DE4035692A1

DE4035692A1 - AIR-FUEL-RELATIONSHIP LEARNING CONTROL DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A VEHICLE

Info

Publication number: DE4035692A1
Application number: DE19904035692
Authority: DE
Inventors: Takuro Morozumi
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1991-05-16
Also published as: JP2843385B2; JPH03156141A; GB2249846A; GB9024145D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Lernsteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, insbesondere zur Korrektur eines Luft-Kraftstoff- Verhältnisses, das von einem theoretischen Luft- Kraftstoff-Verhältnis stark abweicht.The invention relates to an air-fuel ratio Learning control device for an internal combustion engine Vehicle, in particular for the correction of an air-fuel Ratio from a theoretical air Fuel ratio deviates greatly.

Eine konventionelle Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung wird so durchgeführt, daß normalerweise auch dann ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechterhalten wird, wenn sich eine Fahrbedingung erheblich ändert. Die mit Rückführung arbeitende Steuereinrichtung arbeitet mit einer Lernsteuerung, um eine Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses schnell kompensieren bzw. korrigieren zu können, und zwar in Abhängigkeit von der Erzeugungsgenauigkeit und einer zeitlichen Änderung in einem Teil des Ansaugsystems wie etwa einem Saugluftmengensensor und in einem Teil des Kraftstoffsystems wie etwa einem Einspritzer.A conventional air-fuel ratio feedback control is done so that normally then maintain a theoretical air-fuel ratio when a driving condition changes significantly. The control device working with feedback works with a learning control to a deviation of the Quickly compensate for air-fuel ratio or to be able to correct, depending on the Generation accuracy and a change over time a part of the intake system such as an intake air quantity sensor and in part of the fuel system such as an injector.

Ein stabiler Zustand wird aufgrund einer Maschinendrehzahl und einer Last, z. B. der Grundeinspritzmenge, bestimmt. Im Konstantzustand ist ein Mittelwert eines Kompensationskoeffizienten eines geschlossenen O₂-Sensor-Regelkreises, d. h. ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizient α, durch Proportional-Integralregelung eine vorbestimmte Anzahl von Malen wiederholt fett und mager, und der Mittelwert wird als Lernwert (als Kompensationskoeffizient eines offenen Regelkreises) gespeichert, so daß der Mittelwert durch Lernkompensation mit einem Referenzwert α0 (=1) vorgegeben wird.A stable state becomes due to a machine speed and a load, e.g. B. the basic injection quantity. in the Constant state is an average of a compensation coefficient a closed O₂ sensor control loop, d. H. an air-fuel ratio feedback compensation coefficient α, through proportional integral control repeats a predetermined number of times bold and lean, and the mean is called the learning value (as Compensation coefficient of an open control loop) stored, so that the mean by learning compensation with a reference value α0 (= 1) is specified.

Daher beeinflußt der Lernwert direkt eine Kraftstoffeinspritzmenge zur Aufrechterhaltung eines Luft-Kraftstoff- Verhältnisses auf dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, und zwar ungeachtet der Integrationsgeschwindigkeit (allgemein einige %/s) der Proportional- und Integralregelung, wenn sich die Fahrbedingung ändert.Therefore, the learning value directly affects an amount of fuel injection to maintain an air-fuel Ratio on the theoretical air-fuel ratio, regardless of the speed of integration (generally a few% / s) of the proportional and integral control, when the driving condition changes.

Der Rückführungs-Kompensationskoeffizient nähert sich jedoch einem Kompensationsgrenzwert, so daß der Koeffizient das fette/magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht wiederholen kann, wenn sich der O₂-Sensor verschlechtert, so daß seine Ausgangscharakteristiken schlechter werden und ausgehend von einem Grenzpegel ein Differenzzustand aufrechterhalten wird, oder wenn eine konventionelle Lernsteuerung aufgrund einer starken Abweichung vom theoretischen Luft- Kraftstoff-Verhältnis nicht anwendbar ist. Daher kann eine neue Lernsteuerung nicht durchgeführt werden, so daß bei der konventionellen Luft-Kraftstoff-Verhältnisregelung das Problem auftritt, daß das Betriebsverhalten sich verschlechtert.The feedback compensation coefficient is approaching however, a compensation limit so that the coefficient do not repeat the rich / lean air-fuel ratio can if the O₂ sensor deteriorates, so that its starting characteristics become worse and starting maintain a differential state from a limit level or if a conventional learning control due to a large deviation from the theoretical air Fuel ratio is not applicable. Therefore a new learning control can not be carried out, so that at the conventional air-fuel ratio control There is a problem that the performance deteriorates.

Zur Lösung dieses Problems wurde bereits ein sogenanntes Doppel-O₂-Sensorsystem vorgeschlagen, bei dem die O₂-Sensoren jeweils an der Auf- und der Abstromseite eines Katalysators vorgesehen sind und der Abstromsensor die Verschlechterung der Ausgangscharakteristiken des Aufstromsensors kompensiert zur Durchführung der Luft-Kraftstoff- Verhältnisregelung. In der Japanese Official Gazette betreffend die JP-OS 63-45 440 (1988) ist eine Technik angegeben zur Verbesserung der Ansprechgeschwindigkeit des abstrom angeordneten O₂-Sensors und zur Vermeidung einer Verschlechterung der Abgasentgiftung und des Fahrverhaltens sowie einer Steigerung der Kraftstoffkosten in Abhängigkeit von der Verschlechterung des abstrom angeordneten O₂-Sensors.To solve this problem, a so-called Double O₂ sensor system proposed, in which the O₂ sensors each on the upstream and downstream side of a catalyst are provided and the outflow sensor the deterioration the output characteristics of the upstream sensor compensated for carrying out the air-fuel Ratio control. Concerning the Japanese Official Gazette JP-OS 63-45 440 (1988) discloses a technique to improve the response speed of the outflow arranged O₂ sensor and to avoid a Worsening of exhaust gas detoxification and driving behavior as well as an increase in fuel costs depending from the deterioration of the downstream O₂ sensor.

Selbst bei Anwendung des Doppel-O₂-Sensorsystems treten jedoch die Probleme auf, daß die Lernkompensation nicht durchführbar ist, wenn im Systen eine starke Abweichung des tatsächlichen vom theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt, und daß die Steuereinrichtung unter diesen Bedingungen kompliziert wird, wodurch wiederum die Herstellungskosten steigen.Kick even when using the double O₂ sensor system however the problems arise that the learning compensation is not is feasible if there is a large deviation of the actual air-fuel ratio occurs, and that the control device among them Conditions becomes complicated, which in turn increases manufacturing costs climb.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Lernsteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs zur Kompensation einer Lernsteuerung, wenn ein Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis abweicht, und zur Vermeidung einer Verschlechterung der Abgasentgiftung und des Fahrverhaltens sowie einer Erhöhung der Kraftstoffkosten.The object of the invention is therefore to provide a Air-fuel ratio learning controller for one Internal combustion engine of a vehicle to compensate for a Learning control when an actual air-fuel ratio of theoretical air-fuel ratio deviates, and to Avoiding deterioration in exhaust gas detoxification and of driving behavior and an increase in fuel costs.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Lernsteuereinrichtung vor, bei der eine Kraftstoffeinspritzmenge vorgegeben wird durch Kompensation einer Grundeinspritzmenge in Abhängigkeit von einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten auf der Basis eines Ausgangssignals von einem Abgassensor wie etwa einem O₂-Sensor und eines Lernkompensationskoeffizienten auf der Basis des Rückführungskompensationskoeffizienten; diese Lernsteuereinrichtung umfaßt einen Referenzzeitvorgabekreis zur Vorgabe einer Referenzzeit aufgrund einer Umkehrhäufigkeit des Ausgangssignals des Abgassensors relativ zu einem in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl und der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge vorbestimmten Grenzpegel, ferner einen Diskriminierer, der diskriminiert, ob das Ausgangssignal des O₂-Sensors innerhalb der vom Referenzzeitvorgabekreis vorgegebenen Referenzzeit invertiert wird, ferner einen Koeffizientenvorgabekreis, der den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten in der Weise vorgibt, daß eine Integrationskonstante einer Proportional-Integral-Regelung kleiner als in dem Fall wird, daß das Sensorausgangssignal innerhalb der Referenzzeit invertiert wird, wenn diskriminiert wird, daß das Ausgangssignal des Sensors nicht innerhalb der Referenzzeit invertiert wird, und ferner einen Lernkompensationskoeffizienten-Vorgabekreis, der einen Lernkompensationskoeffizienten vorgibt durch Erhöhen oder Verringern eines vorbestimmten Werts des Lernwerts in die gleiche Richtung wie der Rückführungskompensationskoeffizient aufgrund einer Verkleinerung der Integrationskonstanten, wenn vom Diskriminierer diskriminiert wird, daß das Ausgangssignal des Sensors nicht innerhalb der Referenzzeit invertiert wird.To achieve this object, the invention provides an aerial Fuel ratio learning control device before a fuel injection quantity is predetermined by compensation a basic injection quantity depending on an air-fuel ratio feedback compensation coefficient based on an output signal from one Exhaust gas sensor such as an O₂ sensor and a learning compensation coefficient based on the feedback compensation coefficient; this learning control device comprises a reference time setting circle for setting a reference time due to a reversal frequency of the output signal of the exhaust gas sensor relative to one depending on the Engine speed and the basic fuel injection quantity predetermined limit level, further a discriminator who discriminates whether the output signal of the O₂ sensor within the reference time specified by the reference time setting circle is inverted, also a coefficient specification circle, the air-fuel ratio feedback compensation coefficient pretends that a Integration constant of a proportional-integral control becomes smaller than in the case where the sensor output signal is inverted within the reference time if discriminated is that the output signal of the sensor is not within the reference time is inverted, and also one Learning Compensation Coefficient Specification Circle of One Learning compensation coefficients are given by increasing or Reducing a predetermined value of the learning value into the same direction as the feedback compensation coefficient due to a reduction in the integration constant, if the discriminator discriminates that the sensor output signal is not within the reference time is inverted.

Bei der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Lernsteuereinrichtung nach der Erfindung wird die Referenzzeit zuerst in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl und der Grundeinspritzmenge aufgrund der Umkehrhäufigkeit des Ausgangssignals des Abgassensors mit dem vorbestimmten Grenzpegel vorgegeben, wodurch diskriminiert wird, ob das Ausgangssignal des Abgassensors innerhalb der Referenzzeit invertiert wird.At the air-fuel ratio learning control device According to the invention, the reference time is first dependent on the engine speed and the basic injection quantity due to the reverse frequency of the output signal of the Exhaust gas sensor specified with the predetermined limit level, which discriminates whether the output signal of the exhaust gas sensor is inverted within the reference time.

Die Integrationskonstante der Proportional-Integralregelung wird kleiner als die Konstante der Zeit vorgegeben, zu der diskriminiert wird, daß das Sensorausgangssignal innerhalb der Referenzzeit invertiert wird, wenn diskriminiert wird, daß das Ausgangssignal innerhalb der Referenzzeit nicht invertiert wird, wodurch der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Rückführungskompensationskoeffizient vorgegeben wird. Der Lernkompensationskoeffizient wird vorgegeben durch Erhöhen und Vermindern der vorbestimmten Größe des Lernwerts mit der gleichen Richtung wie der Rückführungskompensationskoeffizient entsprechend der Verkleinerung der Integrationskonstanten.The integration constant of the proportional integral control is given less than the constant of the time at which is discriminated that the sensor output signal within the reference time is inverted when there is discrimination, that the output signal is not within the reference time is inverted, causing the air-fuel ratio Feedback compensation coefficient is specified. The Learning compensation coefficient is given by increasing and reducing the predetermined size of the learning value with in the same direction as the feedback compensation coefficient corresponding to the reduction in the integration constant.

Die Grundeinspritzmenge wird in Abhängigkeit sowohl vom Rückführungs- als auch vom Lernkompensationskoeffizienten korrigiert, wodurch die Kraftstoffeinspritzmenge zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vorgegeben wird.The basic injection quantity is dependent on both Return and learning compensation coefficients corrected, causing the fuel injection amount to control of the air-fuel ratio is specified.

Da, wie vorstehend beschrieben, die Einrichtung nach der Erfindung bestimmt, ob das Ausgangssignal des Abgassensors innerhalb der Referenzzeit invertiert wird, so daß die Integrationskonstante geändert wird, ist es möglich, eine Verschlechterung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu verhindern, wenn der Rückführungskompensationskoeffizient die oberste bzw. die unterste Grenze erreicht, bei der kein Lernen durchgeführt wird.Since, as described above, the device after the Invention determines whether the output signal of the exhaust gas sensor is inverted within the reference time, so that the Integration constant is changed, it is possible to use a Prevent deterioration of the air-fuel ratio, if the feedback compensation coefficient is the reached the highest or the lowest limit at which none Learning is done.

Die Erfindung hat also die besonders vorteilhafte Auswirkung, daß die Lernkompensation auch dann richtig ausgeführt werden kann, wenn das tatsächliche mit dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht übereinstimmt, so daß es möglich ist, eine Verschlechterung der Abgasentgiftung und des Fahrverhaltens sowie eine Erhöhung der Kraftstoffkosten zu vermeiden.The invention therefore has the particularly advantageous effect that the learning compensation is carried out correctly even then can be if the actual with the theoretical Air-fuel ratio does not match, so it is possible worsening of exhaust gas detoxification and of driving behavior and an increase in fuel costs to avoid.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Ausführungsbeispiels der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Lernsteuereinrichtung nach der Erfindung zeigt; Fig. 1 is a block diagram showing the construction of the embodiment of the air-fuel ratio learning control apparatus according to the invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Steuersystems einer Brennkraftmaschine, wobei die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Lernsteuereinrichtung nach Fig. 1 vorgesehen ist; FIG. 2 is a schematic illustration of a control system of an internal combustion engine, the air-fuel ratio learning control device according to FIG. 1 being provided;

Fig. 3 eine Tabelle zur Bestimmung eines Konstantzustands und eine Lernwerttabelle; Fig. 3 is a table for determining a constant state and a learning value table;

Fig. 4 eine Referenzzeittabelle zur Diskriminierung eines Wechsels zwischen fett/mager; Figure 4 is a reference timing chart for discriminating a change between rich / lean.

Fig. 5 ein Diagramm, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Rückführungs- und -Lernkompensationen in Abhängigkeit von einer Ausgangsspannung eines O₂-Sensors zeigt; Fig. 5 is a diagram showing air-fuel ratio feedback and learning compensations depending on an output voltage of an O₂ sensor;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das einen Steuerablauf der Kraftstoffeinspritzung in der Steuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt; Fig. 6 is a flow chart showing a control procedure in accordance with the fuel injection in the control device to the embodiment;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das einen Ablauf zur Vorgabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten zeigt; und Fig. 7 is a flowchart showing a procedure for setting the air-fuel ratio feedback compensation coefficient; and

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das einen Ablauf zur Erneuerung des Lernwerts zeigt. Fig. 8 is a flowchart showing a procedure for renewing the learning value.

Nachstehend wird zuerst der Aufbau des Steuersystems einer Brennkraftmaschine erläutert.First, the structure of the control system is as follows Internal combustion engine explained.

Fig. 2 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, die ein Beispiel eines Vierzylinder-Boxermotors ist. Die Maschine 1 hat einen Zylinderkopf 2 mit einem Einlaßkanal 2a, einen mit dem Einlaßkanal 2a verbundenen Ansaugkrümmer 3, eine mit der Aufstromseite des Einlaßkrümmers 3 verbundene Luftkammer 4, ein mit der Luftkammer 4 verbundenes Drosselklappengehäuse 5, ein mit der Aufstromseite des Drosselklappengehäuses 5 verbundenes Ansaugrohr 6 und einen daran befestigten Luftfilter 7. Fig. 2 shows an internal combustion engine 1 which is an example of a four-cylinder horizontally opposed engine. The engine 1 has a cylinder head 2 with an inlet channel 2 a, one with the inlet channel 2 a connected intake manifold 3, means connected to the upstream side of the intake manifold 3 air chamber 4, one end connected to the air chamber 4 throttle body 5, one with the upstream side of the throttle body 5 connected intake pipe 6 and an air filter 7 attached thereto.

Ein Saugluftmengensensor 8 wie etwa ein Hitzdraht-Luftdurchflußmengenmesser ist unmittelbar nach dem Luftfilter 7 des Ansaugrohrs 6 vorgesehen. Ein Drosselklappenlagesensor 9a und ein Leerlaufschalter 9b sind einer im Drosselklappengehäuse 5 angeordneten Drosselklappe 5a zugeordnet. Der Drosselklappenlagesensor 9a nimmt den Öffnungsgrad der Drosselklappe 5a auf, und der Leerlaufschalter 9b nimmt einen vollständigen Schließzustand der Drosselklappe 5a auf.A suction air flow sensor 8 such as a hot wire air flow meter is provided immediately after the air filter 7 of the intake pipe 6 . A throttle valve position sensor 9 a and an idle switch 9 b are assigned to a throttle valve 5 a arranged in the throttle valve housing 5 . The throttle valve position sensor 9 a picks up the degree of opening of the throttle valve 5 a, and the idle switch 9 b picks up a completely closed state of the throttle valve 5 a.

Ein Einspritzer 10 ist unmittelbar aufstrom des Einlaßkanals 2a jedes Ansaugkrümmers 3 angeordnet. An jedem Zylinder des Zylinderkopfs 2 ist eine Zündkerze 11 befestigt, und ihr oberes Ende weist in einen Brennraum der Maschine 1.An injector 10 is arranged immediately upstream of the inlet channel 2 a of each intake manifold 3 . A spark plug 11 is attached to each cylinder of the cylinder head 2 , and its upper end points into a combustion chamber of the engine 1 .

Der Einspritzer 10 ist über eine Kraftstoffzuführleitung 12 mit einem Kraftstoffbehälter 13 verbunden. Die Leitung 12 enthält eine Kraftstoffpumpe 14 und einen Kraftstoffilter 15 in dieser Reihenfolge, ausgehend von der Seite des Kraftstoffbehälters 13.The injector 10 is connected to a fuel tank 13 via a fuel supply line 12 . The line 12 includes a fuel pump 14 and a fuel filter 15 in this order, starting from the side of the fuel tank 13 .

Der Einspritzer 10 ist außerdem über eine Rücklaufleitung 16 mit einer Kraftstoffkammer 17a eines Druckreglers 17 verbunden. Die Kraftstoffkammer 17a ist abstromseitig mit dem Kraftstoffbehälter 13 verbunden. Eine Druckkammer 17b des Druckreglers 17 ist mit dem Ansaugkrümmer 3 verbunden, wie eine Strichpunktlinie in Fig. 2 zeigt.The injector 10 is also connected via a return line 16 to a fuel chamber 17 a of a pressure regulator 17 . The fuel chamber 17 a is connected on the downstream side to the fuel tank 13 . A pressure chamber 17 b of the pressure regulator 17 is connected to the intake manifold 3 , as a dash-dot line in FIG. 2 shows.

Kraftstoff wird also unter Druck von der Pumpe 14 aus dem Kraftstoffbehälter 13 durch den Filter 15, den Einspritzer 10 und den Druckregler 17 gefördert. Eine Einspritzmenge des Einspritzers wird in solcher Weise eingestellt, daß die Druckänderung im Ansaugkrümmer 3 keinen Einfluß auf die Mengenänderung hat, da der Kraftstoff dem Einspritzer 10 unter der gleichbleibenden Bedingung zugeführt wird, daß eine Differenz zwischen den Drücken im Ansaugkrümmer 3 und dem Kraftstoffdruck konstant ist.Fuel is therefore delivered under pressure by the pump 14 from the fuel tank 13 through the filter 15 , the injector 10 and the pressure regulator 17 . An injection amount of the injector is set in such a manner that the pressure change in the intake manifold 3 has no influence on the amount change since the fuel is supplied to the injector 10 under the same condition that a difference between the pressures in the intake manifold 3 and the fuel pressure is constant .

Die Maschine 1 hat eine Kurbelwelle 1b, an der eine Kurbelscheibe 18 befestigt ist, und ein Kurbelwinkelsensor 19 ist so angeordnet, daß er der Außenfläche der Kurbelscheibe 18 zugewandt ist. Der Sensor 19 ist ein elektromagnetischer Geber oder dergleichen und erfaßt einen Kurbelwinkel der Maschine 1. Ferner hat die Maschine 1 eine Nockenwelle 1c, an der eine Nockenscheibe 20 befestigt ist. Ein Nockenwinkelsensor 21 ist so angeordnet, daß er der Außenfläche der Nockenscheibe 20 zugewandt ist, um einen vorbestimmten Zylinder zu diskriminieren.The engine 1 has a crankshaft 1 b, is attached to the crank disk 18 and a crank angle sensor 19 is arranged so that it faces the outer surface of the crank disk 18th The sensor 19 is an electromagnetic sensor or the like and detects a crank angle of the machine 1 . Furthermore, the machine 1 has a camshaft 1 c, to which a cam disk 20 is attached. A cam angle sensor 21 is arranged to face the outer surface of the cam plate 20 to discriminate a predetermined cylinder.

Der Ansaugkrümmer 3 hat eine als Steigleitung ausgebildete Kühlmittelleitung (nicht gezeigt). In dieser ist ein Kühlmitteltemperatursensor 22 angeordnet. Ein Abgassensor 24, etwa ein O₂-Sensor, ist in einer Abgasleitung 23 angeordnet, die mit einem Auslaßkanal 2b des Zylinderkopfs 2 verbunden ist. Ferner ist ein Katalysator 25 vorgesehen.The intake manifold 3 has a coolant line (not shown) designed as a riser. A coolant temperature sensor 22 is arranged in this. An exhaust gas sensor 24 , such as an O₂ sensor, is arranged in an exhaust pipe 23 , which is connected to an exhaust port 2 b of the cylinder head 2 . A catalyst 25 is also provided.

Nachstehend wird der Schaltungsaufbau des Steuersystems erläutert.The following is the circuit structure of the control system explained.

Ein Steuersystem 30 umfaßt eine CPU 31, einen ROM 32, einen RAM 33, einen Reserve-RAM 34, eine Ein-Ausgabeschnittstelle 34, einen Bus 36 zum Verbinden der Komponenten 31-35 miteinander und einen Konstantspannungskreis 37, der den Komponenten eine Konstantspannung mit vorbestimmten Pegel liefert. Der Konstantspannungskreis 37 ist über ein Steuerrelais 38 mit einer Batterie 39 und einem Schlüsselschalter 40 verbunden. A control system 30 includes a CPU 31, a ROM 32, a RAM 33, a backup RAM 34, an input-output interface 34, a bus 36 for connecting the components 31 - 35 together, and a constant voltage circuit 37, of the components of a constant voltage with provides predetermined level. The constant voltage circuit 37 is connected to a battery 39 and a key switch 40 via a control relay 38 .

Elektrische Energie wird jedem zu steuernden Teil zugeführt, wenn ein Relaiskontakt des Steuerrelais 38 durch Einschalten des Schlüsselschalters 40 geschlossen wird, und eine Speiseleitung ist direkt mit der Batterie 39 verbunden. Wenn dagegen der Kontakt des Relais 39 durch Ausschalten des Schlüsselschalters 40 geschlossen wird, wird die Energie dem Reserve-RAM 34 als Reserveenergie zum Aufrechterhalten von Informationen zugeführt.Electrical energy is supplied to each part to be controlled when a relay contact of the control relay 38 is closed by turning on the key switch 40 , and a feed line is directly connected to the battery 39 . On the other hand, when the contact of the relay 39 is closed by turning off the key switch 40 , the energy is supplied to the reserve RAM 34 as a reserve energy for maintaining information.

Die Sensoren 8, 9a, 19, 21, 22 und 24 und der Leerlaufschalter 9b sind mit einem Eingabebaustein der Ein-Ausgabeschnittstelle 35 verbunden, und eine positive Klemme der Batterie 39 ist ebenfalls mit dem Eingabebaustein der Schnittstelle 35 verbunden, um die Klemmenspannung VB der Batterie 39 zu überwachen.The sensors 8, 9 a, 19, 21, 22 and 24 and the idle switch 9 b are connected to an input module of the input-output interface 35 , and a positive terminal of the battery 39 is also connected to the input module of the interface 35 to the terminal voltage Monitor VB of battery 39 .

Andererseits ist die Zündkerze 11 über eine Zündvorrichtung 26 mit einem Ausgabebaustein der Schnittstelle 35 verbunden, und der Einspritzer 10 und die Kraftstoffpumpe 14 sind ebenfalls über einen Treiber 41 mit dem Ausgabebaustein der Schnittstelle 35 verbunden.On the other hand, the spark plug 11 is connected to an output module of the interface 35 via an ignition device 26 , and the injector 10 and the fuel pump 14 are also connected to the output module of the interface 35 via a driver 41 .

Im ROM 32 sind Festdaten wie ein Steuerprogramm, eine Referenzzeittabelle MPt0 und dergleichen gespeichert, und im RAM werden Ausgangswerte jedes Sensors nach Datenverarbeitung und Datenberechnung in der CPU 31 gespeichert. Im Reserve-RAM 34 ist eine Lernwerttabelle TBLR gespeichert, und er bewahrt die gespeicherten Daten auch bei ausgeschaltetem Schlüsselschalter 40.Fixed data such as a control program, a reference time table MPt0 and the like are stored in the ROM 32 , and output values of each sensor after data processing and data calculation are stored in the CPU 31 in the RAM. In the backup RAM 34 is a learning value table TBLR is stored, and it retains the stored data even when the key switch 40th

Die CPU 31 berechnet eine Saugluftmenge in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Saugluftmengensensors 8 gemäß dem im ROM 32 gespeicherten Steuerprogramm, eine an die Saugluftmenge anpaßbare Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von den verschiedenen im RAM 33 und im Reserve-RAM 34 gespeicherten Informationen, und einen Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Einspritzmenge. Ein Treiberimpulsdauersignal wird über den Treiber 41 dem Einspritzer 10 des jeweiligen Zylinders zu einem vorbestimmten Zeitpunkt entsprechend der Einspritzmenge zugeführt, so daß der Einspritzer 10 Kraftstoff einspritzt. Ein Zündsignal wird über die Zündvorrichtung 26 an die Zündkerze 11 des jeweiligen Zylinders zu einem vorbestimmten Zeitpunkt geführt.The CPU 31 calculates a suction air quantity depending on an output signal of the suction air quantity sensor 8 according to the control program stored in the ROM 32 , a fuel injection quantity adaptable to the suction air quantity depending on the various information stored in the RAM 33 and the reserve RAM 34 , and an ignition timing depending on from the injection quantity. A driver pulse duration signal is supplied via the driver 41 to the injector 10 of the respective cylinder at a predetermined point in time in accordance with the injection quantity, so that the injector 10 injects fuel. An ignition signal is supplied via the ignition device 26 to the spark plug 11 of the respective cylinder at a predetermined point in time.

Infolgedessen wird ein Gemisch mit vorbestimmtem Luft- Kraftstoff-Verhältnis gezündet und verbrennt im jeweiligen Zylinder, und der in der Abgasleitung 23 befindliche O₂-Sensor 24 nimmt die Sauerstoffdichte im Abgas auf. Die CPU 31 vergleicht ein Meßsignal des Sensors 24 nach Filtern der Wellenform mit einem Referenzspannungssignal und bestimmt, ob ein Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in bezug auf das theoretische, d. h. ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, auf der fetten oder der mageren Seite liegt; dabei wird im RAM 33 "0" gespeichert, wenn das Verhältnis fett ist, und "1" wird gespeichert, wenn das Verhältnis mager ist. Die CPU 31 überwacht ein Luft-Kraftstoff-Verhältnissignal des Gemischs zu einer jeweils vorbestimmten Zeit oder in jedem vorbestimmten Arbeitstakt und berechnet die anschließende Datenverarbeitung.As a result, a mixture with a predetermined air-fuel ratio is ignited and burns in the respective cylinder, and the O₂ sensor 24 located in the exhaust pipe 23 records the oxygen density in the exhaust gas. The CPU 31 compares a measurement signal from the sensor 24 after filtering the waveform with a reference voltage signal and determines whether an actual air-fuel ratio with respect to the theoretical, that is, a target air-fuel ratio, on the rich or the lean Side lies; thereby, "0" is stored in the RAM 33 when the ratio is rich, and "1" is stored when the ratio is lean. The CPU 31 monitors an air-fuel ratio signal of the mixture at a predetermined time or every predetermined work cycle and calculates the subsequent data processing.

Nachstehend wird der Aufbau des Steuersystems erläutert.The structure of the control system is explained below.

Das Steuersystem 30 umfaßt funktionell in bezug auf die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung (die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses) gemäß Fig. 1 einen Saugluftmengenrechner 50, einen Maschinendrehzahlrechner 51, einen Grundeinspritzmenge-Vorgabekreis 52, einen Vorgabekreis 53 für verschiedene Kompensationskoeffizienten, einen Spannungskompensationskoeffizienten- Vorgabekreis 54, einen Diskriminierer 55 zur Diskriminierung des vollständigen Rückführzustands, einen Lernzustandsdiskriminierer 56, einen Referenzzeitvorgabekreis 57 für eine Umkehrung eines Ausgangssignals des Abgassensors, einen Diskriminierer 58 zur Diskriminierung der Umkehrung des Abgassensorausgangssignals, einen Integrationskonstanten-Kompensationskreis 59, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten- Vorgabekreis 60, einen Lernkreis 61, einen Einspritzmengen-Vorgabekreis 62 und einen Einspritzertreiber 63.The control system 30 functionally comprises, with respect to the control of the fuel injection (the control of the air-fuel ratio) according to FIG. 1, an intake air quantity calculator 50 , an engine speed calculator 51 , a basic injection quantity specification circuit 52 , a specification circuit 53 for various compensation coefficients, a voltage compensation coefficient. Specification circuit 54 , a discriminator 55 for discriminating the full return state, a learning state discriminator 56 , a reference time specification circuit 57 for reversing an output signal of the exhaust gas sensor, a discriminator 58 for discriminating the inversion of the exhaust gas sensor output signal, an integration constant compensation circuit 59 , an air-fuel ratio ratio Feedback compensation coefficient specification circuit 60 , a learning circuit 61 , an injection quantity specification circuit 62 and an injector driver 63 .

Der Referenzzeitvorgabekreis 57 umfaßt einen Referenzzeitvorgabekreis 57a zur Diskriminierung einer Fett/Mager-Änderung und eine Referenzzeittabelle MPt0 zur Diskriminierung einer Fett/Mager-Änderung. Der Lernkreis 61 umfaßt einen Lernwerterneuerungskreis 61a, einen Lernkompensationskoeffizienten- Vorgabekreis 61b und eine Lernwerttabelle TBLR.The reference time setting circuit 57 comprises a reference time setting circuit 57 a for discriminating a fat / lean change and a reference time table MPt0 for discriminating a fat / lean change. The learning circuit 61 comprises a learning value renewal circuit 61 a, a learning compensation coefficient specification circuit 61 b and a learning value table TBLR.

Die Rechner 50 und 51 berechnen eine Saugluftmenge Q bzw. eine Maschinendrehzahl SE jeweils in Abhängigkeit von Ausgangssignalen des Saugluftmengensensors 8 und des Kurbelwinkelsensors 19.The computers 50 and 51 calculate a suction air quantity Q and a machine speed SE in each case as a function of output signals from the suction air quantity sensor 8 and the crank angle sensor 19 .

Der Vorgabekreis 52 bildet eine Grundeinspritzmenge Tp durch Abruf aus einer Tabelle oder Berechnung in Abhängigkeit von der Saugluftmenge Q und der Maschinendrehzahl SE, die jeweils von den Rechnern 50 und 51 geliefert werden.The specification circuit 52 forms a basic injection quantity Tp by calling it from a table or calculating it as a function of the suction air quantity Q and the engine speed SE, which are supplied by the computers 50 and 51 , respectively.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Grundeinspritzmenge Tp durch Berechnung gemäß der GleichungIn this embodiment, the basic injection quantity Tp by calculation according to the equation

Tp=K×Q/SETp = K × Q / SE

gebildet, wobei K eine Konstante ist.formed, where K is a constant.

Der Vorgabekreis 53 liest ein Drosselklappenöffnungssignal R des Drosselklappenlagesensors 9a, ein EIN/AUS-Signal des Leerlaufschalters 9b und ein Kühlmitteltemperatursignal Tw des Kühlmitteltemperatursensors 22 aus und gibt einen Kompensationskoeffizienten COEF für verschiedene Erhöhungen wie etwa eine Beschleunigungs/Verzögerungskompensation, eine Erhöhungskompensation des vollständigen Öffnungsgrads, eine Erhöhungskompensation nach dem Leerlauf und eine Kühlmitteltemperaturkompensation aus.The specification circuit 53 reads a throttle valve opening signal R of the throttle valve position sensor 9 a, an ON / OFF signal of the idle switch 9 b and a coolant temperature signal Tw of the coolant temperature sensor 22 and outputs a compensation coefficient COEF for various increases, such as acceleration / deceleration compensation, an increase compensation of the full opening degree , an increase compensation after idling and a coolant temperature compensation.

Der Vorgabekreis 54 gibt einen Spannungskompensationskoeffizienten TS zur Interpolation einer ungültigen Einspritzzeitdauer (einer Impulsdauer) des Einspritzers 10 entsprechend einer Klemmenspannung VB der Batterie 39 nach dem Auslesen der ungültigen Zeitdauer aus einer Tabelle (nicht gezeigt) aus.The specification circuit 54 outputs a voltage compensation coefficient TS for interpolating an invalid injection period (a pulse duration) of the injector 10 in accordance with a terminal voltage VB of the battery 39 after reading the invalid period from a table (not shown).

Der Diskriminierer 55 diskriminiert, ob das Ausgangssignal des O₂-Sensors 24 in einem inaktiven Bereich liegt, und liest das Kühlmitteltemperatursignal Tw des Sensors 22, die vom Rechner 51 berechnete Maschinendrehzahl SE und die vom Rechner 52 berechnete Grundeinspritzmenge Tp aus, um dadurch zu diskriminieren, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Rückführungsregelzustand beendet ist.The discriminator 55 discriminates whether the output signal of the O₂ sensor 24 is in an inactive area and reads the coolant temperature signal Tw of the sensor 22 , the engine speed SE calculated by the computer 51 and the basic injection quantity Tp calculated by the computer 52 , to thereby discriminate, whether the air-fuel ratio feedback control state has ended.

Die Feststellung, ob das Ausgangssignal des O₂-Sensors 24 im aktiven Bereich liegt, wird durchgeführt, indem diskriminiert wird, ob eine Ausgangsspannung VAF des O₂-Sensors 24 einen vorbestimmten Wert hat oder übersteigt. Auch wenn die Ausgangsspannung VAF den vorbestimmten Wert übersteigt, so daß der aktive Zustand diskriminiert wird, wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelzustand als unvollständig festgestellt, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw vom Sensor 22 unter einem vorbestimmten Wert wie etwa 50°C liegt, wenn die Maschinendrehzahl SE eine vorgegebene Drehzahl SS wie etwa 5200 U/min übersteigt oder wenn die Grundeinspritzmenge Tp einen Vorgabewert Tps übersteigt, wenn also die Drosselklappe im wesentlichen vollständig geöffnet ist. Infolgedessen wird ohne die drei obigen Bedingungen und wenn sich der O₂-Sensor 24 in einem aktiven Bereich befindet, der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelzustand als vollständig festgestellt. The determination of whether the output signal of the O₂ sensor 24 is in the active region is carried out by discriminating whether an output voltage VAF of the O₂ sensor 24 has a predetermined value or exceeds it. Even if the output voltage VAF exceeds the predetermined value so that the active state is discriminated, the air-fuel ratio feedback control state is determined to be incomplete when the coolant temperature Tw from the sensor 22 is below a predetermined value such as 50 ° C if the engine speed SE exceeds a predetermined speed SS such as about 5200 rpm or if the basic injection quantity Tp exceeds a predetermined value Tps, that is to say if the throttle valve is essentially completely open. As a result, without the above three conditions and when the O₂ sensor 24 is in an active area, the air-fuel ratio feedback control state is determined to be complete.

Der Lernzustandsdiskriminierer 56 liest die vom Rechner 51 berechnete Maschinendrehzahl SE und die vom Vorgabekreis 52 vorgegebene Grundeinspritzmenge Tp aus, wenn der Diskriminierer die Vollständigkeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Rückführungszustands erkennt, so daß diskriminiert wird, ob sowohl die Drehzahl SE als auch die Einspritzmenge Tp sich in einer Matrix MT (Fig. 3) befinden, die durch jede Adresse der Lernwerttabelle TBLR gebildet ist.The learning state discriminator 56 reads out the engine speed SE calculated by the computer 51 and the basic injection quantity Tp specified by the specification circuit 52 when the discriminator recognizes the completeness of the air-fuel ratio feedback state, so that it is discriminated whether both the speed SE and the injection quantity Tp are in a matrix MT ( FIG. 3) which is formed by each address of the learning value table TBLR.

Der Lernzustandsdiskriminierer 56 bezeichnet einen vorbestimmten Block in der Matrix MT, wenn sich sowohl die Drehzahl SE als auch die Grundeinspritzmenge Tp in der Matrix MT befinden, und stellt fest, daß der Lernzustand vollständig ist, wenn der bezeichnete Block gleich dem vorher ausgewählten Block ist.The learning state discriminator 56 designates a predetermined block in the matrix MT when both the engine speed SE and the basic injection amount Tp are in the matrix MT, and determines that the learning state is complete when the designated block is equal to the previously selected block.

Im Referenzzeitvorgabekreis 57 gibt der Referenzzeitvorgabekreis 57a eine Referenzzeit t0 zur Diskriminierung der Fett/Mager-Änderung der Ausgangsspannung des O₂-Sensors 24 vor. Die Referenzzeit t0 kann als Umkehrzyklus dargestellt werden, wobei die Ausgangsspannung VAF des Sensors 24 relativ zum Grenzpegel Vs von der fetten zur mageren oder von der mageren zur fetten Seite des Luft-Kraftstoff-Gemischs umgekehrt wird.In the reference time setting circuit 57 , the reference time setting circuit 57 a specifies a reference time t0 for discriminating the fat / lean change in the output voltage of the O₂ sensor 24 . The reference time t0 can be represented as a reversal cycle, the output voltage VAF of the sensor 24 being reversed from the rich to the lean or from the lean to the rich side of the air / fuel mixture relative to the limit level Vs.

Die Referenzzeit t0 wird als eine etwas längere Zeitdauer als ein Umkehrzyklus des O₂-Sensors 24 mit normaler Zeitdauer vorgegeben unter Abrufen der Referenzzeittabelle MPt0 zur Diskriminierung der Fett/Mager-Änderung unter Nutzung der Maschinendrehzahl SE und der Grundeinspritzmenge Tp als Parameter.The reference time t0 is given as a somewhat longer period of time than a reversal cycle of the O₂ sensor 24 with a normal time period by calling up the reference time table MPt0 to discriminate the rich / lean change using the engine speed SE and the basic injection quantity Tp as parameters.

Die Referenzzeittabelle MPt0 ist aus einer Tabelle mit der Drehzahl SE und der Menge Tp als Parameter aufgebaut, wie Fig. 4 zeigt, wobei in jeder Adresse die vorher beispielsweise experimentell gebildete Referenzzeit t0 gespeichert ist. The reference time table MPt0 is constructed from a table with the rotational speed SE and the quantity Tp as parameters, as shown in FIG. 4, the reference time t0 previously experimentally formed, for example, being stored in each address.

Die gewünschte Zeitdauer für die Fett/Mager-Änderung wird mit steigender Last und Drehzahl der Maschine verkürzt und mit abnehmender Last und Drehzahl verlängert. Beispielsweise ist im Leerlauf normalerweise eine zeitliche Fett/ Mager-Änderung von 1 s erwünscht, aber die Referenzzeit t0 soll im Leerlauf t0=2-3 (s) sein.The desired time period for the fat / lean change is shortens with increasing load and speed of the machine and extended with decreasing load and speed. For example is usually a temporal fat at idle / Lean change of 1 s desired, but the reference time t0 should be idle t0 = 2-3 (s).

Der Diskriminierer 58 liest die Ausgangsspannung VAF des Sensors 24 aus und stellt fest, ob die Spannung VAF von der fetten zur mageren oder von der mageren zur fetten Seite des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses innerhalb der Referenzzeit t0 relativ zum Grenzpegel Vs umgekehrt wurde, und das Diskriminiersignal wird dem Lernwerterneuerungskreis 61a zugeführt. Gleichzeitig stellt der Diskriminierer fest, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom theoretischen Verhältnis abweicht, wenn die Spannung VAF innerhalb der Referenzzeit t0 nicht umgekehrt wird, und liefert ein Befehlssignal für eine I-kompensierte Berechnung an den Integrationskonstanten- Kompensationskreis 59 sowie eine I-Kompensationsinformation an den Lernwerterneuerungskreis 61a.The discriminator 58 reads the output voltage VAF of the sensor 24 and determines whether the voltage VAF has been reversed from the rich to the lean or from the lean to the rich side of the air-fuel ratio within the reference time t0 relative to the limit level Vs, and that Discrimination signal is fed to the learning value renewal circuit 61 a. At the same time, the discriminator determines that the air-fuel ratio deviates from the theoretical ratio if the voltage VAF is not reversed within the reference time t0 and supplies a command signal for an I-compensated calculation to the integration constant compensation circuit 59 and an I- Compensation information to the learning value renewal circuit 61 a.

Der Kompensationskreis 59 erzeugt ein I-Wert-Kompensationssignal durch Multiplikation der Integrationskonstanten I der Proportional-Integral-Regelung relativ zum Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten α mit einer vorbestimmten Kompensationskonstanten Ki (0 < Ki < 1), wodurch das I-Wert-Kompensationssignal an den Rückführungskompensations-Vorgabekreis 60 ausgegeben wird.The compensation circuit 59 generates an I-value compensation signal by multiplying the integration constant I of the proportional-integral control relative to the air-fuel ratio feedback compensation coefficient α by a predetermined compensation constant Ki (0 <Ki <1), whereby the I-value Compensation signal to the feedback compensation specification circuit 60 is output.

Der Vorgabekreis 60 vergleicht die Ausgangsspannung VAF des O₂-Sensors 24 mit dem Grenzpegel Vs, wenn der Diskriminierer 55 die Vollständigkeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnisregelzustands diskriminiert, und gibt den Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten durch die Proportional-Integralregelung vor. The preset circuit 60 compares the output voltage VAF of the O₂ sensor 24 with the threshold level Vs when the discriminator 55 discriminates the completeness of the air-fuel ratio control state, and specifies the air-fuel ratio feedback compensation coefficient by the proportional integral control.

Als Resultat des Vergleichs wird dabei, wenn das Luft- Kraftstoff-Verhältnis fett ist (VAF < Vs), der Rückführungskompensationskoeffizient α zuerst in der P-Konstanten P (α ← α-P) und dann in der I-Konstanten I schrittweise verringert (α ← α-I), wodurch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis als mager vorgegeben wird. Wenn das Luft-Kraftstoff- Verhältnis durch Verringerung der Einspritzmenge Ti mager ist (VAF < Vs), wird der Koeffizient α in der P-Konstanten P schrittweise erhöht (α ← α+P) und in der I-Konstanten I schrittweise erhöht (α ← α+I), so daß das Luft- Kraftstoff-Verhältnis als fett vorgegeben wird. Beide Vorgänge werden wiederholt.As a result of the comparison, if the air Fuel ratio is rich (VAF <Vs), the feedback compensation coefficient α first in the P constant P (α ← α-P) and then in the I constant I gradually decreases (α ← α-I), reducing the air-fuel ratio is specified as lean. If the air-fuel Ratio by reducing the injection quantity Ti is lean (VAF <Vs), the coefficient becomes α in the P constant P gradually increased (α ← α + P) and in the I constant I gradually increases (α ← α + I) so that the air Fuel ratio is specified as bold. Both processes are repeated.

Unter dieser Bedingung wird der Koeffizient α mit α ← α-Ki×I oder α ← α+Ki×I entsprechend dem Luft- Kraftstoff-Verhältniszustand vorgegeben, wenn der Kompensationskreis 59 das I-Wert-Kompensationssignal liefert.Under this condition, the coefficient α is specified as α ← α-Ki × I or α ← α + Ki × I in accordance with the air-fuel ratio state when the compensation circuit 59 supplies the I-value compensation signal.

Wenn der Diskriminierer 55 aufgrund der Feststellung, daß die Drosselklappe im wesentlichen vollständig geöffnet ist, bestimmt, daß der Sensor 24 inaktiv oder der Rückführungsregelzustand unvollständig ist, wird der Rückführungskompensationskoeffizient α mit α=1 vorgegeben.If the discriminator 55 determines that the sensor 24 is inactive or the feedback control state is incomplete based on the determination that the throttle valve is substantially fully opened, the feedback compensation coefficient α is given as α = 1.

Der Lernkreis 61 erneuert den Lernwert KLR in der Lerntabelle TBLR in Abhängigkeit von der I-Wert-Kompensationsinformation vom Umkehrungs-Diskriminierer 58, wenn der Lernzustandsdiskriminierer 56 den Lernzustand als vollständig diskriminiert, oder in Abhängigkeit von dem vom Vorgabekreis 60 vorgegebenen Rückführungskompensationskoeffizienten α, wenn der Diskriminierer 56 feststellt, daß der Lernzustand vollständig ist und die Maschine im Konstantbetrieb läuft. Ferner wird der Lernkompensationskoeffizient KBLRC durch Interpolation in Abhängigkeit von dem in der Lernwerttabelle TBLR gespeicherten Lernwert vorgegeben. The learning circuit 61 renews the learning value KLR in the learning table TBLR depending on the I value compensation information from the inversion discriminator 58 if the learning state discriminator 56 discriminates the learning state as complete, or depending on the feedback compensation coefficient α specified by the specification circuit 60 if that Discriminator 56 determines that the learning state is complete and the machine is running in constant mode. Furthermore, the learning compensation coefficient KBLRC is predetermined by interpolation depending on the learning value stored in the learning value table TBLR.

Wenn der Diskriminierer 58 den I-Kompensationswert liefert, berechnet in dem Lernkreis 61 der Erneuerungskreis 61a eine Differenz Δα (Δα=α0-α) zwischen dem Rückführungskompensationskoeffizienten α und einem Referenzwert α0 und erneuert den Lernwert KLR durch Addition oder Subtraktion eines Feinvorgabewerts KLRSET entsprechend dem Vorzeichen der Differenz Δα in der Adresse, die der Grundeinspritzmenge Tp als einem Parameter entspricht (d. h. KLR ← KLR+KLRSET).If the discriminator 58 provides the I compensation value calculated in the learning circuit 61, the renewal circuit 61 a is a difference Δα (Δα = α0-α) α between the feedback compensation coefficient and a reference value α0 and renews the learning value KLR by addition or subtraction of a fine set value KLRSET corresponding the sign of the difference Δα in the address, which corresponds to the basic injection quantity Tp as a parameter (ie KLR ← KLR + KLRSET).

Wenn dann ein Normalzustand des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses diskriminiert und festgestellt wird, daß die Maschine normal läuft, indem die I-Wert-Kompensation unterbrochen und die Ausgangsspannung VAF des Sensors 24 mehr als n-mal, beispielsweise dreimal umgekehrt wurde, berechnet der Erneuerungskreis 61a die Differenz Δα zwischen einem Mittelwert des Kompensationskoeffizienten α und einem Referenzwert α0 wie etwa 1 (Δα=α0-), wodurch der Lernwert KLR um die Differenz Δα kontinuierlich einmal erneuert wird.Then, if a normal condition of the air-fuel ratio is discriminated and it is determined that the engine is running normally by interrupting the I-value compensation and reversing the output voltage VAF of the sensor 24 more than n times, for example three times, the renewal circuit calculates 61 a the difference Δα between a mean value of the compensation coefficient α and a reference value α0 such as 1 (Δα = α0-), whereby the learning value KLR is continuously renewed once by the difference Δα.

Der Lernwerterneuerungskreis 61a erneuert den Lernwert KLR durch Addition oder Subtraktion einer vorbestimmten Rate der DifferenzThe learning value renewal circuit 61 a renews the learning value KLR by adding or subtracting a predetermined rate of the difference

Δα (KLR ← KLR+Δα/M oder (KLR ← KLR-Δα/M,Δα (KLR ← KLR + Δα / M or (KLR ← KLR-Δα / M,

wobei eine Addition bei Δα < 0 und eine Subtraktion bei Δα < 0 durchgeführt wird, und M bezeichnet eine Konstante zur Bestimmung der Rate des erneuerten Lernwerts) in der gleichen Weise, wie oben beschrieben wurde, wenn der Diskriminierer 58 die n-fache, z. B. dreimalige, Umkehrung der Ausgangsspannung des O₂-Sensors 24 diskriminiert.where addition is performed at Δα <0 and subtraction at Δα <0, and M denotes a constant for determining the rate of the renewed learning value) in the same manner as described above when the discriminator 58 is n times, e.g. . B. three times, reversal of the output voltage of the O₂ sensor 24 discriminated.

Die Lernwerttabelle TBLR ist im Reserve-RAM 34 gemäß Fig. 3 gebildet, wie Fig. 3 zeigt, wobei jede Adresse, die einem Bereich Tp0Tp1, Tp1Tp2, Tp2Tp3, . . ., oder Tpn-1Tpn der Grundeinspritzmenge Tp entspricht, jeweils einen Lernwert KLR hat, und KLR=1,0 ist als Anfangswert gespeichert. The learning value table TBLR is formed in the reserve RAM 34 according to FIG. 3, as shown in FIG. 3, with each address which corresponds to a range Tp0Tp1 , Tp1Tp2 , Tp2Tp3,. . ., or Tpn-1Tpn corresponds to the basic injection quantity Tp, each has a learning value KLR, and KLR = 1.0 is stored as the initial value.

Der Vorgabekreis 61b ruft die Lernwerttabelle TBLR ab unter Nutzung der vom Rechner 52 berechneten Grundeinspritzmenge als Parameter, wodurch der Lernkompensationskoeffizient KBLRC durch einen Interpolationsvorgang vorgegeben wird.The specification circuit 61 b retrieves the learning value table TBLR using the basic injection quantity calculated by the computer 52 as a parameter, as a result of which the learning compensation coefficient KBLRC is specified by an interpolation process.

Der Einspritzmengen-Vorgabekreis 62 kompensiert die Grundeinspritzmenge Tp, die vom Rechner 52 berechnet wurde, in Abhängigkeit von dem vom Vorgabekreis 53 vorgegebenen Kompensationskoeffizienten COEF für verschiedene Erhöhungen, dem Rückführungskompensationskoeffizienten α vom Vorgabekreis 60 und dem Spannungskompensationskoeffizienten Ts vom Vorgabekreis 54, und gleichzeitig gibt der Vorgabekreis 62 die Einspritzmenge Ti aufgrund von Lernkompensation durch den vom Vorgabekreis 61b vorgegebenen KompensationskoeffizientenThe injection quantity specification circuit 62 compensates the basic injection quantity Tp, which was calculated by the computer 52 , as a function of the compensation coefficient COEF for various increases specified by the specification circuit 53 , the feedback compensation coefficient α from the specification circuit 60 and the voltage compensation coefficient Ts from the specification circuit 54 , and at the same time the specification circuit outputs 62, the injection quantity Ti on the basis of predetermined learning compensation by the circuit 61 b from the default compensation coefficient

KBLRC (Ti=Tp×COEF×KBLRC×α+Ts)KBLRC (Ti = Tp × COEF × KBLRC × α + Ts)

vor, wodurch ein Treiberimpuls zu einem vorbestimmten Zeitpunkt entsprechend der Einspritzmenge durch den Einspritzertreiber 63 zum Einspritzer 10 ausgegeben wird.whereby a driver pulse is output to the injector 10 by the injector driver 63 at a predetermined timing according to the injection amount.

Wenn, wie Fig. 5 zeigt, ein tatsächliches Luft-Kraftstoff- Verhältnis stark von dem theoretischen Verhältnis abweicht und wenn die Ausgangsspannung VAF vom O₂-Sensor 24 relativ zum Grenzpegel Vs eine starke Abweichung aufweist, liegt der Rückführungskompensationskoeffizient α unter einem Normalbetrag für einen niedrigeren Kompensationswert relativ zu der Integrationskonstanten IIf, as shown in Fig. 5, an actual air-fuel ratio deviates greatly from the theoretical ratio and if the output voltage VAF from the O₂ sensor 24 has a large deviation relative to the limit level Vs, the feedback compensation coefficient α is below a normal amount for a lower one Compensation value relative to the integration constant I

(α ← α±Ki×I; wobei 0 < Ki < 1),(α ← α ± Ki × I; where 0 <Ki <1),

und der Lernwert KLR wird um einen Feinbetrag erneuert (KLR ← KLR ± KLRSET). Die Grundeinspritzmenge wird dann in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kompensationskoeffizienten α und vom Lernkompensationskoeffizienten KBLRC durch den Lernwert KLR kompensiert, wodurch die Einspritzmenge Ti vorgegeben wird.and the learning value KLR becomes a fine amount renewed (KLR ← KLR ± KLRSET). The basic injection quantity is then depending on the air-fuel ratio compensation coefficient α and the learning compensation coefficient KBLRC compensated by the learning value KLR, whereby the injection quantity Ti is specified.

Infolgedessen hat die Erfindung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Auswirkung, daß das Ist-Luft-Kraftstoff- Verhältnis auf dem Soll-Verhältnis durch den Rückführungskompensationskoeffizienten α und den Lernkompensationskoeffizienten KBLRC gehalten werden kann, indem vermieden wird, daß der Rückführungskompensationskoeffizient α am Regelgrenzwert haftet. Die konventionelle Luft-Kraftstoff- Verhältnissteuereinrichtung lernt jedoch nicht eine Verschlechterung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wenn das Ist-Verhältnis stark vom theoretischen Verhältnis abweicht, wie die Strichlinie von Fig. 5 zeigt, weil der Rückführungskompensationskoeffizient α durch die Integrationskonstante I so korrigiert wird, daß der Regelgrenzwert wie etwa 0,7 < α < 1,2 eingehalten wird.As a result, the invention according to the described embodiment has the effect that the actual air-fuel ratio can be kept at the target ratio by the feedback compensation coefficient α and the learning compensation coefficient KBLRC by avoiding that the feedback compensation coefficient α adheres to the control limit. However, the conventional air-fuel ratio controller does not learn deterioration of the air-fuel ratio if the actual ratio differs greatly from the theoretical ratio as the broken line in FIG. 5 shows because the feedback compensation coefficient α is corrected by the integration constant I so that the control limit such as 0.7 <α <1.2 is observed.

Anschließend wird ein Steuerablauf der Steuereinheit 30 unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 6-8 erläutert.Then, a control flow of the control unit 30 will be explained with reference to the flowcharts of FIGS . 6-8.

Fig. 6 zeigt den Ablauf der Kraftstoffeinspritzsteuerung, der synchron mit der Rotation der Maschine in jedem vorbestimmten Zyklus wiederholt wird. Fig. 6 shows the flow of the fuel injection control which is repeated in synchronism with the rotation of the engine in every predetermined cycle.

Zuerst werden in Schritt S101 Ausgangssignale des Kurbelwinkelsensors 19 und des Saugluftmengensensors 8 ausgelesen zur Berechnung der Maschinendrehzahl SE und der Saugluftmenge Q.First, in step S 101, output signals of the crank angle sensor 19 and the suction air quantity sensor 8 are read out in order to calculate the engine speed SE and the suction air quantity Q.

In Schritt S102 wird die Grundeinspritzmenge Tp in Abhängigkeit von der in Schritt S101 berechneten Drehzahl SE und Saugluftmenge Q berechnet (Tp=K×Q/SE, wobei K eine Konstante ist), und dann geht der Ablauf zu Schritt S103.In step S 102 , the basic injection amount Tp is calculated depending on the speed SE and suction air amount Q calculated in step S 101 (Tp = K × Q / SE, where K is a constant), and then the flow goes to step S 103 .

In Schritt S103 werden die Kühlmitteltemperatur Tw, der Drosselklappenöffnungsgrad R und das Ausgangssignal des Leerlaufschalters vom Kühlmitteltemperatursensor 22, vom Drosselklappenlagesensor 9a und vom Leerlaufschalter 9b ausgelesen, wodurch der Kompensationskoeffizient COEF für verschiedene Erhöhungen hinsichtlich der Kühlmitteltemperatur, der Beschleunigung und Verzögerung, des vollständigen Drosselklappenöffnungsgrads und der Erhöhung nach der Leerlaufkompensation in Schritt S104 vorgegeben wird. In step S 103 , the coolant temperature Tw, the throttle valve opening degree R and the output signal of the idle switch from the coolant temperature sensor 22 , from the throttle valve position sensor 9 a and from the idle switch 9 b are read out, as a result of which the compensation coefficient COEF for various increases in the coolant temperature, the acceleration and deceleration, the complete Throttle valve opening degree and the increase after the idle compensation is specified in step S 104 .

Dann wird in Schritt S105 der Spannungskompensationskoeffizient Ts vorgegeben zur Interpolation einer ungültigen Einspritzzeit des Einspritzers 10 in Abhängigkeit von der Klemmenspannung VB der Batterie 39, wonach der Ablauf zu Schritt S106 geht.Then, in step S 105, the voltage compensation coefficient Ts is specified for interpolating an invalid injection time of the injector 10 as a function of the terminal voltage VB of the battery 39 , after which the process goes to step S 106 .

In Schritt S106 wird die Lernwerttabelle TBLR abgerufen zur Vorgabe des Lernkompensationskoeffizienten KBLRC durch den Interpolationsvorgang unter Nutzung der in Schritt S102 berechneten Grundeinspritzmenge Tp als Parameter.In step S 106 , the learning value table TBLR is called up for specifying the learning compensation coefficient KBLRC by the interpolation process using the basic injection quantity Tp calculated in step S 102 as a parameter.

In Schritt S107 wird der im RAM 33 gespeicherte Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizient α ausgelesen und zu Schritt S108 weitergegangen. Der Koeffizient α wird durch das Programm zur Vorgabe des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten vorgegeben, wie noch erläutert wird.In step S 107 , the air-fuel ratio feedback compensation coefficient α stored in RAM 33 is read out and proceed to step S 108 . The coefficient α is specified by the air-fuel ratio feedback compensation coefficient program, as will be explained.

In Schritt S108 wird die in Schritt S102 berechnete Grundeinspritzmenge Tp durch den Kompensationskoeffizienten COEF für verschiedene Erhöhungen gemäß der Berechnung von Schritt S104, dem in Schritt S105 berechneten Spannungskompensationskoeffizienten Ts und dem in Schritt S107 vorgegebenen Rückführungskompensationskoeffizienten berechnet, und die Lernkompensation der Grundeinspritzmenge Tp wird durch den Lernkompensationskoeffizienten KBLRC ausgeführt unter Vorgabe der Ist-Einspritzmenge TiIn step S 108 , the basic injection quantity Tp calculated in step S 102 is calculated by the compensation coefficient COEF for various increases according to the calculation of step S 104 , the voltage compensation coefficient Ts calculated in step S 105 and the feedback compensation coefficient specified in step S 107 , and the learning compensation Basic injection quantity Tp is carried out by the learning compensation coefficient KBLRC, stipulating the actual injection quantity Ti

(Ti=Tp×COEF×KBLRC×α+Ts).(Ti = Tp x COEF x KBLRC x α + Ts).

In Schritt S109 wird das Treiberimpulsdauersignal an den Einspritzer 10 des entsprechenden Zylinders innerhalb einer vorbestimmten Zeit entsprechend der in Schritt S108 vorgegebenen Ist-Einspritzmenge Ti geliefert.In step S 109 , the driver pulse duration signal is delivered to the injector 10 of the corresponding cylinder within a predetermined time in accordance with the actual injection quantity Ti specified in step S 108 .

Nachstehend wird der Ablauf zur Vorgabe des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 7 erläutert. The procedure for setting the air-fuel ratio feedback compensation coefficient will be explained with reference to the flowchart of FIG. 7.

Bei dem Programm für den Vorgabeablauf wird ein Vorgang zu jeweils einer vorbestimmten Zeit oder einem vorbestimmten Zyklus wiederholt.In the program for the standard procedure, an operation becomes a predetermined time or a predetermined time Cycle repeated.

In Schritt S201 wird abgefragt, ob der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführungsregelzustand vollständig ist, und zwar in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw, der Maschinendrehzahl SE und der Grundeinspritzmenge Tp.In step S201 , a query is made as to whether the air-fuel ratio feedback control state is complete, depending on the coolant temperature Tw, the engine speed SE and the basic injection quantity Tp.

Wenn festgestellt wird, daß der Rückführungsregelzustand unvollständig ist, geht der Ablauf zu Schritt S216, und der Rückführungskoeffizient α wird mit α=1 festgelegt, wodurch das Programm beendet wird. Wenn festgestellt wird, daß der Zustand vollständig ist, geht der Ablauf von Schritt S201 zu Schritt S202 weiter.If it is determined that the feedback control state is incomplete, the process proceeds to step S 216 , and the feedback coefficient α is set to α = 1, whereby the program is ended. If it is determined that the state is complete, the process proceeds from step S201 to step S202 .

Die Ausgangsspannung VAF des O₂-Sensors 24 wird in Schritt S202 ausgelesen, und in Schritt S203 wird die Spannung VAF mit dem vorbestimmten Grenzpegel Vs verglichen, wodurch diskriminiert wird, ob das momentane Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der fetten oder der mageren Seite liegt.The output voltage VAF of the O₂ sensor 24 is read out in step S 202 , and in step S 203 the voltage VAF is compared with the predetermined limit level Vs, thereby discriminating whether the current air-fuel ratio on the rich or the lean side lies.

Wenn in Schritt S203 bestimmt wird, daß das Luft-Kraftstoff- Verhältnis auf der fetten Seite liegt, also bei VAF ≧ Vs, geht der Ablauf zu Schritt S204 weiter. In Schritt S204 wird abgefragt, ob das Diskriminierflag FLAG1 für den Fett/Mager-Wechsel gesetzt ist.If it is determined in step S 203 that the air-fuel ratio is on the rich side, that is to say VAF ≧ Vs, the process proceeds to step S 204 . In step S 204 , a query is made as to whether the discrimination flag FLAG1 is set for the rich / lean change.

Der Wert von FLAG1 ändert sich durch eine Umkehrung der Ausgangsspannung VAF des Sensors 24 von der mageren zur fetten oder von der fetten zur mageren Seite des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses, so daß im ersten Fall 1 → 0 und im zweiten Fall 0 → 1 gesetzt wird. The value of FLAG1 changes by reversing the output voltage VAF of the sensor 24 from the lean to the rich or from the rich to the lean side of the air-fuel ratio, so that 1 → 0 in the first case and 0 → 1 in the second case becomes.

Da der Rückführungskoeffizient α bereits vorher durch die I-Konstante I nach einem Sprung der P-Konstanten P in die positive Richtung kompensiert wurde, so daß das Luft-Kraftstoff- Verhältnis bei FLAG1=1 in Schritt S204 fett wird, geht der Ablauf von Schritt S204 zu Schritt S205 weiter. In Schritt S205 wird der Rückführungskoeffizient α mit der P-Konstanten P in die negative Richtung gebracht (α ← α-P), und in Schritt S209 wird das Flag FLAG1 gelöscht (FLAG1 ← 0), wodurch das Programm beendet wird.Since the feedback coefficient α was previously compensated for by the I constant I after a jump of the P constant P in the positive direction, so that the air-fuel ratio at FLAG1 = 1 becomes rich in step S 204 , the process proceeds from Step S 204 proceeds to step S 205 . In step S 205 , the feedback coefficient α is brought in the negative direction with the P constant P (α ← α-P), and in step S 209 the flag FLAG1 is cleared (FLAG1 ← 0), whereby the program is ended.

Andererseits wird in Schritt S206 abgefragt, ob im Fall von FLAG1=0 das I-Wert-Kompensationsflag FLAG2 gesetzt ist, so daß also die Umkehrung der P-Konstanten P in die negative Richtung bereits in Schritt S204 durchgeführt wurde.On the other hand, a query is made in step S 206 as to whether the I value compensation flag FLAG2 is set in the case of FLAG1 = 0, so that the reversal of the P constant P in the negative direction has already been carried out in step S 204 .

Das I-Kompensationsflag FLAG2 dient der Bestimmung, ob die Ausgangsspannung VAF des O₂-Sensors 24 durch Erreichen des Grenzpegels Vs innerhalb einer Referenzzeit t0 umgekehrt wurde, um dadurch den Fett/Mager-Wechsel zu diskriminieren. Wenn in Schritt S206 festgestellt wird, daß die Spannung VAF innerhalb der Referenzzeit t0 umgekehrt wurde, d. h. FLAG2=0, geht der Ablauf weiter zu Schritt S207, wodurch der Rückführungskoeffizient α in der I-Konstanten I verkleinert wird (α ← α-I), so daß der Ablauf weitergeht zu Schritt S209 und endet.The I compensation flag FLAG2 is used to determine whether the output voltage VAF of the O₂ sensor 24 has been reversed by reaching the limit level Vs within a reference time t0, thereby discriminating the fat / lean change. If it is determined in step S 206 that the voltage VAF has been reversed within the reference time t0, ie FLAG2 = 0, the process proceeds to step S 207 , whereby the feedback coefficient α is reduced in the I constant I (α ← α- I), so that the process proceeds to step S 209 and ends.

Wenn dagegen in Schritt S206 festgestellt wird, daß die Spannung VAF nicht innerhalb der Referenzzeit t0 umgekehrt wird, d. h. bei FLAG2=1, wird in Schritt S208 die I-Konstante I auf weniger als den Normalwert verringert durch Multiplikation mit einem vorbestimmten Kompensationskoeffizienten Ki (0 < Ki < 1), so daß eine Verkleinerung des Rückführungskoeffizienten α vermieden wird (α ← α - Ki×I), wodurch das Programm über Schritt S209 beendet wird. On the other hand, if it is determined in step S 206 that the voltage VAF is not reversed within the reference time t0, that is, if FLAG2 = 1, the I constant I is reduced to less than the normal value in step S 208 by multiplication by a predetermined compensation coefficient Ki (0 <Ki <1), so that a reduction in the feedback coefficient α is avoided (α ← α - Ki × I), whereby the program is ended via step S 209 .

Wenn in Schritt S203 festgestellt wird, daß das Luft-Kraftstoff- Verhältnis mager ist, d. h. bei VAF < Vs, geht der Ablauf von Schritt S203 zu Schritt S210, in dem abgefragt wird, ob das Flag FLAG1 gesetzt ist. Bei FLAG1=0, d. h. wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager wird, weil der Rückführungskoeffizient α schrittweise mittels der I-Konstanten I nach Umspringen der P-Konstanten P in die negative Richtung abnimmt, geht der Ablauf zu Schritt S211 weiter.If it is determined in step S 203 that the air-fuel ratio is lean, ie if VAF <Vs, the process proceeds from step S 203 to step S 210 , in which a query is made as to whether the flag FLAG1 is set. When FLAG1 = 0, that is, when the air-fuel ratio becomes lean because the feedback coefficient α gradually decreases by means of the I constant I after the P constant P has been changed in the negative direction, the process proceeds to step S 211 .

In Schritt S211 wird der Rückführungskompensationskoeffizient mit der P-Konstanten P in die positive Richtung umgestellt (α ← α+P), und der Ablauf geht zu Schritt S215, und das Flag wird auf FLAG1=1 gesetzt, wodurch das Programm beendet wird. Bei FLAG1=1, d. h. wenn die Umstellung der P-Konstanten P in die positive Richtung in bezug auf den Rückführungskoeffizienten α vorgenommen wird, geht der Ablauf von Schritt S210 zu Schritt S212, so daß diskriminiert wird, ob das I-Wert-Kompensationsflag FLAG2 gesetzt ist.In step S 211 , the feedback compensation coefficient with the P constant P is switched in the positive direction (α ← α + P), and the procedure goes to Step S 215 , and the flag is set to FLAG1 = 1, whereby the program is ended . If FLAG1 = 1, ie if the changeover of the P constant P in the positive direction with respect to the feedback coefficient α is carried out, the sequence goes from step S 210 to step S 212 , so that it is discriminated whether the I value Compensation flag FLAG2 is set.

Bei FLAG2=0 in Schritt S212 geht der Ablauf zu Schritt S213 weiter zur Erhöhung des Rückführungskoeffizienten α mit der I-Konstanten I (α ← α+I), wodurch zu Schritt S215 weitergegangen wird. Bei FLAG2=1 dagegen, wenn also die Spannung VAF des O₂-Sensors 24 nicht innerhalb der Referenzzeit t0 umgekehrt wurde, geht der Ablauf von Schritt S212 zu Schritt S214.If FLAG2 = 0 in step S 212 , the process proceeds to step S 213 to increase the feedback coefficient α with the I constant I (α ← α + I), thereby proceeding to step S 215 . If FLAG2 = 1, on the other hand, if the voltage VAF of the O₂ sensor 24 has not been reversed within the reference time t0, the sequence goes from step S 212 to step S 214 .

In Schritt S214 wird der Rückführungskoeffizient α durch die I-Konstante I kompensiert, die kleiner als im Normalfall ist, und zwar durch Multiplikation der I-Konstanten I mit dem Kompensationskoeffizienten Ki (α ← α+Ki×I), so daß zu Schritt S215 weitergegangen wird. In step S 214 , the feedback coefficient α is compensated for by the I constant I, which is smaller than in the normal case, by multiplying the I constant I by the compensation coefficient Ki (α ← α + Ki × I), so that to step S 215 is continued.

In Schritt S215 wird das Flag FLAG1 zur Diskriminierung des Fett/Mager-Wechsels gelöscht (FLAG1 ← 0), wodurch das Programm beendet ist.In step S 215 , the flag FLAG1 for discrimination of the fat / lean change is cleared (FLAG1 ← 0), whereby the program is ended.

Das Flußdiagramm von Fig. 8 zeigt das Programm des Erneuerungsablaufs für den Lernwert, und dieser Ablauf wird zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt oder Zyklus wiederholt.The flowchart of Fig. 8 shows the program of the learning value renewal process, and this process is repeated every predetermined time or cycle.

In Schritt S301 wird in der gleichen Weise wie in Schritt S201 des Rückführungskoeffizienten-Vorgabeprogramms abgefragt, ob der Rückführungsregelzustand vollständig ist, und zwar in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw, der Maschinendrehzahl SE und der Grundeinspritzmenge Tp. Der Ablauf endet, wenn der Zustand unvollständig ist, und geht zu Schritt S302 weiter, wenn der Zustand vollständig ist.In step S 301 , in the same manner as in step S 201 of the feedback coefficient specification program, a query is made as to whether the feedback control state is complete, depending on the coolant temperature Tw, the engine speed SE and the basic injection quantity Tp. The process ends when the state is incomplete and proceeds to step S 302 if the state is complete.

In Schritt S302 werden die Maschinendrehzahl SE und die Grundeinspritzmenge Tp ausgelesen. In Schritt S303 wird abgefragt, ob sich die Drehzahl SE und die Grundeinspritzmenge Tp in einem Bereich der Matrix MT von Fig. 3 befinden (S0 ≦ SE ≦ Sn, Tp0 ≦ Tp ≦ Tpn).In step S 302 , the engine speed SE and the basic injection quantity Tp are read out. In step S 303 , a query is made as to whether the speed SE and the basic injection quantity Tp are in a region of the matrix MT in FIG. 3 (S0 ≦ SE ≦ Sn, Tp0 ≦ Tp ≦ Tpn).

Der Ablauf endet, wenn in Schritt S303 festgestellt wird, daß beide Werte außerhalb des Bereichs liegen; der Ablauf geht jedoch zu Schritt S304 weiter, wenn beide Werte in der Matrix MT und im Bereich zur Lernwerterneuerung liegen. In Schritt S304 bezeichnen die Drehzahl SE und die Grundeinspritzmenge Tp die Position, z. B. den Teilbereich D1, in der Matrix MT, wodurch diskriminiert wird, ob der Lernzustand vollständig ist, indem die vorher bezeichnete Position der Matrix MT mit der momentan bezeichneten verglichen wird.The process ends when it is determined in step S 303 that both values are out of range; however, the process proceeds to step S 304 if both values lie in the matrix MT and in the area for learning value renewal. In step S 304 , the speed SE and the basic injection quantity Tp denote the position, for. B. the sub-area D 1 in the matrix MT, which discriminates whether the learning state is complete by comparing the previously described position of the matrix MT with the currently designated.

Der Ablauf geht von Schritt S304 zu Schritt S305 in Abhängigkeit von der Feststellung, daß der Lernzustand unvollständig ist, wenn sich die vorher bezeichnete Position von der momentan bezeichneten Position unterscheidet. In Schritt S305 speichert der RAM 33 die Teilposition in der Matrix MT, die momentan durch das laufende Programm bezeichnet ist, als die vorhergehende Positionsinformation, wodurch der Zählwert C (C ← 0) gelöscht und das Programm in Schritt S306 beendet wird.The process proceeds from step S 304 to step S 305 depending on the determination that the learning state is incomplete if the previously designated position differs from the currently designated position. In step S 305, the RAM 33 stores the partial position in the matrix MT, which is currently designated by the running program, as the previous position information, whereby the count value C (C ← 0) is deleted and the program is ended in step S 306 .

Bei der ersten Ausführung des Programms springt der Ablauf von Schritt S303 zu Schritt S305, wodurch das Programm über Schritt S306 beendet wird, weil keine Positionsinformation über die vorhergehende Teilposition vorliegt.When the program is executed for the first time, the sequence jumps from step S 303 to step S 305 , whereby the program is ended via step S 306 because there is no position information about the previous partial position.

Dagegen geht der Ablauf von Schritt S304 zu Schritt S307, wenn die vorher bezeichnete Position und die momentan bezeichnete Position gleich sind. In Schritt S307 wird die Referenzzeittabelle MPt0 abgerufen unter Nutzung der in Schritt S302 ausgelesenen Maschinendrehzahl SE und der Grundeinspritzmenge Tp als Parameter, um die Referenzzeit t0 zur Diskriminierung der Fett/Mager-Änderung vorzugeben.On the other hand, the flow goes from step S 304 to step S 307 if the previously designated position and the currently designated position are the same. In step S 307 , the reference time table MPt0 is called up using the engine speed SE read out in step S 302 and the basic injection quantity Tp as parameters in order to specify the reference time t0 for discriminating the rich / lean change.

In Schritt S308 wird die Ausgangsspannung VAF des O₂-Sensors 24 ausgelesen und abgefragt, ob die Spannung VAF innerhalb der Referenzzeit t0, die in Schritt S307 vorgegeben wurde, von der fetten zur mageren Seite oder von der mageren zur fetten Seite umgekehrt wurde.In step S 308 , the output voltage VAF of the O₂ sensor 24 is read out and queried whether the voltage VAF has been reversed from the rich to the lean side or from the lean to the rich side within the reference time t0, which was specified in step S 307 .

Wenn in Schritt S308 die Spannung VAF nicht innerhalb der Referenzzeit t0 umgekehrt wurde, geht der Ablauf von Schritt S308 zu Schritt S309, wodurch das I-Wert-Kompensationsflag FLAG2 gesetzt wird, so daß FLAG2 ← 1.If the voltage VAF was not reversed within the reference time t0 in step S 308 , the flow advances from step S 308 to step S 309 , whereby the I-value compensation flag FLAG2 is set so that FLAG2 ← 1.

Dann wird in Schritt S310 eine Differenz Δα zwischen dem Rückführungskoeffizienten α und einem Referenzwert α0 des Rückführungskoeffizienten in bezug auf das Grund-Luft- Kraftstoff-Verhältnis berechnet (Δα ← α0-α), wodurch in Schritt S311 diskriminiert wird, ob die Differenz Δα < 0 ist. Then, in step S 310, a difference Δα between the feedback coefficient α and a reference value α0 of the feedback coefficient with respect to the basic air-fuel ratio is calculated (Δα ← α0-α), thereby discriminating in step S 311 whether the difference Δα <0.

Der Ablauf geht von Schritt S311 zu Schritt S312, wenn in Schritt S311 festgestellt wird, daß die Differenz Δα < 0, wodurch die Lernwerttabelle TBLR in Abhängigkeit von der in Schritt S302 ausgelesenen Grundeinspritzmenge Tp als Parameter abgerufen wird. In Schritt S313 wird der Lernwert erneuert und ein neuer Wert vorgegeben unter Addition eines Feinvorgabewerts KLRSET zu dem LernwertThe process proceeds from step S 311 to step S 312 if it is determined in step S 311 that the difference Δα <0, as a result of which the learning value table TBLR is called up as a parameter as a function of the basic injection quantity Tp read out in step S 302 . In step S 313 , the learning value is renewed and a new value is specified by adding a fine default value KLRSET to the learning value

KLR (KLR ← KLR+KLRSET),KLR (KLR ← KLR + KLRSET),

so daß zu Schritt S317 weitergegangen wird.so that it proceeds to step S 317 .

Der Lernwert wird entsprechend der I-Wert-Kompensation von Schritt S214 des beschriebenen Programms zur Vorgabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kompensationskoeffizienten erneuert.The learning value is renewed in accordance with the I value compensation from step S 214 of the described program for specifying the air-fuel ratio compensation coefficient.

Andererseits geht der Ablauf von Schritt S311 zu Schritt S314 weiter, wenn die Differenz Δα Null oder über Null ist, d. h. bei Δα ≧ 0. In Schritt S314 wird abgefragt, ob die Differenz Δα über Null oder gleich Null ist, also ob Δα=0 oder Δα < 0. Bei Δα=0 wird eine Anomalität des Sensors 24 festgestellt, wodurch das Programm beendet wird, und bei Δα < 0 geht der Ablauf zu Schritt S315 weiter.On the other hand, the process proceeds from step S 311 to step S 314 if the difference Δα is zero or above zero, ie at Δα ≧ 0. In step S 314 , a query is made as to whether the difference Δα is above zero or equal to zero, that is to say whether Δα = 0 or Δα <0. If Δα = 0, an abnormality of the sensor 24 is determined, as a result of which the program is ended, and if Δα <0 the process proceeds to step S 315 .

In Schritt S315 wird die Lerntabelle TBLR abgerufen unter Nutzung der in Schritt S302 ausgelesenen Grundeinspritzmenge Tp als Parameter. Dann wird in Schritt S316 der Feinvorgabewert KLRSET vom Lernwert KLR subtrahiert unter Vorgabe des neuen Lernwerts (KLR ← KLR-KLRSET: entsprechend der I-Wert-Kompensation von Schritt S208 des Rückführungskoeffizienten- Vorgabeprogramms), so daß zu Schritt S317 weitergegangen wird.In step S 315 , the learning table TBLR is called up using the basic injection quantity Tp read out in step S 302 as a parameter. Then, in step S 316, the fine default value KLRSET is subtracted from the learning value KLR with the default of the new learning value (KLR ← KLR-KLRSET: corresponding to the I value compensation from step S 208 of the feedback coefficient default program), so that step S 317 is continued .

Das I-Wert-Kompensationslernwert-Erneuerungsflag FLAG3 wird in Schritt S317 als FLAG3 ← 1 gesetzt. Das FLAG3 bezeichnet, daß die Spannung VAF nicht innerhalb der Referenzzeit t0 zur Diskriminierung der Fett/Mager-Änderung umgekehrt wurde und der Lernwert KLR entsprechend der I-Wert-Kompensation des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungskompensationskoeffizienten erneuert ist.The I value compensation learning value renewal flag FLAG3 is set as FLAG3 ← 1 in step S 317 . The FLAG3 indicates that the voltage VAF was not reversed within the reference time t0 to discriminate the rich / lean change, and the learning value KLR was renewed according to the I value compensation of the air-fuel ratio feedback compensation coefficient.

Andererseits geht der Ablauf von Schritt S308 zu Schritt S318, wenn die Ausgangsspannung VAF vom O₂-Sensor 24 in der Referenzzeit t0 umgekehrt wird, um die Fett/Mager-Änderung in Schritt S308 zu diskriminieren. In Schritt S318 wird das I-Wert-Kompensationsflag FLAG2 gelöscht (FLAG₂ ← 0), wodurch der Zählwert C des Zählers in Schritt S319 aufwärtsgezählt wird (C ← C+1).On the other hand, the flow goes from step S 308 to step S 318 when the output voltage VAF from the O₂ sensor 24 is reversed in the reference time t0 to discriminate the rich / lean change in step S 308 . In step S 318 , the I-value compensation flag FLAG2 is cleared (FLAG₂ ← 0), whereby the counter value C of the counter is counted up in step S 319 (C ← C + 1).

In Schritt S320 wird das Programm beendet durch die Abfrage, ob der Zustand konstant ist, wenn der Zählwert C unter einer vorbestimmten Zahl n wie etwa Drei liegt. Wenn dagegen der Zählwert C die Zahl n übersteigt, wird der Konstantzustand festgestellt, und der Ablauf geht zu Schritt S321 weiter.In step S 320 , the program is ended by querying whether the state is constant when the count value C is below a predetermined number n such as three. On the other hand, when the count value C exceeds n, the constant state is determined, and the flow advances to step S 321 .

Der Konstantzustand wird dabei festgestellt, wenn der Fahrzustand aufgrund der Maschinendrehzahl SE und der Grundeinspritzmenge Tp im wesentlichen gleich wie vorher ist und wenn die Ausgangsspannung VAF des Sensors 24 unter dieser Bedingung n-mal umgekehrt wird, so daß der Zähler in Schritt S321 gelöscht wird (C ← 0).The constant state is determined when the driving state is essentially the same as before due to the engine speed SE and the basic injection quantity Tp and when the output voltage VAF of the sensor 24 is reversed n times under this condition, so that the counter is cleared in step S 321 (C ← 0).

In Schritt S322 wird die Differenz Δα zwischen einem Mitttelwert während des Überspringens des Rückführungskoeffizienten α um n Male und dem Referenzwert α0 berechnet (Δα ← α0-). In Schritt S323 wird der Lernwert KLR aus der richtigen Adresse der Lernwerttabelle TBLR abgerufen unter Nutzung der in Schritt S302 ausgelesenen Grundeinspritzmenge Tp als Parameter, so daß zu Schritt S324 weitergegangen wird. In step S 322 , the difference Δα between an average value during the skipping of the feedback coefficient α by n times and the reference value α0 is calculated (Δα ← α0-). In step S 323 , the learning value KLR is retrieved from the correct address of the learning value table TBLR using the basic injection quantity Tp read out in step S 302 as a parameter, so that the process continues to step S 324 .

In Schritt S324 wird abgefragt, ob das Flag FLAG3 zur Erneuerung des I-Wert-Kompensationslernwerts gesetzt ist. Bei FLAG3=0, wenn also die Spannung VAF des O₂-Sensors 24 in der Referenzzeit t0 umgekehrt wird, um die Fett/Mager- Änderung im Normalzustand zu diskriminieren, und der Lernwert KLR nicht entsprechend der I-Wert-Kompensation erneuert wird, geht der Ablauf von Schritt S324 zu Schritt S325 weiter. In Schritt S325 wird der neue Lernwert KLR in Abhängigkeit von dem in Schritt S323 abgerufenen Lernwert KLR und der in Schritt S322 berechneten Differenz Δα vorgegeben (KLR ← KLR-Δα/M, wobei M eine konstante Bestimmungsrate zur Erneuerung des Lernwerts ist), so daß zu Schritt S328 weitergegangen wird.In step S 324 , a query is made as to whether the flag FLAG3 for renewing the I value compensation learning value is set. When FLAG3 = 0, so if the voltage VAF of the O₂ sensor 24 is reversed in the reference time t0 to discriminate the fat / lean change in the normal state, and the learning value KLR is not renewed according to the I value compensation, goes the flow proceeds from step S 324 to step S 325 . In step S 325 , the new learning value KLR is specified as a function of the learning value KLR called in step S 323 and the difference Δα calculated in step S 322 (KLR ← KLR-Δα / M, where M is a constant determination rate for renewing the learning value) so that the process proceeds to step S 328 .

Andererseits geht der Ablauf bei FLAG3=1 in Schritt S325, d. h. wenn die Spannung VAF nicht in der Referenzzeit t0 zum vorhergehenden Zeitpunkt umgekehrt wird, zu Schritt S326 weiter, und der Lernwert KLR wird um den Feinvorgabewert KLRSET schrittweise erneuert. In Schritt S326 wird die geeignete Adresse der Lerntabelle TBLR als neuer Lernwert erneuert unter Subtraktion der in Schritt S322 berechneten Differenz Δα von dem in Schritt S323 abgerufenen LernwertOn the other hand, if FLAG3 = 1 in step S 325 , that is, if the voltage VAF is not reversed in the reference time t0 to the previous time, the process proceeds to step S 326 , and the learning value KLR is gradually renewed by the fine default value KLRSET. In step S 326 , the suitable address of the learning table TBLR is renewed as a new learning value by subtracting the difference Δα calculated in step S 322 from the learning value called in step S 323

KLR (KLR ← KLR-Δα),KLR (KLR ← KLR-Δα),

so daß zu Schritt S327 weitergegangen wird. In Schritt S327 wird der Rückführungskompensationskoeffizient α mit α=1 vorgegeben, und der Ablauf geht zu Schritt S328.so that it proceeds to step S 327 . In step S 327 , the feedback compensation coefficient α is set to α = 1, and the flow goes to step S 328 .

In Schritt S328 wird das Lernwerterneuerungsflag FLAG3 zur Kompensation des I-Werts gelöscht (FLAG3 ← 0), und das Programm ist beendet.In step S 328 , the learning value renewal flag FLAG3 for compensation of the I value is cleared (FLAG3 ← 0), and the program is ended.

Da gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung die Einrichtung bestimmt, ob das Ausgangssignal des Abgassensors innerhalb der Referenzzeit umgekehrt wird, um die Integrationskonstante zu ändern, ist es möglich, eine Verschlechterung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu verhindern, wenn der Rückführungskompensationskoeffizient den obersten bzw. untersten Grenzwert erreicht, so daß kein Lernvorgang durchgeführt wird.Since according to the invention described above, the device determines whether the output signal of the exhaust gas sensor is reversed within the reference time to the integration constant to change, it is possible to deteriorate to prevent the air-fuel ratio if the feedback compensation coefficient is the top one or lowest limit reached, so that no learning process is carried out.

Daher hat die Erfindung den signifikanten Vorteil, daß die Lernkompensation richtig durchführbar ist, und zwar auch dann, wenn das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht mit dem theoretischen oder Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt, und daß es möglich ist, eine Verschlechterung der Abgasentgiftung und des Fahrverhaltens sowie eine Erhöhung der Kraftstoffkosten zu vermeiden.Therefore, the invention has the significant advantage that the Learning compensation can be carried out correctly, and indeed then, if the actual air-fuel ratio does not match that theoretical or target air-fuel ratio agrees, and that it's possible a deterioration exhaust gas detoxification and driving behavior as well as a Avoid increasing fuel costs.

Claims

1. Air-fuel ratio learning control device for an internal combustion engine of a vehicle with an exhaust gas sensor ( 24 ) and a detection device ( 19, 51 ) for detecting an engine speed, the device specifying a fuel injection quantity, according to which a basic injection quantity is compensated and formed by a Air-fuel ratio feedback compensation coefficient based on the output of the exhaust gas sensor and a learning compensation coefficient based on the feedback compensation coefficient , characterized by
a reference timing circuit ( 57 a) which specifies a reference time with respect to a reverse cycle of the exhaust gas sensor output signal, which is reversed with respect to a predetermined limit level depending on the engine speed and the basic injection quantity;
a discriminator ( 58 ) which discriminates the reversal of the output signal of the exhaust gas sensor ( 24 ) in the reference time, which is predetermined by the reference time setting circuit ( 57 a);
a feedback compensation coefficient setting circuit ( 60 ) which sets the air-fuel ratio feedback compensation coefficient in such a manner that an integration constant of a PI control is set small when the output signal of the exhaust gas sensor ( 24 ) indicates no reversal; and
a learning circuit ( 61 ) for setting the learning compensation coefficient in such a manner that a learning value is made larger or smaller by a predetermined amount and in the same direction as the feedback compensation coefficient in accordance with a reduction in the integration constant if the discriminator ( 58 ) discriminates that that Output signal of the exhaust gas sensor ( 24 ) is not reversed within the reference time.

2. Device according to claim 1, characterized by
a discriminator ( 55 ) which discriminates a full feedback condition depending on the output of the exhaust gas sensor ( 24 ) and provides a feedback condition discrimination signal to the feedback compensation coefficient setting circuit ( 60 );
a learning state discriminator ( 56 ), which discriminates depending on a feedback state discrimination signal, the basic injection quantity and the engine speed, and supplies a learning state to the reference timing circuit ( 57 a); and
a compensation circuit ( 59 ) which compensates for the integration constant in response to a signal meaning that the output signal of the exhaust gas sensor is found to be reversed, and supplies a compensated constant to the feedback compensation coefficient specification circuit ( 60 ).

3. Device according to claim 1, characterized in that the learning group ( 61 ) comprises:
a learning value renewal circuit ( 61 a) which renews the learning value depending on the feedback compensation coefficient, the basic injection quantity and the previous learning value when the discriminator ( 58 ) determines that the output signal of the exhaust gas sensor ( 24 ) a predetermined number of times in the reference time is reversed;
a learning value table (TBLR) for storing the learning value, which is renewed by the learning value renewal circuit ( 61 a) in a predetermined state; and
a learning compensation coefficient specification circuit ( 61 b) which specifies the learning compensation coefficient as a function of the basic injection quantity and of the learning value previously stored in the learning value table.

4. Device according to claim 1, characterized by
a specification circuit ( 53 ) which specifies a compensation coefficient for various increases depending on a coolant temperature recorded by the coolant temperature sensor ( 22 ), a throttle valve position signal ( 9 a) recorded by a throttle valve position sensor and an output signal of an idle switch ( 9 b) with respect to one Coolant temperature compensation coefficient, an acceleration and deceleration compensation coefficient, a compensation coefficient for increasing the opening degree, and a compensation coefficient for increasing after idling;
a voltage compensation coefficient specification circuit ( 54 ) which specifies a voltage compensation coefficient as a function of a battery output voltage, which is measured by a battery terminal voltage meter arranged on a battery ( 39 ); and
a fuel injection quantity specification circuit ( 62 ) for specifying an actual injection quantity as a function of the learning compensation coefficient specified by the learning circuit ( 61 ), the feedback compensation coefficient specified by the specification circuit ( 60 ) for the air-fuel ratio feedback compensation coefficient, the basic injection quantity, the compensation coefficient for various Increases and the stress compensation coefficient.