DE602005000591T2 - System zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine - Google Patents

System zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff Verhältnis, das konfiguriert ist, um den Motor mit einem reichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen, unmittelbar nachdem der Motor gestartet worden ist, und um danach Rückführsteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses so zu beginnen, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis rasch an den stöchiometrischen Punkt annähert.
  • Hintergrund
  • Gegenwärtig gibt es zahlreiche Steuerungssysteme für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors, die die Kraftstoff-Einspritzmenge eines Motors berechnen und steuern. Zum Beispiel beschreiben die japanische Patentschrift Nr. 9-177580 und die japanische Patentschrift Nr. 10-110645 Steuerungssysteme für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Motoren, die die Kraftstoff-Einspritzmenge eines Motors berechnen und steuern. Diese Steuerungssysteme für das Luft-Kraftstoffverhältnis von Motoren stellen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so ein, dass es unmittelbar, nachdem der Motor gestartet wird, angereichert wird und dass es danach mit der Zeit allmählich zurückgeht, so dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich einem stöchiometrischen Wert annähert. Insbesondere wird die Kraftstoff-Einspritzmenge eines Motors unter Verwendung eines Korrekturkoeffizienten eines Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, dessen Bestandteilwerte einen Stabilisierungs-Kraftstoffmengen-Erhöhungsfaktor umfassen, welcher so eingestellt wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unmittelbar, nach dem der Motor gestartet wird, angereichert wird und mit der Zeit allmählich so zurückgeht, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich einem stöchiometrischen Wert annähert. Die Berechnung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengen-Erhöhungsfaktors umfasst eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last. Weiterhin wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungs-Korrekturkoeffizient so eingestellt, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Basis eines Signals von einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor an einen stöchiometrischen Wert annähert, wenn eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsbedingung erfüllt ist.
  • In solchen Steuerungssystemen für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Motoren wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor als aktiv ermittelt wird, auf 0 eingestellt, und die Menge, um die der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor reduziert worden ist, um 0 zu erreichen (das heißt der Wert des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor zu diesem Zeitpunkt) wird zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten hinzugefügt, um dadurch den Wert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten zu erhöhen. Danach wird eine Luft-Kraftstoffmengen-Rückführsteuerung gestartet und danach wird ein Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge (ein Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge) zu der Berechnung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten hinzugefügt. Der Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge dient der Sicherung der Stabilität, wenn ein schwerer Kraftstoff verwendet wird, und wird so eingestellt, dass das Äquivalenzverhältnis λ gleich 0 ist, wenn ein schwerer Kraftstoff verwendet wird.
  • Angesichts des oben Gesagten wird es für den Durchschnittsfachmann erkennbar sein, dass ein Bedarf an einem verbesserten Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors besteht. Die vorliegende Erfindung löst dieses und andere Probleme, wie der Durchschnittsfachmann anhand der vorliegenden Offenlegungsschrift erkennen wird.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist festgestellt worden, dass in dem oben beschriebenen Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Motoren der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor eingestellt wird, um ein reiches Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aktiv wird, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Kraftstoffmenge zu dem Motor zugeführt wird. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aktiviert wird und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung anläuft, wird das Äquivalenzverhältnis λ unter Verwendung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten auf 1 eingestellt, jedoch wird die Einstellung durch die Verstärkung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung begrenzt. Wenn demzufolge der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor groß ist, wenn das System Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beginnt, wird das Luft-Kraftstoff Verhältnis reich bleiben, bis es sich an den stöchiometrischen Wert annähert.
  • Da weiterhin der Ausgleichswert für unverbrannte Kraftstoffmenge, der nach dem Anlaufen der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung hinzugefügt wird, von dem Gesichtspunkt der Gewährleistung von Stabilität für schwere Kraftstoffe eingestellt wird, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich werden, wenn ein leichter Kraftstoff verwendet wird. Somit werden die Abgasemissionen in einem degradierten Zustand vorliegen, bis das Äquivalenzverhältnis λ unter Verwendung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten auf 1 eingestellt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der genannten Probleme entworfen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Steuerungssystems für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors, das ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis schnell an einen stöchiometrischen Punkt (Wert) annähern kann.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, wird ein Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors bereitgestellt, das im Wesentlichen einen Luft-Kraftstoff Verhältnis-Einstellabschnitt, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Erfassungsabschnitt, einen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturabschnitt und einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungs-Abschnitt umfasst. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Einstellabschnitt ist konfiguriert, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis für einen Motor auf Basis wenigstens eines Motorbetriebszustandes einzustellen. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Erfassungsabschnitt ist konfiguriert, um einen Status eines Luft-Kraftstoff-Sensors zu bestimmen. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturabschnitt ist konfiguriert, um einen Soll-Luft-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten auf Basis wenigstens eines Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors einzustellen, welcher eingestellt ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis anzureichern, unmittelbar nachdem der Motor gestartet wird, und um danach das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit der Zeit allmählich zu reduzieren, um es allmählich an einen stöchiometrischen Wert anzupassen, wobei der Stabilisierungs-Kraftstoffmengen-Erhöhungsfaktor mit höherer Rate abnimmt, wenn bestimmt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Sensor aktiv ist, als eine vorhergehende Abnahmerate, bevor bestimmt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Sensor aktiv ist. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsabschnitt ist konfiguriert, um einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten einzustellen, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Basis eines Signals von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor an den stöchiometrischen Wert annähert, wenn eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsbedingung erfüllt ist, und um eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung zu beginnen, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis etwa den stöchiometrischen Wert erreicht. Der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturabschnitt ist weiterhin konfiguriert, um den Soll-Luft-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten zu korrigieren, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung gestartet wird, indem ein Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge hinzugefügt wird, der auf Basis des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors, der zu diesem Zeitpunkt wirksam ist, eingestellt wird, zu dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient hinzugefügt wird, während gleichzeitig der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor auf Null eingestellt wird.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den anhängenden Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschreiben, erkennbar werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nunmehr wird Bezug auf die anhängenden Zeichnungen, die Bestandteil dieser Patentschrift sind, genommen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • 1 ist eine vereinfachte schematische Übersichtsansicht eines Verbrennungsmotors, der mit einem Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
  • 2 ist ein Fließschema einer von dem Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors ausgeführten Steuerungsroutine, welche verwendet wird, um die Schritte einer Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach dem Starten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen.
  • 3 ist ein Fließschema einer Steuerungsroutine, die von dem Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors ausgeführt, die verwendet wird, um zu bestimmen, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung aktiv ist.
  • 4 ist ein Fließschema einer Steuerungsroutine, die durch das Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors ausgeführt wird, die verwendet wird, um zu bestimmen, ob die λ-Steuerung gemäß der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gestartet werden soll.
  • 5 ist ein erstes Zeitdiagram und veranschaulicht die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung nach dem Starten gemäß den einzelnen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist ein zweites Zeitdiagramm und veranschaulicht die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach dem Starten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist ein drittes Zeitdiagramm und veranschaulicht die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach dem Starten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein Zeitdiagramm und veranschaulicht eine herkömmliche Steuerung für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nach dem Starten.
  • 9 ist ein Fließschema und zeigt die Schritte einer Steuerung für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nach dem Starten eines zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm und veranschaulicht einen Fall, in dem ein Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
  • 11 ist ein Zeitdiagramm und veranschaulicht einen Fall, in dem ein Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden. Dem Durchschnittsfachmann wird sich erschließen, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung lediglich der Veranschaulichung dienen und die Erfindung gemäß Definition in den anhängenden Patentansprüchen und ihren Äquivalenten nicht einschränken sollen.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 1 schematisch veranschaulicht, der mit einem Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. Wie in 1 zu sehen ist, wird Luft durch einen Luftfilter 2 in den Motor 1 in einen Lufteinlasskanal 3, der ein elektronisches Drosselventil 4 zur Regulierung des Luftstromes in einem Lufteinlassverteiler 5 aufweist, angesaugt. Der Luftansaugverteiler 5 teilt den Luftstrom in mehrere Luftströme auf, um Ansaugluft zu der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders des Motors 1 zuzuführen. Ein Kraftstoff-Einspritzventil 6 wird an jedem Zulauf (jeder Abzweigung) des Luftansaugverteilers 5 so bereitgestellt, dass es ein Kraftstoff-Einspritzventil 6 für einen jeden Zylinder gibt. Es ist ebenfalls annehmbar, die Kraftstoff-Einspritventile 6 so anzuordnen, dass sie direkt den Verbrennungskammern zugewandt sind, falls dies erforderlich und/oder gewünscht ist.
  • Ein jedes Kraftstoff-Einspritzventil 6 ist ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil (Einspritzdüse), das (die) konfiguriert ist, um zu öffnen, wenn eine Mag netspule desselben (derselben) elektrisch gespeist wird, und um zu schließen, wenn die Speisung unterbrochen wird.
  • Eine Motor-Steuerungseinheit (ECU) 12 steuert den Betrieb des Drosselventils 4 und des Kraftstoff-Einspritzventils 6, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu dem Motor 1 zu regulieren. Somit gibt die Motor-Steuerungseinheit 12 ein Antriebsimpuls-Signal aus, das das Drosselventil 4 elektrisch ansteuert, sowie ein Antriebsimpuls-Signal, das die Magnetspule elektrisch speist und ein jedes Kraftstoffeinspritzventil 6 öffnet. Eine Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) beaufschlagt den Kraftstoff mit Druck, und der druckbeaufschlagte Kraftstoff wird durch einen Druckregler an einen vorgegebenen Druck angepasst und an das Kraftstoff-Einspritzventil 6 übergeben. Somit steuert die Impulsbreite des Antriebsimpuls-Signals die Kraftstoffeinspritzmenge.
  • Eine Zündkerze 7 wird in der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders des Motors 1 bereitgestellt und dient dazu, einen Funken zu erzeugen, der das Luft-Kraftstoff-Gemisch entzündet, wodurch bewirkt wird, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennt.
  • Das Abgas von einer jeden Verbrennungskammer des Motors 1 wird durch einen Abgaskrümmer 8 ausgestoßen. Ein AGR-Kanal 9 führt von dem Abgaskrümmer 8 zu dem Einlasskrümmer 5, so dass ein Teil der Abgase durch ein AGR-Ventil 10 zu dem Einlasskrümmer 5 zurückgeführt werden kann. Ein Abgaskatalysator 11 wird in dem Abgaskanal an einer Position unmittelbar hinter dem Abgaskrümmer 8 breitgestellt.
  • Die Motor-Steuerungseinheit 12 umfasst vorzugsweise einen Mikrocomputer mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsprogramm, das die Lufteinlassmenge steuert, indem es das Drosselventil 4 steuert, und das die Kraftstoff-Einspritzmenge der Kraftstoff-Einspritzventile 6 steuert, wie weiter unten beschrieben wird, sowie weitere Programme zum Betrieb des Motors 1. Die Motor-Steuerungseinheit 12 umfasst vorzugsweise weitere herkömmliche Komponenten, wie zum Beispiel einen Eingabe-Schnittstellenkreis, einen Ausgabe-Schnittstellenkreis, einen Analog-/Digital-Wandler, Speichervorrichtungen, wie zum Beispiel einen ROM (Nur-Lese-Speicher) und einen RAM (Direktzugriffsspeicher) etc. Die Motor-Steuerungseinheit 12 empfängt Eingangssignale von verschiedenen Sensoren und führt Computerverarbeitung (die an späterer Stelle beschrieben wird) durch, um den Betrieb des Drosselventils 4 und/oder der Kraftstoff-Einspritzventile 6 zu steuern, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis anzupassen. Dem Durchschnittsfachmann wird sich aus dieser Offenlegung erschließen, dass die genaue Struktur und Algorithmen für die Motor-Steuerungseinheit 12 eine beliebige Kombination von Hardware und Software sein kann, die Funktionen der vorliegenden Erfindung ausführen wird. Mit anderen Worten sollen die in der Patentschrift und in den Patentansprüchen verwendeten Absätze zu „Vorrichtungen und Funktion" beliebige Strukturen oder Hardware und/oder Algorithmen oder Software umfassen, die verwendet werden können, um die Funktion des Absatzes zu „Vorrichtungen und Funktion" auszuführen.
  • Die oben genannten verschiedenen Sensoren umfassen unter anderem einen Kurbelwellenwinkel-Sensor 13, einen Luftströmungsmesser 14, einen Drosselsensor 15, einen Kühlmittel-Temperatursensor 16 und einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (Sauerstoffsensor) 17. Der Kurbelwellenwinkel-Sensor 13 ist konfiguriert und angeordnet, um den Kurbelwellenwinkel des Motors 1 auf Basis der Drehung der Nockenwelle oder der Kurbelwelle zu erfassen und um weiterhin die Motordrehzahl Ne zu erfassen. Der Luftströmungsmesser 14 ist konfiguriert und angeordnet, um die Lufteinlassmenge Qa in dem Lufteinlasskanal 3 zu erfassen. Der Drossel-Sensor 15 ist konfiguriert und angeordnet, um den Öffnungsgrad TVO des Drosselventils 4 zu erfassen (das Drosselventil 15 kann annehmbar ein Leerlaufschalter sein, der zuschaltet, wenn das Drosselventil 4 vollständig geschlossen ist). Der Kühlmitteltemperatur-Sensor 16 ist konfiguriert und angeordnet, um die Temperatur TW des Kühlmittels des Motors 1 zu erfassen. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (Sauerstoffsensor) 17 ist in dem Krümmerabschnitt des Abgaskrümmers angeordnet und konfiguriert, ein Signal auszugeben, das andeutet, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich oder mager ist. Anstelle der Nutzung eines normalen Sauerstoffsensors als dem Luft-Kraftstoff-Sensor 17 ist es ebenfalls annehmbar, einen Weitbereichs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zu verwenden, der in der Lage ist, ein Signal zu erzeugen, das proportional zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Es ist weiterhin annehmbar, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 mit einem internen Heizelement ausgerüstet ist, das genutzt wird, um die Temperatur des Erfassungselements zu erhöhen, wenn der Motor angelassen wird, um somit den Sensor früher zu aktivieren. Die Motor-Steuerungseinheit 12 empfängt weiterhin ein Signal von einem Startschalter 18.
  • Die Motor-Steuerungseinheit 12 bildet vorwiegend das Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors der vorliegenden Erfindung. Somit ist die Motor-Steuerungseinheit 12 konfiguriert, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Einstellabschnitt, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensorerfassungsabschnitt, einen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturabschnitt und einen Luft-Kraftstoff-Rückführsteuerungsabschnitt zu umfassen. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Einstellabschnitt ist konfiguriert, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den Motor 1 auf Basis wenigstens eines Motor-Betriebszustandes einzustellen, zum Beispiel um eine Grund-Kraftstoff-Einspritzmenge (Grund-Einspritzimpulsbreite) Tp für den Motor 1 auf Basis wenigstens eines Motor-Betriebszustandes einzustellen, wie weiter unten erläutert werden wird. Der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturabschnitt ist konfiguriert, um einen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA auf Basis wenigstens eines Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB einzustellen, der eingestellt wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unmittelbar, nachdem der Motor 1 angelassen wird, anzureichern und um danach das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit der Zeit allmählich zu reduzieren, um es allmählich an einen stöchiometrischen Wert anzupassen, wobei der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor mit einer höheren Rate abnimmt, wenn bestimmt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist, wie unten erläutert werden wird. Der Luft-Kraftstoff Verhältnis-Rückführsteuerungs-Abschnitt ist konfiguriert, um einen Luft-Kraftstoff Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA einzustellen, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Basis eines Signals von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 an den stöchiometrischen Wert annähert, wenn eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsbedingung erfüllt ist, und um eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung zu beginnen, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis etwa den stöchiometrischen Wert erreicht, wie unten beschrieben werden wird. Der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturabschnit ist weiterhin konfiguriert, um den Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA zu korrigieren, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung gestartet wird, indem ein Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB, der auf dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB basiert, der zu dem Zeitpunkt wirksam ist, zu dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA hinzugefügt wird, während gleichzeitig der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB auf Null eingestellt wird, wie unten erläutert werden wird.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann das Äquivalenzverhältnis λ bei der größten zulässigen Drehzahl angesichts der Betriebsleistung des Motors auf 1 eingesteht werden, ohne dass es durch die normale Verstärkung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (das heißt durch die Verstärkung, die in normalen Betriebsbereichen wirksam ist) begrenzt wird. Wenngleich weiterhin der Stabilitäts-Kraftstoffmengen-Erhöhungswert KSTB, der wirksam ist, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Wert erreicht, in Abhängigkeit von den Eigenschaften und dem Zustand des Kraftstoffes schwankt, nimmt das System die Schwankung zur Kenntnis und stellt den Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB dementsprechend ein. Infolgedessen kann der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB auf einen Wert eingestellt werden, der angesichts der Eigenschaften und des Zustandes des Kraftstoffes optimal ist, und Verschlechterung der Abgasemissionen kann vermieden werden, selbst wenn ein leichter Kraftstoff verwendet wird.
  • Die Berechnung der Kraftstoff-Einspritzmenge Ti durch die Motor-Steuerungseinheit 12 wird nunmehr beschrieben werden.
  • Zuerst liest die Motor-Steuerungseinheit 12 die Einlassluftmenge Qa ein, die von dem Luftströmungsmesser 14 erfasst wird, sowie die Motordrehzahl Ne, die von dem Kurbelwellenwinkel-Sensor 13 erfasst wird, und berechnet die Grund-Kraftstoff-Einspritzmenge (die Grund-Einspritzimpulsbreite) Tp entsprechend einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter Verwendung der unten gezeigten Gleichung. In der Gleichung ist der Ausdruck K eine Konstante. Tp = K × Qa/Ne
  • Die Motor-Steuerungseinheit 12 liest danach den Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA ein sowie den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten ALPHA, die separat eingestellt werden. Die Motor-Steuerungseinheit 12 berechnet danach die endgültige Kraftstoff-Einspritzmenge (Einspritz-Impulsbreite) Ti unter Verwendung der unten gezeigten Gleichung. Ti = Tp × TFBYA × ALPHA
  • Die Bezugswerte (Werte entsprechend einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis) des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Konekturkoeffizienten TFBYA und des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA sind beide 1.
  • Die Berechnung der Kraftstoff-Einspritzmenge (der Einspritz-Impulsbreite) Ti umfasst ebenfalls eine Übergangskompensation auf Basis des Drosselventil-Öffnungsgrades TVO und eine Rechenbedingung einer nicht wirksamen Einspritzimpulsbreite auf Basis der Batteriespannung, jedoch sind diese Faktoren der besseren Übersichtlichkeit wegen an dieser Stelle ausgelassen worden.
  • Nachdem die Kraftstoffeinspritzmenge Ti berechnet worden ist, sendet die Motor-Steuerungseinheit 12 ein Antriebsimpulssignal mit einer Impulsbreite entsprechend dem Wert der Kraftstoff-Einspritzmenge Ti an das Kraftstoff-Einspritzventil 6 eines jeden Zylinders zu einem vorgegebenen Zeitpunkt synchronisiert mit der Motordrehung, wodurch Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird.
  • Nunmehr wird die Einstellung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA beschrieben werden.
  • Der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA wird berechnet, indem ein Grund-Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA0 mit einem Kompensationskoeffizienten THOS multipliziert wird. TFBYA = TFBYA0 × THOS
  • Der Grund-Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA0 ist ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das einem jeden Betriebsbereich zugeordnet wird, der auf Basis der Motordrehzahl und der Motorlast unter Verwendung einer Map ermittelt wird, die den Grund-Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA0 gegen die Motordrehzahl und die Motorlast (zum Beispiel Soll-Drehmoment) abbildet. Der Grund-Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA0 ist in normalen (stöchiometrischen) Betriebsbereichen (in Bereichen außer Bereichen hoher Drehzahl/Last) gleich 1, da der Motor mit einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird. Inzwischen ist TFBYA0 in einem (reichen) Betriebsbereich hoher Drehzahl/Last (einem Bereich KMR) größer als 1, da der Motor mit einem reichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird.
  • Der Kompensationskoeffizient THOS wird unter Verwendung der unten gezeigten Gleichung berechnet. Der Bezugswert ist 1, und solche Werte, wie zum Beispiel ein Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB und ein Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB, werden zu dem Bezugswert hinzugefügt, um den Kompensationskoeffizienten THOS sowie andere Faktoren nach Erfordernis (der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigt) zu berechnen. THOS = 1 + KSTB + KUB + ...
  • Der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB wird so eingestellt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert wird, unmittelbar nachdem der Motor 1 gestartet wird, und danach wird ein Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB mit der Zeit allmählich so reduziert, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich an den stöchiometrischen Wert annähert. Vorzugsweise wird die Berechnung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB eingestellt, um die Motordrehzahl und die Last (zum Beispiel das Soll-Drehmoment) zu kompensieren. Der Grad, in dem der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reicher macht, ist weiterhin von der Kühlmitteltemperatur abhängig, das heißt, je niedriger die Kühlmitteltemperatur ist, umso stärker wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert.
  • Nachdem der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB auf 0 eingestellt ist, wird der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB so eingestellt, dass Stabilität gewährleistet werden kann, auch wenn ein schwerer Kraftstoff verwendet wird. In einer Anwendung dieses Ausführungsbeispieles wird der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB so eingerichtet, dass λ gleich 1 ist, wenn ein schwerer Kraftstoff verwendet wird.
  • Die Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA wird nunmehr beschrieben werden.
  • Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizient ALPHA wird auf folgende Weise erhöht und reduziert. Wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsbedingungen erfüllt sind (wobei wenigstens eine Bedingung darin besteht, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist), beginnt die Motor-Steuerungseinheit 12, das Ausgangssignal von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 zu überprüfen, um zu bestimmen, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich oder mager ist. Wenn ein Übergangspunkt reich-zu-mager erreicht wird (das heißt, wenn der aktuelle Ausgangswert mager ist, der vorhergehende Ausgangswert jedoch reich war), erhöht die Motor-Steuerungseinheit 12 den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA um einen proportionalen Betrag (eine Proportionalverstärkung) P, der auf einen vergleichsweise großen Wert eingestellt wird (das heißt, ALPHA = ALPHA + P). Danach, solange das Luft-Kraftstoff-Verhältnis weiter mager ist, erhöht die Motor-Steuerungseinheit 12 den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA um einen sehr kleinen ganzzahligen Betrag (Integralverstärkung) I (das heißt, ALPHA = ALPHA + I).
  • Umgekehrt, wenn ein Übergangspunkt mager-zu-reich erreicht wird (das heißt, wenn der aktuelle Ausgangswert reich ist, jedoch der vorhergehende Ausgangswert mager war), verringert die Motor-Steuerungseinheit 12 den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA um einen proportionalen Betrag (eine Proportionalverstärkung) P, der auf einen vergleichsweise großen Wert eingestellt wird (das heißt, ALPHA = ALPHA – P). Danach, solange das Luft-Kraftstoff-Verhältnis weiter reich ist, verringert die Motor-Steuerungseinheit 12 den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA um einen sehr kleinen integralen Betrag (Integralverstärkung) I (das heißt, ALPHA = ALPHA – I).
  • Wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsbedingungen nicht erfüllt sind, wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizient ALPHA auf dem Bezugswert 1 oder auf dem letzten Wert, den er hatte, als die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung endete, gehalten.
  • 2 ist ein Fließschema und zeigt die Schritte der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ab unmittelbar, nachdem der Motor 1 gestartet wird (das heißt, wenn sich der Startschalter-Status von EIN auf AUS ändert), bis zum Beginn der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Steuerung. 5 ist ein Zeitdiagramm entsprechend den gleichen Steuerungsschritten.
  • In dem Schritt S1, nachdem der Motor 1 gestartet wird, bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist.
  • Die Aktivitätsbestimmung wird entsprechend dem in 3 gezeigten Fließschema durchgeführt. In dem Schritt S101 ermittelt die Motor-Steuerungseinheit 12, ob der Ausgang V42 des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 gleich oder größer einem vorgegebenen reichen Aktivitätsniveau SR# ist. Wenn das Ergebnis des Schrittes S101 JA ist, geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S102 über und bestimmt, ob eine vorgegebene Menge der Zeit T1# mit der Bedingung VO2 ≥ SR# kontinuierlich erfüllt abgelaufen ist. Wenn das Ergebnis des Schrittes S102 JA ist, geht die Motor-Steuerungseinheit zu dem Schritt S103 über, in dem sie bestimmt, ob eine vorgegebene Menge der Zeit T#2 abgelaufen ist, seit der Startschalter (ST/SW) abgeschaltet hat. Wenn das Ergebnis des Schrittes S103 JA ist, das heißt, wenn die Bestimmungsergebnisse der Schritte S101 bis S103 alle JA sind, geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S104 über, in dem eine Aktivitäts-Erfassungs-Marke F1 auf 1 gesetzt wird, um anzudeuten, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt worden ist.
  • Somit bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12 in dem Schritt S1, ob die Aktivitäts-Erfassungs-Marke F1 gleich 1 ist.
  • Während des Zeitraumes, während dessen die Aktivitäts-Erfassungs-Marke F1 gleich 0 ist, das heißt ab unmittelbar, nachdem der Moor 1 gestartet wird, bis der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB so eingestellt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem Grad entsprechend der Kühlmitteltemperatur angereichert wird (das heißt, je niedriger die Kühlmitteltemperatur ist, umso stärker wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert). Nach der anfänglichen Einstellung auf reich, wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB mit der Zeit allmählich so verringert, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich an den stöchiometrischen Wert annähert. Da der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA wenigstens teil weise durch den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB bestimmt wird (da KUB = 0), wird der Sott-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA auf die gleiche Art und Weise eingestellt, das heißt auf einen reichen Wert entsprechend der Kühlmitteltemperatur eingestellt und danach allmählich an den stöchiometrischen Wert angenähert. Während dieses Zeitraumes wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizient ALPHA auf dem Bezugswert 1 gehalten.
  • Wenn sich die Aktivitäts-Erfassungs-Marke F1 auf 1 ändert, das heißt, wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S2 über.
  • In dem Schritt S2 beginnt die Motor-Steuerungseinheit 12, den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB mit einer höheren Rate zu senken, als die Rate, mit der sie den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verringert hat, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde. Insbesondere wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB um einen vorgegebenen Reduzierungsbetrag (DKSSTB#) pro Zeiteinheit reduziert (siehe die Gleichung unten). KSTB = KSTB – DKSSTB#
  • In dem Schritt S3 bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, ob die Startbedingungen für Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung) erfüllt sind. Die Bestimmung, ob die Bedingungen für Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung) erfüllt sind, wird entsprechend dem Fließschema aus 4 durchgeführt. In dem Schritt S201 bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, ob der Wert der Aktivitäts-Bestimmungs-Marke F1 für den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 gleich 1 ist. Wenn das Ergebnis des Schrittes S201 JA ist, geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S202 über, in dem sie bestimmt, ob der Ausgang VO2 des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 einen Wert SST# entsprechend einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (VO2 ≤ SST#) erreicht hat.
  • Wenn das Ergebnis aus dem Schritt S202 JA ist, bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, dass die Bedingungen für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Rückführsteuerung (λ-Steuerung) erfüllt sind, und geht zu dem Schritt S204 über, in dem sie die λ-Steuerungs-Start-Marke F2 auf 1 setzt. Wenn das Ergebnis des Schrittes S202 NEIN ist, geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S203 über und bestimmt, ob eine vorgegebene Menge von Zeit T3# abgelaufen ist, seit bestimmt wurde, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist (das heißt, seit F1 = 1). Wenn das Ergebnis hier ebenfalls JA ist, bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, dass die Bedingungen für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (die λ-Steuerung) erfüllt sind, und geht zu dem Schritt S204 über, in dem sie die λ-Steuerungs-Start-Marke F2 auf 1 setzt.
  • Somit bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, ob der Wert der λ-Steuerungs-Start-Marke F2 gleich 1 ist.
  • Während des Zeitraums, während dessen die λ-Steuerungs-Start-Marke F2 gleich 0 ist, das heißt ab dem Zeitpunkt, an dem bestimmt wird, das der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Luft-Kraftstoff Verhältnis-Rückführsteuerung gestartet wird, verringert die Motor-Steuerungseinheit 12 den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, bis dieser 0 erreicht, wobei die Verringerung mit einer höheren Rate (DKSSTB#) erfolgt als die Rate, mit der der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verringert wurde, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde. Da der Soll-Luft-Kraftstoff-Korrekturkoeffizient TFBYA vorwiegend durch den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB bestimmt wird (da KUB = 0), wird der Soll-Luft-Kraftstoff Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA auf die gleiche Art und Weise verringert. Während dieses Zeitraumes wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizient ALPHA auf dem Bezugswert 1 gehalten.
  • Wenn sich die λ-Steuerungs-Start-Marke F2 auf 1 ändert, das heißt, wenn die Startbedingungen für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung erfüllt sind, geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu den Schritten S4 bis S8 über, um Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung zu beginnen.
  • In dem Schritt S4 lernt die Motor-Steuerungseinheit 12 den aktuellen Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB und speichert diesen als Lernwert KSTBLMD (KSTBLMD = KSTB). Der Lernwert KSTBLMD wird als der Basiswert des Wertes zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB verwendet.
  • In dem Schritt S5 erfasst die Motor-Steuerungseinheit 12 die aktuelle Kühlmitteltemperatur TW und speichert diese als die λ-Steuerungs-Start-Kühlmitteltemperatur TW0 (TW0 = TW).
  • In dem Schritt S6 berechnet die Motor-Steuerungseinheit 12 den Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB unter Verwendung der folgenden Gleichung: KUB = KSTBLMD × KUBDTW × KUBICN
  • Mit anderen Worten wird der Lernwert KSTBLMD des Stabilitäts-Kraftstoffmengenerhöhungs-Wertes mit den Kompensationskoeffizienten KUBDTW und KUBICN multipliziert, um den Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB einzustellen.
  • Der Kompensationskoeffizient KUBDTW wird unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: KUBDTW = (KBUZTW# – TW)/(KUBZTW# – TW0)
  • In dieser Gleichung ist der Ausdruck KBUZTW# die maximale Kühlmitteltemperatur, bei der Kompensation für unverbrannten Kraftstoff durchgeführt wird.
  • Somit ist KUBDTW gleich 1, wenn die λ-Steuerung zuerst beginnt, da TW gleich TW0 ist. Nachdem die λ-Steuerung beginnt, verringert sich KUBDTW, wenn die Kühlmitteltemperatur TW steigt, und erreicht 0, wenn die Kühlmitteltemperatur TW den Maximalwert KUBZTW# erreicht.
  • Der Kompensationskoeffizient KUBICN ist ein Wert, der unter Verwendung linearer Interpolation einer Map MKUBICN gemäß der Motordrehzahl Ne und der Zylinder-Ansaugluft-Füllleistung ITAC gewonnen wird.
  • In dem Schritt S7 wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB bedingungslos auf 0 gesetzt (KSTB = 0).
  • Da somit der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA mit der Gleichung TFBYA = TFBYA0 × (1 + KSTB + KUB + ...) berechnet wird, ist der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA etwa gleich 1 + KUB (TFBYA = 1 + KUB), solange TFBYA gleich 1 ist.
  • In dem Schritt S8 beginnt die Motor-Steuerungseinheit 12 Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung). Insbesondere führt die Motor-Steuerungseinheit 12 Proportional- und Integralsteuerung aus, um den Einstellwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA zu erhöhen und zu senken.
  • Die Steuerungsroutine, die von der Motor-Steuerungseinheit 12 in diesem Ausführungsbeispiel (5) ausgeführt wird, wird nunmehr im Vergleich zu der herkömmlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung nach dem Starten, die in dem Zeitdiagramm aus 8 gezeigt wird, beschrieben werden (wobei „nach dem Starten" Steuerung bedeutet, die durchgeführt wird, nachdem der Motor gestartet wird).
  • Bei der herkömmlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung nach dem Starten (8) wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, auf 0 eingestellt, und der Betrag, um den der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verringert wurde, um 0 zu erreichen (das heißt, der Wert des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB zu diesem Zeitpunkt), wird zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA hinzugefügt, wodurch der Wert von ALPHA erhöht wird. Danach wird Luft-Kraftstoffmengen-Rückführsteuerung (λ-Steuerung) begonnen, und der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge (Ausgleichswert für unverbrannte Kraftstoffmenge) KUB wird erneut zu der Berechnung des Soll-Luft-Kraftstoff Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA hinzugefügt.
  • Die Annäherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses an den stöchiometrischen Wert wird bewirkt, indem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturwert ALPHA verändert wird. Da somit die Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten ALPHA von der Integralverstärkung (I) beherrscht wird, wird die Annäherung an den stöchiometrischen Wert langsam werden, wenn die Integralverstärkung aufgrund der Anforderungen anderer Bereiche nicht ausreichend klein eingestellt werden kann.
  • Da weiterhin auch der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB so eingestellt wird, dass schwere Kraftstoffe aus der Sicht der Betriebsleistung des Motors angepasst werden können, wird sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn ein leichter Kraftstoff verwendet wird, zeitweilig zu reicheren Werten hin verschieben, bis die Rückführsteuerung bewirkt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis konvergiert. Demzufolge gibt es Zeiten, in denen die Abgasemissionen nicht ausreichend reduziert werden.
  • Umgekehrt, mit der die von diesem Ausführungsbeispiel (5) ausgeführten Steuerung, wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt worden ist, mit einer höheren Rate verringert als die Rate, mit der er verringert wurde, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde, und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizient ALPHA wird auf dem Bezugswert (1) gehalten, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Wert erreicht. An dem Zeitpunkt, an dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Wert erreicht, wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung) begonnen. Zusätzlich wird, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung begonnen wird, der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB auf Basis des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB, der zu diesem Zeitpunkt wirksam ist, eingestellt und zu dem Soll-Luft-Kraftstoff Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA hinzugefügt. Zwischenzeitlich wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB auf Null eingestellt.
  • Somit wird, während des Zeitraumes ab dem Zeitpunkt, an dem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor als aktiv bestimmt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem Luft-Kraftstoff Verhältnis-Rückführsteuerung beginnt, der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient ALPHA auf 1 gehalten, und der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Korrekturkoeffizient TFBYA (normalerweise der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB) wird verringert, bis λ gleich 1 ist. Infolgedessen kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von der Verstärkung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA rasch auf den stöchiometrischen Wert gebracht werden.
  • Wenngleich weiterhin der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, der zu dem Zeitpunkt wirksam ist, an dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Wert erreicht, in Abhängigkeit von den Eigenschaften und dem Zustand des Kraftstoffes (schwer oder leicht) schwankt, erhält das System Kenntnis von der Schwankung und stellt den Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB dementsprechend ein. Infolgedessen kann der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB auf einen Wert eingestellt werden, der angesichts der Eigenschaften und des Zustandes des Kraftstoffes optimal ist, und Verschlechterung der Abgasemissionen kann vermieden werden.
  • 6 ist ein Zeitdiagramm und veranschaulicht einen Fall, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bereits den stöchiometrischen Wert erreicht hat, wenn der Luft-Kraftstoff-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung gleichzeitig mit der Bestimmung, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist beginnt (das heißt, in einem Fall, in dem der Kraftstoff schwerer ist als in dem in 5 veranschaulichten Fall). In einem solchen Fall wird der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB auf einen großen Wert eingestellt, da der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB groß ist, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung beginnt.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm und veranschaulicht einen Fall, in dem, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Wert erreicht, nachdem der Luft-Kraftstoff-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung beginnt, der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB bereits 0 ist (das heißt, einen Fall, in dem der Kraftstoff leichter ist als in dem in 5 veranschaulichten Fall). In einem solchen Fall wird der Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB auf 0 eingestellt, da der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB gleich 0 ist, wenn die Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Rückführsteuerung beginnt. Somit erfolgt keine Kompensation für unverbrannten Kraftstoff.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert zu Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB eingestellt, indem eine Kompensationsoperation so auf den Lernwert des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB (welches der Grundwert des Kompensationswertes für unverbrannten Kraftstoff KUB ist) angewendet wird, dass der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB abnimmt, wenn sich die Kühlmitteltemperatur TW erhöht. Infolgedessen kann der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB geeignet verringert werden, wenn sich die Kühlmitteltemperatur erhöht.
  • Mit diesem Ausführungsbeispiel kann eine genaue Bestimmung, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist, durchgeführt werden, da die Bestimmung auf Basis des Ausgangs (VO2) des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 und des Betrages von Zeit (T2#), die vergangen ist, seitdem der Motor gestartet wurde, durchgeführt werden.
  • Mit diesem Ausführungsbeispiel und wenn der Ausgang des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 einen Wert (SST#) entsprechend einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis nach einem vorgegebenen Betrag von Zeit (T3#), seitdem de Luft-Kraftstoff-Sensor 17 als aktiv bestimmt worden ist, erreicht hat, beginnt die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung unabhängig von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Infolgedessen kann die Rückführsteuerung zuverlässig gestartet werden und kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Rückführsteuerung auf den stöchiometrischen Wert gebracht werden, auch wenn das Luft-Kraftstoff Verhältnis aus einem bestimmten Grund weiterhin reich ist.
  • Somit ist das Motor-Luftverhältnis-Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt worden ist, der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB mit einer höheren Rate verringert wird als die Rate, mit der er verringert wurde, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde, und danach wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung gestartet, nachdem das Luft-Kraftstoff- Verhältnis den stöchiometrischen Wert erreicht. Infolgedessen kann das Äquivalenzverhältnis λ bei der maximal zulässigen Drehzahl angesichts der Betriebsleistung des Motors auf 1 eingestellt werden, ohne dass es durch die normale Verstärkung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (das heißt, der Verstärkung, die in normalen Betriebsbereichen wirksam ist) eingeschränkt wird.
  • Zusätzlich, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung gestartet wird, wird ein Wert zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB auf Basis des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB zu diesem Zeitpunkt eingestellt und zu dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA hinzugefügt. Während gleichzeitig der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB auf Null eingestellt wird.
  • Wenngleich weiterhin der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, der wirksam ist, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Wert erreicht, in Abhängigkeit von den Eigenschaften und dem Zustand des Kraftstoffes schwankt, nimmt das System die Veränderung zur Kenntnis und stellt den Wert zum Kompensieren von unverbrannter Kraftstoffmenge KUB dementsprechend ein. Infolgedessen kann der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB aufeinen Wert eingestellt werden, der angesichts der Eigenschaften und des Zustandes des Kraftstoffes optimal ist, und Verschlechterung der Abgasemissionen kann auch dann vermieden werden, wenn ein leichter Kraftstoff verwendet wird.
  • ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 wird nunmehr ein alternatives Steuerungsprogramm für die Motor-Steuerungseinheit 12 des Motors 1 beschrieben werden, der in 1 schematisch veranschaulicht wird. Da sich lediglich die Programmierung zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet, werden die Teile beziehungsweise die Schritte des zweiten Ausführungsbeispieles, die identisch mit den Teilen beziehungsweise Schritten des ersten Ausführungsbeispieles sind, mit den gleichen Verweisziffern wie die des ersten Ausführungsbeispieles bezeichnet. Darüber hinaus können die Beschreibungen der Teile beziehungsweise der Schritte des zweiten Ausführungsbeispieles, die den Teilen beziehungsweise den Schritten des ersten Aus führungsbeispieles identisch sind, der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen werden. Mit anderen Worten und falls nichts anderes vorgegeben wird, sind die restlichen Konfigurationen des Motors 1 und der Motor-Steuerungseinheit 12 in diesem zweiten Ausführungsbeispiel die gleichen wie die Konfiguration des ersten Ausführungsbeispieles.
  • Die Berechnung der Kraftstoff-Einspritzmenge Ti durch die Motor-Steuerungseinheit 12 und die Einstellung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA durch die Motor-Steuerungseinheit 12 sind die gleichen wie die des ersten Ausführungsbeispieles, außer wenn dies unten anders angegeben wird. Somit ist die Berechung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB, welcher eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last (zum Beispiel Soll-Drehmoment) einschließt, die gleiche wie das erste Ausführungsbeispiel, außer wenn dies unten anders angegeben wird.
  • Nunmehr wird die Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkehr-Korrekturkoeffizienten ALPHA in Übereinstimmung [ ... ] beschrieben werden.
  • 9 ist ein Fließschema und zeigt die Schritte der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ab unmittelbar nach dem Starten des Motors (das heißt, wenn der Startschalter-Status von EIN auf AUS übergeht) bis zu dem Beginn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung. 5 ist ein Zeitdiagramm, das den gleichen Steuerungsschritten entspricht.
  • In dem Schritt S11 berechnet die Motor-Steuerungseinheit 12 einen Grundwert kstb unter Verwendung der unten gezeigten Gleichung. Der Grundwert kstb wird verwendet werden, um den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB zu berechnen. Der Grundwert kstb wir so eingestellt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert wird, unmittelbar nachdem der Motor 1 gestartet wird, und danach allmählich so verringert wird, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich an einen stöchiometrischen Wert annähert. Die Berechnung des Grundwertes kstb beinhaltet eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last. kstb = (KSTBC + KAS) × KNE
  • Der Ausdruck KSTBC wird auf einen solchen Wert eingestellt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich ist, unmittelbar nachdem der Motor gestartet wird, und wird danach allmählich so verringert, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich an den stöchiometrischen Wert annähert.
  • Der Ausdruck KAS wird allmählich so verringert, dass, unmittelbar nachdem der Motor gestartet wird, sich der Wert von KSTB allmählich von dem erhöhten Wert, den er zum Zeitpunkt des Startens des Motors aufweist, an KSTBC annähert.
  • Der Koeffizient KNE ist ein Motordrehzahl-/Last-Kompensationskoeffizient oder -betrag zum Korrigieren von kstb gemäß der Motordrehzahl und der Last. Der Koeffizient KNE wird auf 1 eingestellt, wenn der Motor im Leerlauf läuft, und auf einen Wert größer als 1, wenn der Motor nicht im Leerlauf läuft. Je größer die Motordrehzahl und die Last sind, umso größer ist der Wert, auf den der Koeffizient KNE eingestellt wird. Praktisch wird der Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag (KNE) als ein Teil von KSTBC und KAS berechnet, jedoch wird er hier des besseren Verständnisses wegen als Motordrehzahl/Last-Kompensationskoeffizient KNE gezeigt, der unabhängig von KSTBC und KAS ist.
  • In dem Schritt S13 berechnet die Motor-Steuerungseinheit 12, wie in der Gleichung unten gezeigt wird, den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB durch Multiplizieren des Grundwertes kstb mit dem Reduktionskoeffizienten DRTKSTB (hier ist DRTKSTB = 1). (Der Grundwert kstb wird so eingestellt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert wird, unmittelbar nachdem der Motor gestartet wird, und er wird danach allmählich so verringert, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich an einen stöchiometrischen Wert annähert. Die Berechnung des Grundwertes kstb umfasst eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last.) KSTB = kstb × DRTKSTB
  • Da der Reduktionskoeffizient DRKSTB hier 1 ist, ist der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB gleich dem Grundwert kstb.
  • In dem Schritt S14 bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist. Die Aktivitäts-Bestimmung wird gemäß dem in 3 gezeigten Fließschema wie oben diskutiert durchgeführt. Somit bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12 in dem Schritt S14, ob die Aktivitäts-Erfassungs-Marke F1 gleich 1 ist.
  • Wenn das Ergebnis des Schrittes S14 NEIN ist, das heißt, wenn der Wert der Aktivitäts-Erfassungs-Marke F1 gleich 0 ist, kehrt die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S1 zurück und wiederholt die Berechnung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB in den Schritten S11 bis S13.
  • Während des Zeitraumes, ab unmittelbar nach dem Starten des Motors 1 und bis der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB so eingestellt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Maß entsprechend der Kühlmitteltemperatur angereichert wird (das heißt, je niedriger die Kühlmitteltemperatur ist, umso stärker wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert). Nach der anfänglichen reichen Einstellung wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB mit der Zeit so allmählich verringert, dass sich das Luft-Kraftstoff Verhältnis allmählich an den stöchiometrischen Wert annähert, und gleichzeitig wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB gemäß der Motordrehzahl und der Last korrigiert (das heißt, die Berechnung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors beinhaltet eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last). Da der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA durch den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB bestimmt wird (da KUB = 0), wird der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA auf die gleiche Weise eingestellt, das heißt auf einen reichen Wert gemäß der Kühlmitteltemperatur eingestellt, und danach allmählich an den stöchiometrischen Wert angenähert. Während dieses Zeitraumes wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Konekturkoeffizient ALPHA auf dem Bezugswert 1 gehalten.
  • Wenn das Ergebnis des Schrittes S14 JA ist, das heißt, wenn die Aktivitäts-Erfassungs-Marke F1 ist gleich 1 (das heißt, wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensor 17 als aktiv bestimmt wird), geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S5 über.
  • In dem Schritt S15 wird, analog zu dem Schritt S11, der Grundwert kstb unter Verwendung der untenstehenden Gleichung berechnet, um den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB zu berechnen. kstb = (KSTBC + KAS) × KNE
  • In dem Schritt S16 verringert die Motor-Steuerungseinheit 12 den Reduktionskoeffizienten DRTKSTB um einen vorgeschriebenen Wert DKSTB#. Da der Schritt S16 einmal pro vorgeschriebenem Zeitbetrag ausgeführt wird, wird die Reduktion DRTKSTB inkremental einmal pro Zeiteinheit (siehe die Gleichung unten) verringert, bis sie von 1 auf 0 verringert wird. DRTKSTB = DRTKSTB – DKSTB#
  • In dem Schritt S17 berechnet die Motor-Steuerungseinheit 12, analog zu dem Schritt S13, den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB durch Multiplizieren des Grundwertes kstb mit dem Reduktionskoeffizienten DRTKSTB (der soeben von 1 auf 0 verringert wird), wie in der Gleichung unten gezeigt wird. KSTB = kstb × DRTKSTB
  • Da der Wert von DRTKSTB allmählich von 1 (dem Wert von DRTKSTB, bevor der Sensor als aktiv bestimmt wird) auf 0 verringert wird, nachdem der Luft-Kraftstoff Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, ist die Rate, mit der der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verringert wird, größer, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, als bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird.
  • In dem Schritt S18 bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12, ob die Start-Bedingungen für Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung) erfüllt sind. Die Bestimmung, ob die Bedingungen für Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung) erfüllt sind, wird gemäß dem Fließschema aus 4 wie diskutiert durchgeführt. Somit bestimmt die Motor-Steuerungseinheit 12 in dem Schritt S18, ob der Wert der λ-Steuerungs-Start-Marke F2 gleich 1 ist.
  • Wenn das Ergebnis aus dem Schritt S18 NEIN ist, das heißt, wenn der Wert der λ-Steuerungs-Start-Marke F2 gleich 0 ist, kehrt die Motor-Steuerungseinheit 12 zu dem Schritt S15 zurück und wiederholt die Schritte S15 bis S17.
  • Von dem Zeitpunkt, an dem bestimmt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist, bis zu dem Beginn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung verringert die Motor-Steuerungseinheit 12 den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, bis dieser 0 erreicht, wobei die Verringerung mit einer höheren Rate ausgeführt wird als die Rate, mit der der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verringert wurde, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde. Da der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA durch den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB bestimmt wird (da KUB = 0), wird der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA auf die gleiche Weise verringert. Auch während dieses Zeitraumes wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizient ALPHA auf dem Bezugswert 1 gehalten.
  • Wenn sich das Ergebnis aus dem Schritt S18 zu JA ändert, das heißt, wenn sich die λ-Steuerungs-Start-Marke F2 zu 1 ändert (das heißt, wenn die Startbedingungen für Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung erfüllt sind), geht die Motor-Steuerungseinheit 12 zu den Schritten S19 bis S23 über, um Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung zu beginnen.
  • In dem Schritt S19 teilt die Motor-Steuerungseinheit 12 den aktuellen Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB durch den Motordrehzahl/Last-Kompensationskoeffizienten KNE, um die Korrektur auf Basis der Motordrehzahl und der Last aus dem aktuellen Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB zu entfernen, und speichert den resultierenden Wert (KSTB/KNE) als den Lernwert KSTBLMD (KSTBLMD = KSTB/KNE). Der Lernwert KSTBLMD wird als der Grundwert des Wertes zum Kompensieren unverbrannter Kraftstoffmenge KUB verwendet.
  • In dem Schritt S20 erfasst die Motor-Steuerungseinheit 12 die aktuelle Kühlmitteltemperatur TW und speichert diese als die λ-Steuerungs-Anfangs-Kühlmitteltemperatur TW0 (TW0 = TW).
  • In dem Schritt S21 berechnet die Motor-Steuerungseinheit 12 den Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB unter Verwendung der folgenden Gleichung: KUB = KSTBLMD × KUBDTW × KUBICN
  • Mit anderen Worten wird der Lernwert KSTBLMD der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors mit den Kompensationskoeffizienten KUBDTW und KUBICN multipliziert, um den Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB einzustellen.
  • Der Kompensationskoeffizient KUBDTW wird unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: KUBDTW = (KBUZTW# – TW)/(KUBZTW# – TW0)
  • Der Ausdruck KBUZTW# ist die maximale Kühlmitteltemperatur, bei der Kompensation für unverbrannten Kraftstoff durchgeführt wird.
  • Somit ist der Ausdruck KUBDTW gleich 1, wenn die λ-Steuerung beginnt, da TW gleich TW0 ist. Nachdem die λ-Steuerung beginnt, verringert sich der Ausdruck KUBDTW, wenn sich die Kühlmitteltemperatur TW erhöht, und erreicht 0, wenn die Kühlmitteltemperatur TW den Maximalwert KUBZTW# erreicht.
  • Der Kompensationskoeffizient KUBICN ist ein Wert, der mittels linearer Interpolation einer Map MKUBIN gemäß der Motordrehzahl Ne und der Zylinder-Ansaugluft-Füllleistung ITAC gewonnen wird.
  • In dem Schritt S22 wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB bedingungslos auf 0 eingestellt (KSTB = 0).
  • Da somit der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient TFBYA mit der Gleichung TFBYA = TFBYA0 × (1 + KSTB + KUB + ...) berechnet wird, ist TFBYA etwa gleich 1 + KUB (TFBYA ≈ 1 + KUB), solange TFBYA gleich 1 ist.
  • In dem Schritt S23 beginnt die Motor-Steuerungseinheit 12 Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung). Insbesondere führt die Motor-Steuerungseinheit 12 Proportional- und Integralsteuerung aus, um den Einstellwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten ALPHA zu erhöhen und zu verringern.
  • Die von diesem Ausführungsbeispiel ausgeführte Grundsteuerung ist die gleiche wie das erste Ausführungsbeispiel wie in dem Zeitdiagramm aus 5 gezeigt, welche mit der in dem Zeitdiagramm aus 8 gezeigten herkömmlichen Luft-Kraftstoff Verhältnis-Steuerung nach dem Starten verglichen werden kann.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm und veranschaulicht einen Fall, in dem ein Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
  • Wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (λ-Steuerung) beginnt, wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verwendet, um den Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB einzustellen. Da jedoch ein Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag (Kompensation für die Motordrehzahl und die Last) in der Berechnung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB enthalten ist, wenn der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, der zu dem Zeitpunkt, an dem λ-Steuerung beginnt, im Ist Zustand gelernt (gespeichert) und verwendet wird, wird der berechnete Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB größer sein als notwendig, und es wird länger dauern, bis sich die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung an ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis annähert. Demzufolge wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis lange Zeit reich bleiben.
  • Daher wird der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf Basis des Wertes (KSTB/KNE), der gewonnen wird, indem der Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, der unmittelbar vor Beginn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung wirksam ist, entfernt ist, eingestellt. Infolgedessen kann eine Situation, in der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich wird, da der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB übermäßig groß ist, da er auf Basis eines falschen Lernwertes, der Kompensation für die Motordrehzahl und die Last des Motors enthält, verhindert werden.
  • Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB eingestellt, indem ein Ausgangswert (KSTB/KNE) eingerichtet wird, der gewonnen wird, indem die auf der Motordrehzahl und der Last basierende Korrektur aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB entfernt wird und indem danach eine Kompensationsoperation so auf den Ausgangswert angewendet wird, dass der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB abnimmt, wenn die Kühlmitteltemperatur ansteigt. Infolgedessen kann der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB auf geeignete Weise verringert werden, wenn die Kühlmitteltemperatur ansteigt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB berechnet, indem ein Reduktionskoeffizient DRTKSTB mit einem Wert kstb multipliziert wird, welcher so eingestellt wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert wird, unmittelbar nachdem der Motor 1 gestartet wird, und dass er danach allmählich so verringert wird, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich an einen stöchiometrischen Wert annährt, wobei die Berechnung des Wertes kstb eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last enthält. Der Reduktionskoeffizient DRTKSTB wird auf 1 eingestellt, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, und wird mit einer konstanten Rate von 1 auf 0 verringert, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird. Infolgedessen können die Änderung der Drehzahl und/oder der Last des Motors kompensiert werden, während gleichzeitig eine Verringerung (Reduzierung) des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB erreicht wird, selbst wenn sich die Drehzahl und/der die Last des Motors ändert oder ändern, während der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verringert wird.
  • Während des Zeitraumes, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, wenn der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB mit einer höheren Rate verringert wird als die Rate, mit der er verringert wurde, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde, kann mit anderen Worten Kompensation für die Drehzahl und die Last des Motors 1 nicht erzielt werden, wenn das System so ausgelegt ist, dass die Verringerung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB während des Zeitraumes erzielt wird, indem wiederholt (inkremental) ein vorgegebener Wert von einem Ausgangswert subtrahiert wird, der gleich dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB ist, der zu dem Zeitpunkt wirksam ist, an dem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Faktor 17 als aktiv bestimmt wird. Das heißt, bei einem solchen System können Änderungen der Drehzahl und der Last des Motors 1 nicht mehr berücksichtigt werden, nachdem der Luft-Kraftstoff Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird. Mit diesem Ausführungsbeispiel ist es jedoch möglich, einen Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag sowohl bevor als auch nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, auszuführen, da ein Grundwert kstb des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors bevor und nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird auf die gleiche Weise berechnet wird und da der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB berechnet wird, indem der Grundwert kstb mit einem Reduktionskoeffizienten DRTKSTB multipliziert wird. Somit kann der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB geeignet verringert werden, während gleichzeitig die Drehzahl und die Last des Motors kompensiert werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine genaue Bestimmung, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist, durchgeführt werden, da die Bestimmung auf Basis des Ausgangs (VO2) des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 und des Betrages an Zeit (T2#), die seit dem Starten des Motors vergangen ist, durchgeführt wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel beginnt die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung unabhängig von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn der Ausgang des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 nicht einen Wert (SST#) entsprechend einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht hat, nachdem ein vorgegebener Betrag an Zeit (T3#) vergangen ist, seitdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde. Infolgedessen kann die Rückführsteuerung zuverlässig begonnen werden und kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Rückführsteuerung auf den stöchiometrischen Wert gebracht werden, selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus irgendeinem Grund weiter reich bleibt.
  • Unter Bezugnahme auf 11 wird nunmehr ein alternatives Steuerungsprogramm für die Motor-Steuerungseinheit 12 des Motors 1 diskutiert werden, der in 1 schematisch veranschaulicht ist. Da sich lediglich die Programmierung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet, werden die Teile oder Schritte des dritten Ausführungsbeispieles, die identisch mit den Teilen oder Schritten des ersten und/oder des zweiten Ausführungsbeispieles sind, mit den gleichen Verweisziffer bezeichnet wie die Teile des ersten Ausführungsbeispieles. Darüber hinaus können Beschreibungen der Teile oder Schritte des dritten Ausführungsbeispieles, die identisch mit Teilen des ersten und/oder des zweiten Ausführungsbeispieles sind, an dieser Stelle der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen werden. Mit anderen Worten, und insofern nichts anderes angegeben wird, sind die restlichen Konfigurationen des Motors 1 und der Motor-Steuerungseinheit 12 in diesem dritten Ausführungsbeispiel die gleichen wie die Konfigurationen des ersten und/oder des zweiten Ausführungsbeispieles.
  • Die Berechnung der Kraftstoff-Einspritzmenge Ti durch die Motor-Steuerungseinheit 12 und die Einstellung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten TFBYA sind gleich dem zweiten Ausführungsbeispiel, außer wenn dies unten anders beschrieben wird. Somit ist die Berechung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, der eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last (zum Beispiel das Soll-Drehmoment) enthält, gleich dem zweiten Ausführungsbeispiel, außer wenn dies unten anders beschrieben wird.
  • 9 ist ein Fließschema und zeigt die Schritte der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ab unmittelbar nach dem Starten des Motors 1 (das heißt, wenn der Startschalter-Status von EIN auf AUS übergeht) bis zu dem Beginn der Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung. 5 ist ein Zeitdiagramm und entsprecht den gleichen Schritten.
  • Die Grundsteuerung, die durch dieses Ausführungsbeispiel wie in dem Zeitdiagramm aus 5 gezeigt ausgeführt wird, kann mit der herkömmlichen in dem Zeitdiagramm aus 8 gezeigten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung nach dem Starten auf die gleiche Weise wie das erste und das zweite Ausführungsbeispiel verglichen werden.
  • Während des Zeitraumes, wenn der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungsfaktor KSTB mit einer höheren Rate verringert wird als die Rate, mit der er verringert wurde, bevor der Luft-Kraftstoff-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde, wird zusätzlich ein Reduktionskoeffizient DRTKSTB, dessen Wert mit der Zeit abnimmt, mit dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB multipliziert, und die Berechnung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB umfasst weiterhin einen Kompensationsbetrag für die Drehzahl und die Last des Motors. Infolgedessen können Änderungen der Drehzahl und/oder der Last des Motors kompensiert werden, während gleichzeitig eine Verringerung (Reduzierung) des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB erzielt wird, selbst wenn sich die Drehzahl und/oder die Last des Motors ändern, während der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB verringert wird.
  • Während des Zeitraumes, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, wenn der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB mit einer schnelleren Rate verringert wird als die Rate, mit der er verringert wurde, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde, kann mit anderen Worten Kompensation für die Drehzahl und die Last des Motors nicht erzielt werden, wenn das System so ausgelegt ist, dass Verringerung des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB während des Zeitraumes erzielt wird, indem wiederholt (inkremental) ein vorgegebener Wert von einem Ausgangswert subtrahiert wird, der gleich dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB ist, der zu dem Zeitpunkt wirksam ist, an dem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde. Das heißt, bei einem solchen System können Änderungen der Drehzahl und der Last des Motors nicht mehr berücksichtigt werden, nachdem der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es jedoch möglich, einen Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag sowohl bevor als auch nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, auszuführen, da ein Grundwert kstb des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors, bevor und nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, auf die gleiche Weise berechnet wird und da der Stabilisierungs-Kraftstofferhöhungs-Faktor KSTB berechnet wird, indem der Grundwert kstb mit einem Reduktionskoeffizienten DRTKSTB multipliziert wird. Somit kann der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB geeignet verringert werden, während gleichzeitig die Drehzahl und die Last des Motors kompensiert werden.
  • 11 ist ein Zeitdiagramm und veranschaulicht einen Fall, bei dem ein Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag (eine Kompensation für eine Zunahme der Motordrehzahl Ne) gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel während des Zeitraumes, indem der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB reduziert wird, ausgeführt wird.
  • In einem solchen Fall enthält der Grundwert kstb des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors KSTB einen Motor-Drehzahl-/Last-Kompensationsbetrag, und der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB wird berechnet, indem der Reduktionskoeffizient DRTKSTB mit dem Grundwert kstb multipliziert wird. Somit kann der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB zuverlässig verringert werden, während er gleichzeitig korrigiert wird, um die Drehzahl und die Last des Motors zu kompensieren.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB berechnet, indem ein Reduktionskoeffizient DRTKSTB mit einem Grundwert multipliziert wird, der so eingestellt wird, dass das Luft-Kraftstoff Verhältnis angereichert wird, unmittelbar nachdem der Motor gestartet wird, und dass er danach allmählich so verringert wird, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich an einen stöchiometrischen Wert annähert, wobei die Berechnung des Wertes kstb eine Kompensation für die Motordrehzahl und die Last enthält. Der Reduktionskoeffizient DRTKSTB wird auf 1 eingestellt, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, und er wird mit einer konstanten Rate von 1 auf 0 verringert, nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird. Infolgedessen können die unterschiedlichen Steuerungsschemata, die erforderlich sind, bevor der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird und nachdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wird, ausgeführt werden, indem lediglich der Reduktionskoeffizient DRTKSTB verändert wird.
  • Dieses Ausführungsbeispiel erzielt eine vorteilhafte Wirkung durch Berechnen des Kompensationswertes für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB auf Basis des Wertes (KSTB/KNE), der gewonnen wird, indem die Korrektur auf Basis der Motordrehzahl und der Last aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB herausgenommen wird. Das heißt, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (die λ-Steuerung) beginnt, wenn der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB, der zu diesem Zeitpunkt wirksam ist, im Ist-Zustand gelernt (gespeichert) und angewendet wird (das heißt, mit beinhalteter Motordrehzahl-/Last-Kompensation), um den Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoff-menge KUB zu berechnen, wird der berechnete Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB größer sein als notwendig, und es wird länger dauern, bis sich die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung an ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis annähert. Demzufolge wird das Luft-Kraftstoffverhältnis über eine lange Zeit reich bleiben. Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB auf Basis des Wertes (KSTB/KNE) eingestellt, der gewonnen wird, indem der Motordrehzahl-/Last-Kompensationsbetrag aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB entfernt wird. Infolgedessen kann eine Situation, in der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich wird, da der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB übermäßig groß ist, da er auf Basis eines falschen Lernwertes, der Kompensation für die Drehzahl und die Last des Motors enthält, eingestellt worden ist, verhindert werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB eingestellt, indem ein Ausgangswert (KSTB/KNE) eingestellt wird, der gewonnen wird, indem die Korrektur auf Basis der Motordrehzahl und der Last aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor KSTB herausgenommen wird und indem danach eine Kompensationsoperation auf den Ausgangswert so angewendet wird, dass der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB abnimmt, wenn sich die Kühlmitteltemperatur erhöht. Infolgedessen kann der Kompensationswert für unverbrannte Kraftstoffmenge KUB geeignet verringert werden, wenn sich die Kühlmitteltemperatur erhöht.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine genaue Bestimmung, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 aktiv ist, vorgenommen werden, da die Bestimmung auf Basis des Ausganges (VO2) des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 und des Betrages von Zeit (T2#), die vergangen ist, seitdem der Motor gestartet wurde, durchgeführt wird.
  • Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Ausgang des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 17 einen Wert (SST#) entsprechend einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis nach Ablauf einer vorgegebenen Menge von Zeit (T3#), seitdem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 17 als aktiv bestimmt wurde, nicht erreicht hat, beginnt die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung unabhängig von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Infolgedessen, und selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus einem bestimmten Grund weiter reich bleibt, kann die Rückführsteuerung zuverlässig begonnen werden, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann durch die Rückführsteuerung auf den stöchiometrischen Wert gebracht werden.#
  • Bei Verwendung in dieser Patentschrift zur Beschreibung der vorstehenden Ausführungsbeispiele beziehen sich die folgenden Richtungsausdrücke – „vorwärts, rückwärts, oberhalb, nach unten, vertikal, horizontal, unterhalb und quer" – sowie alle anderen ähnlichen Richtungsausdrücke auf die jeweiligen Richtungen eines Fahrzeuges, das mit der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. Dementsprechend sind diese Ausdrücke bei Verwendung zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein Fahrzeug auszulegen, das mit der hier vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. Bei Verwendung des Ausdruckes „erfassen" in dieser Schrift zur Beschreibung einer Operation oder einer Funktion, die durch eine Komponente, einen Abschnitt, eine Vorrichtung oder ähnliches ausgeführt werden, umfasst dieser eine Komponente, einen Abschnitt, eine Vorrichtung oder ähnliches, die keine physische Erfassung erfordern, sondern beinhaltet vielmehr das Bestimmen, Messen, Modellieren, Vorhersagen oder Berechnen oder ähnliches, um die Operation oder die Funktion auszuführen. Der Ausdruck „konfiguriert" bei Verwendung in dieser Schrift zur Beschreibung einer Komponente, eines Abschnittes oder Teiles einer Vorrichtung umfasst Hardware und/oder Software, die ausgeführt oder programmiert sind, um die gewünschte Funktion auszuführen. Ausdrücke, die in den Patentansprüchen als „Vorrichtung und Funktion" ausgedrückt werden, sollen darüber hinaus beliebige Strukturen oder Konstruktionen umfassen, die genutzt werden können, um die Funktion des jeweiligen Teiles der vorliegenden Erfindung auszuführen. Die hierin verwendeten Ausdrücke des Grades oder Maßes, wie zum Beispiel „im Wesentlichen", „etwa" und „zirka", bedeuten einen angemessenen Grad der Abweichung des modifizierten Ausdruckes dergestalt, dass das Endergebnis nicht signifikant oder wesentlich verändert ist oder wird. Zum Beispiel können diese Ausdrücke ausgelegt werden, um eine Abweichung von wenigstens ± 5% des modifizierten Ausdruckes zu umfassen, wenn diese Abweichung die Bedeutung des Wortes, das sie modifiziert, nicht verneint.
  • Wenngleich lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, wird der Durchschnittsfachmann anhand der vorliegenden Patentschrift erkennen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hieran vorgenommen werden können, ohne dass von dem Erfindungsbereich gemäß Definition in den anhängenden Patentansprüchen abgewichen würde. Weiterhin werden die vorstehenden Beschreibungen der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Veranschaulichung bereitgestellt und nicht, um die Erfindung gemäß Definition in den anhängenden Patentansprüchen und gleichwertigen einzuschränken. Somit wird der Erfindungsbereich nicht auf die offengelegten Ausführungsbeispiele beschränkt oder begrenzt.

Claims (10)

  1. Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors, das umfasst: einen Abschnitt zum Einstellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der zum Einstellen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen Motor (1) auf Basis wenigstens eines Motorbetriebszustandes konfiguriert ist; einen Erfassungsabschnitt für einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der zum Bestimmen eines Status eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (17) konfiguriert ist; einen Abschnitt zum Korrigieren eines Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der zum Einstellen eines Korrekturkoeffizienten eines Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf Basis wenigstens eines Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors konfiguriert ist, der so eingestellt ist, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert wird, unmittelbar nachdem der Motor gestartet wird, und anschließend das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit der Zeit allmählich verringert wird, so dass es sich allmählich einem stöchiometrischen Wert nähert, wobei der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor, wenn festgestellt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (17) aktiv ist, mit einer höheren Rate abnimmt, als mit einer vorhergehenden Abnahmerate, bevor festgestellt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (17) aktiv ist; und einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsabschnitt, der zum Einstellen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführ-Korrekturkoeffizienten konfiguriert ist, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Basis eines Signals von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (17) dem stöchiometrischen Wert annähert, wenn eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsbedingung erfüllt ist, und eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung in Gang setzt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis annähernd den stöchiometrischen Wert erreicht, der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Weiteren so konfiguriert ist, dass er den Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten korrigiert, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung in Gang gesetzt wird, indem er einen Wert zum Kompensieren einer unverbrannten Kraftstoffmenge, der auf Basis des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktors eingestellt wird, der zu diesem Zeitpunkt wirksam ist, zu dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten addiert und gleichzeitig den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor auf Null einstellt.
  2. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff Verhältnisses eines Motors nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Weiteren dazu dient, den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor unter Verwendung eines Motor-Drehzahl/Last-Kompensationsbetrages für eine Motor-Drehzahl und eine Last zu berechnen.
  3. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach Anspruch 2, wobei der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Weiteren so konfiguriert ist, dass er den Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge auf Basis eines Betrages einstellt, der ermittelt wird, indem der Motor-Drehzahl/Last-Kompensationsbetrag aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor entfernt wird.
  4. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach Anspruch 3, wobei der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Kraftstoff-Luft-Verhältnisses des Weiteren so konfiguriert ist, dass er den Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge einstellt, indem er einen Anfangswert festlegt, der ermittelt wird, indem der Motor-Drehzahl/Last-Kompensationsbetrag aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor entfernt wird, und dann eine Kompensationsoperation an dem Anfangswert ausführt, so dass sich der Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge verringert, wenn die Kühlmitteltemperatur zunimmt.
  5. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach Anspruch 2, wobei der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Weiteren so eingerichtet ist, dass er den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor unter Verwendung eines Verringerungskoeffizienten berechnet, dessen Wert sich mit der Zeit verringert, wenn festgestellt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor (17) aktiv ist, so dass sich der Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor mit der höheren Rate als der Verringerungsrate verringert, die verwendet wurde, bevor festgestellt wurde, dass der Luft-Kraftstoff Verhältnis-Sensor (17) aktiv ist.
  6. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Weiteren so eingerichtet ist, dass er den Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor berechnet, indem er einen Verringerungskoeffizienten mit einem berechneten Wert multipliziert, der den Motor-Drehzahl/Last-Kompensationsbetrag enthält, wobei der Verringerungskoeffizient auf 1 eingestellt wird, bevor festgestellt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (17) aktiv ist, und mit einer konstanten Rate von 1 auf 0 verringert wird, nachdem festgestellt wird, dass der Luft-Kraftstoff Verhältnis-Sensor (17) aktiv ist.
  7. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Weiteren so eingerichtet ist, dass er den Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge einstellt, indem er den Motor-Drehzahl/Last-Kompensationsbetrag aus dem Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhöhungs-Faktor entfernt.
  8. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Abschnitt zum Korrigieren des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Weiteren so konfiguriert ist, dass er den Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge auf einen Wert einstellt, der ermittelt wird, indem eine Kompensationsoperation an einem gelernten Wert des Stabilisierungs-Kraftstoffmengenerhö hungs-Wertes ausgeführt wird, so dass sich der Wert zum Kompensieren der unverbrannten Kraftstoffmenge verringert, wenn die Kühlmitteltemperatur zunimmt.
  9. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Abschnitt zum Erfassen des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors des Weiteren so konfiguriert ist, dass er auf Basis eines Ausgangs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (17) und einer Zeitdauer, die vergangen ist, seitdem der Motor gestartet wurde, feststellt, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (17) aktiv ist.
  10. System zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerungsabschnitt des Weiteren so konfiguriert ist, dass er die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung unabhängig von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Gang setzt, nachdem eine vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist, seitdem festgestellt wurde, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (17) aktiv ist.
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