DE4322361A1

DE4322361A1 - Steuersystem zur Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4322361A1
Application number: DE4322361A
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Yamashita; Kenji Ikuta; Shigenori Isomura
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2013-07-06
Also published as: DE4322361B4; US5487270A

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem für eine mit inne rer Verbrennung arbeitende Maschine bzw. Brennkraftmaschine und insbesondere auf ein Steuersystem für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, bei dem eine Luft/Brennstoff- Verhältnis-Rückkopplungssteuerung bzw. -regelung auf der Grundlage von Ausgangssignalen von einem Paar von Sensoren stattfindet, die stromaufseitig und stromabseitig eines ka talytischen Konverters bzw. eines Katalysators in einem Ab gaskanal zur Überwachung des durch diesen hindurchströmen den Abgases angeordnet sind, um jeweils die Luft/Brennstoff-Verhältnisse eines Luft/Brennstoff-Gemi sches, durch das das überwachte Abgas hervorgerufen wurde, zu erfassen.

Im folgenden wird der Ausdruck "Luft/Brennstoff-Ver hältnis" nicht lediglich im Sinne eines "Luft/Brennstoff- Verhältnisses eines Luft/Brennstoff-Gemisches, das der Ma schine zuzuführen ist", verstanden, sondern besitzt auch andere Bedeutungen, soweit der Kontext dies erlaubt bzw. sich dieses aus dem Kontext erschließt. Beispielsweise be deutet der Ausdruck "Luft/Brennstoff-Verhältnis" auch "ein Luft/Brennstoff-Verhältnis, das den Zustand des überwachten Abgases anzeigt oder mit diesem in Beziehung steht", oder "einen umgewandelten Wert eines Luft/Brennstoff-Verhältnis ses", jeweils in Abhängigkeit vom Kontext.

In der japanischen (ungeprüften) Patentanmeldungsveröf fentlichung Nr. 2-238 147 ist ein Luft/Brennstoff-Verhält nis-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine beschrieben, die mit den beiden vorstehend beschriebenen Sensoren ausge stattet ist.

Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen System sind Sauerstoffkonzentrationssensoren (im folgenden als "O₂-Sensoren" bezeichnet) jeweils stromauf und stromab ei nes katalytischen Wandlers bzw. Katalysators angeordnet. Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm eines Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis und eine Ausgangs spannung VOX2 des stromab befindlichen O₂-Sensors, die bei diesem herkömmlichen System gewonnen werden. Genauer gesagt wird hierbei der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis dann, wenn auf der Grundlage der Ausgangsspannung des stromauf befindlichen O₂-Sensors be stimmt wird, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis ses zur angereicherten oder abgemagerten Seite abweicht oder schwankt, um einen vorbestimmten integralen Betrag bzw. eine vorbestimmte integrale Größe KIR oder KIL in ei ner Richtung korrigiert, die entgegengesetzt zu derjenigen der Abweichung ist. Weiterhin wird dann, wenn das über wachte Luft/Brennstoff-Verhältnis über das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis hinaus von der angereicherten zur abgemagerten Seite oder von der abgemagerten zur ange reicherten Seite invertiert wird bzw. wandert, der Korrek turkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis in überspringender bzw. stufenförmiger Weise um einen Über springungsbetrag bzw. einen Stufenbetrag RSR oder RSL, der auf einen größeren Wert als die integrale Größe KIR oder KIL festgelegt ist, in einer Richtung entgegengesetzt der jenigen der Abweichung korrigiert, um das aktuelle Luft/Brennstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis konvergieren zu lassen bzw. zu bringen. Weiterhin wird der Stufenbetrag RSR oder RSL dann, wenn die Ausgangsspannung VOX2 des stromab befindlichen O₂- Sensors in großem Ausmaß über einen voreingestellten Grenz wert VRL für die angereicherte Seite oder einen voreinge stellten Grenzwert VLL für die abgemagerte Seite hinaus schwankt, derart vergrößert, daß der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis stark korrigiert wird, um die Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses so rasch wie möglich zu beenden.

In der japanischen (ungeprüften) Patentanmeldungsveröf fentlichung 3-185 244 oder der hierzu entsprechenden US-PS 5 090 199 ist ein weiteres Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steu ersystem für eine Brennkraftmaschine des mit zwei Sensoren arbeitenden Types beschrieben. Bei dem dort offenbarten Sy stem ist ein Luft/Brennstoff-Verhältnissensor stromauf ei nes katalytischen Wandlers bzw. Katalysators angeordnet, während ein O₂-Sensor stromab des katalytischen Wandlers angeordnet ist. Fig. 53 zeigt ein Zeitdiagramm einer Aus gangsspannung VOX2 des O₂-Sensors und eines Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG, die bei diesem her kömmlichen System erhalten werden. Wenn hierbei auf der Grundlage der Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors erfaßt wird, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases bezüg lich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses zur angereicherten oder zur abgemagerten Seite abweicht, wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG mit konstanter Geschwindigkeit durch einen voreingestellten integralen Be trag λIR für die Anreicherung oder einen voreingestellten integralen Betrag λIL für die Abmagerung in einer Richtung korrigiert, die entgegengesetzt zu derjenigen der Abwei chung ist. Nachfolgend wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis mit einer gegebenen Er neuerungsgeschwindigkeit auf der Grundlage eines Differen tials oder einer Abweichung zwischen dem korrigierten Luft/Brennstoff-Sollverhältnis und dem durch den Luft/Brennstoff-Verhältnissensor überwachten aktuellen Luft/Brennstoff-Verhältnis berechnet, um das aktuelle Luft/Brennstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis zu bringen.

Jedoch besitzen die vorstehend beschriebenen herkömmli chen Systeme die nachstehend erläuterten Nachteile:
Bei dem zuvor beschriebenen System gemäß Fig. 52 wird der Stufenbetrag RSR oder RSL, der mit einer durch die Aus gangsspannung des stromauf befindlichen O₂-Sensors bestimm ten Zeitgabe eingesetzt wird, auf der Grundlage der Aus gangsspannung VOX2 des stromab befindlichen O₂-Sensors er höht oder verringert. Demgemäß schlägt sich die durch die Ausgangsspannung des stromab befindlichen O₂-Sensors be wirkte Korrektur des Stufenbetrags RSR oder RSL lediglich dann auf den Korrekturfaktor FAF für das Luft/Brennstoff- Verhältnis durch, wenn das durch den stromauf befindlichen O₂-Sensor überwachte Luft/Brennstoff-Verhältnis das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis überquert, d. h. zu einem Zeitpunkt bzw. mit einer Zeitgabe, bei dem bzw. der der Stufenbetrag RSR oder RSL eingesetzt wird. Wenn an genommen wird, daß der stromab befindliche O₂-Sensor er faßt, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis den Grenzwert VRL für die angereicherte Seite zu einem Zeitpunkt A in Fig. 52 überschreitet, wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis als Ergebnis tatsächlich erst zu einem stark verzögerten Zeitpunkt B durch den erhöhten Stu fenbetrag RSL für die Abmagerung korrigiert. Diese Korrek turverzögerung tendiert zur Hervorrufung einer übermäßigen Korrektur, so daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis periodisch zwischen der angereicherten und der abgemagerten Seite schwankt, was dazu führt, daß die Einbringung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis nicht wirksam realisiert wird. Hieraus ergibt sich eine alternierende Emission von CO und HC, und von NOx. Weiterhin tendiert diese Korrekturverzöge rung dazu, eine Sättigung des katalytischen Wandlers her vorzurufen, so daß der katalytische Wandler CO und HC, oder NOx emittiert.

Andererseits wird bei dem System gemäß Fig. 53 der Kor rekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis mit einer gegebenen Erneuerungsgeschwindigkeit auf der Grundlage der Abweichung des durch den Luft/Brennstoff-Ver hältnis-Sensor überwachten aktuellen Luft/Brennstoff-Ver hältnisses in Relation zu dem auf der Grundlage der Aus gangsspannung VOX2 des O₂-Sensors korrigierten Luft/Brennstoff-Sollverhältnis berechnet, so daß sich der integrale Betrag λIR für die Anreicherung oder der inte grale Betrag λIL für die Abmagerung unmittelbar auf den Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhält nis durchschlägt. Da jedoch eine Brennkraftmaschine mit ei nem Drei-Wege-Katalysator ein System ist, das grundsätzlich eine große Verzögerung besitzt, ist das Luft/Brennstoff- Verhältnis stromauf des katalytischen Wandlers dann, wenn die Inversion bzw. die Umkehrung vom angereicherten zum ab gemagerten Zustand bzw. umgekehrt auf der Grundlage der Ausgangsspannung VOX2 des stromab befindlichen O₂-Sensors erfaßt wird, bereits stark vom stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis in Richtung zur angereicherten oder abgemagerten Seite abgewichen. Demgemäß kann die fein fühlige, durch den jeweils auf einen sehr kleinen Wert ein gestellten integralen Betrag λIR für die Anreicherung oder den integralen Betrag λIL für die Abmagerung bewirkte Kor rektur kein wirksames Luft/Brennstoff-Sollverhältnis zur raschen Einbringung des tatsächlichen Luft/Brennstoff-Ver hältnisses auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Ver hältnis bereitstellen. Als Ergebnis tritt wie beim herkömm lichen System gemäß Fig. 52 eine Korrekturverzögerung auf, so daß die Einbringung auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis nicht realisiert wird, was zur alternierenden Emission von CO und HC, bzw. von NOx führt. Weiterhin tendiert diese Korrekturverzögerung auch zur Her vorrufung einer Sättigung des katalytischen Wandlers, so daß dasselbe Problem wie bei dem herkömmlichen System gemäß Fig. 52 auftritt.

Es ist daher eine Aufgabe vorliegender Erfindung, ein verbessertes Steuersystem zur Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, durch das einer oder mehrere der vorstehend angegebenen, den herkömmlichen Steuersystemen zur Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses anhaftenden Nachteile be seitigt werden können.

Um die vorstehend angegebene und weitere Aufgaben zu lösen, umfaßt ein Steuersystem zur Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine stromauf befindliche Erfassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff- Verhältnis, die stromauf eines katalytischen Wandlers in einem Abgaskanal der Maschine angeordnet ist und zum Erfas sen eines ersten Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines Luft/Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von dem stromauf des katalytischen Wandlers befindlichen Abgas dient; eine stromab befindliche Erfassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, die stromab des katalytischen Wandlers angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Luft/Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von dem durch den katalytischen Wandler hindurchgetretenen Abgas dient; eine Umkehrrichtungs-Be stimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Richtung der In version bzw. Umkehrung des zweiten Luft/Brennstoff-Verhält nisses, wenn sich das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis von der angereicherten zur abgemagerten Seite bzw. umgekehrt über ein bzw. bezüglich eines gegebenen Luft/Brennstoff- Verhältnisses umgekehrt hat; eine Einstelleinrichtung für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis, die zum Korregieren ei nes Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses in einer zur Richtung der Umkehrung, die durch die Umkehrrichtungs-Bestimmungs einrichtung ermittelt wurde, entgegengesetzten Richtung dient und das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis um einen gegebenen Überspringungsbetrag bzw. Stufenbetrag in überspringender bzw. stufenförmiger Weise korrigiert; und eine Ableitungs- bzw. Gewinnungseinrichtung für die Brennstoffeinspritz menge, die zur Ableitung bzw. Ermittlung einer Brennstof feinspritzmenge eines Brennstoffeinspritzventils mit einer gegebenen Erneuerungsgeschwindigkeit auf der Grundlage ei nes Differentials bzw. eines Unterschieds zwischen dem er sten Luft/Brennstoff-Verhältnis und dem Luft/Brennstoff- Sollverhältnis dient.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Steuersystem für das Luft/Brennstoff-Verhältnis für eine Brennkraftmaschine eine stromauf befindliche Er fassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, die stromauf eines katalytischen Wandlers in einem Abgaskanal der Maschine angeordnet ist und zum Erfassen eines ersten Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines Luft/Brennstoff-Gemi sches in Abhängigkeit von dem stromauf des katalytischen Wandlers befindlichen Abgas dient; eine stromab befindliche Erfassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, die stromab des katalytischen Wandlers angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Luft/Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von dem Abgas dient, das durch den katalytischen Wandler hindurchgelangt ist; eine Sättigungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Sättigung des katalytischen Wandlers und einer Rich tung der Sättigung auf der Grundlage des bzw. in Abhängig keit von dem zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnis; eine Ein stelleinrichtung für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis zum Korregieren eines Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses in ei ner zur Richtung der Sättigung entgegengesetzten Richtung dann, wenn die Sättigungsbestimmungseinrichtung die Sätti gung des katalytischen Wandlers erfaßt, wobei die Einstel leinrichtung für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis um einen gegeben Übersprin gungsbetrag bzw. Stufenbetrag in überspringender bzw. stu fenförmiger Weise korrigiert; und eine Ableitungs- bzw. Ge winnungseinrichtung oder Ermittlungseinrichtung für die Brennstoffeinspritzmenge zur Erfassung bzw. Bildung einer Brennstoffeinspritzmenge eines Brennstoffeinspritzventils mit einer gegebenen Erneuerungsgeschwindigkeit in Abhängig keit von einem Differential bzw. einem Unterschied zwischen dem ersten Luft/Brennstoff-Verhältnis und dem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Steuersystem für das Luft/Brennstoff-Verhältnis für eine Brennkraftmaschine eine stromauf befindliche Er fassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, die stromauf eines katalytischen Wandlers in einer Abgaspassage bzw. einem Abgaskanal der Maschine angeordnet ist und zum Erfassen eines ersten Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines Luft/Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von dem stromauf vom katalytischen Wandler befindlichen Abgas dient; eine stromab befindliche Erfassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, die stromab des katalytischen Wandlers angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Luft/Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von dem durch den katalytischen Wandler hindurchgetretenen Abgas dient; eine Sättigungsbestimmungs einrichtung zum Bestimmen einer Sättigung des katalytischen Wandlers und einer Richtung der Sättigung auf der Grundlage des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses; eine Ableitungs einrichtung bzw. Gewinnungs- oder Bildungseinrichtung für eine Adsorptionsmenge, die zum Erfassen oder Bilden eines Adsorptions-Sättigungsbetrags des katalytischen Wandlers dient; und eine Einstelleinrichtung für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis zur Einstellung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis dann, wenn durch die Sättigungs bestimmungseinrichtung bestimmt wird, daß keine Sättigung vorliegt, sowie zum kontinuierlichen Einstellen des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses auf einen Sollwert für eine Korrekturzeit, wenn durch die Sättigungsbestimmungs einrichtung das Vorliegen der Sättigung erfaßt wird, wobei der Sollwert und die Korrekturzeit der durch die Adsorptio nisbetrag-Erfassungseinrichtung bestimmten Adsorptions- Sättigungsgröße bzw. -menge entsprechen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Steuersystem für das Luft/Brennstoff-Verhältnis in einer Brennkraftmaschine eine stromauf befindliche Er fassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, die stromauf eines katalytischen Wandlers in einem Abgaskanal der Maschine angeordnet ist und zum Erfassen eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines Luft/Brennstoff-Gemi sches auf der Grundlage eines stromauf des katalytischen Wandlers befindlichen Abgases dient; eine stromab befindli che Erfassungseinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhält nis, die stromab des katalytischen Wandlers angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnis ses des Luft/Brennstoff-Gemisches auf der Basis des durch den katalytischen Wandler hindurchgelangten Abgases dient; eine Umkehrrichtung-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung bzw. Erfassung einer Richtung der Umkehrung bzw. Inversion des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses, wenn sich das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis über das bzw. bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses von der angereicherten zur abgemagerten Seite bzw. umgekehrt ver schiebt; eine Vergleichswert-Einstelleinrichtung zum Ein stellen eines Vergleichswerts auf einer Seite, die der Richtung der Umkehrung, wenn diese durch die Umkehrrich tung-Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, entgegengesetzt ist; und eine Ableitungs- bzw. Gewinnungseinrichtung für die Brennstoffeinspritzmenge, die zum Ableiten bzw. Ermit teln oder Gewinnen einer Brennstoffeinspritzmenge eines Brennstoffeinspritzventils auf der Grundlage eines Ver gleichs zwischen dem ersten Luft/Brennstoff-Verhältnis und dem Vergleichswert dient.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild des ge samten Aufbaus eines Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuer systems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Prinzips der Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhält nisses bei dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Gewinnungs- oder Bestimmungsroutine für die Brennstoffeinspritz menge in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbei spiel,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Routine zur Bestimmung, ob sich die Maschine im stationären Fahr- bzw. Antriebszustand oder in einem Übergangs-Fahr- bzw. Antriebszustand befindet, in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine in einem Festwertspeicher ROM vorab gespeicherte Karte bzw. Kennlinie zur Bestimmung einer Materialkonzentration auf der Basis eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Ausgangssignal eines Sensors für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, der stromauf eines Drei-We ge-Katalysators angeordnet ist, einer Adsorptionsmenge des Drei-Wege-Katalysators und eines Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses zeigt,

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm einer beim ersten Ausführungsbeispiel vorhandenen Steuerroutine für die Inversions-Überspringungssteuerung,

Fig. 8 ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Ausgangssignal eines O₂-Sensors, der stromab des Drei-Wege-Katalysators angeordnet ist, und dem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis während der Inversi onsüberspringungssteuerung gemäß Fig. 7 zeigt,

Fig. 9 eine vorab in dem Festwertspeicher ROM gespeicherte Kennlinie bzw. Tabelle zur Bestimmung eines Überspringungsbetrags bzw. Stufenbetrags aus der minimalen oder maximalen Adsorptionisgröße des Drei-We ge-Katalysators,

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm einer Spülungs- bzw. Freisetzungs-Steuerroutine gemäß dem ersten Aus führungsbeispiel,

Fig. 11 ein Ablaufdiagramm einer Lernbeginn- Bestimmungsroutine gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel,

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm einer Luft/Brennstoff-Verhältnis-Abweichungs-Steuerroutine in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 13 ein Ablaufdiagramm einer Sättigungs bestimmungsroutine in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 14 ein Ablaufdiagramm einer Adsorpti onsmenge-Bestimmungsroutine in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 15 ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen dem Ausgangssignal des O₂-Sensors und des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses während der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Abweichungssteuerung gemäß Fig. 12 zeigt,

Fig. 16 ein Ablaufdiagramm einer Umkehrungs überspringungs-Steuerroutine gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 17 ein Ablaufdiagramm einer Lernroutine für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis in Übereinstim mung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 18 ein Ablaufdiagramm einer Gewinnungs- bzw. Bestimmungseinrichtung für eine Brennstoffein spritzmenge in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel,

Fig. 19 eine erläuternde Darstellung, in der ein Beispiel des Einstellens von Maschinenbetriebsbe reichen gezeigt ist,

Fig. 20 ein Zeitdiagramm, in dem eine Bezie hung zwischen dem Ausgangssignal des Luft/Brennstoff- Verhältnissensors, einer Ansaugluftmenge, einem gelern ten Wert, einem Basissollwert für das Luft/Brennstoff- Verhältnis und dem Ausgangssignal des O₂-Sensors wäh rend der Inversionsüberspringungssteuerung gemäß Fig. 16 gezeigt ist,

Fig. 21 ein Ablaufdiagramm einer Inversions überspringungs-Steuerroutine in Übereinstimmung mit ei nem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung,

Fig. 22 eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen Reinigungsfaktoren des Drei-Wege-Ka talysators bezüglich CO, HC und NOx und dem Luft/Brennstoff-Verhältnis,

Fig. 23 eine vorab im Festwertspeicher ROM gespeicherte Karte bzw. Kennlinie zur Gewinnung eines Steuersollwerts in Abhängigkeit von einem Maschinenbe triebszustand,

Fig. 24 ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, ei nem Ansaugluftdruck und dem Steuersollwert zeigt,

Fig. 25 ein Ablaufdiagramm einer Einstellrouti ne für die Integral-/Überspringungs-Größe in Überein stimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung,

Fig. 26 eine in dem Festwertspeicher vorab gespeicherte Karte bzw. Beziehung zur Einstellung der Integralgröße in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge,

Fig. 27 eine im Festwertspeicher vorab ge speicherte Karte bzw. Beziehung zur Einstellung der Überspringungsgröße bzw. des Überspringungsbetrags auf der Grundlage der Ansaugluftmenge,

Fig. 28 ein Ablaufdiagramm einer Einstell routine für ein Luft/Brennstoff-Sollverhältnis in Über einstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 29 eine in dem Festwertspeicher vorab gespeicherte Karte bzw. Beziehung für die Einstellung eines Integralbetrags auf der Grundlage der Ausgangs spannung des O₂-Sensors,

Fig. 30 ein Ablaufdiagramm einer Routine zur Durchschnittswertbildung für die Ausgangsspannung des O₂-Sensors in Übereinstimmung mit einem sechsten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 31 ein Zeitdiagramm, das Einzelheiten der Abtastung der einem Abschnitt A in Fig. 35 entspre chenden Ausgangsspannung des O₂-Sensors zeigt,

Fig. 32 bis 34 ein Ablaufdiagramm einer Sät tigungsüberspringungs-Steuerroutine in Übereinstimmung mit dem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 35 ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen der Ausgangsspannung des O₂-Sensors und des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses während der Sätti gungsüberspringungssteuerung gemäß den Fig. 32 bis 34 zeigt,

Fig. 36 bis 38 ein Ablaufdiagramm einer Sät tigungsüberspringungs-Steuerroutine in Übereinstimmung mit einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 39 ein Zeitdiagramm, in dem eine Bezie hung zwischen der Ausgangsspannung des O₂-Sensors und des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses während der Sät tigungsüberspringungssteuerung gemäß den Fig. 36 bis 38 gezeigt ist,

Fig. 40 eine in dem Festwertspeicher vorab gespeicherte Karte bzw. Kennlinie zur Ermittlung einer Materialkonzentration auf der Grundlage des Luft/Brennstoff-Verhältnisses,

Fig. 41 ein Ablaufdiagramm einer Bestim mungs- oder Erfassungsroutine für die Brennstoffein spritzungsmenge in Übereinstimmung mit einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 42 ein Ablaufdiagramm einer Vergleichs spannung-Einstellroutine in Übereinstimmung mit dem achten Ausführungsbeispiel,

Fig. 43 ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen der Ausgangsspannung des stromab befindlichen O₂-Sensors, einer Ausgangsspannung eines stromauf be findlichen O₂-Sensors, der Vergleichsspannung und einem Korrekturkoeffizienten für das Luft/Brennstoff-Verhält nis beim achten Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 44 und 45 ein Ablaufdiagramm einer Ver gleichsspannungs-Einstellroutine in Übereinstimmung mit einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung,

Fig. 46 ein Ablaufdiagramm einer Vergleichs spannungs-Lernroutine in Übereinstimmung mit dem neun ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 47 eine vorab in dem Festwertspeicher gespeicherte Karte bzw. Kennlinie zur Bestimmung des Integralbetrags und des Überspringungsbetrags auf der Grundlage eines verschlechterten Zustands des Drei-We ge-Katalysators,

Fig. 48 eine zeitliche Darstellung einer Be ziehung zwischen der Ausgangsspannung des stromab be findlichen O₂-Sensors, der Ausgangsspannung des strom auf befindlichen O₂-Sensors, einer Basis-Vergleichs spannung, der Vergleichsspannung, dem Korrekturkoeffi zienten für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, der An saugluftmenge und einem gelernten Wert beim neunten Ausführungsbeispiel,

Fig. 49 ein Ablaufdiagramm einer Vergleichs spannungs-Einstellroutine in Übereinstimmung mit einem zehnten Ausführungsbeispiel,

Fig. 50 eine zeitliche Darstellung einer Be ziehung zwischen der Ausgangsspannug des stromab be findlichen O₂-Sensors, der Ausgangsspannung des strom auf befindlichen O₂-Sensors, der Vergleichsspannung, dem Korrekturkoeffizienten für das Luft/Brennstoff-Ver hältnis und einem Korrekturkoeffizienten für das strom ab vorhandene Luft/Brennstoff-Verhältnis bei dem zehn ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 51 ein erläuterndes Diagramm, in dem dargestellt ist, wie Versetzungsbeträge relativ zu ei nem Erfassungsbereich des stromauf befindlichen O₂-Sen sors festgelegt werden,

Fig. 52 eine zeitliche Darstellung einer Be ziehung zwischen dem Korrekturkoeffizienten für das Luft/Brennstoff-Verhältnis und der Ausgangsspannung des stromabbefindlichen O₂-Sensors in Übereinstimmung mit einem herkömmlichen Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuer system für eine Brennkraftmaschine, und

Fig. 53 eine zeitliche Darstellung einer Be ziehung zwischen der Ausgangs Spannung des O₂-Sensors und des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses in Überein stimmung mit einem weiteren herkömmlichen Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem für eine Brenn kraftmaschine.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele vorliegender Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Brennkraftmaschine und ihrer peripheren Einrichtungen einschließlich eines Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersy stems in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Gemäß Fig. 1 arbeitet die Maschine 1 mit Zündfunken- Zündung mit vier Takten und besitzt vier Zylinder. Ansaug luft wird von der stromauf befindlichen Seite über einen Luftfilter 2, ein Ansaugrohr 3, ein Drosselventil 4, einen Druckausgleichsbehälter 5 und einen Ansaugkrümmer 6 einge führt. Im Ansaugkrümmer 6 wird die angesaugte Luft mit Hilfe eines Brennstoffeinspritzventils 7, das für jeden Ma schinenzylinder vorhanden ist, mit Brennstoff gemischt, um Luft/Brennstoff-Gemisch mit einem gegebenen Luft/Brennstoff-Verhältnis zu bilden, das dann dem entspre chenden Maschinenzylinder zugeführt wird. An eine Zündkerze 8 für jeden Maschinenzylinder wird eine von einer Zünd schaltung 9 zugeführte, durch einen Verteiler 10 verteilte Hochspannung mit einer gegebenen bzw. bestimmten Zeitsteue rung angelegt, um das Gasgemisch in jedem Maschinenzylinder zu zünden. Nach der Verbrennung wird das Abgas über einen Auslaßkrümmer 11 und ein Auslaßrohr 12 ausgestoßen. Ein Drei-Wege-Katalysator bzw. katalytischer Wandler 13 ist in dem Auslaßrohr 12 zum Reinigen schädlicher Komponenten wie etwa CO, HC und NOx, die in dem von den Maschinenzylindern abgegebenen Abgas enthalten sind, angeordnet.

Ein Temperatursensor 21 für die Temperatur der Ansaug luft und ein Drucksensor 22 zur Erfassung des Drucks der angesaugten Luft sind jeweils in dem Einlaßrohr 3 vorgese hen. Der Ansaugluft-Temperatursensor 21 überwacht eine Tem peratur Tam der angesaugten Luft stromauf des Drosselven tils 4, während der Drucksensor 22 für die angesaugte Luft den Ansaugluftdruck PM stromab des Drosselventils 4 über wacht. Weiterhin ist ein Drosselsensor 23 zur Abgabe eines analogen Signals vorhanden, das den Öffnungsgrad des Dros selventils 4 anzeigt. Der Drosselsensor 23 gibt weiterhin ein EIN/AUS-Signal von einem nicht gezeigten Leerlaufschal ter ab, das anzeigt, ob das Drosselventil 4 nahezu voll ständig geschlossen ist oder nicht. An einem Maschinenzy linderblock ist ein Kühlmitteltemperatursensor 24 zur Über wachung der Temperatur Thw eines Maschinenkühlwassers ange bracht. Weiterhin ist im Verteiler 10 ein Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsensor 25 zum Überwachen einer Maschinendreh zahl Ne vorhanden. Der Drehzahlsensor 25 erzeugt 24 Impulse je 720°CA (crank angle = Kurbelwinkel bzw. Kurbelwellen winkel), d. h. bei jeweils zwei Umdrehungen der Maschinen kurbelwelle. Weiterhin ist ein Luft/Brennstoff-Verhältnis- Sensor 26 (im folgenden auch als "A/F-Sensor" bezeichnet) im Auslaßrohr 12 stromauf des Drei-Wege-Katalysators 13 an geordnet. Der Sensor 26 überwacht das aus den Maschinenzy lindern ausgestoßene verbrannte Gas (Abgas) und erzeugt ein lineares Signal, das einem Luft/Brennstoff-Verhältnis λ (Überschußluft-Verhältnis) des Luft/Brennstoff-Gemisches entspricht, das das überwachte Abgas hervorgerufen hat. Weiterhin ist im Auslaßrohr stromab des Drei-Wege-Katalysa tors 13 ein O₂-Sensor 27 vorgesehen. Der O₂-Sensor 27 über wacht das Abgas, das durch den Drei-Wege-Katalysator 13 hindurchgetreten ist und erzeugt eine Ausgangs Spannung VOX2, die davon abhängt, ob das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ des Luft/Brennstoff-Gemisches, das das überwachte Abgas hervorgerufen hat, bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1 angereichert oder abge magert ist.

Eine elektronische Steuereinheit 31 zum Steuern der Betriebsbedingungen der Maschine 1 ist als arithmetische logische Verknüpfungsschaltung ausgebildet, die hauptsäch lich eine Zentraleinheit 32, einen Festwertspeicher ROM 33, einen Direktzugriffsspeicher RAM 34, einen Unterstützungs- Direktzugriffsspeicher RAM 35 und dergleichen enthält, die über eine Sammelleitung (+) 38 mit einem Eingangsanschluß bzw. Eingangsanschlüssen 36, einem Ausgangsanschluß bzw. Ausgangsanschlüssen 37 und dergleichen verbunden sind. Der Eingangsanschluß 36 dient zur Eingabe von Erfassungssigna len aus den vorstehend angegebenen Sensoren, während der Ausgangsanschluß 37 zum Abgeben von Steuersignalen an Stellglieder für die Steuerung von deren Betrieb dient. Ge nauer gesagt empfängt die Steuereinheit 31 über den Ein gangsanschluß 36 die Erfassungssignale der vorstehend ange gebenen Sensoren, die repräsentativ sind für die An sauglufttemperatur Tam, den Ansaugluftdruck PM, den Drosse löffnungsgrad TH, die Kühlwassertemperatur Thw, die Maschi nendrehzahl Ne, das Luft/Brennstoff-Verhältnis-Signal, die Ausgangsspannung VOX2 und dergleichen. Die Steuereinheit 31 berechnet eine Brennstoffeinspritzmenge TAU und eine Zünd zeitsteuerung bzw. einen Zündzeitpunkt Ig auf der Grundlage dieser angegebenen Signale und gibt die jeweiligen Steuer signale an die Brennstoffeinspritzventile und die Zünd schaltung 9 über den Ausgangsanschluß 37 für die Steuerung von deren Betrieb ab. Im folgenden wird von diesen Steue rungen die Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses zur Gewinnung bzw. Bestimmung der Brennstoffeinspritzmenge TAU beschrieben.

Die elektronische Steuereinheit 31 ist gemäß dem nach stehenden Verfahren zur Ausführung der Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses ausgelegt. Das Entwurfs- bzw. Gestaltungsverfahren, das nachstehend näher erläutert wird, ist in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröf fentlichung 64-110853 offenbart.

Modellierung eines zu steuernden Objekts: Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als ein Modell eines Systems zur Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ der Maschine 1 ein autoregressives bzw. eigenregressives Modell mit be weglichem Mittelwert des Grads 1 eingesetzt, das eine Tot zeit P = 3 besitzt, wobei das Modell weiterhin unter Be rücksichtigung einer Störung d approximiert wird.

Als erstes kann die Betriebsart des Systems zur Steue rung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ unter Einsatz des autoregressiven Modells mit sich bewegendem Durchschnitt durch die folgende Gleichung (1) angenähert werden:

λ(k) = a · λ(k-1) + b · FAF(k-3) (1)

Hierbei bezeichnen λ das Luft/Brennstoff-Verhältnis, FAF einen Korrekturkoeffizienten für das Luft/Brennstoff- Verhältnis, a und b Konstanten, und k eine Variable, die die Anzahl der Steuerzeiten vom Beginn einer ersten Abta stung anzeigt.

Wenn weiterhin die Störung d berücksichtigt wird, kann das Modell des Steuersystems durch die nachstehende Glei chung (2) angenähert werden:

λ(k) = a · λ(k-1) + b · FAF(k-3) + d(k-1) (2)

Es ist einfach, für die in dieser Weise angenäherten Modelle die Konstanten a und b durch Diskretion bzw. Unter scheidung auf der Grundlage von drehungssynchronen (360°CA) Abtastungen unter Einsatz einer Sprungantwort zu erhal ten, d. h. eine Übertragungsfunktion G des Systems, das das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ steuert, zu erzielen.

Anzeigeverfahren für eine zustandsvariable Größe X:

Durch Umschreibung der vorstehend angegebenen Gleichung (2) unter Einsatz einer zustandsvariablen Größe X(k) = [X₁(k), X₂(k), X₃(k), X₄(k)]^T wird die folgende Gleichung (3) erhalten:

Hierbei ergibt sich

X₁(k+1) = aX₁(k) + bX₂(k) + d(k) = λ(k+1)
X₂(k+1) = FAF(k-2)
X₃(k+1) = FAF(k-1)
X₄(k+1) = FAF(k) (4)

Entwurf eines Reglers:

Nun wird ein Regler entworfen. Unter Einsatz einer op timalen Rückkopplungsverstärkung K = [K₁, K₂, K₃, K₄] und der zustandsvariablen Größe X^T(k) = [λ(k), FAF(k-3), FAF(k-2), FAF(k-1)] wird die nachstehende Gleichung (5) erhalten:

FAF(k) = K · X^T(k) = K₁ · λ(k) + K₂ · FAF(k-3) + K₃ · FAF(k-2) + K₄ · FAF(k-1) (5)

Weiterhin wird ein Integrationsterm Z₁(k) zum Absorbie ren bzw. Unterdrücken von Fehlern hinzugefügt, wodurch die nachstehende Gleichung (6) erhalten wird:

FAF(k) = K₁ · γ(k) + K₂ · FAF(k-3) + K₃ · FAF(k-2) + K₄ · FAF(k-1) + Z₁(k) (6)

In dieser Weise können das Luft/Brennstoff-Verhältnis und der Korrekturkoeffizient FAF erhalten werden.

Der Integrationsterm Z₁(k) ist ein Wert, der durch eine Abweichung zwischen einem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λ TG und einem aktuellen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ(k) und durch eine Integrationskonstante Ka bestimmt ist und aus der nachstehenden Gleichung (7) gewonnen wird:

Z₁(k) = Z₁(k-1) + Ka · (λTG - λ(k)) (7)

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild des Systems mit dem bzw. gemäß dem in der vorstehend angegebenen Weise entworfenen Modell, das zum Steuern des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ dient. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Z^-1-Transforma tion eingesetzt, um den Korrekturkoeffizienten FAF(k) für das Luft/Brennstoff-Verhältnis aus dem vorhergehenden Kor rekturkoeffizienten FAF(k-1) für das Luft/Brennstoff-Ver hältnis zu erhalten. Der vorhergehende Korrekturkoeffizient FAF(k-1) für das Luft/Brennstoff-Verhältnis wurde in dem Direktzugriffsspeicher 34 gespeichert und bei einer folgen den Steuerzeitgabe zur Gewinnung eines neuen Werts des Kor rekturkoeffizient FAF (k) für das Luft/Brennstoff-Verhältnis aus gelesen.

In Fig. 2 repräsentiert ein durch eine strichpunktierte Linie umgebener Block P1 einen Abschnitt, der die zustands variable Größe X(k) in einem Zustand, in dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ auf das Luft/Brennstoff-Soll verhältnis λTG geregelt wird, bestimmt. Ein Block P2 be zeichnet einen Akkumulationsabschnitt bzw. Additionsab schnitt zur Bildung des Integrationsterms Z₁(k). Ein Block P3 bezeichnet einen Abschnitt, der einen gegenwärtigen Wert des Korrekturkoeffizienten FAF(k) für das Luft/Brennstoff- Verhältnis auf der Grundlage der im Block P1 bestimmten zu standsvariablen Größe X(k) und dem im Block P2 gewonnenen Integrationsterm Z₁(k) berechnet.

Bestimmung der optimalen Rückkopplungsverstärkung K und der Integrationskonstanten Ka:

Die optimale Rückkopplungskonstante K und die Integra tionskonstante Ka können beispielsweise durch Minimierung einer Bewertungsfunktion J eingestellt werden, die durch die nachstehende Gleichung (8) repräsentiert ist:

Die Bewertungsfunktion J strebt eine Minimierung der Abweichung zwischen dem aktuellen Luft/Brennstoff-Verhält nis X(k) und dem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG an, wo bei eine Bewegung (bzw. Veränderung) des Korrekturkoeffizi enten FAF(k) für das Luft/Brennstoff-Verhältnis begrenzt wird. Eine Gewichtung der Beschränkung des Korrekturkoeffi zienten FAF(k) für das Luft/Brennstoff-Verhältnis kann va riabel über die Werte von Gewichtungsparametern Q und R eingestellt werden. Demgemäß werden die optimale Rückkopp lungsverstärkung K und die Integrationskonstante Ka durch Veränderung der Werte der Gewichtungsparameter Q und R be stimmt, um verschiedene Simulationen solange zu wiederho len, bis die optimalen Steuerungseigenschaften erhalten werden.

Weiterhin hängen die optimale Rückkopplungsverstärkung K und die Integrationskonstante Ka von den Modellkonstanten a und b ab. Um die Stabilität (robustes Verhalten) des Sy stems gegenüber Schwankungen (Parameterschwankungen) des Systems, das das tatsächliche Luft/Brennstoff-Verhältnis λ steuert, zu gewährleisten, sollten die optimale Rückkopp lungsverstärkung K und die Integrationskonstante Ka unter Berücksichtigung der Schwankungsgröße der Modellkonstanten a und b festgelegt werden. Aus diesem Grund werden die Si mulationen unter Berücksichtigung der in der Praxis hervor gerufenen Schwankungen der Modellkonstanten a und b durch geführt, um die optimale Rückkopplungsverstärkung K und die Integrationskonstante Ka zu bestimmen, die die Stabilität gewährleisten.

Die elektronische Steuereinheit 31 wurde vorhergehend in der vorstehend beschriebenen Weise ausgestaltet. Demge mäß bewirkt die elektronische Steuereinheit 31 in der Pra xis die Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses unter Heranziehung lediglich der vorstehend genannten Gleichungen (6) und (7). Nachstehend werden Einzelheiten der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuerung beschrieben. Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Hauptroutine, die durch die Zentraleinheit 31 zur Gewinnung bzw. Festlegung der Brenn stoffeinspritzmenge TAU durchzuführen ist.

Diese Routine wird synchron mit der Maschinendrehung, d. h. jeweils bei einem Kurbelwinkel von 360° durchgeführt. Bei einem ersten Schritt 101 wird eine Basis-Brennstoffein spritzmenge Tp beispielsweise auf der Grundlage des Ansaug luftdrucks PM und der Motordrehzahl Ne erhalten. Nachfol gend wird in einem Schritt 102 bestimmt, ob ein Rückkopp lungssteuerungszustand für das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ vorliegt oder nicht. Bekanntlich wird der Rückkopplungszu stand bzw. der Regelbetrieb durchgeführt, wenn die Kühlwas sertemperatur Thw höher ist als ein vorgegebener Wert und wenn die Maschine nicht mit hoher Drehzahl und unter hoher Belastung läuft. Falls im Schritt 102 bestimmt wird, daß der Rückkopplungssteuerbetrieb bzw. Regelbetrieb vorliegt, wird in einem nachstehend in größeren Einzelheiten be schriebenen Schritt 103 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG festgelegt und in einem Schritt 104 der Korrekturkoef fizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ auf das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG zu bringen. Genauer ge sagt wird im Schritt 104 der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf der Grundlage des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG und des durch den Sensor 26 erfaßten Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ(k) unter Heranziehung der vorstehend angegebenen Gleichungen (6) und (7) ermittelt. Nachfolgend schreitet der Ablauf zu einem Schritt 105 weiter. Wenn andererseits im Schritt 102 be stimmt wird, daß kein Rückkopplungssteuerungsbetrieb vor liegt, wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf einen Wert "1" festgelegt und der Ablauf schreitet zu dem Schritt 105 weiter.

In dem Schritt 105 wird die Brennstoffeinspritzmenge bzw. -größe TAU auf der Grundlage der Basis-Brennstoffein spritzmenge Tp, des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis und eines weiteren bekannten Korrekturkoeffizienten FALL unter Benutzung der nachstehen den Gleichung festgelegt:

TAU = Tp × FAF × FALL.

Auf der Basis der in dieser Weise eingestellten Brenn stoffeinspritzmenge TAU wird dann ein Steuersignal erzeugt und an das Brennstoffeinspritzventil 7 zur Steuerung einer Ventilöffnungszeit, d. h. einer aktuellen Brennstoffein spritzmenge, die über das Brennstoffeinspritzventil 7 zuzu führen ist, angelegt. Als Ergebnis wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ des Gasgemisches auf das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG eingestellt.

Nachstehend wird ein Unterprogramm näher beschrieben, das dem Schritt 103 in Fig. 3 entspricht und zur Bildung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG dient.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG jeweils in unterschied licher Weise in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Ma schine 1 festgelegt. Genauer gesagt werden die Maschinenbe triebszustände in einen stationären Fahrbetrieb, bei dem das Fahrzeug beispielsweise mit konstanter Geschwindigkeit läuft und die Maschinendrehzahl Ne, der Ansaugluftdruck PM und dergleichen im wesentlichen konstant gehalten werden, und einen Übergangs-Fahrzustand bzw. -fahrbetrieb unter teilt, in dem sich das Fahrzeug in Beschleunigung befindet, wobei die Maschinendrehzahl Ne, der Ansaugluftdruck PM und dergleichen schwankend sind und bei dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ in gewissem Ausmaß von dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 ab weicht. Nachstehend wird demgemäß eine Routine zur Bestim mung des stationären Fahrbetriebs bzw. des Übergangs-Fahr betriebs erläutert.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm der Routine zur Bestim mung, ob sich die Maschine im stationären Fahrzustand bzw. Fahrbetrieb oder im Übergangs-Fahrzustand bzw. Fahrbetrieb befindet.

In einem ersten Schritt 201 bestimmt bzw. ermittelt die Zentraleinheit 32, ob ein Zähler TOSC zur Bildung der Ad sorptionsmenge bzw. -größe rückgesetzt ist oder nicht, d. h. ob sein Wert null (0) ist. Falls die Antwort im Schritt 201 "JA" lautet, wird in einem Schritt 202 überprüft, ob das durch den Sensor 26 überwachte Luft/Brennstoff-Verhältnis λ in einem Bereich zwischen einem vorgegebenen Anreicherungs- Grenzwert λRL und einem vorgegebenen Abmagerungs-Grenzwert λLL konvergiert ist bzw. liegt, wobei λRL < λ = 1 < λLL gilt. In dem Schritt 202 wird λ(i) herangezogen, da das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ aufeinanderfolgend abgetastet wird, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Falls die Antwort in dem Schritt 202 "JA" lautet, d. h. falls das überwachte Luft/Brennstoff-Verhältnis λ(i) innerhalb des gegebenen Be reichs liegt, so daß die Maschine 1 als im stationären Fahrbetrieb befindlich eingestuft werden kann, wird in ei nem Schritt 203 eine Inversions-Überspringungssteuerung (inversion skip control) durchgeführt. Wie nachstehend in größeren Einzelheiten beschrieben wird, wird diese Inversi onsüberspringungssteuerung durchgeführt, um das aktuelle Luft/Brennstoff-Verhältnis λ nahe bei dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zu halten.

Wenn andererseits die Antwort in dem Schritt 202 "NEIN" lautet, d. h. wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ(i) nicht innerhalb des gegebenen, durch die vorgegebenen Anreiche rungs- und Abmagerungs-Grenzwerte λRL und λLL definierten Bereichs liegt und somit die Maschine 1 als in einem Über gangs-Betriebszustand befindlich bestimmt bzw. eingestuft werden kann, schreitet das Programm zu einem Schritt 204 weiter. Im Schritt 204 wird beurteilt, ob der Wert des Zäh lers TOSC eine voreingestellte Abtastzeit Tα erreicht bzw. gezählt hat. Da der Zähler TOSC gemäß der Bestimmung in dem Schritt 201 zurückgesetzt wurde, wird im Schritt 204 eine negative Antwort gegeben, so daß das Programm zu einem Schritt 205 weiterläuft.

In dem Schritt 205 wird eine aktuelle Materialkonzen tration M(i) auf der Basis des durch den Sensor 26 über wachten Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ(i) und unter Heran ziehung einer vorab in dem Festwertspeicher (ROM) 33 ge speicherten Karte bzw. Tabelle oder Kennlinie, die in Fig. 5 gezeigt ist, ermittelt. Bekanntlich erhöhen sich die schädlichen Komponenten NOx und O₂ im Abgas, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ bezüglich des stöchiometri schen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 0 zur abgemagerten Seite abweicht, während sich CO und HC erhöhen, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ zur angereicherten Seite ab weicht. Da andererseits in der Karte bzw. Wertezuordnung gemäß Fig. 5 die Materialkonzentration M bei diesem Ausfüh rungsbeispiel in Ausdrücken von O₂ definiert ist, ist die Materialkonzentration M auf der abgemagerten Seite als ein positiver, einen Überschuß von O₂ repräsentierender Wert festgelegt, während sie auf der angereicherten Seite als negativer Wert angegeben ist, der einen Mangel an O₂, das für CO und HC benötigt wird, repräsentiert.

Nach der Ermittlung der Materialkonzentration M(i) in dem Schritt 205 läuft das Programm zu einem Schritt 206 weiter, bei dem eine Adsorptionsmenge OST(i) von O₂, die durch den Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbiert oder in die sem gespeichert ist, aus der ermittelten Materialkonzentra tion-M(i) und einer Ansaugluftmenge QA(i) unter Heranzie hung der nachstehenden Gleichung erhalten:

OST(i) = M(i) × QA(i).

Unter Berücksichtigung einer Luftströmungsverzögerung in der Maschine 1 repräsentiert die Ansaugluftmenge QA(i) in dieser Gleichung einen Wert, der der Luftströmung bzw. Luftmasse entspricht, die das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ (i) ergibt, aus dem die Materialkonzentration M(i) in dem Schritt 205 erhalten wird. Genauer gesagt wird, wie dies bekannt ist, die Ansaugluftmenge QA(i) auf der Grundlage der Maschinendrehzahl Ne und des Ansaugluftdrucks PM ermit telt. Da jedoch der Drehzahlsensor 25 zur Überwachung bzw. Erfassung der Maschinendrehzahl Ne und der Ansaugluftdruck sensor 22 zur Überwachung bzw. Erfassung des Ansaugluft drucks PM jeweils stromauf des Sensors 26 für die Erfassung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ(i) angeordnet sind, wird ein Wert, der das 1,5fache bzw. 1,5 Zeitpunkte vorhergehend erfaßt wurde (d. h. ein Mittelwert aus dem ak tuellen und dem letzten Wert oder den letzten Werten), für die Motordrehzahl Ne eingesetzt und ein Wert, der drei Zeiteinheiten vorher erfaßt wurde, für den Ansaugluftdruck PM herangezogen. Demgemäß wird die Ansaugluftmenge QA(i) aus der nachstehenden Gleichung erhalten:

QA(i) × Ne (I-1.5) × PM (I-3).

Nach Ermittlung der Adsorptionsmenge OST(i) in dem Schritt 206 läuft das Programm zu einem Schritt 207 weiter, bei dem eine gesamte Adsorptionsmenge OST durch OST ← OST + OST(i) erhalten wird. Nachfolgend wird in einem Schritt 208 bestimmt, ob die gesamte Adsorptionsmenge OST, die im Schritt 207 gebildet wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der durch eine vorgegebene minimale Adsorptionsmenge OSTmin und eine vorgegebene maximale Adsorptionsmenge OSTmax definiert ist. Hierbei repräsentiert die minimale Ad sorptionsmenge OSTmin eine maximale Adsorptionsmenge des Drei-Wege-Katalysators 13 für CO und HC, wenn sich das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ bezüglich des stöchiometri schen Luft/Brennstoff-Verhältnisses auf der angereicherten Seite befindet. Da, wie zuvor beschrieben, die Adsorptions menge in Ausdrücken bzw. anhand von O₂ definiert ist, nimmt die maximale Adsorptionsmenge für CO und HC einen negativen Wert an, weshalb sie als "die minimale Adsorptionsmenge OSTmin" definiert ist. Andererseits repräsentiert die maxi male Adsorptionsmenge OSTmax eine maximale Adsorptionsmenge des Drei-Wege-Katalysators 13 für O₂, wenn sich das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ auf der abgemagerten Seite be findet. Bekanntlich nehmen die absoluten Werte dieser mini malen und maximalen Adsorptionsmengen OSTmin und OSTmax je weils ab, wenn die Verschlechterung des Drei-Wege-Katalysa tors 13 fortschreitet. Die minimale und die maximale Ad sorptionsmenge OSTmin und OSTmax werden durch eine im wei teren Text beschriebene Adsorptionsmengen-Lernsteuerung erneuert, so daß in dem Schritt 208 die neuesten Daten ein gesetzt werden.

Wenn in dem Schritt 208 bestimmt wird, daß die aktuelle gesamte Adsorptionsmenge OST zwischen der minimalen und der maximalen Adsorptionsmenge OSTmin und OSTmax liegt, schrei tet das Programm zu einem Schritt 209 weiter, bei dem der Zähler TOSC um einen Wert "1" hochgezählt wird, und kehrt dann zu dem Schritt 201 zurück. Da der Wert des Zählers TO- SC zu diesem Zeitpunkt nicht 0 (null) ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 204 unter Umgehung des Schritts 202 weiter. Im Schritt 204 wird überprüft, ob der Wert des Zäh lers TOSC die Abtastzeit Tα erreicht bzw. gezählt hat. Falls die Antwort in dem Schritt 204 erneut negativ ist, wird in den Schritten 205 bis 207 ein aktueller Wert der Adsorptionsmenge OST(i) aus einem aktuellen Wert des über wachten Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ(i) gebildet und weiterhin ein aktueller Wert für die gesamte Adsorptions menge OST durch Addition des aktuellen Werts der Adsorpti onsmenge OST(i) zu dem letzten Wert der gesamten Adsorpti onsmenge OST gewonnen. Demgemäß dauert dieser Vorgang so lange an, bis die Abtastzeit bzw. das Abtastzeitintervall T α verstrichen ist.

Auch wenn das abweichende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ allmählich wieder auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff- Verhältnis λ = 1 zurückgebracht wird, ist das Abtastzeitin tervall Tα auf einen Wert eingestellt, der länger ist als die Zeitdauer, die erwartungsgemäß für die normale Wieder einbringung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis erforderlich ist. Demgemäß wird die Adsorptionsmenge OST(i) kontinuier lich abgetastet, bis das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ wie der auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis zu rückgebracht ist. Als Ergebnis repräsentiert die gesamte Ad sorptionsmenge OST, die durch Akkumulierung bzw. Addition der Adsorptionsmengen OST(i) erhalten wird, die gesamte Menge der schädlichen Komponenten (d. h. NOx bei einer Ab weichung zur abgemagerten Seite und CO und HC bei einer Ab weichung zur angereicherten Seite), die in dem Drei-Wege Katalysator 13 aufgrund der Abweichung des Luft/Brennstoff- Verhältnisses λ zur abgemagerten oder angereicherten Seite (mit Bezug zum stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhält nis) adsorbiert bzw. in diesem gespeichert wurden.

Wenn andererseits die gesamte Adsorptionsmenge OST den Bereich zwischen der minimalen und der maximalen Adsorpti onsmenge OSTmin und OSTmax überschreitet, wie es in Fig. 6 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist, wird im Schritt 208 eine negative Antwort gegeben, so daß die ge samte Adsorptionsmenge OST in einem nachfolgenden Schritt 210 durch die minimale und die maximale Adsorptionsmenge OSTmin und OSTmax geschützt bzw. begrenzt wird. Genauer gesagt wird dann, wenn die gesamte Adsorptionsmenge OST den Bereich zwischen der minimalen und der maximalen Adsorpti onsmenge OSTmin und OSTmax überschreitet, davon ausgegan gen, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 auf der angereicher ten oder der abgemagerten Seite gesättigt ist und nicht länger schädliche Komponenten wie etwa CO, HC und NOx ad sorbiert. Dies bedeutet, daß diese schädlichen Komponenten vom Drei-Wege-Katalysator 13 abgegeben werden, so daß sich die absoluten Werte der minimalen und maximalen Adsorpti onsmengen OSTmin und OSTmax nicht länger vergrößern. In diesem Hinblick repräsentiert die minimale Adsorptionsmenge OSTmin eine gesättigte Adsorptionsmenge des Drei-Wege-Kata lysators 13 auf der angereicherten Seite, während die maxi male Adsorptionsmenge OSTmax eine gesättigte Adsorptions menge des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der abgemagerten Seite repräsentiert. Demgemäß wird die gesamte Adsorptions menge OST in dem Schritt 210 auf die minimale Adsorptions menge OSTmin festgelegt, wenn sie gleich oder kleiner als die minimale Adsorptionsmenge OSTmin wird. Andererseits wird die gesamte Adsorptionsmenge OST auf die maximale Ad sorptionsmenge OSTmax festgelegt, wenn die gleich oder grö ßer als die maximale Adsorptionsmenge OSTmax wird.

Es wird nun erneut auf den Schritt 204 Bezug genommen. Wenn der Wert des Zählers TOSC die Abtastzeit bzw. das Ab tastzeitintervall Tα erreicht hat, schreitet das Programm zu einem Schritt 211 weiter, bei dem der Zähler TOSC auf 0 (null) rückgesetzt wird, und geht dann zu einem Schritt 212 über, bei dem eine Reinigungssteuerung durchgeführt wird.

Wie im weiteren Text in größeren Einzelheiten beschrieben wird, wird die Reinigungssteuerung zur Beseitigung der schädlichen, durch den Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbier ten Komponenten durchgeführt.

Nachstehend wird die Inversions- bzw. Umkehrungsüber springungssteuerung näher beschrieben, die bei stationärem Fahrbetrieb durchgeführt wird.

In Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm der Routine für die Umkehrüberspringungssteuerung (inversion skip control) dargestellt, die eine dem Schritt 203 in Fig. 4 entsprechende Unterroutine (Unterprogramm) ist.

In einem ersten Schritt 301 bestimmt die Zentraleinheit CPU 32, ob die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 hö her (angereichert) oder niedriger (abgemagert) als 0,45 V ist, was einen Wert repräsentiert, der dem stöchiometri schen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 entspricht. Falls "mager bzw. abgemagert" bestimmt bzw. ermittelt wird, schaltet das Programm zu einem Schritt 302 weiter, bei dem überprüft wird, ob die Antwort in dem Schritt 301 beim letzten Durchlauf dieses Programms "mager" war oder nicht. Im Schritt 302 wird dies auf der Basis von bei einem Schritt 304 gespeicherten Daten für angereichert/mager beurteilt. In dem Schritt 304 werden diese angereichert/mager-Daten bei der Abarbeitung dieses Programms gespeichert. Falls die Antwort in dem Schritt 302 positiv ist, d. h. falls das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ auf der mageren Seite geblieben ist, wird in einem Schritt 303 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG auf einen angereicherten Wert korrigiert (λTG ← λTG - λIR, wobei λIR einen integralen Anreicherungsbetrag repräsentiert), d. h. das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG wird in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Abweichung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses korrigiert.

Nachfolgend wird in einem Schritt 304 "mager" in dem Direktzugriffsspeicher RAM 34 als eine Polarität des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ gespeichert. Da der integrale Anreicherungsbetrag λIR auf einen sehr kleinen Wert eingestellt ist, verringert sich das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG allmählich auf der angereicherten Seite, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Falls andererseits die Antwort in dem Schritt 302 nega tiv ist, d. h. in dem Schritt 304 bei dem letzten Durchlauf dieses Programms "angereichert" gespeichert wurde, so daß eine Inversion bzw. ein Wechsel des Luft/Brennstoff-Ver hältnisses λ von der angereicherten zur mageren Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 hin weg aufgetreten ist, läuft das Programm zu einem Schritt 305 weiter, bei dem eine Anreicherungs-Überspringungsgröße bzw. ein Anreicherungs-Auslassungsbetrag (rich skip amount) λSKR auf der Grundlage eines aktuellen Werts der minimalen Adsorptionsmenge OSTmin unter Heranziehung einer vorab in dem Festwertspeicher ROM 33 gespeicherten Karte bzw. Kenn linie gebildet bzw. ermittelt wird. Wie zuvor beschrieben wurde, wird die minimale Adsorptionsmenge OSTmin durch die später beschriebene Adsorptionsmengen-Lernsteuerung erneu ert.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, ist die Größe des An reicherungs-Auslassungsbetrags λSKR direkt proportional zu dem absoluten Wert der minimalen Adsorptionsmenge OSTmin. Wenn der absolute Wert der minimalen Adsorptionsmenge OSTmin aufgrund einer Verschlechterung des Drei-Wege-Katalysa tors 13 abnimmt, wird dementsprechend der Anreicherungs- Auslassungsbetrag λSKR auf einen kleineren Wert einge stellt. Nachfolgend wird in einem Schritt 306 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis auf einen reicheren Wert korrigiert (λTG ← λTG - λIR - λSKR), d. h. das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG wird in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Abweichung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ bezüglich des stöchiomet rischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses korrigiert. Nachfol gend wird in dem Schritt 304 "mager" in dem Direktzugriffs speicher 34 als die Polarität des Luft/Brennstoff-Verhält nisses λ eingespeichert. Da der Anreicherungs-Übersprin gungsbetrag bzw. der Anreicherungs-Sprungbetrag λKR ein ausreichend großer Wert, verglichen mit dem integralen An reicherungsbetrag λIR ist, sinkt das Luft/Brennstoff-Soll verhältnis λTG rasch und stark in sprungförmiger Weise von der mageren zur angereicherten Seite über das stöchiometri sche Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 ab, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.

Es wird nun erneut auf den Schritt 301 Bezug genommen. Falls "angereichert" bestimmt wird, wird in einem Schritt 307 ermittelt, ob das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ bei dem letzten Durchlauf dieses Programms angereichert war, in gleicher Weise, wie dies in dem Schritt 302 durchgeführt wird. Falls die Antwort in dem Schritt 307 positiv ist, läuft das Programm dann zu einem Schritt 308 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG allmählich um einen integralen Abmagerungsbetrag λIL auf der bzw. zu der abgemagerten Seite erhöht wird (λTG ← λTG + λIL). Falls andererseits die Antwort in dem Schritt 307 negativ ist, d. h. falls das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ bei dem letzten Durchlauf dieses Programms mager war, so daß eine Inversion bzw. ein Wechsel des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ von der mageren zur angereicherten Seite aufgetreten ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 309 weiter, bei dem ein Mager-Überspringungsbetrag bzw. -Sprungbetrag λSKL aus der maximalen Adsorptionsmenge bzw. dem maximalen Adsorp tionisbetrag OSTmax unter Einsatz der in Fig. 9 gezeigten Kennlinie gewonnen wird. Nachfolgend wird in einem Schritt 310 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in sprungförmi ger Weise rasch und stark von der angereicherten zur mage ren Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Ver hältnis λ = 1 hinweggehend aufgrund des Mager-Sprungbetrags λSKL erhöht (λTG ← λTG + λIL + λKL). Wie auch in dem Fall des vorstehend beschriebenen Anreicherungs-Sprungbetrags λ SKR wird der Mager-Sprungbetrag λKL auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn die maximale Adsorptionsmenge OSTmax aufgrund einer Verschlechterung des Drei-Wege-Katalysators 13 abnimmt. Ausgehend von dem Schritt 308 und dem Schritt 310 schreitet das Programm zu dem Schritt 304 weiter, bei dem in dem Direktzugriffsspeicher RAM 34 "angereichert" als die Polarität des Luft/Brennstoff-Verhältnis λ eingespei chert wird. Das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis, das in die ser Weise erhalten wird, wird in dem Schritt 104 in Fig. 3 herangezogen, um den Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis zu ermitteln. Danach wird in dem Schritt 105 die Brennstoffeinspritzmenge TAU auf der Grund lage des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis gewonnen, so daß die aktuelle Brennstoffeinspritzmenge, die durch das Brennstoffeinspritzventil 7 eingespritzt wird, durch die erhaltene Brennstoffeinspritzmenge TAU gesteuert wird. Wie zuvor beschrieben, werden der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis und die Brennstoffeinspritzmenge TAU bei jedem Kurbelwellenwinkel von 360° erneuert, da die Ermittlungsroutine für die Brennstoffeinspritzmenge gemäß Fig. 3 alle 360°CA (Kurbelwellenwinkel) durchgeführt wird. Demgemäß wird das bei der Inversionsüberspringungs-Steuerroutine bzw. Wech sel-Sprungroutine eingestellte Luft/Brennstoff-Sollverhält nis λTG unmittelbar bei dem Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis und bei der Brennstoffein spritzmenge TAU berücksichtigt. Als Ergebnis wird die Brennstoffeinspritzmenge TAU in starker Abhängigkeit von der durch den O₂-Sensor 27 erfaßten Abweichung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ gesteuert.

Weiterhin wird dann, wenn eine Inversion bzw. ein Wech sel des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ zwischen der ange reicherten und der mageren Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 hinweg hervorgerufen wird, das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in sprungförmiger Weise mit Hilfe des Mager-Sprungbetrags λKL oder des An reicherungs-Sprungbetrags λSKR, die ausreichend größer als der integrale Abmagerungsbetrag λIL oder der integrale An reicherungsbetrag λIR sind, erhöht oder verringert. Gene rell ist eine Brennkraftmaschine einschließlich des Drei- Wege-Katalysators 13 ein System, das grundsätzlich eine große Verzögerung repräsentiert bzw. besitzt. Wenn demgemäß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ des Abgases stromab des Drei-Wege-Katalysators 13 zwischen der angereicherten und der mageren Seite wechselt, weicht das Luft/Brennstoff-Ver hältnis λ stromab des Drei-Wege-Katalysators 13 bereits in großem Ausmaß von dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff- Verhältnis λ = 1 in Richtung zur angereicherten oder zur mageren Seite ab. Durch die Erhöhung oder Verringerung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG in der vorstehend be schriebenen stufenförmigen Weise wird eine große Abweichung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ, das andernfalls strom ab des Drei-Wege-Katalysators 13 nachfolgend hervorgerufen wird, effektiv unterdrückt.

Demgemäß schwankt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Aus gangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 in kurzen Zyklen und mit kleinen Amplituden bezüglich des Werts 0,45 V (λ = 1), so daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ des Abgases, das durch den Drei-Wege-Katalysator hindurchgegangen ist, auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 kon vergiert bzw. gebracht wird. Dies bedeutet, daß der O₂-Sen sor 27 stets das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ nahe des st öchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1 erfaßt, bei dem der O₂-Sensor 27 hoch empfindlich bzw. stark an sprechend ist. Da weiterhin der Drei-Wege-Katalysator (katalytischer Wandler) 13 stets in einem Zustand gehalten wird, bei dem im wesentlichen keine schädlichen Komponenten adsorbiert oder darin gespeichert werden, ist die Zeitdauer zum Reinigen der schädlichen Komponenten in dem Abgas in starken Umfang verkürzt. Als Ergebnis kann der O₂-Sensor 27 selbst geringfügige Abweichungen des Luft/Brennstoff-Ver hältnisses λ zuverlässig erfassen, was in der Folge dazu beiträgt, das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ auf das stöchio metrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zu bringen. Wei terhin wird, wie zuvor beschrieben, dann, wenn keine Inver sion bzw. kein Wechsel des Luft/Brennstoff-Verhältnis λ auftritt, das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG allmählich um den integralen Abmagerungsbetrag λIL oder den integralen Anreicherungsbetrag λIR in einer zur Richtung des Wechsels des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ entgegengesetzten Rich tung erhöht oder verringert. Demgemäß wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege-Kataly sators 13 noch genauer und zuverlässiger auf das stöchiome trische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 gebracht.

Wenn andererseits die minimalen und maximalen Adsorpti onsmengen OSTmin und OSTmax aufgrund einer Verschlechterung des Drei-Wege-Katalysators 13 erhöht bzw. verringert wer den, wird ein kleinerer Wert für den Anreicherungs-Sprung betrag λSKR oder den Abmagerungs-Sprungbetrag λSKL auf der Grundlage der Kennlinie gemäß Fig. 9 gebildet. Als Ergebnis wird eine exzessive Korrektur über die Adsorptionis- oder Speichergrenze des Drei-Wege-Katalysators 13 hinausgehend effektiv verhindert.

Nachstehend wird die Reinigungssteuerung näher be schrieben, die durchzuführen ist, wenn das Luft/Brennstoff- Verhältnis λ während eines Übergangs-Fahrbetriebs bzw. An triebszustands in einem gewissen Ausmaß abgewichen ist.

Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Routine der Rei nigungssteuerung, die ein dem Schritt 212 in Fig. 4 ent sprechendes Unterprogramm ist.

In einem ersten Schritt 401 bestimmt die Zentraleinheit CPU 32, ob ein Vorzeichen der gesamten Adsorptionsmenge OST, die in dem Schritt 207 in Fig. 4 ermittelt wurde, po sitiv oder negativ ist. Da die Adsorptionsmenge der schäd lichen Komponenten in dem Drei-Wege-Katalysator 13 aufgrund der Abweichung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ bei der Durchführung der Reinigungssteuerung vergrößert wird, wird, genauer gesagt, im Schritt 401 bestimmt bzw. ermittelt, ob die adsorbierten schädlichen Komponenten durch eine Abwei chung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ zur abgemagerten Seite oder zur angereicherten Seite hervorgerufen werden bzw. wurden.

Es sei angenommen, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ zu der abgemagerten Seite abweicht, wie dies in Fig. 6 durch eine durchgehende Linie dargestellt ist. In diesem Fall wird in dem Schritt 401 ermittelt, daß das Vorzeichen positiv (mager) ist, so daß in einem Schritt 402 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG um einen Anreicherungs reinigungs-Korrekturbetrag ΔλR verringert wird (λTG ← λTG - ΔλR). Der Anreicherungsreinigungs-Korrekturbetrag ΔλR wird auf einen Wert eingestellt, der größer ist als der An reicherungs- und der Abmagerungs-Sprungbetrag λSKR, λSKL, der bei der Inversions- bzw. Wechsel-Sprungsteuerung einzu setzen ist. Als ein Ergebnis wird das bei der Wechsel sprung-Steuerroutine eingestellte Luft/Brennstoff-Sollver hältnis λTG in starkem Ausmaß durch den Anreicherungsreini gungs-Korrekturbetrag ΔλR in Richtung zur angereicherten Seite korrigiert, so daß das aktuelle, durch den Sensor 26 erfaßte Luft/Brennstoff-Verhältnis λ(i) ebenfalls in Rich tung zur angereicherten Seite korrigiert wird. Nachfolgend wird in einem Schritt 403 ein aktueller Wert M(i) der Mate rialkonzentration M aus dem durch den Sensor 26 erfaßten Luft/Brennstoff-Verhältnis λ(i) unter Heranziehung der Kennlinie gemäß Fig. 5 ermittelt, wie dies bei dem Schritt 205 in Fig. 4 durchgeführt wird. Danach wird in einem Schritt 404 eine Adsorptionsmenge OST(i) aus der Material konzentration M(i) und der Ansaugluftmenge QA(i) auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung ermittelt bzw. gebil det:

OST(i) = M(i) × QA(i).

Weiterhin wird in einem Schritt 405 die gesamte Adsorp tionsmenge OST, die in dem Schritt 207 in Fig. 4 erhalten wurde, durch den in dem Schritt 404 gewonnenen Adsorptio nisbetrag OST(i) erneuert (OST ← OST + OST(i)). Da das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ(i) in Richtung zur angerei cherten Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff- Verhältnis hinweg korrigiert wird, wird, wie in Fig. 5 ge zeigt ist, die Polarität der Materialkonzentration M(i) ne gativ, so daß die Polarität der Adsorptionsmenge OST(i) gleichfalls negativ wird. Als Ergebnis wird die gesamte Ad sorptionsmenge OST durch die Adsorptionsmenge OST(i) in dem Schritt 405 verringert. Dies bedeutet, daß die Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ zur angereicherten Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis hinweggehend die Adsorptionsmenge von O₂ und NOx in dem Drei-Wege-Katalysator 13 verringert. Diese Veränderung der Adsorptionsmenge in dem Drei-Wege-Katalysator 13 wird auf der Basis der Veränderung des durch den Sensor 26 überwach ten Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ bei dieser Reinigungs- Steuerroutine geschätzt bzw. berechnet. Im folgenden wird "Reinigung" als eine Erscheinung definiert, bei der die schädlichen Komponenten in dem Drei-Wege-Katalysator 13 durch die Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses neu tralisiert werden, so daß die Adsorptionsmenge reduziert wird.

Danach schreitet die Routine zu einem Schritt 406 wei ter, bei dem bestimmt wird, ob eine Kennung XOSTR für eine Anreicherung des Adsorptionisbetrags gesetzt ist oder nicht. Wenn die Kennung XOSTR gesetzt ist, bedeutet dies, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ vor der Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG in dem Schritt 402 angereichert ist. Da die Kennung XOSTR zu diesem Zeitpunkt nicht gesetzt ist, läuft das Programm zu einem Schritt 407 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die gesamte, in dem Schritt 405 ermittelte Adsorptionsmenge OST auf einen Wert verringert ist, der niedriger ist als ein Mager-Reinigungs beendigungs-Wert OSTL. Falls die Antwort in dem Schritt 407 negativ ist, wird die Abarbeitung der Schritte 403 bis 407 wiederholt, so daß die gesamte Adsorptionsmenge OST allmäh lich verringert wird. Wenn die gesamte Adsorptionsmenge OST kleiner wird als der Mager-Reinigungsbeendigungs-Wert OSTL, schreitet das Programm zu einem Schritt 408 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG auf den Wert vor der Korrektur in dem Schritt 402 zurückgebracht wird (λTG ← λ TG + ΔλR), und ist damit beendet. Als Ergebnis ist die Ad sorptionsmenge von O₂ (NOx) in dem Drei-Wege-Katalysator 13 auf nahezu 0 (null) verringert, wenn diese Reinigungssteu erroutine beendet ist.

Unter Berücksichtigung der Luftströmungsverzögerung in der Maschine 1 wird der Zeitpunkt der Beendigung der Reini gungssteuerung um drei Maschinenumdrehungen relativ zu ei nem Zeitpunkt vorverlagert, zu dem das in dem Drei-Wege-Ka talysator 13 adsorbierte O₂ (NOx) vollständig gereinigt ist. Genauer gesagt wird der Mager-Reinigungsbeendigungs- Wert OSTL aus der nachstehenden Gleichung erhalten:

OSTL = - M(i) × QA(i) × 3,

wobei die Materialkonzentration M(i) und die An saugluftmenge QA während der Reinigungssteuerungsroutine jeweils die neuesten Daten sind.

Da weiterhin die Materialkonzentration M(i) bei der vorstehend beschriebenen Reinigungssteuerung ein negativer Wert ist und da der Mager-Reinigungsbeendigungs-Wert OSTL ein positiver Wert ist, wie sich aus Fig. 5 erschließt, ist das Vorzeichen der Materialkonzentration M(i) in der vor stehend angegebenen Gleichung umgekehrt.

Wenn andererseits das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ be züglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1 zur angereicherten Seite abweicht, wie dies in Fig. 6 durch eine strichpunktierte Linie mit jeweils zwei Punkten angezeigt ist, wird die Reinigungssteuerung in der nachste henden Weise durchgeführt:

In dem Schritt 401 wird ermittelt, daß das Vorzeichen der gesamten Adsorptionsmenge OST negativ (angereichert) ist. Nachfolgend wird die Kennung XOSTR in einem Schritt 409 gesetzt. Dies bedeutet, daß das Luft/Brennstoff-Ver hältnis λ vor der Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollver hältnisses λTG in einem nachfolgenden Schritt 410 angerei chert ist. Danach wird in einem Schritt 410 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in starkem Ausmaß durch einen Mager-Reinigungskorrekturbetrag ΔλL in Richtung zur mageren Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff- Verhältnis hinweg korrigiert (λTG ← λTG + ΔλL). Nachfol gend wird in dem Schritt 403 ein aktueller Wert M(i) der Materialkonzentration M gebildet, in dem Schritt 404 die Adsorptionsmenge OST(i) ermittelt und in dem Schritt 405 die gesamte Adsorptionsmenge OST erhalten, wie zuvor be schrieben wurde. Da das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ(i) bei dieser Reinigungssteuerroutine in Richtung zur mageren Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis hinweg korrigiert wird, werden die Vorzeichen der Material konzentration M(i) und der Adsorptionsmenge OST(i) jeweils positiv. Demgemäß wird die gesamte Adsorptionsmenge OST durch die in dem Schritt 404 gewonnene bzw. berechnete Ad sorptionsmenge OST(i) vergrößert. Anschließend wird, da die Kennung XOSTR in dem Schritt 409 gesetzt ist, im Schritt 406 dieses Mal eine bejahende Antwort erzeugt, so daß das Programm zu einem Schritt 411 weiterschreitet. In dem Schritt 411 wird bestimmt, ob die gesamte Adsorptionsmenge OST größer ist als ein Anreicherungs-Reinigungsbeendigungs- Wert OSTR. Der Anreicherungs-Reinigungsbeendigungs-Wert OSTR wird in der gleichen Weise wie der Mager-Reinigungsbeen digungs-Wert OSTL erhalten. Da die Materialkonzentration M(i) bei dieser Reinigungssteuerung ein positiver Wert ist und da der Anreicherungs-Reinigungsbeendigungs-Wert OSTR ein negativer Wert ist, wie sich dies aus Fig. 5 er schließt, sollte das Vorzeichen der Materialkonzentration M(i) ebenfalls zur Gewinnung des Anreicherungs-Reinigungs beendigungs-Werts OSTR invertiert werden.

Falls die Antwort in dem Schritt 411 negativ ist, wird die Durchführung der Schritte 403 bis 406 und 411 wieder holt, um die gesamte Adsorptionsmenge OST zu erhöhen, bis in dem Schritt 411 eine bejahende Antwort abgegeben wird. Wenn in dem Schritt 411 eine bejahende Antwort erzeugt wird, d. h. wenn die gesamte Adsorptionsmenge OST größer wird als der Anreicherungs-Reinigungsbeendigungs-Wert OSTR, schreitet das Programm zu einem Schritt 412 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG auf den Wert (λTG ← λTG - λAL) vor der Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollver hältnis λTG in dem Schritt 410 zurückgebracht wird. Das Programm schreitet dann zu einem Schritt 413 weiter, bei dem die Kennung XOSTR gelöscht wird, und ist dann beendet.

Nachstehend wird nun die Adsorptionsmengen-Lernsteue rung zur Erneuerung der minimalen Adsorptionsmenge OSTmin und der maximalen Adsorptionsmenge OSTmax des Drei-Wege-Ka talysators 13, die in dem Schritt 208 in Fig. 4 und in den Schritten 305 und 309 in Fig. 7 eingesetzt werden, be schrieben.

In Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms für die Bestimmung des Lernbeginns gezeigt, während Fig. 12 ein Ablaufdiagramm einer Steuerroutine für eine Luft/Brennstoff-Verhältnisabweichung zeigt. In Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm einer Sättigungsbestimmungsroutine dar gestellt, während Fig. 14 ein Ablaufdiagramm einer Routine zur Ermittlung einer Adsorptions-Sättigungsmenge zeigt.

Die Zentraleinheit CPU 32 empfängt ein Erfassungssignal von einem nicht gezeigten Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor mit einem gegebenen Intervall bzw. mit einem festgelegten Zeitintervall und diese Routinen werden durch die Zentral einheit 32 abgearbeitet, wenn das Fahrzeug jeweils 200 km gefahren ist, was unter Heranziehung des Erfassungssignals des Fahrzeug-Geschwindigkeitssensors berechnet wird.

Gemäß Fig. 11 bestimmt bzw. ermittelt die Zentralein heit 32 in einem ersten Schritt 501, ob die überwachte bzw. vorliegende Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 inner halb eines Bereichs liegt, 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004322361 00004 99880 der durch einen voreingestellten Anreicherungs-Grenzwert VRL und einen voreingestellten Ab magerungs-Grenzwert VLL definiert ist (VRL < λ = 1 < VLL). Falls die Antwort in dem Schritt 501 negativ ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 502 weiter, da ermittelt wurde, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ derart stark abgewichen ist, daß der Zustand nicht zweckmäßig zur Durch führung der Adsorptionsmengen-Lernsteuerung ist. Bei einem Schritt 502 wird ein Wartezeitzähler TIN auf 0 (null) zu rückgesetzt. Nachfolgend schreitet das Programm zu einem Schritt 503 weiter, bei dem eine Lern-Durchführungskennung XOSTG gelöscht wird.

Wenn andererseits die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sen sors 27 zwischen dem Anreicherungs-Grenzwert VRL und dem Abmagerungs-Grenzwert VLL liegt und dies in dem Schritt 501 ermittelt wird, wird der Wartezeitzähler TIN in einem Schritt 504 um den Wert "1" erhöht und es wird in einem nachfolgenden Schritt 505 beurteilt, ob der Wert des Warte zeitzählers TIN ein voreingestelltes Wartezeitintervall TINL überschreitet.

Wenn das Wartezeitintervall TINL verstrichen ist und dies in dem Schritt 505 erfaßt wird, läuft das Programm zu einem Schritt 506 weiter, bei beurteilt wird, ob die Ma schine 1 sich im stationären Fahrbetrieb befindet oder nicht. Diese Beurteilung wird auf der Grundlage beispiels weise der durch den Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsensor 25 erfaßten Maschinendrehzahl Ne und des durch den Ansaug luftdruck-Sensors 22 erfaßten Ansaugluftdrucks PM getrof fen. In einem Schritt 506 wird eine bejahende Antwort abge geben, wenn diese überwachten Werte im wesentlichen kon stant sind. Als Reaktion auf die bejahende Antwort in dem Schritt 506 läuft das Programm zu einem Schritt 507 weiter, bei dem bestimmt bzw. beurteilt wird, ob ein voreingestell tes Lernzeitintervall T ab einem Zeitpunkt, an dem die Ler nausführungskennung XOSTG gelöscht wurde (XOSTG = 1 → 0), verstrichen ist. Falls das Lernzeitintervall T in dem Schritt 507 als verstrichen beurteilt wird, läuft das Pro gramm zu einem Schritt 508 weiter, bei dem die Lernausfüh rungskennung XOSTG gesetzt wird, und die Routine ist been det.

Falls andererseits die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 von dem Bereich zwischen dem Anreicherungs- Grenzwert VRL und dem Abmagerungs-Grenzwert VLL abweicht, bevor in allen Schritten 505 bis 507 bejahende Antworten erzeugt werden, führt das Programm die Schritte 502 und 503 durch, um den Ablauf ausgehend von dem Schritt 501 zu wie derholen.

Es wird nun auf Fig. 12 Bezug genommen. Wenn die Lern ausführungskennung XOSTG in dem Schritt 508 in Fig. 11 ge setzt wird, schreitet das Programm von einem Schritt 601 zu einem Schritt 602 weiter, bei dem beurteilt wird, ob ein Wert eines Korrekturausführungszählers Tc ein voreinge stelltes Anreicherungskorrekturzeitintervall TR bzw. einen diesem Zeitintervall entsprechenden Wert überschreitet, d. h. es wird beurteilt, ob das Anreicherungskorrekturzei tintervall TR abgelaufen ist. Falls das Anreicherungskor rekturzeitintervall TR gemäß der Beurteilung im Schritt 602 noch nicht abgelaufen ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 603 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollver hältnis λTG auf ein voreingestelltes angereichertes Luft/Brennstoff-Sollverhältnis ABT eingestellt wird. Danach wird in einem Schritt 604 der Korrekturausführungszähler TC um einen Wert "1" erhöht und das Programm kehrt zu dem Schritt 601 zurück. Demgemäß wird das Luft/Brennstoff-Soll verhältnis λTG, wie in Fig. 15 gezeigt ist, bei dem ange reicherten Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λRT gehalten, das bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis ses λ = 1 auf der angereicherten Seite liegt, und zwar so lange, bis das Anreicherungskorrekturzeitintervall TR gemäß der Bestimmung in dem Schritt 602 abgelaufen ist. Als Er gebnis erhöhen sich CO und HC in dem Abgas und werden durch den Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbiert. Der O₂-Sensor 27 zeigt eine Ausgangsspannung VOX2 für die angereicherte Seite in Abhängigkeit von der Adsorptionsmenge in dem Drei- Wege-Katalysator 13.

Wenn das Anreicherungskorrekturzeitintervall TR gemäß der Bestimmung in dem Schritt 602 abgelaufen ist, wird in einem Schritt 605 beurteilt, ob der Wert des Korrekturaus führungszählers Tc einen Wert überschreitet, der der Summe aus dem Anreicherungskorrekturzeitintervall TR und einem voreingestelltem Abmagerungskorrekturzeitintervall TL ent spricht, d. h. es wird beurteilt, ob nach dem Ablauf des An reicherungskorrekturzeitintervalls TR das Abmagerungskor rekturzeitintervall TL verstrichen ist. Falls die Antwort in dem Schritt 605 negativ ist, wird das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG in einem Schritt 606 auf ein voreinge stelltes Abmagerungs-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λLT eingestellt. Nachfolgend schreitet das Programm zu dem Schritt 604 weiter, bei dem der Korrekturausführungszähler Tc um "1" erhöht wird, und kehrt dann zu dem Schritt 601 zurück. Demgemäß wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λ TG, wie in Fig. 11 gezeigt ist, bei dem Abmagerungs- Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λRT gezeigt, das bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1 auf der mageren Seite liegt, und zwar so lange, bis das Ab magerungs-Korrekturzeitintervall TL gemäß der Bestimmung in dem Schritt 605 abgelaufen ist. Als Ergebnis reichert sich O₂ in dem Abgas an, um CO und HC, die während der Anreiche rungskorrektur in dem Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbiert wurden, zu reinigen, so daß die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 wieder nahe auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zurückgebracht wird. Wenn die Summe aus dem Anreicherungskorrekturzeitintervall TR und dem Abmagerungskorrekturzeitintervall TL verstrichen ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 607 weiter, bei dem die Lernausführungskennung XOSTG gelöscht wird, und wird dann beendet.

Es wird nun auf Fig. 13 Bezug genommen. Wenn die Lern ausführungskennung XOSTG in dem Schritt 508 in Fig. 11 ge setzt wird, wird in einem Schritt 701 eine bejahende Ant wort erzeugt, so daß das Programm zu einem Schritt 702 wei terläuft. Im Schritt 702 wird bestimmt, ob die Ausgangs spannung VOX2 aufgrund der bei dem Schritt 603 in Fig. 12 durchgeführten Anreicherungskorrektur des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG einen voreingestellten Sättigungsbe stimmungspegel VSL überschreitet, der auf einen höheren Wert als der Anreicherungsgrenzwert VRL in dem Schritt 501 in Fig. 11 festgelegt ist. Falls in dem Schritt 702 ermit telt wird, daß die Ausgangsspannung VOX2 den Sättigungsbe stimmungspegel VSL nicht überschreitet, wird das Programm beendet. Falls andererseits in dem Schritt 702 eine positi ve Antwort erzeugt wird, schreitet das Programm dann zu ei nem Schritt 703 weiter, bei dem eine Sättigungsbestimmungs kennung XOSTOV gesetzt wird, und wird dann beendet. Der Sättigungsbestimmungspegel VSL ist so voreingestellt, daß er die Ausgangsspannung VOX2 repräsentiert, die von dem O₂-Sensor 27 dann abgegeben wird, wenn der Drei-Wege-Katalysa tor 13 gesättigt ist, d. h. wenn die Adsorptionsmenge von CO und HC die Adsorptionisgrenze überschreitet, so daß der Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbiertes CO und HC aus zugeben beginnt.

Es wird nun auf Fig. 14 Bezug genommen. Wenn die Lern ausführungskennung XOSTG in dem Schritt 607 in Fig. 12 ge löscht wird, läuft das Programm von einem Schritt 801 zu einem Schritt 802 weiter, da hierdurch bestimmt bzw. ermit telt wird, daß ein Zyklus der Abweichungssteuerung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis beendet ist. In dem Schritt 802 wird bestimmt bzw. ermittelt, ob die Sättigungsbestimmungs kennung XOSTOV gesetzt ist oder nicht. Falls die Kennung XOSTOV nicht gesetzt ist, geht das Programm zu einem Schritt 803 über, da hierdurch bestimmt wird, daß die Ad sorptionsmenge von CO und HC die Adsorptionisgrenze des Drei-Wege-Katalysators 13 in dem letzten Zyklus der Abwei chungssteuerung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis nicht überschritten hat. In dem Schritt 803 wird das Anreiche rungskorrekturzeitintervall TR und das Abmagerungskorrek turzeitintervall TL jeweils um ein voreingestelltes Zeitin tervall Ta erhöht.

Es wird nun erneut auf die Fig. 11 und 12 Bezug genom men. Wenn das Lernzeitintervall T ab dem Zeitpunkt, bei dem die Lernausführungskennung XOSTG in dem Schritt 607 in Fig. 12 gelöscht wurde, verstrichen ist, schreitet das Programm von dem Schritt 507 zu dem 508 in Fig. 11 weiter, so daß die Lernausführungskennung XOSTG gesetzt wird. Demgemäß wird das in Fig. 12 gezeigte Programm für die Luft/Brennstoff-Verhältnis-Abweichungssteuerung erneut ab gearbeitet. Da das Anreicherungskorrekturzeitintervall TR durch das in dem Schritt 803 in Fig. 14 hinzuaddierte Zeit intervall Ta verlängert wurde, wird die Adsorptionsmenge in dem Drei-Wege-Katalysator 13 im Vergleich zu derjenigen bei dem letzten Zyklus dieses Programms für die Luft/Brennstoff-Verhältnis-Abweichungssteuerung erhöht. Da das Abmagerungskorrekturzeitintervall TL gleichfalls durch das addierte Zeitintervall Ta verlängert wurde, versteht sich, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ wieder auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zurückge bracht wird, wenn die Luft/Brennstoff-Verhältnis-Abwei chungssteuerung beendet wird. Falls in dem Schritt 702 in Fig. 13 weiterhin bestimmt bzw. ermittelt wird, daß die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 den Sättigungsbe stimmungspegel VSL nicht überschreitet, werden das Anrei cherungskorrekturzeitintervall TR und das Abmagerungskor rekturzeitintervall TL in dem Schritt 803 in Fig. 14 erneut verlängert. Falls andererseits in dem Schritt 702 ermittelt wird, daß die Ausgangsspannung VOX2 den Sättigungsbestim mungspegel VSL überschreitet, wird die Sättigungsbestim mungskennung XOSTOV in dem Schritt 703 gesetzt.

Als Reaktion auf das Setzen der Sättigungsbestimmungs kennung XOSTOV in dem Schritt 703 schreitet das Programm von dem Schritt 802 zu einem Schritt 804 in Fig. 14 weiter. In dem Schritt 804 wird ein aktueller Wert der minimalen Adsorptionsmenge OSTmin für CO und HC in dem Drei-Wege-Ka talysator 13, der, wie zuvor beschrieben, den Mangel von für CO und HC erforderlichem O₂ anzeigt, auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung ermittelt:

OSTmin = MR × QA × TR,

wobei MR die Materialkonzentration M repräsentiert, die dem angereicherten Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λRT ent spricht und somit aus dem angereicherten Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λRT unter Heranziehung der Kennlinie gemäß Fig. 10 erhalten wird. Demgemäß ist MR ein negativer Wert, so daß auch die minimale Adsorptionsmenge OSTmin ein nega tiver Wert wird.

Das Programm läuft dann zu einem Schritt 805 weiter, bei dem ein aktueller Wert der maximalen Adsorptionsmenge OSTmax auf den absoluten Wert der in dem Schritt 804 gewon nenen minimalen Adsorptionsmenge OSTmin gesetzt wird, und wird dann beendet.

Die minimale Adsorptionsmenge OSTmin und die maximale Adsorptionsmenge OSTmax, die in dieser Weise gewonnen wur den, werden in dem Schritt 208 in Fig. 4 und in den Schrit ten 305 und 309 in Fig. 7 eingesetzt, wie dies zuvor be schrieben wurde. Dementsprechend werden die Inversions- bzw. Wechselsprungsteuerung und die Reinigungssteuerung auf der Grundlage der minimalen und der maximalen Adsorptions menge OSTmin und OSTmax durchgeführt, die unter Berücksich tigung der Verschlechterung des Drei-Wege-Katalysators 13 erneuert wurden, so daß die Emission von schädlichen Kompo nenten wirksam für ein langes Zeitintervall verhindert wird.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich einer Lern steuerung, bei der das System das Luft/Brennstoff-Sollver hältnis λTG jeweils für einen gegebenen Maschinenbetriebs bereich lernt, wenn das mittels des O₂-Sensors 27 erfaßte Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege-Kataly sators 13 auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhält nis λ = 1 konvergiert bzw. gebracht wird.

Die nachstehende Beschreibung befaßt sich hauptsächlich mit dem Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbei spiel.

In Fig. 16 ist ein Ablaufdiagramm einer durch die Zen traleinheit 32 durchzuführenden Wechselsprung-Steuerroutine in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel ge zeigt. Fig. 17 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Lernroutine für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis, die durch die Zen traleinheit 32 abzuarbeiten ist und in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel steht, während in Fig. 18 ein Ablaufdiagramm einer Bestimmungsroutine für die Brenn stoffeinspritzmenge gezeigt ist, die durch die Zentralein heit 32 abzuarbeiten ist und in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel steht.

Die Routine gemäß Fig. 16 ist gleichartig mit der Rou tine gemäß Fig. 7 beim ersten Ausführungsbeispiel und un terscheidet sich dahingehend, daß in den Schritten 303, 306, 308 und 310 ein Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λ S anstelle des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG korri giert wird und daß die Schritte 901 bis 906 neu hinzugefügt sind.

Wenn eine Umkehrung der Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 von "angereichert" zu "mager" über das stöchio metrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 hinweg aufgetre ten ist und dies in dem Schritt 302 erfaßt wird, läuft die Routine zu dem Schritt 901 weiter, bei dem ein aktueller Wert des Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λS in dem Direktzugriffsspeicher RAM 34 gespeichert wird. Nachfolgend wird in dem Schritt 305 der Anreicherungs-Sprungbetrag λSKR ermittelt und im Schritt 306 das Basis-Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λS zur angereicherten Seite korrigiert (λS ← λS - λR - λSKR). Anschließend läuft das Programm zu dem Schritt 902 weiter, bei dem ein Sprunganzahlzähler CSKIP zum Zählen der Anzahl von Sprüngen um "1" erhöht wird, und geht zu dem Schritt 903 über, bei dem ein mittleres Luft/Brennstoff-Verhältnis λSAV durch Mittelwertbildung des in dem Direktzugriffspeicher 34 gespeicherten Basis- Luft/Brennstoff-Verhältnisses λS und des in dem Schritt 306 gewonnenen Basis-Luft/Brennstoff-Verhältnisses λS erhalten wird. Danach läuft das Programm zu dem Schritt 304 weiter und wird beendet.

In gleicher Weise läuft das Programm dann, wenn eine Inversion bzw. ein Wechsel der Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 von der abgemagerten zur angereicherten Seite über das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 hinweg aufgetreten ist und dies in dem Schritt 307 erfaßt wird, zu dem Schritt 904 weiter, bei dem ein aktueller Wert des Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λS in dem Di rektzugriffsspeicher 34 gespeichert wird. Danach wird in dem Schritt 309 der Abmagerungssprungbetrag λSKL ermittelt und in dem Schritt 310 das Basis-Luft/Brennstoff-Sollver hältnis λS zur mageren Seite hin korrigiert (λS ← λS + λIL + λSKL). Anschließend geht das Programm zu dem Schritt 905 weiter, bei dem der Sprunganzahlzähler CSKIP um "1" erhöht wird und geht dann zu dem Schritt 906 über, bei dem ein mittleres Luft/Brennstoff-Verhältnis λSAV durch Mittelwert bildung des in dem Direktzugriffspeicher 34 gespeicherten Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λS und des in dem Schritt 310 gewonnenen Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λS gebildet wird. Danach geht das Programm zu dem Schritt 304 über und wird beendet.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Routine gemäß Fig. 16 dann, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege-Katalysators 13 zwischen angereichert und ab gemagert invertiert wird bzw. wechselt und das Basis- Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λS übersprungen wird, das mittlere Luft/Brennstoff-Verhältnis λSAV durch Mittelwertbildung der Basis-Luft/Brennstoff-Sollver hältnisse λS vor und nach der Sprungkorrektur gebildet und der Sprunganzahlzähler CSKIP jeweils um eins erhöht.

Es wird nun auf Fig. 17 Bezug genommen. In einem Schritt 1001 wird der Maschinenbetriebsbereich erfaßt und in einem Schritt 1002 wird bestimmt, ob der erfaßte Maschi nenbetriebsbereich derselbe wie derjenige ist, der bei dem letzten Durchlauf dieses Programms erfaßt wurde. Wie in Fig. 19 gezeigt ist, sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Maschinenbetriebsbereiche anhand der Ansaugluftmengen QA, der Drosselöffnungsgrade TH und der Fahrzeuggeschwin digkeiten definiert. Gelernte Werte bzw. Lernwerte λKG0 bis λKGi werden für jeden Maschinenbetriebsbereich gelernt, wie im nachfolgenden Text näher beschrieben wird.

Falls die Antwort in dem Schritt 1002 positiv ist, d. h. der erfaßte Betriebsbereich derselbe wie bei dem letzten Durchlauf dieser Routine ist, wird in einem Schritt 1003 bestimmt, ob die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 innerhalb eines Bereichs konvergiert ist bzw. liegt, der durch einen voreingestellten Anreicherungsgrenzwert VRL und einen voreingestellten Abmagerungsgrenzwert VLL definiert ist (VRL < λ = 1 < VLL). Falls in dem Schritt 1003 eine positive Antwort erzeugt wird, läuft das Programm zu einem Schritt 1004 weiter, wobei bestimmt wird, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege Katalysators 13 stabil ist. In dem Schritt 1004 wird ein Sprungzeitzähler CCEN um "1" erhöht. Nachfolgend wird in einem Schritt 1005 ermittelt, ob ein Wert des Sprungzeitzählers CCEN 10 sek. erreicht hat. Als Reaktion auf eine negative Antwort in dem Schritt 1005 wird in einem Schritt 1006 ermittelt, ob ein Wert des Sprunganzahlzählers CSKIP gleich oder größer als "10" ist.

Wenn der Wert des Sprungzeitzählers CCEN 10 sek. erreicht hat, bevor der Wert des Sprunganzahlzählers CSKIP gleich oder größer als "10" wird, wird dieses Programm beendet. Wenn die Sprunganzahl je Einheitszeitintervall klein ist, wie vorstehend angegeben, kann hieraus geschlossen werden, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege-Katalysators 13 nicht oft zwischen "angereichert" und "mager" wechselt, so daß Luft/Brennstoff-Verhältnis λ nicht auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 konvergiert bzw. gebracht ist. Demgemäß wird die Lernsteuerung für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis nicht durchgeführt, da ermittelt wird, daß das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG zu diesem Zeitpunkt kein Wert ist, der geeignet wäre, den Drei-Wege-Katalysator 13 in einem neutralen Zustand zu halten.

Wenn andererseits in dem Schritt 1006 eine positive Antwort abgegeben wird, d. h. wenn der Wert des Sprunganzahlzählers CSKIP gleich oder größer als "10" wird, bevor der Wert des Sprungzeitzählers CCEN 10 sek. erreicht, schreitet das Programm zu einem Schritt 1007 weiter. Genauer gesagt kann dann, wenn die Sprunganzahl je Zeiteinheit groß ist, geschlossen werden, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ häufig zwischen "angereichert" und "abgemagert" wechselt und somit auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 konvergiert bzw. in diesem Bereich liegt. Demgemäß wird der Schritt 1007 durchgeführt, da ermittelt wurde, daß das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG zu diesem Zeitpunkt ein Wert ist, der geeignet ist, den Drei-Wege-Katalysator 13 in dem neutralen Zustand zu halten.

In dem Schritt 1007 wird ein Lernwert λKG für den entsprechenden Maschinenbetriebsbereich erneuert, wobei das mittlere Luft/Brennstoff-Verhältnis λSAV herangezogen wird, das aktuell in dem Schritt 903 oder 906 in Fig. 16 ermittelt wurde. Genauer gesagt wird im Schritt 1007 der Lernwert λKG auf der Basis der nachstehenden Gleichung ermittelt:

λKG ← λKG + λSAV - 1.

In der Gleichung wird ein Wert "1" subtrahiert, um lediglich eine Abweichung des mittleren Luft/Brennstoff- Verhältnisses λSAV relativ zu λS = 1 in dem Lernwert λKG widerzuspiegeln. Demgemäß wird in dem Schritt 1007 weiterhin das Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λS auf den Wert "1" gesetzt. Es ist festzustellen, daß das Basis- Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λS lediglich dann bei "1" gehalten wird, wenn der Lernwert λKG erneuert wird, da das Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λS unmittelbar im Anschluß hieran bei der Inversionssprungsteuerung korrigiert wird. Dies ist notwendig, da das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG durch Addition des Lernwerts λKG zu dem Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λ S in dem Schritt 103 der nachstehend näher beschriebenen Brennstoffeinspritzmengen-Ermittlungsroutine gemäß Fig. 18 gebildet wird (λTG ← λS + λKG). Falls dementsprechend das Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λS bei der Erneuerung des Lernwerts λKG nicht auf "1" gesetzt wird, wird der Lernwert λKG zweifach oder doppelt in dem Luft/Brennstoff-Soll verhältnis λTG widergespiegelt.

Nachfolgend schreitet das Programm zu einem Schritt 1008 weiter, bei dem der Sprungzeitzähler CCEN und der Sprunganzahlzähler CSKIP jeweils zurückgesetzt werden, und wird dann beendet.

In der vorstehend beschriebenen Weise beeinflussen die Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnisse λS zu dem Zeitpunkt der Konvergenz des stromab auftretenden Luft/Brennstoff- Verhältnisses λ im Bereich nahe bei dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 den Lernwert λKG bei dem entsprechenden Maschinenbetriebsbereich. Der Lernwert λKG für jeden Maschinenbetriebsbereich wird in einem vorbestimmten Bereich des Unterstützungs- Direktzugriffsspeichers 35 gespeichert, so daß die Speicherdaten selbst dann beibehalten werden, wenn ein Fahrzeug-Zündschalter abgeschaltet wird.

Wenn andererseits die Ausgangsspannung VOX2 von dem Bereich zwischen dem Anreicherungsgrenzwert VRL und dem Abmagerungsgrenzwert VLL in dem Schritt 1003 abweicht, bevor der Wert des Sprungzeitzählers CCEN 10 sek. in dem Schritt 1005 erreicht hat, schreitet das Programm zu dem Schritt 108 weiter, um den Sprungzeitzähler CCEN und den Sprunganzahlzähler CSKIP zurückzusetzen, und kehrt zu dem Schritt 1001 zurück, um erneut zu bestimmen, ob der Schritt 1007 auszuführen ist. Wenn weiterhin der Maschinenbetriebsbereich in dem Schritt 1002 gegenüber demjenigen bei dem letzten Durchlauf dieser Routine wechselt, bevor der Wert des Sprungzeitzählers CCEN in dem Schritt 1005 10 sek. erreicht hat, schreitet das Programm zu einem Schritt 1009 weiter, bei dem der Sprungzeitzähler CCEN und der Sprunganzahlzähler CSKIP jeweils zurückgesetzt werden. In diesem Fall werden die nachfolgenden Schritte für den neuen Maschinenbetriebsbereich nach dem Wechsel durchgeführt.

Auch wenn im Schritt 1007 der Lernwert λKG auf der Grundlage der Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnisse λS erneuert wird, können hierfür auch andere Methoden eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Lernwert λKG um einen gegebenen Betrag, beispielsweise 0,001 (0,1%) der einem Bit geringster Wertigkeit (LSB) in der Zentraleinheit CPU 32 entspricht, erhöht oder verringert werden, und der Lernwert λKG kann auf der Grundlage einer entsprechenden Änderung des stromab auftretenden Luft/Brennstoff- Verhältnisses λ gelernt werden.

Es wird nun auf Fig. 18 Bezug genommen und die Bestimmungsroutine zur Ermittlung der Brennstoffeinspritzmenge gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Routine gemäß Fig. 18 ist gleichartig wie die Routine gemäß Fig. 3 bei dem ersten Ausführungsbeispiel und unterscheidet sich dahingehend, daß die Verarbeitung im Schritt 103 geändert ist und daß die Schritte 1101 und 1102 neu hinzugefügt sind.

Wenn in dem Schritt 102 bestimmt wird, daß der Rückkopplungs-Steuerzustand bzw. die Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ aktiviert ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 1101 weiter, bei dem ein aktueller Maschinenbetriebsbereich erfaßt wird, und geht dann zu dem Schritt 1102 über, bei dem der entsprechende Lernwert λKG aus dem Unterstützungs-Direktzugriffsspeicher 35 in Abhängigkeit von dem erfaßten Maschinenbetriebsbereich ausgelesen wird. Nachfolgend wird in dem Schritt 103 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG durch Addition des ausgelesenen Lernwerts λKG zu dem aktuell in dem Schritt 303, 306, 308 oder 310 in Fig. 16 ermittelten Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis ermittelt (λTG ← λS + λKG). Danach wird, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, in dem Schritt 104 der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt, in dem Schritt 105 die Brennstoffeinspritzmenge TAU festgelegt und die Routine beendet.

In der Routine gemäß Fig. 18 wird der Lernwert λKG entsprechend dem erfaßten Maschinenbetriebsbereich aus dem in dem Unterstützungs-Direktzugriffsspeicher (bzw. unterstützten oder nicht flüchtigen Direktzugriffsspeicher) 35 gespeicherten Lernwert AKG ausgewählt und zur Ermittlung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG eingesetzt. Jedoch sind auch andere Methoden hierfür einsetzbar. Beispielsweise können die in dem Unterstützungs- Direktzugriffsspeicher 35 gespeicherten Lernwerte λKG einer linearen Interpolation unterzogen werden, um einen Lernwert λKG zu bilden, der einem aktuellen Maschinenbetriebsbereich noch genauer entspricht, und dieser Lernwert λKG kann dann zur Ermittlung bzw. Festlegung des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG eingesetzt werden.

Weiterhin können bei der Gewinnung des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG verschiedene andere Korrekturbeträge hinzugefügt werden. Beispielsweise kann ein Korrekturbetrag bzw. eine Korrekturgröße zur periodischen Veränderung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG hinzugefügt werden, um eine sogenannte Dither- oder Zittersteuerung durchzuführen, wie sie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungs-Erstveröffentlichung Nr. 3-185 244 offenbart ist, oder es kann ein Korrekturbetrag hinzugefügt werden, der beispielsweise von der Maschinen- Kühlwassertemperatur Thw abhängt.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel werden, wie vorstehend beschrieben, die Basis-Luft/Brennstoff- Sollverhältnisse zu dem Zeitpunkt, zu dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege Katalysators 13 nahe bei dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 konvergiert bzw. liegt, gelernt, um den Lernwert λKG für jeden Maschinenbetriebsbereich zu erneuern, und dieser Lernwert λ KG beeinflußt das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG.

Durch die Erfinder vorliegender Erfindung wurde bestätigt, daß das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG, durch das der Drei-Wege-Katalysator 13 in dem neutralen Zustand gehalten werden kann, sich bei den jeweiligen Maschinenbetriebsbereichen unterscheidet, und zwar aufgrund einer Änderung beispielsweise eines von einer Temperaturveränderung abhängenden Gasreinigungsfaktors des Drei-Wege-Katalysators 13 oder einer durch eine Veränderung der Strömungsrate des Abgas es hervorgerufenen Gasaustauschgeschwindigkeit des Sensors 26. Wie in Fig. 20 durch die strichpunktierten Linien mit jeweils zwei Punkten angegeben ist, wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG (in Fig. 20 durch das Basis-Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λS repräsentiert) bei dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem keine Lernsteuerung bzw. adaptive Steuerung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG durchgeführt wird, durch den integralen Anreicherungsbetrag λIR so korrigiert, daß es angereicherter ist, nachdem die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 aufgrund eines Wechsels des Maschinenbetriebszustands in Richtung zur mageren Seite abzuweichen beginnt. Im einzelnen wird die Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG solange nicht durchgeführt, bis die schädlichen Komponenten auf der mageren Seite durch den Drei-Wege-Katalysator 13 bis zu einem gewissen Ausmaß adsorbiert sind, so daß das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ diese Abweichung zu zeigen beginnt. Weiterhin wird, wie aus der Inversionssprungsteuerung gemäß Fig. 7 ersichtlich ist, lediglich eine gemäßigte Korrektur auf der Basis des integralen Anreicherungs- oder Abmagerungsbetrags λIR oder λIL durchgeführt, während bzw. wenn das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ vom stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 in einer Richtung abweicht, d. h. sich auf der angereicherten oder der mageren Seite befindet. Demgemäß wird eine Korrekturverzögerung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG hervorgerufen, die eine Schwankung des stromab auftretenden Luft/Brennstoff- Verhältnisses λ oder einen Nachlauf- bzw. Schwingungseffekt hervorruft, so daß es wahrscheinlich ist, daß der Drei- Wege-Katalysator 13 von dem neutralen Zustand abweicht.

Andererseits wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie durch die durchgezogenen Linien angezeigt, der Lernwert λKG, der einem neuen Maschinenbetriebszustand entspricht, dann, wenn der Maschinenbetriebszustand beispielsweise aufgrund einer Zunahme der Ansaugluftmenge QA wechselt, ausgelesen, um das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG unmittelbar zur angereicherten Seite zu korrigieren. Als Ergebnis wird die durch den Wechsel des Maschinenbetriebszustands hervorgerufene Korrekturverzögerung vermieden, so daß der Drei-Wege- Katalysator 13 noch zuverlässiger gehalten bzw. gesteuert wird und die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27, die für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ repräsentativ ist, weiterhin auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 konvergiert.

Nachstehend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß ein Steuer-Sollwert VOX2TG für den O₂-Sensor 27 variabel in Abhängigkeit von dem erfaßten Maschinenbetriebszustand eingestellt wird.

Die nachstehende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf die Unterschiede gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 21 ist ein Ablaufdiagramm einer durch die Zentraleinheit 32 durchzuführenden Routine für die Inversionssprungsteuerung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt.

Die Routine gemäß Fig. 21 ist dieselbe wie die Inversionssprung-Steuerroutine gemäß Fig. 16 mit Ausnahme der Schritte 2001 und 2002, die neu hinzugefügt sind.

In dem Schritt 2001 wird der aktuelle Maschinenbetriebszustand auf der Grundlage der erfaßten Maschinendrehzahl Ne und des erfaßten Ansaugluftdrucks PM ermittelt. Nachfolgend schreitet das Programm zu dem Schritt 2002 weiter, bei dem die Steuer-Sollspannung VOX2TG auf der Basis des erfaßten Maschinenbetriebszustands unter Heranziehung einer in Fig. 23 gezeigten Karte bzw. Kennlinie festgelegt wird. In dieser Kennliniendarstellung bzw. Tabelle kann auf die Steuer-Sollspannung VOX2TG anhand der Maschinendrehzahl Ne und des Ansaugluftdrucks PM während des stationären Betriebszustands zugegriffen werden. Während des stationären Betriebs- bzw. Fahrzustands nimmt die Steuer-Sollspannung VOX2TG einen Wert zwischen 0,35 V und 0,55 V in Abhängigkeit von der überwachten bzw. erfaßten Motordrehzahl Ne und dem überwachten bzw. erfaßten Ansaugluftdruck PM an. Andererseits wird die Steuer- Sollspannung VOX2TG auf 0,35 V festgelegt, wenn die Maschine im Leerlauf läuft oder eine Verzögerung erfährt, die gleich groß wie oder größer als ein voreingestellter Pegel ist. Weiterhin wird die Steuer-Sollspannung VOX2TG auf 0,55 V festgelegt, wenn eine Beschleunigung vorliegt, die gleich oder größer als ein voreingestellter Pegel ist. Die Beziehung zwischen der Motordrehzahl Ne, dem Ansaugluftdruck PM und der Steuer-Sollspannung VOX2TG ist in dem Zeitdiagramm gemäß Fig. 24 klar gezeigt.

Danach schreitet das Programm zu dem Schritt 301 weiter, bei dem die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 mit der in dem Schritt 2002 festgelegten Steuer- Sollspannung VOX2TG verglichen wird. Falls die Ausgangsspannung VOX2 gleich oder größer als die Steuer- Sollspannung VOX2TG ist (VOX2 <= VOX2TG), wird "angereichert" bestimmt. Falls andererseits die Ausgangsspannung VOX2 kleiner als die Steuer-Sollspannung VOX2TG ist (VOX2 < VOX2TG), wird "mager" bestimmt.

Anschließend schreitet das Programm zu dem Schritt 302 oder 307 in Abhängigkeit von der Antwort im Schritt 301 weiter und führt dann die nachfolgenden Schritte durch, wie sie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden.

Die Festlegung der Steuer-Sollspannung VOX2TG auf die angereicherte Seite relativ zu dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 kann mit einer Zeitsteuerung bzw. einem Zeitpunkt verknüpft sein, zu dem die Abgasrückführung (EGR = exhaust gas recirculation) inaktiv ist.

Die Vorteile des dritten Ausführungsbeispiels werden nachstehend näher beschrieben.

Die Reinigungsfaktoren des Drei-Wege-Katalysators 13 für CO, HC und NOx verändern sich abhängig von dem Luft/Brennstoff-Verhältnis λ, wie in Fig. 22 gezeigt ist. Da alle diese schädlichen Komponenten bei dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 gut gereinigt werden, wurde das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 gesteuert. Da sich aber eine bestimmte Komponente in dem Abgas bei einem bestimmten Maschinenbetriebszustand erhöht (beispielsweise wächst NOx bei Beschleunigung an und HC erhöht sich bei Maschinenleerlauf oder -verzögerung), können die schädlichen Komponenten insgesamt dadurch unterdrückt werden, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ so gesteuert wird, daß die Reinigungswirksamkeit für die vergrößerte Komponente bei dem entsprechenden Maschinenbetriebszustand erhöht wird. Wenn andererseits das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ so geändert wird, daß es stark von dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 abweicht, ist die Reinigungswirksamkeit bezüglich der anderen Komponenten erheblich verringert, so daß sich Probleme ergeben.

Demgemäß wird die Steuer-Sollspannung VOX2TG für den O₂-Sensor 27 bei diesem Ausführungsbeispiel variabel auf einen geeigneten Wert in Abhängigkeit von dem erfaßten Maschinenbetriebszustand eingestellt, um ein Luft/Brennstoff-Verhältnis λ zu erreichen, durch das die Reinigungswirksamkeit bezüglich der erhöhten Komponente verbessert werden kann, während die Reinigungswirksamkeit bezüglich der anderen Komponenten nicht erheblich beeinträchtigt wird.

Nachstehend wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß die integralen Anreicherungs- und Abmagerungsbeträge λIR und λ IL und die Sprungbeträge λSKR und λSKL in Abhängigkeit von einer Veränderung der Ansaugluftmenge QA verändert werden.

Die nachstehende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf den Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 25 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Routine, die durch die Zentraleinheit 32 zur Einstellung der integralen Anreicherungs- und Abmagerungsbeträge λIR und λIL und der Anreicherungs- und Abmagerungssprungbeträge λSKR und λSKL in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel durchzuführen ist.

Die Routine gemäß Fig. 25 wird mit derselben Zeitgabe bzw. zu denselben Zeitpunkten wie die in Fig. 7 gezeigte Inversionssprung-Steuerroutine durchgeführt.

Bei einem Schritt 1201 wird ein aktueller Wert der Ansaugluftmenge QA in Abhängigkeit von der durch den Drehzahlsensor 25 erfaßten Maschinendrehzahl Ne und dem durch den Ansaugluftdrucksensor 22 erfaßten Ansaugluftdruck PM ermittelt. Nachfolgend werden in einem Schritt 1202 die integralen Beträge λIR und λIL aus der ermittelten Ansaugluftmenge QA unter Heranziehung einer in dem Festwertspeicher 33 vorab gespeicherten Karte bzw. Kennlinie gemäß Fig. 26 festgelegt. Ferner werden in einem Schritt 1203 die Sprungbeträge λSKR und λSKL aus der Ansaugluftmenge unter Heranziehung einer Karte bzw. Kennlinie gemäß Fig. 27 bestimmt.

Die in dieser Weise bestimmten integralen Beträge λIR, λIL und die Sprungbeträge λSKR, λSKL werden jeweils in den Schritten 303, 306, 308 und 310 der Inversionssprung- Steuerroutine gemäß Fig. 7 eingesetzt. Wie aus Fig. 26 und 27 ersichtlich ist, nehmen die integralen Beträge λIR, λIL allmählich in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Ansaugluftmenge QA zu, während die Sprungbeträge λSKR, λSKL allmählich in Abhängigkeit von einer Zunahme der Ansaugluftmenge QA abnehmen, wobei ihre untere Grenze in einem Bereich, in dem die Ansaugluftmenge QA größer ist als ein vorbestimmter Pegel, begrenzt ist. Diese Eigenschaften sind derart definiert, daß die integralen Beträge λIR, λIL und die Sprungbeträge λSKR, λSKL jeweils einen konstanten Einfluß auf das stromab auftretende Luft/Brennstoff- Verhältnis λ unabhängig von einer Veränderung der Ansaugluftmenge QA ausüben. Im einzelnen wurde durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung bestätigt bzw. gefunden, daß sich dann, wenn die Ansaugluftmenge QA variiert, die Temperatur des Drei-Wege-Katalysators 13, die Gasaustauschgeschwindigkeiten des Sensors 26 und des O₂-Sensors 27, eine geforderte Korrekturzeitgabe der Brennstoffeinspritzmenge und dergleichen verändern, so daß sich die der Korrektur des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG entsprechende Veränderungsrate (der Einfluß der integralen Beträge λIR, λIL und der Sprungbeträge λSKR, λSKL) des stromab auftretenden Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ verändert. Wenn demgemäß der Einfluß auf das stromab auftretende Luft/Brennstoff- Verhältnis λ groß ist, werden die integralen Beträge λIR, IL und die Sprungbeträge λSKR, λSKL auf einen kleineren Wert eingestellt, während sie auf einen größeren Wert festgelegt werden, wenn der Einfluß gering ist. Dies dient dazu, eine übermäßige Korrektur oder eine Korrekturverzögerung zu verhindern, wenn das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in den Schritten 303, 306, 308 und 310 bei der Inversionssprung-Steuerroutine gemäß Fig. 7 korrigiert wird.

Die in den Fig. 26 und 27 gezeigten charakteristischen Eigenschaften wurden jeweils durch Experimente erhalten. Demgemäß können in Abhängigkeit von der Spezifikation der Maschine 1 oder dem Inhalt der Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses umgekehrte Charakteristika definiert werden, bei denen beispielsweise die integralen Beträge λIR, λIL allmählich in Abhängigkeit von einer Zunahme der Ansaugluftmenge QA abnehmen.

Nachstehend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß ein integraler Betrag λI (entsprechend den integralen Anreicherungs- und Abmagerungsbeträgen λIR und λIL bei dem ersten Ausführungsbeispiel) und ein Sprungbetrag λSK (entsprechend dem Anreicherungs- und Abmagerungssprungbetrag λSKR und λSKL bei dem ersten Ausführungsbeispiel), die bei der Inversionssprung- Steuerung eingesetzt werden, in Abhängigkeit von einer Veränderung des Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 verändert werden.

Die nachstehende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 28 ist ein Ablaufdiagramm einer durch die Zentraleinheit 32 durchzuführenden Inversionssprung- Steuerroutine zur Ermittlung des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG unter Heranziehung des variablen integralen Betrags λI oder des variablen Sprungbetrags λSK in Übereinstimmung mit dem fünften Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Routine gemäß Fig. 28 entspricht der in Fig. 7 dargestellten Inversionssprung-Steuerroutine.

In einem Schritt 1301 wird ermittelt, ob ein Wert eines Intervallzählers TOSB, der das seit einer Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG bei dem letzten Durchlauf dieser Routine verstrichene Zeitintervall anzeigt, eine vorgegebene Intervallzeit bzw. ein voreingestelltes Zeitintervall Tβ erreicht hat. Falls die Antwort in dem Schritt 1301 negativ ist, d. h. wenn das Zeitintervall Tβ nicht erreicht wurde, schreitet das Programm zu einem Schritt 1302 weiter, bei dem der Intervallzähler TOSB um "1" erhöht wird, und wird dann beendet.

Wenn der Wert des Intervallzählers TOSB gleich groß wie oder größer als das Zeitintervall Tβ nach wiederholter Durchführung des Schritts 1302 wird, läuft das Programm zu einem Schritt 1303 weiter, bei dem die Ausgangsspannung VOX2 des O₂-Sensors 27 eingelesen wird, und dann zu einem Schritt 1304, bei dem der integralen Betrag λI aus der Ausgangsspannung VOX2 unter Heranziehung der in dem Festwertspeicher 33 vorab gespeicherten Karte bzw. Kennlinie gemäß Fig. 29 bestimmt wird. Wie aus Fig. 29 ersichtlich ist, erhöht sich der integrale Betrag λI auf der positiven Seite entsprechend einer Veränderung der Ausgangsspannung VOX2 in Richtung zur angereicherten Seite, während er auf der negativen Seite in Abhängigkeit von einer Veränderung der Ausgangsspannung VOX2 in Richtung zur abgemagerten Seite erhöht wird. Der integrale Betrag λI besitzt einen konstanten Wert von 0 (null) über bzw. im Bereich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1 (0,45 V). Der integrale Betrag λI ist in Bereichen, in denen die Ausgangsspannung VOX2 angereicherter bzw. höher als ein voreingestellter Wert sowie abgemagerter bzw. kleiner als ein voreingestellter Wert ist, jeweils konstant.

Nachfolgend wird in einem Schritt 1305 der Sprungbetrag λSK auf der Basis der Ausgangsspannung VOX2 bestimmt. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, wird eine Kennlinie bzw. Tabelle gleichartig wie die Kennlinie gemäß Fig. 29 zur Bestimmung des Sprungbetrags λSK eingesetzt. Bei dieser Kennlinie erhöht sich der Sprungbetrag λSK in gleicher Weise wie der integrale Betrag λI allgemein auf der positiven Seite und auf der negativen Seite, wenn sich die Ausgangsspannung VOX2 gegenüber dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 verschiebt.

Das Programm schreitet dann zu einem Schritt 1306 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die Ausgangsspannung VOX2 invertiert ist oder bzw. eine Inversion widerspiegelt. Falls keine Inversion aufgetreten ist, d. h. falls das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege Katalysators 13 auf der angereicherten oder der mageren gehalten wird, wird in einem Schritt 1307 das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG durch den integralen Betrag λI korrigiert (λTG ← λTG + λI). Nachfolgend schreitet das Programm zu einem Schritt 1308 weiter, bei dem der Intervallzähler TOSB zurückgesetzt wird, und wird dann beendet. Falls andererseits die Ausgangsspannung VOX2 in dem Schritt 1306 als invertiert (bzw. eine Inversion anzeigend, erfaßt wurde, d. h. wenn das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ zwischen "angereichert" und "abgemagert" relativ zu dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 invertiert wurde bzw. gewechselt hat, wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in einem Schritt 1309 durch den Sprungbetrag λSK (λTG ← λ TG + λSK) korrigiert. Danach schreitet die Routine zu dem Schritt 1308 weiter und wird beendet.

Wie zuvor beschrieben, werden der integrale Betrag λI und der Sprungbetrag λSK in Abhängigkeit davon, daß die Ausgangsspannung VOX2 sich auf der angereicherten Seite befindet bzw. eine Anreicherung repräsentiert, auf einen positiven Wert eingestellt, um das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG in Richtung zur mageren Seite zu korrigieren. Falls andererseits die Ausgangsspannung VOX2 sich auf der mageren Seite befindet bzw. einen Magerzustand repräsentiert, werden der integrale Betrag λI und der Sprungbetrag λSK auf einen negativen Wert eingestellt, um das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in Richtung zur angereicherten Seite zu korrigieren. Demgemäß wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in einer Weise gesteuert, die gleichartig ist wie die zeitliche Darstellung gemäß Fig. 8.

Da weiterhin der integrale Betrag λI und der Sprungbetrag λSK auf einen zunehmend größeren positiven Wert und einen zunehmend größeren negativen Wert festgelegt werden, wenn sich die Ausgangsspannung VOX2 von 0,45 V, was dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 entspricht, entfernt, d. h. wenn eine größere Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG erforderlich ist, wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG stets korrekt korrigiert. Als Ergebnis kann das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ rasch auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 gebracht werden.

Da weiterhin der Intervallzähler TOSB in dem Schritt 1308 nach der Korrektur des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG in dem Schritt 1307 und 1309 zurückgesetzt wird, wird die Korrektur des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG nicht durchgeführt, bis das Zeitintervall Tβ erneut in dem Schritt 1301 verstrichen ist.

Hierdurch wird es möglich, eine nächste Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG auf der Basis der Ausgangsspannung VOX2 durchzuführen, bei der die aktuelle Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG berücksichtigt wird.

Nachstehend wird ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das sechste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Art und Weise der Gewinnung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Ausgangsspannungen VOX2 des O₂-Sensors 27 gemittelt bzw. einer Durchschnittsbildung unterzogen, um eine durchschnittliche Ausgangsspannung VOX2AV zu erhalten, die zur Festlegung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG eingesetzt wird.

Fig. 30 zeigt ein Ablaufdiagramm einer durch die Zentraleinheit CPU 32 durchzuführenden Routine für die Mittelwertbildung der Ausgangsspannungen VOX2 des O₂-Sensors 27. Die Routine gemäß Fig. 30 wird alle 32 msek., d. h. zu jedem Zeitpunkt abgearbeitet, zu dem die Ausgangs Spannung VOX2 des O₂-Sensors 27 durch die Zentraleinheit 32 gelesen wird.

Bei der nachfolgenden Erläuterung wird angenommen, daß ein Punkt A in Fig. 31 eine Ausgangsspannung VOX21 repräsentiert, die während des letzten Durchlaufs dieser Routine gelesen wurde, und einen Punkt B, der sich in einer gegenüber dem Punkt A magereren Position befindet, eine aktuelle Ausgangsspannung VOX2 repräsentiert, und daß eine Anreicherungsseite-Veränderungskennung XOXC gelöscht ist. Die Anreicherungsseite-Veränderungskennung XOXC repräsentiert in ihrem Setzzustand die Tatsache, daß sich die Ausgangsspannung VOX2 bei dem letzten Durchlauf dieser Routine in Richtung zur angereicherten Seite verändert hat.

Gemäß Fig. 30 wird in einem Schritt 2101 ermittelt, ob VOX2-VOX21 größer ist als 0 (null). Falls VOX2-VOX21 zu diesem Zeitpunkt kleiner ist als 0, ist die Antwort in dem Schritt 2101 negativ (mager), so daß das Programm zu einem Schritt 2102 fortschreitet, bei dem überprüft wird, ob die Anreicherungsseite-Veränderungskennung XOXC gelöscht ist. Da, wie zuvor beschrieben, die Anreicherungsseite- Veränderungskennung XOXC gelöscht ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 2103 weiter, da es hierbei erfaßt hat, daß VOX21 kein Spitzenwert ist, da VOX21 und VOX2 jeweils beide in Richtung zur mageren Seite verändert wurden. In dem Schritt 2103 wird VOX2 in dem Direktzugriffsspeicher RAM 34 als VOX21 für einen nachfolgenden Durchlauf dieser Routine gespeichert.

Wenn nachfolgend eine neue Ausgangs Spannung VOX2 an einen Punkt C in Fig. 31 eingelesen wird, wird in dem Schritt 2101 dieses Mal eine positive Antwort (angereichert) erzeugt, so daß das Programm zu einem Schritt 2104 weiterschreitet, bei dem überprüft wird, ob die Anreicherungsseite-Veränderungskennung XOXC gesetzt ist. Da die Anreicherungsseite-Veränderungskennung XOXC gelöscht ist, wird in dem Schritt 2104 eine negative Antwort (Inversion) erzeugt, so daß das Programm zu einem Schritt 2105 übergeht, da hierdurch bestimmt bzw. erfaßt wurde, daß VOX21 (Punkt B) ein Spitzenwert ist, da VOX21 in Richtung zur mageren Seite (zu dem Punkt B) verändert wurde, während VOX2 in Richtung zur angereicherten Seite (zu dem Punkt C) geändert wurde. In dem Schritt 2105 wird die Anreicherungsseite-Veränderungskennung XOXC gesetzt. Nachfolgend geht das Programm zu einem Schritt 2106 über, bei dem eine Ausgangs Spannung VOX2AV durch Mittelwertbildung von VOX21 (Punkt B) und einem neuesten, in dem Direktzugriffsspeicher 34 gespeicherten Spitzenwert VOX2BF erhalten wird. Der letzte Spitzenwert VOX2BF repräsentiert einen Spitzenwert für die letzte Veränderung von VOX2 in Richtung zur angereicherten Seite. Danach wird in einem Schritt 2107 VOX21 (Punkt B) in dem Direktzugriffsspeicher 34 als neuester Spitzenwert VOX2BF gespeichert und die Routine wird beendet.

Wenn andererseits in dem Schritt 2102 erfaßt wird, daß die Inversion von der angereicherten zur mageren Seite aufgetreten ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 2108 weiter, bei dem die Anreicherungsseite- Veränderungskennung XOXC zurückgesetzt wird, und läuft dann zu dem Schritt 2106 weiter, bei dem die gemittelte Ausgangsspannung VOX2AV gewonnen wird.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Mittelwertbildungsroutine wird eine durch die Schwankung des Luft/Brennstoff-Verhältnis λ hervorgerufene rippenförmige bzw. wellenförmige Schwankung der Ausgangsspannung VOX2 beseitigt, so daß die Festlegung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG noch zuverlässiger durchgeführt werden kann.

Es wird nun auf die Fig. 32 bis 34 Bezug genommen. Eine Sättigungsüberspringungs-Steuerroutine wird nachstehend beschrieben, bei der das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG auf der Grundlage der Ausgangs Spannung VOX2AV, die in der vorstehend beschriebenen Weise erhalten wird, festgelegt wird.

Die in den Fig. 32 bis 34 gezeigte Routine ist ein dem Schritt 103 in Fig. 3 entsprechendes Unterprogramm.

In einem Schritt 2201 wird ermittelt, ob die Ausgangs Spannung VOX2AV größer ist als ein voreingestellter Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite. Falls die Antwort in dem Schritt 2201 negativ ist. D. h. falls die Ausgangsspannung VOX2AV gleich groß wie oder kleiner ist als der Anreicherungsseiten-Grenzwert VRL, schreitet das Programm zu einem Schritt 2202 weiter, da erfaßt wurde, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege- Katalysators 13 nicht stark in Richtung zur angereicherten Seite abgewichen ist. In dem Schritt 2202 werden ein Magerintervallzähler CEAL und ein Anreicherungsverbleibzähler CR zurückgesetzt und eine Magersprung-Ausführungskennung XEAL wird gelöscht. Nachfolgend wird in einem Schritt 2203 ermittelt, ob die Ausgangsspannung VOX2AV niedriger ist als ein voreingestellter Grenzwert VLL für die magere Seite. Falls die Antwort in dem Schritt 2203 negativ ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 2204 weiter, da erfaßt wurde, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ nicht stark zur mageren Seite abgewichen ist. In dem Schritt 2204 wird ein Anreicherungsintervallzähler CEAR und ein Magerverbleibzähler CL rückgesetzt und eine Anreicherungssprung-Ausführungskennung XEAR wird gelöscht.

Danach läuft das Programm zu einem Schritt 2205 weiter, bei dem beurteilt wird, ob die Ausgangs Spannung VOX2AV größer ist als eine Ausgangsspannung Vλ = 1, die dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 entspricht. Falls die Antwort in dem Schritt 2205 positiv ist (angereichert), wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in einem Schritt 2206 um einen integralen Abmagerungsbetrag ΔλL erhöht (λTG ← λTG + ΔλL). Demgemäß erhöht sich, wie in Fig. 3 gezeigt ist, das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG allmählich in Richtung zur mageren Seite. Falls andererseits die Antwort in dem Schritt 2205 negativ (mager) ist, wird das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG in einem Schritt 2207 allmählich um einen integralen Anreicherungsbetrag ΔλR verringert (λTG ← λTG - ΔλR). Wenn die Ausgangs Spannung VOX2AV nicht stark abgewichen ist (VLL < VOX2AV < VRL), wird somit eine feinfühlige Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG durch den integralen Abmagerungsbetrag ΔλL oder den integralen Anreicherungsbetrag ΔλR durchgeführt, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege- Katalysators 13 auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff- Verhältnis λ = 1 zu konvergieren bzw. zu bringen.

Falls andererseits in dem Schritt 2201 ermittelt wird, daß die Ausgangsspannung VOX2AV höher ist als der Anreicherungsseiten-Grenzwert VRL, schreitet das Programm zu einem Schritt 2208 (Fig. 33) weiter, da ermittelt wurde, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ in starkem Ausmaß zur angereicherten Seite abgewichen ist. In dem Schritt 2208 wird überprüft, ob die Abmagerungssprung-Ausführungskennung XEAL gesetzt ist. Da die Abmagerungssprung- Ausführungskennung XEAL in dem Schritt 2202 gelöscht ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 2209 weiter, bei dem beurteilt wird, ob der Wert des Anreicherungsverbleibzähler CR ein voreingestelltes Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR überschritten hat. Da die Antwort in dem Schritt 2209 zu diesem Zeitpunkt negativ ist, wird der Anreicherungsverbleibzähler CR in einem Schritt 2210 um "1" erhöht. Die Routine schreitet dann zu einem Schritt 2211 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG wie bei dem Schritt 2206 um den integralen Abmagerungsbetrag ΔλL erhöht wird (λTG ← λTG + ΔλL), und kehrt dann zu dem Schritt 2201 zurück.

Nachfolgend werden die Schritte 2201 und 2208 bis 2211 wiederholt durchgeführt. Wenn die Ausgangsspannung VOX2AV in dem Schritt 2201 gleich groß wie oder kleiner als der Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite wird, bevor der Wert des Anreicherungsverbleibzählers CR das Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR in dem Schritt 2209 überschreitet, werden dann der Schritt 2202 und die nachfolgenden Schritte durchgeführt, wie vorstehend beschrieben wurde. Falls andererseits der Wert des Anreicherungsverbleibzählers CR das Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR in dem Schritt 2209 überschreitet, geht das Programm zu einem Schritt 2212 über.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite und das Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR für die Bestimmung einer Sättigung des Drei-Wege-Katalysators 13 im Anreicherungszustand vorgesehen. Im einzelnen wird hierbei dann, wenn die Ausgangsspannung VOX2AV kontinuierlich den Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite während des Anreicherungsverbleibzeitintervalls TAR überschreitet, davon ausgegangen, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 auf der Anreicherungsseite bzw. im Anreicherungszustand gesättigt ist,. so daß CO und HC nicht länger in dem Drei-Wege- Katalysator 13 adsorbiert werden können. In diesem Fall wird die Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λ TAG durch den integralen Abmagerungsbetrag ΔλL als unzureichend betrachtet.

Demgemäß wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in dem Schritt 2212 um den Magersprungbetrag ΔλLH erhöht (λTG ← λTG + ΔλLH). Da der Magersprungbetrag ΔλLH auf einen ausreichend großen Wert, verglichen mit dem integralen Abmagerungsbetrag ΔλL festgelegt ist, wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG rasch in Richtung zur mageren Seite in sprungförmiger bzw. stufenförmiger Weise erhöht, wie dies in Fig. 35 gezeigt ist. Nachfolgend geht das Programm zu einem Schritt 2213 über, bei dem der Magerintervallzähler CEAL und der Anreicherungsverbleibzähler CR zurückgesetzt werden und die Abmagerungssprung-Ausführungskennung XEAL gesetzt wird.

Da nun die Abmagerungssprung-Ausführungskennung XEAL in dem Schritt 2213 gesetzt ist, wird in dem Schritt 2208 eine positive Antwort erzeugt, so daß das Programm zu einem Schritt 2214 weiterläuft, bei dem überprüft wird, ob der Wert des Magerintervallzählers CEAL ein voreingestelltes Magerzeitintervall TEAL überschreitet. Falls im Schritt 2214 eine negative Antwort erzeugt wird, wird der Magerintervallzähler CEAL in einem Schritt 2215 um "1" erhöht. Danach werden die Schritte 2210 und 2211 durch das Programm abgearbeitet, wie zuvor beschrieben, wonach das Programm zu dem Schritt 2201 zurückläuft. Wenn die Ausgangs Spannung VOX2AV weiterhin den Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite in dem Schritt 2201 überschreitet, selbst nachdem die Korrektur des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG mit Hilfe des Abmagerungssprungbetrags ΔλLH in dem Schritt 2212 durchgeführt wurde, so daß das Nagerzeitintervall TEAL in dem Schritt 2214 abgelaufen ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 2212 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG erneut um den Abmagerungssprungbetrag Δλ LH korrigiert wird.

Das Magerzeitinteravall TEAL in dem Schritt 2214 repräsentiert eine Zeitdauer, die notwendig ist, damit die Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses λTG die Ausgangs Spannung VOX2AV des O₂-Sensors 27 beeinflussen kann. Demgemäß kann zu dem Zeitpunkt, an dem das Magerzeitintervall TEAL abgelaufen ist, auf der Grundlage der Ausgangsspannung VOX2AV exakt bestimmt werden, ob der Drei-Wege-Katalysator 13 gesättigt ist oder nicht.

Das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG wird um den Abmagerungssprungbetrag ΔλLH je Abmagerungszeitintervall TEAL in Richtung zur mageren Seite korrigiert, bis die Ausgangs Spannung VOX2AV gleich groß wie oder kleiner als der Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite wird. Wenn die Ausgangsspannung VOX2AV gleich groß wie oder kleiner als der Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite wird, wird die normale Korrektur mit Hilfe des integralen Abmagerungsbetrags ΔλL in dem Schritt 2205 wieder aufgenommen.

Falls andererseits in dem Schritt 2203 ermittelt wird, daß die Ausgangs Spannung VOX2AV niedriger ist als der Grenzwert VRL für die Magerseite, d. h. wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ in starkem Ausmaß zur mageren Seite abweicht, wird durch das Programm ein Ablauf durchgeführt, der gleichartig mit den vorstehend angegebenen Schritten 2201 und 2208 bis 2215 ist. Im einzelnen geht das Programm zu den Schritten 2216 bis 2218 (Fig. 34) über, um den Magerverbleibzähler CL um "1" zu erhöhen. Wenn der Wert des Magerverbleibzählers CL ein voreingestelltes Magerverbleibzeitintervall TEAL in dem Schritt 2217 überschreitet, geht das Programm zu einem Schritt 2220 über. Wie vorstehend in Verbindung mit dem Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite und dem Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR beschrieben wurde, sind der Grenzwert VLL für die Magerseite und das Magerverbleibzeitintervall TEAL zur Bestimmung einer Sättigung des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der mageren Seite bzw. im Abmagerungszustand vorgesehen. Wenn die Ausgangs Spannung VOX2AV kontinuierlich unterhalb des Grenzwerts VLL für die Magerseite für das Magerverbleibzeitintervall TEAL gehalten wird, wird hieraus geschlossen, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 im Abmagerungszustand gesättigt ist, so daß NOx nicht länger in dem Drei-Wege-Katalysator adsorbiert werden kann. In diesem Fall wird die Korrektur des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG mittels des integralen Anreicherungsbetrags ΔλR als nicht ausreichend beurteilt. Demgemäß wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in einem Schritt 2220 um einen Anreicherungssprungbetrag ΔλRH in überspringender bzw. stufenförmiger Weise zur angereicherten Seite erhöht (λTG ← λTG - ΔλRH).

Nachfolgend werden in einem Schritt 2221 der Anreicherungsintervallzähler CEAR und der Magerverbleibzähler CL zurückgesetzt und die Anreicherungssprung-Ausführungskennung XEAR gesetzt. Danach wird, solange die Ausgangsspannung VOX2AV gleich groß wie oder größer als der Grenzwert VLL für die Magerseite in dem Schritt 2203 bleibt, die Korrektur des Luft/Brennstoff- Sollverhältnisses λTG durch den Anreicherungssprungbetrag Δ λRH in dem Schritt 2220 jedesmal dann durchgeführt, wenn der Wert des Anreicherungsintervallzählers CEAR das Anreicherungszeitintervall TEAR überschreitet.

Das in dieser Weise erhaltene Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG wird in dem Schritt 104 in Fig. 3 zur Bestimmung des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis eingesetzt. Weiterhin wird die Brennstoffeinspritzmenge TAU in dem Schritt 105 auf der Basis des in dieser Weise gewonnenen Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis ermittelt, um die mittels des Brennstoffeinspritzventils zugeführte aktuelle Brennstoffeinspritzmenge zu steuern.

Nachstehend wird ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Das siebte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem sechsten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß die Sättigungssprung-Steuerroutine gemäß den Fig. 32 bis 34 durch eine Sättigungssprung-Steuerroutine gemäß den Fig. 36 bis 38 ersetzt ist.

Die nachfolgende Beschreibung befaßt sich hauptsächlich mit den Unterschieden gegenüber dem sechsten Ausführungsbeispiel. Gemäß den Fig. 36 bis 38 wird in einem Schritt 2301 überprüft, ob die Ausgangsspannung VOX2AV des O₂-Sensors 27 höher ist als der Grenzwert VLL für die Anreicherungsseite. Falls die Antwort in dem Schritt 2301 negativ ist, wird der Anreicherungsverbleibzähler CR in einem Schritt 2302 zurückgesetzt. Nachfolgend wird in einem Schritt 2303 überprüft, ob die Ausgangsspannung VOX2AV niedriger ist als der Grenzwert VLL für die Magerseite. Falls die Antwort in dem Schritt 2303 negativ ist, wird der Magerverbleibzähler CL in dem Schritt 2304 zurückgesetzt.

Nachfolgend schreitet das Programm zu einem Schritt 2305 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 eingestellt wird. Dies bedeutet, daß das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG bei dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 gehalten wird, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ nicht stark abweicht (VLL < VOX2AV < VRL), wie in Fig. 39 gezeigt ist.

Wenn andererseits die Ausgangs Spannung VOX2AV den Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite in dem Schritt 2301 überschreitet, wird in einem Schritt 2306 (Fig. 37) überprüft, ob ein Wert des Anreicherungsverbleibzählers CR das Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR überschreitet. Da das Anreicherungszeitintervall TAR zu diesem Zeitpunkt nicht überschritten ist, wird in dem Schritt 2306 eine negative Antwort erzeugt, so daß das Programm zu einem Schritt 2307 weiterschreitet, bei dem der Anreicherungsverbleibzähler CR um "1" erhöht wird. Nachfolgend schreitet das Programm zu einem Schritt 2308 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG wie in dem Schritt 2305 auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 festgelegt wird, und kehrt dann zu dem Schritt 2301 zurück.

Wenn die Ausgangsspannung VOX2AV den Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite in dem Schritt 2301 weiterhin überschreitet, so daß das Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR verstrichen ist, geht das Programm zu einem Schritt 2309 über, da bestimmt wurde, daß der Drei-Wege-Katalysator 13 im Anreicherungszustand gesättigt ist. In dem Schritt 2309 wird ein Magerzeitintervall TFL auf der Basis der nachstehenden Gleichung ermittelt:

TFL = |OSTmin/(QA × ML)|.

In dieser Gleichung bezeichnet OSTmin die minimale Adsorptionsmenge des Drei-Wege-Katalysators 13, d. h. die Sättigungsadsorptionsmenge des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der angereicherten Seite bzw. im Anreicherungszustand. Da die minimale Adsorptionsmenge OSTmin bereits bei dem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben wurde, wird dieses nachstehend nicht noch einmal erläutert. Weiterhin bezeichnet ML in der Gleichung eine Materialkonzentration, die einem voreingestellten mageren Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTGL entspricht, wie dies in einer Karte bzw. Kennlinie in Fig. 40 gezeigt ist. Die Eigenschaft dieser Kennlinie ist dieselbe wie diejenige bei der in Fig. 5 gezeigten Kennlinie. Demgemäß repräsentiert in der vorstehenden Gleichung das Produkt aus der Materialkonzentration ML und der Ansaugluftmenge QA, die auf der Basis der Maschinendrehzahl Ne und des Ansaugluftdrucks PM gewonnen wird, die Menge der Zuführung von O₂ je Einheitszeitintervall. Weiterhin wird die in der vorstehenden Gleichung eingesetzte minimale Adsorptionsmenge OSTmin durch die Adsorptionsmengen- Lernsteuerung in der in den Fig. 11 bis 14 gezeigten Weise erneuert, so daß der aktuelle Wert hierfür in der vorstehend genannten Gleichung eingesetzt wird (in dem Schritt 2309).

Nachdem das Magerzeitintervall TFL in dem Schritt 2309 bestimmt wurde, läuft das Programm zu einem Schritt 2310 weiter, bei dem überprüft wird, ob der Wert bzw. Zählstand eines Ausführungszählers TE das Magerzeitintervall TFL überschreitet. Da das Magerzeitintervall TFL zu diesem Zeitpunkt nicht überschritten bzw. abgelaufen ist, wird in dem Schritt 2310 eine negative Antwort erzeugt, so daß das Programm zu einem Schritt 2311 weiterläuft, bei dem das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG, das in dem Schritt 2305 auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 festgelegt wurde, auf das vorstehend angegebene magere Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTGL festgesetzt wird.

Danach geht das Programm zu einem Schritt 2312 über, bei dem der Ausführungszähler TE um "1" erhöht wird, und kehrt dann zu dem Schritt 2310 zurück, um die Abarbeitung der Schritte 2310 bis 2312 solange zu wiederholen, bis der Wert des Ausführungszählers TS das Magerzeitintervall TFL in dem Schritt 2310 übersteigt, d. h. bis das Magerzeitintervall TFL in dem Schritt 2310 abgelaufen ist. Falls das Magerzeitintervall TFL in dem Schritt 2310 verstrichen ist, geht das Programm zu einem Schritt 2313 über, bei dem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zurückgebracht wird.

Nachfolgend werden in einem Schritt 2314 der Anreicherungsverbleibzähler CR und der Ausführungszähler TE zurückgesetzt und das Programm kehrt zu dem Schritt 2301 zurück.

Wenn daher, wie in Fig. 39 gezeigt ist, die Ausgangs Spannung VOX2AV des O₂-Sensors 27 kontinuierlich den Grenzwert VRL für die Anreicherungsseite für das Anreicherungsverbleibzeitintervall TAR überschreitet, wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG kontinuierlich auf das magere Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTGL für das Abmagerungszeitintervall TFL gesetzt. Als Ergebnis reagieren in dem Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbiertes CO und HC mit der vergrößerten Menge von O₂ in dem Abgas, um wesentlichen vollständig gereinigt zu werden,so daß die Ausgangs Spannung VOX2AV rasch wieder auf einen Wert nahe dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zurückgebracht werden kann.

Wenn andererseits die Ausgangs Spannung VOX2AV in dem Schritt 2303 niedriger als der Grenzwert VLL für die Magerseite ist, führt das Programm denselben Ablauf wie bei den vorstehend erläuterten Schritten 2301 und 2306 bis 2314 durch. Im einzelnen schreitet das Programm von dem Schritt 2303 zu den Schritten 2315 bis 2317 weiter, um den Magerverbleibzähler CL um "1" zu erhöhen. Wenn der Wert des Magerverbleibzählers CL ein voreingestelltes Magerverbleibzeitintervall TAL in dem Schritt 2315 überschreitet, geht das Programm zu einem Schritt 2318 über, da hierdurch ermittelt wurde, daß der Drei-Wege Katalysator 13 im abgemagerten Zustand gesättigt ist. In dem Schritt 2318 wird ein Anreicherungszeitintervall TFR auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung gewonnen:

TFL = |OSTmax/(QA × MR)|.

In dieser Gleichung repräsentiert OSTmax die minimale Adsorptionsmenge des Drei-Wege-Katalysators 13, d. h. die Sättigungsadsorptionsmenge des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der abgemagerten Seite. Da die maximale Adsorptionsmenge OSTmax in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben wurde, wird sie hier nicht nochmals näher erläutert. Weiterhin bezeichnet MR in der Gleichung eine Materialkonzentration, die einem vorgegebenen angereichertem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTGR entspricht und einen negativen Wert annimmt, wie in der Karte bzw. Kennlinie gemäß Fig. 40 gezeigt ist. Demgemäß repräsentiert in der vorstehend angegebenen Gleichung der Absolutwert des Produkts aus der Materialkonstante MR und der Ansaugluftmenge QA die Menge der Zuführung von CO und HC je Zeitintervall. Weiterhin wird die in der vorstehend angegebenen Gleichung eingesetzte maximale Adsorptionsmenge OSTmax ebenso wie die minimale Adsorptionsmenge OSTmin durch die in den Fig. 11 bis 14 gezeigte Adsorptionsmengen-Lernsteuerung erneuert, so daß in der vorstehenden Gleichung der aktuelle Wert dieser Größe eingesetzt wird (in dem Schritt 2318).

Nachfolgend wiederholt das Programm die Schritte 2319 bis 2321, um das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG auf das angereicherte Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTGR solange zu bringen, bis der Wert des Ausführungszählers TE das Anreicherungszeitintervall TFR in dem Schritt 2319 überschritten hat. Wenn das Anreicherungszeitintervall TFR in dem Schritt 2319 verstrichen ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 2322 weiter, bei dem das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zurückgebracht wird. Demgemäß wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG dann, wenn die Ausgangs Spannung VOX2AV kontinuierlich und innerhalb des Grenzwerts VLL für die Magerseite während des Magerverbleibzeitintervalls TAL verbleibt, kontinuierlich auf das angereicherte Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTGR für das Anreicherungszeitintervall TFR gesetzt. Demgemäß reagiert in dem Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbiertes O₂ mit dem in seiner Menge erhöhten CO und HC in dem Abgas, um im wesentlichen vollständig gereinigt zu werden, so daß die Ausgangsspannung VOX2AV rasch auf einen Wert nahe dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zurückgebracht werden kann.

Wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel wird das in dieser Weise gewonnene Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG in dem Schritt 104 in Fig. 3 zur Gewinnung des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff- Verhältnis eingesetzt. Weiterhin wird die Brennstoffeinspritzmenge TAU auf der Basis des in dieser Weise erhaltenen Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis in dem Schritt 105 gebildet, um die mit Hilfe des Brennstoffeinspritzventils zugeführte aktuelle Brennstoffeinspritzmenge zu steuern.

Wenn der Drei-Wege-Katalysator 13 bei diesem Ausführungsbeispiel gesättigt ist, werden im wesentlichen alle in dem Drei-Wege-Katalysator 13 adsorbierten schädlichen Komponenten gleichzeitig unter Heranziehung der Sättigungsadsorptionsmenge, d. h. der minimalen oder maximalen Adsorptionsmenge OSTmin, OSTmax, der abgemagerten oder angereicherten Luft/Brennstoff-Sollverhältnisse λTGL, λTGR und dem Abmagerungs- oder Anreicherungszeitintervall TFL, TFR gereinigt, so daß die Adsorptionskapazität des Drei-Wege-Katalysators 13 rasch in den neutralen Zustand zurückgebracht werden kann.

Weiterhin kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Ausgangs Spannung VOX2AV, die mit Hilfe der Mittelwertbildungsroutine gemäß Fig. 30 einer Durchschnittsbildung unterzogen wurde, bei der Adsorptionsmengen-Lernsteuerung gemäß den Fig. 11 bis 14 eingesetzt werden.

Nachstehend wird ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Das achte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen hinsichtlich der Art der Gewinnung des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff- Verhältnis.

Die nachstehende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf die Unterschiede gegenüber den vorstehend diskutierten Ausführungsbeispielen.

In Fig. 41 ist ein Ablaufdiagramm eines durch die Zentraleinheit 32 abzuarbeitenden Programms für die Gewinnung der Brennstoffeinspritzmenge in Übereinstimmung mit dem achten Ausführungsbeispiel gezeigt. Fig. 42 zeigt ein Ablaufdiagramm einer durch die Zentraleinheit 32 durchzuführenden Einstellroutine für die Vergleichsspannungsfestlegung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist anstelle des Sensors 26 ein O₂-Sensor 41 stromauf des Drei-Wege-Katalysators 13 angeordnet, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Nachstehend wird der O₂-Sensor 41 als der "stromauf befindliche O₂- Sensor 41" bezeichnet, während der O₂-Sensors 27 als der "stromab befindliche O₂-Sensors 27" bezeichnet wird, um eine klare Unterscheidung zwischen diesen zu treffen.

Gemäß Fig. 41 wird in einem Schritt 1401 die Basis- Brennstoffeinspritzmenge Tp in derselben Weise wie in dem Schritt 101 in Fig. 3 bestimmt. In einem nachfolgenden Schritt 1402 wird überprüft, ob die Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ aktiviert ist, und zwar in derselben Weise wie in dem Schritt 102 in Fig. 3. Wenn in dem Schritt 1402 ermittelt wird, daß der Regelbetrieb aktiviert ist, läuft das Programm zu einem Schritt 1403 weiter, bei dem die in Fig. 42 gezeigte Einstellroutine für die Festlegung der Vergleichs Spannung durchgeführt wird.

Gemäß Fig. 42 wird in einem Schritt 1501 ermittelt, ob die Ausgangsspannung VOX2 des stromab befindlichen O₂-Sensors 27 größer (angereichert) oder niedriger (abgemagert) als 0,45 V ist. Falls die Antwort in dem Schritt 1501 "niedriger (magerer)" lautet, geht das Programm zu einem Schritt 1502 über, bei dem überprüft wird, ob die Ausgangs Spannung VOX2 beim letzten Durchlauf dieser Routine auf der mageren Seite lag. Falls die Antwort in dem Schritt 1502 positiv ist, geht das Programm zu einem Schritt 1503 weiter, bei dem in dem Direktzugriffsspeicher 34 "mager" als Polarität des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ stromab des Drei-Wege-Katalysators 13 gespeichert wird, und wird dann beendet. Falls andererseits in dem Schritt 1502 erkannt wird, daß die Ausgangsspannung VOX2 bei dem letzten Durchlauf dieser Routine auf der angereicherten Seite lag, geht das Programm zu einem Schritt 1504 über, bei dem eine Vergleichsspannung VOX1LE auf VR festgelegt wird, wobei VR eine voreingestellte Spannung für die Anreicherungsseite ist. Demgemäß wird die Vergleichs Spannung VOX1LE auf die angereicherte Seite festgelegt. Nachfolgend wird in dem Direktzugriffsspeicher 34 in dem Schritt 1503 "mager" gespeichert.

Falls andererseits die Antwort in dem Schritt 1501 "höher (angereichert)" lautet, geht das Programm zu einem Schritt 1505 über, bei dem überprüft wird, ob die Ausgangsspannung VOX2 beim letzten Durchlauf dieser Routine auf der angereicherten Seite lag. Falls die Antwort in dem Schritt 1505 positiv ist, geht das Programm zu dem Schritt 1503 weiter, bei dem in dem Direktzugriffsspeicher 34 "angereichert" gespeichert wird. Falls andererseits in dem Schritt 1505 erkannt wird, daß die Ausgangsspannung VOX2 bei dem letzten Durchlauf dieser Routine auf der mageren Seite lag, geht das Programm zu einem Schritt 1506 weiter, bei dem die Vergleichsspannung VOX1LE auf VL festgelegt wird, wobei VL eine voreingestellte Spannung für die magere Seite ist. Demgemäß wird die Vergleichsspannung VOX1LE auf die magere Seite festgelegt. Danach wird in dem Direktzugriffsspeicher 34 in dem Schritt 1503 "angereichert" gespeichert.

Falls demgemäß, wie in Fig. 43 gezeigt ist, die Ausgangsspannung VOX2 zwischen "angereichert" und "mager" gewechselt hat, wird die Vergleichsspannung VOX1LE auf eine Seite, die der Richtung der Inversion bzw. des Wechsels entgegengesetzt ist, in dem Schritt 1504 oder 1506 festgelegt. Wie aus Fig. 43 ersichtlich ist, sind die Spannung VR für die Anreicherungsseite und die Spannung VL für die magere Seite bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1 in gleich großen Abständen festgelegt. Weiterhin ist das Intervall zwischen den Spannungen VR und VL für die Anreicherungsseite und die magere Seite auf einen Wert festgelegt, der kleiner ist als der Erfassungsbereich des stromauf befindlichen O₂-Sensors 41 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ.

Es wird nun erneut auf Fig. 41 Bezug genommen. Das Programm schreitet nun zu einem Schritt 1404 weiter, bei dem überprüft wird, ob die Ausgangsspannung VOX1 des stromauf befindlichen O₂-Sensors 41 kleiner ist als die Vergleichsspannung VOX1LE, die durch die Routine gemäß Fig. 41 festgelegt wurde. Falls die Antwort in dem Schritt 1404 bejahend ist, d. h. falls die Ausgangsspannung VOX1 bezüglich der Vergleichsspannung VOX1LE abgemagert ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 1405 weiter, bei dem überprüft wird, ob die Ausgangsspannung VOX1 bei dem letzten Durchlauf dieser Routine "mager" relativ zu der Vergleichsspannung VOX1LE war. Falls die Antwort in dem Schritt 1405 bejahend ist, wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis in einem Schritt 1406 um einen integralen Anreicherungsbetrag FIR korrigiert (FAF ← FAF + FIR), so daß der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf einen größeren (angereicherten) Wert korrigiert wird. Dieser integrale Anreicherungswert FIR wird auf einen sehr kleinen Wert festgelegt, so daß der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis sich allmählich auf der Anreicherungsseite vergrößert, wie dies in Fig. 43 gezeigt ist. Nachfolgend läuft das Programm zu einem Schritt 1407 weiter, bei dem in dem Direktzugriffsspeicher 34 "mager" als Polarität des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ stromauf des Drei-Wege-Katalysators 13 gespeichert wird. Das Programm geht dann zu einem Schritt 1408 über, bei dem wie in dem Schritt 105 in Fig. 3 die Brennstoff-Einspritzmenge TAU auf der Grundlage der Basis-Brennstoff-Einspritzmenge Tp, des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff- Verhältnis und einem weiteren bekannten Korrekturkoeffizienten FALL unter Heranziehung der nachstehenden Gleichung festgelegt wird.

TAU = Tp + FAF + FALL.

Nach Einstellung der Brennstoff-Einspritzmenge TAU wird diese Routine beendet.

Falls andererseits die Antwort in dem Schritt 1405 lautet, daß die Ausgangsspannung VOX1 relativ zu Vergleichsspannung VOX1LE angereichert war, wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis in einem Schritt 1404 um den integralen Anreicherungsbetrag FIR und einen Anreicherungssprungbetrag FSKR korrigiert (FAF ← FAF + FIR + FSKR), so daß der Korrekturkoeffizient FAF das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf einen größeren (angereicherten) Wert korrigiert wird. Dieser Anreicherungssprungbetrag FSKR wird ausreichend groß im Vergleich zum integralen Anreicherungswert FIR festgelegt. Demgemäß wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, wie in Fig. 43 gezeigt, rasch von der mageren Seite zur angereicherten Seite in überspringender Weise erhöht. Nachfolgend läuft das Programm zu dem Schritt 1407 weiter, bei dem in dem Direktzugriffsspeicher 34 "mager" gespeichert wird. Danach wird in dem Schritt 1408 die Brennstoff-Einspritzmenge TAU festgelegt und dann das Programm beendet.

Falls andererseits in dem Schritt 1404 bestimmt wird, daß die Ausgangs Spannung VOX1 des stromauf befindlichen O₂-Sensors 41 gleich groß wie oder größer als die Vergleichsspannung VOX1LE ist, d. h. relativ zu der Vergleichsspannung VOX1LE angereichert ist, wird in einem Schritt 1410 überprüft, ob die Ausgangsspannung VOX1 bei dem letzten Durchlauf dieser Routine höher (angereichert) als die Vergleichsspannung VOX1LE war. Falls die Antwort in dem Schritt 1410 "höher (angereichert)" lautet, geht das Programm zu einem Schritt 1411 weiter, bei dem der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis um den integralen Abmagerungsbetrag FIL korrigiert wird (FAF ← FAF - FIL), so daß der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis allmählich auf der mageren Seite abnimmt. Falls andererseits die Antwort in dem Schritt 1410 dahingehend lautet, daß die Ausgangsspannung VOX1 relativ zu der Vergleichsspannung VOX1LE mager war, wird in einem Schritt 1412 der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis um den integralen Abmagerungsbetrag FIL und einen Abmagerungsüberspringungsbetrag bzw. Abmagerungssprungbetrag FSKL korrigiert (FAF ← FAF - FIL - FSKL), so daß der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis rasch in von der angereicherten Seite zur mageren Seite überspringender Weise verringert wird.

Das Programm geht dann von dem Schritt 1411 oder 1412 zu dem Schritt 1407 über, um in dem Direktzugriffsspeicher 34 "angereichert" zu speichern, und läuft dann zu dem Schritt 1408 weiter, um die Brennstoff-Einspritzmenge TAU festzulegen, wonach es beendet wird.

Wie vorstehend beschrieben, wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch die integralen Beträge FIR, FIL und die Sprungbeträge FSKR, FSKL gesteuert, um bezüglich der Vergleichsspannung VOX1LE zwischen der angereicherten und der mageren Seite zu wechseln. Da die Vergleichsspannung VOX1LE stets auf eine Seite festgelegt wird, die der Richtung der Inversion der Ausgangs Spannung VOX2 des stromab befindlichen O₂-Sensors 27 bzw. dem hierdurch widergespiegelten Luft/Brennstoff- Verhältnis entgegengesetzt ist, wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis gleichfalls auf eine Seite korrigiert, die der Richtung der Inversion der Ausgangsspannung VOX2 entgegengesetzt ist, so daß das stromab auftretende, zur angereicherten oder mageren Seite abweichende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ rasch auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 zurückgebracht wird.

Wenn beispielsweise die Vergleichs Spannung VOX1LE an den Punkten A und B auf die Anreicherungsseite festgelegt ist, wird der Zeitpunkt, zu dem der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis zu der angereicherten Seite springt, von einem Punkt A′′ zu einem Punkt A′ vorverlagert und der Zeitpunkt, zu dem der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis zu der mageren Seite springt, von einem Punkt B′′ zu einem Punkt B′ verzögert. Daher wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis insgesamt auf die angereicherte Seite gesteuert, so daß das stromab auftretende, zur mageren Seite hin abgewichene Luft/Brennstoff-Verhältnis λ effektiv zur angereicherten Seite korrigiert wird. Falls andererseits die Vergleichs Spannung VOX1LE auf der mageren Seite festgelegt ist, wird der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis im Gegensatz zu den vorstehenden Ausführungen auf die magere Seite gesteuert, so daß das stromab auftretende, zur angereicherten Seite abgewichene Luft/Brennstoff-Verhältnis λ effektiv auf die magere Seite korrigiert wird.

Da weiterhin der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis durch Veränderung der Vergleichsspannung VOX1LE korrigiert wird, schlägt sich die Veränderung der Ausgangsspannung VOX2 des stromab befindlichen O₂-Sensors 27 rasch in dem Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff- Verhältnis nieder, was im Gegensatz zu dem eingangs beschriebenen Stand der Technik gemäß Fig. 52 steht. Demgemäß wird die Brennstoff-Einspritzmenge TAU mit hoher Empfindlichkeit gegenüber Schwankungen des stromab auftretenden Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ gesteuert. Als Ergebnis schwankt die Ausgangsspannung VOX2 in kurzen Zyklen und mit kleinen Amplituden, bezogen auf 0,45 V, so daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ das durch den Drei- Wege-Katalysator 13 hindurchgelangten Abgases auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 konvergiert.

Es wird nun erneut auf den Schritt 1402 in Fig. 41 Bezug genommen. Wenn der Regelbetrieb für das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ nicht aktiviert ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 1413 weiter, bei dem der Korrekturkoeffizient FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf "1" festgelegt wird, und geht dann zu dem Schritt 1408 über.

In dem Schritt 1408 können verschiedene Korrekturkoeffizienten bei der Bestimmung der Brennstoff- Einspritzmenge TAU zusätzlich zur Basis-Brennstoff- Einspritzmenge Tp und dem Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis eingesetzt werden. Beispielsweise kann, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ein Korrekturkoeffizient ein Multiplikator zum periodischen schwankenden Verändern der Brennstoff-Einspritzmenge TAU für die Erzielung einer Dither-Steuerung sein, oder ein Korrekturkoeffizient, der beispielsweise von der Maschinenkühlwassertemperatur Thw abhängt, kann ein Multiplikator zur Gewinnung der Brennstoff-Einspritzmenge TAU sein.

Nachstehend wird ein neuntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das neunte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem achten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß die Vergleichsspannung VOX1LE durch die integrale Steuerung unter Heranziehung der integralen Beträge VIR, VIL und durch die Überspringungssteuerung unter Einsatz der Sprungbeträge VSKR, VSKL korrigiert wird, daß diese integralen Beträge VIR, VIL und die Sprungbeträge VSKR, VSKL in Abhängigkeit von einem Verschlechterungszustand des Drei-Wege-Katalysators 13 geändert werden, und daß die Vergleichsspannung VOX1LE zu dem Zeitpunkt der Konvergierung des stromab auftretenden Luft/Brennstoff- Verhältnisses λ auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff- Verhältnis λ = 1 gelernt wird.

Die nachstehende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf die Unterschiede gegenüber dem achten Ausführungsbeispiel Die Fig. 44 und 45 zeigen einen Ablaufdiagramm für eine durch die Zentraleinheit 32 abzuarbeitende Einstellroutine für die Festlegung der Vergleichs Spannung in Übereinstimmung mit dem neunten Ausführungsbeispiel. In Fig. 46 ist ein Ablaufdiagramm einer durch die Zentraleinheit 32 durchzuführenden Vergleichsspannungs- Lernroutine in Übereinstimmung mit dem neunten Ausführungsbeispiel dargestellt.

Wenn das Programm zu dem Schritt 1403 in Fig. 41 übergeht, wird in einem Schritt 1701 in Fig. 44 überprüft, ob die Ausgangsspannung VOX2 des stromab befindlichen O₂-Sensors 27 höher (angereichert) oder niedriger (magerer) als 0,45 V ist. Falls "niedriger (mager)" erfaßt wird, werden in einem Schritt 1702 der integrale Anreicherungsbetrag VIR und der Anreicherungssprungbetrag VSKR auf der Basis eines aktuellen Verschlechterungsmaßes oder -zustands des Drei-Wege-Katalysators 13 unter Heranziehung einer in dem Festwertspeicher 33 vorab gespeicherten Karte bzw. Kennlinie gewonnen bzw. festgelegt. Da bei diesem Ausführungsbeispiel der stromauf befindliche O₂-Sensor 41 anstelle des Sensors 26 eingesetzt wird, können im Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel keine spezifischen Werte für die maximale und die minimale Adsorptionsmenge OSTmax, OSTmin auf der Basis des überwachten bzw. erfaßten Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ stromauf des Drei-Wege- Katalysators 13 erhalten werden. Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Verschlechterungszustand des Drei- Wege-Katalysators 13 unter Heranziehung beispielsweise der Ermittlungsverfahren erfaßt, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 61-286550 oder Nr. 3-253714 offenbart sind. Wie in Fig. 47 gezeigt ist, werden der integrale Anreicherungsbetrag VIR und der Anreicherungssprungbetrag VSKR mit fortschreitender Verschlechterung auf einen kleineren Wert festgelegt.

Anschließend schreitet das Programm zu einem Schritt 1703 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die Ausgangsspannung VOX2 auf der mageren Seite liegt bzw. lag. Falls die Antwort positiv ist, wird in einem Schritt 1704 eine Basis-Vergleichsspannung VS um den integralen Betrag VIR (VS ← VS + VIR) und somit zur angereicherten Seite korrigiert. Das Programm schreitet dann zu den Schritten 1705 und 1706 weiter, bei denen die Basis- Vergleichsspannung VS durch einen Grenzwert VRmax für die Anreicherungsseite geschützt bzw. begrenzt wird. Anschließend wird in einem Schritt 1707 in Fig. 45 in dem Direktzugriffsspeicher 34 "mager" als Polarität des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ stromab des Drei-Wege Katalysators 13 eingespeichert. Nachfolgend wird in einem Schritt 1708 ein aktueller Maschinenbetriebszustand erfaßt und in einem Schritt 1709 ein gelernter Wert bzw. Lernwert VKG entsprechend dem erfaßten Maschinenbetriebsbereich aus dem Unterstützungs-Direktzugriffsspeicher 35 ausgelesen, in dem der Lernwert VKG jeweils für jeden Maschinenbetriebsbereich gespeichert ist. Das Programm schreitet dann zu einem Schritt 1710 weiter, bei dem die Vergleichs Spannung VOX1LE auf der Grundlage der Basis Vergleichs Spannung VS und der Lernwerts VKG erhalten wird (VOX1LE ← VS + VKG), und wird dann beendet.

Der Maschinenbetriebsbereich wird beispielsweise auf der Basis der Ansaugluftmenge QA, des Drosselöffnungsgrads TH und der Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt, wie in Fig. 20 gezeigt ist, und der Lernwert VKG wird für jeden Maschinenbetriebsbereich durch Durchführung der Vergleichsspannungs-Lernroutine gemäß Fig. 46 gelernt bzw. ermittelt.

Es wird nun erneut auf den Schritt 1703 Bezug genommen. Wenn sich die Ausgangs Spannung VOX2 bei dem letzten Durchlauf der Routine auf der angereicherten Seite befand, schreitet das Programm zu einem Schritt 1711 weiter, bei dem ein aktueller Wert der Basis-Vergleichs Spannung VS in dem Direktzugriffsspeicher 34 gespeichert wird. Danach wird die Basis-Vergleichsspannung VS in 19650 00070 552 001000280000000200012000285911953900040 0002004322361 00004 19531 einen Schritt 1712 um den integralen Anreicherungsvertrag VIR und den Anreicherungssprungbetrag VSKR (VS ← VS + VIR + VSKR) und somit zu der angereicherten Seite korrigiert. Mittels der Schritte 1713 und 1714 wird die Basis-Vergleichsspannung VS durch den Grenzwert VRmax für die Anreicherungsseite geschützt bzw. begrenzt. Nachfolgend wird in einem Schritt 1715 ein Sprunganzahlzähler CSKIP um "1" erhöht. Der Sprunganzahlzähler CSKIP zählt die Anzahl von Sprung- bzw. Überspringungskorrekturen. Danach wird in einem Schritt 1716 eine mittlere Spannung VSAV durch Mittelwertbildung der Basis-Vergleichsspannung VS, die in dem Schritt 1711 in dem Direktzugriffsspeicher 34 gespeichert wurde, und der Basis-Vergleichsspannung VS, die bei den Schritten 1712 bis 1714 erhalten wurde, gebildet. Danach werden die Schritte 1707 bis 1710 in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt.

Erneut bezugnehmend auf den Schritt 1701 wird dann, wenn die Ausgangs Spannung VOX2 auf der angereicherten Seite liegt, in einem Schritt 1717 der integrale Abmagerungsbetrag VIL und der Abmagerungssprungbetrag VSKL auf der Grundlage der Karte bzw. Kennlinie gemäß Fig. 47 ermittelt. Wenn nachfolgend in einem Schritt 1718 erfaßt wird, daß die Ausgangs Spannung VOX2 bei dem letzten Durchlauf dieser Routine auf der angereicherten Seite lag, geht das Programm zu einem Schritt 1719 über, bei dem die Basis-Vergleichsspannung VS durch den integralen Abmagerungsbetrag VIL (VS ← VS - VIL) und damit zu der mageren Seite korrigiert wird. Durch Schritte 1720 und 1721 wird die Basis-Vergleichsspannung VS durch einen Grenzwert VLmax für die magere Seite geschützt bzw. begrenzt. Das Programm geht dann zu dem Schritt 1707 über, in dem in dem Direktzugriffsspeicher 34 "angereichert" gespeichert wird, und läuft dann zu den Schritten 1708 bis 1710 weiter.

Falls andererseits in dem Schritt 1718 ermittelt wird, daß sich die Ausgangs Spannung VOX2 bei dem letzten Durchlauf dieser Routine auf der mageren Seite befand, wird in einem Schritt 1722 der aktuelle Wert der Basis- Vergleichsspannung VS in dem Direktzugriffsspeicher 34 gespeichert. Nachfolgend wird die Basis-Vergleichsspannung VS in einem Schritt 1723 durch den integralen Abmagerungsbetrag VIL und den Abmagerungssprungbetrag VSKL (VS ← VS - VIL - VSKL) und somit zu der mageren Seite korrigiert. Mittels der Schritte 1724 und 1725 wird die Basis-Vergleichs Spannung VS durch den Grenzwert VLmax für die Magerseite geschützt bzw. begrenzt. Dann wird der Sprunganzahlzähler CSKIP in einem Schritt 1726 um "1" erhöht. Anschließend wird in einem Schritt 1727 die mittlere Spannung VSAV durch Mittelwertbildung der in dem Direktzugriffsspeicher 34 im Schritt 1722 gespeicherten Basis-Vergleichs Spannung VS und der in Schritten 1723 bis 1725 erhaltenen Basis-Vergleichsspannung VS gebildet. Das Programm geht dann zu dem Schritt 1707, in den in Direktzugriffsspeicher 34 "angereichert" gespeichert wird, und dann weiter zu den Schritten 1708 bis 1710 über.

Es wird nun auf Fig. 46 Bezug genommen. Die in dieser Fig. gezeigte Vergleichsspannungs-Lernroutine ist dieselbe wie die in Fig. 17 gezeigte Lernroutine für das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis, mit Ausnahme des Schrittes 1801, der den Schritt 1007 in Fig. 17 ersetzt. Wenn hierbei in den Schritten 1005 und 1006 erfaßt wird, daß die Sprunganzahl je Zeiteinheit groß ist, wird der Lernwert VKG für den entsprechenden Maschinenbetriebsbereich in dem Schritt 1801 unter Heranziehung der aktuell in dem Schritt 1716 oder 1727 in Fig. 44 erhaltenen mittleren Spannung VSAV erneuert (VKG ← VKG + VSAV - 0,45).

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei diesem Ausführungsbeispiel nicht nur wie beim sechsten Ausführungsbeispiel die Überspringungssteuerung der Vergleichs Spannung VOX1LE bei einer Inversion der Ausgangsspannung VOX2 durchgeführt, sondern auch eine integrale Steuerung der Vergleichs Spannung VOX1LE mit Hilfe der integralen Beträge VIR, VIL vorgenommen, wenn die Ausgangs Spannung VOX2 kontinuierlich zur angereicherten Seite oder zur mageren Seite abweicht, wie dies durch eine strichpunktierte Linie mit jeweils zwei Punkten in Fig. 48 gezeigt ist.

Falls demgemäß die Vergleichs Spannung VOX1LE in einer Richtung umgekehrt zu derjenigen der Abweichung der Ausgangsspannung VOX2 selbst dann, wenn keine Inversion der Vergleichsspannung VOX1LE auftritt, erhöht wird, wird das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ noch zuverlässiger auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff- Verhältnis λ = 1 konvergiert. Fig. 48 zeigt weiterhin die Basis-Vergleichsspannung VS, die durch den Grenzwert VRmax für die Anreicherungsseite begrenzt wird.

Da weiterhin die integralen Beträge VIR, VIL und die Sprungbeträge VSKR, VSKL derart erhalten bzw. festgelegt werden, daß sie mit fortschreitendem Verschlechterungsgrad des Drei-Wege-Katalysators 13 kleiner werden, wird eine Veränderungsbreite der Vergleichs Spannung VOX1LE verringert. Demgemäß wird auch eine Veränderungsbreite des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff- Verhältnis verringert, so daß die bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine übermäßige Korrektur über die Adsorptionsgrenze des Drei-Wege-Katalysators 13 hinausgehend effektiv verhindert wird.

Weiterhin werden, wie vorstehend beschrieben, die Basis-Gleichspannungen VS zum Zeitpunkt der Konvergenz des stromab auftretenden Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 für jeden Maschinenbetriebsbereich lernt bzw. adaptiv festgelegt, um den Lernwert VKG zu erneuern, und dieser erneuerte Lernwert VKG beeinflußt die Vergleichs Spannung VOX1LE. Wenn sich, wie in Fig. 48 gezeigt, die Ansaugluftmenge QA zur Veränderung des Maschinenbetriebsbereichs erhöht, wird hierbei der entsprechende Lernwert VKG für die Anreicherungsseite ausgelesen, um die Vergleichsspannung VOX1LE unmittelbar in Richtung zur angereicherten Seite zu korrigieren. Demgemäß wird eine Korrekturverzögerung, die andernfalls durch den Wechsel des Maschinenbetriebsbereichs hervorgerufen würde, effektiv verhindert und der Drei-Wege-Katalysator 13 in dem neutralen Zustand erhalten, wie dies auch bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Nachstehend wird ein zehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Das zehnte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom achten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß ein Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend der Vergleichs Spannung VOX1LE eingestellt wird und daß dieser Korrekturkoeffizient FAFR die Gewinnung der Brennstoffeinspritzmenge TAU beeinflußt.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf die Unterschiede gegenüber dem achten Ausführungsbeispiel.

Fig. 49 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Vergleichsspannung-Einstellroutine, die durch die Zentraleinheit 32 durchzuführen ist und in Übereinstimmung mit dem zehnten Ausführungsbeispiel steht.

Die Routine gemäß Fig. 49 ist dieselbe wie die Vergleichsspannungs-Einstellroutine gemäß Fig. 42 mit Ausnahme der Schritte 1901 und 1902, die die Schritte 1504 und 1506 in Fig. 42 ersetzen. Wenn demgemäß die Ausgangsspannung VOX2 vom angereichertem zum abgemagerten Zustand invertiert bzw. gewechselt hat und dies in dem Schritt 1502 erfaßt wurde, schreitet das Programm zu dem Schritt 1901 weiter, bei dem die Vergleichsspannung VOX1LE auf die voreingestellte Spannung VR für die Anreicherungsseite und somit bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1 auf die angereicherte Seite festgelegt wird. Weiterhin wird in dem Schritt 1901 der Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis zur angereicherten Seite korrigiert (FAFR ← 1 + α, wobei α einen Versetzungsbetrag bezeichnet). Im Gegensatz hierzu läuft das Programm dann, wenn die Ausgangs Spannung VOX2 gemäß der Bestimmung in dem Schritt 1505 von dem abgemagerten zum angereicherten Zustand gewechselt hat, zu dem Schritt 1902 weiter, bei dem die Vergleichsspannung VOX1LE auf die voreingestellte Spannung VL für die Magerseite und somit auf die magere Seite festgelegt und weiterhin der Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis zur mageren Seite korrigiert wird (FAFR ← 1 - α).

Der Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis wird in dem Schritt 1408 in Fig. 41 zur Bestimmung der Brennstoffeinspritzmenge TAU auf der Basis der nachstehenden Gleichung eingesetzt:

TAU = Tp + FAF + FAFR + FALL.

Wie in Fig. 50 gezeigt ist, wird der Versetzungsbetrag α derart vorab festgelegt, daß er einer Potentialdifferenz β zwischen der voreingestellten Spannung VR für die Anreicherungsseite (der voreingestellten Spannung VL für die abgemagerte Seite) und dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 entspricht (β = VR - (λ = 1) = (λ = 1) - VL). Im einzelnen ist die Beziehung zwischen der Potentialdiffernz β und dem Versetzungsbetrag α derart definiert, daß dann, wenn die Brennstoffeinspritzmenge TAU mit Hilfe des Korrekturkoeffizienten FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis, der auf der Grundlage des Versetzungsbetrags α erhalten wurde, zur angereicherten oder abgemagerten Seite korrigiert wird, die Ausgangs Spannung VOX1 des stromauf befindlichen O₂-Sensors 41 um die Größe der Potentialdifferenz in derselben Richtung wie diejenige der Korrektur der Brennstoffeinspritzmenge TAU variiert. Weiterhin ist, wie in Fig. 51 gezeigt ist, die Größe der Potentialdifferenz β (= Versetzungsbetrag bzw. Versetzungsgröße α) kleiner als der Erfassungsbereich des stromauf befindlichen O₂-Sensors 41 (der Erfassungsbereich des Luft/Brennstoff-Verhältnis λ bei Linearisierung der Ausgangsspannung VOX1) bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ = 1, als bzw. wie die voreingestellte Spannung VR für die Anreicherungsseite und die voreingestellte Spannung VL für die Magerseite bei dem sechsten Ausführungsbeispiel, festgelegt.

Wie zuvor beschrieben, tritt gemäß Fig. 43 bei dem achten Ausführungsbeispiel dann, wenn die Ausgangsspannung VOX2 an einem Punkt A invertiert bzw. einen Wechsel des Gemischzustands signalisiert, eine Beeinflussung des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff- Verhältnis durch diesen Wechsel in einem Punkt A′ auf, so daß eine Verzögerung vom Punkt A bis zu dem Punkt A′ vorhanden ist. Andererseits ist aus Fig. 50 klar ersichtlich, daß die Inversion der Ausgangs Spannung VOX2 die Brennstoffeinspritzmenge TAU direkt vor der auf der Vergleichsspannung VOX1LE basierenden Rückkopplungsregelung beeinflußt, und zwar aufgrund des Einsatzes des Korrekturkoeffizienten FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis. Demgemäß ist die Ansprechcharakteristik der Steuerung der Brennstoffeinspritzmenge TAU bezüglich der Schwankungen des stromab auftretenden Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ noch weiter verbessert, so daß das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis λ noch zuverlässiger auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 konvergiert bzw. gebracht werden kann.

Wenn demgemäß das Luft/Brennstoff-Verhältnis λ stromab des Drei-Wege-Katalysators 13 bei dem zehnten Ausführungsbeispiel zwischen angereichert und mager wechselt, wird die Vergleichsspannung VOX1LE auf eine Seite eingestellt, die der Richtung des Wechsels des stromab auftretenden Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ entgegengesetzt ist, und zwar unter Heranziehung der voreingestellten Spannung VR für die Anreicherungsseite oder der voreingestellten Spannung VL für die Magerseite, und gleichzeitig wird der Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis in derselben Richtung wie die Vergleichsspannung VOX1LE festgelegt, um die Brennstoffeinspritzmenge TAU zu korrigieren.

Weiterhin wird bei dem zehnten Ausführungsbeispiel der Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis in derselben Richtung wie die Vergleichs Spannung VOX1LE und mittels des Versetzungsbetrags α, der im wesentlichen gleich groß ist wie die Größe der Vergleichs Spannung VOX1LE auf der vorstehend angegebenen entgegengesetzten Seite oder dieser entspricht, korrigiert, um die Brennstoffeinspritzmenge TAU derart zu korrigieren, daß dasselbe Ergebnis wie bei der auf der Vergleichs Spannung VOX1LE basierende Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung, jedoch früher als dieses, erhalten wird.

Es versteht sich, daß vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abänderungen beschränkt ist und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Gehalt und Rahmen vorliegender Erfindung zu verlassen. Der auch in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Luft/Brennstoff-Verhältnis" ist hierbei so breit wie möglich zu interpretieren.

Beispielsweise werden bei dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die Anreicherungs- und Abmagerungssprungbeträge λSKR, λSKL jeweils in Abhängigkeit von einer Abnahme der absoluten Werte der minimalen und maximalen Adsorptionsmengen OSTmin, OSTmax des Drei-Wege-Katalysators 13 unter Heranziehung der in dem Festwertspeicher 33 gespeicherten Karte bzw. Kennlinie bzw. Tabelle jeweils verringert. Jedoch können diese Sprungbeträge λSKR, λSKL auch auf feste Werte festgelegt sein.

Weiterhin wird bei den vorstehend beschriebenen ersten bis siebten Ausführungsbeispielen das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis λTG, das bei der Wechselsprungsteuerung, der Reinigungssteuerung oder der Sättigungssprungsteuerung bzw. Sättigungsüberspringungssteuerung erhalten wird, direkt zur Bildung des Korrekturkoeffizienten FAF für das Luft/Brennstoff-Verhältnis herangezogen. Jedoch kann beispielsweise wie bei dem Luft/Brennstoff-Verhältnis- Steuersystem, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 3-185 244 offenbart ist, eine sogenannte Zitter- bzw. Dither-Steuerung durchgeführt werden, um das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTG periodisch bezüglich des erhaltenen Werts schwanken zu lassen.

Weiterhin werden bei dem vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel die integralen Beträge bzw. Mengen λIR, λIL und die Sprungbeträge λSKR, λSKL in Abhängigkeit von einer Veränderung der Ansaugluftmenge QA variiert, während bei dem vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel der integrale Betrag bzw. die integrale Größe λI und der Sprungbetrag bzw. die Sprunggröße λSK in Abhängigkeit von einer Veränderung der Ausgangs Spannung VOX2 des O₂-Sensors 27 verändert werden. Jedoch ist es nicht notwendig, beide Werte zu variieren. Dementsprechend kann auch einer bzw. eine Gruppe aus den integralen Beträgen λIR, λIL, λI und den Sprungbeträgen λSKR, λSKL, λ SK in Abhängigkeit von einer Veränderung der Ansaugluftmenge QA oder der Ausgangsspannung VOX2 verändert werden, während die Werte der jeweils anderen Gruppe unverändert bleiben.

Weiterhin sind der Magersprungbetrag ΔλLH und der Anreicherungssprungbetrag ΔλRH zur Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnis λTGses λTG in sprungförmiger bzw. überspringender Weise beim vorstehend beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiel fest eingestellt. Jedoch können diese Beträge auch in Abhängigkeit beispielsweise von der Größe des Luft/Brennstoff-Verhältnisses λ entsprechend der Ausgangsspannung VOX2AV des O₂-Sensors 27 verändert werden. In diesem Fall werden die Abmagerungs- und Anreicherungssprungbeträge ΔλLH, ΔλRH bei Annäherung der Ausgangs Spannung VOX2AV an die dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis λ = 1 entsprechende Ausgangsspannung auf kleineren Wert festgelegt.

Weiterhin wird bei dem vorstehend angegebenen zehnten Ausführungsbeispiel der Versetzungsbetrag bzw. die Versetzungsgröße α des Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis so bestimmt, daß es einer Größe (Potentialdifferenz β) der Vergleichsspannung VOX1LE entspricht. Jedoch ist es nicht notwendigerweise erforderlich, eine derartige Entsprechung bereitzustellen bzw. einzuhalten. Demgemäß kann der Versetzungsbetrag α auch auf einen anderen Wert als die Größe (Potentialdifferenz β) der Vergleichsspannung VOX1LE eingestellt werden, solange der Korrekturkoeffizient FAFR für das stromab auftretende Luft/Brennstoff-Verhältnis in derselben Richtung wie die Einstellung der Vergleichsspannung VOX1LE korrigiert wird.

Bei dem beschriebenen Luft/Brennstoff-Verhältnis- Steuersystem für eine Brennkraftmaschine sind somit zwei Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sensoren vorhanden, von denen einer stromauf eines katalytischen Wandlers und der andere stromab des katalytischen Wandlers angeordnet ist. Wenn das Ausgangssignal des stromab befindlichen Luft/Brennstoff- Verhältnis-Sensors einen Wechsel zwischen dem Anreicherungszustand und dem Magerzustand signalisiert, wird das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis um einen Sprungbetrag in einer zur Richtung des Wechsels entgegengesetzten Richtung korrigiert. Wenn andererseits kein Wechsel auftritt, wird das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis durch einen integralen Betrag bzw. Einheitsbetrag in einer zur Richtung der Abweichung des Ausgangssignals des stromab befindlichen Luft/Brennstoff- Verhältnis-Sensors entgegengesetzten Richtung korrigiert. Die Brennstoffeinspritzmenge wird auf der Basis des Unterschieds zwischen dem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis und einem Ausgangssignal des stromauf befindlichen Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sensors ermittelt. Zur Veränderung des Sprungbetrags und des integralen Betrags können ein Maschinenbetriebszustand, das Ausgangssignal des stromab befindlichen Luft/Brennstoff-Verhältnis-Sensors oder der Grad der Verschlechterung des Katalysators herangezogen werden.

Claims

1. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine, mit
einer stromauf befindlichen Luft/Brennstoff-Verhältnis- Erfassungseinrichtung (26), die stromauf eines katalytischen Wandlers (13) in einer Abgaspassage (12) der Maschine (1) an geordnet ist und zum Erfassen eines ersten Luft/Brennstoff- Verhältnisses eines Luft/Brennstoff-Gemisches auf der Basis eines Abgases stromauf des katalytischen Wandlers (13) dient,
einer stromab angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis- Erfassungseinrichtung (27), die stromab des katalytischen Wandlers (13) angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Luft/Brennstoff-Gemisches auf der Grundlage des durch den katalytischen Wandlers (13) hindurchgeleiteten Abgases dient,
einer Inversionsrichtungs- bzw. Wechselrichtungs-Be stimmungseinrichtung zur Erfassung einer Richtung der In version bzw. des Wechsels des zweiten Luft/Brennstoff-Ver hältnisses, wenn das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis zwi schen "angereichert" und "mager" bezüglich eines gegebenen Luft/Brennstoff-Verhältnisses gewechselt hat,
einer Luft/Brennstoff-Sollverhältnis -Einstelleinrich tung (31) zum Korrigieren eines Luft/Brennstoff-Sollverhält nisses in einer Richtung entgegengesetzt zu der durch die Inversionsrichtung-Bestimmungseinrichtung erfaßten Richtung des Wechsels, wobei die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Ein stelleinrichtung das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis um ei nen gegebenen Sprungbetrag in sprungförmiger bzw. über springender Weise korrigiert, und
einer Brennstoffeinspritzmengen-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer Brennstoffeinspritzmenge eines Brennstoff einspritzventils mit einer gegebenen Erneuerungsgeschwin digkeit in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen dem ersten Luft/Brennstoff-Verhältnis und dem Luftbrennstoff- Sollverhältnis.

2. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebene Luft/Brennstoff- Verhältnis ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis repräsentiert.

3. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollver hältnis-Einstelleinrichtung das Luft/Brennstoff-Sollver hältnis um einen gegebenen bzw. vorgegebenen integralen Be trag in einer Richtung entgegengesetzt zu der Abweichung des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses korrigiert, wenn keine Inversion bzw. kein Wechsel des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses vorliegt, wobei der integrale Betrag kleiner ist als der Sprungbetrag.

4. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (31) zur Erfassung eines Verschlechterungszu stands des katalytischen Wandlers vorhanden ist und daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis -Einstelleinrichtung den Sprungbetrag bei fortschreitender Verschlechterung des ka talytischen Wandlers (13) verringert.

5. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrichtung eine Einrichtung zum Lernen (bzw. adaptiven Festlegen) des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses für jeden vorgegebe nen Maschinenbetriebszustand zu einem jeweiligen Zeitpunkt, zu dem das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis nahe bei dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis konvergiert ist bzw. liegt, um einen Lernwert festzulegen, und eine Einrichtung zur Bestimmung eines der vorab festgelegten Maschinenbetriebsbereiche zur Auswahl eines entsprechenden aus den Lernwerten und zur Korrektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses auf der Grundlage des ausgewählten Lernwerts aufweist.

6. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis -Einstelleinrichtung eine Einrichtung zur Erfassung eines Maschinenbetriebszustands und eine Einrichtung zum Korrigieren des Sprungbetrags in Abhängigkeit von dem erfaßten Maschinenbetriebszustand um faßt.

7. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollver hältnis-Einstelleinrichtung eine Einrichtung zur Erfassung eines Maschinenbetriebszustands und eine Einrichtung zum Korrigieren des integralen Betrags in Abhängigkeit von dem erfaßten Maschinenbetriebszustand aufweist.

8. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis -Einstelleinrichtung den Sprungbetrag vergrößert, wenn sich das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis vom stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis entfernt.

9. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollver hältnis-Einstelleinrichtung den integralen Betrag vergrö ßert, wenn sich das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis vom stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis entfernt.

10. Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebene Luft/Brennstoff-Verhältnis einen Steuersollwert repräsentiert und daß eine Einrichtung zur Erfassung eines Maschinenbetriebszustands zur Veränderung des Steuersoll werts in Abhängigkeit von dem erfaßten Maschinenbetriebszu stand vorhanden ist.

11. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersollwert auf der Basis eines Zustands des Abgases bestimmt ist.

12. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersollwert bei einer Beschleunigung oder bei einem Betrieb mit hoher Last bzw. Belastung auf einen angereicherten Wert bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses, bei einer Verzögerung oder einem Leerlaufzustand auf einen ma geren Wert bezüglich des stöchiometrischen Luft/Brennstoff- Verhältnisses, und bei anderen Maschinenbetriebszuständen auf das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis gelegt wird.

13. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrichtung auf der Basis des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses und in Ab hängigkeit von der durch die Inversionsrichtungs-Bestim mungseinrichtung bestimmten Richtung des Wechsels erfaßt, ob der katalytische Wandler (13) gesättigt ist, und daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrichtung die Kor rektur des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses durchführt, wenn eine Sättigung des katalytischen Wandlers bestimmt wird.

14. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem für eine Brenn kraftmaschine, mit
einer stromauf angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis Erfassungseinrichtung (26), die stromauf eines katalytischen Wandlers (13) in einer Auslaßpassage (12) der Maschine (1) an geordnet ist und zur Erfassung eines ersten Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines Luft/Brennstoff- Gemisches auf der Grundlage eines stromauf des katalyti schen Wandlers vorhandenen Abgases dient,
einer stromab angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis- Erfassungseinrichtung (27), die stromab des katalytischen Wandlers (13) angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Luft/Brennstoff-Gemisches auf der Grundlage des durch den katalytischen Wandler (13) hindurchgetretenen Abgases dient,
einer Sättigungsbestimmungseinrichtung (31) zur Ermitt lung einer Sättigung des katalytischen Wandlers und einer Richtung der Sättigung auf der Grundlage des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses,
einer Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrich tung (31) zum Korrigieren eines Luft/Brennstoff-Sollverhält nisses in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Sättigung dann, wann die Sättigungs-Bestimmungseinrich tung eine Sättigung des katalytischen Wandlers erfaßt, wo bei die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrichtung das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis um einen bestimmten Sprungbetrag in sprungförmiger bzw. überspringender Weise korrigiert, und
einer Brennstoff-Einspritzmengen-Bestimmungseinrichtung zum Festlegen einer Brennstoff-Einspritzmenge eines Brennstoff-Einspritzventils mit einer gegebenen Erneue rungsgeschwindigkeit auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem ersten Luft/Brennstoff-Verhältnis und dem Luft/Brennstoff-Sollverhältnis.

15. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff- Sollverhältnis-Einstelleinrichtung das Luft/Brennstoff- Sollverhältnis allmählich in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Abweichung des zweiten Luft/Brennstoff- Verhältnisses bezüglich eines stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses dann vergrößert, wenn durch die Sättigungs-Bestimmungseinrichtung keine Sättigung be stimmt bzw. erfaßt wird.

16. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrichtung das Luft/Brennstoff-Sollverhältnis auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis einstellt, wenn durch die Sätti gungs-Bestimmungseinrichtung keine Sättigung erfaßt wird.

17. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ein richtung zur Bildung bzw. Berechnung einer Sättigungsad sorptionsmenge des katalytischen Wandlers (13) vorhanden ist und daß die Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrich tung mit der Festlegung des Luft/Brennstoff-Sollverhältnis ses auf einen Sollwert für ein Korrekturzeitintervall in Abhängigkeit von der Erfassung einer Sättigung des kataly tischen Wandlers mit Hilfe der Sättigungs-Bestimmungsein richtung fortfährt, wobei der Sollwert und das Korrektur zeitintervall der Sättigungsadsorptionsmenge entsprechen.

18. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem für eine Brenn kraftmaschine, mit
einer stromauf angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis- Erfassungseinrichtung (26), die stromauf eines katalytischen Wandlers (13) in einer Auslaßpassage (12) der Maschine (1) an geordnet ist und zum Erfassen eines ersten Luft/Brennstoff- Verhältnisses eines Luft/Brennstoff-Gemisches in Abhängig keit von dem stromauf des katalytischen Wandlers (13) vor handenen Abgas dient,
einer stromab angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis- Erfassungseinrichtung (27), die stromab des katalytischen Wandlers (13) angeordnet ist und zur Erfassung eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Luft/Brennstoff-Gemisches auf der Grundlage des durch den katalytischen Wandler hin durchgetretenen Abgases dient,
einer Sättigungs-Bestimmungseinrichtung zur Erfassung einer Sättigung des katalytischen Wandlers und einer Rich tung der Sättigung in Abhängigkeit von dem zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnis,
einer Adsorptionsmengen-Bestimmungseinrichtung zum Er mitteln einer Sättigungsadsorptionsmenge des katalytischen Wandlers,
einer Luft/Brennstoff-Sollverhältnis-Einstelleinrich tung zum Einstellen des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis, wenn durch die Sättigungs-Bestimmungseinrichtung keine Sättigung erfaßt wird, und zum kontinuierlichen Festlegen des Luft/Brennstoff-Sollverhältnisses auf einen Sollwert für ein Korrekturzeitintervall, wenn durch die Sättigungs-Be stimmungseinrichtung eine Sättigung erfaßt wird, wobei der Sollwert und das Korrekturzeitintervall der durch die Ad sorptionsmengen-Bestimmungseinrichtung ermittelten Sätti gungsadsorptionsmenge entsprechen.

19. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem für eine Brenn kraftmaschine, mit
einer stromauf angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis- Erfassungseinrichtung (26), die stromauf eines katalytischen Wandlers (13) in einer Auslaßpassage der Maschine (1) angeordnet ist und zum Erfassen eines ersten Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines Luft/Brennstoff- Gemisches auf der Basis eines stromauf des katalytischen Wandlers befindlichen Abgases dient,
einer stromab angeordneten Luft/Brennstoff-Verhältnis- Erfassungseinrichtung, die stromab des katalytischen Wand lers (13) angeordnet ist und zum Erfassen eines zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Luft/Brennstoff-Gemisches in Abhängigkeit von dem durch den katalytischen Wandler hindurchgetretenen Abgas dient,
einer Inversionsrichtungs-Bestimmungseinrichtung (31) zum Bestimmen einer Richtung einer Inversion bzw. eines Wechsels des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses dann, wenn das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis bezüglich eines stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses zwischen angereichert und mager gewechselt hat,
einer Vergleichswert-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Vergleichswerts auf einer der Richtung des durch die Inversionsrichtungs-Bestimmungseinrichtung bestimmten Wech sels entgegengesetzten Seite, und
einer Brennstoff-Einspritzmengen-Bestimmungseinrichtung (31) zum Festlegen einer Brennstoff-Einspritzmenge eines Brennstoff-Einspritzventils in Abhängigkeit von einem Ver gleich zwischen dem ersten Luft/Brennstoff-Verhältnis und dem Vergleichswert.

20. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichswert- Einstelleinrichtung (31) den Vergleichswert um einen bestimmten Sprungbetrag in sprungförmiger bzw. übersprin gender Weise in einer Richtung entgegengesetzt zu der durch die Inversionsrichtungs-Bestimmungseinrichtung erfaßten Richtung eines Wechsels korrigiert, während sie den Vergleichswert um einen bestimmten integralen Betrag in ei ner Richtung entgegengesetzt zur Abweichung des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses korrigiert, wenn keine Inver sion bzw. kein Wechsel desselben vorliegt, wobei der inte grale Betrag auf einen kleinen Wert als der Sprungbetrag festgelegt ist.

21. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erfas sen eines Verschlechterungszustands des katalytischen Wand lers vorhanden ist und daß die Vergleichswert-Einstellein richtung den Sprungbetrag bei fortschreitender Verschlech terung des katalytischen Wandlers verringert.

22. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichs wert-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung zum Lernen bzw. adaptiven Festlegen des Vergleichswerts für jeden vorgegebenen Maschinenbe triebszustand während der Zeit, in der das zweite Luft/Brennstoff-Verhältnis nahe dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis konvergiert ist bzw. nahe bei diesem liegt, um einen Lernwert festzulegen, und
eine Einrichtung zum Bestimmen bzw. Ermitteln eines der vorgegebenen Maschinenbetriebsbereiche zur Auswahl eines entsprechenden aus den Lernwerten und zum Korrigieren des Vergleichswerts in Abhängigkeit von dem ausgewählten Lern wert aufweist.

23. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver gleichswert-Einstelleinrichtung weiterhin die Brennstoff- Einspritzmenge in derselben Weise wie den Vergleichswert korrigiert, wenn die Richtung der Inversion des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses durch die Inversionsrich tungs-Bestimmungseinrichtung ermittelt wird.

24. Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver gleichswert-Einstelleinrichtung weiterhin die Brennstoff- Einspritzmenge in derselben Richtung wie den Vergleichswert und um einen Versetzungsbetrag korrigiert, der im wesentli chen gleich groß ist wie die Größe des Vergleichswerts auf der entgegengesetzten Seite, wenn die Richtung der Inver sion des zweiten Luft/Brennstoff-Verhältnisses durch die Inversionsrichtungs-Bestimmungseinrichtung erfaßt wird.