DE4213425C2 - Regelverfahren für eine elektronische Motorregelung - Google Patents
Regelverfahren für eine elektronische MotorregelungInfo
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Description
Herkömmliche Verfahren zum Kompensieren einer Verzöge
rung bei der Treibstofförderung unter Verwendung eines
dynamischen Modells umfassen jene Verfahren, die durch die Druckschriften
EP 069219 B1 und US 4939658
offenbart sind. In
diesen Verfahren werden die Eigenschaften, die das Ausmaß
der Anhaftung, das Ausmaß der Verdampfung und das Ausmaß
von Parametern umfassen, vorher durch vorbestimmte Experi
mente formuliert, und die Menge der Treibstoffeinspritzung
wird durch Verwendung jener Eigenschaften bestimmt. Für die
Formulierung wird ein Verfahren benutzt, das beispielsweise
offenbart ist in "Proceedings of the Scientific Lecture
Meeting of Japan Automobile Technology Association, 842049"
("Berichte über die wissenschaftliche Vortragskonferenz der
japanischen Kraftfahrzeug-Technologievereinigung"). Bei dem
offenbarten Verfahren wird die Formulierung der Eigenschaf
ten vorgenommen durch Bestimmung von solchen Parametern,
daß eine gemessene Antwort eines Luft-/Treibstoffverhältnisses
eines Abgases dann, wenn die Treibstoffeinspritz
menge stufenweise in einem Betriebszustand, bei dem die
verschiedenartigen Betriebsbedingungen eines Motors kon
stant sind, geändert wird, zusammenfällt mit jener Antwort,
die unter Verwendung eines Treibstoff-Fördermodells errech
net wurde.
Der obige Stand der Technik bringt das Problem mit sich,
daß eine gewünschte Regelleistung nicht erzielt werden
kann, selbst wenn die Eigenschaften, die das Ausmaß der
Anhaftung, das Ausmaß der Verdampfung und das Ausmaß des
Abfließens umfassen und von vorbestimmten Experimenten
festgelegt sind, in ein Treibstoff-Regelsystem so eingege
ben werden, wie sie sind.
Bei dem obigen Formulierungsverfahren ist es auch nicht
möglich, in eindeutiger Weise die Parameter zu bestimmen,
da das gemessene Ansprechen des Luft-/Treibstoffverhältnis
ses des Abgases eine große Schwankung selbst unter densel
ben Motor-Betriebsbedingungen aufweist. Deshalb könnte ein
Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem Mittelwerte
von Parametern, die aus mehreren Arten gemessenen Ansprech
verhaltens bestimmt sind, zur Verwendung als Parameter-
Echtwert für einen bestimmten Betriebszustand erzeugt wer
den. Selbst bei Verwendung dieses Verfahren ist jedoch die
Möglichkeit groß, daß der vorbestimmte Parameter einen Feh
ler umfaßt. Selbst wenn der vorbestimmte Parameter für das
Regelsystem festgesetzt wird wie er ist, kann deshalb eine
gewünschte Regelleistung nicht erzielt werden. Dementspre
chend wird ein Anpassen (oder Abstimmen) eines Treibstoff-
Systemparameters erforderlich.
Selbst wenn der Parameter mit zufriedenstellender Genauig
keit bestimmt werden kann, gibt es ferner das folgende Pro
blem, das die Ermittlung einer Luftmenge betrifft. Um eine
gewünschte Leistung einer Luft/Treibstoff-Verhältnisrege
lung zu erhalten, muß die Luftmenge, die zum Errechnen der
Treibstoff-Einspritzmenge benutzt wird, die Luftmenge sein,
die in einen Zylinder einströmt. Gegenwärtig wird ein Heiß
drahtfühler oder ein Druckfühler zum Ermitteln der Luft
menge benutzt. Infolge einer Verzögerung im Ansprechverhal
ten des Fühlers, der Anordnung des Fühlers, der Vorgehens
weise zum Glätten einer Schwingung oder Welligkeit usw.
ergibt es sich allerdings nicht stets, daß die ermittelte
Luftmenge mit der Luftmenge zusammenfällt, die in den
Zylinder einströmt. Dieser Fehler in der Luftmenge veran
laßt einen Luft/Treibstofverhältnis-Regelfehler. Das Anpas
sen eines Treibstoff-Systemparameters wird erforderlich, um
den Luft-/Treibstoffverhältnis-Regelfehler zu kompensieren.
Wie oben erwähnt, muß die Anpassung eines Treibstoff-
Systemparameters vorgenommen werden, um eine gewünschte
Regelleistung zu erhalten. Unter den vorliegenden Umständen
wird die Anpassung durch das Betreiben eines tatsächlichen
Motors oder eines tatsächlichen Kraftfahrzeugs durch eine
Person vorgenommen. Es liegt ein Problem vor, daß die An
passung in verschiedenartigen Betriebsbereichen vorgenommen
werden muß und deswegen eine beträchtliche Anzahl von
Schritten für die Entwicklung eines Systems erforderlich
ist.
Ferner hat man im Stand der Technik der zeitlichen Änderung
der Kraftstoff-Fördereigenschaft in einem Ansaugkrümmer
keine Beachtung geschenkt. Es besteht dementsprechend die
Möglichkeit, daß die Luft-/Treibstoffverhältnis-Regellei
stung mit Zunahme der Anzahl von Malen verschlechtert wird,
wie oft ein Motor betrieben wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein lernendes
Regelverfahren für einen Motor vorzusehen, bei dem die Anzahl
von Schritten für die Systementwicklung verringert wer
den kann, ohne die Regelleistung zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 7 angege
benen Verfahren gelöst. Beide Lösungen arbeiten nach densel
ben Inferenzregeln; sie unterscheiden sich nur dadurch, daß
die Inferenz gemäß Anspruch 1 und den davon abhängigen An
sprüchen auf Korrekturfaktoren, gemäß Anspruch 7 und den
davon abhängigen Ansprüchen auf die Treibstoff-Anhaftungs-
und Verdampfungswerte direkt angewendet wird.
Bei der bereits
erwähnten JP-A-59-248127 wird die Treibstoffregelung
vorgenommen durch Verwendung des nachfolgenden mathemati
schen Modells, das die Treibstoffströmung im Ansaugkrümmer oder Ansaugrohr
darstellt:
wobei Gfe die Menge (g/s) des in den Zylinder einströmenden
Treibstoffs, Gf die Menge (g/s) der Einspritzung des Treib
stoffs, Mf die Menge (g) eines Treibstoffilmes, X das Aus
maß der Anhaftung (0 ≦ X ≦ 1) und 1/τ das Ausmaß (1/s) der
Verdampfung ist.
Die Gleichungen (1) und (2) liefern die Darstellung eines
mathematischen Modells der Strömung des Treibstoffs, die in
Fig. 24 gezeigt ist. Die Gleichung (1) zeigt nämlich, daß
die Gesamtmenge des einströmenden Treibstoffes in den
Zylinder eine Summe aus einem Anteil des eingespritzten
Treibstoffs ist, der nicht an der Wandfläche des Ansaug
krümmers anhaftet, und des Treibstoffs, der aus dem Flüs
sigkeitsfilm verdampft. Es zeigt die Gleichung (2) auch,
daß eine Änderung in der Menge des flüssigen Films in einer
Zeiteinheit eine Differenz zwischen der Menge des Treib
stoffs ist, der an der Wandfläche des Ansaugkrümmers in
einer Zeiteinheit anhaftet, und der Menge des Treibstoffs,
der aus dem Treibstoffilm in einer Zeiteinheit verdampft.
In einem Mehr-Punkte-Treibstoff-Einspritzsystem kann auch
ein Treibstoff vorliegen, der von einem flüssigen Film in
einen Zylinder in dem flüssigen Zustand strömt, in dem er
ist. Indem wir diese Erscheinung in Betracht ziehen, führen
wir das folgende mathematische Modell als allgemeineres
Modell der Treibstofförderung ein:
Gfe = (1 - X)Gf + α.Mf (3)
wobei α eine Variable ist, die das Ausmaß bezeichnet, in
dem der flüssige Film seinerseits in einer Zeiteinheit zum
Zylinder abströmt. Diese Variable α entspricht dem Ausmaß
der Verdampfung 1/τ, das in den Gleichungen (1) und (2) ge
zeigt ist. Nachfolgend wird die Variable α als die Abfluß
menge bezeichnet. Die Menge αMf stellt die Menge des Treibstoffabflusses
aus dem Flüssigkeitsfilm zum Zylinder in
einer Zeiteinheit dar und umfaßt nicht nur die Menge des
Treibstoffs, der aus dem Flüssigkeitsfilm verdampft und
dann in den Zylinder strömt, sondern auch die Menge des
Treibstoffs, der aus dem Flüssigkeitsfilm in den Zylinder
in dem flüssigen Zustand strömt, in dem er ist.
Wenn man eine Laplace-Umformung der Gleichungen (3) und (4)
durchführt und Mf eliminiert, dann erhalten wir die fol
gende Gleichung, die Gf und Gfe betrifft:
wobei S ein Laplace-Operator ist.
Vorausgesetzt, daß die Menge der Ansaugluft Qa ist und das
angestrebte Luft-/Treibstoffverhältnis A/F ist, dann kann
das angestrebte Luft-/Treibstoffverhältnis dadurch reali
siert werden, daß man den Wert der Treibstoff-Einspritz
menge Gf so bestimmt, daß Gfe gleich wird Qa/(A/F). Dieser
Wert der Treibstoff-Einspritzmenge Gf wird bestimmt durch
die folgende Gleichung:
Gf wird dadurch bestimmt, daß man einen Phasen-Vorverschie
bungsausgleich (phase advance compensation) für eine Va
riable Qa/(A/F) durchführt. Wenn die Abflußmenge α festge
legt ist, dann wird der Wert einer Zeitkonstante (1 - X)/α
als Nenner in der Gleichung (6) kleiner, wenn die Anhaft
menge X größer ist. Dementsprechend wird das Ausmaß der
Phasen-Vorverstellung größer, was zur Einspritzung einer
größeren Treibstoffmenge im Falle eines Beschleunigungszu
stands und zur Einspritzung einer kleineren Treibstoffmenge
im Falle eines Verzögerungszustandes führt.
Aus derselben logischen Struktur wie jener der JP-A-59-
248127 ist die Darstellung der Treibstoff-Einspritzmenge
der Gleichung (6) in einem Zeitbereich gegeben durch die
folgende Gleichung:
Aus der obigen Betrachtung ist ersichtlich, daß dann, wenn
eine Treibstoffregelung auf der Grundlage der Gleichung (7)
vorgenommen wird, die Abweichung des Luft-/Treibstoffver
hältnisses von dem angestrebten Wert dadurch klein gemacht
werden kann, daß man den Wert der Anhaftmenge klein macht,
um die Treibstoff-Einspritzmenge in dem Fall zu verringern
(oder zu erhöhen), in dem das Luft-/Treibstoffverhältnis im
Beschleunigungszustand kleiner wird als der angestrebte
Wert (oder in dem Fall, in dem das Luft-/Treibstoffverhält
nis im Verzögerungszustand größer wird als der angestrebte
Wert). Auch in jenem Fall, in dem das Luft-/Treibstoffver
hältnis im Beschleunigungszustand größer wird als der ange
strebte Wert (oder in dem Fall, in dem das Luft-/Treib
stoffverhältnis im Verzögerungszustand kleiner wird als der
angestrebte Wert), ist es möglich, es dem Luft-/Treibstoff
verhältnis zu ermöglichen, sich dadurch an den angestrebten
Wert anzunähern, daß man den Wert der Anhaftmenge groß
macht, um die Einspritzmenge zu erhöhen (oder zu vermin
dern).
In dem Fall, in dem eine Fehlübereinstimmung zwischen
der Ablaufmenge oder Verdampfungsmenge, die für ein Regelsystem festgesetzt ist,
und der tatsächlichen Abfluß- oder Verdampfungsmenge groß ist, ist es schwie
rig, ein gewünschtes Luft-/Treibstoffverhältnis in den ver
schiedenartigen Betriebsbereichen lediglich durch Korrektur
der Anhaftmenge zu erreichen. In diesem Fall werden vorzugsweise
gleichzeitig die Anhaftmenge und die Abflußmenge
korrigiert.
Ein Anhalt für die gleichzeitige Korrektur der Anhaftmenge
und der Abflußmenge ist folgender: Gemäß der Gleichung (6)
werden, wenn die Abflußmenge verkleinert ist, eine Zeitkon
stante des Zählers und eine Zeitkonstante des Nenners beide
groß. Um die Treibstoff-Einspritzmenge im Beschleunigungs
zustand zu erhöhen, muß die Zeitkonstante des Nenners an
der Erhöhung gehindert werden. Dies kann dadurch erreicht
werden, daß man den Wert der Anhaftmenge vergrößert. Ge
nauer gesagt, wenn man voraussetzt, daß eine Anhaftmenge
und eine Abflußmenge am gegenwärtigen Zeitpunkt Xalt und
αalt sind und die Abflußmenge zu αneu korrigiert wird, wird
eine neue Anhaftmenge Xneu so bestimmt, daß sie einen Wert
annimmt, der der folgenden Gleichung genügt:
Somit ist es ein Anhalt für die Korrektur der Parameter,
wenn die Anhaftmenge und die Abflußmenge gleichzeitig kor
rigiert werden sollen wie folgt.
Die Zunahme der Treibstoff-Einspritzmenge im Beschleuni
gungszustand: X und α werden vergrößert bzw. verkleinert,
wobei (1 - Xalt)/αalt ≧ (1 - Xneu)/αneu genügt wird, wobei
Xalt und αalt Parameter vor der Korrektur und Xneu und αneu
die Parameter nach der Korrektur sind.
Die Abnahme der Treibstoff-Einspritzmenge im Beschleuni
gungzustand: X und α werden verkleinert bzw. vergrößert,
wobei (1 - Xalt)/αalt ≦ (1 - Xneu)/αneu genügt wird und
Xalt und αalt Parameter vor der Korrektur sowie Xneu und
αneu die Parameter nach der Korrektur sind.
Die Erhöhung der Treibstoff-Einspritzmenge im Verzögerungs
zustand: X und α werden verkleinert bzw. vergrößert, wobei
(1 - Xalt)/αalt ≦ (1 - Xneu)/αneu genügt wird, sowie Xalt
und αalt die Parameter vor der Korrektur und Xneu und αneu
die Parameter nach der Korrektur sind.
Die Verringerung der Treibstoff-Einspritzmenge im Verzöge
rungszustand: X und α werden vergrößert bzw. verkleinert,
wobei (1 - Xalt)/αalt ≧ (1 - Xneu)/αneu genügt wird, Xalt
und αalt Parameter vor der Korrektur sowie Xneu und αneu
Parameter nach der Korrektur sind.
Dementsprechend wird in dem Fall, in
dem das Luft-/Treibstoffverhältnis im Beschleunigungszu
stand kleiner wird als der angestrebte Wert, die Treib
stoff-Einspritzmenge dadurch verringert, daß man den Wert
der Anhaftmenge verkleinert und den Wert der Abflußmenge
vergrößert und es somit ermöglicht, die Abweichung des
Luft-/Treibstoffverhältnisses vom angestrebten Wert klein
zu machen. Andererseits wird in dem Fall, in dem das
Luft-/Treibstoffverhältnis im Beschleunigungszustand größer
wird als der angestrebte Wert, die Treibstoff-Einspritzmen
ge dadurch vergrößert, daß man den Wert der Anhaftmenge
vergrößert und den Wert der Abflußmenge verkleinert und es
somit ermöglicht, die Abweichung des Luft-/Treibstoffver
hältnisses vom angestrebten Wert klein zu halten. Auch im
Fall des Verzögerungszustandes wird eine ähnliche Wirkung
erreicht.
Im selben beschleunigten oder verzögerten Zustand ist
eine größere Zu- oder Abnahme der Treibstoffeinspritzung
erforderlich, wenn das Ausmaß der Abweichung des
Luft-/Treibstoffverhältnisses vom angestrebten Wert größer
wird. Es ist dementsprechend zum Realisieren des angestreb
ten Luft-/Treibstoffverhältnisses erforderlich, das Ausmaß
der Zu- oder Abnahme der Treibstoff-Einspritzmenge zu
ändern, und zwar das Ausmaß der Parameterkorrektur in Über
einstimmung mit dem Ausmaß der Abweichung des Luft-/Treib
stoffverhältnisses vom angestrebten Wert. Daher
werden vorzugsweise die Ausmaße der Korrektur der Anhaftmenge und der
Abflußmenge in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Abwei
chung des Luft-/Treibstoffverhältnisses vom angestrebten
Wert geändert, wobei man genauere Maße der Korrektur der
Anhaftmenge und der Abflußmenge bestimmt. Es ist somit
möglich, die Anzahl der Parameter-Korrekturvorgänge zu
verringern, die erforderlich sind, um die Anhaftmenge und
die Abflußmenge zu optimalen Werten konvergieren zu lassen.
Selbst wenn das Ausmaß der Abweichung des
Luft-/Treibstoffverhältnisses vom angestrebten Wert dann,
wenn eine Beschleunigung oder Verzögerung vorgenommen wird,
das gleiche ist, kann das Ausmaß in der fehlerhaften Abwei
chung bei dem Parameter unterschiedlich sein, wenn die Ge
schwindigkeit und/oder Zeit der Beschleunigung oder Verzö
gerung unterschiedlich sind. Wenn dementsprechend das Aus
maß der Beschleunigung oder Verzögerung nicht in Betracht
gezogen wird, ist es auch nicht möglich, ein ordnungsge
mäßes Maß der Parameterkorrektur zu bestimmen. Daher
wird vorzugsweise der Zustand (Geschwindigkeit und/oder Zeit) der
Beschleunigung oder Verzögerung durch Benutzung einer Zeit
beurteilt, innerhalb welcher ein ursprünglich beschleunig
ter oder verzögerter Zustand nach dem Übergang aus einem
stationären Betriebszustand in einen beschleunigten oder
verzögerten Zustand fortgesetzt wird oder eine Verstellung
des Öffnungswinkels einer Drosselklappe, einer Luftmenge
oder des Innendrucks des Ansaugkrümmers in einem Bereich
dieser Zeit, um ordnungsgemäße Maße der Korrektur der
Anhaftmenge und der Abflußmenge in Übereinstimmung mit dem
Zustand der Beschleunigung oder Verzögerung zu bestimmen.
Im allge
meinen wird dann, wenn die fehlende Übereinstimmung zwi
schen einer Abflußmenge, die für das Regelsystem festge
setzt ist, und der tatsächlichen Abflußmenge groß ist,
tritt eine Erscheinung auf, daß das Luft-/Treibstoffver
hältnis für eine lange Zeit zu einer mageren oder fetten
Seite hin neigt. Um diese Erscheinung zu unterdrücken, wird
es notwendig, das Korrekturmaß der Abflußmenge größer als
jenes der Anhaftmenge zu halten. Daher wird vorzugsweise die
Zuordnung der Korrektur zur Anhaftmenge und zur Abflußmenge
in Übereinstimmung mit dieser Erscheinung geändert, wobei
die ordnungsgemäßen Mengen der Parameterkorrektur bestimmt
werden, die mit dieser Situation in Übereinstimmung bring
bar sind.
Die Einstellung von Parametern wird durch Personen auf der
Grundlage einer zwei- bzw. mehrdeutigen Vorschrift vorge
nommen. Somit wird es als wirksam angesehen, die Einstell
vorschrift der Parameter als eine unscharfe Vorschrift zu
beschreiben. Aus diesem Grund wird vorzugsweise eine
unscharfe oder Fuzzy-Inferenz als auf Vorschriften beruhende Inferenz
benutzt.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten,
schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher beschrie
ben. In dieser ist:
Fig. 1 ein Diagramm, das den Gesamtaufbau einer
Motor-Treibstoffeinspritz-Regeleinrichtung zeigt, bei wel
cher das Verfahren der vorliegenden Erfindung angewandt
wird,
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Treibstoffregelpro
gramms,
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Parameter-Lernpro
gramms,
Fig. 4 die Darstellung der Funktionen von Struk
turgliedern zur Korrektur der Anhaftmenge,
Fig. 5 die Darstellung der Funktionen der Struk
turglieder zur Korrektur der Abflußmenge,
Fig. 6 die Darstellung der Funktionen der Struk
turglieder entsprechend dem Ausmaß des mageren oder fetten
Zustands eines Luft-/Treibstoffverhältnisses,
Fig. 7 eine Darstellung der Funktionen der Struk
turglieder entsprechend der Verstellung des Öffnungswinkels
einer Drosselklappe,
Fig. 8 die Darstellung der Funktionen der Struk
turglieder entsprechend der Zeit, innerhalb deren ein Motor
sich in einem anfänglich beschleunigten oder verzögerten
Zustand befindet,
Fig. 9 eine Darstellung der Funktionen der Struk
turglieder entsprechend der Zeitdifferenz von dem Zeitpunkt
der Fertigstellung der Beschleunigung oder Verzögerung bis
zu einer vorbestimmten Zeit, zu welcher das Luft-/Treib
stoffverhältnis von dem angestrebten Wert abweicht,
Fig. 10 ein Flußdiagramm eines Programms zum
Errechnen der Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin
kels und der Zeit, innerhalb deren der Motor sich in dem
anfänglich beschleunigten oder verzögerten Zustand befin
det,
Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Programms zum
Errechnen des Ausmaßes des mageren oder fetten Zustandes
des Luft-/Treibstoffverhältnisses und der Zeitdifferenz von
der Zeit der Fertigstellung der Beschleunigung oder Verzö
gerung bis zum Abweichen des Luft-/Treibstoffverhältnisses
von dem angestrebten Wert,
Fig. 12A und 12B jeweils ein Diagramm zum Erläu
tern der Errechnung eines Zeitraums, über welchen sich ein
Regelfehler erstreckt,
Fig. 13A bzw. 13B die Darstellung einer Tabelle,
in welcher die Anhaftmenge und die Ausflußmenge gespeichert
sind,
Fig. 14 und 15 insgesamt eine Darstellung eines
Flußdiagramms eines lernenden Regelprogramms, wenn ein
Luft-/Treibstoffverhältnis-Fühler benutzt wird,
Fig. 16A und 16B jeweils ein Diagramm zum Erläu
tern eines Verfahrens zum Bestimmen einer Verzögerungszeit,
Fig. 17 die Darstellung eines Bereiches einer
zweidimensionalen Tabelle, wo der Regelfehler auftritt,
Fig. 18 ein Flußdiagramm eines Programms zum Spei
chern von Meßdaten,
Fig. 19 die Darstellung von Tabellen zum Speichern
der Meßdaten,
Fig. 20 bis 23 insgesamt eine Darstellung eines
Flußdiagramms eines Programms zum Errechnen des Ausmaßes
des mageren oder fetten Zustands des Luft-/Treibstoffver
hältnisses usw., wenn ein Luft/Treibstoff-Fühler benutzt
wird, und
Fig. 24 ein Diagramm, das die Treibstoffströmung
in einem Ansaugkrümmer zeigt.
Es erfolgt nun die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbei
spiele.
Nachfolgend werden speziellere Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 1 bis 23 beschrie
ben.
Als erstes wird ein Treibstoff-Regelsystem erläutert, das
Gegenstand der Anwendung eines Parameter-Anpaßsystems der
vorliegenden Erfindung ist. Fig. 1 ist ein Diagramm, das
den Aufbau des Treibstoff-Regelsystems insgesamt zeigt.
Eine Regeleinheit 10 umfaßt eine zentrale Prozessoreinheit
CPU 101, einen Ablesespeicher ROM 102, einen Zugriffspei
cher RAM 103, ein Zeitglied 104 und eine Eingangs/Ausgangs
großintegrierte Schaltung (I/O LSI-Schaltung) 105 sowie
eine Sammelverbindung 106 zum elektrischen Anschluß dieser
Komponenten. Eine Meßinformation aus einem Drosselklappen-
Winkelfühler 11, einem Druckfühler 12, einem Ansaugluft-
Temperaturfühler 13, einem Wassertemperaturfühler 14, einem
Kurbelwellen-Winkelfühler 15 und einem Sauerstoffühler 16
wird in den RAM 103 durch die I/O LSI-Schaltung 105 einge
geben. Ein das Treibstoff-Einspritzventil antreibendes
Signal an eine Einspritzdüse 21 wird von der I/O LSI-Schal
tung 105 abgegeben. Diese Zeichnung zeigt zur Vereinfachung
lediglich eine einzige Einspritzdüse.
Die Regelung bzw. Steuerung der Treibstoff-Einspritzmenge
wird vorgenommen durch ein Regel- bzw. Steuerprogramm, das
im ROM 102 gespeichert ist. Ein Flußdiagramm des Steuer-
bzw. Regelprogramms ist in Fig. 2 gezeigt. Dieses Programm
wird aktiviert oder ausgeführt in Zeiträumen von 10 ms.
Als erstes wird im Schritt 201 die Ansaugluftmenge Qa be
stimmt durch Aufsuchen einer vorbestimmten Tabelle, wobei
der Innendruck Pm des Ansaugkrümmers und die Motordrehzahl
N als Parameter herangezogen werden.
Als nächstes wird im Schritt 202 die Menge X der Anhaftung
des Treibstoffs und die Menge α des Treibstoffabflusses aus
dem Innendruck Pm des Ansaugkrümmers, der Motordrehzahl N
und der Wassertemperatur Tw in Übereinstimmung mit den fol
genden Gleichungen bestimmt:
X = f(Pm, N, Tw) (9)
a = g(Pm, N, Tw) (10)
wobei f und g vorbestimmte Operatoren sind.
Als nächstes wird im Schritt 203 die Menge Mf des Flüssig
keitsfilms aus der Anhaftmenge X und der Abflußmenge α
aktualisiert, die im Schritt 202 errechnet wurden, und der
aktuellste Ausführungswert Gfo einer Treibstoff-Einspritz
menge Gf wird im Schritt 204, der später erwähnt wird, in
Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung errechnet:
Mf(i + 1) = (1 - Δt.α).Mf(i) + X.Δt.Gfo (11)
wobei i eine Zeit darstellt (eine Zeit ist gleich einem
Zeitraum von Δt) und Δt ist der Zeitraum der Schätzung
der Flüssigkeitsfilmmenge (10 ms). Die Gleichung (11) kann
durch Differenzierung abgeleitet werden.
Als nächstes wird im Schritt 204 die Treibstoff-Einspritz
menge Gf in Übereinstimmung mit der Gleichung (7) aus einem
angestrebten Luft-/Treibstoffverhältnis A/F (14,7) und der
Ansaugluftmenge Qa, der Anhaftmenge X, der Ablaufmenge α
und der Flüssigkeitsfilmmenge Mf errechnet, die in den obi
gen Schritten errechnet wurden.
Schließlich wird im Schritt 205 eine Treibstoff-Einspritz
impulsbreite Ti aus der Treibstoff-Einspritzmenge Gf er
rechnet, die im Schritt 204 errechnet wurde, und zwar in
Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:
wobei K ein sich ändernder Korrekturkoeffizient, γ ein
Rückkopplungs-Korrekturkoeffizient, N die Motordrehzahl und
Ts eine ungültige Einspritzzeit ist.
Mit den obigen Schritten ist die Prozedur fertiggestellt.
Für einen Treibstoff-Einspritzbefehl wird das Treibstoff-
Einspritzventil eines jeden Zylinders von einem Antriebsim
puls mit der aktuellsten betriebenen oder errechneten
Impulsbreite Ti angetrieben, um die Treibstoff-Einspritzung
vorzunehmen.
Als nächstes wird ein lernendes Regel- bzw. Steuersystem
für Treibstoff-Systemparameter erläutert, wobei die Lei
stungsfähigkeit der Steuerung bzw. Regelung mit einer
Anpaßfähigkeit an die zeitliche Änderung eines Motors auf
rechterhalten bleiben kann. Bei diesem Sysem werden die
Korrekturfaktoren für die Anhaftmenge und die Abflußmenge
auf der Grundlage des Ausgangs eines Sauerstoffühlers be
stimmt, um die Werte der Parameter in Richtungen zu korri
gieren, in denen das angestrebte Luft-/Treibstoffverhältnis
realisiert wird. Die Errechnung der Korrekturfaktoren wird
in Übereinstimmung mit einem Steuer- bzw. Regelprogramm
durchgeführt, das im ROM 102 gespeichert ist, der in Fig. 1
gezeigt ist. Hierbei werden die Anhaftmenge und die Abfluß
menge auf der Grundlage der folgenden Gleichungen (anstelle
der Gleichungen (9) und (10)) errechnet:
X = f(Pm, N, Tw) + γ1 (13)
α = g(Pm, N, Tw) + γ2 (14)
wobei γ1 und γ2 lernende Korrekturfaktoren sind und f und g
Parametereigenschaften sind, die vorher so angepaßt wurden,
daß das angestrebte Luft-/Treibstoffverhältnis ausgeführt
wird. Die Anfangswerte der lernenden Korrekturfaktoren sind
Null.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines Parameter-Lernpro
gramms. Bei diesem Programm werden die lernenden Korrektur
faktoren bestimmt auf der Grundlage einer vorbestimmten
Prozedur. Als erstes wird in Schritt 300 eine Beurteilung
vorgenommen, ob ein Merker ICAL gesetzt werden soll oder
nicht, der anzeigt, daß die Fertigstellung/Nicht-Fertig
stellung nachfolgender Prozesse bis zum Schritt 304 "1"
ist. Der Fluß geht weiter zum Schritt 305, wenn der Merker
"1" ist, und zum Schritt 301, wenn der Merker nicht "1"
ist. Im Schritt 301 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob
der Betriebszustand des Motors aus einem stationären Zu
stand in einen Beschleunigungs- oder Verzögerungszustand
überführt wurde oder nicht. Hierin kann die folgende Beur
teilungsbedingung benutzt werden.
Wenn nämlich den folgenden Gleichungen (15), (16), (17),
(18) und (19) genügt wird, dann wird der Eintritt des Mo
tors in den Beschleunigungszustand zur gegenwärtigen Zeit i
bestimmt. Wenn die folgenden Gleichungen (15), (16), (17),
(18) und (20) erfüllt werden, dann wird der Eintritt des
Motors in den Verzögerungszustand zum gegenwärtigen Zeit
punkt i bestimmt.
|θth(i - 2) - θth(i - 4)| < K1 (15)
|θth(i - 1) - θth(i - 3)| < K1 (16)
|Mf(i - 2) - Mf(i - 4)| < K2 (17)
|Mf(i - 1) - Mf(i - 3)| < K2 (18)
θth(i) - θth(i - 2) < K3 (19)
θth(i) - θth(i - 2) < -K3 (20)
wobei θth der Drosselklappen-Öffnungswinkel, Mf die Flüs
sigkeitsfilmmenge, i eine Zeit (eine einzige Zeit ist
gleich 10 ms) und Ki (i = 1, 2, 3) eine positive Konstante
ist.
Wenn ferner die Beurteilung des Eintritts in den Beschleu
nigungszustand vorgenommen wird, dann wird ein Beschleu
nigungs/Verzögerungs-Beurteilungsmerker IFRG auf "0"
eingestellt. Wenn die Beurteilung des Eintritts in den
Verzögerungszustand vorgenommen wird, dann wird der Merker
IFRG auf "1" festgesetzt.
In dem Fall, in welchem die Beurteilung des Eintritts aus
dem stationären Zustand in den Beschleunigungs- oder Verzö
gerungszustand vorgenommen wird, geht der Fluß weiter auf
den nachfolgenden Prozeß. Wenn dies nicht der Fall ist,
dann wird der Prozeß fertiggestellt.
Im Schritt 302 wird "1" in einen Merker IMAFO eingesetzt,
um die Beendigung einer Zeit t1 zu befehlen, worin sich der
Motor im anfänglich beschleunigten oder verzögerten Zustand
befunden hat, sowie eine Verstellung Δθth des Drosselklap
pen-Öffnungswinkels zu dieser Zeit. Die Berechnung der bei
den Variablen wird in Übereinstimmung mit einem anderen
Programm durchgeführt. Die Wirkungsweise dieses Programms
wird noch später erwähnt.
Als nächstes wird im Schritt 303 "1" in einen Merker IMAF
eingesetzt, um die Beendigung des Ausmaßes Δγ des mageren
oder fetten Zustands eines Luft-/Treibstoffverhältnisses in
beschleunigtem oder verzögertem Zustand zu befehlen, sowie
eine Zeitdifferenz t2 vom Zeitpunkt der Fertigstellung des
beschleunigten oder verzögerten Zustands bis zu einer vor
bestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treibstoffverhältnis
vom angestrebten Wert abweicht. Die Errechnung der beiden
Variablen wird in Übereinstimmung mit einem anderen Pro
gramm durchgeführt. Der Betrieb dieses programms wird spä
ter erwähnt. Als nächstes wird im Schritt 304 der Merker
ICAL auf "1" eingestellt.
Als nächstes wird im Schritt 305 die Beurteilung vorgenom
men, ob die Errechnung von t1 und Δθth, die oben erwähnt
ist, fertiggestellt ist oder nicht, und zwar unter Bezug
auf den Merker IMAFO. Wenn der Merker IMAFO "0" ist, dann
wird angezeigt, daß die Berechnung abgeschlossen ist. Wenn
der Merker IMAFO "1" ist, wird angezeigt, daß die Berech
nung gerade durchgeführt wird. In jenem Fall, in dem der
Merker IMAFO "0" ist, geht der Fluß weiter auf den nächsten
Prozeß des Schritts 306. In dem Fall, in dem der Merker
IMAFO "1" ist, wird die Bearbeitung fertiggestellt.
Im Schritt 306 wird die Beurteilung, ob die Berechnung von
Δγ und t2, die oben erwähnt ist, fertiggestellt ist oder
nicht, vorgenommen, und zwar mittels des Merks IMAF. Wenn
der Merker IMAF "0" ist, dann wird angezeigt, daß die Be
rechnung fertiggestellt ist. Wenn der Merker IMAF "1" ist,
wird angezeigt, daß die Berechnung gerade durchgeführt
wird. In dem Fall, in dem der Wert des Merkers IMAF "0"
ist, geht der Fluß auf den nächsten Prozeß des Schrittes
307 über. In jenem Fall, in dem der Wert des Merkers IMAF
"1" ist, wird der Prozeß fertiggestellt.
Im Schritt 307 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob das
errechnete Ausmaß Δγ des mageren oder fetten Zustandes 0
ist oder nicht. Wenn Δγ0 ist, dann geht der Fluß weiter
zum Schritt 309. Das heißt, daß kein Erfordernis einer
Parameterkorrektur vorliegt, da der gewünschte Luft/Treibstoff-Steuerparameter
im Beschleunigungs- oder Verzöge
rungszustand erreicht wurde.
Im Schritt 308 werden die Werte der lernenden Korrekturko
effizienten γ1 und γ2 durch Verwendung einer unscharfen
Inferenz korrigiert. Vorschriften, die ein den folgenden
Tabellen I bis IV gezeigt sind, werden als unscharfe Vor
schriften (fuzzy rules) benutzt.
In den Tabellen stellt |Δθth| den Absolutwert einer Ver
stellung des Drosselklappen-Öffnungswinkels dar, |Δγ| den
Grad der Abweichung des Luft-/Treibstoffverhältnisses vom
angestrebten Wert (mager, wenn Δγ < 0, und fett, wenn
Δγ < 0), t1 eine Zeit, in welcher der Motor sich im anfäng
lich beschleunigten oder verzögerten Zustand befindet, t2
eine Zeitdifferenz von der Zeit der Fertigstellung des be
schleunigten oder verzögerten Zustands bis zu einer vorbe
stimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treibstoffverhältnis
vom angestrebten Wert abweicht, Δγ1 das Ausmaß der Änderung
des lernenden Korrekturfaktors γ1 und Δγ2 das Ausmaß der
Änderung des lernenden Korrekurfaktors γ2. Es gilt auch
B = groß, S = klein, NB = negativ groß, NM = negativ mit
tel, NS = negativ klein, ZO = Null, PS = positiv klein,
PM = positiv mittel und PB = positiv groß. Beispielsweise
bedeutet die Vorschrift 1, daß "wenn das Luft-/Treibstoff
verhältnis im beschleunigten Zustand fett wird und der
Absolutwert |Δθth| der Verstellung des Drosselklappen-Öff
nungswinkels groß ist und der Wert der Zeit t1, in welcher
sich der Motor im anfangs beschleunigten oder verzögerten
Zustand befindet, groß ist und das Ausmaß der Abweichung
des Luft-/Treibstoffverhältnisses vom angestrebten Wert
groß ist und die Zeitdifferenz t2 von der Zeit der Fertig
stellung des beschleunigten oder verzögerten Zustands bis
zu der vorbestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treib
stoffverhältnis vom angestrebten Wert abweicht, groß ist,
dann sollte der Wert des Korrekturfaktors γ1 klein werden
und der Wert des Korrekturfaktors γ2 groß.
Auf der Grundlage der in den Tabellen gezeigten Vorschrif
ten werden das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors
γ1 und das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2
durch die folgende Gleichung bestimmt:
wobei G1i und S1i den Schwerpunkt und den Bereich einer
jeden der nachfolgenden Strukturgliedfunktionen A1 bis A6
(siehe Fig. 4) in den unscharfen Vorschriften 1 bis 64 dar
stellen:
(A1) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist negativ groß,
(A2) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist negativ mittel,
(A3) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist negativ klein,
(A4) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist positiv klein,
(A5) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist positiv mittel, und
(A6) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist positiv groß,
und G2i und S2i stellen den Schwerpunkt und den Bereich einer jeden der nachfolgenden Strukturgliedfunktionen B1 bis B7 (siehe Fig. 5) in den unscharfen Vorschriften 1 bis 64 dar:
(B1) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist negativ groß,
(B2) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist negativ mittel,
(B3) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist negativ klein,
(B4) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist Null,
(B5) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist positiv klein,
(B6) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist positiv mittel, und
(B7) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist positiv groß.
(A1) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist negativ groß,
(A2) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist negativ mittel,
(A3) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist negativ klein,
(A4) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist positiv klein,
(A5) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist positiv mittel, und
(A6) das Ausmaß Δγ1 der Änderung des Korrekturfaktors γ1 ist positiv groß,
und G2i und S2i stellen den Schwerpunkt und den Bereich einer jeden der nachfolgenden Strukturgliedfunktionen B1 bis B7 (siehe Fig. 5) in den unscharfen Vorschriften 1 bis 64 dar:
(B1) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist negativ groß,
(B2) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist negativ mittel,
(B3) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist negativ klein,
(B4) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist Null,
(B5) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist positiv klein,
(B6) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist positiv mittel, und
(B7) das Ausmaß Δγ2 der Änderung des Korrekturfaktors γ2 ist positiv groß.
Es stellt auch y1i (i = 1 bis 6) den Rang einer jeden der
Strukturgliedfunktionen A1 bis A6 und y2i (i = 1 bis 7) den
Rang einer jeden der Strukturgliedfunktionen B1 bis B7 dar.
Vorausgesetzt, daß xi (i = 1 bis 4) der Rang einer jeden
der nachfolgenden Strukturgliedfunktionen C1 bis C4 (siehe
Fig. 6) in den unscharfen Vorschriften 1 bis 64 für Δγ ist:
(C1) das Ausmaß des fetten Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist groß,
(C2) das Ausmaß des fetten Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist klein,
(C3) das Ausmaß des mageren Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist klein, und
(C4) das Ausmaß des mageren Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist groß,
dann stellt xi (i = 5 bis 8) den Rang einer jeden der nach folgenden Strukturgliedfunktionen D1 bis D4 (siehe Fig. 7) für Δθth dar:
(D1) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im beschleunigten Zustand ist groß,
(D2) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im beschleunigten Zustand ist klein,
(D3) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im verzögerten Zustand ist klein, und
(D4) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im verzögerten Zustand ist groß,
xi (i = 9 bis 10) stellt den Rang einer jeden der nachfol genden Strukturgliedfunktionen E1 bis E2 (siehe Fig. 8) für t1 dar:
(E1) die Zeit, in der der Motor sich im beschleunig ten oder verzögerten Zustand befindet, ist kurz, und
(E2) die Zeit, in welcher sich der Motor im beschleu nigten oder verzögerten Zustand befindet, ist lang,
und Xi (i = 11 und 12) stellt das Ausmaß der Übereinstim mung einer jeden der nachfolgenden Strukturgliedfunktionen F1 und F2 (siehe Fig. 9) für t2 dar:
(F1) der Zeitunterschied von der Zeit der Fertigstel lung des beschleunigten oder verzögerten Zustands bis zur vorbestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treibstoffver hältnis vom angestrebten Wert abweicht, ist kurz, und
(F2) der Zeitunterschied von der Zeit der Fertigstel lung des beschleunigten oder verzögerten Zustands bis zur vorbestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treibstoffver hältnis vom angestrebten Wert abweicht, ist lang,
y1i und y2i werden aus den folgenden Gleichungen bestimmt:
(C1) das Ausmaß des fetten Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist groß,
(C2) das Ausmaß des fetten Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist klein,
(C3) das Ausmaß des mageren Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist klein, und
(C4) das Ausmaß des mageren Zustands des Luft-/Treib stoffverhältnisses ist groß,
dann stellt xi (i = 5 bis 8) den Rang einer jeden der nach folgenden Strukturgliedfunktionen D1 bis D4 (siehe Fig. 7) für Δθth dar:
(D1) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im beschleunigten Zustand ist groß,
(D2) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im beschleunigten Zustand ist klein,
(D3) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im verzögerten Zustand ist klein, und
(D4) die Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswin kels im verzögerten Zustand ist groß,
xi (i = 9 bis 10) stellt den Rang einer jeden der nachfol genden Strukturgliedfunktionen E1 bis E2 (siehe Fig. 8) für t1 dar:
(E1) die Zeit, in der der Motor sich im beschleunig ten oder verzögerten Zustand befindet, ist kurz, und
(E2) die Zeit, in welcher sich der Motor im beschleu nigten oder verzögerten Zustand befindet, ist lang,
und Xi (i = 11 und 12) stellt das Ausmaß der Übereinstim mung einer jeden der nachfolgenden Strukturgliedfunktionen F1 und F2 (siehe Fig. 9) für t2 dar:
(F1) der Zeitunterschied von der Zeit der Fertigstel lung des beschleunigten oder verzögerten Zustands bis zur vorbestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treibstoffver hältnis vom angestrebten Wert abweicht, ist kurz, und
(F2) der Zeitunterschied von der Zeit der Fertigstel lung des beschleunigten oder verzögerten Zustands bis zur vorbestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treibstoffver hältnis vom angestrebten Wert abweicht, ist lang,
y1i und y2i werden aus den folgenden Gleichungen bestimmt:
y11 = max[min(x6, x10, x1, x12), min(x6, x10, x11),
min(x7, x10, x4, x12), min(x7, x10, x4, x11)]
(23)
y12 = max[min(x5, x10 x1, x12), min(x5, x10, x1, x11),
min(x5, x9, x1, x12), min(x5, x9, x1, x11),
min(x6, x9, x1, x12), min(x6, x9, x1, x11),
min(x6, x10, x2, x12), min(x6, x10 x2, x11),
min(x8, x10, x4, x12), min(x8, x10 x4, x11),
min(x8, x9, x4, x12), min(x8, x9, x4, x11),
min(x7, x7, x4, x12), min(x7, x9, x4, x11),
min(x7, x10, x3, x12), min(x7, x10, x3, x11)]
(24)
y13 = max[min(x5, x10, x2, x12), min(x5, x10, x2, x11),
min(x5, x9, x2, x12), min(x5, x9, x2, x11),
min(x6, x9, x2, x12), min(x6, x9, x2, x11),
min(x8, x10, x3, x12), min(x8, x10, x3, x11),
min(x8, x9, x3, x12), min(x8, x9, x3, x11),
min(x7, x7, x3, x12), min(x7, x9, x3, x11)]
(25)
y14 = max[min(x8, x10, x2, x12), min(x8, x10, x2, x11),
min(x8, x9, x2, x12), min(x8, x9, x2, x11),
min(x9, x9, x2, x12), min(x7, x9, x2, x11),
min(x5, x10, x3, x12), min(x5, x10, x3, x11),
min(x5, x9, x3, x12), min(x5, x9, x3, x11),
min(x6, x9, x3, x12) min(x6, x9, x3, x11)]
(26)
y15 = max[min(x5, x10, x4, x12), min(x5, x10, x4, x11),
min(x5, x9, x4, x12), min(x5, x7, x4, x11),
min(x6, x9, x4, x12), min(x6, x7, x4, x11),
min(x6, x10, x3, x12), min(x6, x10, x3, x11),
min(x8, x10, x1, x12), min(x8, x10, x1, x11),
min(x8, x9, x1, x12), min(x8, x9, x1, x11),
min(x7, x1, x11, x12), min(x7, x9, x1, x11),
min(x7, x10, x2, x12), min(x7, x10, x2, x11)]
(27)
y16 = max[min(x7, x10, x11, x12), min(x7, x10, x1, x11),
min(x6, x10, x4, x12), min(x6, x10, x4, x11)]
(28)
y21 = max[min(x7, x10, x1, x12) min(x6, x10, x4, x12)]
(29)
y22 = max[min(x5, x10, x4, x12), min(x5, x9, x4, x12),
min(x6, x9, x4, x12), min(x6, x10, x3, x12),
min(x8, x10 x1, x12], min(x8, x9, x1, x12),
min(x7, x9, x1, x12), min(x7, x10, x2, x12)]
(30)
y23 = max[min(x8, x10, x2, x12), min(x8, x9, x2, x12),
min(x7, x9, x2, x12), min(x5, x10, x3, x12),
min(x5, x9, x3, x12), min(x6, x9, x3, x12)]
(31)
y24 = max[min(x6, x10, x1, x11), min(x7, x10, x4, x11),
min(x5, x10, x1, x11), min(x5, x9, x1, x11),
min(x6, x9, x1, x11), min(x6, x14, x2, x11),
min(x8, x10, x4, x11), min(x8, x9, x4, x11),
min(x7, x9, x4, x11), min(x7, x10, x3, x11),
min(x5, x10, x2, x11), min(x5, x9, x2, x11),
min(x6, x9, x2, x11), min(x8, x10, x3, x11),
min(x8, x9, x3, x11), min(x7, x9, x3, x11),
min(x8, x10, x2, x11), min(x8, x3, x2, x11),
min(x7, x9, x2, x11), min(x5, x10, x3, x11),
min(x5, x9, x3, x11), min(x6, x9, x3, x11),
min(x5, x10 x4, x11), min(x5, x9, x4, x11),
min(x6, x9, x4, x11), min(x6, x10, x3, x11),
min(x8, x10, x1, x11), min(x8, x9, x1, x11),
min(x7, x9, x1, x11), min(x7, x10, x2, x11),
min(x7, x10, x1, x11), min(x6, x10, x4, x11)]
(32)
y25 = max[min(x5, x10, x2, x11), min(x5, x9, x2, x11),
min(x6, x9, x2, x11), min(x8, x10, x3, x11),
min(x8, x9, x3, x11), min(x7, x9, x3, x11)]
(33)
y26 = max[min(x5, x10, x1, x11), min(x5, x9, x1, x11),
min(x6, x9, x1, x11), min(x6, x10, x2, x11),
min(x8, x10, x4, x11), min(x8, x9, x4, x11),
min(x7, x9, x4, x11), min(x7, x10, x3, x11)]
(34)
y27 = max[min(x6, x10, x1, x11), min(x7, x10, x4, x11)]
(35)
Unter Verwendung der Ausmaße Δγ1 und Δγ2 der Änderung der
Korrekturfaktoren, die durch Verwendung der unscharfen
Inferenz bestimmt wurden, werden die Werte der Korrektur
faktoren γ1 und γ2 korrigiert wie folgt:
γ1 ← γ1 + Δγ1 (36)
γ2 ← γ2 + Δγ2 (37)
Die Information, die für die obige unscharfe Inferenz
unverzichtbar ist, ist Δγ. Dementsprechend können die ande
ren Eingangsinformationen, falls erforderlich, gestrichen
werden, wobei man die Vereinfachung der Vorgehensweise
ermöglicht. Es kann auch eine Eingangsinformation in der
unscharfen Inferenz, die die Größe der Beschleunigung oder
Verzögerung darstellt, als Verstellung der Luftmenge oder
Verstellung des Innendrucks des Ansaugkrümmers anstelle der
Verstellung des Drosselklappen-Öffnungswinkels verwendet
werden.
Schließlich wird im Schritt 309 der Merker ICAL auf "0" ge
setzt, wodurch man die Verarbeitung fertigstellt.
Die Erläuterung des Programms für das automatische Herstel
len der Übereinstimmung der Treibstoff-Systemparameter wird
durch das Obige beendet.
Als nächstes wird die Erläuterung der Wirkungsweise eines
Programms vorgenommen, das infolge des Eintritts aus dem
stationären Betriebszustand in den beschleunigten oder ver
zögerten Zustand eine Verstellung Δθth des Drosselklappen-
Öffnungswinkels im anfangs beschleunigten oder verzögerten
Zustand und eine Zeit t1 bestimmt, in welcher der Motor
sich in dem anfangs beschleunigten oder verzögerten Zustand
befindet. Die Erläuterung wird anhand von Fig. 10 vorgenom
men.
Als erstes wird im Schritt 1000 eine Beurteilung vorgenom
men, ob der Merker IMAFO "1" ist oder nicht. Wenn der Mer
ker "1" ist, dann geht der Fluß auf den nächsten Prozeß des
Schrittes 1001 über. Wenn der Merker nicht "1" ist, dann
wird die Verarbeitung abgeschlossen.
Im Schritt 1001 wird der Drosselklappen-Öffnungswinkel θth
zum gegenwärtigen Zeitpunkt in einem vorgestimmten Bereich
des Zugriffspeichers RAM gespeichert.
Als nächstes wird im Schritt 1002 die Beurteilung vorgenom
men, ob der Merker zum Beurteilen der Beschleunigung/Ver
zögerung IFRG "0" ist oder nicht. Der Fluß geht auf Schritt
1003 über, wenn der Merker "0" ist, und auf Schritt 1004,
wenn der Merker nicht "0" ist.
Im Schritt 1003 wird eine Buerteilung vorgenommen, ob der
Drosselklappen-Öffnungswinkel der folgenden Zuordnung ge
nügt:
θth(i) - θth(i - 1) < Ki (38)
wobei i eine Zeit darstellt (eine einzige Zeit ist gleich
10 ms) und Ki eine positive Konstante ist.
Wenn der Zuordnung (38) genügt wird, dann geht der Fluß auf
Schritt 1005 über. Wenn der Zuordnung (38) nicht genügt
wird, dann geht der Fluß auf Schritt 1006 über. Im Schritt
1005 wird ein Zeitzähler tcnt1 um einen Schritt von 1 wei
tergestellt, wobei der Vorgang fertiggestellt wird.
Im Schritt 1004 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der
Drosselklappen-Öffnungswinkel der folgenden Zuordnung ge
nügt oder nicht:
θth(i) - θth(i - 1) < -Ki (39)
wobei i eine Zeit ist (ein einziger Zeitraum ist gleich 10 ms)
und Ki eine positive Konstante.
Wenn der Zuordnung (39) genügt ist, dann geht der Fluß wei
ter auf Schritt 1005. Wenn der Zuordnung (39) nicht genügt
wird, geht der Fluß weiter auf Schritt 1006. Im Schritt
1005 wird der Zeitzähler tcnt1 um einen Schritt weiterge
schaltet, wobei der Vorgang fertiggestellt ist.
Im Schritt 1006 wird der beschleunigte oder verzögerte
Zustand als fertiggestellt angesehen, und eine Verstellung
Δθth des Drosselklappen-Öffnungswinkels wird aus der fol
genden Gleichung bestimmt:
Δθth = θthe - θtus (40)
wobei θthe der Drosselklappen-Öffnungswinkel zum gegenwär
tigen Zeitpunkt und θths bzw. θtus der Drosselklappen-Öff
nungswinkel zu dem Zeitpunkt ist, zu dem der Motor in dem
beschleunigten oder verzögerten Zustand eingetreten ist.
Als nächstes wird im Schritt 1007 eine Zeit t1, in welcher
sich der Motor im beschleunigten oder verzögerten Zustand
befand, aus der nachfolgenden Gleichung bestimmt:
t1 = tcnt1.Δt (41)
wobei Δt der Zeitraum der Ausführung des Programms ist.
Als nächstes wird im Schritt 1008 der Zeitzähler tcnt1 auf
0 gelöscht. Als nächstes wird im Schritt 1009 "0" in den
Merker IMAFO eingesetzt, wodurch der gesamte Prozeßablauf
fertiggestellt ist.
Es wird nun eine Erläuterung der Wirkungsweise eines Pro
gramms zum Bestimmen des Ausmaßes Δγ des mageren oder fet
ten Zustands des Luft-/Treibstoffverhältnisses und einer
Zeitdifferenz t2 von dem Zeitpunkt der Fertigstellung des
beschleunigten oder verzögerten Zustands bis zu einer vor
bestimmten Zeit vorgenommen, bei welcher das Luft-/Treib
stoffverhältnis von dem angestrebten Wert abweicht. Die
Erläuterung wird auf der Grundlage von Fig. 11 vorgenommen.
Als erstes wird im Schritt 1100 die Beurteilung vorgenom
men, ob der Merker IMAF "1" beträgt oder nicht. Wenn der
Merker "1" ist, dann geht der Fluß auf einen Prozeß des
Schritts 1101 über. Wenn der Merker nicht "1" ist, dann
wird der Vorgang abgeschlossen.
Im Schritt 1101 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der
Merker IMAFO "1" ist oder nicht. Wenn der Merker "1" ist,
dann werden die Prozeduren in und nach dem Schritt 1103
durchgeführt. Wenn der Merker "0" ist, dann wird eine Pro
zedur des Schritts 1102 zum Errechnen einer Variablen t2
vorgenommen, wobei der ursprünglich beschleunigte oder ver
zögerte Zustand als fertiggestellt angesehen wird.
Im Schritt 1102 wird ein Zeitzähler tcnt2 um einen Schritt
1 weitergeschaltet. Der Anfangswert der Variablen tcnt2 ist
Null.
Als nächstes wird im Schritt 1103 eine Beurteilung vorge
nommen, ob der Korrekturfaktor γ (oder Rückkopplungs-Kor
rekturkoeffizient) für die Treibstoff-Einspritzzeit, der
korrigiert und auf der Grundlge des Ausgangs des Sauer
stoffühlers errechnet wurde, der folgenden Zuordnung ge
nügt:
1,0 - γ0 < γ < 1,0 + γ0 (42)
wobei γ0 eine positive Konstante ist.
Wenn der Zuordnung (42) genügt wird, dann geht der Fluß auf
eine Prozedur des Schritts 1104 infolge der Beurteilung
über, daß das Luft-/Treibstoffverhältnis noch nicht be
ginnt, mager oder fett zu werden. Wenn der Zuordnung (42)
nicht genügt wird, dann werden die Prozeduren in und nach
dem Schritt 1107 durchgeführt.
Im Schritt 1104 wird ein Zeitbereich bestimmt, über welchen
sich ein Fehler des Luft-/Treibstoffverhältnisses bei der
Regelung erstreckt. Zu diesem Zweck wird eine Tabelle, die
in Fig. 12B gezeigt ist, mittels der Drehzahl N und der
Ansaugluftmenge Qa abgesucht, um eine Variable Tmax zu
bestimmen, die eine Aussage über die Zeiterstreckung lie
fert, über welche sich der Luft-/Treibstoffverhältnis-
Regelfehler nach der Fertigstellung des beschleunigten oder
verzögerten Zustandes erstreckt. Die Tabellendaten werden
durch ein Verfahren gewonnen, das in Fig. 12A gezeigt ist,
d. h. durch Messen eines Ansprechens des Luft-/Treibstoff
verhältnisses, wenn die Treibstoff-Einspritzmenge schritt
weise geändert wird, während verschiedenartige Motorzustän
de konstant gehalten werden, und durch Bestimmen von Tmax
als die Zeit von der stufenweisen Änderung bis zur Fertig
stellung des Ansprechens. Diese Messung wird für verschie
dene Drehzahlen und Luftmengen ausgeführt, und die bestimm
ten Werte Tmax werden in der Tabelle gespeichert.
Im Schritt 1105 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der
Zeitzähler tcnt2 der nachfolgenden Zuordnung genügt oder
nicht:
tcnt2 < Tmax/Δt (43)
wobei Δt der Zeitraum der Ausführung des betreffenden Pro
gramms ist.
Wenn der Zuordnung (43) genügt wird, werden die Prozeduren
in und nach dem Schritt 1106 infolge der Beurteilung durch
geführt, daß keine Änderung des Luft-/Treibstoffverhältnis
ses in dem anfangs beschleunigten oder verzögerten Zustand
aufgetreten sind. Im Schritt 1106 wird Δγ auf 0 festge
setzt. Nachfolgend geht der Fluß auf den Schritt 1111 über.
Die Prozeduren in und nach dem Schritt 1111 werden später
noch erwähnt.
Im Schritt 1107 wird eine Beurteilung, ob die Umkehrung des
Rückkopplungs-Korrekturfaktors γ zum gegenwärtigen Zeit
punkt i begonnen hat, in Übereinstimmung damit durchge
führt, ob den beiden nachfolgenden Zuordnungen entsprochen
wird oder nicht:
γ(i - 1) < 1,0 + γ0 (44)
γ(i) - γ(i - 1) < 0 (45)
wobei i eine Zeit (ein einziger Zeitraum ist gleich 210 ms,
was eine Periode von γ ist) darstellt. Wenn den beiden
Zuordnungen (44) und (45) genügt wird, dann werden die Pro
zeduren in und nach dem Schritt 1109 durchgeführt, und zwar
auf der Grundlage der Beurteilung, daß die Umkehrung begon
nen hat.
Im Schritt 1108 wird ebenfalls die Beurteilung vorgenommen,
ob die Umkehrung des Rückkopplungs-Korrekturfaktors γ zum
gegenwärtigen Zeitpunkt i gestartet wurde oder nicht, in
Übereinstimmung damit vorgenommen, ob die beiden folgenden
Zuordnungen erfüllt sind oder nicht:
γ(i - 1) < 1,0 - γ0 (46)
γ(i) - γ(i - 1) < 0 (47)
wobei i eine Zeit darstellt (ein Zeitraum ist gleich 20 ms).
Wenn die beiden Zuordnungen (46) und (47) erfüllt
sind, dann werden die Prozeduren in und nach dem Schritt
1109 auf der Grundlage der Beurteilung durchgeführt, daß
die Umkehrung begonnen wurde. Wenn der Fall nicht so ist,
dann wird die Prozedur im entsprechenden Programm fertigge
stellt.
Im Schritt 1109 wird eine Variable t2 durch die folgende
Gleichung bestimmt:
t2 = Δt.tcnt2 (48)
wobei Δt der Zeitraum der Ausführung des betreffenden Pro
gramms ist.
Als nächstes wird im Schritt 1110 das Ausmaß Δγ des mageren
oder fetten Zustandes des Luft-/Treibstoffverhältnisses
durch die folgende Gleichung bestimmt:
Δγ = γ(i - 1) - 1,0 (49).
Der Wert Δγ kann dadurch abgeleitet werden, daß man berech
net:
Δγ = γ(i - 1) - (1,0 + γ0), wenn γ(i - 1) < 1,0 + γ0, oder
Δγ = γ(i - 1) - (1,0 - γ0), wenn γ(i - 1) < 1,0 - γ0.
Als nächstes wird im Schritt 1111 der Zeitzähler tcnt2 bis
auf 0 gelöscht. Als nächstes wird im Schritt 1112 der Mer
ker IMAF auf "0" abgestimmt. Durch das Obige wird die ge
samte Prozedur fertiggestellt.
Die voranstehende Erläuterung wurde von dem Treibstoffsy
stem-Parameter-Lernsystem in jenem Fall vorgenommen, in dem
das Regelsystem einen Sauerstoffühler umfaßt.
Als nächstes wird eine Erläuterung von einem Parameter-
Lern-Regelsystem in jenem Fall vorgenommen, in welchem das
Regelsystem einen Luft-/Treibstoffverhältnis-Fühler auf
weist und eine Rückkopplungsregelung eines Luft-/Treib
stoffverhältnisses auf der Grundlage des Fühlerausgangs
oder in jenem Fall vorgenommen wird, in welchem keine
Rückkopplungsregelung vorgenommen wird und der Fühler
lediglich zum Zwecke des Lernens vorgesehen ist.
Die Fig. 14 und 15 zeigen insgesamt ein Flußdiagramm eines
Programms, welches in einem solchen Parameter-Lern-Regelsy
stem verwendet wird. Hierbei wird die Anhaftmenge X (oder
die Abflußmenge α) aus dem Produkt eines Wertes Xb (oder
αb) bestimmt, der erhalten wird durch Absuchen einer zwei
dimensionalen Tabelle, die den Innendruck des Ansaugkrüm
mers und die Drehzahl des Motors betrifft, sowie ein Wert
Xtw (oder αtw), der durch das Absuchen einer eindimensiona
len Tabelle erhalten wird, die die Wassertemperatur be
trifft, wie in Fig. 13A (oder 13B) gezeigt ist. In diesem
Programm wird die Übereinstimmung der Daten in der zweidi
mensionalen Tabelle, welche den Innendruck des Ansaugkrüm
mers und die Drehzahl betrifft, hergestellt, wenn der Motor
sich in einem Zustand befindet, in dem das Anwärmen fertiggestellt
ist. Im anderen Fall werden Daten entnommen, die
mit der eindimensionalen Tabelle übereinstimmen, welche die
Wassertemperatur betrifft. Für Wassertemperaturen gleich
oder höher als 78°C sind die Daten der eindimensionalen
Tabelle, die die Wassertemperatur betreffen, stets 1,0. Als
erstes wird im Schritt 1400 die Beurteilung vorgenommen, ob
ein Merker ICAL, der die Fertigestellung/Nicht-Fertigstel
lung nachfolgender Prozeduren bis zum Schritt 1410 bezeich
net, "1" beträgt oder nicht. Wenn der Merker "1" ist, dann
geht der Fluß auf Schritt 1411 über. Wenn der Merker nicht
"1" beträgt, dann geht der Fluß auf Schritt 1401 über. Im
Schritt 1401 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der Be
triebszustand des Motors aus einem stationären Zustand in
einen beschleunigten oder verzögerten Zustand überführt
wurde oder nicht. Die Beurteilungsbedingung, die bereits
früher erwähnt wurde, kann benutzt werden.
Ferner wird ein die Beschleunigung/Verzögerung beurteilen
der Merker IFRG auf "0" festgesetzt, wenn der Eingang in
den beschleunigten Zustand bestimmt wird und auf "1", wenn
der Eingang in dem verzögerten Zustand bestimmt wird.
In jenem Fall, in dem der Eingang in dem beschleunigten
oder verzögerten Zustand aus dem stationären Zustand be
stimmt ist, geht der Fluß über auf die nächste Prozedur des
Schrittes 1402. Falls dem nicht so ist, wird die Prozedur
abgeschlossen.
Im Schritt 1402 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob die
Wassertemperatur gleich ist oder höher als 78°C oder nicht.
Wenn die Temperatur gleich oder höher ist als 78°C, dann
geht der Fluß auf den Schritt 1403 über. Wenn die Tempera
tur niedriger ist als 78°C, dann wird die Prozedur des
Schritts 1405 durchgeführt. Im Schritt 1405 wird ein Merker
INW, der bezeichnet, daß sich der Motor nicht in einem
Zustand befindet, in dem die Aufwärmung abgeschlossen ist,
auf "1" eingestellt. Als nächstes wird im Schritt 1406 ein
Merker IMVB für die Speicherung zeitlicher Reihendaten der
Wassertemperatur, die variabel sind als Grundlage der Para
meterbestimmung, auf "1" festgesetzt. Die Speicherung die
ser Variablen wird von einem anderen Programm durchgeführt,
in dem die Speicherung der Meßdaten in Abhängigkeit vom An
schalten eines Speichermerkers IMVB auf "1" gestartet wird.
Andererseits wird im Schritt 1403 der Merker INW auf "0"
festgesetzt. Ferner wird im Schritt 1404 ein Merker IMVA
für die Speicherung zeitlicher Reihendaten des Innendrucks
Pm eines Ansaugkrümmers und der Drehzahl N des Motors, die
Variable als Grundlage der Bestimmung der Anhaftungsmenge X
und der Abflußmenge α sind, auf "1" festgesetzt. Die Spei
cherung der beiden Variablen wird durch ein anderes Pro
gramm durchgeführt, bei welchem die Speicherung der Meßda
ten in Abhängigkeit vom Anschalten eines Speichermerkers
IMVA auf "1" gestartet wird.
Als nächstes wird im Schritt 1407 "1" in einen Merker IMAFO
eingesetzt, um die Beendigung einer Zeit t1 zu befehlen,
innerhalb welcher sich der Motor im anfangs beschleunigten
oder verzögerten Zustand befindet und eine Verstellung
Δθth des Drosselklappen-Öffnungswinkels in dieser Zeit
vorliegt. Als nächstes wird im Schritt 1408 "1" in einen
Merker IMAF eingesetzt, um die Berechnung des Ausmaßes Δγ
des mageren oder fetten Zustands des Luft-/Treibstoffver
hältnisses im beschleunigten oder verzögerten Zustand zu
befehlen, einer Zeitdifferenz t2 von der Zeit der Fertig
stellung des beschleunigten oder verzögerten Zustands bis
zu einer vorbestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treib
stoffverhältnis von einem angestrebten Wert abweicht, einer
Zeit t3 vom Eintritt in den beschleunigten oder verzögerten
Zustand bis dann, wenn das Luft-/Treibstoffverhältnis mager
oder fett zu werden beginnt, einer Zeit t4, in welcher sich
das Luft-/Treibstoffverhältnis im mageren oder fetten Zu
stand befindet, und einer Zeit t5, in welcher die beiden
Variablen Pm und N sich insgesamt in einem monoton zuneh
menden oder abnehmenden Zustand im beschleunigten oder ver
zögerten Betriebszustand befinden. Wenn das Luft-/Treib
stoffverhältnis sich mehrfach im mageren oder fetten Zu
stand befindet, dann wird die Zeit t4 für einen Fall defi
niert, in welchem das Luft-/Treibstoffverhältnis das erste
Mal sich im mageren oder fetten Zustand befindet. In ähnli
cher Weise wird, wenn der monoton zunehmende oder abnehmen
de Zustand mehrfach erzeugt wird, die Zeit t5 für jenen
Fall definiert, in dem der monoton zunehmende oder abneh
mende Zustand das erste Mal erzeugt wird. Die Errechnung
der fünf Variablen Δγ, t2, t3, t4 und t5 wird von einem
anderen Programm ausgeführt, dessen Betrieb später noch
erwähnt wird.
Als nächstes wird im Schritt 1409 eine Verzögerungszeit L
vom Start der Kompensation der Treibstoff-Förderverzögerung
im beschleunigten oder verzögerten Zustand an bis zum Auf
treten der Wirkung der Kompensation am Ausgang eines
Luft-/Treibstoffverhältnis-Fühlers errechnet, der an einem
Auspuffrohr-Sammelabschnitt angeordnet ist. Die Errechnung
der Verzögerungszeit L kann beispielsweise auf die folgende
Weise vorgenommen werden. Die Drehzahl N und die Ansaug
luftmenge Qa werden als Parameter in Betracht gezogen, die
von der Verzögerungszeit L abhängen. Dementsprechend wird
durch Messen eines Ansprechverhaltens des Luft-/Treibstoff
verhältnisses eines Gemisches oder der Auspuffluft an der
Stelle eines Sauerstoffühlers, wenn die Treibstoff-Ein
spritzmenge stufenweise mit der Drehzahl N geändert wird
und die Ansaugluftmenge Qa konstant gehalten wird, wie in
Fig. 16A gezeigt, die Verzögerungszeit L als eine Zeit von
der Änderung der Treibstoff-Einspritzmenge aus bis zum
Start des Ansprechens des Luft-/Treibstoffverhältnisses be
stimmt, wie gezeigt. Die Verzögerungszeiten L werden in
einigen Betriebsbereichen bestimmt, und die bestimmten Wer
te werden in einer zweidimensionalen Tabelle gespeichert,
die in Fig. 16B gezeigt ist. Die Bestimmung der Verzöge
rungszeit L im Schritt 1409 kann durch Absuchen dieser
Tabelle vorgenommen werden. Als nächstes wird im Schritt
1410 der Merker ICAL auf "1" festgesetzt.
Als nächstes wird im Schritt 1411 die Beurteilung vorgenom
men, ob die Berechnung von t1 und Δθth, die oben erwähnt
sind, fertiggestellt ist, unter Bezugnahme auf den Merker
IMAFO. Wenn der Merker IMAFO "0" ist, wird angezeigt, daß
die Berechnung fertiggestellt ist. Wenn der Merker "1" ist,
wird angezeigt, daß die Berechnung gerade durchgeführt
wird. In dem Fall, in dem der Merker "0" ist, geht der Fluß
auf die nächste Prozedur des Schritts 1412 über. In dem
Fall, in dem der Merker "1" ist, wird die Prozedur abge
schlossen.
Im Schritt 1412 wird die Beurteilung, ob die Berechnung
von Δγ und t2 bis t5, die oben erwähnt wurde, fertigge
stellt ist, unter Bezugnahme auf den Merker IMAF vorgenom
men. Wenn der Merker IMAF "0" ist, dann wird angezeigt, daß
die Berechnung fertiggestellt ist. Wenn der Merker "1" ist,
wird angezeigt, daß die Berechnung gerade durchgeführt
wird. In dem Fall, in dem der Merker "0" ist, geht der Fluß
auf die nächste Prozedur des Schrittes 1413 über. In dem
Fall, in dem der Merker "1" ist, wird die Prozedur abge
schlossen.
Im Schritt 1413 werden die Merker IMVA und IMVB auf "0"
geschaltet, wodurch sie die Speicherung von Meßdaten abbre
chen.
Als nächstes wird im Schritt 1414 die Beurteilung vorgenom
men, ob das berechnete Ausmaß Δγ des mageren oder fetten
Zustandes 0 ist oder nicht. Wenn Δγ0 ist, dann geht der
Fluß über auf den Schritt 1421. Das heißt, daß kein Erfor
dernis der Parameterkorrektur vorliegt, da eine gewünschte
Luft/Treibstoff-Regelleistung im beschleunigten oder verzö
gerten Zustand erreicht wurde.
Im Schritt 1415 wird ein Zeitbereich errechnet, in dem ein
Fehler beim Ausgleich für eine Treibstoff-Förderverzöge
rung, die der Erzeugung von mageren oder fetten Spitzen des
Luft-/Treibstoffverhältnisses veranlaßt, auftritt, nachdem
die Beschleunigung oder Verzögerung gestartet wurde. Dieser
Zeitbereich wird errechnet durch Verwendung der obigen Va
riablen t1, t2, t3, t4 und t5, so daß er ein Bereich von
der Zeit von (t3 - L) bis zur Zeit von min[t3 + t4 - L, t5,
t1] nach dem Beginn der Beschleunigung oder Verzögerung
ist.
Als nächstes wird im Schritt 1416 die Beurteilung vorgenom
men, ob der Merker INW "0" beträgt oder nicht. Wenn der
Merker "0" ist, werden die Prozeduren in und nach dem
Schritt 1417 auf der Grundlage der Beurteilung durchge
führt, daß sich der Motor in einem Zustand befindet, in dem
das Aufwärmen abgeschlossen ist. Diese Prozeduren werden
für passende Tabellendaten der beiden zweidimensionalen
Tabellen durchgeführt, die den Innendruck Pm des Ansaug
krümmers und die Drehzahl N betreffen, die in den Fig. 13A
und 13B gezeigt sind. Wenn andererseits der Merker INW
nicht "0" ist, werden die Prozeduren in und nach dem
Schritt 1419 durchgeführt. Diese Prozeduren werden für pas
sende Daten der beiden eindimensionalen Tabellen durchge
führt, die die Wassertemperatur betreffen, die in den Fig.
13A und 13B gezeigt sind, und die Erläuterung hiervon wird
später vorgenommen.
Im Schritt 1417 wird ein Bereich untersucht, in dem sowohl
der Innendruck Pm des Ansaugkrümmers als auch die Drehzahl
N, die Variable als Grundlage zur Bestimmung der Parameter
X und α sind, sich im obigen Zeitbereich geändert hat. Die
ser Bereich der Änderung wird als Wert zwischen einem Wert
der Variablen bestimmt, die nach der Zeit von (t3 - L), vom
Start der Beschleunigung oder Verzögerung ausgehend, ge
speichert wurde, und einem Wert hiervon, der nach der Zeit
von min[t3 + t4 - L, t5, t1] gespeichert wurde. Vorausge
setzt, daß die Werte der Variablen Pm und N nach der Zeit t
vom Beginn der Beschleunigung oder Verzögerung ausgehend
Pm(t) und N(t) sind, sind die Bereiche der Änderung der
Variablen Pm und N wie folgt:
min[Pm(t6), Pm(t7)] ≦ Pm ≦ max[Pm(t6), Pm(t7)]
(50)
min[N(t6), N(t7)] ≦ N ≦ max[N(t6), N(t7)]
(51)
wobei t6 und t7 den folgenden Gleichungen genügen:
t6 = t3 - L (52)
t7 = min[t3 + t4 - L, t5, t1] (53)
Im Schritt 1418 werden die Werte der Anhaftmenge Xb und der
Abflußmenge αb, die in den Tabellen für den Innendruck Pm
des Ansaugkrümmers und der Motordrehzahl N im oberen Be
reich der Änderung gespeichert sind, als erste unter Ver
wendung einer unscharfen Inferenz korrigiert. Die bereits
früher erwähnten Vorschriften werden als unscharfe Vor
schriften benutzt. Unter Benutzung der Werte von Δγ1 und
Δγ2, die durch die unscharfe Inferenz bestimmt sind, wer
den die Eigenschaften der Anhaftmenge Xb und der Abflußmen
ge αb, die im Zugriffspeicher RAM festgesetzt sind, auf die
folgende Weise korrigiert. Als Korrekturgleichungen werden
die folgenden Gleichungen verwendet:
Xbneu = Xbalt + Δγ1 (54)
wobei Xbalt der ursprüngliche Wert der Anhaftmenge bzw. An
haftrate bzw. Anhaftgeschwindigkeit und Xbneu ein neuer
Wert der Anhaftmenge bzw. Anhaftrate bzw. Anhaftgeschwin
digkeit ist, und
αbneu = αbalt + Δγ2 (55)
wobei αbalt der Ausgangswert der Abflußmenge und αbneu ein
neuer Wert der Abflußmenge ist.
Die ursprünglichen Tabellendaten Xalt in den Bereichen der
Zuordnungen (50) und (51) werden zu den neuen Tabellendaten
Xneu korrigiert, die unter Nutzung der Gleichung (54) be
stimmt werden. In ähnlicher Weise werden die ursprünglichen
Tabellendaten αalt in den Bereichen der Zuordnungen (50)
und (51), die in der zweidimensionalen Tabelle gespeichert
sind, welche den Innendruck des Ansaugkrümmers und die
Drehzahl betrifft, korrigiert zu den neuen Tabellendaten
αneu, die unter Nutzung der Gleichung (55) bestimmt sind.
Als nächstes werden die Tabellendaten außerhalb der Berei
che der Zuordnungen (50) und (51) korrigiert, um die Konti
nuität der Merkmale der Anhaftgeschwindigkeit und der Ab
flußgeschwindigkeit sicherzustellen. Fig. 17 zeigt einen
Bereich der zweidimensionalen Tabelle der Anhaftmenge oder
der Abflußmenge. Ein gestrichelter Abschnitt stellt einen
Bereich dar, in dem ein Steuerfehler aufgetreten ist, und
Daten in diesem Bereich werden auf der Grundlage der Glei
chung (54) oder (55) korrigiert. Die Korrektur für acht
andere Bereiche bis wird auf die folgende Weise
vorgenommen.
Im Bereich werden die neuen Daten für diesen Bereich
durch eine Vier-Punkt-Interpolation bestimmt, welche neue
Daten benutzt, die auf der Grundlage der Gleichung (54)
oder (55) nur für die Koordinate c und die ursprünglichen
Daten für die anderen Koordinaten a, b und d bestimmt sind.
Genauer gesagt, wenn man voraussetzt, daß die Koordinaten
a, b, c und d (Pm1, Nmax), (Pm1, Nh), (Pmmin, Nmax) und
(Pmmin, Nh) Sind, dann werden entsprechend die neuen Daten
im Bereich bestimmt durch die folgende Gleichung:
Xbneu(Pm, N) = f[Pm, N, Pme, Pmmin, Nmax, Nh,
Xbalt(Pme, Nmax), Xbalt(Pme, Nh), Xbneu(Pmmin, Nmax),
Xbalt(Pmmin, Nh)]
(56)
wobei eine Funktion f ein Operationsausdruck für die Vier-
Punkt-Interpolation ist, der gegeben ist durch die folgende
Gleichung:
In den anderen Bereichen werden die Daten in ähnlicher
Weise ebenfalls auf Stand gebracht.
Es wird nun eine Erläuterung von den Prozeduren in und nach
dem Schritt 1419 für passende Daten der beiden eindimensio
nalen Tabellen vorgenommen, die die Wassertemperatur be
treffen. Im Schritt 1419 wird ein Bereich untersucht, in
welchem sich die Wassertemperatur im Zeitbereich geändert
hat, der im Schritt 1415 errechnet wurde. Vorausgesetzt,
daß der Wert der Wassertemperatur nach der Zeit t vom
Beginn der Beschleunigung oder Verzögerung aus Tw(t) ist,
dann ist der Bereich der Änderung der Variablen Tw wie
folgt:
Tw(t6) ≦ Tw ≦ Tw(min[t3 + t4 - L, t1)] (58).
Als nächstes werden im Schritt 1420 Daten der beiden eindi
mensionalen Tabellen, die die Wassertemperatur im Bereich
der Änderung betreffen, der durch die Zuordnung (58) defi
niert ist, als erste korrigiert. Als Korrekturgleichungen
werden die folgenden Gleichungen verwendet:
XTwneu = XTwalt + Δγ1 (59)
αTwneu = αTwalt + Δγ2 (60).
Die ursprünglichen Daten XTwalt und αTwalt im Bereich, der
durch die Zuordnung (58) definiert ist, werden korrigiert
zu XTwneu und αTwneu, die unter Nutzung der Gleichungen
(59) und (60) errechnet wurden. In dem Fall, in dem keine
Daten im Bereich der Zuordnung (58) vorliegen, ist es nicht
möglich, eine Datenkorrektur zu bewirken.
Als nächstes werden die Tabellendaten außerhalb des durch
die Zuordnung (58) definierten Bereichs korrigiert, um die
Kontinuität der Daten einer jeden eindimensionalen Tabelle,
die die Wassertemperatur betrifft, sicherzustellen. Diese
Korrektur wird selbst in jenem Fall durchgeführt, in dem
die Datenkorrektur im Bereich der Zuordnung (58) nicht vor
genommen wurde, weil in diesem Bereich keine Daten vorlie
gen. Als Korrekturgleichungen werden die folgenden Glei
chungen (61), (62), (65) und (66) benutzt:
wenn Tw ≦ Tw(t6),
wenn Tw ≦ Tw(t6),
wobei Tw0 der untere Grenzwert der axialen Daten der eindi
mensionalen Tabelle ist, die die Wassertemperatur betrifft,
und Xk1 und ακ 1 den folgenden Gleichungen genügen:
Xk1 = XTwalt(Tw(t6)) + Δγ1 (63)
αk1 = αTwalt(Tw(t6)) + Δγ2 (64)
und wenn Tw ≧ Tw(t7),
wobei Xk2 und αk2 den folgenden Gleichungen genügen:
Xk2 = XTwalt(Tw(t7)) + Δγ1 (67)
αk2 = αTwalt(Tw(t7)) + Δγ2 (68).
Die Originaldaten XTwalt und αTwalt werden zu XTwneu und
αTwneu korrigiert, die unter Benutzung der Gleichungen (61)
bis (68) errechnet wurden. Schließlich wird im Schritt 1421
der Merker ICAL auf "0" festgesetzt.
Durch das Vorangehende ist die Prozedur des Programms zum
Durchführen des Einlernens der Anhaftmenge und der Abfluß
menge fertiggestellt.
Als nächstes wird der Betrieb eines Programms zum Speichern
der Ermittlungsdaten in Übereinstimmung mit Fig. 18 erläu
tert. Dieses Programm wird mit einer Periode von 10 ms aus
geführt.
Als erstes wird im Schritt 1301 eine Beurteilung vorgenom
men, ob der Merker IMVA "1" ist oder nicht. Wenn der Merker
"1" ist, dann geht der Fluß weiter auf die Prozedur des
Schrittes 1303. Wenn der Merker nicht "1" ist, dann geht
der Fluß über auf Schritt 1302.
Als erstes werden die Prozeduren in und nach dem Schritt
1303 erläutert. Im Schritt 1303 wird eine Beurteilung vor
genommen, ob ein Zähler cnt 0 ist oder nicht. Der Fluß geht
auf den Schritt 1305 weiter, wenn der Zähler cnt 0 ist, und
auf Schritt 1304, wenn er nicht 0 ist. Die Funktion des
Zählers cnt wird später noch erwähnt.
Im Schritt 1304 wird eine Prozedur zur Bewegung gespeicher
ter Werte von Ermittlungsdaten durchgeführt. Die Stellen
für die Speicherung der Daten des Innendrucks des Ansaugkrümmers,
der Drehzahl und der Wassertemperatur, die zum
gegenwärtigen Zeitpunkt und vor 10 ms, 20 ms . . . ermittelt
wurden, werden zunächst im Zugriff-Speicherbereich (RAM-Be
reich) vorbereitet, wie in Fig. 19 gezeigt. Adressen A, B
und C sind Speicherstellen für Ermittlungsdaten zum gegen
wärtigen Zeitpunkt, Adressen A + 1, B + 1 und C + 1 sind
Speicherstellen für Ermittlungsdaten vor 10 ms, und Adres
sen A + 2, B + 2 und C + 2 sind Speicherstellen für Ermitt
lungsdaten vor 20 ms. Adressen A + cnt - 1 und B + cnt - 1,
C + cnt - 1 sind Speicherstellen der zuerst gespeicherten
Daten. Der anfängliche Wert des Zählers cnt ist 0, und der
Zähler cnt wird stufenweise auf Stand gebracht, was noch
später erwähnt wird. Im Schritt 1304 werden Daten mit den
Adressen A + cnt - 1 und B + cnt - 1 bewegt zu Adressen A +
ent und B + cnt. Als nächstes werden Daten bei den Adressen
A + cnt - 2 und B + cnt - 2 bewegt zu Adressen A + cnt - 1
und B + cnt - 1. Nachfolgend wird ein ähnlicher Vorgang wie
derholt. Schließlich werden Daten bei Adressen A und B be
wegt zu Adressen A + 1 und B + 1. Als nächstes werden im
Schritt 1305 die jüngsten Ermittlungsdaten in die Adressen
A und B eingeschrieben.
Als nächstes wird im Schritt 1306 der Wert des Zählers cnt
um 1 schrittweise erhöht. Durch das Obige wird der gesamte
Vorgang zum Speichern von Ermittlungsdaten des Innendrucks
des Ansaugkrümmers und der Drehzahl fertiggestellt.
Die Prozeduren in und nach dem Schritt 1302 werden nun er
läutert. Als erstes wird im Schritt 1302 eine Beurteilung
vorgenommen, ob ein Merker IMVB "1" ist oder nicht. Wenn
der Merker "1" ist, dann geht der Fluß über auf Schritt
1307. Wenn der Merker nicht "1" ist, dann geht der Fluß
über auf Schritt 1310. Im Schritt 1310 wird eine Variable
cnt0 ersetzt durch den Wert von (cnt - 1). Ferner wird im
Schritt 1311 der Zähler cnt auf 0 gelöscht, wobei die Pro
zedur fertiggestellt ist.
Im Schritt 1307 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der
Zähler cnt 0 ist oder nicht. Der Fluß geht auf den Schritt
1309 über, wenn der Zähler cnt 0 ist, und auf den Schritt
1308, wenn er nicht 0 ist.
Im Schritt 1308 werden Daten bei einer Adresse C + cnt - 1
bewegt zu einer Adresse C + cnt. Als nächstes werden Daten
bei einer Adresse C + cnt - 2 bewegt zu einer Adresse
C + cnt - 1. Nachfolgend wird ein ähnlicher Prozeß wieder
holt. Schließlich werden Daten einer Adresse C bewegt zu
einer Adresse C + 1. Als nächstes werden im Schritt 1309
die jüngsten Ermittlungsdaten der Wassertemperatur in die
Adresse C eingegeben.
Durch das Voranstehende ist die Erläuterung der Wirkungs
weise des Programms zum Speichern von Ermittlungs- bzw.
Meßdaten fertiggestellt.
Die Werte des Ansaugkrümmerdrucks, der Drehzahl und der
Wassertemperatur nach 10 × k (k = 0, 1, 2, . . .) (ms), vom
Beginn der Beschleunigung oder Verzögerung ausgehend, wer
den als Werte bei einer Adresse A + cnt0 - k, B + cnt0 - k
bzw. C + cnt0 - k bestimmt.
Eine Verstellung Δθth des Drosselklappen-Öffnungswinkels
und eine Zeit t1, innerhalb welcher der Motor sich im
anfangs beschleunigten oder verzögerten Zustand befindet,
kann bestimmt werden durch das Programm, das in Fig. 10
gezeigt ist.
Als nächstes wird eine Erläuterung von dem Betrieb eines
Programms vorgenommen, um das Ausmaß Δγ des mageren oder
fetten Zustandes des Luft-/Treibstoffverhältnisses im be
schleunigten oder verzögerten Zustand zu bestimmen, eine
Zeitdifferenz t2 von dem Zeitpunkt der Fertigstellung des
anfangs beschleunigten oder verzögerten Zustands bis zu
einer vorbestimmten Zeit, bei welcher das Luft-/Treibstoff
verhältnis von einem angestrebten Wert abweicht, eine Zeit
t3 vom Eintritt in den beschleunigten oder verzögerten
Zustand bis zum Beginn des Luft-/Treibstoffverhältnisses,
mager oder fett zu werden, eine Zeit t4, innerhalb welcher
das Luft-/Treibstoffverhältnis sich im mageren oder fetten
Zustand befindet, und eine Zeit t5, in welcher die beiden
Variablen Pm und N sich alle in einem monoton zunehmenden
oder abnehmenden Zustand im beschleunigten oder verzögerten
Zustand befinden. Die Erläuterung wird auf der Grundlage
der Fig. 20 bis 23 vorgenommen.
Als erstes wird im Schritt 1600 eine Beurteilung vorgenom
men, ob der Merker IMAF "1" ist oder nicht. Wenn der Merker
"1" ist, dann geht der Fluß auf Stufe 1601 über.
Als nächstes wird im Schritt 1601 eine Beurteilung vorge
nommen, ob der Merker INAF "0" ist oder nicht. Der Fluß
geht weiter auf Schritt 1602, wenn der Merker "0" ist, und
auf Schritt 16071, wenn der Merker nicht "0" ist.
Im Schritt 1602 wird die Beurteilung vorgenommen, ob die
Berechnung der Variablen t5 fertiggestellt ist oder nicht,
und zwar unter Bezugnahme auf einen Merker ICAL5. Wenn der
Wert des Merkers "1" ist, dann wird angezeigt, daß die
Berechnung fertiggestellt ist. In diesem Fall werden die
Prozeduren in und nach dem Schritt 16071 durchgeführt. Wenn
der Wert des Merkers ICAL5 "0" ist, dann wird angezeigt,
daß die Berechnung gerade durchgeführt wird. In diesem Fall
werden die Prozeduren in und nach dem Schritt 1603 durchge
führt. Der Anfangswert des Merkers ICAL5 ist 0.
Im Schritt 1603 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der
Motor in einen beschleunigten Zustand oder einen verzöger
ten Zustand überführt wurde, und zwar unter Bezugnahme auf
einen Merker IFRG. Wenn der Wert des Merkers IFRG "0" ist,
dann wird angezeigt, daß der Motor in den beschleunigten
Zustand überführt wurde. Wenn der Merker "1" ist, dann wird
angezeigt, daß der Motor in den verzögerten Zustand über
führt wurde.
Der Fluß geht weiter auf Schritt 1604 in dem Fall des be
schleunigten Zustands und auf den Schritt 1605 im Fall des
verzögerten Zustands. Im Schritt 1604 wird eine Beurteilung
vorgenommen, ob der Innendruck Pm des Ansaugkrümmers und
die Drehzahl N sich in einem monoton zunehmenden Zustand
befinden oder nicht. Die Beurteilung, daß Pm und N sich in
einem monoton zunehmenden Zustand zum gegenwärtigen Zeit
punkt i befinden, wird vorgenommen, wenn die folgenden Zu
ordnungen (69) und (70) erfüllt sind:
Pm(i) - Pm(i - 3) < 0 (69)
wobei Pm der Innendruck des Ansaugkrümmers und i eine Zeit
(ein einziger Zeitraum ist gleich 10 ms) ist, und
N(i) - N(i - 3) < 0 (70)
wobei N die Drehzahl und i eine Zeit ist (ein Zeitraum ist
gleich 10 ms).
Wenn der monoton zunehmende Zustand durch Beurteilung er
kannt ist, dann geht der Fluß auf Schritt 1608 über. Falls
dem nicht so ist, werden die Vorgänge in und nach dem
Schritt 1606 durchgeführt.
Im Schritt 1605 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der
Innendruck Pm des Ansaugkrümmers und die Drehzahl N sich in
einem monoton abnehmenden Zustand befinden. Die Beurtei
lung, daß Pm und N sich in einem monoton abnehmenden Zu
stand zum gegenwärtigen Zeitpunkt i befinden, wird vorge
nommen, wenn die folgenden Zuordnungen (71) und (72) er
füllt sind:
Pm(i) - Pm(i - 3) < 0 (71)
wobei Pm der Innendruck des Ansaugkrümmers und i eine Zeit
ist (ein Zeitraum ist gleich 10 ms), und
N(i) - N(i - 3) < 0 (72)
wobei N die Drehzahl und i eine Zeit ist (ein Zeitraum ist
gleich 10 ms).
Wenn der monoton abnehmende Zustand durch Beurteilung er
kannt ist, wird die Prozedur des Schritts 1608 durchge
führt. Wenn dem nicht so ist, werden die Prozeduren in und
nach dem Schritt 1606 durchgeführt.
Im Schritt 1608 wird der Wert der Variablen tcnt5 entspre
chend t5 um einen Schritt von 1 erhöht. Der Anfangswert
dieser Variablen ist 0.
Im 12303 00070 552 001000280000000200012000285911219200040 0002004213425 00004 12184 Schritt 1606 wird infolge der Beurteilung, daß der mono
ton zunehmende oder abnehmende Zustand beendet wurde, eine
Variable t5 aus der obigen Variablen tcnt5 durch die fol
gende Gleichung errechnet:
t5 = Δt.tcnt5 (73)
Hierbei ist Δt die Periode der Ausführung des in Betracht
gezogenen Programms.
Im Schritt 1607 wird ein Merker ICAL5, der die Fertigstel
lung der Errechnung der Variablen t5 bezeichnet, auf "1"
eingestellt. Als nächstes wird im Schritt 16071 die Beur
teilung vorgenommen, ob ein Merker IMAFO "0" ist oder
nicht. Wenn dieser Merker "0" ist, dann wird ein Zeitzähler
tcnt2 entsprechend einer Variablen t2 um einen Schritt 1
infolge der Beurteilung weitergeschaltet, daß der beschleu
nigte oder verzögerte Zustand fertiggestellt wurde (Schritt
16072). Der Anfangswert der Variablen t2 ist 0.
Als nächstes wird im Schritt 1609 die Beurteilung vorgenom
men, ob die Berechnung einer Variablen t3 fertiggestellt
wurde oder nicht, und zwar unter Bezugnahme auf einen Mer
ker ICAL3. Wenn der Merker "1" ist, dann wird angezeigt,
daß die Berechnung fertiggestellt wurde. Ist der Merker
"0", dann wird angezeigt, daß die Berechnung gerade durch
geführt wird. Der Anfangswert dieses Merkers ist "0".
Im Schritt 1610 wird die Beurteilung, ob das Luft-/Treib
stoffverhältnis begonnen hat, mager oder fett zu werden,
auf der Grundlage der folgenden Zuordnung vorgenommen:
14,7 - A/F0 < A/F < 14,7 + A/F0 (74)
wobei A/F ein Meßwert des Luft-/Treibstoffverhältnisses und
A/F0 eine positive Konstante ist.
Wenn der Zuordnung (74) entsprochen wird, dann geht der
Fluß auf eine Prozedur des Schritts 1611 infolge der Beur
teilung über, daß das Luft-/Treibstoffverhältnis noch nicht
begonnen hat, mager oder fett zu werden. Ist der Zuordnung
(74) entsprochen, dann werden die Prozeduren in und nach
dem Schritt 1614 durchgeführt. Im Schritt 1611 wird eine
Variable tcnt3 entsprechend t3 um einen Schritt 1 weiterge
schaltet.
Im Schritt 16120 wird ein Zeitbereich bestimmt, über den
sich ein Fehler in der Regelung des Luft-/Treibstoffver
hältnisses erstreckt. Zu diesem Zweck wird eine Tabelle,
die in Fig. 12B gezeigt ist, mittels der Drehzahl N und der
Luftmenge Qa abgesucht, um eine Variable Tmax zu bestimmen,
die die Zeiterstreckung bezeichnet, über welche sich der
Luft-/Treibstoffverhältnis-Regelfehler nach Fertigstellung
der Beschleunigung oder Verzögerung erstreckt. Die Tabel
lendaten werden durch eine Methode erhalten, die in Fig.
12A gezeigt ist, d. h. durch Messen des Ansprechens des
Luft-/Treibstoffverhältnisses, wenn die Lufteinspritzmenge
stufenweise geändert wird, während verschiedenartige Motor
beriebsbedingungen konstantgehalten werden, und durch Be
stimmen von Tmax als Zeit von der stufenweisen Änderung bis
zur Fertigstellung des Ansprechens. Diese Messung wird für
verschiedenartige Drehzahlen und Luftmengen durchgeführt.
Als nächstes wird im Schritt 1612 eine Beurteilung vorge
nommen, ob eine Variable tcnt2 der Zuordnung (43) ent
spricht oder nicht.
Wenn die Zuordnung (43) erfüllt wird, dann werden die Pro
zeduren in und nach dem Schritt 1613 infolge der Beurtei
lung durchgeführt, daß keine Änderung im Luft-/Treibstoff
verhältnis in dem anfangs beschleunigten oder verzögerten
Zustand stattgefunden hat. Im Schritt 1613 wird Δγ auf 0
festgesetzt. Nachfolgend geht der Fluß auf den Schritt 1633
über. Die Prozeduren in und nach dem Schritt 1633 werden
später erwähnt.
Im Schritt 1614 wird ein Merker ICAL3, der die Fertigstel
lung der Berechnung von t3 bezeichnet, auf "1" festgesetzt.
Der Anfangswert des Merkers ICAL3 ist Null.
Als nächstes wird im Schritt 1615 die Variable t3 durch die
folgende Gleichung bestimmt:
t3 = Δt.tcnt3 (75)
wobei Δt der Zeitraum der Durchführung des in Betracht ge
zogenen Programms ist.
Als nächstes wird im Schritt 1616 der Wert einer Variablen
tcnt4 entsprechend t4 um einen Schritt 1 erhöht. Der An
fangswert der Variablen tcnt4 ist "0".
Im Schritt 1617 wird eine Bestätigung vorgenommen, ob der
Meßwert A/F des Luft-/Treibstoffverhältnisses gleich ist
oder größer als ein theoretisches Luft-/Treibstoffverhält
nis von 14,7 oder nicht. Wenn A/F gleich oder größer ist
als das theoretische Luft-/Treibstoffverhältnis, dann wer
den die Prozeduren in und nach dem Schritt 1618 durchge
führt. Wenn dies nicht der Fall ist, werden die Prozeduren
in und nach dem Schritt 1619 durchgeführt.
Im Schritt 1618 wird eine Bestätigung vorgenommen, ob das
Luft-/Treibstoffverhältnis der folgenden Zuordnung genügt
oder nicht:
A/F(i) - A/Fm < 0 (76)
wobei i eine Zeit ist (ein Zeitraum ist gleich 10 ms). Der
Fluß geht über auf den Schritt 1620, wenn die Zuordnung
(76) erfüllt ist, und auf Schritt 1622, wenn die Zuordnung
(76) nicht erfüllt ist.
Im Schritt 1620 wird eine Variable A/Fm ersetzt durch
A/F(i). Die vorangehenden Prozeduren bedeuten, daß die
Variable A/Fm ersetzt wird durch das Maximum des Meßwerts
des Luft-/Treibstoffverhältnisses. Der Anfangswert der
Variablen A/Fm ist 14,7.
Im Schritt 1619 wird eine Bestätigung vorgenommen, ob das
Luft-/Treibstoffverhältnis der folgenden Zuordnung genügt
oder nicht:
A/F(i) - A/Fm < 0 (77)
wobei i eine Zeit ist (ein Zeitraum ist gleich 10 ms). Der
Fluß geht weiter auf den Schritt 1620, wenn die Zuordnung
(77) erfüllt ist, und auf Schritt 1622, wenn die Zuordnung
(77) nicht erfüllt ist. Die obigen Prozeduren in und nach
dem Schritt 1619 bedeuten, daß die Variable A/Fm ersetzt
wird durch das Minimum des Meßwertes des Luft-/Treibstoff
verhältnisses.
Als nächstes wird im Schritt 1622 das Ausmaß Δγ des mageren
oder fetten Zustandes des Luft-/Treibstoffverhältnisses
durch die folgende Gleichung errechnet:
Δγ = kh.(A/Fm - 14,7) (78)
wobei kh eine positive Konstante ist.
Als nächstes wird im Schritt 1624 eine Beurteilung vorge
nommen, ob ein Merker ICAL2 "1" ist oder nicht. Wenn der
Merker "1" ist, dann geht der Fluß weiter auf Schritt 1631
infolge der Beurteilung, daß die Errechnung der Variablen
t2 fertiggestellt ist. Der Anfangswert des Merkers ICAL2
ist 0. Als nächstes wird im Schritt 1625 die Beurteilung
vorgenommen, ob das Luft-/Treibstoffverhältnis A/F größer
ist als 14,7 oder nicht. Der Fluß geht auf Schritt 1626
über, wenn A/F größer ist als 14,7, und auf Schritt 1627,
wenn es nicht größer ist als 14,7.
Im Schritt 1626 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob das
Luft-/Treibstoffverhältnis A/F der folgenden Zuordnung
genügt oder nicht:
A/F(i) - A/F(i - 3) < 0 (79)
wobei i eine Zeit ist (ein Zeitraum ist gleich dem Zeitraum
der Probenahme des Luft-/Treibstoffverhältnisses). Der Fluß
geht weiter auf den Schritt 1628, wenn die Zuordnung (79)
erfüllt ist, und auf Schritt 1631, wenn sie nicht erfüllt
ist.
Im Schritt 1627 wird die Beurteilung vorgenommen, ob das
Luft-/Treibstoffverhältnis der folgenden Zuordnung genügt
oder nicht:
A/F(i) - A/F(i - 3) < 0 (80)
wobei i eine Zeit ist (ein Zeitraum ist gleich dem Zeitraum
der Probenahme des Luft-/Treibstoffverhältnisses). Der Fluß
geht auf Schritt 1628 über, wenn der Zuordnung (80) genügt
ist, und auf Schritt 1631, wenn ihr nicht genügt ist.
Im Schritt 1628 wird die Variable t2 in Übereinstimmung mit
der folgenden Gleichung errechnet:
t2 = Δt.tcnt2 (81).
Als nächstes wird im Schritt 1629 "1" in den Merker ICAL2
eingesetzt. Als nächstes wird im Schritt 1631 die Beurteilung
vorgenommen, ob der folgenden Zuordnung genüge gelei
stet ist oder nicht:
14,7 - A/F1 < A/F < 14,7 + A/F1 (82)
wobei A/F der Meßwert des Luft-/Treibstoffverhältnisses und
A/F1 eine positive Konstante ist.
Wenn der Zuordnung (82) entsprochen wird, dann werden die
Prozeduren in und nach dem Schritt 1632 durchgeführt. Wenn
dem nicht so ist, wird die Prozedur beendet.
Im Schritt 1632 wird die Variable t4 durch die folgende
Gleichung errechnet:
t4 = Δt.tcnt4 (83).
Als nächstes wird im Schritt 1633 der Merker ICAL2 auf "0"
geändert. Als nächstes wird im Schritt 1634 der Merker
ICAL3 auf "0" geändert. Als nächstes wird im Schritt 1635
der Merker ICAL5 auf "0" geändert. Als nächstes wird im
Schritt 1636 der Merker IMAF auf "0" geändert. In und nach
dem Schritt 1637 werden die Variablen tcnt2, tcnt3, tcnt4
und tcnt5 alle auf 0 geschaltet, und A/Fm wird durch 14,7
ersetzt, wobei die gesamte Prozedur fertiggestellt ist.
Das Voranstehende ist eine prozeßgekoppelte Parameter-
Anpassungsmethode (On-Line-Methode). Die vorliegende Erfin
dung ist auch bei einer indirekt gekoppelten (Off-Line-)-
Parameter-Anpassung anwendbar.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, weil die
Parameter eines Treibstoff-Regelsystems automatisch einge
setzt werden, die Anzahl von Schritten zum Entwickeln eines
Systems in hohem Umfang zu verringern. Es ist auch möglich,
die Leistungsfähigkeit einer Luft-/Treibstoffverhältnis-
Regelung mit einer Anpaßfähigkeit an zeitliche Änderungen
eines Motors sicherzustellen.
Die Erfindung betrifft ein lernendes Regelverfahren für ein
elektronisches Motor-Regelsystem, bei dem eine Variable,
die die Anhaftung eingespritzten Treibstoffs an einer Wand
fläche eines Ansaugkrümmers, die Verdampfung des anhaften
den Treibstoffs oder das Abfließen des Treibstoffs zu einem
Zylinder betrifft, bestimmt wird auf der Grundlage eines
ermittelten Wertes des Betriebszustandes des Motors in
Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Zuordnungsausdruck
und die Menge der Treibstoffeinspritzung auf der Grundlage
des bestimmten Wertes der Variablen so gesteuert bzw. gere
gelt wird, daß ein angestrebtes Luft-/Treibstoffverhältnis
realisiert wird; das Verfahren umfaßt die Schritte, das
Ausmaß der Abweichung eines Luft-/Treibstoffverhältnisses
vom angestrebten Wert zu bestimmen, nachdem der Motor von
einem stationären Betriebszustand in einen instationären
Betriebszustand überführt wurde, einen Bereich zu bestim
men, in dem der ermittelte Wert des Motor-Betriebszustandes
als Grundlage der Bestimmung der Variablen sich infolge des
Auftretens eines Steuerfehlers in der Treibstoff-Einspritz
menge geändert hat, der die Abweichung des Luft-/Treib
stoffverhältnisses vom angestrebten Wert verursacht, und
eine entsprechende Zuordnung zwischen dem Motor-Betriebs
zustand und der Variablen im bestimmten Bereich der Ände
rung auf der Grundlage mindestens des Ausmaßes der Abwei
chung des Luft-/Treibstoffverhältnisses vom angestrebten
Wert durch Verwendung einer auf einer Vorschrift beruhenden
Inferenz zu korrigieren.
Claims (13)
1. Regelverfahren für eine elektronische Motorregelung,
wobei
- 1. Motorzustandsgrößen erfaßt werden, die den Betriebs zustand des Motors angeben,
- 2. aus den Motorzustandsgrößen ein Anhaftungswert, der das Maß der Anhaftung von eingespritztem Treibstoff an der Wand des Ansaugrohrs angibt, und ein Verdampfungswert, der das Maß der Mitnahme von im Ansaugrohr haftendem Treibstoff in den oder die Zylinder angibt, berechnet werden,
- 3. aus den Motorzustandsgrößen ein Sollwert für das Luft/ Treibstoff-Verhältnis bestimmt wird, und
- 4. die Treibstoff-Einspritzmenge aufgrund des Anhaftungs- und des Verdampfungswertes so gesteuert wird, daß der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses in Überein stimmung mit dem Sollwert gebracht wird,
- a) die Abweichung zwischen Ist- und Sollwert des Luft/ Treibstoff-Verhältnisses bestimmt wird,
- b) aufgrund dieser Abweichung ein erster Korrekturfaktor
für den Anhaftungswert durch regelbezogene Inferenz
berechnet wird, wobei diese Inferenz folgende Regeln
umfaßt:
im Beschleunigungszustand wird der erste Korrektur faktor so geändert, daß der Anhaftungswert dann, wenn der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert übersteigt, größer, und dann, wenn der Ist wert den Sollwert unterschreitet, kleiner wird, während
im Verzögerungszustand der erste Korrekturfaktor so geändert wird, daß der Anhaftungswert dann, wenn der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Soll wert übersteigt, kleiner, und dann, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet, größer wird, - c) der Anhaftungswert entsprechend dem ersten Korrektur faktor korrigiert wird, und
- d) die Treibstoff-Einspritzmenge entsprechend dem korri gierten Anhaftungswert und dem Verdampfungswert neu bestimmt und geregelt wird.
2. Regelverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
- a) aufgrund der Abweichung zwischen Ist- und Sollwert des
Luft/Treibstoff-Verhältnisses ein zweiter Korrektur
faktor für den Verdampfungswert durch regelbezogene
Inferenz berechnet wird, wobei diese Inferenz folgende
Regeln umfaßt:
im Beschleunigungszustand wird der zweite Korrektur faktor so geändert, daß der Verdampfungswert dann, wenn der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert übersteigt, kleiner, und dann, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet, größer wird, während
im Verzögerungszustand der zweite Korrekturfaktor so geändert wird, daß der Verdampfungswert dann, wenn der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert übersteigt, größer, und dann, wenn der Ist wert den Sollwert unterschreitet, kleiner wird, - b) der Verdampfungswert entsprechend dem zweiten Korrektur faktor korrigiert wird, und
- c) die Treibstoff-Einspritzmenge auch entsprechend dem kor rigierten Verdampfungswert neu bestimmt und geregelt wird.
3. Regelverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zeitliche Differenz zwischen dem Ende des Beschleuni
gungs- bzw. Verzögerungszustands und dem Zeitpunkt, zu dem
der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses vom Sollwert
abweicht, als Eingabeinformation für die Inferenz dient und
das Verhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Korrektur
faktor entsprechend dieser Differenz geändert wird.
4. Regelverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Korrekturfaktor entsprechend der
Abweichung zwischen Ist- und Sollwert des Luft/Treibstoff-
Verhältnisses geändert wird.
5. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Korrekturfaktor ent
sprechend der Abweichung zwischen Ist- und Sollwert des
Luft/Treibstoff-Verhältnisses geändert wird.
6. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung zwischen Ist- und
Sollwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses aufgrund des
innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erreichten Maximal-
oder Minimalwertes eines aus dem Ausgangssignal einer Sauer
stoffsonde gewonnenen Korrekturfaktors für die Treibstoff-
Einspritzmenge bestimmt wird.
7. Regelverfahren für eine elektronische Motorregelung,
wobei
- 1. Motorzustandsgrößen erfaßt werden, die den Betriebs zustand des Motors angeben,
- 2. aus den Motorzustandsgrößen ein Anhaftungswert, der das Maß der Anhaftung von eingespritztem Treibstoff an der Wand des Ansaugrohrs angibt, und ein Verdampfungswert, der das Maß der Mitnahme von im Ansaugrohr haftendem Treibstoff in den oder die Zylinder angibt, berechnet werden,
- 3. aus den Motorzustandsgrößen ein Sollwert für das Luft/ Treibstoff-Verhältnis bestimmt wird, und
- 4. die Treibstoff-Einspritzmenge aufgrund des Anhaftungs- und des Verdampfungswertes so gesteuert wird, daß der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses in Überein stimmung mit dem Sollwert gebracht wird,
- a) die Abweichung zwischen Ist- und Sollwert des Luft/ Treibstoff-Verhältnisses bestimmt wird,
- b) bei einem in der Regelung der Treibstoff-Einspritzmenge auftretenden Fehler, bei dem der Istwert des Luft/ Treibstoff-Verhältnisses vom Sollwert abweicht, ein Änderungsbereich für die zur Berechnung des Anhaftungs- und des Verdampfungswertes verwendeten Motorzustandsgrö ßen bestimmt wird, und
- c) die Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors
und den Anhaftungs- und Verdampfungswerten durch regel
bezogene Inferenz innerhalb des Änderungsbereichs korri
giert wird, wobei diese Inferenz folgende Regeln umfaßt:
im Beschleunigungszustand wird der Anhaftungswert innerhalb des Änderungsbereichs dann, wenn der Ist wert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert übersteigt, erhöht, und dann, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet, verringert, während
im Verzögerungszustand der Anhaftungswert innerhalb des Änderungsbereichs dann, wenn der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert über steigt, verringert, und dann, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet, erhöht wird.
8. Regelverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Inferenz folgende weitere Regeln umfaßt:
im Beschleunigungszustand wird der Verdampfungswert innerhalb des Änderungsbereichs dann, wenn der Ist wert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert übersteigt, verringert, und dann, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet, erhöht, während
im Verzögerungszustand der Verdampfungswert innerhalb des Änderungsbereichs dann, wenn der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert über steigt, erhöht, und dann, wenn der Istwert den Soll wert unterschreitet, verringert wird.
im Beschleunigungszustand wird der Verdampfungswert innerhalb des Änderungsbereichs dann, wenn der Ist wert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert übersteigt, verringert, und dann, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet, erhöht, während
im Verzögerungszustand der Verdampfungswert innerhalb des Änderungsbereichs dann, wenn der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses den Sollwert über steigt, erhöht, und dann, wenn der Istwert den Soll wert unterschreitet, verringert wird.
9. Regelverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die zeitliche Differenz zwischen dem Ende des Beschleuni
gungs- bzw. Verzögerungszustands und dem Zeitpunkt, zu dem
der Istwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses vom Sollwert
abweicht, als Eingabeinformation für die Inferenz dient und
das Verhältnis zwischen der Änderung des Anhaftungswertes und
derjenigen des Verdampfungswertes entsprechend dieser Diffe
renz geändert wird.
10. Regelverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Erhöhung bzw. Verringerung des Verdamp
fungswertes entsprechend der Abweichung zwischen Ist- und
Sollwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses geändert wird.
11. Regelverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung bzw. Verringerung
des Anhaftungswertes entsprechend der Abweichung zwischen
Ist- und Sollwert des Luft/Treibstoff-Verhältnisses geändert
wird.
12. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Eingabeinformation für die
Inferenz mindestens eine der folgenden Größen dient:
die zeitliche Dauer des Beschleunigungs- bzw. Verzöge rungszustands,
die Verstellung der Drosselklappe,
Luftmenge oder Druck im Ansaugrohr.
die zeitliche Dauer des Beschleunigungs- bzw. Verzöge rungszustands,
die Verstellung der Drosselklappe,
Luftmenge oder Druck im Ansaugrohr.
13. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß es mit Fuzzy-Inferenz arbeitet.
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