DE60214095T2 - Steuereinrichtung, Steuerverfahren und Motorsteuereinheit - Google Patents

Steuereinrichtung, Steuerverfahren und Motorsteuereinheit Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer/Regelvorrichtung, ein Steuer/Regelverfahren sowie eine Motor-Steuer/Regeleinheit, die eine Regeleingabe zu einem geregelten Objekt auf der Basis eines ΔΣ Modulationsalgorithmus oder dergleichen berechnet, um die Ausgabe des geregelten Objekts auf einen Sollwert zu konvergieren.
  • Beschreibung vom Stand der Technik:
  • Herkömmlich ist eine Steuer/Regelvorrichtung des oben erwähnten Typs zum Beispiel aus der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-154704 bekannt. Diese Steuer/Regelvorrichtung umfasst ein Erfassungsmittel zum Erfassen einer Ausgabe eines geregelten Objekts, um das Ergebnis der Erfassung als ein Erfassungssignal auszugeben, das eine erfasste analoge Größe anzeigt; ein Abweichungsberechnungsmittel zum Berechnen einer Abweichung des Erfassungssignals von einem Sollwert einer von einer ranghöheren Vorrichtung eingegebenen analogen Größe; ein Umwandlungsmittel zum Umwandeln der berechneten Abweichung in ein 1-bit Digitalsignal; und ein Kompensationsmittel zum Kompensieren des 1-bit Digitalsignals von dem Umwandlungsmittel zur Ausgabe des kompensierten Signals als ein Stellsignal (siehe 6 der Anmeldung).
  • In dieser Steuer/Regelvorrichtung berechnet das Abweichungsberechnungsmittel eine Abweichung eines Erfassungssignals von einem Sollwert (analoge Größe), der in ein 1-bit Digitalsignal umgewandelt wird, durch eine ΔΣ Modulation in dem Umwandlungsmittel. Das umgewandelte Signal wird weiter durch das Kompensationsmittel kompensiert, bevor es in ein geregeltes Objekt als Stellsignal eingegeben wird. In der vorstehenden Konfiguration wird die Stellgröße entgegengesetzt zur Phase der Abweichung erzeugt, um die Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von dem Sollwert aufzuheben, und in das geregelte Objekt eingegeben. Im Ergebnis wird die Ausgabe des geregelten Objekts rückkoppelnd geregelt, so dass sie auf den Sollwert konvergiert.
  • Wenn gemäß der oben erwähnten herkömmlichen Steuer/Regelvorrichtung eine dynamische Charakteristik eines geregelten Objekts eine relativ große Phasenverzögerung, Totzeit oder dergleichen hat, bewirkt dies eine Verzögerung in der Ausgabe eines Ausgangssignals, die sich im Eingangssignal von dem geregelten Objekt wiederspiegelt, nachdem das geregelte Objekt mit dem Eingangssignal gespeist ist, was zu einem Versatz in der Steuerzeit zwischen der Eingabe und Ausgabe des geregelten Objekts führt. Im Ergebnis könnte das Steuer/Regelsystem die Stabilität verlieren. Wenn zum Beispiel eine Brennkraftmaschine auf ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen unter Verwendung einer Kraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine als Eingabe geregelt wird, ist eine Zeitverzögerung erforderlich, bis sich das Luft/Kraftstoffverhältnis der Abgase tatsächlich ändert, nachdem Kraftstoff tatsächlich eingespritzt worden ist, so dass die Luft/Kraftstoffverhältnisregelung eine geringere Stabilität und Regelbarkeit erfährt, was in einer instabilen Charakteristik von durch einen Katalysator gereinigten Abgasen resultiert.
  • AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das vorstehende Problem zu lösen, und eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuer/Regelvorrichtung, ein Steuer/Regelverfahren und eine Motor-Steuer/Regeleinheit anzugeben, die in der Lage sind, einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe eines geregelten Objekts zu beseitigen, selbst wenn das geregelte Objekt eine relativ große dynamische Charakteristik, wie etwa Phasenverzögerung, Totzeit oder/und dergleichen aufzeigen, und die in der Lage sind, die Stabilität und Regelbarkeit der Steuerung zu verbessern.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Steuer/Regelvorrichtung angegeben, die dadurch gekennzeichnet ist, das sie umfasst: ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines eine Ausgabe eines geregelten Objekts angebenden Werts auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus; ein Regeleingabeberechnungsmittel zum Berechnen einer Regeleingabe zu dem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, zum Steuern/Regeln der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert.
  • Gemäß dieser Steuer/Regelvorrichtung wird die Regeleingabe gemäß einem vorhergesagten Wert des Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Modulationsalgorithmus berechnet, der aus dem Δ Modulationsalgorithmus, dem ΔΣ Modulationsalgorithmus und dem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist. Daher kann ein Versatz in der Steuerzeit zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts aufgehoben werden, in dem dieser vorhergesagte Wert als ein Wert berechnet wird, der eine dynamische Charakteristik des geregelten Objekts wiederspiegelt, zum Beispiel eine Phasenverzögerung, eine Totzeit oder dergleichen. Im Ergebnis kann die Steuer/Regelvorrichtung die Stabilität der Regelung sicherstellen und die Regelbarkeit verbessern (es sollte angemerkt werden, dass in dieser Beschreibung „Berechnung" in „Berechnung eines vorhergesagten Werts", „Berechnung einer Regeleingabe" und dergleichen nicht auf einer Operation auf Programmbasis beschränkt ist, sondern die Erzeugung elektrischer Signale, die diese Werte angeben, auf Hardwarebasis beinhaltet).
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Steuer/Regelverfahren gegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schritte umfasst: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der eine Ausgabe eines geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus; und Berechnen einer Regeleingabe zu dem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, zum Steuern/Regeln der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert.
  • Das Steuer/Regelverfahren bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie oben in Bezug auf die Steuer/Regelvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt beschrieben sind.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung eine Motor-Steuer/Regeleinheit angegeben, die ein Steuerprogramm enthält, um zu veranlassen, dass ein Computer einen vorhergesagten Wert eines Werts, der eine Ausgabe eines geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus berechnet; und eine Regeleingabe zu dem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus berechnet, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, zum Steuern/Regeln der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert.
  • Diese Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie oben in Bezug auf die Steuer/Regelvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben sind.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung, das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder einem Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung kann der vorhergesagte Wert berechnet werden, während sich der Zustand der Regeleingabe wiederspiegelt, so dass der vorhergesagte Wert dementsprechend mit verbesserter Genauigkeit (Vorhersagegenauigkeit) berechnet werden kann. Im Ergebnis kann die Steuer/Regelvorrichtung die Stabilität der Regelung sicherstellen und die Regelbarkeit verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt des Berechnens eines vorhergesagten Werts: Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder eines Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm, dass der Computer einen vorhergesagten Wert berechnet, enthaltend: Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder eines Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung der Vorhersagealgorithmus ein Algorithmus auf der Basis eines Regelobjektmodells, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, aufweist.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung der vorhergesagte Wert auf der Basis eines Regelobjektmodells berechnet wird, das eine Variable aufweist, die einem Wert zugeordnet ist, der die Regeleingabe den Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, aufweist, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, kann dieses Regelobjektmodell als ein Modell definiert werden, das die dynamische Charakteristik, wie etwa eine Phasenverzögerung, eine Totzeit und dergleichen des geregelten Objekts wiederspiegelt, um den vorhergesagten Wert zu berechnen, der die dynamische Charakteristik, wie etwa die Phasenverzögerung, Totzeit und dergleichen des geregelten Objekts wiederspiegelt. Im Ergebnis kann die Steuer/Regelvorrichtung die Stabilität der Regelung sicherstellen und die Regelbarkeit verbessern.
  • Bevorzugt ist in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Vorhersagealgorithmus ein Algorithmus auf der Basis eines Regelobjektmodells, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Regeleingabe und/oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, aufweist.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der Motor-Steuer/Regeleinheit der Vorhersagealgorithmus ein Algorithmus auf der Basis eines Regelobjektmodells, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Regeleingabe und/oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, aufweist.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung der Wert der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist.
  • Allgemein ist es in einem Regelobjektmodell bekannt, dass die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells besser an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden kann, wenn eine Abweichung der Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Wert als eine Variable definiert wird, die die Eingabe/Ausgabe repräsentiert, als dann, wenn ein Absolutwert der Eingabe/Ausgabe als Variable definiert wird, weil die Modellparameter präziser identifizieren oder definieren kann. Daher verwendet gemäß dieser bervorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell eine Variable, die die Ausgabeabweichung repräsentiert, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts vom den vorbestimmten Sollwert ist, so dass die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells enger an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden kann, im Vergleich zu dem Fall, wo ein Absolutwert der Ausgabe des geregelten Objekts als Variable gewählt wird, wodurch es möglich gemacht wird, den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung mit höherer Genauigkeit zu berechnen. Im Ergebnis kann die Steuer/Regelvorrichtung die sichergestellte Stabilität der Regelung und die verbesserte Regelbarkeit noch weiter verbessert werden.
  • Bevorzugt ist in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung der Wert, der die Regeleingabe oder den Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe, wie etwa die Ausgabe eines LAF-Sensors, wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert.
  • Wie oben beschrieben, kann in einem Regelobjektmodell die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells besser an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, wenn eine Abweichung der Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Wert als eine Variable definiert ist, die die Eingabe/Ausgabe repräsentiert, als dann, wenn ein Absolutwert der Eingabe/Ausgabe als Variable definiert wird, weil es die Modellparameter noch präziser identifizieren oder definieren kann. Weil daher gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell eine Variable verwendet, die eine Abweichung der berechneten Regeleingabe von dem vorbestimmten Referenzwert repräsentiert, oder eine Variable, die eine Abweichung des Werts, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert repräsentiert, kann die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells noch enger an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, als dann, wenn das Regelobjektmodell eine Variable verwendet, die eine Regeleingabe oder einen Absolutwert des Werts, der die Regeleingabe wiederspiegelt, repräsentiert, um hierdurch die sichergestellte Stabilität der Regelung und die verbesserte Regelbarkeit noch weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt ist wie im oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Wert, der die Regeleingabe und/oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit der Wert, der die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, und berechnet die Regeleingabe, wie etwa das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis oder ein adaptives Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Allgemein bestimmt jeweils der ΔΣ Modulationsalgorithmus, der ΣΔ Modulationsalgorithmus und der Δ Modulationsalgorithmus eine Regeleingabe unter der Annahme, dass ein geregeltes Objekt eine einheitliche Verstärkung hat, so dass dann, wenn das geregelte Objekt eine von einem einheitlichen Wert verschiedene tatsächliche Verstärkung aufweist, die Regelbarkeit auf Grund eines Fehlers bei der Berechnung einer richtigen Regeleingabe schlechter wird. Wie zum Beispiel das geregelte Objekt eine tatsächliche Verstärkung von größer als eins hat, wird die Regeleingabe als ein Wert berechnet, der größer ist als erforderlich, was in einem überverstärkten Zustand resultiert. Andererseits wird gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Regeleingabe auf der Basis des Zwischenwerts berechnet, der auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet wird, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, so dass eine zufriedenstellende Regelbarkeit sichergestellt werden kann, in dem die vorbestimmte Verstärkung auf einen geeigneten Wert gesetzt wird.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung der Regeleingabe: Berechnen eines Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm, dass der Computer einen Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet, und die Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, berechnet.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Verstärkungsparametererfassungsmittel zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die vorbestimmte Verstärkung zur Verwendung bei der Berechnung der Regeleingabe gemäß der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts gesetzt wird, kann die Regeleingabe als ein Wert berechnet werden, der eine geeignete Energie gemäß der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts aufweist, wodurch es möglich gemacht wird, einen Überverstärkungszustand und dergleichen zu vermeiden, um eine zufriedenstellende Regelbarkeit sicherzustellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Erfassen eines Verstärkungsparameters, der einer Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm ferner, dass der Computer einen Verstärkungsparameterer, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt, erfasst; und die vorbestimmte Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameters setzt.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen zweiten Zwischenwert, wie etwa einen ΔΣ Modulationsregelbetrag, gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und addiert einen vorbestimmten Wert zu dem berechneten zweiten Zwischenwert, um die Regeleingabe, wie etwa ein adaptives Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, zu berechnen.
  • Allgemein kann jeweils der Δ Modulationsalgorithmus, der ΔΣ Modulationsalgorithmus und der ΣΔ Modulationsalgorithmus nur eine auf Null zentrierte positiv/negativ-Regeleingabe vom Versionstyp berechnen. Im Gegensatz hierzu berechnet gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe durch Addieren des vorbestimmten Werts zu dem zweiten Zwischenwert, der auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet ist, so dass das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe nicht nur als einen Wert berechnen kann, der positiv und negativ auf Null zentriert invertiert, sondern auch einen Wert, der eine vorbestimmte Zunahme und Abnahme um einen vorbestimmten Wert herum wiederholt, wodurch es möglich gemacht wird, den Freiheitsgrad bei der Regelung zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung der Regeleingabe: Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, und Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert zur Berechnung der Regeleingabe.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm, dass der Computer einen zweiten Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet und einen vorbestimmten Wert zu dem berechneten zweiten Zwischenwert addiert, zur Berechnung der Regeleingabe.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts und berechnet den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts berechnet, und der vorhergesagte Wert wird gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass ein Versatz in der Steuerzeit zwischen der Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts, der möglicherweise durch eine Ansprechverzögerung, Totzeit und dergleichen des geregelten Objekts hervorgerufen wird, fehlerlos eliminiert werden kann, indem die Regeleingabe mittels des auf dieser Weise berechneten vorhergesagten Werts berechnet wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Regelbarkeit weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts Berechnen eines vorhergesagten Werts: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines vorhergesagten Werts, enthaltend: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, ist eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal angeordnet ist, um einen Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind. Das Vorhersagewertberechnungsmittel berechnet den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs, und/oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und/oder der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet. Das Regeleingabeberechnungsmittel umfasst ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs, um gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf den vorbestimmten Sollwert zu konvergieren.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung, die eine Abweichung von der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist, gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des dem der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs, der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors berechnet, und das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs wird auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet, um die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors gemäß dem so berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf dem vorbestimmten Sollwert zu konvergieren. Da die Regeleingabe in der vorstehenden Weise berechnet wird, kann das Luft/Kraftstoffverhältnis der Abgase derart geregelt werden, dass die Abgase durch den Katalysator zufriedenstellend gereinigt werden können, in dem der vorbestimmte Sollwert geeignet gesetzt wird, was in einer verbesserten Charakteristik der vom Katalysator gereinigten Abgase resultiert (nachfolgend die „Nach-Katalysator-Abgascharakteristik" genannt). Da auch der vorhergesagte Wert gemäß der Ausgabe des stromaufwärigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors berechnet wird, der an einer Stelle stromauf des Katalysators angeordnet ist, kann das Luft/Kraftstoffverhältnis der dem Katalysator tatsächlich zugeführten Abgase sich genauer in dem vorhergesagten Wert Wiederspiegeln, was in einer entsprechend verbesserten Genauigkeit resultiert, mit der der vorhergesagte Wert berechnet werden kann.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, ist eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines in der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, ist eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind. Der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs und/oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und/oder der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus. Der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zu dem vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, ist eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines in der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, ist eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind. Die Motor-Steuer/Regeleinheit veranlasst den Computer zum Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs, und/oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und/oder der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zu dem vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und wobei das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet.
  • In diesem Typ der Steuer/Regelvorrichtung zum Steuern/Regeln des Luft/Kraftstoffverhältnisses verändert sich die dynamische Charakteristik (zum Beispiel eine Ansprechverzögerung und eine Totzeit) eines geregelten Objekts, das eine Brennkraftmaschine und einen Katalysator enthält, sich in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, zum Beispiel einem Abgasvolumen. Im Gegensatz hierzu wird gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung wird ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass die Regelvorrichtung fehlerlos einen Versatz in der Regelzeitgebung zwischen der Eingabe und Ausgabe des geregelten Objekts, der durch die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts hervorgerufen wird, eliminieren kann, in dem die Regeleingabe mittels des auf diese Weise berechneten vorhergesagten Werts berechnet wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; wobei das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • In diesem Typ der Steuer/Regelvorrichtung zum Steuern/Regeln des Luft/Kraftstoffverhältnisses verändert sich die Verstärkungscharakteristik zum Luft/Kraftstoffverhältnis eines geregelten Objekts, das eine Brennkraftmaschine und einen Katalysator enthält, in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, zum Beispiel einem Abgasvolumen. In diesem Fall bestimmt der eine Modulationsalgorithmus die Regeleingabe unter der Annahme, dass das geregelte Objekt eine einheitliche Verstärkung hat, wie oben beschrieben, so dass dann, wenn sich die Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts wie oben beschrieben verändert, das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs als Regeleingabe stark von einem geeigneten Wert abweicht und oszillatorisch wird, was eine oszillatorische Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors an einer Stelle stromab des Katalysators bewirkt. Dies würde in einer Verschlechterung der Nach-Katalysator-Abgascharakteristik resultieren. Da im Gegensatz hierzu gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Zwischenwerts berechnet wird, die auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, multipliziert mit der Verstärkung, berechnet ist, und die Verstärkung gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt wird, kann das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs als ein Wert berechnet werden, der eine Änderung in der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts, die sich aus einer Änderung im Betriebszustand ergibt, geeignet wiederspiegelt, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung in der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer unterschiedlichen Rate gemäß der Ordnung des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung in Bezug auf den vorbestimmten Wert konvergiert werden kann. Daher wird zum Beispiel zum Ändern des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf magerer, weil der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als Null ist, das heißt die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors größer ist als ein Sollwert, wenn der vorbestimmte Wert zum Beispiel auf Null gesetzt ist, der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer geringeren Rate konvergiert wird als dann, wenn das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, um hierdurch den Effekt zu erzielen, die Menge des durch Abmagerung abgegebenen NOx zu senken. Wenn andererseits das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, wird der Korrekturkoeffizient so gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer höheren Rate konvertiert wird als dann, wenn das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer geändert wird, wodurch es möglich gemacht wird, die NOx Reingungsrate des Katalysators ausreichend wiederherzustellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vohergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vohergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst, in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung, das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftverhältnissensors ist. Der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, ist eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Vorhersagewertberechnungsmittel berechnet den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs sowie der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus. Das Regeleingabeberechnungsmittel enthält ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel, zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf den vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist, gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs sowie der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors berechnet, und das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf den vorbestimmten Sollwert wird gemäß dem vorhergesagten Wert der auf diese Weise berechneten Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet. Da die Regeleingabe wie oben beschrieben berechnet wird, wird es möglich, das Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen derart zu regeln, dass der Katalysator die Abgase in zufriedenstellender Weise reinigt, in dem der vorbestimmte Sollwert geeignet gesetzt wird, was in einer verbesserten Nach-Katalysator-Abgascharakteristik resultiert. Zusätzlich kann die Steuer/Regelvorrichtung mit relativ geringen Kosten realisiert werden, weil sie nur einen einzigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor benötigt.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, ist eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs und der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus. Der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf dem vorbestimmten Sollwert gemäß der berechneten vorhergesagten Zeit der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts ist eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, ist eine Ausgabeabweichung an einer Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs und der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf dem vorbestimmten Sollwert gemäß der berechneten vorhergesagten Zeit der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine im Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung wird ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass die Steuer/Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeit zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts, die durch die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts hervorgerufen wird, fehlerlos eliminieren kann, in dem die Regeleingabe mittels des auf diese Weise berechneten vorhergesagten Werts berechnet wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des vorhergesagten Werts enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Zwischenwerts berechnet wird, der auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, multipliziert mit der Verstärkung, berechnet ist, und die Verstärkung gemäß einem Betriebszustand gesetzt wird, kann das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs als ein Wert berechnet werden, der eine Änderung in der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts geeignet wiederspiegelt, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm ferner den Computer zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer unterschiedlichen Rate, gemäß der Ordnung des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung in Bezug auf den vorbestimmten Wert, konvergiert werden kann. Daher wird, zum Ändern des Luft/Kraftstoffverhältnisses auf magerer, weil der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als Null ist, das heißt, die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors größer als ein Sollwert ist, wenn der vorbestimmte Wert zum Beispiel auf Null gesetzt wird, der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer geringeren Rate konvergiert wird, als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, um hierdurch die Wirkung zu erzielen, die Menge des abgegebenen NOx aufgrund von Abmagerung zu unterdrücken. Wenn andererseits das Luft/Kraftstoffverhältnis zu fetter hin geändert wird, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer höheren Rate konvertiert wird, als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer geändert wird, wodurch es möglich gemacht wird, die NOx Reinigungsrate des Katalysators ausreichend wiederzugewinnen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Steuer/Regelvorrichtung angegeben, welche ein Regeleingabeberechnungsmittel zum Berechnen einer Regeleingabe, wie etwa eines Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, zu einem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, und eines Regelobjektmodells, das ein Modell des geregelten Objekts bildet, umfasst, um eine Ausgabe des geregelten Objekts zu steuern/zu regeln.
  • Da gemäß der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung die Regeleingabe auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, der aus dem Δ Modulationsalgorithmus, dem ΔΣ Modulationsalgorithmus und dem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, und des Regelobjektmodells, das ein Modell des geregelten Objekts bildet, berechnet wird, kann die Regeleingabe als ein Wert berechnet werden, der eine dynamische Charakteristik wie etwa eine Phasenverzögerung, Totzeit oder dergleichen des geregelten Objekts wiederspiegelt, in dem das Regelobjektmodell so definiert wird, dass die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts geeignet wiederspiegelt, wodurch es demzufolge möglich gemacht wird, die Stabilität der Regelung sicherzustellen und die Regelbarkeit zu verbessern.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ein Steuer/Regelverfahren angegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es den Schritt umfasst: Berechnen einer Regeleingabe zu einem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, und eines Regelobjektmodells, das ein Modell des geregelten Objekts bildet, zum Steuern/Regeln einer Ausgabe des geregelten Objekts.
  • Dieses Steuer/Regelverfahren bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie oben in Bezug auf die Steuer/Regelvorrichtung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung beschrieben sind.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung eine Motor-Steuer/Regeleinheit angegeben, die ein Steuerprogramm enthält, um zu veranlassen, dass ein Computer eine Regeleingabe zu einem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, und eines Regelobjektmodells, das ein Modell des geregelten Objekts bildet, berechnet, zum Steuern/Regeln einer Ausgabe des geregelten Objekts.
  • Diese Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie oben in Bezug auf die Steuer/Regelvorrichtung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung beschrieben sind.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell als Diskretzeit-Systemmodell aufgebaut, und die Steuer/Regelvorrichtung umfasst ferner ein Identifiziermittel zum sequentiellen Identifizieren von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder eines Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung werden die Modellparameter sequentiell gemäß dem Wert, der die Regeleingabe wiederspiegelt, und/oder dem Wert, der die Regeleingabe wiederspiegelt, identifiziert, und die Ausgabe des geregelten Objekts, das heißt die Modellparameter, werden in Echtzeit identifiziert, und die Regeleingabe wird auf der Basis des Regelobjektmodells berechnet, dessen Modellparameter in vorstehender Weise identifiziert werden. Es sind sich somit die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts aufgrund einer sich veränderten Umgebung verändert oder gealtert ist, kann die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, während der Einfluss der Veränderungen und alterungsbedingten Änderungen davon vermieden wird. Im Ergebnis kann die Steuer/Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen Eingabe und der Ausgabe, die durch die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts, zum Beispiel eine Ansprechverzögerung, einer Totzeit oder dergleichen, geeignet korrigiert werden, wodurch es möglich gemacht wird, die Stabilität der Regelung sicherzustellen und die Regelbarkeit zu verbessern.
  • Bevorzugt ist in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das Regelobjektmodell als ein Diskretzeit-Systemmodell aufgebaut, und das Steuer/Regelverfahren umfasst ferner den Schritt sequentielles Identifizieren von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß der berechneten Regeleingabe oder einem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und den Ausgangsvariablen, die mit einer Mehrzahl von Modellparametern jeweils multipliziert sind, und der Ausgabe des geregelten Objekts.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist, in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Regelobjektmodell als Diskretzeit-Systemmodell aufgebaut und das Steuerprogramm veranlasst ferner, dass der Computer Modellparameter des Regelobjektmodells gemäß der berechneten Regeleingabe oder einem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des Regelobjektmodells sequentiell identifiziert.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt enthält die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ein Indentifikationsfehlerberechnungsmittel zum Berechnen eines Identifikationsfehlers der Modellparameter; ein Filtermittel zum Filtern des berechneten Indentifikationsfehlers in einer vorbestimmten Weise; und ein Parameterbestimmungsmittel zum Bestimmen der Modellparameter auf der Basis des gefilterten Identifikationsfehlers.
  • Allgemein identifiziert ein Identifikationsalgorithmus zum Identifizieren von Modellparametern auf der Basis eines Identifikationsfehlers, zum Beispiel ein Identifikationsalgorithmus auf der Basis eines Rhythmus der kleinsten Quadrate und dergleichen, Modellparameter mit der Frequenzcharakteristik des geregelten Objekts, die in einem vorbestimmten Frequenzband hervorgehoben ist, auf Grund einer Frequenzwichtungscharakteristik des Identifikationsalgorithmus, so dass die Verstärkungscharakteristik des Regelobjektmodells nicht in der Lage sein könnte, sich an die tatsächliche Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts anzupassen. Wenn zum Beispiel ein geregeltes Objekt eine Tiefpasscharakteristik hat, könnten die Modellparameter mit einer Hochfrequenzcharakteristik des geregelten Objekts identifiziert werden, die auf Grund der Frequenzwichtungscharakteristik des Identifikationsalgorithmus hervorgehoben ist, wobei in diesem Fall das Regelobjektmodell eine Verstärkungscharakteristik aufzeigt, die niedriger tendiert als die tatsächliche Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts. Daher werden gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Modellparameter auf der Basis des Identifikationsfehlers der gefilterten Modellparameter identifiziert, so dass das Regelobjektmodell mit dem Regelobjekt in der Verstärkungscharakteristik in Übereinstimmung gebracht werden kann, in dem die Filtercharakteristik geeignet gesetzt wird, zum Beispiel gemäß der Frequenzcharakteristik des geregelten Objekts, wodurch es möglich gemacht wird, einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts mit verbesserter Genauigkeit zu korrigieren.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren. der Schritt des Identifizierens: Berechnen eines Identifikationsfehlers der Modellparameter; Filtern des berechneten Indentifikationsfehlers in einer vorbestimmten Weise; und Bestimmen der Modellparameter auf der Basis des gefilterten Identifikationsfehlers.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines Identifikationsfehlers der Modellparameter; Filtern des berechneten Indentifikationsfehlers in einer vorbestimmten Weise; und Bestimmen der Modellparameter auf der Basis des gefilterten Identifikationsfehlers.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt setzt in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Filtermittel eine Filtercharakteristik zum Filtern gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wie etwa eines Abgasvolumens.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Filtercharakteristik gemäß der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts gesetzt wird, kann das Regelobjektmodell an das geregelte Objekt eine Verstärkungscharakteristik, aus dem oben genannten Grund, angepasst werden, wodurch es möglich gemacht wird, einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts mit einer verbesserten Genauigkeit zu korrigieren.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt des Filterns: Setzen einer Filtercharakteristik für die Filterung gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer, dass der Computer eine Filtercharakteristik zum Filtern gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts setzt.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell eine Eingangsvariable, die die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, und eine Ausgangsvariable, die die Ausgabe des geregelten Objekts angibt. Das Identifiziermittel identifiziert einen Modellparameter, multipliziert mit der Eingangsvariablen, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit der Ausgangsvariablen, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Allgemein könnte mit einem sequentiellen Identifikationsalgorithmus dann, wenn die Eingabe und die Ausgabe eines geregelten Objekts in einen stetigen Zustand eintreten, das Steuerregelsystem instabil oder oszillatorisch werden, weil mit höherer Wahrscheinlichkeit ein sogenanntes Driftphänomen auftritt, worin Absolutwerte der identifizierten Modellparameter auf Grund eines Mangels eines Selbstregungszustands zunehmen. Im Gegensatz hierzu ist es gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung, da die Modellparameter des Regelobjektmodells, das heißt die Modellparameter, multipliziert mit der Eingangsvariablen, und die Modellparameter, multipliziert mit der Ausgangsvariablen, sequentiell derart identifiziert werden, dass sie in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen, möglich, das Driftphänomen zu vermeiden, in dem die vorbestimmte Begrenzungsbereiche geeignet gesetzt werden, um die sichergestellte Stabilität der Regelung zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das Regelobjektmodell eine Eingangsvariable, die die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, und eine Ausgangsvariable, die die Ausgabe des geregelten Objekts angibt. Der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Eingangsvariablen, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgangsvariablen, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Regelobjektmodell eine Eingangsvariable, die die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, und eine Ausgangsvariable, die die Ausgabe des geregelten Objekts angibt. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Eingangsvariablen, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgangsvariablen, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung die Ausgangsvariable eine Mehrzahl von Zeitseriendaten von Ausgangsvariablen, die jeweils mit einer Mehrzahl von Modellparametern multipliziert sind, und das Identifiziermittel identifiziert die Mehrzahl von Modellparametern derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt.
  • Wenn mit diesem Typ des Identifikationsalgorithmus eine Mehrzahl von Modellparametern unabhängig voneinander identifiziert werden, derart, dass sie in ein vorbestimmten Begrenzungsbereich fallen, in dem das Steuer/Regelsystem stabil ist, könnte das Steuer/Regelsystem in Abhängigkeit von einer Kombination der Modellparameter instabil oder ozillatorisch werden. Im Gegensatz hierzu kann gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung, da die Mehrzahl von Modellparametern derart identifiziert werden, dass sie eine Kombination von Modellparametern in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, das Steuer/Regelsystem mit größerer Sicherheit in einem stabilen Zustand gehalten werden, in dem der vorbestimmte Begrenzungsbereich geeignet gesetzt wird, im Vergleich zu einem Identifikationsalgorithmus, der eine Mehrzahl von Modellparametern unabhängig voneinander identifiziert.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren die Ausgangsvariable eine Mehrzahl von Zeitseriendaten von Ausgangsvariablen, die jeweils mit einer Mehrzahl von Modellparametern multipliziert sind, und der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren der Mehrzahl von Modellparametern derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit die Ausgangsvariable eine Mehrzahl von Zeitseriendaten von Ausgangsvariablen, die jeweils mit einer Mehrzahl von Modellparametern multipliziert sind, und das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum: Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt setzt in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regelvorrichtung das Identifiziermittel den vorbestimmten Begrenzungsbereich gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung der Begrenzungsbereich zum Begrenzen der Modellparameter gemäß der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts gesetzt wird, kann die Regeleingabe als ein Wert berechnet werden, der die Stabilität des geregelten Objekts sicherstellt, in dem die Regeleingabe auf der Basis des Regelobjektmodells berechnet wird, das die Modellparameter verwendet, die in der vorstehenden Weise gesetzt sind, wodurch es möglich gemacht wird, die sichergestellte Stabilität der Regelung zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt des Identifizierens ferner das Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst, in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit, das Steuerprogramm den Motor, den vorbestimmten Begrenzungsbereich gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts zu setzen.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung die Ausgangsvariable eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert; und die Eingangsvariable ist eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert.
  • Wie oben beschrieben, kann die dynamische Charakteristik eines Regelobjektmodells enger an die tatsächliche dynamische Charakteristik eines geregelten Objekts angepasst werden, wenn eine Abweichung der Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Wert als eine Variable definiert wird, die die Eingabe/Ausgabe angibt, als dann, wenn die Eingabe/Ausgabe selbst als Variable definiert wird. Daher kann gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung, da das Regelobjektmodell eine Variable aufweist, die einer Abweichung einer Regeleingabe und/oder einem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von einem vorbestimmten Referenzwert zugeordnet ist, sowie eine Variable, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist, die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells enger an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, im Vergleich zu einem Regelobjektmodell, das eine Variable aufweist, die einem Absolutwert der Regeleingabe und/oder eines die Regeleingabe wiederspiegelenden Werts zugeordnet ist, und eine Variable, die einem Absolutwert der Ausgabe des geregelten Objekts zugeordnet ist. Es wird daher möglich, die sichergestellte Stabilität der Regelung zu verbessern, in dem die Regeleingabe auf der Basis des Regelobjektmodells wie oben beschrieben berechnet wird.
  • Bevorzugt ist in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren die Ausgangsvariable eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert; und die Eingangsvariable ist eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit die Ausgangsvariable eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert; und die Eingangsvariable ist eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt enthält in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Identifiziermittel ferner ein Wichtungsparametersetzmittel zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und zum Setzen der Wichtungsparameter gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  • In diesem Typ der Steuer/Regelvorrichtung ist es wahrscheinlicher, dass die Ausgabe des geregelten Objekts unter einer Bedingung schwingt, in dem sich die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts verändert, insbesondere unter einer Bedingung, in der eine Ansprechverzögerung und Totzeit länger werden, was zugeordneter Veränderungen in den identifizierten Modellparametern hervorruft. Im Gegensatz hierzu können, gemäß dieser bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, da die Wichtungsparameter zur Bestimmung der Verhaltensweisen der Modellparameter gemäß der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts gesetzt werden, die Wichtungsparameter geeignet gesetzt werden, um die Verhaltensweisen der Modellparameter unter einer Bedingung zu stabilisieren, in der eine Ansprechverzögerung und eine Totzeit des geregelten Objekts länger werden, wodurch es möglich gemacht wird, die sichergestellte Stabilität der Regelung weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält, in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren, der Schritt des Identifizierens ferner das Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparameter gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparameter gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt enthält in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung, das Identifiziermittel ferner ein Totzeitsetzmittel zum Setzen einer Totzeit zwischen der in das geregelte Objekt eingegebenen Regeleingabe oder dem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebenen Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wobei die Totzeit in dem Identifikationsalgorithmus verwendet wird.
  • Dieser Typ des Identifikationsalgorithmus kann eine Identifikationsgenauigkeit für einen Modellparameter, multipliziert mit der Regeleingabe eines Regelobjektmodells, erhöhen, wenn eine Totzeit zwischen einer Regeleingabe oder einem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des Regelobjekts so gesetzt wird, dass zu einer tatsächlichen Eingabe zu dem geregelten Objekt hochkorreliert ist. Daher kann gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung, da die Totzeit zwischen der Regeleingabe zu dem geregelten Objekt oder dem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts, die in dem Identifikationsalgorithmus verwendet werden, gemäß der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts gesetzt wird, der Modellparameter, multipliziert mit der Regeleingabe des Regelobjektmodells, mit einer höheren Genauigkeit identifiziert werden, um die Regeleingabe noch genauer zu berechnen.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt des Identifizierens ferner Setzen einer Totzeit zwischen der in das geregelte Objekt eingegeben Regeleingabe oder dem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wobei die Totzeit in dem Identifikationsalgorithmus verwendet wird.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Setzen einer Totzeit zwischen der in das geregelte Objekt eingegeben Regeleingabe oder dem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wobei die Totzeit in dem Identifikationsalgorithmus verwendet wird.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen vorhergesagten Wert eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet, und berechnet die Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird der vorhergesagte Wert des Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet, der das Regelobjektmodell anwendet, und die Regeleingabe wird gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet. Da in diesem Fall die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts unter Verwendung der Modellparameter, die durch das Identifiziermittel identifiziert sind wie oben beschrieben, angepasst werden kann, kann der vorhergesagte Wert als ein Wert berechnet werden, der die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts wiederspiegelt, in dem der vorhergesagte Wert auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet wird, der das Regelobjektmodell anwendet, wie oben beschrieben. Im Ergebnis kann die Steuer/Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Regeleingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts noch geeigneter korrigieren, um die Stabilität der Regelung und die Regelbarkeit weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem obigen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung der Regeleingabe: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, und das Regeleingabeberechnungsmittel berechnet den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts berechnet, und der vorhergesagte Wert wird gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass ein Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts, die möglicherweise durch eine Ansprechverzögerung, Totzeit und dergleichen des geregelten Objekts hervorgerufen wird, fehlerlos eliminiert werden kann, in dem die Regeleingabe auf diese Weise berechnet wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Regelbarkeit weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung der Regeleingabe: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen Zwischenwert auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus, und das Regeleingabeberechnungsmittel berechnet die Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Regeleingabe auf der Basis des Zwischenwerts berechnet, der auf der Basis des Regelobjektmodells berechnet ist, und des einen Modulationsalgorithmus, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, so dass eine zufriedenstellende Regelbarkeit sichergestellt werden kann, in dem die vorbestimmte Verstärkung auf einen geeigneten Wert gesetzt wird.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe: Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Verstärkungsparametererfassungsmittel zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; sowie ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die vorbestimmte Verstärkung zur Verwendung bei der Berechnung der Regeleingabe gemäß der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts gesetzt wird, kann die Regeleingabe als ein Wert berechnet werden, der eine geeignete Energie gemäß der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts hat, wodurch es möglich gemacht wird, einen überverstärkten Zustand und dergleichen zu vermeiden, um eine zufriedenstellende Regelbarkeit sicherzustellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen zweiten Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, und berechnet das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung berechnet das Regeleingabeberechnungsmittel zur Regeleingabe durch Addieren des vorbestimmten Werts zu dem auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechneten zweiten Zwischenwert, so dass das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe nicht nur als einen Wert berechnen kann, der auf Null zentriert positiv und negativ invertiert, sondern als auch einen Wert, der eine vorbestimmte Zunahme und Abnahme um einen vorbestimmten Wert herum wiederholt, wodurch es möglich gemacht wird, den Freiheitsgrad bei der Regelung zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe: Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, ist eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, die an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist, aufweist. Das Identifiziermittel identifiziert sequentiell einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder einem Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors oder des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Das Regeleingabeberechnungsmittel enthält einen Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe der stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung werden die Modellparameter sequentiell gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors identifiziert, das heißt die Modellparameter werden in Echtzeit identifiziert, und das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs wird auf der Basis des Regelobjektmodells, dessen Parameter in der vorstehenden Weise identifiziert werden, und des einen Modulationsalgorithmus berechnet. Selbst wenn sich somit die Charakteristika des Katalysators und der beiden Luft/Kraftstoffverhältnissensoren auf Grund der Änderung der Umgebung verändern oder diese alt geworden sind, kann die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf den vorbestimmten Sollwert konvergiert werden, während der Einfluss der Veränderungen und der altersbedingten Änderungen der Charakteristika vermieden werden. Da auch die Modellparameter gemäß dem stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators angeordnet ist, identifiziert werden, können die Modellparameter identifiziert werden, während die im Katalysator tatsächlich zugeführten Abgase präziser wiedergespiegelt werden, wodurch es möglich gemacht wird, die Modellparameter mit einer verbesserten Genauigkeit zu identifizieren. Demzufolge kann die Steuer/Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung, die durch eine Ansprechverzögerung, eine Totzeit und dergleichen der Abgase in Bezug auf das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffverhältnis hervorgerufen werden, geeignet korrigiert, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, ist eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist, aufweist. Der Schritt des Identifizierens enthält: sequentielles Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder einem Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors oder des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, ist eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable aufweist, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum sequentiellen Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder einem Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors oder des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung der Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist. Der Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ist eine stromaufwärtige Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Referenzwert ist. Der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, ist eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von dem vorbestimmten Referenzwert ist. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung zugeordnet ist, aufweist. Das Identifiziermittel identifiziert einen Modellparameter, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung, derart, dass die Parameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell eine Variable, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung zugeordnet ist, kann die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, weil die Modellparameter aus dem oben genannten Grund für das Regelobjektmodell präziser identifiziert oder definiert werden können, im Vergleich zu einem Regelobjektmodell, das eine Variable aufweist, die einem Absolutwert der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist, sowie eine Variable, die dem Absolutwert des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses oder einem Absolutwert der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist. Auch wenn wie oben beschrieben, mit einem sequentiellen Identifikationsalgorithmus die Eingabe und Ausgabe eines geregelten Objekts in einen Dauerzustand eintreten, könnte das Regelsystem instabil oder oszillatorisch werden, weil mit höherer Wahrscheinlichkeit ein sogenanntes Driftphänomen auftritt, worin Absolutwerte der identifizierten Modellparameter auf Grund eines Mangels eines Selbstanregungszustands zunehmen. Da im Gegensatz hierzu, gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung, der Modellparameter, der mit der Ausgabeabweichung multipliziert ist, und der Modellparameter, der mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung multipliziert ist, derart identifiziert werden, dass sie in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen, ist es möglich, das Driftphänomen zu vermeiden, in dem die vorbestimmten Begrenzungsbereiche geeignet gesetzt werden, um hierdurch die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung sicherzustellen und die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Bevorzugt ist in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist. Der Wert, der die Ausgabe der stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ist eine stromaufwärtige Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Referenzwert ist. Der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, ist eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von dem vorbestimmten Referenzwert ist. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung zugeordnet ist, aufweist. Der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung, derart, dass die Parameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit der Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist. Der Wert, der die Ausgabe der stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ist eine stromaufwärtige Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Referenzwert ist. Der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, ist eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung ist, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von dem vorbestimmten Referenzwert ist. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable aufweist, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung zugeordnet ist. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung, derart, dass die Parameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung. Die Steuer/Regelvorrichtung umfasst ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine. Das Identifiziermittel enthält ferner ein Begrenzungsbereichsetzmittel zum Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, die jeweils mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung multipliziert sind, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und zum Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Wenn, wie oben beschrieben, mit diesem Typ des Identifikationsalgorithmus eine Mehrzahl von Modellparametern unabhängig voneinander identifiziert werden, könnte das Steuer/Regelsystem, in Abhängigkeit von einer Kombination der Modellparameter, instabil oder oszillatorisch werden. Darüber hinaus ändert sich auch allgemein seine Stabilitätsgrenze, wenn sich ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine verändert. Zum Beispiel bewirkt in einem Niederlassbetriebszustand eine Minderung im Abgasvolumen eine Zunahme der Ansprechverzögerung, der Totzeit und dergleichen der Abgase in Bezug auf ein zugeführtes Luft/Kraftstoffgemisch, so dass der stromabwärtige Luft/Kraftstoffverhältnissensor dazu neigt, eine oszillatorische Ausgabe zu erzeugen. Im Ergebnis neigen auch die identifizierten Parameter, die der oszillatorischen Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet sind, zur Fluktuation, so dass die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik unstabil wird. Da im Gegensatz hierzu, gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung, die Mehrzahl von Modellparametern derart identifiziert werden, dass eine Kombination der Modellparameter in dem vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und der vorbestimmte Begrenzungsbereich gemäß einem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt wird, kann die Steuer/Regelvorrichtung die instabile Nach-Katalysator-Abgascharakteristik vermeiden, wie oben beschrieben, um die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern und die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung. Das Steuer/Regelverfahren umfasst ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen; und wobei der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, die jeweils mit einer Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung multipliziert sind, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine und Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, die jeweils mit einer Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung multipliziert sind, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Identifiziermittel ferner ein Wichtungsparametersetzmittel enthält zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und zum Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Wenn, wie oben beschrieben, eine Brennkraftmaschine im Niederlassbetriebszustand ist, bewirkt eine Reduktion des Abgasvolumens eine Empfindlichkeit auf eine oszillatorische Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, sowie ein instabiles Steuerungssystem. Da im Gegensatz hierzu gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Modellparameter auf der Basis des gewichteten Identifikationsalgorithmus identifiziert werden, der Wichtungsparameter zur Bestimmung der Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und die Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt werden, kann die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik während des Niederlastbetriebs der Brennkraftmaschine verbessert werden, in dem die Wichtungsparameter geeignet auf Werte gesetzt werden, die die Verhaltensweisen der Modellparameter während des Niederlastbetriebszustands verbessert.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet; und Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Identifiziermittel ferner ein Totzeitsetzmittel enthält zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines Indentifikationsalgorithmus, der eine Totzeit zwischen der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors verwendet, und zum Setzen der Totzeit gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Dieser Typ der Steuer/Regelvorrichtung kann eine Identifikationsgenauigkeit für einen Modellparameter, multipliziert mit der Eingabe des Regelobjektmodells, erhöhen, wenn eine Totzeit zwischen der Eingabe und der Ausgabe des Regelobjektmodells auf eine hohe Korrelation mit einer tatsächlichen Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts gesetzt wird, im Vergleich damit, wenn die Totzeit auf eine niedrige Korrelation mit der tatsächlichen Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts gesetzt wird. Darüber hinaus verändert sich die dynamische Charakteristik, wie etwa eine Totzeit, Ansprechverzögerung und dergleichen im Abgassystem der Brennkraftmaschine, das einen Katalysator enthält, gemäß einem Betriebszustand, das heißt, ein Abgasvolumen der Brennkraftmaschine.
  • Weil daher, gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung, die Totzeit zwischen der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der zum Identifizieren der Modellparameter verwendet wird, gemäß einem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt wird, kann die Steuer/Regelvorrichtung die Regeleingabe auf der Basis des Regelobjektmodells mit einer verbesserten Genauigkeit berechnen, um einen Versatz in der Steuerzeitgebung der Luft/Kraftstoffverhältnissregelung genauer zu korrigieren.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines Identifikationsalgorithmus, der eine Totzeit zwischen der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors verwendet, und Setzen der Totzeit gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst, in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines Identifikationsalgorithmus, der eine Totzeit zwischen der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors verwendet, und Setzen der Totzeit gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnis Berechnungsmittel enthält: ein Vorhersagezeitberechnungsmittel zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine im Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, wobei der vorhergesagte Wert des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet wird, und wobei das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert berechnet wird, so dass das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis berechnet werden kann, während eine Ansprechverzögerung und eine Totzeit zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts, das heißt eine Ansprechverzögerung und eine Totzeit der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors in Bezug auf das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffgemisch wiedergespiegelt wird, wodurch es möglich gemacht wird, einen Versatz in der Steuerzeitgebung der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung sicher zu beseitigen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß den berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß den berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer unterschiedlichen Rate gemäß der Ordnung des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung in Bezug auf den vorbestimmten Wert konvergiert werden kann. Um daher das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer zu ändern, weil der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als Null ist, das heißt die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors größer als ein Sollwert ist, wenn der vorbestimmte Wert zum Beispiel auf Null gesetzt ist, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer geringeren Rate konvergiert wird als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, um hierdurch den Effekt zu erzielen, die Menge von abgegebenen NOx durch Abmagerung zu unterdrücken. Wenn andererseits das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer höheren Rate konvertiert wird als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer geändert wird, wodurch es möglich gemacht wird, die NOx Reinigungsrate des Katalysators ausreichend wiederherzustellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel ferner enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Allgemein verändert sich in diesem Typ der Brennkraftmaschine die Verstärkungscharakteristik zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts, das heißt zwischen dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors in Antwort auf eine Änderung im Betriebszustand, das heißt im Abgasvolumen der Brennkraftmaschine. Weil daher gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf der Basis des Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, die gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt ist, berechnet wird, kann das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis berechnet werden, während einer Änderung in der dynamischen Charakteristik wie einer Totzeit, einer Ansprechverzögerung oder dergleichen, die einer Änderung im Betriebszustand zugeordnet sind, das heißt dem Abgasvolumen in der Brennkraftmaschine, wiedergespiegelt wird. Es ist daher möglich, die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung sicherzustellen, unnötige Fluktuationen im Luft/Kraftstoffverhältnis zu unterdrücken, um zufriedenstellend gereinigte Abgase durch den Katalysator zu erhalten, um zum Beispiel im Hochlastbetrieb einen Pendeln auf Grund der Fluktuation im Luft/Kraftstoffverhältnis zu vermeiden.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses ferner enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts ist eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Die Regeleingabe in das geregelte Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, aufweist. Das Identifiziermittel identifiziert sequentiell einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regeleingabeberechnungsmittel enthält ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung werden die Modellparameter des Regelobjektmodells sequentiell gemäß dem Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis und der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors identifiziert, das heißt sie werden in Echtzeit identifiziert, und das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs wird auf der Basis des Regelobjektmodells, dessen Modellparameter auf diese Weise identifiziert sind, und des einen Modulationsalgorithmus berechnet. Selbst wenn sich somit die Charakteristiken des Katalysators und des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf Grund einer sich verändernden Umgebung oder durch Alterung verändern, kann die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf den vorbestimmten Sollwert konvergiert werden, während der Einfluss der Veränderungen und der altersbedingten Änderungen der Charakteristika vermieden werden. Demzufolge kann die Steuer/Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung, der durch eine Ansprechverzögerung, eine Totzeit und dergleichen von Abgasen in Bezug auf das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffgemisch hervorgerufen werden, geeignet korrigiert werden, um die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern. Darüber hinaus kann die Steuer/Regelvorrichtung mit relativ niedrigen Kosten realisiert werden, weil sie nur einen einzigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor benötigt.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, und eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, aufweist. Der Schritt des Identifizierens enthält: sequentielles Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs. Der Schritt der Berechnung eine Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, wie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, aufweist. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum sequentiellen Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung der Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist. Der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, ist eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von einem vorbestimmten Referenzwert ist. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das Variablen aufweist, die der Ausgabeabweichung und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung zugeordnet sind. Das Identifiziermittel identifiziert einen Modellparameter, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell eine Variable aufweist, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung zugeordnet ist, kann die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, weil die Modellparameter, aus dem oben genannten Grund, für das Regelobjektmodell präziser identifiziert oder definiert werden können, im Vergleich zu einem Regelobjektmodell, das eine Variable aufweist, die einem Absolutwert der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist, sowie eine Variable, die einem Absolutwert des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses zugeordnet ist. Auch wenn, wie oben beschrieben, mit einem sequentiellen Identifikationsalgorithmus die Eingabe und Ausgabe eines Objekts in einen Dauerzustand eintreten, könnte ein Regelsystem instabil oder oszillatorisch werden, weil mit höherer Wahrscheinlichkeit ein sogenanntes Driftphänomen auftritt, und worin Absolutwerte von identifizierten Modellparametern auf Grund des Mangels eines Selbstanregungszustands zunehmen. Da hingegen gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung der Modellparameter, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, und der Modellparameter, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, derart identifiziert werden, dass sie in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen, ist es möglich, das Driftphänomen zu vermeiden, in dem die vorbestimmten Begrenzungsbereiche geeignet gesetzt werden, um die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung sicherzustellen und die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Bevorzugt ist in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist. Der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, ist eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von einem vorbestimmten Referenzwert ist. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das Variablen aufweist, die der Ausgabeabweichung und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung zugeordnet sind. Der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt ist in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit der Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung, die eine Abweichung der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist. Der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, ist eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von einem vorbestimmten Referenzwert ist. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das Variablen aufweist, die der Ausgabeabweichung und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung zugeordnet sind. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung. Die Steuer/Regelvorrichtung umfasst ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine. Das Identifiziermittel enthält ferner Begrenzungsbereichssetzmittel zum Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, jeweils multipliziert mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und zum Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Mehrzahl von Modellparametern derart identifiziert werden, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und der vorbestimmte Begrenzungsbereich gemäß einem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt wird, kann das Steuerungssystem die instabile Nach-Katalysator-Abgascharakteristik, wie sie oben beschrieben ist, vermeiden, kann ferner die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik verbessern und kann ferner die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung verbessern.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung. Das Steuer/Regelverfahren umfasst ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen. Der Schritt des Identifizierens enthält ferner: Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, jeweils multipliziert mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung. Das Steuerprogramm veranlasst ferner den Computer zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, jeweils multipliziert mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, wobei das Identifiziermittel ferner ein Wichtungsparametersetzmittel enthält zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und zum Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Modellparameter auf der Basis des gewichteten Identifikationsalgorithmus unter Verwendung gewichteter Parameter zur Bestimmung der Verhaltensweisen davon identifiziert werden und die Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt werden, kann die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik während eines Niederlastbetriebs der Brennkraftmaschine verbessert werden, in dem die Wichtungsparameter geeignet auf Werte gesetzt werden, die die Verhaltensweisen der Modellparameter während des Niederlastbetriebstzustands stabilisieren.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparamter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet; und Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Vorhersagezeitberechnungsmittel zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten vorhergesagten Zeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelzielmodell anwendet; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine im Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, wobei der vorhergesagte Wert des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß dem der berechneten Vorhersagezeit berechnet wird und das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert berechnet wird, so dass das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis berechnet werden kann, während eine Ansprechverzögerung und eine Totzeit zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts, das heißt eine Ansprechverzögerung und eine Totzeit der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors in Bezug auf das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffgemisch wiedergespiegelt werden, wodurch es möglich gemacht wird, einen Versatz in der Steuerzeitgebung der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung sicher zu beseitigen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelzielmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer vorhergesagten Zeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelzielmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors gemäß der Ordnung des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung in Bezug auf den vorbestimmten Wert mit einer unterschiedlichen Rate konvergiert werden kann. Um daher das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer zu ändern, weil der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als Null ist, das heißt die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors größer ist als ein Sollwert, wird der vorbestimmte Wert zum Beispiel auf Null gesetzt ist, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer geringeren Rate konvergiert wird als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, wodurch man den Effekt erzielt, die abgegebene NOx Menge durch Abmagerung zu unterdrücken. Wenn andererseits das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer höheren Rate konvertiert wird als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer geändert wird, wodurch es möglich gemacht wird, die NOx Reinigungsrate des Katalysators ausreichend wieder herzustellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vohergesagte Wert kleiner als der vorbestimmter Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vohergesagte Wert kleiner als der vorbestimmter Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel ferner enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen des Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf der Basis des Zwischenwerts berechnet wird, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, die gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt ist, kann das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis berechnet werden, während eine Änderung in der dynamischen Charakteristik wie etwa eine Totzeit, eine Ansprechverzögerung oder dergleichen, die einer Änderung im Betriebszustand zugeordnet ist, das heißt dem Abgasvolumen der Brennkraftmaschine, wiedergespiegelt wird. Es ist daher möglich, die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung sicherzustellen, unnötige Fluktuationen im Luft/Kraftstoffverhältnis zu unterdrücken, um durch den Katalysator zufriedenstellend gereinigte Abgase zu erhalten, um ein Pendeln auf Grund von Fluktuationen im Luft/Kraftstoffverhältnis, zum Beispiel im Hochlastbetrieb, zu vermeiden.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses ferner enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Parametererfassungsmittel zum Erfassen eines dynamischen Kennparameters, der eine Änderung in der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts angibt; und ein Modellparametersetzmittel zum Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten dynamischen Kennparameter.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erfasst das Parametererfassungsmittel den dynamischen Kennparameter, der eine Änderung in einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts angibt, und das Modellparametersetzmittel setzt die Modellparameter des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten dynamischen Kennparameter, so dass die Regelvorrichtung die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells rasch an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts anpassen kann. Im Ergebnis kann die Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts, die durch die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts, zum Beispiel eine Ansprechverzögerung, Totzeit oder dergleichen hervorgerufen wird, rasch und geeignet korrigieren, um die Stabilität der Regelung und die Regelbarkeit zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Erfassen eines dynamischen Kennparameters, der eine Änderung in einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten dynamischen Kennparameter.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines dynamischen Kennparameters, der eine Änderung in einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten dynamischen Kennparameter.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen vorhergesagten Wert eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet, und berechnet die Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird der vorhergesagte Wert des Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet, der das Regelobjektmodell anwendet, und die Regeleingabe wird gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet. Da in diesem Fall die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts unter Verwendung der wie oben beschrieben, durch das Identifiziermittel identifizierten Modellparameter angepasst werden, kann der vohergesagte Wert als ein Wert berechnet werden, der die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Modell wiederspiegelt, indem vorhergesagte Wert auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet wird, der das Regelobjektmodell anwendet, wie oben beschrieben. Im Ergebnis kann die Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Regeleingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts geeigneter korrigieren, um hierdurch die Stabilität der Regelung und die Regelbarkeit weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß dem dynamischen Kennparameter des geregelten Objekts, und berechnet den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts berechnet, und der vorhergesagte Wert wird gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass ein Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts, die möglicherweise durch eine Ansprechverzögerung, Totzeit und dergleichen des geregelten Objekts hervorgerufen wird, fehlerlos eliminiert werden kann, in dem die Regeleingabe auf diese Weise berechnet wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Regelbarkeit weiter zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß dem dynamischen Kennparameter des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen einer vorhergesagten Zeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß dem dynamischen Kennparameter des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen Zwischenwert auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus und berechnet die Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Regeleingabe auf der Basis des Zwischenwerts berechnet, der auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, berechnet ist, so dass eine zufriedenstellende Regelbarkeit sichergestellt werden kann, in dem die vorbestimmte Verstärkung auf einen geeigneten Wert gesetzt wird.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe: Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Verstärkungsparametererfassungsmittel zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die vorbestimmte Verstärkung zur Verwendung bei der Berechnung der Regeleingabe gemäß der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts gesetzt wird, kann die Regeleingabe als ein Wert berechnet werden, der eine geeignete Energie gemäß der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts hat, wodurch es möglich gemacht wird, einen Überverstärkungszustand und dergleichen zu vermeiden, um eine zufriedenstellende Regelbarkeit sicherzustellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regeleingabeberechnungsmittel einen zweiten Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und berechnet die Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung berechnet das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe durch Addieren des vorbestimmten Werts zu dem zweiten Zwischenwert, der auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet ist, so dass das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe nicht nur als einen Wert berechnen kann, der auf Null zentriert positiv und negativ invertiert, sondern auch als einen Wert, der eine vorbestimmte Zunahme und Abnahme um einen vorbestimmten Wert herum wiederholt, wodurch es möglich gemacht wird, den Freiheitsgrad bei der Regelung zu verbessern.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung der Regeleingabe: Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt hat in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell eine Variable, die einer Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert und/oder dem Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert zugeordnet ist, sowie eine Variable, die einer Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Regelobjektmodell eine Variable aufweist, die eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert und/oder dem Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert, zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von dem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist, kann die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells enger an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, im Vergleich zu einem Regelobjektmodell, das eine Variable aufweist, die einem Absolutwert eines Werts, der eine Regeleingabe und/oder eine Regelausgabe wiederspiegelt, zugeordnet ist, sowie eine Variable, die einem Absolutwert der Ausgabe des geregelten Objekts zugeordnet ist, aufweist. Es ist daher möglich, die Stabilität der Regel noch sicherer zu gewährleisten, in dem die Regeleingabe auf der Basis des Regelobjektmodells berechnet wird, wie oben beschrieben.
  • Bevorzugt hat in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das Regelobjektmodell eine Variable, die einer Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert und/oder des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert zugeordnet ist, sowie eine Variable, die einer Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt hat in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Regelobjektmodell eine Variable, die einer Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert und/oder des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert, sowie eine Variable, die einer Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist, aufweist.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen Vorteile, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts ist eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert. Das Parametererfassungsmittel umfasst ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Das Modellparametersetzmittel setzt Modellparameter des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Die Steuer/Regelvorrichtung weist ferner einen stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor auf, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal in der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Das Regeleingabeberechnungsmittel enthält: ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Modellparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt werden, können die Modellparameter rasch berechnet werden, selbst wenn sich der Betriebszustand der Brennkraftmaschine plötzlich verändert, während die dem Katalysator zugeführten Abgase präzise wiederspiegelt werden. Weil darüber hinaus das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis für das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffgemisch auf der Basis des Regelobjektmodells, dessen Modellparameter auf diese Weise berechnet werden, und des einen Modulationsalgorithmus berechnet wird, kann die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors rasch auf den vorbestimmten Sollwert konvergiert werden. Da ferner der vorhergesagte Wert gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors berechnet wird, der an einer Stelle stromauf des Katalysators angeordnet ist, kann das Luft/Kraftstoffverhältnis der dem Katalysator tatsächlich zugeführten Abgase präziser auf den vorbestimmten Wert wiedergespiegelt werden, mit einer entsprechenden Verbesserung der Genauigkeit bei der Berechnung des vorhergesagten Werts. Demzufolge kann die Steuer/Regelvorrichtung durch einen Versatz in der Steuerzeitgebung der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung, die durch eine Ansprechverzögerung, Totzeit und dergleichen der Abgase im Bezug auf das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffgemisch hervorgerufen wird, rasch und geeignet korrigieren, um hierdurch die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung und die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts ist eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert. Der Schritt der Erfassung eines Parameteres enthält: Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine. Der Schritt des Setzens von Modellparametern enthält: Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, einer Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts ist eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, einer Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine und berechnet den vorhergesagten Wert ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine im Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung wird dann gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass die Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts, der durch die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts hervorgerufen wird, fehlerlos beseitigen kann, in dem sie die Regeleingabe unter Verwendung bis auf diese Weise berechneten vorhergesagten Werts berechnet, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern. Weil darüber hinaus die Modellparameter rasch berechnet werden können, kann die Regelvorrichtung eine zufriedenstellende Nach-Katalysator- Abgascharakteristik rasch sicherstellen.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt enthält in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Zwischenwerts berechnet wird, der auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet ist, multipliziert mit der Verstärkung, und die Verstärkung gemäß mit einem Betriebszustand gesetzt wird, kann das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs als ein Wert berechnet werden, der eine Änderung in der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts geeignet wiederspiegelt, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern. Weil darüber hinaus die Modellparameter rasch berechnet werden können, kann die Regelvorrichtung eine zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik rasch sicherstellen.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vohergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer unterschiedlichen Rate gemäß der Ordnung des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung in Bezug auf dem vorbestimmten Wert konvergiert werden kann. Um daher das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer zu ändern, weist der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als Null ist, das heißt, die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors größer als ein Sollwert ist, wenn der vorbestimmte Wert zum Beispiel auf Null gesetzt ist, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer geringeren Rate konvergiert wird als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, um hierdurch den Effekt zu erzielen, die durch Abmagerung abgegebene NOx Menge zu reduzieren. Wenn andererseits das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer höheren Rate konvertiert wird, als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer geändert wird, wodurch es möglich gemacht wird, die NOx Reinigungsrate des Katalysators ausreichend wiederherzustellen. Weil darüber hinaus die Modellparameter rasch berechnet werden können, kann die Regelvorrichtung eine zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik rasch sicherstellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer ferner zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts ist eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Die Regeleingabe in das geregelte Objekt ist das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert. Das Parametererfassungsmittel umfasst ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine. Das Modellparametersetzmittel setzt Modellparameter des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Das Regeleingabeberechnungsmittel enthält ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung die Modellparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesetzt werden, können die Modellparameter rasch berechnet werden, selbst wenn sich der Betriebszustand der Brennkraftmaschine plötzlich ändert, während die dem Katalysator zugeführten Abgase präzise wiedergespiegelt werden. Weil darüber hinaus das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis für das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffgemisch auf der Basis des Regelobjektmodells, dessen Modellparameter auf diese Weise berechnet werden, und des einen Modulationsalgorithmus berechnet wird, kann die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors rasch auf den vorbestimmten Wert konvergiert werden. Demzufolge kann die Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung, der durch eine Ansprechverzögerung, Totzeit und dergleichen der Abgase in Bezug auf das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoffgemisch hervorgerufen wird, rasch und geeignet korrigiert werden, um die Stabilität der Luft/Kraftstoffverhältnisregelung und die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern. Ferner kann die Regelvorrichtung mit relativ Kosten realisiert werden, weil sie nur einen einzigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor benötigt.
  • Bevorzugt umfasst in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts ist eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert. Der Schritt der Erfassung eines Parameters enthält: Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine. Der Schritt des Setzens von Modellparametern enthält: Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist. Die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ist das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs. Das Regelobjektmodell ist ein Modell, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert. Das Steuerprogramm veranlasst den Computer zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt enthält in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine im Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung wird ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass die Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und Ausgabe des geregelten Objekts, der durch die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts hervorgerufen wird, fehlerlos eliminieren kann, in dem die Regeleingabe mittels des auf diese Weise berechneten vorhergesagten Werts berechnet wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern. Weil darüber hinaus die Modellparameter rasch berechnet werden können, kann die Steuer/Regelvorrichtung eine zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik rasch sicherstellen.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst, in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit, das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt berechnet in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, und berechnet einen vorhergesagten Wert eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Da gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Zwischenwerts berechnet wird, der auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, multipliziert mit der Verstärkung, berechnet ist, und die Verstärkung gemäß einem Betriebszustand gesetzt wird, kann das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs als ein Wert berechnet werden, der eine Änderung in der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts geeignet wiederspiegelt, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern. Weil darüber hinaus die Modellparameter rasch berechnet werden können, kann die Steuer/Regelvorrichtung eine zufriedenstellende Nach-Katalysator- Abgascharakteristik rasch sicherstellen.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung des vorhergesagten Werts: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt enthält in der oben beschriebenen Steuer/Regelvorrichtung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird die Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine im Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung wird ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet, so dass die Regelvorrichtung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und Ausgabe des geregelten Objekts, der durch die dynamische Charakteristik des geregelten Objekts hervorgerufen wird, fehlerlos beseitigen kann, in dem sie die Regeleingabe mittels des auf diese Weise berechneten vorhergesagten Werts berechnet, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik weiter zu verbessern. Weil darüber hinaus die Modellparameter rasch berechnet werden können, kann die Steuer/Regelvorrichtung einen zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik rasch sicherstellen.
  • Bevorzugt enthält in dem oben beschriebenen Steuer/Regelverfahren der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Bestimmen eines Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit das Steuerprogramm den Computer zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Bestimmen eines Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt umfasst die oben beschriebene Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung wird das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer unterschiedlichen Rate gemäß der Ordnung des vorhergesagten Werts zur Ausgabeabweichung in Bezug auf dem vorbestimmten Wert konvergiert werden kann. Um daher das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer zu ändern wird, weil der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als Null ist, das heißt die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors größer als ein Sollwert ist, wenn der vorbestimmte Wert zum Beispiel auf Null gesetzt wird, der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf eine geringere Rate konvergiert wird als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter verändert wird, um hierdurch den Effekt zu erzielen, die durch Abmagerung abgegebene NOx Menge zu senken. Wenn andererseits das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird, wird der Korrekturkoeffizient derart gesetzt, dass die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors mit einer höheren Rate konvertiert wird als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer geändert wird, wodurch es möglich gemacht wird, die NOx Reinigungsrate des Katalysators ausreichend wieder herzustellen. Weil darüber hinaus die Modellparameter rasch berechnet werden können, kann die Steuer/Regelvorrichtung eine zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik rasch sicherstellen.
  • Bevorzugt umfasst das oben beschriebene Steuer/Regelverfahren ferner die Schritte: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung des Steuer/Regelverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • Bevorzugt veranlasst in der oben beschriebenen Motor-Steuer/Regeleinheit, das Steuerprogramm den Computer zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  • Diese bevorzugte Ausführung der Motor-Steuer/Regeleinheit bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Steuer/Regelvorrichtung erzielt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das allgemein eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt, sowie eine Brennkraftmaschine, auf die die Steuer/Regelvorrichtung angewendet wird;
  • 2 ist ein Graph, der ein exemplarisches Ergebnis von Messungen zeigt, der für KW und NOx Reinigungsprozentsätze eines ersten Katalysators und einer Ausgabe Vout eines O2 Sensors 15, im Bezug auf eine Ausgabe KACT eines LAF Sensors durchgeführt wurden, wenn eine schlechter gewordener und ein normaler erster Katalysator verwendet werden;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines ADSM Reglers und eines PRISM Reglers in der Steuer/Regelvorrichtung gemäß der ersten Ausführung darstellt;
  • 4 zeigt beispielhafte Gleichungen, die einen Vorhersagealgorithmus ausdrücken, der einem Zustandsvorhersager zugeordnet ist;
  • 5 zeigt beispielhafte Gleichungen, die einen Identifikationsalgorithmus ausdrücken, der einem Onboard-Identifizierer zugeordnet ist;
  • 6 zeigt andere beispielhafte Gleichungen, die einen Identifikationsalgorithmus ausdrücken, der dem Onboard-Identifizierer zugeordnet ist;
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Controllers darstellt, der eine ΔΣ Modulation ausführt, sowie ein Steuerungssystem, das den Controller aufweist;
  • 8 ist ein Zeitdiagramm, das ein beispielhaftes Ergebnis der Regelung zeigt, die von dem Regelsystem in 7 durchgeführt wird;
  • 9 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Prinzipien einer adaptiven vorhersagenden ΔΣ Modulationsregelung, die durch den ADSM Regler in der ersten Ausführung durchgeführt wird;
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines DSM Reglers und des ADSM Reglers darstellt;
  • 11 zeigt Gleichungen, die einen Gleitmodusregelalgorithmus ausdrücken;
  • 12 zeigt Gleichungen, die einen Gleitmodusregelalgorithmus für den PRISM Regler ausdrücken;
  • 13 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Ausführen eines Kraftstoffeinspritzregelungsprozesses für eine Brennkraftmaschine darstellt;
  • 14 und 15 sind Flussdiagramme, die eine Kombination einer Routine zur Ausführung eines adaptiven Luft/Kraftstoffverhältnisregelprozesses darstellen;
  • 16 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung eines Anfahrbestimmungsprozesses in Schritt 21 in 14 darstellt;
  • 17 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung eines PRISM/ADSM Ausführungsbestimmungsprozesses in Schritt 23 in 14 darstellt;
  • 18 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Bestimmung darstellt, ob der Identifizierer seinen Betrieb in Schritt 24 in 14 ausführen sollte oder nicht;
  • 19 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Berechnung einer Vielzahl von Parametern in Schritt 25 in 14 darstellt;
  • 20 zeigt eine beispielhafte Tabelle zur Verwendung bei der Berechnung von Totzeiten CAT_DELAY, KACT_D;
  • 21 zeigt eine beispielhafte Tabelle zur Verwendung bei der Berechnung eines Wichtungsparameters λ1;
  • 22 zeigt eine beispielhafte Tabelle zur Verwendung bei der Berechnung von Grenzwerten X_IDA2L, X_IDB1L, X_IDB1H für Begrenzungsbereiche der Modellparameter a1, a2, b1;
  • 23 zeigt eine beispielhafte Tabelle zur Verwendung bei der Berechnung einer Filterordnung n;
  • 24 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Betriebs des Identifizierers in Schritt 31 in 14 darstellt;
  • 25 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung eines θ(k) Stabilisierungsprozesses in Schritt 94 in 24 darstellt;
  • 26 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zum Begrenzen von identifizierten Werten a1' und a2' in Schritt 101 in 25 darstellt;
  • 27 ist ein Diagramm, das einen Begrenzungsbereich zeigt, in dem eine Kombination der identifizierten Werte a1' und a2' durch den Prozess von 26 begrenzt wird;
  • 28 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Begrenzung eines identifizierten Werts b1' in Schritt 102 in 25 darstellt;
  • 29 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb darstellt, der durch den Zustandsvorhersager in Schritt 33 in 15 durchgeführt wird;
  • 30 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Berechnung des Regelbetrags Usl in Schritt 34 in 15 darstellt;
  • 31 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Berechnung eines integrierten Werts einer Vorhersageumschaltfunktion o'PRE darstellt;
  • 32 und 33 sind Flussdiagramme, die in Kombination einer Routine zur Ausführung des Prozesses zur Berechnung eines Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD in Schritt 36 in 15 darstellen;
  • 34 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Durchführung eines ΔΣ Modulationsregelbetrags DKCMDDSM in Schritt 37 in 15 darstellt;
  • 35 zeigt eine beispielhafte Tabelle zur Verwendung bei der Berechnung einer Verstärkung KDSM;
  • 36 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Berechnung eines adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisprozesses KCMDSLD in Schritt 38 in 15 darstellt;
  • 37 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zur Ausführung des Prozesses zur Berechnung eines adaptiven Korrekturterms FLAFADP in Schritt 39 in 15 darstellt;
  • 38 ist ein Blockdiagramm, das allgemein die Konfiguration einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung darstellt;
  • 39 ist ein Blockdiagramm, das allgemein die Konfiguration einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer dritten Ausführung darstellt;
  • 40 ist ein Blockdiagramm, das allgemein die Konfiguration einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer vierten Ausführung darstellt;
  • 41 zeigt eine beispielhafte Tabelle zur Verwendung bei der Berechnung von Modellparametern in einem Parameterplaner in der Steuer/Regelvorrichtung gemäß der vierten Ausführung;
  • 42 ist ein Blockdiagramm, das allgemein die Konfiguration eines SDM Reglers in einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer fünften Ausführung darstellt;
  • 43 ist ein Blockdiagramm, das allgemein die Konfiguration eines DM Reglers in einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführung darstellt;
  • 44 ist ein Blockdiagramm, das allgemein eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer siebten Ausführung sowie eine Brennkraftmaschine, auf die die Steuer/Regelvorrichtung angewendet wird, darstellt;
  • 45 ist ein Blockdiagramm, das allgemein die Konfiguration einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer siebten Ausführung darstellt; und
  • 46 ist ein Blockdiagramm, das allgemein die Konfiguration einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer achten Ausführung darstellt.
  • DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN
  • Im folgenden wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Steuer/Regelvorrichtung gemäß der ersten Ausführung ist konfiguriert, um zum Beispiel ein Luft/Kraftstoffverhältnis einer Brennkraftmaschine zu steuern/regeln. 1 stellt allgemein die Konfiguration der Steuer/Regelvorrichtung 1 sowie einer Brennkraftmaschine (nachfolgend als „Motor" bezeichnet) 3 dar, welche die Steuer/Regelvorrichtung 1 anwendet. Wie dargestellt, umfasst die Steuer/Regelvorrichtung 1 eine elektronische Steuereinheit (ECU) 2, die das Luft/Kraftstoffverhältnis eines dem Motor 3 zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß einem Betriebszustand davon steuert/regelt.
  • Der Motor ist ein Reihenvierzylinderbenzinmotor, der in ein nicht gezeigtes Fahrzeug eingebaut ist, und hat vier, nämlich erste bis vierte Zylinder #1–#4. Ein Drosselventilöffnungssensor 10, der zum Beispiel aus einem Potentiometer oder dergleichen gebildet ist, ist nahe einem Drosselventil 5 im Ansaugrohr 4 des Motors 3 vorgesehen. Der Drosselventilöffnungssensor 10 erfasst eine Öffnung θTH des Drosselventils 5 (nachfolgend die „Drosselventilöffnung" genannt), und sendet ein Erfassungssignal, das die Drosselventilöffnung θTH angibt, an die ECU 2.
  • Ein Absolut-Ansaugrohrinnendrucksensor 11 ist ferner an einer Stelle des Ansaugrohrs 4 stromab des Drosselventils 5 vorgesehen. Der Absolut-Ansaugrohrinnendrucksensor 11, der ein Verstärkungsparametererfassungsmittel, ein Betriebszustanderfassungsmittel und ein Dynamischer-Kennparameter-Erfassungsmittel implementiert, ist zum Beispiel aus einem Halbleiterdrucksensor oder dergleichen gebildet, um einen absoluten Ansaugrohrinnendruck PBA innerhalb des Ansaugrohrs 4 zu erfassen, zur Ausgabe eines Erfassungssignals, das den absoluten Ansaugrohrinnendruck PBA angibt, an die ECU 2.
  • Das Ansaugrohr 4 ist mit den vier Zylindern #1–#4 jeweils durch vier Zweige 4b eines Ansaugkrümmers 4a verbunden. Eine Einspritzdüse 6 ist an jedem der Zweige 4b an einer Stelle stromauf einer jeweiligen Einlassöffnung angebracht. Jede Einspritzdüse 6 wird durch ein Treibersignal von der ECU 2 in Hinblick auf eine Endkraftstoffeinspritzmenge TOUT, die eine Ventilöffnungszeit angibt, und eine Einspritzzeitgebung, wenn der Motor 3 in Betrieb ist, angesteuert.
  • Ein Wassertemperatursensor 12, der zum Beispiel aus einem Thermistor oder dergleichen gebildet ist, ist am Körper des Motors 3 angebracht. Der Wassertemperatursensor 12 erfasst eine Motorwassertemperatur TW, welche die Temperatur von Kühlwasser ist, das im Zylinderblock des Motors 3 zirkuliert, und gibt ein Erfassungssignal, das die Motorwassertemperatur TW angibt, an die ECU 2 aus.
  • Ein Kurbelwinkelsensor 13 ist an einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 3 angebracht. Der Kurbelwinkelsensor 13, der ein Verstärkungsparametererfassungsmittel, ein Betriebszustanderfassungsmittel sowie ein Dynamik-Kennparametererfassungsmittel implementiert, gibt ein CRK Signal und ein OT Signal, die beide Pulssignale sind, an die ECU 2 aus, wenn sich die Kurbelwelle dreht.
  • Das CRK Signal erzeugt einen Puls bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel (zum Beispiel 30°). Die ECU 2 berechnet eine Drehzahl NE des Motors 3 (nachfolgend die „Motordrehzahl" genannt) in Antwort auf das CRK Signal. Das OT Signal gibt wiederum an, dass sich ein Kolben (nicht gezeigt) jedes Zylinders in einer vorbestimmten Kurbelwinkelstellung befindet, die sich etwas vor einer OT (oberer Totpunkt) Stellung im Ansaugtakt befindet, und erzeugt bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel einen Puls.
  • An Stellen stromab eines Auspuffkrümmers 7a in einem Auspuffrohr (Auspuffkanal) sind ein erster und ein zweiter Katalysator 8a, 8b (Katalysatoren) in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite, mit Abstand voneinander, vorgesehen. Jeder Katalysator 8a, 8b ist eine Kombination eines NOx Katalysators und eines Drei-Wege-Katalysators. Der NOx Katalysator ist aufgebaut aus einem Iridiumkatalysator (einem gesinterten Produkt aus Iridium, das auf Siliciumcarbidwhiskerpulver getragen ist, und Silica), der auf die Oberfläche des Basismaterials in einer Bienenwabenstruktur aufgelagert ist, sowie ein Perovskit-Doppeloxid (ein gesintertes Produkt aus LaCoO3 Pulver und Silica), das auf den Iridiumkatalysator aufgelagert ist. Die Katalysatoren 8a, 8b reinigen NOx in den Abgasen während eines Magerverbrennungsbetriebs durch Oxidation/Reduktions-Wirkungen des NOx Katalysators, und reinigen CO, KW und NOx in den Abgasen während einem anderen Betrieb als dem Magerverbrennungsbetrieb durch Oxidation/Reduktions-Wirkungen des Drei-Wege-Katalysators. Es sollte angemerkt werden, dass die Katalysatoren 8 nicht auf eine Kombination eines NOx Katalysators und eines Drei-Wege-Katalysators beschränkt sind, sondern aus jedem Material gemacht sein können, solange sie CO, KW und NOx in den Abgasen reinigen können. Zum Beispiel können die Katalysatoren 8a, 8b aus einem Nicht-Metall Katalysator wie etwa einem Perovskit-Katalysator oder dergleichen gebildet sein, und/oder einem Katalysator auf Metallbasis, wie etwa einem Drei-Wege- Katalysator und dergleichen.
  • Ein Sauerstoffkonzentrationssensor (nachfolgend der „O2 Sensor" genannt) 15 ist zwischen den ersten und zweiten Katalysatoren 8a, 8b angebracht. Der O2 Sensor 15 (der einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor implementiert) ist aus Zirkonium, einer Platin Elektrode und dergleichen gebildet und sendet eine Ausgabe Vout an die ECU 2 auf der Basis der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen stromab des ersten Katalysators 8a. Die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 (die Ausgabe eines geregelten Objekts) geht zu einem Spannungswert auf hohem Pegel (zum Beispiel 0,8 V), wenn ein Luft/Kraftstoffgemisch, das fetter ist als das stoichiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis, verbrannt wird, und geht zu einem Spannungswert auf niedrigem Pegel (zum Beispiel 0,2 V), wenn das Luft/Kraftstoffgemisch mager ist. Auch geht die Ausgabe Vout auf einen vorbestimmten Sollwert Vop (zum Beispiel 0,6 V), wenn das Luft/Kraftstoffgemisch nahe dem stoichiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis liegt (siehe 2).
  • Ein LAF Sensor 14 (der einen stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor implementiert), ist nahe einem Anschluss des Auspuffkrümmers 7a stromauf des ersten Katalysators 8 angebracht. Der LAF Sensor 14 ist aus einem Sensor gebildet, der dem O2 Sensor 15 ähnlich ist, und eine Erfassungsschaltung, wie etwa einem Linearisierer in Kombination zum linearen Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in Abgasen über einen weiten Bereich des Luft/Kraftstoffverhältnisses, der von einem fetten Bereich zu einem mageren Bereich reicht, um eine Ausgabe KACT, die proportional zur erfassten Sauerstoffkonzentration ist, zur ECU 2 zu schicken. Die Ausgabe KACT wird als equivalentes Verhältnis angegeben, das proportional zum Kehrwert des Luft/Kraftstoffverhältnisses ist.
  • Als nächstes wird, in Bezug auf 2, die Beziehung zwischen einem durch den ersten Katalysator 8a erzielten Abgasreinigungsprozentsatz und der Ausgabe Vout (einem Spannungswert) des O2 Sensors 15 beschrieben. 2 zeigt beispielhafte Ergebnisse der Messung des KW und NOx Reinigungsprozentsatzes, der durch den ersten Katalysator 8a erzielt wird, und der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15, wenn die Ausgabe KACT des LAF Sensors 14, das heißt das Luft/Kraftstoffverhältnis des dem Motor 3 zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs sich nahe dem stoichiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis ändert, für zwei Fälle, wo der erste Katalysator 8a auf Grund langfristigem Gebrauch schlechter geworden ist und daher schlechtere Reinigungsfähigkeiten hat, und wo der erste Katalysator 8a nicht schlechter geworden ist und daher hohe Reinigungsfähigkeiten hat. In 2 zeigen die mit den unterbrochenen Linien angebenden Daten die Messergebisse, wenn der erste Katalysator 8a nicht schlechter geworden ist, und Daten, die mit den durchgehenden Linien angegeben sind, zeigen die Messergebisse, wenn der erste Katalysator 8a schlechter geworden ist. 2 zeigt auch, dass das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs fetter wird, wenn die Ausgabe des LAF Sensors 14 größer wird.
  • Wenn wie in 2 gezeigt, der erste Katalysator 8a schlechter geworden ist, sind seine Fähigkeiten bei der Reinigung von Abgasen schlechter geworden, im Vergleich zu einem solchen, der nicht schlechter geworden ist, so dass die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 den Sollwert Vop kreuzt, wenn die Ausgabe KACT des LAF Sensors 14 auf einem Wert KACT1, tiefer im mageren Bereich, liegt. Andererseits hat der erste Katalysator 8a die Charakteristik, KW und NOx besonders effizient zu reinigen, wenn die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 auf dem Sollwert Vop liegt, unabhängig davon, ob der erste Katalysator 8a schlechter geworden ist oder nicht. Es wird daher angenommen, dass die Abgase besonders effizient durch den ersten Katalysator 8a gereinigt werden können, in dem das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs so geregelt wird, dass es die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 auf den Sollwert Vop bringt. Aus diesem Grund wird in der später beschriebenen Luft/Kraftstoffverhältnisregelung ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD derart geregelt, dass die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 auf den Sollwert Vop konvergiert.
  • Die ECU 2 ist ferner mit einem Akzeleratoröffnungssensor 16, einem Atmosphärendrucksensor 17, einem Ansauglufttemperatursensor 18, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 und dergleichen verbunden. Der Akzleratoröffnungssensor 16 erfasst einen Betrag AP, um den der Fahrer auf ein nicht gezeigtes Gaspedal des Fahrzeugs tritt (nachfolgend „Akzeleratoröffnung" genannt), und gibt an die ECU 2 ein Erfassungssignal aus, das die Akzeleratoröffnung AP angibt. Ähnlich erfasst der Atmosphärendrucksensor 17, der Ansauglufttemperatursensor 18 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor den Atmosphärendruck PA, eine Ansauglufttemperatur TA beziehungsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit VP, und geben Erfassungssignale, die die jeweiligen erfassten Werte angeben, an die ECU 2 aus.
  • Als nächstes wird die ECU 2 beschrieben, die ein Vorhersagewertberechnungsmittel, ein Regeleingabeberechnungsmittel, ein Verstärkungsparametererfassungsmittel, ein Verstärkungssetzmittel, ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel, ein Betriebszustanderfassungsmittel, ein Zwischenwertberechnungsmittel, ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel, ein Multipliziermittel, ein Korrekturkoeffizientensetzmittel, ein Identifiziermittel, ein Identifikationsfehlerberechnungsmittel, ein Filtermittel, ein Parameterbestimmungsmittel, ein Totzeitsetzmittel, ein Begrenzungsbereichsetzmittel, ein Wichtungsparametersetzmittel, ein Dynamikkennparametererfassungsmittel und ein Modellparametersetzmittel implementiert.
  • Die ECU 2 bestimmt, auf der Basis eines Mikrocomputers, der eine I/O Schnittstelle, eine CPU, ein RAM, ein ROM und dergleichen aufweist, einen Betriebszustand des Motors 3 gemäß den Ausgaben der oben erwähnten Vielzahl von Sensoren 10–19, und berechnet das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD (die Regeleingabe) durch Ausführen eines adaptiven Luft/Kraftstoffverhältnisregelprozesses oder Kennfeldsuchprozesses, wie später beschrieben, gemäß einem zuvor in dem ROM gespeicherten Steuerprogramm und in dem RAM gespeicherten Daten. Ferner berechnet, wie später beschrieben wird, die ECU 2 die Endkraftstoffeinspritzmenge TOUT der Einspritzdüse 6 für jeden Zylinder auf der Basis des berechneten Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMD, und treibt die Einspritzdüse 6 unter Verwendung eines Treibersignals auf der Basis der berechneten Endkraftstoffeinspritzmenge TOUT an, um das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs zu regeln.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst die Steuer/Regelvorrichtung 1 einen ADSM Regler 20 zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMD sowie einem PRISM Regler 21. Insbesondere werden beide Regler 20, 21 durch die ECU 2 implementiert.
  • Im folgenden wird der ADSM Regler 20 (der ein Regeleingabeberechnungsmittel implementiert) beschrieben. Der ADSM Regler 20 berechnet das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD, um die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 auf den Sollwert Vop gemäß einem Regelalgorithmus einer adaptiven Vorhersage ΔΣ Modulationsregelung (nachfolgend als „ADSM" abgekürzt), später beschrieben, zu konvergieren. Der ADSM Regler 20 umfasst eine Zustandsvorhersage 22, einen Onboard-Identifizierer 23 und einen DSM Regler 24. Ein spezifisches Programm zur Ausführung des ADSM Prozesses wird später beschrieben.
  • Es wird zuerst der Zustandsvorhersager 22 beschrieben (der ein Vorhersagewertberechnungsmittel implementiert). Der Zustandsvorhersager 22 vorhersagt (berechnet) einen vorhergesagten Wert PREVO2 einer Ausgabeabweichung VO2 gemäß einem Vorhersagealgorithmus, wie später beschrieben. In dieser Ausführung sei angenommen, dass eine Regeleingabe zu einem geregelten Objekt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD eines Luft/Kraftstoffgemischs ist; die Ausgabe des geregelten Objekts der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 ist; und das geregelte Objekt ein System vom Ansaugsystem des Motors 3, einschließlich der Einspritzdüsen 6, bis zu dem O2 Sensor 15 stromab des ersten Katalysators 8a in einem den ersten Katalysator 8a enthaltenden Auspuffsystem ist. Dann wird ein Modell dieses geregelten Objekts erstrebt, wie durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt, als ein ARX Modell (ein autoregressives Modell mit exogener Eingabe), das ein Diskretzeit-Systemmodell ist. VO2(k) = a1·VO2(k-1) + a2·VO2(K-2) + b1·DKCMD(k-dt) (1)wobei VO2 eine Ausgabeabweichung repräsentiert, die eine Abweichung (Vout – Vop) zwischen der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 und dem vorgenannten Sollwert Vop ist; DKCMD eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung repräsentiert, die eine Abweichung (KCMD-LAFBASE) zwischen einem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD (=ϕop) und einem Referenzwert FLAFBASE ist; und der Buchstabe k repräsentiert die Ordnung der jeweiligen Daten in einem Abtastzyklus. Der Referenzwert FLAFBASE wird auf einen vorbestimmten Festwert gesetzt. Modellparameter a1, a2, b1 werden sequentiell durch den Onboard-Identifizierer 23 in einer nachfolgend beschriebenen Weise identifiziert.
  • dt in Gleichung (1) repräsentiert eine Vorhersagezeitdauer ab der Zeit, zu der ein auf das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD gesetztes Luft/Kraftstoffgemisch dem Ansaugsystem durch die Einspritzdüse 6 zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD in der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 wiederspiegelt, und wird durch die folgende Gleichung (2) definiert: dt = d + d' + dd (2)worin d eine Totzeit in dem Auspuffsystem vom LAF Sensor 14 zum O2 Sensor 15 definiert; d' eine Totzeit in einem Luft/Kraftstoffverhältniseinstellsystem von den Einspritzdüsen 6 bis zum LAF Sensor 14; und dd eine Phasenverzögerungszeit zwischen dem Auspuffsystem und dem Luft/Kraftstoffverhältniseinstellsystem (es sollte angemerkt werden, dass in einem Steuerungsprogramm für den adaptiven Luft/Kraftstoffverhältnisregelprozess, wie später beschrieben, die Phasenverzögerungszeit dd auf Null gesetzt wird (dd=0), um das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD zu berechnen, während zwischen dem ADSM Prozess und dem PRISM Prozess umgeschaltet wird).
  • Das Regelobjektmodell umfasst Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung VO2 und die Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung DKCMD, wie oben beschrieben, aus den nachfolgend angegebenen Grund. Es ist für ein Regelobjektmodell allgemein bekannt, dass die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells enger an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden kann, wenn eine Abweichung der Eingabe/Ausgabe zwischen dem geregelten Objekt und einem vorbestimmten Wert als eine Variable definiert wird, die die Eingabe/Ausgabe repräsentiert, als dann, wenn ein Absolutwert der Eingabe/Ausgabe als Variable definiert wird, weil dies die Modellparameter präziser identifizieren oder definieren kann. Wenn daher, wie dies in der Steuer/Regelvorrichtung 1 dieser Ausführung geschieht, das Regelobjektmodell aus Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung VO2 und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung DKCMD gebildet ist, kann die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells enger an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, im Vergleich zu dem Fall, wo Absolutwerte der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMD als Variablen gewählt werden, wodurch es möglich gemacht wird, den vorhergesagten Wert PREVO2 mit höherer Genauigkeit zu berechnen.
  • Der vorhergesagte Wert PREVO2 zeigt wiederum eine vohergesagte Ausgabeabweichung VO2(k+dt) nach Ablauf der Vorhersagezeitdauer dt ab der Zeit, zu der das auf das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD gesetzte Luft/Kraftstoffgemisch dem Ansaugsystem zugeführt worden ist. Wenn eine Gleichung zur Berechnung des vorhergesagten Werts PREVO2 auf der Basis der vorgenannten Gleichung (1) abgeleitet wird, wird die folgende Gleichung (3) definiert: PREVO2(k) ≒ VO2(k+dt) = a1·VO2(k+dt-1) + a2·VO2(k+dt-2) + b1·DKCMD(k) (3)
  • In dieser Gleichung (3) ist es notwendig, VO2(k+dt-1), VO2(k+dt-2) entsprechend künftigen Werten der Ausgabeabweichung VO2(k) zu berechnen, so dass die tatsächliche Programmierung der Gleichung (3) schwierig ist. Daher werden Matrices A, B unter Verwendung der Modellparameter a1, a2, b1 als die in 4 gezeigten Gleichungen (4), (5) definiert, und es wird eine Rekursionsformel der Gleichung (3) wiederholt dazu benutzt, die Gleichung (3) zu transformieren, um die in 4 gezeigte Gleichung (6) abzuleiten. Wenn die Gleichung (6) als Vorhersagealgorithmus verwendet wird, das heißt eine Gleichung zur Berechnung des vorhergesagten Werts PREVO2, wird der vorhergesagte Wert PREVO2 aus der Ausgabeabweichung VO2 und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung DKCMD berechnet.
  • Wenn dann eine LAF Ausgabeabweichung DKACT als Abweichung (KACT-FLAFBASE) zwischen der Ausgabe KACT (= ϕin) des LAF Sensors 14 und dem Referenzwert FLAFBASE definiert wird, erhält man eine Beziehung, die durch DKACT(k) = DKCMD(k-d') ausgedrückt wird. Die in 4 gezeigte Gleichung (7) erhält man durch Anbindung dieser Beziehung auf die Gleichung (6) in 4.
  • Das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD kann berechnet werden, während eine Ansprechverzögerung und Totzeit zwischen der Eingabe/Ausgabe des geregelten Objekts geeignet kompensiert wird, in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD unter Verwendung des vorhergesagten Werts PREVO2 berechnet wird, der durch die vorstehende Gleichung (6) oder (7) berechnet ist, wie später beschrieben wird. Insbesondere wenn die Gleichung (7) als der Vorhersagealgorithmus verwendet wird, wird der vorhergesagte Wert PREVO2 aus der LAF Ausgabeabweichung DKACT und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD berechnet, so dass der vorhergesagte Wert PREVO2 als ein Wert berechnet werden kann, der das Luft/Kraftstoffverhältnis der dem ersten Katalysator 8a momentan zugeführten Abgase wiederspiegelt, um hierdurch die Berechnungsgenauigkeit, das heißt die Vorhersagegenauigkeit weiter zu verbessern als dann, wenn die Gleichung (6) verwendet wird. Auch wenn d' kleiner als 1 betrachtet werden kann (d'≤1), wenn die Gleichung (7) verwendet wird, kann der vorhergesagte Wert PREVO2 nur aus der Ausgabeabweichung VO2 und der LAF Ausgabeabweichung DKACT berechnet werden, ohne die Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung DKCMD zu verwenden. Weil in dieser Ausführung der Motor 3 mit dem LAF Sensor 14 versehen ist, wird die Gleichung (7) als der Vorhersagealgorithmus verwendet.
  • Das durch die Gleichung (1) ausgedrückte Regelobjektmodell kann als ein Modell definiert werden, das die Ausgabeabweichung VO2 und die LAF Ausgabeabweichung DKACT als Variablen verwendet, in dem eine durch DKACT(k) = DKCMD(k-d') ausgedrückte Beziehung auf die Gleichung (1) angewendet werden.
  • Als nächstes wird der Onboard-Identifizierer 23 beschrieben (der ein Identifizierungsmittel, ein Indentifikationsfehlerberechnungsmittel, ein Filtermittel, ein Totzeitsetzmittel, ein Begrenzungsbereichsetzmittel, ein Wichtungsparametersetzmittel und ein Parameterbestimmungsmittel implementiert). Der Onboard-Identifizierer 23 identifiziert (berechnet) Modellparameter a1, a2, b1 in der vorgenannten Gleichung (1) gemäß einem unten beschriebenen sequentiellen Identifikationsalgorithmus. Insbesondere wird ein Vektor θ(k) für Modellparameter durch die in 5 gezeigten Gleichungen (8), (9) berechnet. In Gleichung (8) in 5 ist KP(k) ein Vektor für einen Verstärkungskoeffizienten, und ide_f(k) ist ein Identifikationsfehlerfilterwert. In der Gleichung (9) repräsentiert θ(k)T eine transponierte Matrix von θ(k), und a1'(k), a2'(k) und b1'(k) repräsentieren Modellparameter, bevor deren Bereich in einem später beschriebenen Begrenzungsprozess begrenzt wird. In der folgenden Beschreibung wird, sofern möglich, der Begriff „Vektor" weggelassen.
  • Ein Identifikationsfehlerfilterwert ide_f(k) in der Gleichung (8) wird abgeleitet, in dem ein in Gleichung (10) in 5 ausgedrückt gleitender Mittelwertfilterungsprozess auf den Identifikationsfehler ide(k) angewendet wird, der durch die in 5 gezeigten Gleichungen (11)–(13) berechnet wird. n in Gleichung (10) in 5 repräsentiert die Filterordnung (eine ganze Zahl gleich oder größer als eins) in dem gleitenden Mittelwertfilterungsprozess, und VO2HAT(k) in Gleichung (12) repräsentiert einen identifzierten Fehler der Ausgabeabweichung VO2.
  • Der Identifikationsfehlerfilterwert ide_f(k) wird aus dem nachfolgend genannten Grund verwendet. Insbesondere hat das geregelte Objekt in dieser Ausführung das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD als Regeleingabe, und die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 als Ausgabe. Das geregelte Objekt hat auch eine Tiefpassfrequenzcharakteristik. In einem solchen geregelten Objekt, das die Tiefpassfrequenzcharakteristik hat, werden Modellparameter identifiziert, während die Hochfrequenzcharakteristik des geregelten Objekts, auf Grund einer Frequenzwichtungscharakteristik des Identifikationsalgorithmus des Onboard-Identifizierers 23 hervorgehoben, insbesondere einen Algorithmus der gewichteten kleinsten Quadrate, wie später beschrieben wird, so dass das Regelobjektmodell tendenziell eine geringere Verstärkungscharakteristik hat als die tatsächliche Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts.
  • Im Ergebnis kann dann, wenn der ADSM Prozess oder der PRISM Prozess durch die Regelvorrichtung 1 ausgeführt wird, das Regelsystem divergieren und daher instabil werden, und zwar wegen einer zu hohen Verstärkung, die möglicherweise aus dem Prozess resultiert.
  • Daher korrigiert in dieser Ausführung die Steuer/Regelvorrichtung 1 den Algorithmus der gewichteten kleinsten Quadrate in geeigneter Weise nach der Frequenzwichtungscharakteristik, und verwendet den Identifikationsfehlerfilterwert ide_f(k), der mit dem gleitenden Mittelwertfilterungsprozess für den Identifikationsfehler ide_(k) angewendet wird, und setzt auch die Filterordnung n des gleitenden Mittelwertfilterungsprozesses gemäß einem Abgasvolumen AB_SV, um die Verstärkungscharakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts anzupassen, was später beschrieben wird.
  • Ferner wird der Vektor KP(k) für den Verstärkungskoeffizienten in Gleichung (8) in 5 durch die Gleichung (14) in 5 berechnet. P(k) in Gleichung (14) ist eine Quadratmatrix dritter Ordnung, wie durch Gleichung (15) in 5 definiert.
  • In dem oben beschriebenen Identifikationsalgorithmus wird einer der folgenden vier Identifikationsalgorithmen durch Setzen von Wichtungsparametern λ1, λ2 in der Gleichung (15) ausgewählt:
    λ1 = 1, λ2 = 0: Algorithmus mit fester Verstärkung;
    λ1 = 1, λ2 = 1: Algorithmus der kleinsten Quadrate;
    λ1 = 1, λ2 = λ: Algorithmus mit allmählich reduzierter Verstärkung; und
    λ1 = λ, λ2 = 1: Algorithmus der gewichteten kleinsten Quadrate.
    wobei λ ein vorbestimmter Wert ist, der in einem Bereich von 0<λ<1 gesetzt ist.
  • Diese Ausführung verwendet den Algorithmus der gewichteten kleinsten Quadrate aus den vier Identifikationsalgorithmen. Dies ist so, weil der Algorithmus der gewichteten kleinsten Quadrate eine Identifikationsgenauigkeit und eine Rate, mit der ein Modellparameter auf einem Optimalwert konvergiert, geeignet setzen kann, in dem er den Wichtungsparameter λ1 gemäß einem Betriebszustand des Motors 3 setzt, insbesondere, das Abgasvolumen AB_SV. Wenn zum Beispiel der Motor 3 im Betrieb leicht belastet ist, kann eine hohe Identifikationsgenauigkeit sichergestellt werden, in dem der Wichtungscharakter λ1 auf einen Wert nahe 1, gemäß diesem Betriebszustand, gesetzt wird, das heißt in den Algorithmus in der Nähe des Algorithmus der kleinsten Quadrate gesetzt wird. Wenn andererseits der Motor 3 im Betrieb hoch belastet ist, kann der Modellparameter rasch auf einen Optimalwert konvergiert werden, in dem der Wichtungsparameter λ1 auf einen Wert gesetzt wird, der kleiner ist als jener während des Niederlastbetriebs. In dem der Wichtungsparameter λ1 gemäß dem Abgasvolumen AB_SV in der vorstehenden Weise gesetzt wird, ist es möglich, die Identifikationsgenauigkeit und die Rate, mit der der Modellparameter auf einem Optimalwert konvergiert, geeignet zu setzen, um hierdurch die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Wenn die vorgenannte Beziehung, DKACT(k) = DKCMD(k-d') auf den durch die Gleichungen (8)–(15) ausgedrückten Identifikationsalgorithmus angewendet wird, erhält man einen Identifikationsalgorithmus, wie er durch die in 6 gezeigten Gleichungen (16)–(23) ausgedrückt ist. Da in dieser Ausführung der Motor 3 mit dem LAF Sensor 14 versehen wird, werden diese Gleichungen (16)–(23) angewendet. Wenn diese Gleichungen (16)–(23) angewendet werden, kann der Modellparameter als ein Wert identifiziert werden, der, aus dem oben genannten Grund, das Luft/Kraftstoffverhältnis der dem ersten Katalysator 8a tatsächlich zugeführten Abgase auf einen höheren Grad wiederspiegelt, und dementsprechend kann der Modellparameter mit einer höheren Genauigkeit identifiziert werden als dann, wenn der Identifikationsalgorithmus verwendet wird, der durch die Gleichungen (8)–(15) ausgedrückt wird.
  • Auch wendet der Onboard-Identifizierer 23 den später beschriebenen Begrenzungsprozess auf die Modellparameter a1'(k), a2'(k), b1'(k) an, die durch den vorstehenden Identifikationsalgorithmus berechnet sind, um die Modellparameter a1(k), a2(k), b1(k) zu berechnen. Ferner berechnet der vorgenannte Zustandsvorhersager 22 den vorhergesagten Wert PREVO2 auf der Basis der Modellparameter a1(k), a2(k), b1(k), nach dem deren Bereich in dem Begrenzungsprozess begrenzt worden ist.
  • Als nächstes wird der DSM Regler 24 beschrieben. Der DSM Regler 24 erzeugt (berechnet) die Regeleingabe ϕop(k) (= Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD) gemäß einem mit dem ΔΣ Modulationsalgorithmus versehenen Regelalgorithmus auf der Basis des vom Zustandsvorhersager 22 berechneten vorhergesagten Wert PREVO2, und gibt die berechnete Regeleingabe ϕop(k) in das geregelte Objekt ein, um die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15, als die Ausgabe des geregelten Objekts, derart zu regeln, dass sie auf den Sollwert Vop konvergiert.
  • Zuerst wird ein allgemeiner ΔΣ Modulationsalgorithmus in Bezug auf 7 beschrieben. 7 stellt die Konfiguration eines Regelsystems dar, das ein geregeltes Objekt 27 mit einem Controller 26 regelt, auf den der ΔΣ Modulationsalgorithmus angewendet wird. Wie dargestellt, erzeugt der Regler 26 ein Subtrahierer 26a ein Abweichungssignal δ(k) als Abweichung zwischen einem Referenzsignal r(k) und einem DSM Signal u(k-1), verzögert durch ein Verzögerungselement 26b. Als nächstes erzeugt ein Integrator 26c einen integrierten Abweichungswert σd(k) als ein Signal, das die Summe des Abweichungssignals δ(k) und eines integrierten Abweichungswerts σd(k-1), verzögert durch ein Verzögerungselement 26d, angibt. Als nächstes erzeugt ein Quantifizierer 26e (Vorzeichenfunktion) ein DSM Signal u(k) als Vorzeichen des integrierten Abweichungswerts σd(k). Demzufolge wird das so erzeugte DSM Signal u(k) in das geregelte Objekt 27 eingegeben, das in Antwort darauf ein Ausgangssignal y(k) liefert.
  • Der vorstehende ΔΣ Modulationsalgorithmus wird durch die folgenden Gleichungen (24)–(26) ausgedrückt: δ(k) = r(k) – u(k-1) (24) σd(k) = σd(k-1) + δ(k) (25) u(k) = sgn(σd(k)) (26)wobei der Wert der Vorzeichenfunktion (sgn(σd(k)) 1 einnimmt (sgn(σd(k)) =1), wenn σd(k)≥0, und –1 (sgn(σd(k))=–1), wenn σd(k)<0 ((sgn(σd(k)) kann auf Null gesetzt werden (sgn(σd(k))=0), wenn σd(k)=0).
  • 8 zeigt das Ergebnis einer Regelungssimulation, die für das vorstehende Regelsystem durchgeführt wird. Wenn wie gezeigt, das sinusförmige Referenzsignal r(k) in das Regelsystem eingegeben wird, wird das DSM Signal u(k) als Rechteckwellensignal erzeugt und in das geregelte Objekt 27 eingegeben, das in Antwort darauf das Ausgangssignal y(k) ausgibt, das eine andere Amplitude wie das Referenzsignal r(k) aber die gleiche Frequenz hat, und hat allgemein eine ähnliche Wellenform, obwohl Rauschen enthalten ist. Wie beschrieben, ist der ΔΣ Modulationsalgorithmus dadurch gekennzeichnet, dass das DSM Signal u(k) erzeugt werden kann, wenn das geregelte Objekt 27 mit dem aus dem Referenzsignal r(k) erzeugten DSM Signal u(k) gespeist wird, derart, dass das geregelte Objekt 27 die Ausgabe y(k) erzeugt, die eine andere Amplitude als das Referenzsignal r(k) aber die gleiche Frequenz hat, und einen allgemein ähnlichen Wellenverlauf wie das Referenzsignal r(k) hat. In anderen Worten, der ΔΣ Modulationsalgorithmus ist dadurch gekennzeichnet, dass das DSM Signal u(k) derart erzeugt (berechnet) werden kann, dass das Referenzsignal r(k) in der tatsächlichen Ausgabe y(k) des geregelten Objekts 27 reproduziert wird.
  • Der DSM Regler 27 nutzt den Vorteil dieser Charakteristik des ΔΣ Modulationsalgorithmus, um die Regeleingabe ϕop(k) zu berechnen, um die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 auf den Sollwert Vop zu konvergieren, wenn bei Beschreibung der Prinzipien der Berechnung, wenn zum Beispiel die Ausgabeabweichung VO2 in Bezug auf den Wert von Null fluktuiert, wie in 9 mit der Einpunktkettenlinie angegeben (das heißt, die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 fluktuiert in Bezug auf den Sollwert Vop), könnte die Regeleingabe ϕop(k) so erzeugt werden, dass sie eine Ausgabeabweichung VO2* erzeugt, die einen gegenläufigen Phasenwellenverlauf hat, um die Ausgabeabweichung VO2 aufzuheben, wie in 9 mit einer unterbrochenen Linie angegeben, um die Ausgabeabweichung VO2 auf Null zu konvergieren (das heißt, die Ausgabe Vout auf den Sollwert Vop zu konvergieren).
  • Jedoch zeigt, wie oben beschrieben, das geregelte Objekt in dieser Ausführung eine Zeitverzögerung gleich der Vorhersagezeitdauer dt ab der Zeit, zu der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD das geregelte Objekt als der Regeleingabe ϕop(k) eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich dies in der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 wiederspiegelt. Daher ist eine Ausgabeabweichung VO2#, die man erhält, wenn die Regeleingabe ϕop(k) auf der Basis der gegenwärtigen Ausgabeabweichung VO2 berechnet wird, von der Ausgabeabweichung VO2* verzögert, wie in 9 mit einer durchgehenden Linie angegeben, um hierdurch einen Versatz in der Steuerzeitgebung hervorzuholen. Um diesen Versatz der Steuerzeitgebung zu kompensieren, verwendet der DSM Regler 24 in dem ADSM Regler 20 gemäß dieser Ausführung den vorhergesagten Wert PREVO2 der Ausgabeabweichung VO2, um die Regeleingabe ϕop(k) zu erzeugen, als ein Signal, das eine Ausgabeabweichung erzeugt (eine Ausgabeabweichung, die ähnlich der Ausgabeabweichung VO2* im gegenläufigen Phasenwellenverlauf ist), die die gegenwärtige Ausgabeabweichung VO2 aufhebt, ohne einen Versatz in der Steuerzeitgebung hervorzurufen.
  • Insbesondere erzeugt, wie in 10 dargestellt, ein invertierender Verstärker 24a in dem DSM Regler 24 das Referenzsignal r(k), in dem er den Wert von –1, eine Verstärkung Gd für das Referenzsignal und den vorhergesagten Wert PREVO2(k) multipliziert. Als nächstes erzeugt ein Subtrahierer 24b das Abweichungssignal δ(k) als Abweichung zwischen dem Referenzsignal r(k) und dem DSM Signal u''(k-1), das durch ein Verzögerungselement 24c verzögert ist.
  • Als nächstes erzeugt der Integrator 24d den integrierten Abweichungswert σd(k) als die Summe des Abweichungssignals δ(k) und eines integrierten Abweichungswerts σd(k-1), der durch ein Verzögerungselement 24e verzögert ist. Dann erzeugt ein Quantifizierer 24f (Vorzeichenfunktion) ein DSM Signal u''(k) als Vorzeichen des integrierten Abweichungswerts σd(k). Als nächstes erzeugt ein Verstärker 24g ein verstärktes DSM Signal u(k) durch Verstärken des DSM Signals u''(k) mit einer vorbestimmten Verstärkung Fd. Schließlich addiert ein Addierer 24h das verstärkte DSM Signal u(k) zu einem vorbestimmten Referenzwert FLAFBASE, um die Regeleingabe ϕop(k) zu erzeugen.
  • Der oben beschriebene Regelalgorithmus des DSM Reglers 24 wird durch die folgenden Gleichungen (27)–(32) ausgedrückt: r(k) = –1·Gd·PREVO2(k) (27) δ(k) = r(k) – u''(k-1) (28) σd(k) = σd(k-1) + δ(k) (29) u''(k) = sgn(σd(k)) (30) u(k) = Fd·u''(k) (31) ϕop(k) = FLAFBASE + u(k) (32)wobei Gd, Fd Verstärkungsfaktoren repräsentieren. Der Wert der Vorzeichenfunktion sgn(σd(k)) nimmt 1 ein (sgn(σd(k))=1), wenn σd(k)≥0, und –1 (sgn(σd(k))=–1), wenn σd(k)<0 ((sgn(σd(k)) kann auf Null gesetzt werden (sgn(σd(k))=0), wenn σd(k)=0).
  • Der DSM Regler 24 berechnet die Regeleingabe ϕop(k) als einen Wert, der die Ausgabeabweichung VO2* erzeugt, die die Ausgabeabweichung VO2 aufhebt, ohne einen Versatz in der Steuerzeitgebung hervorzurufen, wie oben beschrieben. In anderen Worten, der DSM Regler 24 berechnet die Regeleingabe ϕop(k) als einen Wert, der die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 auf den Sollwert Vop konvergieren kann. Da auch der DSM Regler 24 die Regeleingabe ϕop(k) berechnet, in dem er das verstärkte DSM Signal u(k) zu dem vorbestimmten Referenzwert FLAFBASE addiert, invertiert nicht nur die resultierende Regeleingabe ϕop(k) um den Wert von Null herum in der positiven und negativen Richtung, sondern erhöht sich und verringert sich auch wiederholt und dem Referenzwert FLAFBASE herum. Dies kann den Freiheitsgrad der Regelung erhöhen, im Vergleich zum allgemeinen ΣΔ Modulationsalgorithmus.
  • Als nächstes wird der vorgenannte PRISM Regler 21 wieder in Bezug auf 3 beschrieben. Der PRISM Regler 21 beruht auf einen Regelalgorithmus für einen Onboard-Identifikations-Gleitmodusregelprozess (nachfolgend den „PRISM Prozess" genannt) wie später beschrieben, um das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD zum Konvergieren der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 auf den Sollwert Vop zu berechnen. Der PRISM Regler 21 umfasst einen Zustandsvorhersager 22, den Onboard-Identifizierer 23 und den Gleitmodusregler (nachfolgend auch „SLD Regler" genannt) 25. Ein spezifisches Programm zur Ausführung des PRISM Prozesses wird später beschrieben.
  • Da der Zustandsvorhersager 22 und der Onboard-Identifizierer 23 in dem PRISM Regler 21 beschrieben worden sind, konzentriert sich die folgende Beschreibung auf den SLD Regler 25. Der SLD Regler 25 führt die Gleitmodusregelung auf der Basis des Gleitmodusregelalgorithmus durch. Im folgenden wird ein allgemeiner Gleitmodusregelalgorithmus beschrieben. Da der Gleitmodusregelalgorithmus das durch die Gleichung (1) ausgedrückte vorgenannte Diskretzeit-Systemmodell als Regelobjektmodell verwendet, wird eine Umschaltfunktion σ als lineare Funktion von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung VO2 gesetzt, wie durch die folgende Gleichung (33) ausgedrückt: σ(k) = S1·VO2(k) + S2·VO2(k-1) (33)wobei S1, S2 vorbestimmte Koeffizienten sind, die so gesetzt sind, dass sie einen durch –1 <(S2/S1)<1 ausgedrückten Beziehungen genügen.
  • Allgemein bildet in dem Gleitmodusregelalgorithmus dann, wenn die Umschaltfunktion σ aus zwei Zustandsvariablen aufgebaut ist (Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung VO2 in dieser Ausführung), ein durch die zwei Zustandsvariablen definierter Phasenraum einen zweidimensionalen Phasenraum, in dem die zwei Zustandsvariablen durch die vertikale Achse bzw. die horizontale Achse ausgedrückt sind, so dass eine Kombination von Werten der zwei Zustandsvariablen, die σ=0 genügt, auf einer „Umschaltlinie" genannten Linie liegt. Daher können die beiden Zustandsvariablen zu einer Gleichgewichtsposition konvergiert (verschoben) werden, an der die Zustandsvariablen den Wert von Null einnehmen, in dem eine Regeleingabe zu einem geregelten Objekt geeignet bestimmt wird, derart, dass eine Kombination der zwei Zustandsvariablen auf die Schaltlinie konvergiert (auf dieser liegt). Ferner kann der Gleitmodusregelalgorithmus die dynamische Charakteristik spezifizieren, insbesondere das Konvergenzverhalten und die Konversionsrate der Zustandsvariable, in dem diese Umschaltfunktion σ gesetzt wird. Wenn zum Beispiel, wie in dieser Ausführung, die Umschaltfunktion σ aus zwei Zustandsvariablen aufgebaut wird, konvergieren die Zustandsvariablen langsam, wenn die Steigung der Schaltlinie näher an eins gebracht wird, und schneller, wenn sie näher an Null gebracht wird.
  • In dieser Ausführung ist, wie in der vorgenannten Gleichung (33) gezeigt, die Umschaltfunktion σ aus zwei Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung VO2 aufgebaut, das heißt einem gegenwärtigen Wert VO2(k) und dem vorangehenden Wert VO2(k-1) der Ausgabeabweichung VO2, so dass die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt, das heißt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD, derart gesetzt werden kann, dass eine Kombination von diesem gegenwärtigen Wert VO2(k) und dem vorangehenden Wert VO2(k-1) der Ausgabeabweichung VO2(k) auf die Umschaltlinie konvergiert wird. Insbesondere sei angenommen, dass die Summe eines Regelbetrags Usl(k) und des Referenzwerts FLAFBASE gleich dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD ist, wobei der Regelbetrag Usl(k) zum Konvergieren der Kombination des gegenwärtigen Werts VO2(k) und des vorangehenden Werts VO2(k-1) auf die Umschaltlinie als eine Gesamtsumme einer äquivalenten Regeleingabe Ueq(k), einer Reaching-Vorschrifteingabe Urch(k) und einer adaptiven Vorschrifteingabe Uadp(k), wie der in 11 gezeigten Gleichung (34), gemäß einem adaptiven Gleitmodusalgorithmus gesetzt ist.
  • Die äquivalente Regeleingabe Ueq(k) ist vorgesehen, um die Kombination des gegenwärtigen Werts VO2(k) und des vorangehenden Werts VO2(k-1) der Ausgabeabweichung VO2 auf der Umschaltlinie zu begrenzen, und ist insbesondere so definiert, wie in der in 11 gezeigten Gleichung (35). Die Reaching-Vorschrifteingabe Urch(k) ist vorgesehen, um die Kombination des gegenwärtigen Werts VO2(k) und des vorangehenden Werts VO2(k-1) der Ausgabeabweichung VO2 auf die Umschaltlinie zu konvergieren, wenn sie auf Grund einer Störung, eines Modellbildungsfehlers oder dergleichen von der Umschaltlinie abweicht, und ist insbesondere so definiert, wie in der in 11 gezeigten Gleichung (36). In Gleichung (36) repräsentiert F eine Verstärkung.
  • Die adaptive Vorschrifteingabe Uadp(k) ist vorgesehen, um die Kombination des gegenwärtigen Werts VO2(k) und des vorangehenden Werts VO2(k-1) der Ausgabeabweichung VO2 sicher auf eine Umschalthyperebene zu konvergieren, während der Einfluss einer Dauerzustandsabweichung des geregelten Objekts, eines Modellbildungsfehlers und einer Störung verhindert wird, und ist insbesondere so definiert, wie in der in 11 gezeigten Gleichung (37). In der Gleichung (37) repräsentiert G eine Verstärkung und ΔT eine Regelperiode.
  • Wie oben beschrieben, verwendet der SLD Regler 25 in dem PRISM Regler 21 gemäß dieser Ausführung den vorhergesagten Wert PREVO2 anstatt der Ausgabeabweichung VO2, so dass der durch die Gleichungen (33)–(37) ausgedrückte Algorithmen in die in 12 gezeigten Gleichungen (38)–(42) umgeschrieben wird, zur Verwendung bei der Regelung durch Anwendung einer Beziehung, ausgedrückt durch PREVO2(k) = VO2(k+dt). σPRE in der Gleichung (38) repräsentiert den Wert der Umschaltfunktion, wenn der vorhergesagte Wert PREVO2 verwendet wird (nachfolgend die „Vorhersageumschaltfunktion" genannt). In anderen Worten, der SLD Regler 25 berechnet das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD, in dem er den Regelbetrag Usl(k), den gemäß dem vorstehenden Algorithmus berechnet ist, zu dem Referenzwert FLAFBASE addiert.
  • Im folgenden wird der Prozess zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge, ausgeführt mit der ECU 2, in Bezug auf 13 beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist das den gegenwärtigen Wert angebende Symbol (k) bei Bedarf weggelassen. 13 stellt eine Hauptroutine dieses Steuerungsprozesses dar, der synchron mit einem eingegebenen OT Signal als Interrupt ausgeführt wird. In diesem Prozess verwendet die ECU 2 das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD, das gemäß dem adaptiven Luft/Kraftstoffverhältnisregelprozess oder einem Kennfeldsuchprozess, wie später beschrieben, berechnet ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge TOUT für jeden Zylinder zu berechnen.
  • Zuerst liest in Schritt 1 (in der Fig. als „S1" abgekürzt. Das gleiche gilt für die nachfolgenden Figuren), die ECU 2 der Ausgabe der Vielzahl der vorgenannten Sensoren 10–19 und speichert die gelesenen Daten in dem RAM.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 2 weiter, wo die ECU 2 eine Basiskraftstoffeinspritzmenge Tim berechnet. In diesem Prozess berechnet die ECU 2 die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tim durch Absuchen eines nichtgezeigten Kennfeldes gemäß der Motordrehzahl NE und dem absoluten Ansaugrohrinnendruck PBA.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 3 weiter, wo die ECU 2 einen Gesamtkorrekturkoeffizienten KTOTAL berechnet. Zum Berechnen des Gesamtkorrekturkoeffizienten KTOTAL berechnet die ECU 2 eine Vielzahl von Korrekturkoeffizienten durch Absuchen einer Vielzahl von Tabellen und Kennfeldern gemäß einer Vielzahl von Betriebsparametern (zum Beispiel der Ansauglufttemperatur TA, dem Atmosphärendruck PA, der Motorwassertemperatur TW, der Akzeleratoröffnung AP und dergleichen), und multipliziert diese Korrekturkoeffizienten miteinander.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 4 weiter, wo die ECU 2 ein adaptives Regelflag F_PRISMON setzt. Obwohl Details dieses Prozesses in der Fig. nicht gezeigt sind, insbesondere wenn die folgenden Bedingungen (a)–(f) vollständig erfüllt sind, setzt die ECU 2 das adaptive Regelflag F_PRISMON auf „1", zur Bestimmung, dass die Bedingungen erfüllt ist, zur Verwendung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMD, das in dem adaptiven Luft/Kraftstoffverhältnisregelprozess berechnet ist. Wenn andererseits eine der Bedingungen (a)–(f) nicht erfüllt ist, setzt die ECU 2 das adaptive Regelflag F_RISMON auf „0".
    • (a) Der LAF Sensor 14 und der O2 Sensor 15 sind beide aktiviert;
    • (b) der Motor 3 ist nicht im Magerverbrennungsbetrieb;
    • (c) das Drosselventil 5 ist nicht vollständig geöffnet;
    • (d) die Zündzeit wird nicht auf spät gesteuert;
    • (e) der Motor 3 ist nicht im Kraftstoffsperrbetrieb; und
    • (f) die Motordrehzahl NE und der absolute Ansaugrohrinnenrohrdruck PBA liegen beide innerhalb ihrer jeweiligen vorbestimmten Bereiche.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 5 weiter, wo bestimmt wird, ob das in Schritt 4 gesetzte adaptive Regelflag F_PRISMON „1" ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 5 JA ist, geht die Routine zu Schritt 6 weiter, wo die ECU 2 das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD auf das adaptive Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD setzt, das durch den später beschriebenen adaptiven Luft/Kraftstoffverhältnisregelprozess berechnet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 5 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 7 weiter, wo die ECU 2 das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD auf einen Kennfeldwert KCMDMAP setzt. Der Kennfeldwert KCMDMAP wird durch Absuchen eines nichtgezeigten Kennfelds gemäß der Motordrehzahl NE und dem absoluten Ansaugrohrinnendruck PBA gesetzt.
  • In Schritt 8, der sich an die vorstehenden Schritte 6 oder 7 anschließt, berechnet die ECU 2 einen Beobachter-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten #nKLAF für jeden Zylinder. Der Beobachter-Rückkopplungskorrekturkoeffizient #nKLAF ist vorgesehen, um Veränderungen im Ist-Luft/Kraftstoffverhältnis für jeden Zylinder zu korrigieren. Insbesondere berechnet die ECU 2 den Beobachter-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten #nKLAF auf der Basis einer PID Regelung gemäß einem Ist-Luft/Kraftstoffverhältnis, das durch einen Beobachter für jeden Zylinder aus der Ausgabe KACT des LAF Sensors 14 geschätzt wird. Das Symbol #n in dem Beobachter-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten #nKLAF repräsentiert die Zylinderzahl #1–#4. Das gleiche gilt auch für eine erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge #nTCYL und eine End-Kraftstoffeinspritzmenge #nTOUT, wie später beschrieben wird.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 9 weiter, wo die ECU 2 einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KFB berechnet. Insbesondere berechnet die ECU 2 den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KFB folgendermaßen. Die ECU 2 berechnet einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KLAF auf der Basis einer PID Regelung gemäß einer Abweichung der Ausgabe KACT des LAF Sensors 14 von dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD. Auch berechnet die ECU 2 einen Rückkopplungskorrekturkoeffizient KSTR durch Berechnen des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KSTR durch einen nichtgezeigten adaptiven Regler vom selbstabstimmenden Reglertyp, und Dividieren des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KSTR durch das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD. Dann setzt die ECU 2 einen dieser zwei Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KLAF und Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KSTR als den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KFB gemäß einem Betriebszustand des Motors 3.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 10 weiter, worin die ECU 2 ein korrigiertes Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDM setzt. Dieses korrigierte Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDM ist vorgesehen, um eine Änderung im Füllungsgrad auf Grund einer Änderung im Luft/Kraftstoffverhältnis A/F zu kompensieren. Die ECU 2 berechnet das korrigierte Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDM durch Absuchen einer nichtgezeigten Tabelle gemäß dem in Schritt 6 oder 7 berechneten Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 11 weiter, wo die ECU 2 die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge durch #nTCYL für jeden Zylinder gemäß der folgenden Gleichung (43) unter Verwendung der Basiskraftstoffeinspritzmenge Tim, des Gesamtkorrekturkoeffizienten KTOTAL, des Beobachter-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten #nKLAF, des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KFB und des korrigierten Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMDM berechnet, die wie oben beschrieben berechnet worden sind. #nTCYL = Tim·KTOTAL·KCMDM·KFB·#nKLAF (43)
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 12 weiter, wo die ECU 2 die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge #nTCYL auf Anhaftung korrigiert, um die End-Kraftstoffeinspritzmenge #nTOUT zu berechnen. Insbesondere berechnet die ECU 2 diese End-Kraftstoffeinspritzmenge #nTOUT durch Berechnung des Anteils des von der Einspritzdüse 6 eingespritzten Kraftstoffs, der an der Innenwandung der Brennkammer im gegenwärtigen Verbrennungszyklus anhaftet, gemäß einem Betriebszustand des Motors 3 und durch Korrigieren der erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge #nTCYL auf der Basis des so berechneten Anteils.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 13 weiter, wo die ECU 2 ein Treibersignal auf der Basis der in der vorstehenden Weise berechneten End-Kraftstoffeinspritzmenge #nTOUT an die Einspritzdüse 6 eines entsprechenden Zylinders ausgibt, wonach dieser Prozess endet.
  • Als nächstes wird der adaptive Luft/Kraftstoffverhältnisregelprozess, der den ADSM Prozess und den PRISM Prozess enthält, in Bezug auf die 14 und 15 beschrieben, die Routinen zur Ausführung des ADSM bzw. PRISM Prozesses darstellen. Dieser Prozess wird mit einer vorbestimmten Periode (zum Beispiel alle 10 ms) ausgeführt. Auch berechnet in diesem Prozess die ECU 2 das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD gemäß einem Betriebszustand des Motors 3 durch den ADSM Prozess, PRISM Prozess oder einen Prozess zum Setzen eines Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD auf einen vorbestimmten Wert SLDHOLD.
  • Zuerst führt in diesem Prozess die ECU 2 in Schritt 20 einen Nach-F/C Bestimmungsprozess aus. Obwohl in der Figur nicht im Detail gezeigt, setzt während eines Kraftstoffsperrbetriebs, die ECU 2 ein F/C Nach-Bestimmungsflag F_AFC auf „1", um anzuzeigen, dass der Motor 3 in einem Kraftstoffsperrbetrieb ist. Wenn nach dem Ende des Kraftstoffsperrbetriebs eine vorbestimmte Zeit X_TM_TM_AFC abgelaufen ist, setzt die ECU 2 das Nach-F/C-Bestimmungsflag F_AFC auf „0", um die Situation anzuzeigen.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 21 weiter, wo die ECU 2 einen Start-Bestimmungsprozess auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit VP durchführt, zur Bestimmung, ob das mit dem Motor 3 ausgestattete Fahrzeug losgefahren ist oder nicht. Wie in 16 dargestellt, die eine Routine zur Ausführung des Start-Bestimmungsprozesses zeigt, wird zuerst in Schritt 49 bestimmt, ob ein Leerlaufbetriebsflag F_IDLE „1" ist oder nicht. Das Leerlaufbetriebsflag F_IDLE wird während eines Leerlaufsbetrieb auf „1" gesetzt, und anderenfalls auf „0".
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 49 JA ist, was den Leerlaufbetrieb anzeigt, geht die Routine zu Schritt 50 weiter, wo bestimmt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VP niedriger als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VSTART (zum Beispiel 1 km/h) ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 50 JA ist, was anzeigt, dass das Fahrzeug gestoppt ist, geht die Routine zu Schritt 51 weiter, wo die ECU 2 einen Zeitwert TMVOTVST eines ersten Anfahrbestimmungstimers vom Herunterzähltyp auf einen ersten vorbestimmten Wert TVOTVST (zum Beispiel 3 msek) setzt.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 52 weiter, wo die ECU 2 einen Timerwert TMVST eines zweiten Anfahrbestimmungstimers vom Herunterzähltyp auf eine zweite vorbestimmte Zeit TVST (zum Beispiel 500 ms) setzt, die länger ist als die erste vorbestimmte Zeit TVOTVST. Dann setzt, in den Schritten 53, 54, die ECU 2 ein erstes und ein zweites Anfahrflag F_VOTVST, F_VST auf „0", wonach dieser Prozess endet.
  • Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis in Schritt 49 oder 50 NEIN ist, das heißt, wenn das Fahrzeug nicht im Leerlaufbetrieb ist oder wenn das Fahrzeug losgefahren ist, geht die Routine zu Schritt 55 weiter, wo bestimmt wird, ob der Timerwert TMVOTVST des ersten Anfahrbestimmungstimers größer als Null ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 55 JA ist, was anzeigt, dass die erste vorbestimmte Zeit TVOVST nach dem Ende des Leerlaufbetriebs oder nach dem Anfahren des Fahrzeugs nicht abgelaufen ist, geht die Routine zu Schritt 56 weiter, wo die ECU 2 das erste Anfahrflag F_VOTVST auf „1" setzt, um anzuzeigen, dass sich das Fahrzeug nun im ersten Anfahrmodus befindet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 55 NEIN ist, was anzeigt, dass nach dem Ende des Leerlaufbetriebs oder nach dem Losfahren des Fahrzeugs die erste vorbestimmte Zeit TVOTVST abgelaufen ist, geht die Routine zu Schritt 57 weiter, wo die ECU 2 das erste Anfahrflag F_VOTVST auf „0" setzt, um anzuzeigen, dass der erste Anfahrmodus beendet worden ist.
  • In Schritt 58, der sich an Schritt 56 oder 57 anschließt, wird bestimmt, ob der Timerwert TMVST des zweiten Anfahrbestimmungstimers größer als Null ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 58 JA ist, das heißt wenn nach dem Ende des Leerlaufbetriebs oder nach dem Anfahren des Fahrzeugs die zweite vorbestimmte Zeit TVST nicht abgelaufen ist, geht die Routine zu Schritt 59 weiter, wo die ECU 2 das zweite Anfahrflag F_VST auf „1" setzt, was anzeigt, dass sich das Fahrzeug nun in dem zweiten Anfahrmodus befindet, wonach dieser Prozess endet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 54 NEIN ist, das heißt, wenn die zweite vorbestimmte Zeit TVST nach dem Ende des Leerlaufbetriebs oder nach dem Losfahren des Fahrzeugs abgelaufen ist, führt die ECU 2 den vorgenannten Schritt 54 aus, unter der Berücksichtigung, dass der zweite Anfahrmodus beendet worden ist, wonach dieser Prozess endet.
  • Zurück zu 14. In Schritt 22, der sich an Schritt 21 anschließt, führt die ECU 2 einen Prozess zum Setzen von Zustandsvariablen durch. Obwohl nicht gezeigt, verschiebt in diesem Prozess die ECU 2 jeweils das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD, die Ausgabe KACT des LAF Sensors 14 und die Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung VO2, die in dem RAM gespeichert sind, um einen Abtastzyklus in die Vergangenheit. Dann berechnet die ECU 2 gegenwärtige Werte von KCMD, KACT und VO2 auf der Basis der letzten Werte von KCMD, KACT und der Zeitseriendaten von VO2, dem Referenzwert FLAFBASE und einem adaptiven Korrekturterm FLFADP, wie später beschrieben.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 23 weiter, wo bestimmt wird, ob der PRISM/ADSM Prozess ausgeführt werden sollte oder nicht. Dieser Prozess bestimmt, ob die Bedingung zur Ausführung des PRISM Prozesses oder ADSM Prozesses erfüllt ist oder nicht. Insbesondere wird der Prozess entlang einem in 17 dargestellten Flussdiagramm ausgeführt.
  • Insbesondere, wenn in den Schritten 60–63 in 17 die folgenden Bedingungen (g)–(j) vollständig erfüllt sind, setzt die ECU 2 in Schritt 64 ein PRISM/ADSM Ausführungsflag F_PRISMCAL auf „1", um anzuzeigen, dass sich das Fahrzeug in einem Betriebszustand befindet, in dem der PRISM Prozess oder ADSM Prozess ausgeführt werden soll, wonach dieser Prozess endet. Wenn andererseits einer der Bedingungen (g)–(j) nicht erfüllt wird, setzt die ECU 2 in Schritt 65 das PRISM/ADSM Ausführungsflag F_PRISMCAL auf „0", um anzuzeigen, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Betriebszustand befindet, in dem der PRISM Prozess oder ADSM Prozess ausgeführt werden soll, wonach dieser Prozess endet.
    • (g) Der O2 Sensor 15 ist aktiviert;
    • (h) der LAF Sensor 14 ist aktiviert;
    • (i) der Motor 3 ist nicht in einem Magerverbrennungsbetrieb; und
    • (j) die Zündzeit wird nicht auf spät gesteuert.
  • Zurück zu 14, führt in Schritt 24, der sich an Schritt 23 anschließt, die ECU 2 einen Prozess aus, um zu bestimmen, ob der Identifizierer 23 dem Betrieb ausführen sollte oder nicht. Die ECU 2 bestimmt, ob die Bedingungen für den Onboard-Identifizierer 23 erfüllt sind oder nicht, um Parameter durch diesen Prozess zu identifizieren, der insbesondere entlang einem in 18 dargestellten Flussdiagramm ausgeführt wird.
  • Wenn die Ergebnisse der Bestimmungen in Schritt 70 und 71 in 18 beide NEIN sind, in anderen Worten, wenn die Drosselventilöffnung θTH nicht vollständig geöffnet ist und der Motor 3 nicht im Kraftstoffsperrbetrieb ist, geht die Routine zu Schritt 72 weiter, wo die ECU 2 einen Identifikationsausführungsflag F_IDCAL auf „1" setzt, um zu bestimmen, dass der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem die Identifikation der Parameter ausgeführt werden sollte, wonach der Prozess endet. Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung von Schritt 70 oder 71 JA ist, geht die Routine zu Schritt 73 weiter, wo die ECU 2 das Identifikationsausführungsflag F_IDCAL auf „0" setzt, um zu bestimmen, dass der Motor 3 nicht in einem Betriebszustand ist, in dem die Identifizierung von Parametern ausgeführt werden sollte, wonach der Prozess endet.
  • Zurück zu 14. In Schritt 25, der sich an Schritt 24 anschließt, berechnet die ECU 2 eine Vielzahl von Parametern (Abgasvolumen AB_SV und dergleichen). Spezifische Details dieser Berechnung werden später beschrieben.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 26 weiter, wo bestimmt wird, ob das in Schritt 23 gesetzte PRISM/ADSM Ausführungsflag F_PRISMCAL „1" ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 26 JA ist, das heißt, wenn die Bedingungen zur Ausführung des PRISM Prozesses oder ADSM Prozesses erfüllt sind, geht die Routine zu Schritt 27 weiter, wo bestimmt wird, ob das in Schritt 24 gesetzte Identifikationsausführungsflag F_IDCAL „1" ist oder nicht.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 27 JA ist, das heißt, wenn der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem der Onboard-Identifizierer 23 die Identifikation von Parametern ausführen sollte, geht die Routine zu Schritt 28 weiter, wo bestimmt wird, ob ein Parameterinitialisierungsflag F_IDRSET „1" ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 24 NEIN ist, das heißt, wenn die Initialisierung für die im RAM gespeichertern Modellparameter a1, a2, b1 nicht erforderlich ist, geht die Routine zu Schritt 31 weiter, wie später beschrieben wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 28 JA ist, das heißt, wenn die Initialisierung für die Modellparameter a1, a2, b1 erforderlich ist, geht die Routine zu Schritt 29 weiter, wo die ECU 2 die Modellparameter a1, a2, b1 auf ihre jeweiligen Anfangswerte setzt. Dann geht die Routine zu Schritt 30 weiter, wo die ECU 2 das Parameterinitialisierungsflag F_IDRSET auf „0" setzt, um anzuzeigen, dass die Modellparameter a1, a2, b1 auf die Anfangswerte gesetzt worden sind.
  • In Schritt 31, der sich an Schritt 30 oder 28 anschließt, führt der Onboard-Identifizierer 23 den Betrieb zum Identifizieren der Modellparameter a1, a2, b1 aus, gefolgt durch die Routine, die zu Schritt 32 in 15 weitergeht, wie später beschrieben wird. Spezifische Details zum Betrieb des Onboard-Identifizierers 23 werden später beschrieben.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 27 NEIN ist, das heißt, wenn der Motor 3 nicht in einem Betriebszustand ist, in dem die Identifizierung der Parameter nicht ausgeführt werden sollte, überspringt die Routine die vorstehenden Schritte 28 bis 31 und geht zu Schritt 32 in 15 weiter. In Schritt 32, der sich an Schritt 27 oder 31 anschließt, wählt die ECU 2 identifizierte Werte oder vorbestimmte Werte für die Modellparameter a1, a2, b1. Obwohl Details von diesem Vorgang nicht gezeigt sind, werden insbesondere die Modellparameter a1, a2, b1 auf die in Schritt 31 identifizierten Werte gesetzt, wenn das in Schritt 24 gesetzte Identifizierungsausführungsflag F_IDCAL „1" ist. Wenn andererseits das Identifizierungsausführungsflag F_IDCAL „0" ist, werden die Modellparameter a1, a2, b1 auf die vorbestimmten Werte gesetzt.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 33 weiter, wo ein Zustandsvorhersager 32 dem Vorgang zur Berechnung des vorhergesagten Werts PREVO2 ausführt, wie später beschrieben wird. Anschließend geht die Routine zu Schritt 34, wo die ECU 2 den Regelbetrag Usl berechnet, wie später beschrieben wird.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 35 weiter, wo die ECU 2 einen Prozess ausführt, um zu bestimmen, ob der SLD Regler 25 stabil ist oder nicht. Obwohl Details dieses Prozesses nicht gezeigt sind, bestimmt insbesondere die ECU 2 auf der Basis des Werts der Vorhersageumschaltfunktion σPRE, ob die von dem SLD Regler 25 durchgeführte Gleitmodusregelung stabil ist oder nicht.
  • Als nächstes berechnen in den Schritten 36 und 37 der SLD Regler 25 und der DSM Regler 24 den Gleitmodusregelbetrag DKCMDSLD bzw. den ΔΣ Modulationsregelbetrag DKCMDDSM, wie später beschrieben wird.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 38 weiter, wo die ECU 2 das adaptive Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD mittels des vom SLD Regler 25 berechneten Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD oder des vom DSM Regler 24 berechneten ΔΣ Modulationsregelbetrags DKCMDDSM berechnet. Anschließend geht die Routine zu Schritt 39 weiter, wo die ECU 2 den adaptiven Korrekturterm FLAFADP, wie später beschrieben, berechnet, wonach der Prozess endet.
  • Wieder zurück zu 14. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 26 NEIN ist, das heißt, wenn die Bedingungen zur Ausführung entweder des PRISM Prozesses oder des ADSM Prozesses nicht erfüllt sind, geht die Routine zu Schritt 40 weiter, wo die ECU 2 das Parameterinitialisierungsflag F_IDRSET auf „1" setzt. Als nächstes geht die Routine zu Schritt 41 in 15 weiter, wo die ECU 2 den Gleitmodusregelbetrag DKCMDSLD auf einen vorbestimmten Wert SLDHOLD setzt. Dann wird, nach Ausführung der vorgenannten Schritte 38, 39, der Prozess beendet.
  • Als nächstes wird der Prozess zur Berechnung einer Vielzahl von Parametern in Schritt 25 in Bezug auf 19 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung dieses Prozesses darstellt. Zuerst berechnet in diesem Prozess die ECU 2 das Abgasvolumen AB_SV (einen geschätzten Wert einer Raumgeschwindigkeit) gemäß der folgenden Gleichung (44) in Schritt 80: AB_SV = (NE/1500)·PBA·X_SVPRA (44)wobei X_SVPRA ein vorbestimmter Koeffizient ist, der auf der Basis des Hubraums vom Motor 3 bestimmt ist.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 81 weiter, wo die ECU 2 eine Totzeit KACT_D(=d') in dem vorgenannten Luft/Kraftstoffverhältniseinstellungssystem, eine Totzeit CAT_DELAY(=d) in dem Auspuffsystem und eine Vorhersagezeit dt berechnet. Insbesondere berechnet die ECU 2, durch Absuchen einer in 20 gezeigten Tabelle gemäß dem in Schritt 80 berechneten Abgasvolumen AB_SV die Totzeiten KACT_D, bzw. CAT_DELAY und setzt die Summe dieser Totzeiten (KACT_D+CAT_DELAY) als die Vorhersagezeit dt. In anderen Worten wird in diesem Steuerprogramm die Phasenverzögerungszeit dd auf Null gesetzt.
  • In der in 20 gezeigten Tabelle werden die Totzeiten KACT_D, CAT_DELAY auf kleinere Werte gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer ist. Dies ist so, weil die Totzeiten KACT_D, CAT_DELAY kürzer sind, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer ist, da die Abgase schneller fließen. Da wie oben beschrieben, die Totzeiten KACT_D, CAT_DELAY und die Vorhersagezeit dt gemäß dem Abgasvolumen AB_SV berechnet werden, ist es möglich, einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts zu eliminieren, in dem das adaptive Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD, wie später beschrieben, auf der Basis des vorhergesagten Werts PREVO2 der Ausgabeabweichung VO2 berechnet wird, der unter Verwendung dieser berechnet worden ist. Auch da die Modellparameter a1, a2, b1 bei Verwendung der Totzeit CAT_DELAY fixiert, kann die dynamische Charakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche dynamische Charakteristik des geregelten Objekts angepasst werden, wodurch es möglich gemacht wird, den Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe des geregelten Objekts noch vollständiger zu beseitigen.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 82 weiter, worin die ECU 2 die Wichtungsparamter λ1, λ2 des Identifikationsalgorithmus berechnet. Insbesondere setzt die ECU 2 die Wichtungsparameter λ2 auf eins und berechnet gleichzeitig die Wichtungsparameter λ1 durch Absuchen einer in 21 gezeigten Tabelle gemäß dem Abgasvolumen AB_SV.
  • In der in 21 gezeigten Tabelle wird der Wichtungsparameter λ1 auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird. In anderen Worten, der Wichtungsparameter λ1 wird auf einen größeren Wert nahe eins gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV kleiner wird. Dieses Setzen erfolgt aus dem folgenden Grund. Da die Modellparameter schneller identifiziert werden müssen, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird, oder in anderen Worten, wenn der Motor 3 im Betrieb noch schwerer belastet ist, werden die Modellparameter schneller auf Optimalwerte konvergiert, in dem der Wichtungsparameter λ1 auf einen kleineren Wert gesetzt wird. Zusätzlich ist, wenn das Abgasvolumen AB_SV kleiner ist, das heißt, wenn der Motor 3 im Betrieb leichter belastet ist, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf Fluktuationen empfindlicher, wodurch die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik instabil wird, so dass für die Identifizierung der Modellparameter eine hohe Genauigkeit sichergestellt werden muss. Somit wird der Wichtungsparameter λ1 näher an eins gebracht (zum Algorithmus der kleinsten Quadrate), um die Identifizierungsgenauigkeit für die Modellparameter zu verbessern.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 83 weiter, wo die ECU 2 einen unteren Grenzwert X_IDA2L berechnet, zulässige Bereiche der Modellparameter a1, a2 zu begrenzen, sowie einen unteren Grenzwert X_IDB1L und einen oberen Grenzwert X_IDB1H zum Begrenzen eines zulässigen Bereichs des Modellparameter b1 durch Absuchen einer in 22 gezeigten Tabelle gemäß dem Abgasvolumen AB_SV.
  • In der in 22 gezeigten Tabelle wird der untere Grenzwert X_IDA2L auf einen größeren Wert gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird. Dies ist so, weil eine Zunahme und/oder eine Abnahme in den Totzeiten, die aus einer Änderung im Abgasvolumen AB_SV resultiert, eine Änderung in einer Kombination der Modellparameter a1, a2 hervorruft, die für einen stabilen Zustand in dem Steuerungssystem sorgen. Ähnlich werden der untere Grenzwert X_IDB1L und der obere Grenzwert X_IDB1H auf größere Werte gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird. Dies ist so, weil ein Vorkatalysatorluftkraftstoffverhältnis (ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen stromauf des ersten Katalysators 8a die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 stärker beeinflusst, das heißt die Verstärkung des geregelten Objekts wird größer, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 84 weiter, wo die ECU 2 die Filterordnung n des gleitenden Mittelwertfilterungsprozesses berechnet, wonach der Prozess endet. Insbesondere berechnet die ECU 2 die Filterordnung n durch Absuchen einer in 23 gezeigten Tabelle gemäß dem Abgasvolumen AB_SV.
  • In der in 23 gezeigten Tabelle wird die Filterordnung n auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird. Dieses Setzen erfolgt aus dem nachfolgend angegebenen Grund. Wie oben beschrieben, bewirkt eine Änderung im Abgasvolumen AB_SV Fluktuationen in der Frequenzcharakteristik, insbesondere der Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts, so dass der Algorithmus der gewichteten kleinsten Quadrate nach der Frequenzwichtungscharakteristik gemäß dem Abgasvolumen AB_SV geeignet korrigiert werden muss, um die Verstärkungscharakteristik des Regelobjektmodells an die tatsächliche Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts anzupassen. In dem daher die Filterordnung n des gleitenden Mittelwertfilterungsprozesses gemäß dem Abgasvolumen AB_SV so gesetzt wird, wie in der in 23 gezeigten Tabelle, kann eine konstante Identifikationsgewichtung in dem Identifikationsalgorithmus sichergestellt werden, unabhängig von einer Änderung im Abgasvolumen AB_SV, und das Regelobjektmodell kann in der Verstärkungscharakteristik an das geregelte Objekt angepasst werden, wodurch es möglich gemacht wird, die Identifikationsgenauigkeit zu verbessern.
  • Als nächstes wird der von dem Onboard-Identifizierer 23 durchgeführte Prozess in Schritt 31 in Bezug auf 24 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung des Prozesses darstellt. Wie in 24 dargestellt, berechnet für diesen Vorgang der Onboard-Identifizierer 23 zuerst den Verstärkungskoeffizienten KP(k) gemäß der vorgenannten Gleichung (22) in Schritt 90. Dann geht die Routine zu Schritt 91 weiter, wo der Onboard-Identifizierer 23 den identifizierten Wert VO2HAT(k) für die Ausgabeabweichung VO2 gemäß der vorgenannten Gleichung (20) berechnet.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 92 weiter, wo der Onboard-Identifizierer 23 den Identifikationsfehlerfilterwert ide_f(k) gemäß den vorgenannten Gleichungen (18) und (19) berechnet. Als nächstes geht die Routine zu Schritt 93 weiter, wo der Onboard-Identifizierer 23 den Vektor Θ (k) für Modellparameter gemäß der vorgenannten Gleichung (16) berechnet, wonach die Routine zu Schritt 94 weitergeht, wo der Onboard-Identifizierer 23 den Prozess zur Stabilisierung des Vektors θ(k) für die Modellparameter ausführen. Der Stabilisierungsprozess wird später beschrieben.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 95 weiter, wo der Onboard-Identifizierer 23 den nächsten Wert P(k+1) für die Quadratmatrix P(k) gemäß der vorgenannten Gleichung (23) berechnet. Dieser nächste Wert P (k+1) wird als der Wert für die Quadratmatrix P(k) bei der Berechnung in der nächsten Schleife verwendet.
  • Im folgenden wird der Prozess zur Stabilisierung des Vektors θ(k) für die Modellparameter in Schritt 94 in Bezug auf 25 beschrieben. Wie in 25 dargestellt, setzt die ECU 2 zuerst in Schritt 100 drei Flags F_A1STAB, F_A2STAB, F_B1STAB auf „0".
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 101 weiter, wo die ECU 2 die identifizierten Werte a1', a2' begrenzt, wie später beschrieben. Als nächstes begrenzt die ECU 2 in Schritt 102 den identifizierten Wert b1', wie später beschrieben, wonach der Prozess zur Stabilisierung des Vektors θ(k) für die Modellparameter beendet wird.
  • Im folgenden wird der Prozess, der bei der Begrenzung der identifizierten Werte a1', a2' in Schritt 101 involviert ist, in Bezug auf 26 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung des Prozesses darstellt. Wie dargestellt, wird zuerst in Schritt 110 bestimmt, ob der identifizierte Wert a2' für den in Schritt 93 berechneten Modellparameter gleich oder größer als der in Schritt 83 in 19 berechnete untere Grenzwert X_IDA2L ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 110 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 111 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter a2 auf den unteren Grenzwert X_IDqA2L setzt, um das Steuerungssystem zu stabilisieren, und setzt gleichzeitig das Flag F_A2STAB auf „1", um anzuzeigen, dass die Stabilisierung für den Modellparameter a2 durchgeführt worden ist. Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 110 JA ist, was angibt, dass a2'≥X_IDA2L, geht die Routine zu Schritt 112 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter a2 auf den identifizierten Wert a2' setzt.
  • In Schritt 113, der sich an den vorstehenden Schritt 111 oder 112 anschließt, wird bestimmt, ob der identifizierte Wert a1' für den in Schritt 93 berechneten Modellparameter gleich oder größer als ein vorbestimmter unterer Grenzwert X_IDA1L ist (zum Beispiel ein konstanter Wert gleich oder größer als –2 und kleiner als 0). Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 113 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 114 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter a1 auf den unteren Grenzwert X_IDA1L setzt, um das Steuerungssystem zu stabilisieren, und setzt gleichzeitig das Flag F_A1STAB auf „1", um anzuzeigen, dass die Stabilisierung für die Modellparameter a1 durchgeführt worden ist.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 113 JA ist, geht die Routine zu Schritt 115 weiter, worin bestimmt wird, ob der identifizierte Wert a1' gleich oder kleiner als ein vorbestimmter oberer Grenzwert X_IDA1H (zum Beispiel 2) ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 115 JA ist, was anzeigt, dass X_IDA1L≤a1'≤X_IDA1H ist, geht die Routine zu Schritt 116 weiter, worin die ECU 2 den Modellparameter a1 auf den identifizierten Wert a1' setzt. Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 115 NEIN ist, was anzeigt, dass X_IDA1H<a1', geht die Routine zu Schritt 117 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter a1 auf den oberen Grenzwert X_IDA1H setzt, und setzt gleichzeitig das Flag F_A1STAB auf „1", um anzuzeigen, dass die Stabilisierung für den Modellparameter a1 durchgeführt worden ist.
  • In Schritt 118, der sich an die vorstehenden Schritte 114, 116 oder 117 anschließt, wird bestimmt, ob die Summe des Absolutwerts des in der oben beschriebenen Weise berechneten Modellparameters a1 und des Modellparameters a2(|a1|+a2) gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Bestimmungswert X_A2STAB (zum Beispiel 0,9) ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 118 JA ist, wird der Prozess zur Begrenzung der identifizierten Werte a1', a2' ohne weitere Verarbeitung beendet, unter der Annahme, dass eine Kombination der Modellparameter a1, a2 innerhalb eines Bereichs liegt (eines in 27 mit der Schraffierung angegebenen Begrenzungsbereichs), in dem die Stabilität für das Steuer/Regelsystem sichergestellt werden kann.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 118 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 119 weiter, wo bestimmt wird, ob der Modellparameter a1 gleich oder kleiner als ein Wert ist oder nicht, der durch Subtrahieren des unteren Grenzwerts X_IDA2L von dem Bestimmungswert X_A2STAB berechnet ist (X_A2STAB–X_IDA2L). Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 119 JA ist, geht die Routine zu Schritt 120 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter a2 auf einen Wert setzt, der durch Subtrahieren des Absolutwerts des Modellparameters a1 von dem Bestimmungswert X_A2STAB berechnet ist (X_A2STAB-|a1|), und setzt gleichzeitig das Flag F_A2STAB auf „1", um anzuzeigen, dass die Stabilisierung für den Modellparameter a2 durchgeführt worden ist, wonach der Prozess zur Begrenzung der identifizierten Werte a1', a2' beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 119 NEIN ist, was anzeigt, dass a1 >(X_A2STAB–X_IDA2L), geht die Routine zu Schritt 121 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter a1 auf einen Wert setzt, der durch Subtrahieren des unteren Grenzwerts X_ IDA2L von dem Bestimmungswert X_A2STAB berechnet ist (X_A2STAB–X_IDA2L), um das Steuer/Regelsystem zu stabilisieren, und setzt den Modellparameter a2 auf den unteren Grenzwert X_IDA2L. Gleichzeitig mit diesen Einstellungen setzt die ECU 2 beide Flags F_A1STAB, F_A2STAB auf „1", um anzuzeigen, dass die Stabilisierung für die Modellparameter a1, a2 durchgeführt worden ist, wonach der Prozess zur Begrenzung der identifizierten Werte a1', a2' beendet wird.
  • Wenn, wie oben beschrieben, in dem sequentiellen Identifikationsalgorithmus die Eingabe und Ausgabe eines geregelten Objekts in einen Dauerzustand eintreten, könnte das Steuer/Regelsystem instabil oder oszillatorisch werden, weil mit höherer Wahrscheinlichkeit ein sogenanntes Driftphänomen auftritt, worin Absolutwerte der identifizierten Modellparameter auf Grund eines Mangels eines Selbstanregungszustands zunehmen. Auch verändert sich dessen Stabilitätsgrenze in Abhänigkeit vom Betriebszustand des Motors 3. Zum Beispiel wird während eines Niederlastbetriebszustands das Abgasvolumen AB_SV kleiner, was eine Zunahme in der Ansprechverzögerung, der Totzeit und dergleichen der Abgase in Bezug auf ein zugeführtes Luft/Kraftstoffgemisch hervorruft, was eine hohe Empfindlichkeit auf eine oszillatorische Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 zur Folge hat.
  • Im Gegensatz hierzu setzt der vorstehende a1' und a2' Begrenzungsprozess eine Kombination von Modellparametern a1, a2 in den Begrenzungsbereich, der in 27 mit den Schraffierungen angezeigt ist, und setzt den unteren Grenzwert X_IDA2L zur Bestimmung dieses Begrenzungsbereichs gemäß dem Abgasvolumen AB_SV, so dass dieser Begrenzungsbereich als ein geeigneter Stabilitätsbegrenzungsbereich gesetzt werden kann, der eine Änderung in der Stabilitätsgrenze, die eine Änderung im Betriebszustand des Motors 3 zugeordnet ist, das heißt eine Änderung in der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wiederspiegelt. Mit der Verwendung der Modellparameter a1, a2, die so begrenzt sind, dass sie in diesen Begrenzungsbereich fallen, ist es möglich, das Auftreten des Driftphänomens zu vermeiden, um die Stabilität des Steuer/Regelsystems sicherzustellen. In dem zusätzlich die Kombination der Modellparameter a1, a2 als Werte innerhalb der Begrenzungsbereichs gesetzt werden, in dem die Stabilität für das Steuer/Regelsystem sichergestellt werden kann, ist es möglich, einen instabilen Zustand des Steuer/Regelsystems zu vermeiden, der sich anderenfalls ergeben würde, wenn die Modellparameter a1, a2 unabhängig voneinander begrenzt würden. Mit der vorstehenden Strategie ist es möglich, die Stabilität des Steuer/Regelsystems und die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Als nächstes wird der b1' Begrenzungsprozess in Schritt 102 in Bezug auf 28 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung dieses Prozesses darstellt. Wie dargestellt, wird in Schritt 130 bestimmt, ob der identifizierte Wert b1' für den in Schritt 93 berechneten Modellparameter gleich oder größer als der in Schritt 83 in 19 berechnete untere Grenzwert X_IDB1L ist oder nicht.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 130 JA ist, was anzeigt, dass b1'≥X_IDB1L, geht die Routine zu Schritt 131 weiter, wo bestimmt wird, ob der identifizierte Wert b1' für den Modellparameter gleich oder größer als der in Schritt 83 in 19 berechnete obere Grenzwert X_IDB1H ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 131 JA ist, was anzeigt, dass X_IDB1L≤b1'≤X_IDB1H, geht die Routine zu Schritt 132 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter b1 auf den identifizierten Wert b1' setzt, wonach der b1' Begrenzungsprozess beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 131 NEIN ist, was anzeigt, dass b1'>X_IDB1H, geht die Routine zu Schritt 133 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter b1 auf den oberen Grenzwert X_IDB1H setzt, und setzt gleichzeitig ein Flag F_B1LMT auf „1", um diese Einstellung anzuzeigen, wonach der b1' Begrenzungsprozess beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 130 NEIN ist, was anzeigt, dass b1'<X_IDB1L, geht die Routine zu Schritt 134 weiter, wo die ECU 2 den Modellparameter b1 auf den unteren Grenzwert X_IDB1L setzt und gleichzeitig das Flag F_B1LMT auf „1" setzt, um diese Einstellung anzuzeigen, wonach der b1' Begrenzungsprozess beendet wird.
  • Durch Ausführung des vorstehenden b1' Begrenzungsprozesses kann der Modellparameter b1 in den Begrenzungsbereich von X_IDB1L bis X_IDB1H begrenzt werden, um hierdurch das Driftphänomen zu vermeiden, das durch den sequentiellen Identifikationsalgorithmus hervorgerufen wird. Ferner werden, wie oben beschrieben, diese oberen und unteren Grenzwerte X_IDB1H, X_IDB1L gemäß dem Abgasvolumen AB_SV gesetzt, so dass der Begrenzungsbereich als ein geeigneter Stabilitätsbegrenzungsbereich gesetzt werden kann, der eine Änderung in der Stabilitätsgrenze, die einer Änderung in dem Betriebszustand des Motors 3, das heißt eine Änderung in der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts zugeordnet ist, wiederspiegelt. Mit der Verwendung des in diesem Begrenzungsbereich begrenzten Modellparameters b1 kann die Stabilität für das Steuer/Regelsystem sichergestellt werden. Die vorstehende Strategie kann eine Verbesserung der Stabilität des Steuer/Regelsystems und eine resultierende Verbesserung der Nach-Katalysator-Abgascharakteristik erzielen.
  • Als nächstes wird der vorgenannte Betrieb, der durch den Zustandsvorhersager 22 in Schritt 33 durchgeführt wird, in Bezug auf 29 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung dieses Prozesses darstellen. Zuerst berechnet der Zustandsvorhersager 22 Matrixelemente α1, α2, βi, βj in der vorgenannten Gleichung (7) in Schritt 140. Dann geht die Routine zu Schritt 141 weiter, wo der Zustandsvorhersager 22 die in Schritt 140 berechneten Matrixelemente α1, α2, βi, βj auf die Gleichung (7) anwendet, um den vorhergesagten Wert PREVO2 der Ausgabeabweichung VO2 zu berechnen, wonach der Prozess endet.
  • Als nächstes wird der vorgenannte Prozess zur Berechnung des Regelbetrags Usl in Schritt 34 in 15 in Bezug auf 30 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung dieses Prozesses darstellt. Zuerst berechnet in Schritt 150 die ECU 2 die Vorhersageumschaltfunktion σPRE gemäß der folgenden Gleichung (38) in 12.
  • Dann geht die Routine zu Schritt 151 weiter, wo die ECU 2 ein integrierten Wert SUMSIGMA der Vorhersageumschaltfunktion σPRE berechnet. Wie in 31 dargestellt, wird bei der Berechnung des integrierten Wert SUMSIGMA zuerst in Schritt 160 bestimmt, ob zumindest eine der folgenden drei Bedingungen (l)–(n) erfüllt ist oder nicht:
    • (l) das adaptive Regelflag F_PRISMON ist „1";
    • (m) ein Integralwert-Halteflag F_SS_HOLD, später beschrieben, ist „0"; und
    • (n) ein ADSM Ausführungsendeflag F_KOPR, später beschrieben, ist „0".
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 160 JA ist, das heißt dann, wenn die Bedingung zur Berechnung des integrierten Werts SUMSIGMA erfüllt ist, geht die Routine zu Schritt 161 weiter, wo die ECU 2 einen gegenwärtigen Wert SUMSIGMA (k) des integrierten Werts SUMSIGMA auf einen Wert setzt, der durch Addieren des Produkts einer Regelungsperiode ΔT und der Vorhersageumschaltfunktion σPRE zum vorangehenden Wert SUMSIGMA(k-1) berechnet wird [SUMSIGMA(k-1) + ΔT·σPRE].
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 162 weiter, wo bestimmt wird, ob der in Schritt 161 berechnete gegenwärtige Wert SUMSIGMA(k) größer als ein vorbestimmter unterer Grenzwert SUMSL ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 161 JA ist, geht die Routine zu Schritt 163 weiter, wo bestimmt wird, ob der gegenwärtige Wert SUMSIGMA(k) kleiner als ein vorbestimmter oberer Grenzwert SUMSH ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung von Schritt 163 JA ist, was anzeigt, dass SUMSL<SOMSIGMA(k)<SUMSH, wird der Prozess zur Berechnung der Vorhersageumschaltfunktion σPRE ohne weiteren Prozess beendet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 163 NEIN ist, was anzeigt, dass SUMSIGMA(k)≥SUMSH, geht die Routine zu Schritt 164 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert SUMSIGMA(k) auf den oberen Grenzwert SUMSH setzt, wonach der Prozess zur Berechnung der Vorhersageumschaltfunktion σPRE beendet wird. Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 162 NEIN ist, was anzeigt, dass SUMSIGMA(k)≤SUMSL, geht die Routine zu Schritt 165 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert SUMSIGMA(k) auf den unteren Grenzwert SUMSL setzt, wonach der Prozess zur Berechnung der Vorhersageumschaltfunktion σPRE beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 160 NEIN ist, das heißt, wenn eine der drei Bedingungen (l)–(n) nicht erfüllt ist, was in einer fehlerhaften Herstellung des Zustands zur Berechnung des integrierten Werts SUMSIGMA resultiert, geht die Routine zu Schritt 166 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert SUMSIGMA(k) auf den vorangehenden Wert SUMSIGMA(k-1) setzt. In anderen Worten, der integrierte Wert SUMSIGMA wird unverändert gehalten. Anschließend wird der Prozess zur Berechnung der Vorhersageumschaltfunktion σPRE beendet.
  • Zurück zu 30. In den Schritten 152–154, die sich an Schritt 151 anschließt, berechnet die ECU 2 die äquivalente Regeleingabe Ueq, die Reaching-Vorschrifteingabe Urch und die adaptive Vorschrifteingabe Uadp jeweils gemäß dem vorgenannten Gleichungen (40)–(42) in 12.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 155 weiter, wo die ECU 2 die Summe der äquivalenten Regeleingabe Ueq, der Reaching-Vorschrifteingabe Urch und der adaptiven Vorschrifteingabe Uadp als Regelbetrag Usl setzt, wonach der Prozess zur Berechnung des Regelbetrags Usl beendet wird.
  • Als nächstes wird der vorgenannte Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD in Schritt 36 in 15 im Detail in Bezug auf die 32, 33 beschrieben, die Routinen zur Ausführung dieses Prozesses darstellen. Zuerst führt in Schritt 170 die ECU 2 einen Prozess zur Begrenzung eines Grenzwerts für den Regelbetrag Usl durch. In diesem Prozess berechnet, obwohl eine detaillierte Beschreibung weggelassen ist, die ECU 2 obere und untere Grenzwerte Usl_ahf, Usl_alf für den Nicht-Leerlaufbetrieb, sowie obere und untere Grenzwerte Usl_ahfi, Usl_alfi für den Leerlaufbetrieb, jeweils auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung zur Bestimmung der Stabilität des Reglers in Schritt 35, und adaptive obere und untere Grenzwerte Usl_ah, Usl_al, später beschrieben, für den Regelbetrag Usl.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 171 weiter, wo bestimmt wird, ob ein Leerlaufbetriebsflag F_IDLE „0" ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 171 JA ist, was anzeigt, dass der Motor 3 nicht im Leerlaufbetrieb ist, geht die Routine zu Schritt 172 weiter, wo bestimmt wird, ob der Regelbetrag Usl, der in dem vorgenannten Prozess von 30 berechnet ist, gleich oder kleiner als der untere Grenzwert Usl_alf für den Nicht-Leerlaufbetrieb ist oder nicht.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 172 NEIN ist, was anzeigt, dass Usl>Usl_alf, geht die Routine zu Schritt 173 weiter, wo bestimmt wird, ob der Regelbetrag Usl gleich oder größer als der obere Grenzwert Usl_ahf für den Nicht-Leerlaufbetrieb ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 173 NEIN ist, was anzeigt, dass Usl_alf<Usl<Usl_ahf, geht die Routine zu Schritt 174 weiter, wo die ECU 2 den Gleitmodusregelbetrag DKCMDSLD auf den Regelbetrag Usl setzt und gleichzeitig das Integralwert-Halteflag F_SS_HOLD auf „0" setzt.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 175 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert Usl_al(k) des adaptiven unteren Grenzwert auf einen Wert [Usl_al(k-1)+X_AL_DEC] setzt, der durch Addieren eines vorbestimmten Dekrementierwerts X_AL_DEC zu dem vorangehenden Wert Usl_al(k-1) berechnet ist, und setzt gleichzeitig den gegenwärtigen Wert Usl_ah(k) des adaptiven oberen Grenzwerts auf einen Wert, der durch Subtrahieren des vorbestimmten Dekrementierwerts X_AL_DEC von dem vorangehenden Wert Usl_ah(k-1) berechnet ist [Usl_al(k-1)–X_AL_DEC], wonach der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD endet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 173 JA ist, was anzeigt, dass Usl≥Usl_ahf, geht die Routine zu Schritt 176 weiter, wo die ECU 2 den Gleitmodusregelbetrag DKCMDSLD auf den adaptiven oberen Grenzwert Usl_ahf für Nicht-Leerlaufbetrieb setzt, und setzt gleichzeitig das Integralwert-Halteflag F_SS_HOLD auf „1".
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 177 weiter, wo bestimmt wird, ob ein Nach-Start-Timer einen Timerwert TMACR aufzeigt oder nicht, der kleiner ist als eine vorbestimmte Zeit X_TMAWAST, oder ob ein Nach-F/C-Bestimmungsflag F_AFC „1" ist oder nicht. Dieser Nach-Start-Timer ist ein Hochzähltimer zum Messen einer Zeit, die nach dem Start des Motors 3 abgelaufen ist.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 177 JA ist, das heißt, wenn die vorbestimmte Zeit X_TMAWAST nach dem Start des Motors 3 nicht abgelaufen ist, oder wenn eine vorbestimmte Zeit X_TM_AFC nach dem Ende des Kraftstoffsperrbetriebs nicht abgelaufen, wird der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD ohne weiteren Prozess beendet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 177 NEIN ist, das heißt, wenn die vorbestimmte Zeit X_TMAWAST nach dem Start des Motors 3 abgelaufen ist und wenn die vorbestimmte Zeit X_TM_AFC nach einem Kraftstoffsperrbetrieb abgelaufen ist, geht die Routine zu Schritt 178 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert Usl_al(k) des adaptiven unteren Grenzwerts auf einen Wert setzt, der durch Addieren des Dekrementierwerts X_AL_DEC zu dem vorangehenden Wert Usl_al(k-1) berechnet ist [Usl_al(k-1)+X_AL_DEC], und setzt gleichzeitig den gegenwärtigen Wert Usl_ah(k) des adaptiven oberen Grenzwerts auf einen Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten Inkrementierwerts X_AL_INC zu dem vorangehenden Wert Usl_ah(k-1) berechnet ist [Usl_ah(k-1) +X_AL_INC], wonach der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 172 JA ist, was anzeigt, dass Usl≤Usl_alf, geht die Routine zu Schritt 179 weiter, wo die ECU 2 den Gleitmodusregelbetrag DKCMDSLD auf den adaptiven unteren Grenzwert Usl_alf für Nicht-Leerlaufbetrieb setzt, und gleichzeitig den Integralwert-Halteflag F_SS_HOLD auf „1" setzt.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 180 weiter, worin bestimmt wird, ob ein zweites Anfahrflag F_VST „1" ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 180 JA ist, das heißt, wenn eine zweite vorbestimmte Zeit TVST nach dem Anfahren des Fahrzeugs nicht abgelaufen ist, so dass das Fahrzeug noch immer in einem zweiten Anfahrmodus ist, wird der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD ohne weiteren Prozess beendet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 180 NEIN ist, das heißt, wenn die zweite vorbestimmte Zeit TVST nach dem Anfahren des Fahrzeugs abgelaufen ist, so dass der zweite Anfahrmodus beendet worden ist, geht die Routine zu Schritt 181 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert Usl_al(k) des adaptiven unteren Grenzwerts auf einen Wert setzt, der durch Subtrahieren des Inkrementierwerts X_AL_INC von den vorangehenden Wert Usl_al(k-1) berechnet ist [Usl_al(k-1)–X_AL_INC], und setzt gleichzeitig den gegenwärtigen Wert Usl_ah(k) des adaptiven oberen Grenzwerts auf einen Wert, der durch Subtrahieren des Dekrementierwerts X_AL_DEC von dem vorangehenden Wert Usl_ah(k-1) berechnet ist [Usl_ah(k-1)–X_AL_DEC], wonach der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 171 NEIN ist, was anzeigt, dass der Motor 3 im Leerlaufbetrieb ist, geht die Routine zu Schritt 182 in 33 weiter, worin bestimmt wird, ob der Regelbetrag Usl gleich oder kleiner als der untere Grenzwert Usl_alfi für Leerlaufbetrieb ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 182 NEIN ist, was anzeigt, dass Usl>Usl_alfi, geht die Routine zu Schritt 183 weiter, worin bestimmt wird, ob der Regelbetrag Usl gleich oder größer als der obere Grenzwert Usl_ahfi für Leerlaufbetrieb ist oder nicht.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 183 NEIN ist, was anzeigt, dass Usl_alfi<Usl<Usl_ahfi, geht die Routine zu Schritt 184 weiter, worin die ECU 2 den Gleitmodusregelbetrag DKCMDSLD auf den Regelbetrag Usl setzt und gleichzeitig das Integralwert-Halteflag F_SS_HOLD auf „0" setzt, wonach der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 183 JA ist, was anzeigt, dass Usl≥Usl_ahfi, geht die Routine zu Schritt 185 weiter, wo die ECU 2 den Gleitmodusregelbetrag DKCMDSLD auf den oberen Grenzwert Usl_ahfi für Leerlaufbetrieb setzt und setzt gleichzeitig das Integralwert-Halteflag F_SS_HOLD auf „1", wonach der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 182 JA ist, was anzeigt, dass Usl≤Usl_alfi, geht die Routine zu Schritt 186 weiter, wo die ECU 2 den Gleitmodusregelbetrag DKSMDSLD auf den unteren Grenzwert Usl_alfi für Leerlaufbetrieb setzt und gleichzeitig das Integralwert-Halteflag F_SS_HOLD auf „1" setzt, wonach der Prozess zur Berechnung des Gleitmodusregelbetrags DKSMDSLD beendet wird.
  • Als nächstes wird der Prozess zur Berechnung des ΔΣ Modulationsregelbetrags DKCMDDSM in Schritt 37 in 15 in Bezug auf 34 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung dieses Prozesses darstellt. Wie dargestellt, setzt in Schritt 190 die ECU 2 zuerst einen gegenwärtigen Wert DSMSGNS(k) [=u''(k)] einen in der vorhergehenden Schleife berechneten DSM Signalwert, der in dem RAM gespeichert ist, als den vorangehenden Wert DSMSGNS(k-1) [=u''(k-1)].
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 191 weiter, wo die ECU 2 einen gegenwärtigen Wert DSMSIGMA(k) [=σd(k)] eines integrierten Abweichungswerts, der in der vorangehenden Schleife berechnet und in dem RAM gespeichert ist, als den vorangehenden Wert DSMSIGMA(k-1) [=σd(k-1)] setzt.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 192 weiter, wo bestimmt wird, ob der vorangehende Wert PREVO2(k) der Ausgabeabweichung gleich oder größer als Null ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 192 JA ist, geht die Routine zu Schritt 193 weiter, wo eine Verstärkung KRDSM(=Gd) für den Referenzsignalwert auf einen Abmagerungskoeffizienten KRDSML gesetzt wird, unter der Annahme, dass der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf magerer geändert werden sollte. Dann geht die Routine zu Schritt 195 weiter, wie später beschrieben wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 192 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 194 weiter, wo die Verstärkung KRDSM für den Referenzsignalwert auf einen Anreicherungskoeffizienten KRDSMR gesetzt wird, der größer ist als der Abmagerungskoeffizient KRDSML, unter der Annahme, dass der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf fetter geändert werden sollte. Dann geht die Routine zu Schritt 195 weiter.
  • Der Abmagerungskoeffizient KRDSML und der Anreicherungskoeffzient KRDSMR sind auf voneinander unterschiedliche Werte gesetzt, wie oben beschrieben, aus dem nachfolgend angegebenen Grund. Um das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf magerer zu ändern, wird der Abmagerungskoeffizient KRDSML auf einen Wert gesetzt, der kleiner ist als der Anreicherungskoeffizient KRDSMR, um die durch Abmagerung abgegebene NOx Menge wirkungsvoll zu unterdrücken, um einen NOx Reinigungsprozentsatz des ersten Katalysators 8a sicherzustellen. Somit wird das Luft/Kraftstoffverhältnis derart geregelt, das die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 langsamer auf den Sollwert Vop konvergiert als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf fetter geändert wird. Um andererseits das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf fetter zu ändern, wird der Anreicherungskoeffizient KRDSMR auf einen größeren Wert gesetzt als den Abmagerungskoeffizienten KRDSML, um den NOx Reinigungsprozentsatz der ersten und zweiten Katalysatoren 8a, 8b ausreichend wieder herzustellen. Somit wird das Luft/Kraftstoffverhältnis derart geregelt, dass die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 schneller auf den Sollwert Vop konvergiert als dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf magerer geändert wird. In der vorstehenden Weise kann eine zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik sichergestellt werden, wenn immer das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs entweder auf magerer oder fetter geändert wird.
  • In Schritt 195, der sich an Schritt 193 oder 194 anschließt, setzt die ECU 2 einen Wert, der durch Subtrahieren des vorangehenden Werts DSMSGNS (k-1) des im vorangehenden Schritt 190 berechneten DSM Signalwerts von dem Produkt eines Werts von –1, der Verstärkung KRDSM für den Referenzsignalwert und den gegenwärtigen Wert PREVO2(k) des vorangehenden Werts [–1·KRDSM·PREVO2(k)–DSMSGNS(k-1)] als Abweichungssignalwert DSMDELTA[=δ(k)]. Dieses Setzen entspricht den vorgenannten Gleichungen (27), (28).
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 196 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert DSMSIGMA(k) des integrierten Abweichungswerts auf die in Schritt 191 berechnete Summe des vorangehenden Werts DSMSIGMA(k-1) und den in Schritt 195 berechneten Abweichungssignalwert DSMDELTA setzt [DSMSIGMA(k-1)+DSMDELTA]. Dieses Setzen entspricht der vorgenannten Gleichung (29).
  • Als nächstes setzt in der Sequenz der Schritte 197–199 die ECU 2 den gegenwärtigen Wert DSMSGNS(k) des DSM Signalwerts auf 1, wenn der gegenwärtige Wert DSMSIMGA(k) des in Schritt 196 berechneten integrierten Abweichungswerts gleich oder größer als Null ist, und setzt den gegenwärtigen Wert DSMSGNS(k) des DSM Signalwerts auf –1, wenn der gegenwärtige Wert DSMSIGMA(k) des integrierten Abweichungswerts kleiner als 0 ist. Das Setzen in dieser Sequenz der Schritte 197–199 entspricht der vorgenannten Gleichung (30).
  • Als nächstes berechnet die ECU 2 eine Verstärkung KDSM (=Fd) für den DSM Signalwert in Schritt 200 durch Absuchen einer in 35 gezeigten Tabelle gemäß dem Abgasvolumen AB_SV. Wie in 35 gezeigt, wird die Verstärkung KDSM auf einen größeren Wert gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV kleiner ist. Dies ist so, weil das Ansprechverhalten der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 schlechter wird, wenn das Abgasvolumen AB_SV kleiner wird, das heißt, wenn der Motor 3 mit geringerer Last arbeitet, so dass die Verstärkung KDSM größer gesetzt wird, um das verschlechterte Ansprechverhalten der Ausgabe Vout zu kompensieren. Durch diese Einstellung der Verstärkung KDSM kann der ΔΣ Modulationsregelbetrag DKCMDDSM gemäß einem Betriebszustand des Motors 3 geeignet berechnet werden, während zum Beispiel ein Überverstärkungszustand vermieden wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Die Tabelle zur Verwendung bei der Berechnung der Verstärkung KDSM ist nicht auf die Tabelle von 35 beschränkt, die die Verstärkung KDSM gemäß dem Abgasvolumen AB_SV setzt, sondern es kann stattdessen jede beliebige Tabelle benutzt werden, solange sie zuvor die Verstärkung KDSM gemäß einem Parameter setzt, der eine Betriebslast des Motors 3 angibt (zum Beispiel eine Basiskraftstoffeinspritzzeit TIM). Auch wenn eine Verschlechterungsbestimmungseinheit für die Katalysatoren 8a, 8b vorgesehen ist, kann die Verstärkung KDSM auf einen kleineren Wert korrigiert werden, wenn die Katalysatoren 8a, 8b auf einen höheren Grad schlechter geworden sind, wie durch die Verschlechterungbestimmungseinheit bestimmt.
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 201 weiter, wo die ECU 2 den ΔΣ Modulationsregelbetrag DKCMDDSM auf das Produkt der Verstärkung KDSM für den DSM Signalwert und des gegenwärtigen Werts DSMSGNS(k) des DSM Signalwerts setzt [KDSM·DSMSGNS(k)], wonach der Prozess zur Berechnung des ΔΣ Modulationsregelbetrags DKCMDDSM endet. Das Setzen in Schritt 201 entspricht der vorgenannten Gleichung (31).
  • Als nächstes wird der vorgenannte Prozess zur Berechnung des adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMDSLD in Schritt 38 in 15 in Bezug auf 36 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung dieses Prozesses darstellt. Wie dargestellt, wird in Schritt 210 zuerst bestimmt, ob das Leerlaufbetriebflag F_IDLE „1" ist oder nicht, und ob ein Leerlaufzeit ADSM Ausführungsflag F_SWOPRI „1" ist oder nicht. Das Leerlaufzeit ADSM Ausführungsflag F_SWOPRI wird auf „1" gesetzt, wenn der Motor 3 in einem Betriebszustand leerläuft, in dem der ADSM Prozess ausgeführt werden sollte, und anderenfalls auf „0".
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 210 JA ist, das heißt wenn der Motor 3 in einem Betriebszustand leerläuft, in dem das adaptive Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD durch den ADSM Prozess berechnet werden sollte, geht die Routine zu Schritt 211 weiter, wo die ECU 2 das adaptive Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD auf die Summe des Referenzwerts FLAFBASE und des ΔΣ Modulationsregelbetrags DKCMDDSM setzt [FLAFBASE+DKCMDDSM]. Dieses Setzen entspricht der vorgenannten Gleichung (32).
  • Als nächstes geht die Routine zu Schritt 212 weiter, wo die ECU 2 ein ADSM Ausführungsendeflag F_KOPR auf „1" setzt, um anzuzeigen, dass der ADSM Prozess ausgeführt worden ist, wonach der Prozess zur Berechnung des adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 210 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 213 weiter, wo bestimmt wird, ob ein Katalysator/O2 Sensor-Flag F_FCATDSM „1" ist oder nicht. Dieses Katalysator/O2 Sensor-Flag F_FCATDSM wird auf „1" gesetzt, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen (o)–(r) erfüllt ist, und anderenfalls auf "0":
    • (o) der erste Katalysator 8a hat eine Katalysatorkapazität, die gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist;
    • (p) der erste Katalysator 8a hat einen Edelmetallgehalt, der gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist;
    • (q) der LAF Sensor 14 ist in dem Auspuffrohr 7 des Motors 3 nicht vorgesehen; und
    • (r) der O2 Sensor 15 ist stromab des zweiten Katalysators 8b vorgesehen.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 213 JA ist, geht die Routine zu Schritt 214 weiter, wo bestimmt wird, ob ein erstes Anfahrflag F_VOTVST und ein Nach-Anfahr-ADSM-Ausführungsflag F_SWOPRVST beide als „1" sind oder nicht. Das Nach-Anfahr-ADSM-Ausführungsflag F_SWOPRVST wird auf „1" gesetzt, wenn der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem der ADSM augeführt werden sollte, nach dem das Fahrzeug angefahren ist, und anderenfalls auf „0".
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 214 JA ist, das heißt, wenn ein erster vorbestimmter Wert TVOTVST nach dem Anfahren des Fahrzeugs abgelaufen ist und wenn der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem der ADSM Prozess ausgeführt werden sollte, führt die ECU 2 die Schritte 211, 212 in der oben beschriebenen Weise aus, wonach der Prozess zur Berechnung des adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 214 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 215 weiter, wo bestimmt wird, ob die folgenden Bedingungen beide erfüllt sind oder nicht: das Abgasvolumen AB_SV ist gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert OPRSVH, und ein Kleine-Abgasperiode-ADSM-Ausführungsflag F_SWOPRSV ist „1". Das Kleine-Abgasperiode-ADSM-Ausführungsflag F_SWOPRSV wird auf „1" gesetzt, wenn der Motor 3 ein kleines Abgasvolumen AB_SV hat und wenn der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem der ADSM Prozess ausgeführt werden sollte, und anderenfalls auf „0".
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 215 JA ist, das heißt, wenn das Abgasvolumen AB_SV klein ist und wenn der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem der ADSM Prozess ausgeführt werden sollte, führt die ECU 2 die Schritte 211, 212 in der oben beschriebenen Weise aus, wonach der Prozess zur Berechnung des adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMDSLD beendet wird.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 215 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 216 weiter, unter der Annahme, dass der Motor 3 in einem Betriebszustand ist, in dem der PRISM Prozess ausgeführt werden sollte, wo die ECU 2 das adaptive Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD auf die Summe des Referenzwerts FLAFBASE, des adaptiven Korrekturterms FLAFADP und des Gleitmodusregelbetrags DKCMDSLD setzt [FLAFBASE+FLAFADP+DKCMDSLD]. Als nächstes geht die Routine zu Schritt 217 weiter, wo die ECU 2 das ADSM Ausführungsendeflag F_KOPR auf „0" setzt, um anzuzeigen, dass der PRISM Prozess ausgeführt worden ist, wonach der Prozess zur Berechnung des adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD endet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 213 NEIN ist, das heißt, wenn eine der vier Bedingungen (o)–(r) nicht erfüllt ist, überspringt die ECU 2 die Schritte 214, 215 und führt die vorgenannten Schritte 216, 217 aus, wonach der Prozess zur Berechnung des adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMDSLD endet. In der vorstehenden Weise berechnet, in dem Prozess zur Berechnung des adaptiven Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMDSLD, die ECU 2 das adaptive Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMDSLD für den ADSM Prozess oder dem PRISM Prozess, der gemäß einem Betriebszustand des Motors 3 geschaltet wird.
  • Als nächstes wird der Prozess zur Berechnung des adaptiven Korrekturterms FLAFADP in Schritt 39 in 15 in Bezug auf 37 beschrieben, die eine Routine zur Ausführung dieses Prozesses darstellt. Wie in 37 dargestellt, wird zuerst in Schritt 220 bestimmt, ob die Ausgabeabweichung VO2 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (ADL<VO2<ADH) liegt oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 220 JA ist, das heißt, wenn die Ausgabeabweichung VO2 so klein ist, dass die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 nahe dem Sollwert Vop ist, geht die Routine zu Schritt 221 weiter, wo bestimmt wird, ob die adaptive Vorschrifteingabe Uadp kleiner als ein vorbestimmter unterer Grenzwert NRL ist oder nicht.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 221 NEIN ist, was anzeigt, dass Uadp≥NRL, geht die Routine zu Schritt 222 weiter, wo bestimmt wird, ob die adaptive Vorschrifteingabe Uadp größer als ein vorbestimmter oberer Grenzwert NRH ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 222 NEIN ist, was anzeigt, dass NRL≤Uadp≤NRH, geht die Routine zu Schritt 223 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert FLAFADP(k) des adaptiven Korrekturterms auf den vorangehenden Wert FLAFADP(k-1) setzt. In anderen Worten, der gegenwärtige Wert des adaptiven Korrekturterms FLAFADP wird gehalten. Dann wird der Prozess zur Berechnung des adaptiven Korrekturterms FLAFADP beendet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 222 JA ist, was anzeigt, dass Uadp>NRH, geht die Routine zu Schritt 224 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert FLAFADP(k) des adaptiven Korrekturterms auf die Summe des vorangehenden Werts FLAFADP(k-1) und eines vorbestimmten Aktualisierungswerts X_FLAFDLT setzt [FLAFADP(k-1)+X_FLAFDLT], wonach der Prozess zur Berechnung des adaptiven Korrekturterms FLAFADP endet.
  • Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 221 JA ist, was anzeigt, dass Uapd<NRL, geht die Routine zu Schritt 225 weiter, wo die ECU 2 den gegenwärtigen Wert FLAFADP(k) des adaptiven Korrekturterms auf einen Wert setzt, der durch Subtrahieren des vorbestimmten Aktualisierungswerts X_FLAFDLT von dem vorangehenden Wert FLAFADP (k-1) berechnet wird [FLAFADP(k-1)–X_FLAFDLT], wonach der Prozess zur Berechnung des adaptiven Korrekturterms FLAFADP endet.
  • Wie oben beschrieben, kann die Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe eines geregelten Objekts, das das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD als Regeleingabe und die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 als die Ausgabe hat und das die dynamische Charakteristik mit einer relativ großen Phasenverzögerung, Totzeit und dergleichen aufweist, geeignet eliminieren, wodurch es möglich gemacht wird, die Stabiltät und Regelbarkeit der Regelung zu verbessern und dementsprechend die Nach-Katalysator-Abgascharakteristik zu verbessern.
  • Im folgenden werden Steuer/Regelvorrichtungen gemäß einer zweiten bis einer achten Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 38–46 beschrieben. In der folgenden Beschreibung an den jeweiligen Ausführungen sind Komponenten, die mit jenen in der ersten Ausführung identisch oder hierzu äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und die Beschreibung dazu wird bei Bedarf weggelassen.
  • Zuerst wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung in Bezug auf 38 beschrieben. Die Steuer/Regelvorrichtung 201 in der zweiten Ausführung unterscheidet sich von der Steuer/Regelvorrichtung 1 in der ersten Ausführung nur in dem Onboard-Identifizierer 23. Insbesondere berechnet der Onboard-Identifizierer 23 in der ersten Ausführung die Modellparameter a1, a2, b1 auf der Basis von KACT, Vout und ϕop (KCMD), wohingegen der Onboard-Identifizierer 23 in der zweiten Ausführung die Modellparameter a1, a2, b1 auf der Basis von Vout und ϕop berechnet.
  • Insbesondere berechnet der Onboard-Identifizierer 23 identifizierte Werte a1', a2', b1' für die Modellparameter gemäß dem Identifikationsalgorithmus, der durch die Gleichungen (8)–(15) in 5 ausgedrückt ist, anstelle des in der ersten Ausführung verwendeten Identifikationsalgorithmus, der durch die Gleichungen (16)–(23) in 6 ausgedrückt ist, und begrenzt die identifizierten Werte a1', a2', b1' so, wie in den 26, 28 dargestellt, und die Modellparameter a1, a2, b1 zu berechnen. Obwohl kein spezifisches Programm für den vom Onboard-Identifizierer 23 durchgeführten Prozess gezeigt ist, kann ein solches Programm in einer ähnlichen Weise organisiert werden wie das, das in der ersten Ausführung verwendet wird. Die Steuer/Regelvorrichtung 201 gemäß der zweiten Ausführung kann ähnliche Vorteile wie die Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung erzielen.
  • Als nächstes wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer dritten Ausführung in Bezug auf 39 beschrieben. Wie dargestellt, unterscheidet sich die Steuer/Regelvorrichtung 301 in der dritten Ausführung von der Steuer/Regelvorrichtung 1 in der ersten Ausführung nur in dem Zustandsvorhersager 22. Insbesondere berechnet der Zustandsvorhersager 22 in der ersten Ausführung den vorhergesagten Wert PREVO2 auf der Basis von a1, a2, b1, KACT, Vout und ϕop(KCMD), wohingegen der Zustandsvorhersager 22 in der dritten Ausführung den vorhergesagten Wert PREVO2 auf der Basis von a1, a2, b1 Vout und ϕop berechnet.
  • Insbesondere berechnet der Zustandsvorhersager 22 in der dritten Ausführung den vorhergesagten Wert PREVO2 der Ausgabeabweichung VO2 gemäß dem Vorhersagealgorithmus, der durch Gleichung (6) in 4 ausgedrückt ist, anstelle des in der ersten Ausführung verwendeten Vorhersagealgorithmus, der durch die Gleichung (7) in 4 ausgedrückt ist. Obwohl kein spezifisches Programm für den vom Zustandsvorhersager 22 durchgeführten Prozess gezeigt ist, kann ein solches Programm im Wesentlichen ähnlich jenem organisiert werden, das in der ersten Ausführung verwendet wird. Die Steuer/Regelvorrichtung 301 gemäß der dritten Ausführung kann ähnliche Vorteile wie die Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung erzielen.
  • Als nächstes wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer vierten Ausführung in Bezug auf 40 beschrieben. Wie dargestellt, unterscheidet sich die Steuer/Regelvorrichtung 401 gemäß der vierten Ausführung von der Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung nur darin, dass ein planender DSM Regler 20A, ein planender Zustandsvorhersagegleitmodusregler 21A und ein Parameterplaner 28 (Modellparameterssetzmittel) zum Berechnen der Modellparameter a1, a2, b1 verwendet werden, anstelle des ADSM Reglers 20, des PRISM Reglers 21 und des Onboard-Identifizierers 23.
  • Der Parameterplaner 28 berechnet zuerst das Abgasvolumen AB_SV gemäß der vorgenannten Gleichung (44) auf der Basis der Motordrehzahl NE und des absoluten Ansaugrohrinnendrucks PBA. Als nächstes berechnet der Parameterplaner 28 die Modellparameter a1, a2, b1 gemäß dem Abgasvolumen AB_SV mittels einer in 41 gezeigten Tabelle.
  • In der in 41 gezeigten Tabelle wird der Modellparameter a1 auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird. Im Gegensatz zum Modellparameter a1 werden die Modellparameter a2, b1 auf größere Werte gesetzt, wenn das Abgasvolumen AB_SV größer wird. Dies ist so, weil die Ausgabe des geregelten Objekts, das heißt die Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 stabiler wird, wenn das Abgasvolumen AB_SV zunimmt, wohingegen die Ausgabe Vout des O2 Sensors oszillatorisch wird, wenn das Abgasvolumen AB_SV abnimmt.
  • Der planende DSM Regler 20A berechnet das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD eines DSM Reglers 24 ähnlich jenem in der ersten Ausführung unter Verwendung der Modellparameter a1, a2, b1, die wie oben beschrieben, berechnet sind. Ähnlich berechnet der planende Zustandsvorhersagergleitmodusregler 21A das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD in einem SLD Regler 25 ähnlich jenem in der ersten Ausführung unter Verwendung der Modellparameter a1, a2, b1, die wie oben beschrieben, berechnet sind.
  • Die Steuer/Regelvorrichtung 401 gemäß der vierten Ausführung kann ähnliche Vorteile wie die Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung erzielen. Zusätzlich können die Modellparameter a1, a2, b1 mittels des Parameterplaners 28 rascher berechnet werden als mittels des Onboard-Identifizierers 23. Es ist daher möglich, das Ansprechverhalten der Regelung zu verbessern und eine günstige Nach-Katalysator-Abgascharakteristik rascher sicherzustellen.
  • Als nächstes wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer fünften Ausführung in Bezug auf 42 beschrieben. Die Steuer/Regelvorrichtung 501 gemäß der fünften Ausführung unterscheidet sich von der Steuer/Regelvorrichtung gemäß der ersten Ausführung nur darin, dass ein SDM Regler 29 anstelle des DSM Reglers 24 der Steuer/Regelvorrichtung 1 in der ersten Ausführung verwendet wird. Der SDM Regler 29 berechnet die Regeleingabe ϕop(k) gemäß einem Steueralgorithmus, der den ΣΔ Modulationsalgorithmus auf der Basis des vorhergesagten Werts PREVO2 (k) anwendet.
  • Insbesondere erzeugt in dem in 42 dargestellten SDM Regler 29 ein invertierender Verstärker 29a ein Referenzsignal r(k) das Produkt des Werts von –1, der Verstärkung Gd für das Referenzsignal und des vorhergesagten Werts PREVO2(k). Als nächstes erzeugt ein Integrator 29b einen integrierten Referenzsignalwert σdr(k) als die Summe eines integrierten Referenzsignalwerts σdr(k-1), der durch ein Verzögerungselement 29c verzögert ist, und des Referenzsignals als r(k). Andererseits erzeugt ein Integrator 29d einen integrierten SDM Signalwert σdu(k) als die Summe eines integrierten SDM Signalwerts σdu(k-1), der durch ein Verzögerungselement 29e verzögert ist, und eines SDM Signals u''(k-1), das durch ein Verzögerungselement 29j verzögert ist. Dann erzeugt ein Subtrahierer 29f ein Abweichungssignal δ''(k) des integrierten SDM Signalwerts σdu(k) aus dem integrierten Referenzsignalwert σdr(k).
  • Als nächstes erzeugt ein Quantifizierer 29g (Vorzeichenfunktion) ein SDM Signal u''(k) als Vorzeichen des Abweichungssignals δ''(k). Dann erzeugt ein Verstärker 29h ein verstärktes SDM Signal u(k) durch Verstärkung des SDM Signals u''(k) mit einer vorbestimmten Verstärkung Fd. Dann erzeugt ein Addierer 29i die Regeleingabe ϕop(k) als die Summe des verstärkten SDM Signals u(k) und eines vorbestimmten Referenzwerts FLAFBASE.
  • Der vorstehende Regelalgorithmus des SDM Reglers 29 wird durch die folgenden Gleichungen (45)–(51) ausgedrückt: r(k) = –1·Gd·PREVO2(k) (45) σdr(k) = σdr(k-1) + r(k) (46) σdu(k) = σdu(k-1) + u''(k-1) (47) δ''(k) = σdr(k) – σdu(k) (48) u''(k) = sgn(δ''(k)) (49) u(k) = Fd·u''(k) (50) ϕop(k) = FLAFBASE + u(k) (51)wobei Gd und Fd Verstärkungen repräsentieren. Die Vorzeichenfunktion sgn (δ''(k)) nimmt den Wert von 1 ein (sgn(δ''(k))=1), wenn δ''(k)≥0, und –1 (sgn (δ''(k))=–1), wenn δ''(k)<0 (alternativ kann sgn(δ''(k)) auf 0 gesetzt werden (sgn(δ''(k)=0), wenn δ''(k)=0).
  • Der ΣΔ Modulationsalgorithmusalgorithmus in dem Regelalgorithmus des SDM Reglers 29 ist dahin gekennzeichnet, dass das SDM Signal u(k) derart erzeugt (berechnet) werden kann, dass das Referenzsignal r(k) an dem Ausgang des geregelten Objekts reproduziert wird, wenn das SDM Signal u(k) in das Regelobjekt eingegeben wird, wie etwa in dem Fall mit dem vorgenannten ΔΣ Modulationsalgorithmus. In anderen Worten, der SDM Regler 29 hat die Charakteristik, die Regeleingabe ϕop(k) ähnlich den vorgenannten DSM Regler 24 zu erzeugen. Daher kann die Steuer/Regelvorrichtung 501 gemäß der fünften Ausführung, die dem SDM Regler 29 verwendet, ähnliche Vorteile wie die Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung erzielen. Obwohl für den SDM Regler 29 kein spezifisches Programm gezeigt ist, kann ein solches Programm im Wesentlichen so ähnlich wie der DSM Regler 24 organisiert werden.
  • Als nächstes wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführung in Bezug auf 43 beschrieben. Die Steuer/Regelvorrichtung 601 gemäß der sechsten Ausführung unterscheidet sich von der Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung nur darin, dass ein DM Regler 30 anstelle des DSM Reglers 24 verwendet wird. Der DM Regler 30 berechnet die Regeleingabe ϕop(k) gemäß einem Regelalgorithmus, der einen Δ Modulationsalgorithmus auf der Basis des vorhergesagten Werts PREVO2(k) anwendet.
  • Insbesondere erzeugt, wie in 43 dargestellt, in dem DM Regler 30 ein invertierender Verstärker 30a das Referenzsignal r(k) als das Produkt des Werts von –1, der Verstärkung Gd für das Referenzsignal und des vorhergesagten Werts PREVO2(k). Ein Integrator 30b erzeugt einen integrierten DM Signalwert δdu(k) als die Summe eines integrierten DM Signalwerts δdu(k-1), der durch ein Verzögerungselement 30 verzögert ist, und eines DM Signals u''(k-1), das durch ein Verzögerungselement 30h verzögert ist. Dann erzeugt ein Subtrahierer 30d ein Abweichungssignal δ''(k) des integrierten DM Signalwerts δdu(k) aus dem Referenzsignal r(k).
  • Als nächstes erzeugt ein Quantifizierer 30e (Vorzeichenfunktion) ein DM Signal u''(k) als Vorzeichen des Abweichungssignals δ''(k). Dann erzeugt ein Verstärker 30f ein verstärktes DM Signal u(k) durch Verstärkung des DM Signals u''(k) mit einer vorbestimmten Verstärkung Fd. Als nächstes erzeugt ein Addierer 30g die Regeleingabe ϕop(k) als die Summe des verstärkten DM Signals u(k) und des vorbestimmten Referenzwerts FLAFBASE.
  • Der vorstehende Steuerungsalgorihtmus des DM Reglers 30 wird durch die folgenden Gleichungen (52)–(57) ausgedrückt: r(k) = –1·Gd·PREVO2(k) (52) σdu(k) = σdu(k-1) + u''(k-1) (53) δ''(k) = r(k) – σdu(k) (54) u''(k) = sgn(δ''(k)) (55) u(k) = Fd·u''(k) (56) ϕop(k) = FLAFBASE + u(k) (57)wobei Gd und Fd Verstärkungen repräsentieren. Die Vorzeichenfunktion sgn (δ''(k)) nimmt den Wert von 1 ein (sgn(δ''(k))=1) wenn δ''(k)≥0, und –1 (sgn (δ''(k))=-1), wenn δ''(k)<0 (alternativ kann sgn(δ''(k) gleich 0 gesetzt werden (sgn(δ''(k)=0), wenn δ''(k)=0).
  • Der Steuerungsalgorithmus des DM Reglers 30, das heißt der Δ Modulationsalgorithmus ist dadurch gekennzeichnet, dass das DM Signal u(k) derart erzeugt (berechnet) werden kann, dass das Referenzsignal r(k) am Ausgang des geregelten Objekts reproduziert werden kann, wenn das DM Signal u(k) in das geregelte Objekt eingegeben wird, wie im Falle mit dem vorgenannten ΔΣ Modulationsalgorithmus und ΣΔ Modulationsalgorithmus. In anderen Worten, der DM Regler 30 hat die Charakteristik, die Regeleingabe ϕop(k) ähnlich dem vorgenannten DSM Regler 24 und SDM Regler 29 zu erzeugen. Daher kann die Steuer/Regelvorrichtung 601 gemäß der sechsten Ausführung, die DM Regler 30 benutzt, ähnliche Vorteile wie die Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung erzielen. Obwohl kein spezifisches Programm für den DM Regler 30 gezeigt ist, kann ein Programm im Wesentlichen so ähnlich wie der DSM Regler 24 programmiert werden.
  • Als nächstes wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer siebten Ausführung in Bezug auf die 44 und 45 beschrieben. Wie in 44 dargestellt, unterscheidet sich die Steuer/Regelvorrichtung 701 gemäß der siebten Ausführung von der Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung nur darin, dass der Motor 3 nicht mit dem LAF Sensor 14 versehen ist und der O2 Sensor 15 stromab des zweiten Katalysators 8b angeordnet ist.
  • Da der LAF Sensor 14 nicht vorgesehen ist, beruht die Steuer/Regelvorrichtung 701 auf dem Onboard-Identifizierer 23, um die Modellparameter a1, a2, b1 auf der Basis der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 und der Regeleingabe ϕop(k) (Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD) zum Berechnen, wie in 45 dargestellt ist. In anderen Worten, der Onboard-Identifizierer 23 berechnet identifizierte Werte a1', a2', b1' für die Modellparameter gemäß dem Identifikationsalgorithmus, der durch die Gleichungen (8)–(15) in 5 ausgedrückt ist und begrenzt diese identifizierten Werte in der oben beschriebenen Weise, um die Modellparameter a1, a2, b1 zu berechnen.
  • Ferner berechnet der Zustandsvorhersager 22 den vorhergesagten Wert PREVO2 der Ausgabeabweichung VO2 auf der Basis der Modellparameter a1, a2, b1, der Ausgabe Vout des O2 Sensors 15 und der Regeleingabe ϕop. In anderen Worten, der Zustandsvorhersager 22 berechnet den vorhergesagten Wert PREVO2 der Ausgabeabweichung VO2 gemäß dem Vorhersagealgorithmus, der durch Gleichung (6) in 4 ausgedrückt ist. Obwohl keine spezifischen Programme für die Prozesse gezeigt sind, die durch den Zustandsvorhersager 22 und dem Onboard-Identifizierer 23 durchgeführt werden, können diese Programme im Wesentlichen so ähnlich wie jene in der ersten Ausführung organisiert werden. Auch die anderen Programme können in der ähnlichen Weise wie jene in der ersten Ausführung organisiert werden.
  • Die Steuer/Regelvorrichtung 701 gemäß der oben beschriebenen siebten Ausführung kann ähnliche Vorteile wie die Steuer/Regelvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung erzielen. Insbesondere wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis nur durch den O2 Sensor 15 geregelt wird, wie in der siebten Ausführung, kann durch Setzen der Verstärkung KRDSM für den Referenzsignalwert auf unterschiedliche Werte in den Schritten 192–194 in 34 zum Regeln der Abgase auf magerer und fetter, um das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD mit unterschiedlichen Raten auf den Sollwert Vop zu konvergieren, die Steuer/Regelvorrichtung 701 eine zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik ohne Fehler erzielen, um das Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs auf fetter und magerer zu ändern. Weil darüber hinaus die geeignete Nach-Katalysator-Abgascharakteristik ohne den LAF Sensor 14 sichergestellt werden kann, können dementsprechend die Herstellungskosten eingespart werden.
  • Als nächstes wird eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer achten Ausführung in Bezug auf 46 beschrieben. Wie dargestellt, unterscheidet sich die Steuer/Regelvorrichtung 801 gemäß der achten Ausführung von der Steuer/Regelvorrichtung 701 gemäß der siebten Ausführung darin, dass der ADSM Regler 20, der PRISM Regler 21 und der Onboard-Identifizierer 23 in der siebten Ausführung durch den planenden DSM Regler 20A ersetzt, den planenden Zustandsvorhersagegleitmodusregler 21A und den Parameterplaner 28 in der vierten Ausführung ersetzt werden. Diese Regler 20A, 21A und der Parameterplaner 28 sind so ähnlich konfiguriert wie jene in der vierten Ausführung. Die Steuer/Regelvorrichtung 801 gemäß der achten Ausführung kann ähnliche Vorteile wie die Steuer/Regelvorrichtung 701 gemäß der siebten Ausführung erzielen. Zusätzlich können die Modellparameter a1, a2, b1 schneller berechnet werden, wenn der Parameterplaner 28 verwendet wird, als dann, wenn der Onboard-Identifizierer 23 verwendet wird. Dies kann das Ansprechverhalten der Regelung verbessern und kann eine zufriedenstellende Nach-Katalysator-Abgascharakteristik rascher sicherstellen.
  • Die vorstehenden Ausführungen haben beispielhafte Konfigurationen der Steuer/Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, um das Luft/Kraftstoffverhältnis der Brennkraftmaschine 3 zu steuern/regeln. Jedoch sollte sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungen beschränkt werden, sondern weithin auf Steuer/Regelvorrichtungen zum Steuern/Regeln anderer beliebiger geregelter Objekte angewendet werden kann. Darüber hinaus können der ADSM Regler 30 und der PRISM Regler 21 in Hardware implementiert werden, anstelle der Programme, wie sie in den Ausführungen dargestellt sind.
  • Wie oben beschrieben, kann die Steuer/Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe und der Ausgabe eines geregelten Objekts selbst dann eliminieren, wenn das geregelte Objekt eine dynamische Charakteristik mit relativ großer Phasenverzögerung, Totzeit und dergleichen aufzeigt, um hierdurch die Stabilität und die Regelbarkeit der Regelung zu verbessern.
  • Es wird eine Steuer/Regelvorrichtung angegeben, um einen Versatz in der Steuerzeitgebung zwischen der Eingabe/Ausgabe eines geregelten Objekts selbst dann zu eliminieren, wenn das geregelte Objekt eine relativ große dynamische Charakteristik wie etwa Phasenverzögerung, Totzeit oder dergleichen aufzeigt, um die Stabilität und Regelbarkeit der Regelung zu verbessern. Die Steuer/Regelvorrichtung umfasst einen Zustandsvorhersager, um einen vorhergesagten Wert eines Werts, der eine Ausgabe eines geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus zu berechnen, sowie einen DSM Regler zum Berechnen einer Regeleingabe zu dem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, um die Ausgabe des geregelten Objekts gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert zu regeln.

Claims (189)

  1. Steuer/Regelvorrichtung umfassend: ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines eine Ausgabe eines geregelten Objekts angebenden Werts auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus; ein Regeleingabeberechnungsmittel zum Berechnen einer Regeleingabe zu dem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, zum Steuern/Regeln der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert.
  2. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 1, worin: das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder einem Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet.
  3. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Vorhersagealgorithmus ein Algorithmus auf der Basis eines Regelobjektmodells ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, aufweist.
  4. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 3, worin der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist.
  5. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 3, worin der Wert, der die Regeleingabe oder den Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  6. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 1, worin das Regeleingabeberechnungsmittel einen Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet, und die Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, berechnet.
  7. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend: ein Verstärkungsparametererfassungsmittel zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  8. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 1, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel einen zweiten Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet und einen vorbestimmten Wert zu dem berechneten zweiten Zwischenwert addiert, um die Regeleingabe zu berechnen.
  9. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 1, worin: das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts berechnet, und das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet.
  10. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 2, worin: das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal angeordnet ist, um einen Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind; wobei das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs, und/oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und/oder der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet; und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs umfasst, um gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf den vorbestimmten Sollwert zu konvergieren.
  11. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und wobei das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet.
  12. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; wobei das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  13. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend: ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  14. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 2, worin: das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftverhältnissensors ist; wobei der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs sowie der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet; und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält, zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf den vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  15. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet.
  16. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnis Berechnungsmittel enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  17. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  18. Steuer/Regelvorrichtung umfassend: ein Regeleingabeberechnungsmittel zum Berechnen einer Regeleingabe zu einem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, und eines Regelobjektmodells, das ein Modell des geregelten Objekts bildet, zum Steuern/Regeln einer Ausgabe des geregelten Objekts.
  19. Regelvorrichtung nach Anspruch 18, worin das Regelobjektmodell als Diskretzeit-Systemmodell aufgebaut ist, und die Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Identifiziermittel umfasst zum sequentiellen Identifizieren von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder eines Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts.
  20. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 19, worin das Identifiziermittel enthält: ein Indentifikationsfehlerberechnungsmittel zum Berechnen eines Identifikationsfehlers der Modellparameter; ein Filtermittel zum Filtern des berechneten Indentifikationsfehlers in einer vorbestimmten Weise; und ein Parameterbestimmungsmittel zum Bestimmen der Modellparameter auf der Basis des gefilterten Identifikationsfehlers.
  21. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 20, worin: das Filtermittel eine Filtercharakteristik für die Filterung gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts setzt.
  22. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 19, worin das Regelobjektmodell eine Eingangsvariable, die die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, und eine Ausgangsvariable, die die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, umfasst, und das Identifiziermittel einen Modellparameter, multipliziert mit der Eingangsvariablen, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit der Ausgangsvariablen, derart identifiziert, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  23. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 22, worin: die Ausgangsvariable eine Mehrzahl von Zeitseriendaten von Ausgangsvariablen, die jeweils mit einer Mehrzahl von Modellparametern multipliziert sind, umfasst, und das Identifiziermittel die Mehrzahl von Modellparametern derart identifiziert, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt.
  24. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 22, worin: das Identifiziermittel ferner ein Begrenzungsbereichssetzmittel zum Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts enthält.
  25. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 22, worin: die Ausgangsvariable eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist; und die Eingangsvariable eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  26. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 19, worin: das Identifiziermittel ferner ein Wichtungsparametersetzmittel enthält zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und zum Setzen der Wichtungsparameter gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  27. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 19, worin: das Identifiziermittel ferner ein Totzeitsetzmittel enthält zum Setzen einer Totzeit zwischen der in das geregelte Objekt eingegebenen Regeleingabe oder dem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebenen Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wobei die Totzeit in dem Identifikationsalgorithmus verwendet wird.
  28. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 19, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel einen vorhergesagten Wert eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus berechnet, der das Regelobjektmodell anwendet, und die Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  29. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 28, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts berechnet, und das Regeleingabeberechnungsmittel den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet.
  30. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 18, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel einen Zwischenwert auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus berechnet, und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, berechnet.
  31. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 30, ferner umfassend: ein Verstärkungsparametererfassungsmittel zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  32. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 18, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel einen zweiten Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet, und das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert berechnet.
  33. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 19, worin: das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist, die an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, um ein Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgasen zu erfassen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist, aufweist; wobei das Identifiziermittel sequentiell einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder einem Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors oder des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors identifiziert; und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel einen Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe der stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  34. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 33, worin: der Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist; wobei der Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine stromaufwärtige Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung ist, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von dem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung zugeordnet ist, aufweist; und wobei das Identifiziermittel einen Modellparameter, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung, derart identifiziert, dass die Parameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  35. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 34, worin: die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung umfasst; wobei die Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine umfasst; und wobei das Identifiziermittel ferner ein Begrenzungsbereichsetzmittel enthält zum Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, die jeweils mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung multipliziert sind, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und zum Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  36. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 33, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Identifiziermittel ferner ein Wichtungsparametersetzmittel enthält zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und zum Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  37. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 33, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Identifiziermittel ferner ein Totzeitsetzmittel enthält zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines Indentifikationsalgorithmus, der eine Totzeit zwischen der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors verwendet, und zum Setzen der Totzeit gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  38. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 33, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnis Berechnungsmittel enthält: ein Vorhersagezeitberechnungsmittel zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  39. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 38, ferner umfassend: ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  40. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 33, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel ferner enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  41. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 19, worin: das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe in das geregelte Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, aufweist; wobei das Identifiziermittel sequentiell einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs identifiziert; und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  42. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 41, worin: der Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist; wobei der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung ist, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von einem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das Variablen aufweist, die der Ausgabeabweichung und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung zugeordnet sind; und wobei das Identifiziermittel einen Modellparameter, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie einen Modellparameter, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, derart identifiziert, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  43. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 42, worin: die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung umfasst; wobei die Steuer/Regelvorrichtung ferner ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine umfasst; und wobei das Identifiziermittel ferner Begrenzungsbereichssetzmittel enthält zum Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, jeweils multipliziert mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und zum Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  44. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 41, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, wobei das Identifiziermittel ferner ein Wichtungsparametersetzmittel enthält zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und zum Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  45. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 41, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Vorhersagezeitberechnungsmittel zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten vorhergesagten Zeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelzielmodell anwendet; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  46. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 45, ferner umfassend: ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  47. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 41, ferner umfassend: ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel ferner enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen des Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  48. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 18, ferner umfassend: ein Parametererfassungsmittel zum Erfassen eines dynamischen Kennparameters, der eine Änderung in der dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts angibt; und ein Modellparametersetzmittel zum Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten dynamischen Kennparameter.
  49. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 48, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel einen vorhergesagten Wert eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet, berechnet, und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  50. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 49, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß dem dynamischen Kennparameter des geregelten Objekts berechnet, und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel den vorhergesagten Wert gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus berechnet.
  51. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 48, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel einen Zwischenwert auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus berechnet, und die Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, berechnet.
  52. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 51, ferner umfassend: ein Verstärkungsparametererfassungsmittel zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  53. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 48, worin: das Regeleingabeberechnungsmittel einen zweiten Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet, und wobei des Regeleingabeberechnungsmittel die Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert berechnet.
  54. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 48, worin: das Regelobjektmodell eine Variable, die einer Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert und/oder dem Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert, sowie eine Variable, die einer Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist, aufweist.
  55. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 48, worin: das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert; wobei das Parametererfassungsmittel ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustand der Brennkraftmaschine umfasst; wobei das Modellparametersetzmittel Modellparameter des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine setzt; wobei die Steuer/Regelvorrichtung ferner einen stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal in der Brennkraftmaschine angeordnet ist; und wobei das Regeleingabeberechnungsmittel enthält: ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das geregelte Objektmodell anwendet; und ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  56. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 55, worin: das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und wobei das Vorhersagewertberechnungsmittel den vorhergesagten Wert ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet.
  57. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 55, worin: das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  58. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 55, ferner umfassend: ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vohergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und worin das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  59. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 48, worin: das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe in das geregelte Objekt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert; wobei das Parametererfassungsmittel ein Betriebszustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine umfasst; wobei das Modellparametersetzmittel Modellparameter des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine setzt; und das Regeleingabeberechnungsmittel ein Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  60. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 59, worin: das Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Vorhersagewertberechnungsmittel zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel zum Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  61. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 60, worin: das Vorhersagewertberechnungsmittel eine Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine berechnet, und wobei das Vorhersagewertberechnungsmittel einen vorhergesagten Wert eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit berechnet.
  62. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 60, worin das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel enthält: ein Zwischenwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; ein Verstärkungssetzmittel zum Setzen einer Verstärkung gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  63. Steuer/Regelvorrichtung nach Anspruch 60, ferner umfassend: ein Multipliziermittel zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; ein Korrekturkoeffizientensetzmittel zum Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisberechnungsmittel das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet.
  64. Steuer/Regelverfahren, welches die Schritte umfasst: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der eine Ausgabe eines geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus; und Berechnen einer Regeleingabe zu dem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, zum Steuern/Regeln der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert.
  65. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 64, worin: der Schritt des Berechnens eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder eines Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  66. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 64, worin der Vorhersagealgorithmus ein Algorithmus auf der Basis eines Regelobjektmodells ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Regeleingabe und/oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, aufweist.
  67. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 66, worin der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist.
  68. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 66, worin der Wert, der die Regeleingabe und/oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  69. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 64, worin der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen eines Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  70. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 69, das ferner die Schritte umfasst: Erfassen eines Verstärkungsparameters, der einer Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  71. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 64, worin: der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, und Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert zur Berechnung der Regeleingabe.
  72. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 64, worin der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen eines vorhergesagten Werts, enthaltend: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  73. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 65, worin: das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines in der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind; wobei der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs und/oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und/oder der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus; und wobei der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zu dem vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  74. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 64, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  75. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 73, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  76. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 73, das ferner die Schritte umfasst: Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vohergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  77. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 65, worin: das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs und der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus; und wobei der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf dem vorbestimmten Sollwert gemäß der berechneten vorhergesagten Zeit der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  78. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 77, das ferner den Schritt umfasst: einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des vorhergesagten Werts enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  79. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 77, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  80. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 77, das ferner die Schritte umfasst: Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  81. Steuer/Regelverfahren, welches den Schritt umfasst: Berechnen einer Regeleingabe zu einem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, und eines Regelobjektmodells, das ein Modell des geregelten Objekts bildet, zum Steuern/Regeln einer Ausgabe des geregelten Objekts.
  82. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 18, worin das Regelobjektmodell als Diskretzeit-Systemmodell aufgebaut ist, und wobei das Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt umfasst: sequentielles Identifizieren von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß der berechneten Regeleingabe oder einem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und den Ausgangsvariablen, die mit einer Mehrzahl von Modellparametern jeweils multipliziert sind, und der Ausgabe des geregelten Objekts.
  83. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 82, worin der Schritt des Identifizierens enthält: Berechnen eines Identifikationsfehlers der Modellparameter; Filtern des berechneten Indentifikationsfehlers in einer vorbestimmten Weise; und Bestimmen der Modellparameter auf der Basis des gefilterten Identifikationsfehlers.
  84. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 83, worin: der Schritt des Filterns enthält: Setzen einer Filtercharakteristik für die Filterung gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  85. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 82, worin das Regelobjektmodell eine Eingangsvariable, die die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, und eine Ausgangsvariable, die die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, umfasst, und wobei der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Eingangsvariablen, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgangsvariablen, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  86. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 85, worin: die Ausgangsvariable eine Mehrzahl von Zeitseriendaten von Ausgangsvariablen, die jeweils mit einer Mehrzahl von Modellparametern multipliziert sind, umfasst, und wobei der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren der Mehrzahl von Modellparametern derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt.
  87. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 85, worin: der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  88. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 85, worin: die Ausgangsvariable eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist; und die Eingangsvariable eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  89. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 82, worin: der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparameter gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  90. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 82, worin: der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Setzen einer Totzeit zwischen der in das geregelte Objekt eingegeben Regeleingabe oder dem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wobei die Totzeit in dem Identifikationsalgorithmus verwendet wird.
  91. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 82, worin der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  92. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 91, worin der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  93. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 81, worin der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  94. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 93, das ferner die Schritte umfasst: Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  95. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 81, worin der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  96. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 82, worin: das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist, aufweist; wobei der Schritt des Identifizierens enthält: sequentielles Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder einem Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors oder des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors; und wobei der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  97. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 96, worin: der Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist; wobei der Wert, der die Ausgabe der stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine stromaufwärtige Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung ist, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von dem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung zugeordnet ist, aufweist; und wobei der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung, derart, dass die Parameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  98. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 97, worin: die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung umfasst; wobei das Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen; und wobei der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, die jeweils mit einer Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung multipliziert sind, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  99. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 96, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  100. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 96, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines Identifikationsalgorithmus, der eine Totzeit zwischen der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors verwendet, und Setzen der Totzeit gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  101. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 96, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll- Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß den berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  102. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 101, das ferner die Schritte umfasst: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  103. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 96, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses ferner enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  104. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 82, worin: das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; worin das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, wie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, aufweist; wobei der Schritt des Identifizierens enthält: sequentielles Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs; und wobei der Schritt der Berechnung eine Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  105. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 104, worin: der Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist; wobei der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung ist, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von einem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das Variablen aufweist, die der Ausgabeabweichung und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung zugeordnet sind; wobei der Schritt des Identifizierens enthält: Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  106. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 105, worin: die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung umfasst; wobei das Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen; und wobei der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, jeweils multipliziert mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  107. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 104, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt des Identifizierens ferner enthält: Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparamter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  108. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 104, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelzielmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  109. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 108, das ferner die Schritte umfasst: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vohergesagte Wert kleiner als der vorbestimmter Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  110. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 104, das ferner den Schritt umfasst, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses ferner enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  111. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 81, das ferner die Schritte umfasst: Erfassen eines dynamischen Kennparameters, der eine Änderung in einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten dynamischen Kennparameter.
  112. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 111, worin der Schritt der Berechnung der Regeleingabe enthält: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  113. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 112, worin der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß dem dynamischen Kennparameter des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  114. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 111, worin der Schritt der Berechnung in der Regeleingabe enthält: Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  115. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 114, das ferner die Schritte umfasst: Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  116. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 111, worin: der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  117. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 111, worin: das Regelobjektmodell eine Variable, die einer Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert und/oder des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert, sowie eine Variable, die einer Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist, aufweist.
  118. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 111, worin: das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist, wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert; wobei der Schritt der Erfassung eines Parameteres enthält: Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, wobei der Schritt des Setzens von Modellparametern enthält: Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; wobei der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, einer Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  119. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 118, worin der Schritt der Berechnung eines vorhergesagten Werts enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  120. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 118, worin: der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  121. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 118, das ferner die Schritte umfasst: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; und Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  122. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 111, worin: das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert, wobei der Schritt der Erfassung eines Parameters enthält: Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; wobei der Schritt des Setzens von Modellparametern enthält: Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; wobei der Schritt der Berechnung einer Regeleingabe enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  123. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 122, worin: der Schritt des Berechnens des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  124. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 123, worin der Schritt der Berechnung des vorhergesagten Werts enthält: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  125. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 123, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Bestimmen eines Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  126. Steuer/Regelverfahren nach Anspruch 123, das ferner die Schritte umfasst: Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, worin der Schritt der Berechnung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses enthält: Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multiplizier mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  127. Motor-Steuer/Regeleinheit, die ein Steuerprogramm enthält, um zu veranlassen, dass ein Computer einen vorhergesagten Wert eines Werts, der eine Ausgabe eines geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus berechnet; und eine Regeleingabe zu dem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus berechnet, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, zum Steuern/Regeln der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert.
  128. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 127, worin das Steuerprogramm, das veranlasst, dass der Computer einen vorhergesagten Wert berechnet, enthält: Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Regeleingabe und/oder eines Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  129. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 127, worin der Vorhersagealgorithmus ein Algorithmus auf der Basis eines Regelobjektmodells ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Regeleingabe und/oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, sowie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, aufweist.
  130. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 129, worin der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist.
  131. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 129, worin der Wert, der die Regeleingabe und/oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  132. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 127, worin das Steuerprogramm veranlasst, dass der Computer einen Zwischenwert gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus berechnet, und die Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung, berechnet.
  133. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 132, worin das Steuerprogramm ferner veranlasst, dass der Computer einen Verstärkungsparameterer, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt, erfasst; und die vorbestimmte Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameters setzt.
  134. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 127, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus, und Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert zur Berechnung der Regeleingabe.
  135. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 127, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines vorhergesagten Werts, enthaltend: Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  136. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 128, worin das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung einer Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines in der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind; wobei die Motor-Steuer/Regeleinheit den Computer veranlasst zum Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs, und/oder der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und/oder der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, auf der Basis des Vorhersagealgorithmus; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors zu dem vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  137. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 136, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum. Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  138. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 136, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  139. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 136, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vohergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  140. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 128, worin das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei der Wert, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, eine Ausgabeabweichung an einer Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Sollwert ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; und wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs und der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf der Basis des Vorhersagealgorithmus; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf dem vorbestimmten Sollwert gemäß der berechneten vorhergesagten Zeit der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  141. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 140, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  142. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 140, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  143. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 140, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Multiplizieren des berechneten vorhergesagten Werts der Ausgabeabweichung mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert der Ausgabeabweichung kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert der Ausgabeabweichung, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  144. Motor-Steuer/Regeleinheit, enthaltend ein Steuerprogramm, um zu veranlassen, dass ein Computer eine Regeleingabe zu einem geregelten Objekt auf der Basis eines Modulationsalgorithmus, der aus einem Δ Modulationsalgorithmus, einem ΔΣ Modulationsalgorithmus und einem ΣΔ Modulationsalgorithmus ausgewählt ist, und eines Regelobjektmodells, das ein Modell des geregelten Objekts bildet, berechnet, zum Steuern/Regeln einer Ausgabe des geregelten Objekts.
  145. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 144, worin das Regelobjektmodell als Diskretzeit-Systemmodell aufgebaut ist, und wobei das Steuerprogramm ferner veranlasst, dass der Computer Modellparameter des Regelobjektmodells gemäß der berechneten Regeleingabe oder einem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des Regelobjektmodells sequentiell identifiziert.
  146. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 145, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines Identifikationsfehlers der Modellparameter; Filtern des berechneten Indentifikationsfehlers in einer vorbestimmten Weise; und Bestimmen der Modellparameter auf der Basis des gefilterten Identifikationsfehlers.
  147. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 145, worin das Steuerprogramm veranlasst, dass der Computer eine Filtercharakteristik zum Filtern gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts setzt.
  148. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 145, worin das Regelobjektmodell eine Eingangsvariable, die die Regeleingabe oder den Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, angibt, und eine Ausgangsvariable, die die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, umfasst, und das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Eingangsvariablen, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgangsvariablen, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  149. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 148, worin die Ausgangsvariable eine Mehrzahl von Zeitseriendaten von Ausgangsvariablen, die jeweils mit einer Mehrzahl von Modellparametern multipliziert sind, umfasst, und das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt.
  150. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 148, worin das Steuerprogramm den Motor veranlasst, den vorbestimmten Begrenzungsbereich gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts zu setzen.
  151. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 148, worin: die Ausgangsvariable eine Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert ist; und die Eingangsvariable eine Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert oder eine Abweichung des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert ist.
  152. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 145, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparameter gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts.
  153. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 145, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Setzen einer Totzeit zwischen der in das geregelte Objekt eingegeben Regeleingabe oder dem Wert, der die in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, und der Ausgabe des geregelten Objekts gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts, wobei die Totzeit in dem Identifikationsalgorithmus verwendet wird.
  154. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 145, wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  155. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 154, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  156. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 144, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  157. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 156, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  158. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 144, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum: Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  159. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 144, worin das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei der Wert, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, eine Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die nicht durch den Katalysator hindurchgetreten sind; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable aufweist, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eine Variable, die einem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors zugeordnet ist; wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum sequentiellen Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, oder einem Wert, der die Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors oder des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses, und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  160. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 159, worin der Wert, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist; wobei der Wert, der die Ausgabe der stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine stromaufwärtige Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors von einem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung ist, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von dem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable aufweist, die der Ausgabeabweichung zugeordnet ist, sowie eine Variable, die der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung zugeordnet ist; und wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung oder der stromaufwärtigen Ausgabeabweichung, derart, dass die Parameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  161. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 160, worin die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung umfasst; wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine und Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, die jeweils mit einer Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung multipliziert sind, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  162. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 159, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zur Bestimmung von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet, und Setzen der Wichtungsparameter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  163. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 159, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines Identifikationsalgorithmus, der eine Totzeit zwischen der Ausgabe des stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors verwendet, und Setzen der Totzeit gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  164. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 159, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß den berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  165. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 164, worin das Steuerprogramm den Computer ferner veranlasst zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  166. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 159, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  167. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 145, worin das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr der Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; worin das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, wie eine Variable, die einem Wert zugeordnet ist, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, aufweist; wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum sequentiellen Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit dem Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  168. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 167, worin der Wert, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, eine Ausgabeabweichung ist, die eine Abweichung der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors von dem vorbestimmten Sollwert ist; wobei der Wert, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, eine Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung ist, die eine Abweichung des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses von einem vorbestimmten Referenzwert ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das Variablen aufweist, die der Ausgabeabweichung und der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung zugeordnet sind; wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Identifizieren eines Modellparameters, multipliziert mit der Ausgabeabweichung, sowie eines Modellparameters, multipliziert mit der Luft/Kraftstoffverhältnisabweichung, derart, dass die Modellparameter in jeweilige vorbestimmte Begrenzungsbereiche fallen.
  169. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 168, worin die Ausgabeabweichung eine Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung umfasst; und das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Identifizieren einer Mehrzahl von Modellparametern, jeweils multipliziert mit der Mehrzahl von Zeitseriendaten der Ausgabeabweichung, derart, dass eine Kombination der Modellparameter in den vorbestimmten Begrenzungsbereich fällt, und Setzen des vorbestimmten Begrenzungsbereichs gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  170. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 167, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, Identifizieren der Modellparameter auf der Basis eines gewichteten Identifikationsalgorithmus, der Wichtungsparameter zum Bestimmen von Verhaltensweisen der Modellparameter verwendet; und Setzen der Wichtungsparamter gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
  171. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 167, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen einer vorhergesagten Zeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts des Werts, der das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelzielmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  172. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 171, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vohergesagte Wert kleiner als der vorbestimmter Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  173. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 167, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  174. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 144, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Erfassen eines dynamischen Kennparameters, der eine Änderung in einer dynamischen Charakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten dynamischen Kennparameter.
  175. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 174, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des geregelten Objekts angibt, auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen der Regeleingabe gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  176. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 175, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen einer vorhergesagten Zeit ab der Zeit, zu der die Regeleingabe in das geregelte Objekt eingegeben wird, bis zu der Zeit, zu der sich die Regeleingabe in der Ausgabe des geregelten Objekts wiederspiegelt, gemäß dem dynamischen Kennparameter des geregelten Objekts; und Berechnen des vorhergesagten Werts gemäß der berechneten Vorhersagezeit auf der Basis des Vorhersagealgorithmus.
  177. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 174, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines Zwischenwerts auf der Basis des Regelobjektmodells und des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit einer vorbestimmten Verstärkung.
  178. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 177, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Erfassen eines Verstärkungsparameters, der eine Verstärkungscharakteristik des geregelten Objekts angibt; und Setzen der vorbestimmten Verstärkung gemäß dem erfassten Verstärkungsparameter.
  179. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 174, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines zweiten Zwischenwerts gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; und Berechnen der Regeleingabe durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem berechneten zweiten Zwischenwert.
  180. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 174, worin das Regelobjektmodell eine Variable, die einer Abweichung der Regeleingabe von einem vorbestimmten Referenzwert und/oder des Werts, der eine in das geregelte Objekt eingegebene Regeleingabe wiederspiegelt, von dem vorbestimmten Referenzwert, sowie eine Variable, die einer Abweichung der Ausgabe des geregelten Objekts von einem vorbestimmten Sollwert zugeordnet ist, aufweist.
  181. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 174, worin das geregelte Objekt einen stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensor aufweist, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist, wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert; und wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, einer Ausgabe eines stromaufwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors, der an einer Stelle stromauf des Katalysators in dem Auspuffkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist, und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  182. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 181, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des vorhergesagten Werts ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  183. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 181, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  184. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 181, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  185. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 174, worin das geregelte Objekt einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor umfasst, der an einer Stelle stromab eines Katalysators in einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses von Abgasen, die durch den Katalysator hindurchgetreten sind, und wobei die Ausgabe des geregelten Objekts eine Ausgabe des stromabwärtigen Luft/Kraftstoffverhältnissensors ist; wobei die Regeleingabe zu dem geregelten Objekt das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs ist; wobei das Regelobjektmodell ein Modell ist, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis repräsentiert; und wobei das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine; Setzen von Modellparametern des Regelobjektmodells gemäß dem erfassten Betriebszustand der Brennkraftmaschine; Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs zum Konvergieren der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors auf einen vorbestimmten Sollwert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus und des Regelobjektmodells.
  186. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 185, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, gemäß der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors und des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Basis eines Vorhersagealgorithmus, der das Regelobjektmodell anwendet; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem berechneten vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
  187. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 186, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen einer Vorhersagezeit ab der Zeit, zu der das Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine in dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zugeführt wird, bis zu der Zeit, zu der sich das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis in der Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors wiederspiegelt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Berechnen eines vorhergesagten Werts eines Werts, der die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors angibt, ferner gemäß der berechneten Vorhersagezeit.
  188. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 186, worin das Steuerprogramm den Computer veranlasst zum Berechnen eines Zwischenwerts des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus; Setzen einer Verstärkung gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Bestimmen eines Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffgemischs auf der Basis des berechneten Zwischenwerts, multipliziert mit der gesetzten Verstärkung.
  189. Motor-Steuer/Regeleinheit nach Anspruch 186, worin das Steuerprogramm ferner den Computer veranlasst zum Multiplizieren des vorhergesagten Werts mit einem Korrekturkoeffizienten; Setzen des Korrekturkoeffizienten auf einen kleineren Wert, wenn der vorhergesagte Wert gleich oder größer ein vorbestimmter Wert ist, als dann, wenn der vorhergesagte Wert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist; und Berechnen des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs gemäß dem vorhergesagten Wert, multipliziert mit dem Korrekturkoeffizienten, auf der Basis des einen Modulationsalgorithmus.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4082596B2 (ja) * 2003-07-07 2008-04-30 本田技研工業株式会社 制御装置
JP5400743B2 (ja) 2010-10-18 2014-01-29 本田技研工業株式会社 制御装置
CN113189873B (zh) * 2021-04-21 2022-08-02 中国科学院光电技术研究所 一种基于对称误差拟合的旋转双棱镜快速高精度解算方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5266907A (en) * 1991-06-25 1993-11-30 Timeback Fll Continuously tuneable frequency steerable frequency synthesizer having frequency lock for precision synthesis
US5497329A (en) * 1992-09-23 1996-03-05 General Motors Corporation Prediction method for engine mass air flow per cylinder
DE69514146T2 (de) * 1994-05-11 2000-08-24 Suisse Electronique Microtech Mikrosystem mit niedrigem Energieverbrauch
US5467185A (en) * 1994-07-15 1995-11-14 General Electric Company Emissions control for internal combustion engine

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