimmte Wert NLS1, der im zweiten Bereich II angewendet wird, wird auf einen Wert eingestellt, der geringfügig größer ist als der erste vorbestimmte Wert NSLO, der in der Größenordnung von 1150 Umdrehungen pro Minute liegt. Der erste und der zweite vorbestimmte Wert PBALSO und PBALS1 des absoluten Druckes des Ansaugrohres, die jeweils in dem ersten Bereich und in dem zweiten Bereich angewendet werden, werden auf Werte eingestellt, die der absolute Druck PBA des Ansaugrohres niemals bei einer plötzlichen Beschleunigung oder einem weit geöffneten Drosselventil annehmen kann, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als der erste bzw. zweite vorbestimmte Wert NLSO, NLS1. Beispielsweise werden diese Werte jeweils auf 250 mmHg und 400 mmHg eingestellt. Der Grund für die Einstellung des jeweils ersten und zweiten vorbestimmten Wertes der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine und des absoluten Druckes PBA des Ansaugrohres auf die obengenannten Werte liegt darin, daß eine Verschlechterung der Antriebsleistung der Maschine infolge der Schwächung der Mischung, während die Maschine plötzlich aus dem Leerlaufzustand beschleunigt wird, um ein Fahren des Fahrzeuges aus seiner Standposition einzuleiten, verhindert v/erden soll. Durch die Vorsehung der obengenannten vorbestimmten Werte der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und des absoluten Druckes des Ansaugrohres kann sich der Betrieb der Maschine zu einem höheren Geschwindigkeitsbereich verschieben, ohne daß der Bereich zur Schwächung der Mischung durchlaufen wird, wenn die Maschine aus dem Leerlaufzustand beschleunigt wird, um das Fahren des Fahrzeuges aus seiner Standposition einzuleiten. Dadurch wird die gewünschte Antriebsleistung der Maschine sichergestellt. Insbesondere weil der zweite vorbestimmte Wert NLS1 der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine auf einen Wert (1150 Umdrehungen pro Minute) eingestellt wird, der geringfügig größer ist als der erste vorbestimmte Wert NLSO (950 Umdrehungen pro Minute),

8 β * > Λ ti Ci α

kann sicher vermieden werden, daß die Maschine in den zweiten Bereich II im Verlaufe ihrer Beschleunigung eintritt. Andererseits wird der vorbestimmte Wert VLS der Geschwindigkeit der Maschine auf einen Wert eingestellt, der einer oberen Grenze des gewöhnlichen Geschwindigkeitsbereiches eines Fahrzeuges entspricht, der angewendet wird, wenn das Fahrzeug auf den Straßen einer City oder einer Stadt fährt. Dies erfolgt deshalb, weil beim Fahren auf den Straßen einer City oder Stadt die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs nicht so hoch ist und weil eine große Anzahl von Fahrzeugen in den Straßen fährt, weshalb der Betrag der Emission von Stickstoffoxiden in den Auspuffgasen der Maschine wünschenswerterweise verringert werden soll. Aus diesem Grunde wird in einem Zwischenlastbereich, in dem ein eher großer Bereich von Stickstoffoxiden von der Maschine emittiert wird, während das Fahrzeug auf den Straßen fährt, z.B. in einem Bereich, in dem der absolute Druck des Ansaugrohres 400 mitiHg übersteigt, eine Schwächung der Mischung nicht ausgeführt. Stattdessen wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung in einem Rückkopplungsbetrieb in Antwort auf die Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen auf ein theoretisches Mischungsverhältnis gesteuert, wobei die Sauerstoffkonzentration durch den 0,-,-Sensor der Fig. 1 ermittelt wird. Auf diese Weise wird ein maximaler Wirkungsgrad bei der Umwandlung der Bestandteile NOx durch den Dreiwegekatalysator 14 der Fig. 1 erreicht.

Der dritte Bereich III wird als ein Bereich definiert, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als ein dritter vorbestimmter Wert NLS2 (z.B. 1300 Umdrehungen pro Minute), der größer ist als der obenerwähnte zweite vorbestimmte Wert NLS1, und in dem der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner ist als ein dritter vorbestimmter Wert PBALS2

(z.B. 600 miiiHg) , der größer ist als der obenerwähnte zweite vorbestimmte Wert PBALS1 (Fig. 5). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der vorbestimmte Wert VLS und wenn die Wassertemperatur TW der Maschine größer ist als der obengenannte, vorbestimmte Wert TWLS, wird eine Schwächung der Mischung auch in diesem dritten Bereich III wie auch in dem ersten Bereich I und dem zweiten Bereich II ausgeführt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann gewöhnlich den vorbestimmten Wert VLS überschreiten, wenn das Fahrzeug außerhalb einer Stadt oder einer City fährt, wo die meisten Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten fahren. Während des Fahrens außerhalb einer Stadt oder einer City fährt,ist es daher wünschenswert,daß die Schwächung der Mischung ausgeführt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern. Im Hinblick darauf wird erfindungsgemäß die Schwächung der Mischung auch in dem dritten Bereich ausgeführt, in dem der absolute Druck PBA des Ansaugrohres größer ist als der zweite vorbestimmte Wert PBALS2 (400 mmHg) und kleiner ist als der dritte vorbestimmte Wert (600 mmHg), wobei der absolute Druck PBA des Ansaugrohres gewöhnlich in diesem Bereich liegt, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt. In diesem dritten Bereich wird der Wert des Koeffizienten KLS auf den Wert XLS2 eingestellt, der sich von dem Wert XLS1 unterscheidet, der in dem ersten Bereich I und in dem zweiten Bereich II angewendet wird. Der Wert XLS2 wird auf einen Wert (z.B. 0,8) eingestellt, der kleiner ist als der Wert XLS1. Dies erfolgt deshalb, weil in vielen Fällen, wenn die Maschine in diesem dritten Bereich III arbeitet, das Fahrzeug beispielsweise außerhalb einer City oder einer Stadt mit einer hohen Geschwindigkeit fährt und weil daher die Mischung wünschenswerterweise auf ein größeres Ausmaß geschwächt werden sollte, als in den anderen Bereichen zur Schwächung der Mischung, um die Charakteristiken des Kraftstoffverbrauches der Maschine zu verbessern.

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Wenn es jedoch gewünscht wird, die Antriebsleistung eher als die Charakteristiken des Kraftstoffverbrauches zu verbessern, während die Maschine in diesem dritten Bereich III fährt, kann der Grad der Schwächung der Mischung kleiner sein als in den anderen die Mischung schwächenden Bereichen. Zu diesem Zweck wird der Wert XLS2 auf einen Wert eingestellt, der größer ist als der Wert XLS2.

Der vierte Bereich IV wird als ein Bereich bestimmt, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als ein vierter vorbestimmter Wert NZ, der in einen Hochgeschwindigkeitsbereich der Maschine (z.B. 4000 Umdrehungen pro Minute oder größer) fällt und in dem der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner ist als der obengenannte erste vorbestimmte Wert PBALSO (Fig. 5). Fig. 5 zeigt außerdem einen fünften Bereich V, in dem die. Schwächung der Mischung verhindert wird und in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine gleich oder größer ist als der obengenannte vierte vorbestimmte Wert NZ und in dem der absolute Druck PBA des Ansaugrohres größer ist als der erste vorbestimmte Wert PBALSO. Wenn die Schwächung der Mischung auch in diesem fünften Bereich V ausgeführt würde, würde die Temperatur der Auspuffgase derart ansteigen, daß ein Brennen des Katalysatorbettes des Dreiwegekatalysators verursacht würde. Aus diesem Grunde sollte eine Schwächung der Mischung nicht ausgeführt werden, wenn die Maschine in diesem Bereich V arbeitet, um eine befriedigende Antriebsleistung der Maschine sicherzustellen und um die Maschine zu schützen. Andererseits ist eine Schwächung der Mischung wünschenswert, wenn die Maschine in dem vierten Bereich IV arbeitet, bei dem es sich um einen Bereich einer niedrigen Last handelt und der gewöhnlich beim Betrieb der Maschine durchlaufen wird, wenn diese von einem hohen Geschwindigkeitsbereich verlangsamt wird, um die Emis-

sionscharakteristiken der Maschine zu verbessern. In diesem vierten Bereich wird der Wert des Koeffizienten KLS auf den Wert XLS1 eingestellt.

Wie dies in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, sind die obengenannten vorbestimmten Werte NLSO - 3 und NZ und PBALSO - 3 der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und des absoluten Druckes des Ansaugrohres jeweils mit einem Hysteresisabstand vorgesehen. Dies bedeutet, daß jeder der vorbestimmten Werte NLSO - 3 und NZ der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine mit einem Hysteresisabstand von +_ 50 Umdrehungen pro Minute und jeder der vorbestimmten Werte PBAO - 3 des absoluten Druckes PBA des Ansaugrohres mit einem Hysteresisabstand von _+ 5 mmHg,zwischen der Zeit, zu der die Maschine in die jeweiligen die Mischung schwächenden Bereiche eintritt und der Zeit, in der die Maschine diese Bereiche verläßt, vergesehen ist. In den Fig. 3 bis 5 ist der jeweils niedrigere Wert jedes vorbestimmten Wertes mit einem Buchstäben L bezeichnet, während der jeweils höhere Wert mit einem Buchstaben H bezeichnet ist. In den Figuren zeigen die Pfeile an, wie diese unterschiedlichen Werte im Zusammenhang mit den die Mischung schwächenden Bereichen zwischen dem Eintritt des Maschinenbetriebes in diese die Mischung schwächenden Bereiche und dem Verlassen dieser Bereiche angewendet werden. Wenn die Maschine beispielsweise in den ersten Bereich I eintritt, werden der vorbestimmte Wert NLSO der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine auf 1000 Umdrehungen pro Minute und der vorbestimmte Wert PBLSO des absoluten Druckes des Ansaugdruckes' auf 245 mmHg eingestellt. Wenn dagegen die Maschine den ersten Bereich verläßt, werden NLSO auf 900 Umdrehungen pro Minute und PBLSO auf 255 mmHg eingestellt. Durch die Vorsehung dieser Hysteresisabstände können feine Schwankungen in der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine oder in dem absoluten Druck des

J j Z Z 8 Z U

. 23 *

Ansaugrohres in der Nähe der Ränder zwischen benachbarten die Mischung schwächenden Bereichen im wesentlichen absorbiert werden, um einen stabilen Betrieb der Maschine

sicherzustellen.
5

In der dargestellten Ausführungsform sind auch der vorbestimmte Wert TWLS der Wassertemperatur TW der Maschine und der vorbestimmte Wert VLS der Geschwindigkeit V des Fahrzeuges mit Hysteresisabständen vorgesehen. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert TWLS der Wassertemperatur TW der Maschine mit einem Hysteresisabstand von + 1⁰C vorgesehen und ist der vorbestimmte Wert VLS der Geschwindigkeit V des Fahrzeuges mit einem Hysteresisabstand vorgesehen, der der Differenz zwischen der Einschaltposition und der Ausschaltposition eines Geschwindigkeitschalters des Fahrzeuges entspricht, der als ein Sensor 19 für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verwendet wird. Dabei entspricht diese Differenz der Natur bzw. dem Aufbau dieses Schalters.

Die Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Steuerung der Schwächung der Mischung, die dazu dient, die obenbezeichneten Betriebsbereiche der Maschine zur Schwächung der Mischung zu unterscheiden und den Wert des die Mischung schwächenden Koeffizienten KLS einzustellen. Zuerst wird beim Schritt 1 zur Unterscheidung des Hochgeschwindigkeitsbereiches der Maschine bestimmt, ob die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine kleiner ist als der vorbestimmte Wert NZ oder nicht. Wenn die Antwort "Ja" lautet, wird beim Schritt 2 bestimmt, ob der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert PBALSO oder nicht, um den ersten die Mischung schwächenden Bereich I zu unterscheiden. Wenn die Antwort auf die Frage beim Schritt 2 "Ja" lautet, wird beim Schritt 3 bestimmt, ob die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine kleiner

_ GO ist als der erste vorbestimmte Wert NLSO oder nicht. Wenn die Antwort "Nein" lautet, d.h. wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine gleich oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert NLSO, wird angenommen, daß die Maschine im ersten die Mischung schwächenden Bereich I arbeitet. Beim Schritt 4 wird daher der Koeffizient KLS auf den Wert XLS1 eingestellt. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes 3 "Ja" lautet, d.h. wenn die Maschine in einem Leerlaufbereich arbeitet, ist eine Korrektur der Ventilöffnungsperiode der Kraftstoffeinspritzventile durch den Korrekturkoeffizienten KLS nicht erforderlich. Dementsprechend wird der Wert des Korrekturkoeffizienten KLS beim Schritt 5 auf 1 eingestellt. Wenn die Antwort auf die Frage beim Schritt 2 "Nein" lautet, d.h. wenn der absolute Druck PBA des Ansaugrohres größer ist als der erste vorbestimmte Wert PBLSO, wird dann beim Schritt 6 bestimmt, ob die Wassertemperatur TW der Maschine gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert TWLS oder nicht. Wenn die Antwort "Ja" lautet, wird angenommen, daß die Maschine nicht in irgendeinem der vorbestimmten die Mischung schwächenden Bereich arbeitet. Dementsprechend wird der Wert des Koeffizienten KLS beim Schritt 5 auf 1 eingestellt. Wenn die Antwort auf die Frage beim Schritt 6 "Ja" lautet, wird bestimmt, ob die Maschine in dem zweiten die Mischung schwächenden Bereich II arbeitet oder nicht. Dies bedeutet, daß das Programm jeweils zu den Schritten 7 und 8 fortschreitet, um zu bestimmen, ob der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert PBALS1 oder nicht und ob die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als der zweite vorbestimmte Wert NLS1 oder nicht. Wenn beide Antworten auf die Fragen bei den Schritten 7 und 8 "Ja" lauten, schreitet das Programm zum Schritt 4 fort, um den Wert des die Mischung schwächenden Koeffizienten KLS auf den Wert XLS1 einzustellen. Wenn beim Schritt 8 be-

stimmt wird, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert NLS1, wird angenommen, daß die Maschine nicht in irgendeinem der die Mischung schwächenden Bereich arbeitet. Aus diesem Grunde wird der Wert des Koeffizienten KLS beim Schritt 5 auf 1 eingestellt. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage beim Schritt 7 "Nein" lautet, wird eine Bestimmung durchgeführt, die die Möglichkeit des die Mischung schwächenden Betriebes in dem dritten Bereich III betrifft. Dies bedeutet, daß der Schritt 9 ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob der Sensor 9 für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges, der durch einen Geschwindigkeitsschalter des Fahrzeuges gebildet wird, sich in einer geöffneten oder in einer geschlossenen Position befindet. Wenn die Antwort "Nein" lautet, d.h. wenn die Geschwindigkeit V des Fahrzeuges gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert VLS (45 km/h) ist, wird beim Schritt 5 der Wert des Koeffizienten KLS auf 1 eingestellt. Wenn die Antwort "Ja" lautet, werden die Schritte 10 und 11 ausgeführt, bei denen bestimmt wird, ob der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner ist als der dritte vorbestimmte Wert PBALS2 oder nicht und ob die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als der dritte vorbestimmte Wert NLS2 oder nicht. Wenn beide Antworten auf die Fragen bei den Schritten 10 und 11 "Ja" lauten, wird der Wert des Koeffizienten KLS auf den Wert XLS2 eingestellt, um eine Schwächung der Mischung in dem dritten Bereich III beim Schritt 12 zu bewirken. Wenn keine der Antworten auf die Fragen bei den Schritten 10 und 11 "Ja" lautet, wird der Wert des Koeffizienten KLS beim Schritt 5 auf 1 eingestellt.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage beim Schritt "Nein" lautet, d.h. wenn bestimmt wird, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine größer ist als der

• 4

-32 -vorbestimmte Wert NZ, wird beim Schritt 13 bestimmt, ob der absolute Druck PBA des Ansaugrohres kleiner als der erste vorbestimmte Wert PBALSO ist oder nicht. Wenn die Antwort "Ja" lautet, wird angenommen, daß die Maschine in dem vierten die Mischung schwächenden Bereich IV arbeitet. Dementsprechend wird der Wert des Koeffizienten KLS auf den Wert XLS1 beim Schritt 14 eingestellt. Wenn dagegen die Antwort "Nein" lautet, wird angenommen, daß die Maschine in dem obenerwähnten fünften Bereich V der Fig. 5 arbeitet. Der Wert des Koeffizienten KLS wird beim Schritt 15 auf 1 eingestellt, um den die Mischung schwächenden Betrieb zu verhindern.

Bei den obengenannten Schritten zum Vergleichen tatsächlicher Werte der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine und des absoluten Druckes PBA des Ansaugrohres mit jeweiligen vorbestimmten Werten, werden tatsächlich die tatsächlichen Werte Ne und PBA mit verschiedenen Werten jedes der vorbestimmten Werte zwischen dem Eintritt des Maschinenbetriebes in die die Mischung schwächenden Bereichen und dem Austritt aus diesen Bereichen entsprechend den obengenannten Hysteresisabständen verglichen.

In der obigen Beschreibung sind jedoch zur Einfachheit der Erläuterung nur Vergleiche mit den Grundwerten allein angegeben.

Obwohl in der voranstehend beschriebenen Ausführungsform die die Mischung schwächenden Bereiche I bis III durch verschiedene vorbestimmte Werte sowohl des absoluten Druckes PBA des Ansaugrohres als auch der Umdrehungsgeschwindigkeit Ne der Maschine definiert sind, können diese Bereiche auch durch verschiedene vorbestimmte Werte eines der beiden Parameter und eines einzigen vorbestimmten Wertes des anderen Parameters in

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1 Abhängigkeit von den Betriebscharakteristiken der Maschine bestimmt werden.

Claims

27-8, Jingumae 6-chome
Shibuya-ku

Tokyo / Japan

8000 MÜNCHEN 06 g^ Jjyjjj ^983 POSTFACH 860 220

Steuerverfahren für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer Verbrennungsmaschine für Fahrzeuge in Betriebsbereichen

kleiner Lasten

Patentansprüche

Verfahren zur elektronischen Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer an eine Verbrennungsmaschine gelieferten Luft-Kraftstoff-Mischung in Antwort auf Betriebszustände der Maschine, wobei die Maschine in einem Kraftfahrzeug verwendbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte;

(1) Einstellen einer Mehrzahl von verschiedenen Betriebsbereichen der Maschine im voraus, wobei jeder Betriebsbereich durch vorbestimmte Werte eines ersten und eines zweiten Parameters bestimmt ist, die Betriebszustände der Maschine (1) anzeigen,

(2) Ermitteln von Werten des ersten und des zweiten Parameters,

• ·■■· ·* *

-2-(3) Ermitteln der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges,

(4) Auswählen wenigstens eines Betriebsbereiches aus der Mehrzahl der verschiedenen Betriebsbereiche als einen die Mischung schwächenden Bereich, in dem eine Schwächung der Mischung gefordert wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen Wert zu steuern, der schwächer als ein theoretisches Mischungsverhältnis ist, in Abhängigkeit von einer? Tiert der beim Schritt 3) ermittelten Geschwindigkeit des Fahrzeuges,

(5) Bestimmen aus den Werten des ersten und des zweiten beim Schritt 2)ermittelten Parameters, ob die Maschine

(1) in dem wenigstens einen bein Schritt 4) ausgewählten Betriebsbereich arbeitet oder nicht, und

(6) Bewirkung der Schwächung der Mischung, wenn beim Schritt 5; bestimmt wird, daß die Maschine (1) in dem ausgewählten wenigstens einen Betriebsbereich arbeitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein beim Schritt 3^ ermittelter Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird und daß beim Schritt 4) als der wenigstens eine Betriebsbereich jeweils ein erster und ein zweiter vorbestimmter die Mischung schwächender Bereich ausgewählt wird, wenn der ermittelte Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges kleiner und größer als der vorbestimmte Wert ist, wobei der gesamte Bereich des ersten bestimmten die Mischung schwächenden Bereiches kleiner ist als derjenige des zweiten vorbestimmten die Mischung bestimmenden Bereiches.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite vorbestimmte die Mischung schwächende Bereich einen besonderen die Mischung schwächenden Bereich, der nur ausgewählt wird, wenn der ermittelte Bereich der Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer ist als der vorbestimmte Wert, und wenigstens einen anderen die Mischung schwächenden Bereich umfaßt, der auch ausgewählt wird, wenn der ermittelte Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges kleiner ist als der vorbestimmte Wert, und daß die Schwächung der Mischung während des Betriebes der Maschine (1) in dem besonderen die Mischung schwächenden Bereich des zweiten die Mischung schwächenden Bereiches bis zu einem Ausmaß bewirkt wird, das sich von dem Ausmaß unterscheidet, das während des Betriebes der Maschine (1) in dem wenigstens einen anderen die Mischung schwächenden Bereich des zweiten vorbestimmten die Mischung schwächenden Bereiches unterscheidet.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der vorbestimmte Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf verschiedene Werte zwischen der Zeit, zu der die Geschwindigkeit des Fahrzeuges vergrößert wird und der Zeit, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verlangsamt wird, eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß vorbestimmte Werte des ersten und zweiten Parameters, von denen jeder einen Bereich aus der Mehrzahl der verschiedenen Betriebsbereiche der Maschine (1) bestimmt, auf verschiedene Werte zwischen der Zeit, zu der die Maschine in den einen der Mehrzahl der verschiedenen Betriebsbereiche der Maschine (1) eintritt und der Zeit, zu der die Maschine diesen verläßt, eingestellt werden.

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-4-
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

(7) Ermitteln der Temperatur der Maschine (1); 5

(8) Vergleichen eines Wertes der beim Schritt 7J ermittelten Temperatur der Maschine (1) mit einem vorbestimmten Wert;

(9) Auswählen eines Teiles der verschiedenen Betriebsbereiche der Maschine (1) als einen wenigstens einen die Mischung schwächenden Bereich, in dem die Schwächung der Mischung gefordert wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen Wert zu steuern, der schwächer bzw. ärmer als ein theoretisches Mischungsverhältnis ist, wenn der ermittelte Wert der Temperatur der Maschine (1) kleiner ist als der vorbestimmte Wert;

(10) Bestimmen ob die Maschine (1) in dem wenigstens ei^nen die Mischung schwächenden Bereich arbeitet, der beim Schritt 9) ausgewählt wurde,oder nicht, aus Werten des ersten und des zweiten Parameters, die beim Schritt 2) ermittelte wurden, und

(11) Bewirken der Schwächung der Mischung, wenn beim Schritt 10) bestimmt wird, daß die Maschine (1) in dem wenigstens einen die Mischung schwächenden Bereich arbeitet, der beim Schritt 9) ausgewählt wurde.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine einen Ansaugdurchgang (2) umfaßt, daß es sich bei dem ersten Parameter um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) handelt und daß es sich bei dem zweiten Parameter um den absoluten Druck in dem Ansaugrohr (2) handelt.

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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Mehrzahl der verschiedenen Betriebsbereiche der Maschine (1) einen ersten Bereich, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) größer ist als ein erster vorbestimmter Wert und in dem der absolute Druck in dem Ansaugrohr (2) kleiner ist als ein erster vorbestimmter Wert, einen zweiten Bereich, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, der größer ist als der erste vorbestimmte Wert, und in dem der absolute Druck in dem Ansaugrohr (2) kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, der größer ist als der erste vorbestimmte Wert, wobei der zweite Bereich den ersten Bereich ausschließt,und einen dritten Bereich umfaßt, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine größer ist als ein dritter vorbestimmter Wert, der größer ist als der zweite vorbestimmte Wert und in dem der absolute Druck in dem Ansaugrohr (2) kleiner ist als ein dritter vorbestimmter Wert, der größer ist als der zweite vorbestimmte Wert, wobei der dritte Bereich den ersten und den zweiten Bereich ausschließt, daß der Schritt 4! die Auswahl des ersten, zweiten und dritten Bereiches als den wenigstens einen die Mischung schwächenden Bereich umfaßt, wenn . ein Wert der beim Schritt 3j ermittelten Geschwindigkeit größer ist als ein vorbestimmter Wert, und Auswählen des ersten und zweiten Bereiches allein als den die Mischung schwächenden Bereich, wenn der ermittelte Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeuges kleiner ist als der vorbestimmte Wert»
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Mehrzahl von verschiedenen Betriebsbereichen außerdem einen vierten Bereich einschließt, in dem die Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) größer ist als ein vierter vorbestimmter Wert, der größer ist als der dritte vorbestimmte Wert, und in dem der absolute Druck in dem Ansaugrohr (2) kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert, und daß das Verfahren außerdem die folgenden Schritte aufweist:

(7) Bestimmen aus Werten der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) und des absoluten Druckes des Ansaugrohres (2), die bei dem Schritt 2) ermittelt wurden, ob die Maschine (1) in dem vierten Bereich arbeitet oder nicht, und

(8) Bewirken der Schwächung der Mischung, wenn beim Schritt 7) bestimmt wird, daß die Maschine (1) im vierten Bereich

arbeitet.
10. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:

(7) Ermitteln der Temperatur der Maschine (1),

(8) Auswählen nur des ersten Bereiches als einen die Mischung schwächenden Bereich, in dem die Schwächung der Mischung gefordert wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen Wert zu steuern, der schwächer bzw. ärmer ist als ein theoretisches Mischungsverhältnis, wenn ein beim Schritt Ί) ermittelter Wert der Temperatur der Maschine (1) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert,

(9) Bestimmen aus Werten der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) und des absoluten Druckes in dem Ansaugrohr (2), die beim Schritt 2)ermittelt wurden, ob

die Maschine (1) in dem ersten Bereich arbeitet oder nicht und

(10) Bewirken der Schwächung der Mischung, wenn beim Schritt 9) bestimmt wird, daß die Maschine (1) in dem ersten Bereich arbeitet.
11. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte: 10

(7) Vergleichen eines beim Schritt 2)als den ersten Parameter ermittelten Wertes der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) mit einem vorbestimmten Wert,

(8) Auswählen eines Teiles der Mehrzahl der verschiedenen Betriebsbereiche der Maschine (1) als wenigstens einen die Mischung schwächenden Bereich, in dem die Schwächung der Mischung gefordert wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen Wert zu steuern, der schwächer bzw. ärmer ist als ein theoretisches Mischungsverhältnis, wenn beim Schritt 7) bestimmt wird, daß der ermittelte Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) größer ist als der vorbestimmte Wert,

(9) Bestimmen aus Werten der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (1) und des absoluten Druckes in dem Ansaugrohr (2), die beim Schritt 2) ermittelt wurden, ob die Maschine in dem wenigstens einen die Mischung schwächenden Bereich arbeitet oder nicht, der beim Schritt 8)ausgewählt wurde, und

(10) Bewirken der Schwächung der Mischung, wenn beim Schritt 9Jbestimmt wird, daß die Maschine (1) in dem wenigstens einen die Mischung schwächenden Bereich arbeitet, der beim Schritt 8) ausgewählt wurde.