DE4011622C2

DE4011622C2 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4011622C2
Application number: DE4011622A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Tsukamoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1996-04-25
Anticipated expiration: 2010-04-11
Also published as: DE4011622A1; US5056491A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Brennkraftmaschine ist bekannt (US 4440119).

Diese bekannte Brennkraftmaschine weist eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des den Brenn räumen durch das Ansaugsystem zugeführten brennbaren Gemischs auf. Die Steuereinrichtung der bekannten Brennkraftmaschine um faßt im wesentlichen ein Steuergerät, einen Ansaugdruckfühler, eine Einspritzdüse, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnisfühler und einen Drehzahlfühler. Der Ansaugdruckfühler dient zugleich als Lasterfassungseinrichtung, die ein der Last der Brennkraftma schine entsprechendes Lastsignal liefert.

Bei konstanter Last gibt die Steuereinrichtung einen (ersten) Sollwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vor. Die Steuerein richtung der bekannten Kraftmaschine ist darüber hinaus derart ausgebildet, daß einer Abmagerung des brennbaren Gemischs, d. h. einer Erhöhung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des selben, bei einer Lasterhöhung vorgebeugt ist. Zu diesem Zweck berech net eine erste Recheneinrichtung der Steuereinrichtung einen Änderungswert, der gleich der Differenz des Lastsignals am An fang und am Ende eines kurzen Zeitintervalls ist und somit die während des Zeitintervalls erfolgende Änderung des Lastsignals wiedergibt. Eine Vergleichseinrichtung, die ebenfalls zur Steu ereinrichtung gehört, vergleicht den Änderungswert mit einem vorgegebenen Schwellenwert. Wenn der Änderungswert größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist, so wird festge stellt, daß ein bestimmter Beschleunigungszustand vorliegt, und kann die eingespritzte Kraftstoffmenge so korrigiert werden, daß einer Abmagerung des Gemisches vorgebeugt wird.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung der bekannten Brennkraftmaschine ist diese in der Lage, auf vergleichsweise schnelle Laständerung angemessen zu reagieren, d. h. auf sol che Laständerungen, für die der Änderungswert innerhalb der kurzen Zeitinterballe groß genug ist. Langsame Laständerungen jedoch, bei denen der Änderungswert innerhalb der kurzen Zeitintervalle kleiner als der vorgegebene Schwellenwert bleibt, werden jedoch auf diese Weise nicht festgestellt, obwohl auch diese eine unerwünschste Abmagerung zur Folge haben können. Um auch dieses Problem zu lösen, ist bei der bekannten Brennkraftmaschine vorgesehen, daß parallel zur Berechnung des Änderungswertes während der kurzen (ersten) Zeitintervalle ein zweiter Änderungswert berechnet wird, der die Änderung des Lastsignals eines zweiten Zeitintervalls wiedergibt, das länger als das erste Zeitintervall ist. Dieser zweite Änderungswert wird mit einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert vergleichen, wobei festgestellt wird, daß eine allmähliche bzw. schwache Beschleunigung vorliegt, wenn der zweite Änderungswert größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist. Aufgrund dieser Feststellung kann dann wiederum die eingespritzte Kraftstoffmenge so geändert werden, daß einer Abmagerung vorgebeugt wird.

Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine erkennt deren Detek toreinrichtung, zu der die erste Recheneinrichtung und die Ver gleichseinrichtung gehören, eine schwache bzw. allmähliche Be schleunigung erst nach Verstreichen des zweiten längeren Zeit intervalls. Es ist jedoch wünschenswert, daß auch langsamere Lasterhöhungen möglichst frühzeitig erkannt werden, damit das Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend gesteuert werden kann.

Durch die Veröffentlichung EP 0300260 A1 ist eine Brennkraftma schine bekannt, deren Steuereinrichtung einen Änderungswert be rechnet, der die Änderung des Lastsignals während eines kurzen ersten Zeitintervalls wiedergibt. Dieser Änderungswert wird für jeden Zylinder einzeln bestimmt. Wenn dieser Änderungswert während zweier aufeinanderfolgender Zeitintervalle einen Schwellenwert erreicht oder übersteigt, so wird daraus ge schlossen, daß ein Beschleunigungszustand vorliegt. Ob es sich dabei um einen schwachen Beschleunigungszustand oder einen starken Beschleunigungszustand handelt, wird durch einen weite ren Vergleich mit einem weiteren Schwellenwert bestimmt. Bei den Vergleichen liegt dabei stets der Änderungswert zugrunde, der die Änderung des Lastsignals während des kurzen, ersten Zeitintervalls wiedergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Brennkraftmaschine dahingehend weiterzubilden, daß auch auf schwache Beschleunigungszustände möglichst frühzeitig angemes sen reagiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn zeichnenden Teil vom Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist im wesentlichen vorgesehen, daß die während der kurzen ersten Zeitintervalle ermittelten Änderungswerte fortlaufend zu einem Summenwert summiert werden. Dies geschieht während eines zweiten Zeitintervalls, das länger als das einzelne erste Zeitintervall ist. Der momentane Summenwert wird während jedes ersten Zeitintervalls mit dem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Sobald sich dabei ergibt, daß der Summenwert den Schwellenwert erreicht oder übersteigt, wird das Vorliegen des bestimmten Beschleunigungszustandes festgestellt. Darauf wird dann durch eine Erniedrigung des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses reagiert, um einer Abmagerung des Gemischs vorzu beugen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist erreicht, daß auch dann, wenn der Änderungswert nicht schon während des kurzen ersten Zeitintervalls den Schwellenwert zumindest er reicht, der Beschleunigungszustand festgestellt werden kann, bevor das zweite, längere Zeitintervall verstrichen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar gestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftma schine gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Schema einer Datentafel zur Steuerung einer An saugregelklappe;

Fig. 3 ein Schema einer Datentafel zur Vorgabe des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses;

Fig. 4 bis 8 Flußpläne zur Erläuterung des Betriebs der Brenn kraftmaschine gemäß der Erfindung;

Fig. 9a und 9b den Verlauf eines Lastsignals TA und eines Sum menwertes SDLTA während eines Beschleunigungszustan des; und

Fig. 10 und 11 Routinen, die erläutern, wie ein Schwellenwert gemäß weiteren Ausführungsbeispielen vorgegeben wird.

Die Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit vier Ventilen gemäß der Erfindung, die umfaßt: einen Zylinderblock 10, einen Brennraum 12, Ansaugkanäle 12a und 12b, Auspuff kanäle 14a und 14b, zwei Einlaßventile 16a und 16b für je weils die Ansaugkanäle 12a und 12b sowie zwei Auslaßventile 18a und 18b für jeweils die Auspuffkanäle 14a und 14b. Der erste Ansaugkanal 12a ist wendel- oder schraubenförmig ausge bildet und imstande, eine Wirbelbewegung der Ansaugluft wäh rend eines Ansaugtaktes der Maschine zu erzeugen, während der zweite Ansaugkanal 12b geradlinig ausgebildet ist. Die Ansaugkanäle 12a, 12b sind über ein Ansaugrohr 20 und einen Druckausgleichbehälter 22 mit einem Drosselklappengehäuse 23 verbunden. Eine Einspritzdüse 26 für jeden der Zylinder der Maschine ist im Ansaugrohr 20 nahe den jeweiligen Ansaug kanälen 12a und 12b angeordnet, und die Auspuffkanäle 14a, 14b sind an einen Auspuffkrümmer 28 angeschlossen. Die Ma schine ist mit einem Verteiler 30 versehen.

Das Drosselklappengehäuse 23 der Druckausgleichsbehälter 22, das Ansaugrohr 20 und die Ansaugkanäle 12a, 12b sind Elemente des Ansaugsystems der Brennkraftmaschine. Die Auspuffkanäle 14a, 14b und der Auspuffkrümmer 28 sind Elemente des Abgassystems der Brennkraftmaschine.

In jedem der geradlinigen Ansaugkanäle 12b ist eine Ansaug regelklappe 32 angeordnet. Wenn diese Regelklappe 32 geschlos sen ist, so wird die Luft vom Ansaugrohr 20 her in den Brennraum 12 lediglich durch den ersten, gewendelten Ansaug kanal 12a eingeführt, welcher eine Wirbelbewegung der Ansaug luft erzeugt, um eine Verbrennung eines sehr mageren brennba ren Gemischs zuzulassen, worauf noch eingegangen werden wird. Ist dagegen die Ansaugregelklappe 32 geöffnet, so wird die Luft vom Ansaugrohr 20 her in den Brennraum 12 durch sowohl den ersten als auch den zweiten Ansaugkanal 12a und 12b eingeführt, so daß die Wirbelbewegung der Ansaugluft her abgesetzt wird.

Das eine Ende eines Hebelarms 34 ist mit der zugeordneten Ansaugregelklappe 32 verbunden, während das andere Ende an eine Schubstange 36 angeschlossen ist, die gemeinsam zur Be tätigung aller Ansaugregelklappen 32 der jeweiligen Zylinder verwendet wird und mit einem Unterdruck-Stellantrieb 38 ver bunden ist. Dieser Stellantrieb 38 weist eine Membran 40, eine Membrankammer 41 und eine Feder 43 auf. Wenn die Membran kammer 41 unter Atmosphärendruck steht, so drückt die Feder 43 auf die Membran 40 derart, daß die Schubstange 36 abwärts bewegt und die Ansaugregelklappe 32 geöffnet wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Steht die Membrankammer 41 unter Unterdruck, so wird die Membran 40 aufwärts gegen die Kraft der Feder 43 bewegt, womit die Ansaugregelklappe 32 geschlossen wird.

Die Membrankammer 41 ist über ein Unterdruck-Übertragungsven til 42, ein elektromagnetisches Dreiwegeventil (EM-Dreiwege ventil) 44 und ein Rückschlagventil 46 mit einer Unterdruck öffnung 22a im Druckausgleichbehälter 22 verbunden. Das Un terdruck-Übertragungsventil 42 weist eine Drossel 42a sowie eine Rückschlagklappe 42b auf, die parallel zueinander ange ordnet sind und für unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten der Ansaugregel klappe 32 beim Öffnen und Schließen derselben sorgen. Das Rückschlagventil 46 hält einen Unterdruck in der Membrankammer 41 aufrecht, um die Ansaugre gelklappe 32 in der Schließlage zu halten, wenn die Höhe des Unterdrucks im Ansaugrohr, der einmal einen Wert erreicht hat, der hoch genug ist, um die Ansaugregelklappe 32 zu öff nen, unter diese Höhe des Unterdrucks abfällt. Das EM-Dreiwe geventil 44 hat drei Anschlußöffnungen 44a, 44b sowie 44c, und wenn das Ventil 44 entregt ist, dann sind die Öffnungen 44a sowie 44b untereinander verbunden, so daß die Membrankam mer 41 zur Unterdrucköffnung 22a offen ist. Im erregten Zu stand des Ventils 44 sind die Anschlußöffnungen 44a und 44c untereinander verbunden, so daß die Membrankammer 41 zum At mosphärendruck hin (Luftfilter 48) offen ist. Das EM-Dreiwe geventil 44 ist an ein Steuergerät 50 angeschlossen.

Das Steuergerät 50 ist als ein System mit einem Mikrocomputer ausgebildet und steuert die Einspritzdüsen 26 sowie das EM- Dreiwegeventil 44. Ein Ansaugdruckfühler 52 ist am Druckausgleichbehälter 22 ange bracht, um ein Analogsignal zu erhalten, das einen absoluten Ansaugdruck PM angibt. Kurbelwinkelfühler 54 und 56 sind am Verteiler 30 angebracht. Der erste Kurbelwinkelfühler 54 gibt bei jeder 720°-Drehung der Kurbelwelle ein Impulssignal als ein Bezugssignal ab, während der zweite Kurbelwinkelfühler 56 bei jeder 30°-Drehung der Kurbelwelle ein Impulssignal abgibt, das zur Berechnung der Drehzahl NE der Brennkraftmaschine verwendet wird.

Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnisfühler 58 ist ein Magerfühler mit einem Festelektrolytkörper, an welchem Elektroden ausgebildet sind, und mit einer an den Elektroden ausgebildeten porösen Schicht, durch welche geregelt Sauerstoffpartikel treten kön nen, um einen elektrischen Grenzstrom zu erzeugen. Der Fühler erlaubt ein Erfassen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses über einen weiten Bereich, und zwar nicht nur auf der mageren, sondern auch der fetten Seite. Der Aufbau eines derartigen Fühlers ist bekannt, weshalb eine nähere Erläuterung unter bleiben kann. Ferner ist ein Schaltkreis vorgesehen, damit der Luft-Kraftstoff-Verhältnisfühler 58 als eine Sauerstoffdichtezelle, d.h. als ein O₂-Fühler, arbei ten kann, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein theo retisches geregelt werden soll, und als ein elektrischer Grenzstromfühler arbeiten kann, wenn das Luft-Kraftstoff- Verhältnis auf ein anderes als das theoretische Verhältnis geregelt werden soll. Der Schaltkreis wird von einem Schalter 58-1 und einer Grenzstrom-Ermittlungsschaltung 58-2 gebildet, die mit dem Fühler 58 verbunden sind. Wenn der Schalter 58-1 geöffnet ist, so erfaßt der Fühler 58 eine elektromotorische Kraft (EMK) V, die eine Diskriminierung zuläßt, ob das Luft- Kraftstoff-Verhältnis höher als das theoretische Verhältnis ist oder nicht. Wird der Fühler 58 als elektrischer Grenz stromfühler betrieben, so wird der Schalter 58-1 geschlossen und wirkt die Grenzstrom-Ermittlungsschaltung 58-2 als eine Regelschaltung, um eine konstante elektrische Spannung durch Änderung eines elektrischen Stroms I_p, der ein Pumpstrom im Fühler 58 ist, zu erlangen.

Mit der Drosselklappe 24 ist ein Fühler 59, um deren Öffnungsgrad über ihren gesamten Öffnungsbereich zu ermitteln, verbunden. Der Drosselklappenfühler 59 ist mit Schaltern 59-1 und 59-2 ver sehen, die feste Winkelgrade in der Öffnung der Drosselklappe 24 ermitteln. Der Schalter 59-1 ist ein Schalter für einen Öffnungsgrad bei hoher Last (ein VL-Schalter), der üblicher weise geöffnet ist (Stellung AUS), jedoch geschlossen wird (Stellung AN), wenn die Dros selklappe 24 in einem Ausmaß geöffnet wird, das einer hohen Maschinenbelastung entspricht, z.B. 70% einer vollen Öffnung der Drosselklappe. Der Schalter 59-2 ist ein Magerschalter (LS-Schalter), der ebenfalls üblicherweise offen (Stellung AUS) ist, jedoch geschlossen wird (Stellung AN), wenn die Drosselklappe 24 in einem Ausmaß geöffnet wird, das einer mittleren Maschinenbelastung ent spricht, z.B. 62,5% einer vollen Öffnung der Drosselklappe 24. Der Drosselklappenfühler 58 und die Schalter 59-1 und 59-2 bilden eine Lasterfassungseinrichtung, die ein der Last der Brennkraftmaschine entsprechendes Lastsignal TA liefert.

Das Steuergerät 50 führt programmierte Routinen in Über einstimmung mit von diesen Fühlern empfangenen Signalen aus, um die Einspritzdüsen 26 und das EM-Dreiwegeventil 44 zu be treiben.

Die Fig. 2 zeigt den Aufbau einer Datentafel, die zur Steuerung der Ansaugregelklappe 32 verwendet wird. Wenn die Maschine sich in einem Zustand niedriger Last und niedriger Drehzahl befindet, wobei der Ansaugdruck PM <P₃ ist, was einem Punkt entspricht, an welchem der Magerschalter (LS) 59-2 zwi schen den Stellungen AN und AUS geschaltet wird und die Drehzahl NE ≦ N₂ ist, wird die Ansaugregelklappe 32 geschlos sen. Ist die Maschine im Zustand einer niedrigen Last und einer hohen Drehzahl, wobei PM < P₃ und NE < N₂ sind, wird die Ansaugregelklappe 32 geöffnet. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Wert von P₁ des Ansaugdrucks der höchste Wert des Ansaugdrucks ist, bei welchem die Ansaugregelklappe 32 ge schlossen gehalten wird, jedoch hält das Rückschlagventil 46, wenn der Ansaugdruck den Wert P₁ überschreitet und sich dem Wert P₃ nähert, den Druck in der Membrankammer 41 auf diesem Druckwert P₁, um die Ansaugregelklappe 32 geschlossen zu halten. Wenn der Ansaugdruck einmal den Wert P₃ überschritten hat und zum Wert P₁ dann abfällt, so ist der Druck in der Kammer 41 nicht ausreichend, um die Ansaugregelklappe 32 zu öffnen, weil das Rückschlagventil 46 nun offen ist. Demzu folge wird die Ansaugregelklappe 32 geöffnet gehalten, wenn ein einmal erlangter Druck in dem Bereich, in welchem PM ≧ P₃ ist, während eines Verzögerungszustandes in den Bereich fällt, in welchem P₁< PM < P₃ ist.

Dieser Bereich P₁< PM < P₃ für ein Öffnen der Ansaugregel klappe 32 ist ein Hysteresebereich, in welcher die Steuerung der Ansaugregelklappe 32 verändert wird, wenn der Ansaugdruck in den Hysteresebereich hinein ansteigt und wenn der Ansaug druck in den Hysteresebereich hinein abfällt. Fällt der An saugdruck in einen Bereich, in welchem PM ≦ P₁ ist, wird die Ansaugregelklappe 32 geschlossen. Wenn die Drehzahl der Maschine in einen Bereich abgesenkt wird, in welchem N₁< NE ≦ N₂ ist, so wird die Ansaugregelklappe 32 offen gehalten, und nach einem Abfallen der Drehzahl in einen Be reich, in welchem NE ≦ N₁ ist, wird die Ansaugregel klappe 32 geschlossen. Das bedeutet, daß auch für die Drehzahl der Maschine ein Hysteresebereich vorgesehen ist.

Die Fig. 3 zeigt eine Datentafel zur Steuerung des Luft-Kraft stoff-Verhältnisses. Wenn sich die Maschine im Zustand einer niedrigen Last und niedrigen Drehzahl befindet, wobei PM < P₃ und NE ≦ N₂ sind, wobei die Ansaugregelklappe 32 geschlos sen ist, ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) zwischen 21 bis 22 eingestellt und dementsprechend das Gemisch übermager. Diese Einstellung wird aus den Werten der Drehzahl und des Ansaugdrucks unter Verwendung einer Datenta fel bestimmt. Wenn PM < P₃ und NE < N₂ sind, d.h., die Ma schine befindet sich im Zustand niedriger Last und hoher Dreh zahl, und die Ansaugregelklappe 32 geöffnet ist, so liegt das Luft-Kraftstoffgemisch in einem mittelmageren Zustand, in welchem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen 16 und 18 liegt. Diese Einstellung wird ebenfalls aus den Werten der Drehzahl und des Ansaugdrucks unter Verwendung einer Datentafel bestimmt. Ist die Maschine in einem Zustand, in welchem P₃ ≦ PM < P₂ ist, dann wird die Ansaugregelklappe geöffnet und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf den stöchiome trischen Wert dieses Verhältnisses eingestellt. Ferner wird, wenn die Maschine sich im Vollastzustand befindet, in welchem PM ≧ P₂ ist, das Luft-Kraftstoffgemisch fetter gemacht, als es dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Beispielsweise wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf 12,5 festgesetzt. Es ist zu bemerken, daß dann, wenn die Maschine beschleunigt, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf den stöchiometrischen Wert gesteuert wird, selbst wenn sich die Maschi ne in einem Zustand befindet, der dem mageren oder übermage ren Gemischzustand entspricht. Ferner wird in dem oben erwähn ten Hysteresebereich, in welchem P₁< PM< P₃ ist, das Luft- Kraftstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff- Verhältnis gesteuert. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß P₀ in Fig. 2 und 3 einem Wert des Ansaugdrucks PM bei vollständig geöffneter Drosselklappe 24 entspricht.

Das Steuergerät 50 bildet zusammen mit der Einspritzdüse 26, dem Ansaugdruckfühler 52 und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnisfühler 58 eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.

Die Arbeitsweise des Steuergeräts 50 zur Durchführung der Einstellung gemäß den Datentafeln von Fig. 2 und 3 wird im folgen den unter Bezugnahme auf die Flußpläne erläutert.

Die Fig. 4 zeigt eine Routine zur Steuerung der Ansaugregel klappe 32, wobei diese Routine in der Hauptroutine angeordnet werden kann. Im Schritt 70 wird entschieden, ob YSCV gleich 1 ist. Dieses Flag YSCV ist ein Ansaugregelklappe-Regelflag, das durch das Abarbeiten einer später beschriebenen Routine gesetzt oder zurückgesetzt wird. Wenn YSCV = 1, dann geht die Routine zum Schritt 72, in welchem ein Signal zum Ent regen des EM-Ventils 44 abgegeben wird. Als Ergebnis dessen ist das EM-Ventil 44 in einer Stellung, in welcher die gemein same Anschlußöffnung 44a mit der Anschlußöffnung 44b verbunden ist, so daß die Unterdrucköffnung 22a zur Membrankammer 41 über das Rückschlagventil 46 und das Unterdruck-Übertragungs ventil 42 offen ist, wodurch eine Aufwärtsbewegung der Mem bran 40 gegen die Feder 43 (s. Fig. 1) bewirkt wird, bis die Ansaugregelklappe 32 geschlossen ist. Es ist zu bemerken, daß das Rückschlagventil 46 einen Unterdruck in der Membran kammer 41 aufrechterhalten kann, welcher ausreichend ist, um die Ansaugregelklappe 32 auch dann zu öffnen, wenn das Vakuumniveau im Ansaugrohr 20 wegen eines weiteren Öffnens der Drosselklappe 24 geschwächt wird.

Wird im Schritt 70 entschieden, daß YSCV gleich 0 ist, so geht die Routine zum Schritt 74, in dem ein Signal abgegeben wird, um das EM-Ventil 44 zu erregen. Als Ergebnis dessen ist das EM-Ventil 44 in einer Stellung, in welcher die gemein same Anschlußöffnung 44a mit der Anschlußöffnung 44c verbunden ist, so daß das Luftfilter 48 zur Membrankammer 41 hin offen ist. Dadurch wird ein Einführen von Atmosphären luft in die Membrankammer 41 über die Drossel 42a im Unterdruck- Übertragungsventil 42 bewirkt, so daß die Membran 40 durch die Feder 43 in Fig. 1 abwärts bewegt wird, bis die Ansaug regelklappe 32 geöffnet ist. Die Drossel 42a steuert die Öff nungsgeschwindigkeit der Ansaugregelklappe 32.

Die Fig. 5 ist eine Kraftstoff-Einspritzroutine, die abgear beitet wird, wenn durch die Kurbelwinkelfühler 54 und 56 eine vorbestimmte Position der Kurbelwelle erfaßt wird. Im Schritt 80 wird eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge T_p berechnet. Diese wird in Übereinstimmung mit dem der Maschinenbelastung ent sprechenden Ansaugdruck PM und der Drehzahl NE so bestimmt, daß das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis erhalten wurde. Im Schritt 82 wird eine endgültige Kraftstoff-Einspritzmenge TAU berechnet durch

TAU = T_p× KAF × FAF × α × (1 + β ) + γ

worin KAF ein Korrekturfaktor des Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses ist, welcher durch Abarbeiten der in Fig. 7 gezeigten Routine berechnet wird, um ein korrigiertes Luft-Kraftstoff- Verhältnis zu erlangen, das auf der fetten oder mageren Seite des stöchiometrischen, durch die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge T_p erhaltenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses plaziert wird, wie unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert werden wird. FAF ist ein Rückkopplungs-Korrekturfaktor, der so geregelt wird, daß das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnisfühler 58 er mitteltes Luft-Kraftstoff-Verhältnis dem jeweiligen Sollwert des Kraftstoff verhältnisses gleichkommt. Hier bezeichnen α, β und γ im allge meinen Korrekturfaktoren oder -größen, um die Menge an einzu spritzendem Kraftstoff zu korrigieren. Im Schritt 84 wird eine Kraftstoff-Einspritzung ausgeführt, indem ein Einspritz signal erzeugt wird, das der Einspritzdüse 26 eines bestimm ten Zylinders der Maschine zugeführt wird, um die im Schritt 82 berechnete Kraftstoffmenge einzuspritzen.

Die Fig. 6 ist eine Routine zur Berechnung des Rückkopplungs- Korrekturfaktors FAF. Diese Routine wird mit vorbestimmten Intervallen, z.B. alle 32 ms, ausgeführt. Im Schritt 90 wird entschieden, ob ein Rückkopplungszustand zur Ausführung einer Rückkopplungsregelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ge gegeben ist. Wenn entschieden wird, daß die Maschine sich nicht in einem Rückkopplungszustand befindet, z.B. in einem Startbetrieb, so geht die Routine vom Schritt 90 zum Schritt 92, in welchem ein Wert von 1,0 zu FAF übertragen wird. Wird entschieden, daß die Rückkopplungsregelung für das Luft-Kraft stoff-Verhältnis besteht, so geht die Routine vom Schritt 90 zum Schritt 94, in welchem beurteilt wird, ob ein Zustand erlangt ist, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln ist.

Wenn entschieden wird, daß der stöchiometrische Zustand vor liegt, so geht die Routine vom Schritt 94 zum Schritt 96, in dem der Schalter 58-1 geöffnet wird und damit der Ver hältnisfühler 58 als ein O₂-Fühler arbeitet. Im Schritt 98 wird ein Wert der EMK V des Fühlers 58 ermittelt, und im Schritt 100 wird entschieden, ob das Luft-Kraftstoffgemisch fett ist, indem bestimmt wird, ob der Ausgangsspannungspegel V vom O₂-Fühler 58 größer ist als ein vorbestimmter Schwel lenwert. Ist der Ausgangsspannungspegel V größer als der Schwellenwert, so geht die Routine vom Schritt 100 zum Schritt 102, in welchem eine Routine durchgeführt wird, um den Wert des Rückkopplungs-Korrekturfaktors FAF zu vermindern. Wird entschieden, daß der Ausgangsspannungspegel V niedriger ist als der Schwellenwert, so geht die Routine vom Schritt 100 zum Schritt 104, in welchem eine Routine zur Erhöhung des Werts des Rückkopplungs-Korrekturfaktors FAF ausgeführt wird. In bekannter Weise schließt dieser Prozeß zur Regelung des Rück kopplungs-Korrekturfaktors FAF eine Proportionalregelung und eine Integrationsregelung ein. Diese Regelungen sind bekannt, so daß eine Erläuterung unterbleiben kann.

Wird im Schritt 94 entschieden, daß der stöchiometrische Zu stand nicht vorliegt (der Ausgangspegel des Luft-Kraftstoff- Verhältnisfühlers 58 (O₂-Fühler) ist niedriger als der Schwel lenwert), dann geht die Routine zum Schritt 106, in welchem der Schalter 58-1 geschlossen wird und somit der Verhältnis fühler 58 als ein Magerfühler arbeitet. Im Schritt 108 wird ein durch die Grenz- oder Pumpstrom-Ermittlungsschaltung 58-2 geregelter Pumpstrom I_p ausgelesen, und im Schritt 110 wird ein Wert eines Parameters V_x zur Umwandlung des elektrischen Pumpstroms in das Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet. Dann wird im Schritt 112 ein Wert eines Parameters V_x′ für die Umwandlung des Rückkopplungs-Korrekturfaktors FAF in das Luft-Kraftstoff-Verhält nis berechnet. Dieser Wert V_x′ ist ein Sollwert des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses in Form des Ausgangspegels des als Magerfühler dienenden Verhältnisfühlers 58. Im Schritt 114 wird entschieden, ob das Luft-Kraftstoffgemisch fett ist, und zwar auf der Grundlage eines Vergleichs der Werte V_x und V_x′. Es ist zu bemerken, daß bei einem Fühler vom elek trischen Grenzstromtyp der elektrische Strom umso größer ist, je magerer das Luft-Kraftstoffgemisch ist, und der Strom umso kleiner ist, je fetter das Gemisch ist. Deshalb bedeu tet ein Zustand V_x<V_x′, daß das tatsächliche Luft-Kraft stoff-Verhältnis zur mageren Seite relativ zum Soll- Luft-Kraftstoff-Verhältnis verschoben ist, während ein Zu stand V_x<V_x′ bedeutet, daß das tatsächliche Luft-Kraft stoff-Verhältnis zur fetten Seite verlagert ist.

Wird im Schritt 114 entschieden, daß das Luft-Kraftstoffge misch zur fetten Seite verschoben ist, so geht die Routine zum Schritt 116 über, in welchem eine Routine abgearbeitet wird, um den Wert des Rückkopplungs-Korrekturfaktors FAF zu vermindern. Ergibt die Entscheidung im Schritt 114 eine Verschiebung des Luft-Kraftstoffgemischs auf die magere Seite, so geht die Routine zum Schritt 118, in dem eine Routine ab gearbeitet wird, um den Wert des Rückkopplungs-Korrekturfak tors FAF zu vergrößern. Wie in den Schritten 102 und 104 schließen die Steuerungen in den Schritten 116 und 118 eine an sich bekannte Proportionalregelung und eine Integrationsregelung des Rückkopplungs-Korrekturfaktors ein.

Die Fig. 7 zeigt eine Routine zur Berechnung des Korrektur faktors KAF und zur Bestimmung von Flags, die in den Routinen von Fig. 4-6 verwendet werden. Die Schritte 130-148 befas sen sich in der Hauptsache mit einer Berechnung eines Hystere seflags. Im Schritt 130 wird bestimmt, ob der Schalter (VL- Schalter) 59-1 für die weitgeöffnete Drosselklappe aus geschaltet ist, d.h. ob der Öffnungsgrad der Drosselklappe 24, der ein Maß für die Maschinenbelastung ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, welcher dem Ansaugdruck P₂ in Fig. 2 ist, entspricht. Wenn darauf entschie den wird, daß der VL-Schalter 59-1 angeschaltet ist, d.h., die Maschine unter hoher Belastung ist, so geht die Routine zum Schritt 132, in welchem ein Flag XVL gesetzt wird (1), und zum Schritt 134, in welchem ein Flag XVLCN gesetzt wird. Das Flag XVL zeigt an, ob der VL-Schalter 59-1 an- oder ausge schaltet ist, während das Flag XVLCN verwendet wird, um einen Hysteresebetrieb zu erlangen, so daß eine Rückkehr zur Magerregelung verhindert wird, bis der Ansaugdruck PM auf den Wert P₁ abgesenkt ist, der ausreichend ist, um eine Aufwärtsbe wegung der Membran 40 gegen die Kraft der Feder 43 zu bewir ken, so daß die Ansaugregelklappe 32 geschlossen wird, wenn der Ansaugdruck PM, der einmal den Schwellenwert P₃ zum Öff nen der Ansaugregelklappe 32 während des Anstiegs des Ansaug drucks PM überschritten hat, wieder unter den Schwellenwert P₃ zum Wert P₁ abfällt. Wird im Schritt 130 entschieden, daß der VL-Schalter 59-1 ausgeschaltet ist, so geht die Routine zum Schritt 136, in dem das Flag XVL zurückgesetzt wird (0).

Im Schritt 138 wird entschieden, ob der Magerschalter (LS- Schalter) 59-2 ausgeschaltet ist, d.h. ob der Öffnungsgrad der Drosselklappe 24 als ein die Maschinenbelastung anzeigender Parameter kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, der dem Wert P₃ des Ansaugdrucks PM in Fig. 2 entspricht. Wird entschieden, daß der Magerschalter 59-2 ange schaltet ist, so geht die Routine zum Schritt 140, in dem ein Flag XLS gesetzt wird, und dann zum Schritt 134, in wel chem das Flag XVLCN gesetzt wird (1). Das Flag XLS zeigt an, ob der Magerschalter 59-2 an- oder ausgeschaltet ist. Wird im Schritt 138 entschieden, daß der Magerschalter 59-2 ausge schaltet ist, so geht die Routine zum Schritt 142, in dem das Flag XLS zurückgesetzt wird (0).

Im Schritt 144 wird bestimmt, ob der Ansaugdruck PM größer als ein vorbestimmter Wert P₁ ist, und im Schritt 146 wird entschieden, ob die Drehzahl NE gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert NE₂ ist. Wird darauf entschieden, daß PM ≦ P₁ ist, so geht die Routine zum Schritt 148, in wel chem das Flag XVLCN (Hystereseflag) zurückgesetzt wird. Da durch wird ein übermageres Luft-Kraftstoffgemisch solange erhalten, als sich die Maschine in einem stabilen Laufzustand befindet. Ferner wird, wenn PM < P₁ und NE < N₂ sind, das Flag XVLCN im Schritt 148 gelöscht, wodurch die Ansaugregel klappe 32 geöffnet und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer leicht mageren Zone gehalten wird, solange die Maschine sich im stabilen Laufzustand befindet. Ist PM < P₁ und NE ≦ P₂, was dem Hysteresebereich entspricht, so wird der Schritt 148 umgangen, so daß der Wert des Flags XVLCN so beibehalten wird, wie er ist.

Die an den Schritt 160 anschließende Routine ist auf die Berechnung des Korrekturfaktors KAF des Luft-Krafstoff-Verhält nisses und auf die Bestimmung des Zustandsflags YSCV der An saugregelklappe bezogen. Im Schritt 160 wird entschieden, ob XVL gleich 0 ist, d.h., ob der VL-Schalter 59-1 ausgeschal tet ist und somit der Öffnungsgrad der Drosselklappe 24 geringer ist als ein Öffnungsgrad, der dem Ansaugdruck PM mit dem Wert P₂ in Fig. 2 entspricht. Wird entschieden, daß XVL gleich 1 ist, d.h., daß der Öffnungsgrad der Drosselklap pe 24 größer ist als ein Öffnungsgrad, der dem Ansaugdruck PM mit dem Wert P₃ entspricht, so geht die Routine zum Schritt 162, in welchem dem Korrekturfaktor KAF der Wert 1,16 gegeben wird. Dieser Wert des Korrekturfaktors KAF wird mit Bezug auf die Basis- Kraftstoff-Einspritzmenge T_p im Schritt 80 in Fig. 5 in der Weise bestimmt, daß das durch KAF korrigierte Luft-Kraftstoff- Verhältnis gleich einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Wert von beispielsweise 12,5 in einem Hochlastbetrieb der Maschine ist. Im Schritt 164 wird in YSCV ein Wert 0 geladen, so daß die Durchführung der Routine eine Erregung des EM- Ventils 44 im Schritt 74 in Fig. 4 bewirkt, was dazu führt, daß die Ansaugregelklappe 32 geöffnet wird, wie dem Flußplan gemäß Fig. 4 zu entnehmen ist.

Wird entschieden, daß XVL gleich 0 ist, d.h., daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe 24 kleiner ist als ein dem Ansaugdruck PM mit einem Wert P₂ entsprechender Öffnungsgrad, so geht die Routine vom Schritt 160 zum Schritt 166, in dem entschieden wird, ob das Flag XLS gleich 0 ist, d.h., ob der Öffnungsgrad der Drosselklappe 24 kleiner ist als ein vorbestimmter Öff nungsgrad, der dem Ansaugdruck PM mit dem Wert P₃ entspricht. Wird entschieden, daß XLS gleich 1 ist, d.h., daß der Öffnungs grad der Drosselklappe innerhalb eines Bereichs eines Ansaugdrucks zwischen P₂ und P₃ liegt, so geht die Routine zum Schritt 168, in dem dem Korrektorfaktor KAF der Wert 1,0 gegeben wird, wie der Daten tafel von Fig. 2 zu entnehmen ist. Als Ergebnis dessen wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das durch KAF korrigiert ist, gleich demjenigen, das durch die Basis-Kraftstoffeinspritz menge T_p im Schritt 80 in Fig. 5 erhalten wird, d.h. dem stö chiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z.B. 14,0). Wie bereits unter Bezugnahme auf den Schritt 96 in Fig. 6 erläutert wurde, arbeitet, wenn KAF = 1 ist, d.h. wenn das Luft-Kraft stoff-Verhältnis auf das stöchiometrische zu regeln ist, der Luft-Kraftstoff-Verhältnisfühler 58 als ein O₂-Fühler. Die Routine geht anschließend zum Schritt 164, um das Flag YSCV zurückzusetzen und die Ansaugregelklappe zu öffnen.

Wird im Schritt 166 entschieden, daß XLS gleich 0 ist, d.h., daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe 24 geringer ist als der dem Ansaugdruck PM mit dem Wert P₃ entsprechende Öffnungs grad, so geht die Routine zum Schritt 172 über, in welchem entschieden wird, ob das Flag XVLCN gleich 0 ist. Ein Wert 1 dieses Flags XVLCN bedeutet, daß der Ansaugdruck PM einmal den Wert P₃ überschritten hat und wieder unter diesen Wert P₃ gefallen ist, wobei der Wert des Unterdrucks in der Mem brankammer 41 nicht ausreicht, um ein Öffnen der Ansaugregel klappe 32 gegen die Kraft der Feder 43 herbeizuführen. In diesem Fall geht die Routine zu den vorher erwähnten Schrit ten 168 und 164, um das stöchiometrische Luft-Kraftstoff- Verhältnis einzuregeln und die Ansaugregelklappe in der offenen Posi tion zu halten.

Wird im Schritt 172 entschieden, daß das Flag XVLCN gleich 0 ist, d.h., daß der Ansaugdruck PM geringer ist als P₃ oder die Drehzahl NE geringer ist als NE₂, dann geht die Routine zum Schritt 173, in welchem ein vorgegebener Schwellenwert DLTAST zum Ermitteln eines Beschleunigungszustandes und zum Verhindern einer Magerregelung geladen wird. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform ist der Schwellenwert DLTAST ein fester Wert von 7,5°. Im fol genden Schritt 174 wird entschieden, ob ein Summen wert SDLTA der Änderungswerte im Öffnungsgrad der Drossel klappe 24 größer ist als der Schwellen wert DLTAST von 7,5°. Dieser Wert SDLTA gibt den Grad einer Beschleunigung wieder, worauf noch eingegangen werden wird. Ist der Wert von SDLTA größer als 7,5°, so bedeutet das, daß die Maschine einem bestimmten Beschleunigungszustand unterliegt, und die Routine geht dann zum Schritt 175, in welchem KAF den Wert von 1,0 erhält, so daß das Luft-Kraftstoff-Ver hältnis auf den stöchiometrischen Wert eingeregelt wird, welcher einen zweiten, niedrigeren Sollwert darstellt im Vergleich zu dem zuvor bei konstaner Last eingeregelten Sollwert, der hier als erster Sollwert bezeichnet wird. Danach erfolgt ein Übergang zum Schritt 179 erfolgt.

Derjenige Bereich des Steuergeräts 50, der den Schritt 174 ausführt, stellt eine "Vergleichseinrichtung" dar.

Wird im Schritt 174 entschieden, daß SDLTA kleiner als 7,5° ist, dann geht die Routine zum Schritt 176, in welchem ent schieden wird, ob der Änderungswert DLTA des Öffnungsgrades der Drosselklappe zwischen benachbarten Zeitintervallen kleiner als ein vorbestimmter Minuswert, z.B. -1,0, ist. Ist der Wert von DLTA kleiner als -1,0, so bedeu tet das, daß der Drosselklappen-Öffnungsgrad und somit das Lastsignal TA kleiner wird, d.h., die Maschine befindet sich in einem Verlangsamungszu stand, und die Routine geht zum Schritt 177 über, in welchem der Korrekturfaktor KAF den Wert KAFB aus der Datentafel, die den in Fig. 3 gezeigten Aufbau hat, erhält. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Datentafel in Abhängigkeit von der Drehzahl in zwei Teile geteilt, wobei der eine Teil auf eine Drehzahl NE, die kleiner als N₂ ist, bezogen ist, worin die Werte von KAFB in Abhängigkeit vom Ansaugdruck PM und der Drehzahl NE zwischen 0,7 bis 0,65 bestimmt sind, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in eine überma gere Zone zwischen 21 bis 22 geregelt wird. Der andere Teil der Datentafel ist für eine Drehzahl NE vorgesehen, die höher ist als N₂, wobei die Werte von KAFB in Abhängigkeit vom Ansaugdruck PM und der Drehzahl NE zwischen 0,9 bis 0,8 bestimmt sind, so daß das Luft-Kraft stoff-Verhältnis in einen mittelmageren Bereich zwischen 16 bis 18 geregelt wird.

Wird im Schritt 176 entschieden, daß DLTA <1,0 ist, so wird davon ausgegangen, daß sich die Maschine in einem stabilen Laufzustand befindet, und die Routine geht zum Schritt 178 über, in welchem entschieden wird, ob KAF gleich 1,0 ist. Ist im Schritt 178 KAF = 1,0, so ist im vorhergehenden Zyklus das Luft-Kraftstoff- Verhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhält nis geregelt worden und befindet sich die Ma schine noch in einem Beschleunigungszustand, weshalb der Schritt 177 umgangen wird, um das stöchiometrische Luft-Kraft stoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten. Ist im Schritt 178 KAF nicht gleich 1,0, dann wurde im vorhergehenden Zyklus das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf den mageren Wert geregelt und die Beschleunigungsanforderung der Maschine ver mindert. Demzufolge geht die Routine zum Schritt 177, um das magere, aus dem Wert KAFB entsprechende Luft-Kraftstoff- Verhältnis beizubehalten, worauf zum Schritt 179 überge gangen wird.

Im Schritt 179 wird entschieden, ob die Drehzahl NE gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert N₁ ist. Wenn NE ≦ N₁ ist, so geht die Routine zum Schritt 180, in dem das Flag YSCV gesetzt wird (1), und deshalb wird die Ansaugregelklap pe 32 geschlossen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird auf einen über mageren Wert zwischen 21 bis 22 in Abhängigkeit von den Werten der Drehzahl NE und des Ansaugdrucks PM geregelt, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Wenn im Schritt 179 entschieden wird, daß NE < N₁ ist, dann geht die Routine zum Schritt 182, in welchem beurteilt wird, ob die Drehzahl gleich dem oder kleiner als ein vorbe stimmter Wert N₂ ist. Ist die Drehzahl NE größer als der vor bestimmte Wert N₂, so geht die Routine zum Schritt 164 über, in welchem das Flag YSCV gesetzt wird (0), so daß die Ansaug regelklappe 32 geöffnet wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf den schwachen Magerwert zwischen 16 bis 18 in Abhängigkeit von den Werten der Drehzahl NE und des An saugdrucks PM, wie in der Datentafel von Fig. 3 gezeigt ist, geregelt wird.

Wird im Schritt 182 entschieden, daß die Drehzahl NE ≦ N₂ ist, so wird der Schritt 180 umgangen und der Wert des Flags YSCV beibehalten. Demzufolge wird während eines Anstiegs im Wert der Drehzahl NE die Ansaugregelklappe von der ge schlossenen in die offene Position umgeschaltet, wenn die Drehzahl gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert N₂ ist. Im Gegensatz hierzu wird während eines Abfalls in der Drehzahl NE die Ansaugregelklappe 32 geöffnet gehalten, selbst wenn die Drehzahl unter den Wert N₂ fällt, bis die Drehzahl auf N₁ abfällt. Das bedeutet, daß wäh rend des Abfallens der Drehzahl zwi schen N₁ bis N₂ die Ansaugregelklappe 32 offen gehalten wird und geschlossen wird, wenn die Drehzahl unter den vorbestimm ten Wert N₁ fällt. Demzufolge ist auch eine Hysteresecharak teristik der Ansaugregelklappe in bezug auf deren Betrieb vorgesehen.

Die Fig. 8 zeigt eine Routine zur Berechnung des Summenwertes SDLTA der Änderungswerte im Öffnungsgrad der Dros selklappe, der einem bestimmten Beschleunigungs zustand entspricht. Diese Routine wird im Hauptprogramm abgearbeitet. Zuerst wird im Schritt 200 entschieden, ob ein vorbestimmtes erstes vergleichsweise kleines Zeitintervall von beispielsweise 16 ms seit der vorhergehenden Ausführung der an den Schritt 202 an schließenden Schritte verstrichen ist. Wenn entschieden wird, daß 16 ms verstrichen sind, geht die Routine zum Schritt 202, in welchem das Lastsignal TA, das dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 24 entspricht, der vom Drosselklappenfühler ermittelt wird, ausgelesen wird. Im folgenden Schritt 204 wird der Änderungswert DLTA des Lastsignals aus dem im Schritt 202 erhaltenen Lastsignal TA durch Subtraktion vom vorherigen Lastsignal TAO berechnet, das erhalten wurde während des vorangegangenen ersten Zeitintervalls. Derjenige Teil des Steuergeräts 50, der die Schritte 202 und 204 ausführt, stellt eine "erste Recheneinrichtung" dar. Im Schritt 206 wird der Summenwert SDLTA der Änderungswerte um den aktuellen Änderungswert DLTA erhöht. Derjenige Teil des Steuergerätes 50, der den Schritt 206 ausführt, stellt eine "zweite Recheneinrichtung" dar. Im Schritt 208 wird der im Schritt 202 erhaltene Wert von TA zu TAO für die Be rechnung von DLTA im folgenden ersten Zeitintervall im Schritt 202 über tragen. Im Schritt 210 wird entschieden, ob ein vorbestimm tes zweites und vergleichsweise größeres Zeitintervall von beispielsweise 128 ms seit der vorher gehenden Durchführung eines an den Schritt 212 anschließenden Schritts verstrichen ist. Sind 128 ms verstrichen, so geht die Routine zum Schritt 212 und SDLTA wird gelöscht. Das be deutet, daß im Summenwert SDLTA für das Zeitintervall von 128 ms (Schritt 210) eine Akkumulierung der Änderungswerte DLTA des Lastsignals TA, die für Intervalle von 16 ms (Schritt 200) erhalten wurde, erfolgt. Der Summenwert SDLTA wird verwendet, um den Beschleunigungszustand der Maschine im Schritt 174 in Fig. 7 festzustellen, wodurch ein mäßiger Beschleunigungszustand präzis ermittelt werden kann. Die folgende Erläuterung wird auf diesen Punkt ausgerichtet.

Die "Vergleichseinrichtung" (Schritt 174), die "erste Recheneinrichtung" (Schritte 202 und 204) und die "zweite Recheneinrichtung" (Schritt 206) bilden gemeinsam eine Detektoreinrichtung zur Feststellung eines bestimmten Beschleunigungszustandes.

Bei der beschriebenen Brennkraftmaschine wird DLTA als eine Änderung im Öffnungs grad der Drosselklappe 24 zuerst im Schritt 204 mit kurzen, ersten Intervallen von beispielsweise 16 ms (wie im Schritt 200 von Fig. 8) berechnet, was ausreichend kurz ist, um rasch eine Beschleunigungsforderung zu ermitteln. Dann wird der berech nete Drosselklappen-Änderungswert DLTA für beispielsweise 128 ms im Schritt 210 akkumuliert, wobei dieses zweite Zeitintervall länger als das erste Zeitintervall und somit als die Abtastperiode von DLTA (16 ms) ist und einer Periode entspricht, in welcher eine kontinuierliche Änderung im Öffnungsgrad der Drosselklappe während eines mäßigen Be schleunigungszustandes auftritt. Schließlich wird der Summenwert SDLTA mit dem vorbestimmten Schwellenwert DLTAST ver glichen, um zu entscheiden, ob eine Beschleunigung tatsäch lich aufgetreten ist. Der Schwellenwert ist so hoch, daß eine leichte Änderung im Öffnungsgrad der Drosselklappe während des stabilen Laufzustandes der Maschi ne nicht als Beschleunigungszustand gewertet wird, jedoch rasch auch ein schwacher Be schleunigungszustand erfaßt wird.

In Fig. 9a zeigt die Linie 161 Änderungen des Öffnungsgrades der Drosselklappe und somit des Lastsignals während eines schwachen Beschleunigungs zustandes. Der Änderungswert DLTA des Lastsignals wird als Differenz des Werts von TA zwischen einander benachbarten ersten Zeitintervallen von 16 ms aus der Linie 161 berechnet. In Fig. 9b zeigt die Linie 163 den Verlauf des Summen werts SDLTA der Ände rungswerte DLTA vom Beginn des Beschleu nigungszustandes an, wie er durch die Linie 161 angegeben ist. Die Linie 165 ist der Schwellenwert DLTAST für eine Feststellung des schwachen Beschleunigungszustandes. Wenn dieser festgestellt wird, kann in Anpassung an den Beschleunigungs zustand eine Kraftstoffanreicherung erfolgen, um einer Abmagerung vorzubeugen. Es kann schon am eingekreisten Punkt 1 der Beschleunigungszu stand erfaßt werden, bei welchem der Summenwert SDLTA den durch die Linie 165 bestimmten Schwellenwert übersteigt. In Fig. 9a gibt eine gestrichelte Linie 166 Änderungen im Lastsignal TA während eines starken Be schleunigungszustands an. Die Linie 167 zeigt den Summenwert SDLTA entsprechend der Linie 166. In diesem Fall wird der Beschleunigungszustand am eingekreisten Punkt 2 fesgestellt. Es erfolgt somit eine rapide Er mittlung jeglicher Art eines Beschleunigungszustands.

Es sei unter Bezugnahme auf Fig. 9a angenommen, daß ein rapider Abfall im ermittelten Wert des Lastsignals TA während einer Beschleunigung am eingekreisten Punkt 3 auftritt. In diesem Fall übersteigt der Summenwert SDLTA bereits am eingekreisten Punkt 3′ den Schwellenwert. Das bedeutet, daß ein rasches Erfassen der Beschleunigung möglich ist, selbst wenn während des zweiten Zeitintervalls vorübergehend ein Zustand von TA ≦ TAO auftritt.

Ferner wird, wenn eine Störung während eines stabilen Laufzu standes am eingekreisten Punkt 4 auftritt, wo der Änderungswert DLTA (= TA-TAO) vorübergehend einen großen Wert hat, in der folgenden Abtastzeit bei eingekreister 4′ der Summenwert SDLTA auf den vorherigen Wert Null zurückgeführt, wodurch eine fälschliche Er mittlung eines Beschleunigungszustandes, die auf das Auftre ten einer Störung zurückzuführen ist, verhindert wird. Wenn eine Übereinstimmung zwischen dem Zeitpunkt einer Erzeugung der Störung und des Beginns des neuen zweiten Zeitintervalls existiert, wird der vorherige Summenwert im Schritt 212 gelöscht und der große Änderungswert TAO beibehal ten, so daß der Summenwert SDLTA, der im folgenden Schritt erhalten wird, einen großen Wert hat, wodurch eine fälschli che Beschleunigungserfassung hervorgerufen wird. Diese Über einstimmung zwischen den Zeitpunkten einer Störung und des Beginns des neuen zweiten Zeitintervalls kommt jedoch äußerst selten vor, so daß dieses Problem vernachlässigbar ist.

Bei der bisher beschriebenen ersten Ausführungform hat der Summenwert SDLTA einen festen Wert von 7,5° im Schritt 174 von Fig. 7. Im Gegensatz hierzu wird bei der zweiten, in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform dieser Schwellenwert in Abhängigkeit von einem Anstieg in der Fahrgeschwindig keit des Fahrzeugs geändert. Die Fig. 10 zeigt lediglich einen Block 173-1, der als Schritt 173 in Fig. 7 verwendet wird. In Fig. 10 gibt eine Linie 190 eine gewünschte Beziehung zwi schen der Fahrgeschwindigkeit und dem Schwellenwert DLTAST an. Wie erkennbar ist, erhöht sich der Schwellenwert DLTAST mit einem Anstieg im Wert der Fahrgeschwin digkeit. Eine Datentafel der Werte des Schwellenwerts DLTAST und der zugeordneten Werte der Fahrgeschwin digkeit wird in einem ROM im Steuergerät 50 vorgesehen. Im Schritt 173-1 anstelle des Schritts 173 von Fig. 7 wird ein Wert der Fahrgeschwindigkeit durch einen Fahrgeschwindigkeits fühler 300 (SPD-Fühler in Fig. 1) ermittelt und eine an sich bekannte Interpolationsberechnung ausgeführt, um den Schwellenwert DLTAST entsprechend der ermittelten Fahrge schwindigkeit zu erhalten. Bei der Durchführung des Schritts 174 wird dieser interpolierte Wert von DLTAST zur Bestimmung des Beschleunigungszustandes, für welchen die Magerregelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gelöscht werden sollte, derart verwendet, daß der Schwellenwert DLTAST in Übereinstim mung mit dem Anstieg in der Fahrgeschwindigkeit erhöht wird. Das bedeutet, daß der Schwellenwert einen kleinen Wert hat, wenn die Fahrgeschwindigkeit niedrig ist. Dementsprechend wird das Luft- Kraftstoff-Verhältnis rasch auf einen Wert geregelt, durch den eine hohe Maschinenausgangsleistung entsprechend der vom Fahrer ausgehenden Beschleunigungsforderung erlangt wird. Im Gegensatz hierzu wird, wenn die Fahrgeschwin digkeit hoch ist, der Schwellenwert hoch, womit eine weite Magerregelzone des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erhalten wird. Als Ergebnis dessen kann diese zweite Ausführungsform die Forderung nach hoher Beschleunigungsleistung und zugleich die For derung nach hohem Wirkungsgrad der Kraftstoffausnutzung, die einander entgegengesetzt sind, erfüllen.

Gemäß Fig. 11 ist die Fahrgeschwindigkeit der Ausführungsform von Fig. 10 durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine ersetzt. Die Fig. 11 zeigt lediglich einen Block 173-1′, der als der Schritt 173 in Fig. 7 verwendet wird. Ähnlich wie in Fig. 10 gibt die Linie 190′ eine gewünschte Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Schwellenwert DLTAST′ an, welcher mit einem Anstieg der Drehzahl erhöht wird. Eine Datentafel der Werte des Schwellenwerts DLTAST′ und der zugeordneten Drehzahlwer te ist in einem ROM im Steuergerät 50 vorgesehen. Im Schritt 173-1′, der den Schritt 173 von Fig. 7 ersetzt, wird ein Wert der Drehzahl NE durch einen Drehzahlfühler 302 (Fig. 1) ermittelt, und es wird eine Interpolationsberechnung ausge führt, um den Schwellenwert DLTAST′ zu erhalten, der der ermittelten Drehzahl entspricht.

Es ist darauf hinzuweisen, daß anstelle einer Ermittlung der Last aus dem Drosselklappen-Öffnungsgrad wie bei den obigen Ausführungs formen die Last aus dem Ansaugdruck oder dem Verhältnis der Ansaugluft-Strömungsmenge zur Drehzahl erfolgen kann.

Claims

1. Brennkraftmaschine, mit Brennräumen (12),
einem Ansaugsystem,
einem Abgassystem,
einer Lasterfassungseinrichtung (59), die ein der Last der Brennkraftmaschine entsprechenden Lastsignal (TA) liefert,
und einer Steuereinrichtung (26, 50, 52, 58, 302) zur Steue rung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des den Brenn räumen durch das Ansaugsystem zugeführten brennbaren Gemisches in Abhängigkeit vom Lastsignal,
wobei die Steuereinrichtung (26, 50, 52, 58, 302) bei konstanter Last einen ersten Sollwert des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses vorgibt,
wobei die Steuereinrichtung (26, 50, 52, 58, 302) eine Detektoreinrichtung (174, 203, 204, 206) aufweist, die mittels einer ersten Recheneinrichtung (202, 204) während aufeinanderfolgender erster Zeitintervalle erfolgende Änderungen des Lastsignals (TA) jeweils als Änderungswert (DLTA) berechnet,
und wobei die Detektoreinrichtung (174, 202, 204, 206) mittels einer Vergleichseinrichtung (174) auf der Grund lage der Änderungswerte (DLTA) einen Vergleich mit dem vorgegebenen Schwellwert (DLTAST, DLTAST′) ausführt und in Abhängikgeit von diesem Vergleich das Vorliegen eines be stimmten Beschleunigungszustandes feststellt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoreinrichtung (174, 202, 204, 206) mittels einer zweiten Recheneinrichtung (206) während eines zweiten Zeitintervalls, das länger als das einzelne erste Zeitintervall ist, die Änderungswerte (DLTA) fortlaufend summiert zu einem Summenwert (SDLTA),
daß die Vergleichseinrichtung (174) während jedes ersten Zeitintervalls den momentanen Summenwert (SDLTA) mit dem vorgegebenen Schwellenwert (DLTAST) vergleicht,
daß die Detektoreinrichtung (174, 202, 204, 206) das Vor liegen des bestimmten Beschleunigungszustandes feststellt, sobald bei dem Vergleich der Summenwert (SDLTA) den Schwellenwet (DLTAST) erreicht oder übersteigt, und daß die Steuereinrichtung (26, 50, 52, 58, 302) bei Feststellung des bestimmten Beschleunigungszustandes den ersten Sollwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch einen zweiten, niedrigeren Sollwert ersetzt.

2. Eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schwellenwert (DLTAST, DLTAST′) vorgegeben wird in Abhängigkeit von einem Maschinenbetriebszustand und daß ein Fühler (300, 302) zur Messung des Maschinenbetriebszustandes vorgesehen ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenbetriebszustand die Drehzahl der Brennkraftma schine ist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei dieser als Antrieb in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenbetriebszustand die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ist.