DE69300695T2 - Steuersystem für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis einer Brennkraftmaschine. - Google Patents

Steuersystem für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis einer Brennkraftmaschine.

Info

Publication number
DE69300695T2
DE69300695T2 DE69300695T DE69300695T DE69300695T2 DE 69300695 T2 DE69300695 T2 DE 69300695T2 DE 69300695 T DE69300695 T DE 69300695T DE 69300695 T DE69300695 T DE 69300695T DE 69300695 T2 DE69300695 T2 DE 69300695T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel ratio
air
value
engine
output signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69300695T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69300695D1 (de
Inventor
Yasunori Ehara
Ken Ogawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP15151292A external-priority patent/JP3237899B2/ja
Priority claimed from JP04151511A external-priority patent/JP3135680B2/ja
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of DE69300695D1 publication Critical patent/DE69300695D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69300695T2 publication Critical patent/DE69300695T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441Plural sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454Learning of the air-fuel ratio control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2441Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
    • F02D41/2448Prohibition of learning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2477Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Steuersystem für Verbrennungsmotoren und insbesondere ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem, welches dazu ausgebildet ist, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer dem Motor zugeführten Mischung auf ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu steuern auf der Basis von Ausgangssignalen von Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensoren, die in einem Auslaßdurchgang des Motors angeordnet sind.
  • Herkömmlich ist es bekannt, einen Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensor (im folgenden als "der LAF-Sensor" bezeichnet) mit einer Ausgangs-Charakteristik, die im wesentlichen proportional zu der Konzentration eines Abgas-Bestandteils ist, in einem Auslaßdurchgang eines Motors anzuordnen und das Ausgangssignal des LAF-Sensors auf einen Wert mittels Rückkopplung zu steuern, welcher einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer dem Motor zugeführten Luft/Kraftstoff- Mischung entspricht.
  • Wenn jedoch bei dieser Technik der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung das gewünschte Luft/Kraftstoff- Verhältnis auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F = 14,7) eingestellt wird, ist es oft wirklich schwierig, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer Mischung zu dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis konvergieren zu lassen, auf Grund eines Fehlers oder einer Toleranz in dem Ausgangssignal des Sensors, wobei der Fehler oder die Toleranz durch einen mit dem LAF-Sensor verbundenen Verstärkerschaltkreis verursacht wird, was zu verschlechterten Emissions-Charakteristiken führt. Daher ist es erforderlich, einen gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten entsprechend dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen etwas von 1,0 abweichenden Wert je nach Motor bei dessen Lieferung einzustellen.
  • Um eine solche Unannehmlichkeit zu eliminieren, ist ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem beispielsweise durch die japanische provisorische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2-67443 vorgeschlagen worden. Dieses Steuersystem umfaßt einen LAF-Sensor, der in einem Auslaßdurchgang eines Motors an einer Stelle stromaufwärts eines Katalysators angeordnet ist, und einen O2-Sensor, der ebenso an einer Stelle stromabwärts des Katalysators angeordnet ist, dessen Ausgangssignal sich drastisch ändert, wenn sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer dem Motor gelieferten Mischung über das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinweg ändert. Dabei wird die gewünschte Ausgangsspannung des LAF-Sensors oder der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient korrigiert auf der Basis eines Ausgangssignals des O2-Sensors, indem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird, wodurch das Ausgangssignal des LAF-Sensors mittels Rückkopplung auf die korrigierte, gewünschte Ausgangsspannung gesteuert wird oder ein äquivalentes Verhältnis des Ausgangssignals des LAF-Sensors über Rückkopplung auf den korrigierten, gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten gesteuert wird.
  • Gemäß dem vorgeschlagenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Steuersystem ist es möglich, eine genaue Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff- Verhältnis durchzuführen auf der Basis des Ausgangssignals des O2-Sensors, indem immer bewirkt wird, daß die gewünschte Ausgangsspannung des LAF-Sensors oder der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient einen Wert annimmt, der gerade dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis entspricht.
  • Wenn jedoch in diesem herkömmlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem das Ausgangssignal des O2-Sensors in einen vorbestimmten speziellen Bereich während der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis fällt, heißt das, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer dem Motor zugeführten Mischung auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert worden ist und daß folglich die gewünschte Ausgangsspannung des LAF-Sensors und der gewünschte Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Koeffizient jeweils Werte annehmen, die im wesentlichen genau dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch dieses herkömmliche System entsprechen. Dennoch wird während der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis das Luft/Kraftstoff- Verhältnis der Mischung immer mittels Rückkopplung gesteuert auf der Basis des Ausgangssignals des O2-Sensors (diese spezielle Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der Basis des Ausgangssignals des O2-Sensors wird im folgenden als "die O2- Rückkopplungssteuerung" bezeichnet). Mit anderen Worten wird, obwohl das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis, d. h. auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis ohne die O2-Rückkopplungssteuerung, gesteuert werden kann, die O2-Rückkopplungssteuerung unnötigerweise ausgeführt, was zu einer sehr verschlechterten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerbarkeit in dem oben genannten vorbestimmten Bereich führen kann, z.B. auf Grund der Fluktuation der gewünschten Ausgangsspannung des LAF-Sensors oder des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten, was verhindert, daß die Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Rückkopplungssteuerung auf eine gewünschte Weise ausgeführt wird.
  • Sogar wenn die O2-Rückkopplungssteuerung dann ausgeführt wird, wenn eine große Differenz zwischen einem gegenwärtigen Wert des Ausgangssignals des O2-Sensors und einem dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis entsprechenden Wert besteht, z.B. wenn das Ausgangssignal des O2-Sensors geringer als ein vorbestimmter geringerer Grenzwert ist oder höher als ein vorbestimmter höherer Grenzwert ist, ist es schwierig, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung sich schnell auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis annähert, und im schlimmsten Fall besteht die Möglichkeit, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung divergiert. Mit anderen Worten, sogar wenn die Rückkopplungssteuerung dann ausgeführt wird, wenn die Ausgangsspannung des O2-Sensors kleiner als der vorbestimmte geringere Grenzwert ist, kann das Steuersystem nur eine schlechte, konvergierende Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Charakteristik zeigen, was eine unerwünschte Emission von NOx verursacht. Sogar wenn die Rückkopplungssteuerung dann ausgeführt wird, wenn das Ausgangssignal des Sensors höher als der vorbestimmte höhere Grenzwert ist, gibt dies Anlaß zu einer unerwünschten Emission von CO und HC aus demselben Grund, was in beiden Fällen zu verschlechterten Abgasemissions-Charakteristiken des Motors führt.
  • Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welches verbesserte Abgasemissions-Charakteristiken des Motors erreichen kann.
  • Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das eine Verschlechterung der Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Steuerbarkeit auf Grund einer Alterung eines O2- Sensors und einer resultierenden Verschlechterung der Abgasemissions-Charakteristiken des Motors verhindern kann.
  • Um diese Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bereit mit:
  • einem Auslaßdurchgang und einem Katalysator, der in dem Auslaßdurchgang angeordnet ist, um schädliche Bestandteile, die in Abgasen enthalten sind, zu reinigen,
  • wobei das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem aufweist:
  • einen ersten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensor, der in dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromaufwärts des Katalysators angeordnet ist und eine Ausgangs-Charakteristik aufweist, die im wesentlichen proportional zu der Konzentration eines Bestandteils in den Abgasen ist,
  • eine Motor-Betriebszustand-Detektiereinrichtung zum Detektieren von Betriebszuständen des Motors,
  • eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Soll-Koeffizienten-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten, der zum Berechnen einer dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge auf der Basis von Detektionsergebnissen der Motor-Betriebsszustand-Detektiereinrichtung verwendet wird,
  • einen zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensor, der in dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts des Katalysators angeordnet ist und eine Ausgangscharakteristik aufweist, 5 welche ein Ausgangssignal in der Nähe eines stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses einer dem Motor zugeführten Mischung drastisch ändert, und
  • eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten auf der Basis des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors,
  • wobei das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der von dem ersten Abgas- Bestandteil-Konzentrationssensor ermittelten Mischung mittels Rückkopplung auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der Basis des gewünschten, von der Korrektureinrichtung korrigierten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten gesteuert wird.
  • Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem gemäß der Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß das System weiterhin aufweist:
  • eine Blockiereinrichtung zum Hemmen der Korrektureinrichtung an der Ausführung einer Korrektur des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten, wenn das Ausgangssignal des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensor in einen vorbestimmten Bereich fällt, und
  • eine Einrichtung zum Halten des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten auf einem Wert, der unmittelbar, bevor die Korrektureinrichtung an einer Ausführung der Korrektur gehindert wurde, angenommen wird, wenn die Blockiereinrichtung die Korrektureinrichtung an der Ausführung der Korrektur gehindert hat.
  • Vorzugsweise ist der vorbestimmte Bereich des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors ein Bereich, in welchem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung im wesentlichen gleich dem stöchiometrischen Wert ist.
  • Besonders bevorzugt weist die Korrektureinrichtung auf: einen Atmosphärendrucksensor zum Bestimmen des Atmosphärendrucks;
  • eine Anfangswert-Feststelleinrichtung, um einen Anfangswert
  • eines gewünschten Werts des Ausgangssignals des zweiten Abgas- Bestandteil-Konzentrationssensor auf der Basis der Ergebnisse der Detektion des Atmosphärendrucksensors zu bestimmen;
  • eine Sollwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des gewünschten Wertes des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors auf der Basis einer Differenz zwischen dem Anfangswert des gewünschten Wertes und dem Ausgangssignal des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors; und
  • eine Sollwert-Einstelleinrichtung, um den gewünschten Wert des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors auf einen vorbestimmten oberen oder unteren Grenzwert einzustellen, wenn der von der Sollwert-Berechnungseinrichtung berechnete, gewünschte Wert außerhalb eines von den vorbestimmten oberen und unteren Grenzwerten definierten Bereiches liegt.
  • Weiterhin vorzugsweise korrigiert die Korrektureinrichtung den gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten auf der Basis des gewünschten Wertes des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors.
  • Besonders um die zweite Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird bevorzugt, daß die Korrektureinrichtung aufweist:
  • eine Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung, um einen Durchschnittswert des gewünschten Wertes, der von der Sollwert-Berechnungseinrichtung berechnet wird, zu berechnen;
  • eine Betriebsbereich-Feststelleinrichtung, um auf der Basis von Detektionsergebnissen der Motor-Betriebsszustand-Detektiereinrichtung festzustellen, in welchem Betriebsbereich von einer Mehrzahl von Betriebsbereichen der Motor arbeitet, und
  • eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Wertes des Durchschnittswertes, der von der Durchschnittwert-Berechnungseinrichtung in jedem der Betriebsbereiche berechnet wird; und wobei, wenn ein Betriebsbereich, der von der Betriebsbereich- Feststelleinrichtung in der vorliegenden Schleife festgestellt wurde, gleich dem in der unmittelbar vorausgehenden Schleife festgestellten ist, der Durchschnittswert des gewünschten Wertes aktualisiert wird und der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient auf der Basis des aktualisierten Durchschnittswertes korrigiert wird, wohingegen, wenn ein Betriebsbereich, der von der Betriebsbereich-Feststelleinrichtung in der vorliegenden Schleife festgestellt wird, sich von dem in der unmittelbar vorausgehenden Schleife festgestellten unterscheidet, der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient auf der Basis des Durchschnittswertes des in der Speichereinrichtung gespeicherten gewünschten Wertes korrigiert wird.
  • Die obige und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich klarer aus der detaillierten Beschreibung, die lediglich beispielhaft in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung gegeben ist.
  • Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Anordnung für ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Hauptprogramms für die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung des Verbrennungsmotors gemäß den Ausführungsformen der Erfindung; Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines KCMDM-Bestimmungsprogramms;
  • Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines O2-Verarbeitungsprogramms;
  • Fig. 5 ist ein Flußdiagramm eines O2-Sensoraktivierungs- Feststellprogramms, um festzustellen, ob ein O2-Sensor aktiviert worden ist;
  • Fig. 6 zeigt eine VRREF-Tabelle;
  • Fig. 7 ist ein Flußdiagramm eines O2-Rückkopplungssteuerprogramms gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 8 zeigt eine NE-PBA-Zuordnungstabelle, die kollektiv KVP-, KVI-, KVD- und NI-Zuordnungstabellen zeigt;
  • Fig. 9 ist ein Flußdiagramm eines VREF(n)-Grenz-Prüfprogramms;
  • Fig. 10 ist eine ΔKCMD-Tabelle;
  • Fig. 11 ist ein charakteristisches Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors und einem Äquivalentverhältnis (l/(A/F)) des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses (A/F) darstellt, gezeigt im Verhältnis zu Emissionsmengen von schädlichen Komponenten in den Abgasen;
  • Fig. 12 ist ein Flußdiagramm eines O2-Rückkopplungssteuerprogramms gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
  • Fig. 13 zeigt eine STUR-Zuordnungstabelle.
  • In Fig. 1 ist die gesamte Anordnung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • In der Fig. bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Verbrennungsmotor (im folgenden einfach als "der Motor" bezeichnet), der zum Beispiel vier Zylinder (nicht gezeigt) aufweist. Verbunden mit dem Zylinderblock des Motors 1 ist ein Einlaßrohr 2, über dem ein Drosselgehäuse 3 angeordnet ist, in welchem sich ein Drosselventil 3' befindet. Ein Drosselventilöffnungs (θTH)-Sensor 4 ist mit dem Drosselventil 3' verbunden, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die ermittelte Öffnung des Drosselventils anzeigt, und um das Signal an eine elektronische Kontrolleinheit 5 (im folgenden als "die ECU" bezeichnet) zu liefern.
  • Kraftstoffeinspritzventile 6, von denen nur eins gezeigt ist, sind in dem Inneren des Einlaßrohres 2 an Stellen zwischen dem Zylinderblock des Motors 1 und dem Drosselventil 3' und etwas stromaufwärts der jeweiligen Einlaßventile (nicht gezeigt) einfügt. Die Kraftstoffeinspritzventile 6 sind verbunden mit einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) und elektrisch verbunden mit der ECU 5, damit ihre Ventilöffnungsperioden durch deren Signale gesteuert werden.
  • Außerdem steht ein Einlaßrohr-Absolutdruck(PBA)-Sensor 8 mit dem Inneren des Einlaßrohres 2 über eine Leitung 7, die sich in das Einlaßrohr 2 an einer Stelle stromabwärts des Drosselventils 3' öffnet, in Verbindung, um an die ECU 5 ein elektrisches Signal zu liefern, das den ermittelten absoluten Druck innerhalb des Einlaßrohres 2 anzeigt.
  • Ein Einlaß-Lufttemperatur(TA)-Sensor 9 ist in das Einlaßrohr 2 an einer Stelle stromabwärts der Leitung 7 eingefügt, um an die ECU 5 ein elektrisches Signal zu liefern, das die gemessene Einlaß-Lufttemperatur TA anzeigt.
  • Ein Motorkühlmittel-Temperatur(TW)-Sensor 10, der aus einem Thermistor oder dergleichen gebildet ist, ist in einen mit einem Kühlmittel gefüllten Kühlmitteldurchgang eingefügt und in dem Zylinderblock angeordnet, um an die ECU 5 ein elektri sches Signal zu liefern, das die ermittelte Temperatur TW des Motorkühlmittels anzeigt.
  • Ein Motordrehzahl(NE)-Sensor 11 und ein Zylinder-Unterscheidungs(CYL)-Sensor 12 sind gegenüberliegend einer Nockenwelle oder einer Kurbelwelle des Motors 1 angeordnet, von denen keine gezeigt ist.
  • Der NE-Sensor 11 erzeugt einen Impuls als ein TDC-Signalpuls bei jedem von vorbestimmten Kurbelwinkeln, jedesmal wenn die Kurbelwelle sich um 180 dreht, während der CYL-Sensor 12 einen Impuls bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel eines besonderen Zylinders des Motors erzeugt, wobei beide Impulse an die ECU 5 geliefert werden.
  • Jeder Zylinder des Motors hat eine Zündkerze 13, die elektrisch mit der ECU 5 verbunden ist, damit ihr Zündtiming von deren Signal gesteuert wird.
  • Ein Katalysator (3-Wege-Katalysator) 15 ist in einem Auslaßrohr 14 angeordnet, das mit dem Zylinderblock des Motors 1 verbunden ist, um schädliche Komponenten in den Abgasen, beispielsweise HC, CO und NOx, zu reinigen.
  • Ein linearer Sauerstoffkonzentrationssensor 16 (im folgenden als "der LAF-Sensor" bezeichnet) und ein Sauerstoffkonzentrationssensor 17 (im folgenden als "der O2-Sensor" bezeichnet) sind jeweils in dem Auslaßrohr 14 an Stellen stromaufwärts und stromabwärts des 3-Wege-Katalysators 15 angeordnet.
  • Der LAF-Sensor 16 weist ein Sensorelement auf, das aus einem festen elektrolytischen Material aus Zirkondioxid (ZrO&sub2;) gebildet ist und zwei Paare von Zellenelementen und Sauerstoff-Pumpenelementen aufweist, die jeweils an entsprechenden oberen und unteren Stellen angebracht sind, und einen elektrisch damit verbundenen Verstärkerschaltkreis auf. Der LAF- Sensor 16 erzeugt und liefert ein elektrisches Signal an die ECU 5, deren Ausgangspegel im wesentlichen proportional zu der Sauerstoffkonzentration in den durch das Sensorelement strömenden Abgasen ist.
  • Der O2-Sensor 17 ist ebenfalls aus einem festen elektrolytischen Material aus Zirkondioxid (ZrO&sub2;) wie der LAF-Sensor 16 gebildet und weist eine Charakteristik auf, bei der sich die elektromotorische Kraft drastisch ändert, wenn sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung über den stöchiometrischen Wert hinweg ändert, so daß ein Ausgangssignal von einem einen mageren Wert anzeigenden Signal zu einem einen fetten Wert anzeigenden Signal oder umgekehrt invertiert wird, wenn sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung über den stöchiometrischen Wert hinweg ändert. Genauer gesagt, erzeugt und liefert der O2-Sensor 17 an die ECU 5 ein Signal mit hohem Pegel, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung fett ist, und ein Signal mit niedrigem Pegel, wenn es mager ist.
  • Ein Atmosphärendruck(PA)-Sensor 18 ist in dem Motor an einer geeigneten Stelle angeordnet, um an die ECU 5 ein elektrisches Signal zu liefern, das den dort ermittelten Atmosphärendruck PA anzeigt.
  • Die ECU 5 weist einen Eingangsschaltkreis 5a mit den Funktionen, die Wellenformen von Eingangssignalen der verschiedenen Sensoren, wie oben erwähnt, zu formen, die Spannungspegel von Sensor-Ausgangssignalen auf einen vorbestimmten Wert zu verschieben, analoge Signale der Sensoren auf digitale Signale zu konvertieren etc., eine zentrale Verarbeitungseinheit 5b (im folgenden als "die CPU" bezeichnet), einen Speicher 5c, der aus einem ROM gebildet ist, das verschiedene Betriebsprogramme, welche von der CPU 5b ausgeführt werden, und verschiedene Zuordnungstabellen und Tabellen, auf die später Bezug genommen wird, speichert, und ein RAM, um Ergebnisse von Berechnungen etc. zu speichern, einen Ausgangsschaltkreis 5d auf, der Treibersignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6 bzw. an die Zündkerzen 13 ausgibt.
  • Die CPU 5b arbeitet als Reaktion auf die oben genannten Signale der Sensoren, um Betriebszustände zu bestimmen, in denen der Motor 1 arbeitet, beispielsweise einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungs-Steuerbereich und Steuerbereiche mit offenem Regelkreis, und berechnet auf der Basis der bestimmten Betriebszustände des Motors die Ventilöffnungsperiode oder Kraftstoffeinspritzperiode TOUT, über die die Kraftstoffeinspritzventile 6 geöffnet werden sollen, durch die Verwendung der folgenden Gleichung (1), wenn der Motor sich in einem Grund-Betriebszustand befindet, und durch die Verwendung der folgenden Gleichung (2), wenn der Motor sich in einem Startmodus befindet, synchron zu der Erzeugung von TDC-Signalpulsen und speichert die Ergebnisse der Berechnung in dem Speicher 5c (RAM) :
  • TOUT = TiM x KCMDM x KLAF x K1 + K2 (1)
  • TOUT = TiCR x K3 + K4 (2),
  • wobei TiM eine grundlegende Kraftstoffeinspritzperiode darstellt, die verwendet wird, wenn der Motor sich in dem Grund- Betriebszustand befindet, der speziell gemäß der Drehzahl NE des Motors und dem absoluten Druck PBA innerhalb des Einlaßrohres bestimmt wird. Eine TiM-Zuordnungstabelle, die beim Bestimmen eines Wertes von TiM verwendet wird, ist in dem Speicher 5c (ROM) gespeichert.
  • TiCR stellt eine grundlegende Kraftstoffeinspritzperiode dar, die verwendet wird, wenn der Motor sich in dem Startmodus befindet, der gemäß der Drehzahl NE des Motors und dem absoluten Druck PBA innerhalb des Einlaßrohres wie bei TiM bestimmt wird. Eine TiCR-Zuordnungstabelle, die beim Bestimmen eines Wertes von TiCR verwendet wird, ist in dem Speicher 5c (ROM) ebenfalls gespeichert.
  • KCMDM stellt einen modifizierten gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten dar, welcher eingestellt wird auf der Basis eines gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMD, welcher auf der Basis von Betriebszuständen des Motors bestimmt wird, und eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwertes ΔKCMD, der auf der Basis eines Ausgangssignals des O2-Sensors 17 bestimmt wird, wie unten beschrieben ist.
  • KLAF stellt einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten dar, welcher während der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung derart eingestellt wird, daß das von dem LAF-Sensor 16 ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein von dem KCMDM-Wert eingestelltes, gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis annimmt und welcher während der Steuerung mit offenem Regelkreis auf vorbestimmte Werte in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors eingestellt wird.
  • K1 und K3 stellen Korrekturkoeffizienten dar, und K2 und K4 stellen Korrekturvariable dar. Die Korrekturkoeffizienten und -variablen werden in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors auf solche Werte eingestellt, daß sie die Betriebs- Charakteristiken des Motors, beispielsweise den Kraftstoffverbrauch und die Beschleunigung optimieren.
  • Als nächstes wird beschrieben, wie das Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Steuersystem gemäß der Erfindung die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung über die CPU 5b ausführt.
  • Fig. 2 zeigt ein Hauptprogramm für die Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Rückkopplungssteuerung.
  • Zunächst wird in einem Schritt S1 ein Ausgangswert des LAF-Sensors 16 gelesen. Dann wird in einem Schritt S2 bestimmt, ob der Motor sich in dem Startmodus befindet oder nicht. Die Bestimmung des Startmodus wird ausgeführt, indem bestimmt wird, ob ein Startschalter (nicht gezeigt) des Motors eingeschaltet worden ist und gleichzeitig die Drehzahl NE des Motors unterhalb eines vorbestimmten Wertes (Kurbeldrehzahl) liegt oder nicht.
  • Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S2 positiv (YES) ist, d. h., wenn der Motor sich in dem Startmodus befindet, was bedeutet, daß die Motortemperatur niedrig ist, dann wird ein Wert eines gewünschten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis- Koeffizienten KTWLAF, der für die niedrige Motortemperatur geeignet ist, in einem Schritt S3 bestimmt, in dem eine KTWLAF- Zuordnungstabelle gemäß der Temperatur TW des Motorkühlmittels und dem absoluten Druck PBA innerhalb des Einlaßrohres durchsucht oder gelesen wird, und der bestimmte KTWLAF-Wert wird auf den gewünschten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMD in einem Schritt S4 eingestellt. Dann wird ein Kennzeichen FLAFFB auf "0" in einem Schritt S5 eingestellt, um die Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung zu hemmen, und der Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KLAF und ein integraler Term (I-Term) KLAFI werden beide auf 1,0 in entsprechenden Schritten S6 und S7 eingestellt, gefolgt von der Beendigung des Programms.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes S2 negativ (NO) ist, d. h., wenn der Motor sich in dem Grund- Modus befindet, wird der modifizierte, gewünschte Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMDM in einem Schritt S8 gemäß einem KCMDM-Bestimmungsprogramm, das unten mit Bezug auf Figur 3 beschrieben ist, bestimmt, und dann wird in einem Schritt S9 bestimmt, ob ein Kennzeichen FACT gleich "1" ist oder nicht, um zu beurteilen, ob der LAF-Sensor 16 aktiviert worden ist. Die Bestimmung, ob der LAF-Sensor 16 aktiviert worden ist, wird gemäß einem anderen Programm (nicht gezeigt) ausgeführt, welches von einer Hintergrundbearbeitung ausgeführt wird, bei der, wenn die Differenz zwischen einem aktuellen Wert VOUT der Ausgangsspannung des LAF-Sensors 16 und einem vorbestimmten zentralen Spannungswert VCENT des LAF-Sensors 16 zum Beispiel kleiner als ein vorbestimmter Wert (z.B. 0,4 V) ist, bestimmt wird, daß der LAF-Sensor 16 aktiviert worden ist.
  • Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S9 negativ (NO) ist, schreitet das Programm weiter zu dem Schritt S5, wohingegen, wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S9 positiv (YES) ist, d. h., wenn der LAF-Sensor 16 aktiviert worden ist, das Programm weiter zu einem Schritt 5b schreitet, wo ein Äquivalentverhältnis KACT (14,7/(A/F)) des von dem LAF- Sensors 16 ermittelten Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses (im folgenden als "der ermittelte Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient" bezeichnet) berechnet wird. Der ermittelte Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KACT wird bei der Berechnung korrigiert auf der Basis des absoluten Drucks PBA innerhalb des Einlaßrohres, der Drehzahl NE des Motors und des Atmosphärendrucks PA, indem die Tatsache berücksichtigt wird, daß der Druck der Abgase sich mit diesen Betriebsparametern des Motors ändert. Insbesondere wird der ermittelte Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KACT bestimmt, indem ein KACT-Berechnungsprogramm (nicht gezeigt) ausgeführt wird.
  • Dann wird in einem Schritt Sil ein Rückkopplungsverarbeitungsprogramm ausgeführt, gefolgt von der Beendigung des Programms. Genauer gesagt wird, wenn vorbestimmte Rückkopplungssteuerbedingungen nicht erfüllt sind, das Kennzeichen FLAFFE auf "0" eingestellt, um die Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung zu hemmen, wohingegen, wenn die vorbestimmten Rückkopplungssteuerbedingungen erfüllt sind, das Kennzeichen FLAFFB auf "1" eingestellt wird, und der Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient KLAF wird berechnet, während Anweisungen zum Ausführen der Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung ausgegeben werden, gefolgt von der Beendigung des Programms.
  • Figur 3 zeigt das oben erwähnte KCMDM-Bestimmungsprogramm, das in dem Schritt S8 in Figur 2 ausgeführt wird, welches synchron zu der Erzeugung von TDC-Signalpulsen ausgeführt wird.
  • Zuerst wird in einem Schritt S21 bestimmt, ob der Motor sich unter einer Kraftstoffabschaltung befindet oder nicht. Die Bestimmung der Kraftstoffabschaltung wird ausgeführt auf der Basis der Drehzahl NE des Motors und der Ventilöffnung θTH des Drosselventils 3', und wird insbesondere durch ein Kraftstoff-Abschaltungs-Bestimmungsprogramm (nicht gezeigt) bestimmt.
  • Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S21 negativ (NO) ist, d. h., wenn der Motor sich nicht unter Kraftstoffabschaltung befindet, schreitet das Programm weiter zu einem Schritt S22, wo der gewünschte Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD bestimmt wird. Der gewünschte Luft-/Kraftstoff- Verhältnis-Koeffizient KCMD wird normalerweise aus einer KCMD- Zuordnungstabelle gelesen gemäß der Drehzahl NE des Motors und dem absoluten Druck PBA innerhalb des Einlaßrohres, wobei die Zuordnungstabelle derart eingestellt ist, daß vorbestimmte KCMD-Zuordnungstabellenwerte entsprechend den vorbestimmten Werten der Drehzahl NE des Motors und des absoluten Druckes PBA innerhalb des Einlaßrohres vorgesehen sind. Wenn ein Fahrzeug, in das der Motor eingebaut ist, einen stehenden Start durchführt, oder der Motor sich in einem Niedrigtemperatur-Zustand oder in einem vorbestimmten Hochbelastungs-Zustand befindet, wird ein gelesener Zuordnungstabellenwert auf einen geeigneten Wert korrigiert, insbesondere indem ein KCMD-Bestimmungsprogramm (nicht gezeigt) ausgeführt wird. Das Programm schreitet dann weiter zu einem Schritt S24.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes S21 positiv (YES) ist, wird der gewünschte Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Koeffizient KCMD auf einen vorbestimmten Wert KCMDFC (z.B. 1,0) in einem Schritt S23 eingestellt, und das Programm schreitet weiter zu dem Schritt S24.
  • In dem Schritt S24 wird die O2-Bearbeitung ausgeführt. Genauer gesagt, wird der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD korrigiert auf der Basis des Ausgangssignals des O2-Sensors 17, um den modifizierten, gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMDM unter vorbestimmten Bedingungen zu erhalten, wie unten beschrieben ist.
  • Dann wird in dem folgenden Schritt S25 eine Grenzüberprüfung des modifizierten, gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMDM ausgeführt, gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Unterprogramms, um zu dem Hauptprogramm in Fig. 2 zurückzukehren. Genauer gesagt, wird der in dem Schritt S24 berechnete KCMDM-Wert mit einem vorbestimmten oberen und unteren Grenzwert KCMDMH und KCMDML verglichen, und, wenn der KCMDM-Wert größer als der vorbestimmte, obere Grenzwert KCMDMH ist, wird der erstere auf den letzteren Wert korrigiert. Dagegen wird, wenn der KCMDM-Wert kleiner als der vorbestimmte untere Grenzwert KCMDML ist, der erstere auf den letzteren korrigiert.
  • Fig. 4 zeigt ein O2-Bearbeitungsprogramm, das in dem Schritt S24 in Fig. 3 ausgeführt wird und das synchron zu der Erzeugung von TDC-Signalpulsen ausgeführt wird.
  • Zuerst wird in einem Schritt S31 bestimmt, ob ein Kennzeichen FO2 gleich "1" ist oder nicht, um zu bestimmen, ob der O2-Sensor 17 aktiviert worden ist. Die Bestimmung der Aktivierung des O2-Sensors 17 wird ausgeführt, insbesondere indem ein O2-Sensor-Aktivierungs-Bestimmungsprogramm ausgeführt wird, das in Fig. 5 gezeigt ist und im Hintergrund arbeitet.
  • In Fig. 5 wird zunächst in einem Schritt S51 bestimmt, ob der Zählwert eines Aktivierungsbestimmungs-Timers tmO2, der auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 2,56 5) eingestellt wird, wenn ein Zündschalter (nicht gezeigt) angeschaltet wird, gleich "0" ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, wird geurteilt, daß der O2-Sensor 17 nicht aktiviert worden ist, so daß das Kennzeichen FO2 in einem Schritt S52 auf "0" eingestellt wird, und dann wird ein O2- Sensor-Zwangsaktivierungs-Timer tmO2ACT auf einen vorbestimmten Wert T1 (z.B. 2,56 5) eingestellt und in einem Schritt S53 gestartet, gefolgt von der Beendigung des Programms.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes S51 positiv (YES) ist, wird in einem Schritt S54 bestimmt, ob der Motor sich in dem Startmodus befindet oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (YES) ist, schreitet das Programm weiter zu dem Schritt S53.
  • Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S54 negativ (NO) ist, schreitet das Programm weiter zu einem Schritt S55, wo bestimmt wird, ob der Zählwert des Zwangsaktivierungs-Timers tmO2ACT gleich "0" ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, wird das gegenwärtige Programm sofort beendet. Dagegen wird, wenn die Antowrt positiv (YES) ist, geurteilt, daß der O2-Sensor 17 aktiviert worden ist, so daß das Kennzeichen FO2 auf "1" in einem Schritt S56 eingestellt wird, gefolgt von der Beendigung des Programms.
  • Als ein Ergebnis der Ausführung des in Fig. 5 gezeigten 02-Sensor-Aktivierungs-Bestimmungsprogramms wird, wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S31 in Fig. 4 negativ (NO) ist, d. h., wenn bestimmt wird, daß der O2-Sensor 17 nicht aktiviert worden ist, das Programm mit einem Schritt S32 fortgesetzt, wo ein Timer tmrx auf einen vorbestimmten Wert T2 (z.B. 0,25 s) eingestellt wird. Dann wird in einem Schritt S33 bestimmt, ob ein Kennzeichen FVREF gleich "0" ist oder nicht, um dadurch zu bestimmen, ob ein gewünschter Wert VREF der Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17 noch nicht auf einen Anfangswert VRREF (im folgenden als "der gewünschte Anfangswert" bezeichnet) eingestellt worden ist oder nicht.
  • In der ersten Schleife wird das Programm, wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S33 positiv (YES) ist, mit einem Schritt S34 fortgesetzt, wo eine in dem Speicher 5c (ROM) gespeichterte VRREF-Tabelle gelesen wird, um den gewünschten Anfangswert VRREF zu bestimmen.
  • Die VRREF-Tabelle ist, wie z.B. in Fig. 6 gezeigt ist, derart eingestellt, daß Tabellenwerte VRREF0 bis FRREF2 in einer Weise vorgesehen sind, die schrittweise vorbestimmten Werten PA0 bis PA1 des von dem PA-Sensor 18 ermittelten Atmosphärendrucks PA entsprechen. Der gewünschte Anfangswert VRREF wird durch Lesen dieser Tabelle oder zusätzlich, falls erforderlich, durch Interpolation bestimmt. In diesem Zusammenhang wird der gewünschte Anfangswert VRREF auf einen größeren Wert eingestellt, da der Atmosphärendruck PA einen höheren Wert annimmt.
  • Dann wird in einem Schritt S35 der Integralterm (I-Term) VREFI(n-1) des gewünschten Wertes VREF in der unmittelbar vorhergehenden Schleife auf den gewünschten Anfangswert VRREF eingestellt, und dieses Unterprogramm wird beendet, gefolgt von der Programmrückkehr zu dem in Fig. 2 gezeigten Hauptprogramm. In den folgenden Schleifen ist die Antwort auf die Frage des Schrittes S33 negativ (NO), da der gewünschte Wert VREF bereits auf den gewünschten Anfangswert VRREF eingestellt worden ist, wie oben beschrieben ist, so daß das gegenwärtige Programm beendet wird, ohne daß die Schritte S34 und S35 ausgeführt werden.
  • Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S31 positiv (YES) ist, wird geurteilt, daß der O2-Sensor 17 aktiviert worden ist, und das Programm schreitet weiter zu einem Schritt S36, wo bestimmt wird, ob der Zählwert des Timers tmRX gleich "0" ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, schreitet das Programm weiter zu dem Schritt S33. Wenn dagegen die Antwort auf die Frage positiv (YES) ist, wird geurteilt, daß die Aktivierung des O2-Sensors 17 abgeschlossen ist, und das Programm schreitet weiter zu einem Schritt S37, wo bestimmt wird, ob der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD, der in dem Schritt S22 oder S23 in dem Programm der Fig. 3 eingestellt wird, größer als ein vorbestimmter unterer Grenzwert KCMDZL (z.B. 0,98) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, bedeutet dies, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen Wert geregelt ist, der für eine sog. magere Verbrennung geeignet ist, so daß das gegenwärtige Programm sofort beendet wird. Wenn dagegen die Antwort positiv (YES) ist, schreitet das Programm weiter zu einem Schritt S38, wo bestimmt wird, ob der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD kleiner als ein vorbestimmter oberer Grenzwert KCMDZH (z.B. 1,13) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, bedeutet dies, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen fetten Wert geregelt ist, so daß das gegenwärtige Programm sofort beendet wird. Wenn hingegen die Antwort positiv (YES) ist, bedeutet dies, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung auf einen stöchiometrischen Wert (A/F = 14,7) geregelt werden soll, so daß das Programm weiter zu einem Schritt S39 schreitet, wo bestimmt wird, ob der Motor sich unter einer Kraftstoffabschaltung befindet oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (YES) ist, wird das gegenwärtige Programm sofort beendet, um zu dem Programm der Fig. 3 zurückzukehren, wohingegen, wenn die Antwort negativ (NO) ist, in einem Schritt S40 bestimmt wird, ob der Motor sich in der unmittelbar vorangegangenen Schleife unter einer Kraftstoffabschaltung befunden hat oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (YES) ist, wird der Zählwert NAFC' eines Zählwerks NAFC auf einen vorbestimmten Wert N1 (z.B. 4) in einem Schritt S41 eingestellt, und der Zähiwert NAFC' wird um einen Abnahmewert von "1" in einem Schritt S42 vermindert, gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Programms.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes S40 negativ (NO) ist, schreitet das Programm weiter zu einem Schritt S43, wo bestimmt wird, ob der Zählwert NAFC' des Zählers NAFC gleich "0" ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, schreitet das Programm weiter zu dem Schritt S42, wohingegen, wenn die Antwort positiv (YES) ist, geurteilt wird, daß die Kraftstoffzufuhr nach Beendigung der Kraftstoffabschaltung stabilisiert worden ist, und das Programm schreitet weiter zu einem Schritt S44, wo die O2- Rückkopplungsverarbeitung ausgeführt wird, gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Programms, um zu dem Programm der Fig. 3 zurückzukehren.
  • Fig. 7 zeigt ein O2-Rückkopplungs-Verarbeitungsprogramm, das in dem Schritt S44 des Programms der Fig. 4 ausgeführt wird und das synchron zu der Erzeugung von TDC-Signalpulsen ausgeführt wird.
  • Zunächst wird in einem Schritt S61 bestimmt, ob eine Ausdünnungs-Variable NIVR gleich "0" ist oder nicht. Die Ausdünnungs-Variable NIVR ist eine Variable, die sich auf 0 verringert, jedesmal wenn eine Ausdünnungs-Zahl NI von TDC-Signalpulsen erzeugt sind, wobei die Ausdünnungs-Zahl NI in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors eingestellt wird, wie unten beschrieben ist. Die Antwort auf die Frage des Schrittes S61 in der ersten Schleife ist positiv (YES), da die Variable NIVR nicht auf die Zahl NI eingestellt worden ist, so daß das Programm zu einem Schritt S62 weiterschreitet.
  • Wenn weiter die Antwort auf die Frage des Schrittes S61 in den folgenden Schleifen negativ wird, schreitet das Programm weiter zu einem Schritt S63, wo ein Abnahmewert von 1 von der Ausdünnungs-Variablen NIVR abgezogen wird, gefolgt von dem Weiterschreiten des Programms zu einem Schritt S72, auf den später eingegangen wird.
  • In dem Schritt S62 wird bestimmt, ob die Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17 kleiner als ein vorbestimmter unterer Grenzwert VL (z.B. 0,3 V) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (YES) ist, wird geurteilt, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung sich von dem stöchiometrischen Wert zu einen magereren Wert neigt, so daß das Programm zu einem Schritt S65 weiterschreitet. Wenn dagegen die Antwort negativ (NO) ist, schreitet das Programm weiter zu einem Schritt S64, wo bestimmt wird, ob die Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17 höher als ein vorbestimmter oberer Grenzwert (z.B. 0,8) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (YES) ist, wird geurteilt, daß das Luft/Kraftstoff- Verhältnis der Mischung sich von dem stöchiometrischen Wert zu einem fetteren Wert neigt, so daß das Programm zu dem Schritt S65 weiterschreitet.
  • In dem Schritt S65 werden eine KVP-Zuordnungstabelle, eine KVI-Zuordnungstabelle, eine KVD-Zuordnungstabelle und eine NI-Zuordnungstabelle gelesen, um die Steuerparameter zu bestimmen, die eine Änderungsrate in der O2-Rückkopplungssteuerung anzeigen, d. h. einen Proportionalterm(P-Term)-Koeffizienten KVP, einen Integralterm(I-Term)-Koeffizienten KVI und einen Differentialterm(D-Term)-Koeffizienten KVD und die oben genannte Ausdünnungs-Zahl NI. Die KVP-Zuordnungstabelle, die KVI-Zuordnungstabelle, die KVD-Zuordnungstabelle und die NI- Zuordnungstabelle werden, wie zum Beispiel in Fig. 8 gezeigt ist, derart eingestellt, daß vorbestimmte Zuordnungstabellen Werte für die entsprechenden Koeffizienten KVP, KVI, KVD und die Zahl NI in einer Weise entsprechend Bereichen (1,1) bis (3,3) vorgesehen sind, die durch vorbestimmte Werte NER0 bis NER3 der Drehzahl NE des Motors und durch vorbestimmte Werte PBAR0 bis PBAR3 des absoluten Druckes innerhalb des Einlaßrohres definiert sind. Indem diese Zuordnungstabellen gelesen werden, werden Zuordnungstabellenwerte, die für Betriebszustände des Motors geeignet sind, bestimmt. Zusätzlich besteht jede dieser KVP-, KVI-, KVD- und NI-Zuordnungstabellen aus einer Mehrzahl von Unter-Zuordnungstabellen, die in dem Speicher 5c (ROM) gespeichert sind, um für die ausschließliche Verwendung in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors ausgewählt zu werden, z.B. abhängig davon, ob der Motor sich in einem normalen Betriebszustand befindet, ob der Motor seinen Betriebsmodus geändert hat, ob der Motor gebremst wird etc., so daß die optimalen Zuordnungstabellenwerte bestimmt werden können.
  • Dann wird in einem Schritt S66 die Ausdünnungs-Variable NIVR auf den Wert oder die Zahl NI eingestellt, die in dem Schritt S65 bestimmt wird, und das Programm schreitet weiter zu einem Schritt S67, wo eine Differenz ΔV(n) zwischen dem gewünschten Anfangswert VRREF, der in dem Schritt S34 des Programms der Fig. 4 bestimmt wird, und der Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17, die in der gegenwärtigen Schleife ermittelt wird, berechnet wird.
  • Dann werden in einem Schritt S68 gewünschte Werte VREFP(n), VREFI(n) und VREFD(n) für die entsprechenden Korrekturterme, d.h. P-Term, I-Term und D-Term, durch die Verwendung der folgenden Gleichungen (3) bis (5) berechnet:
  • VREFP(n) = ΔV(n) x KVP (3)
  • VREFI(n) = VREF + ΔV(n) x KVI (4)
  • VREFD(n) = (ΔV(n) - ΔV(n-1)) x KVD (5).
  • Dann werden diese gewünschten Werte durch die Verwendung der folgenden Gleichung (6) addiert:
  • VREF(n) = VREFP(n) + VREFI(n) + VREFD(n) (6),
  • um den gewünschten Wert VREF(n) der Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17 zu bestimmen, der in der O2-Rückkopplungssteuerung verwendet wird.
  • Dann wird in einem Schritt S69 eine Grenzüberprüfung des in dem Schritt S68 bestimmten, gewünschten Werts VREF(n) ausgeführt. Fig. 9 zeigt ein Programm.für die Grenzüberprüfung, welches synchron zu der Erzeugung von TDC-Signalpulsen ausgeführt wird.
  • Zunächst wird in einem Schritt S81 bestimmt, ob der gewünschte Wert VREF(n) größer als ein vorbestimmter unterer Grenzwert VREFL (z.B. 0,2 V) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, werden der gewünschte Wert VREF(n) und der gewünschte I-Term-Wert VREFI(n) auf den vorbestimmten unteren Grenzwert VREFL in entsprechenden Schritten S82 und S83 eingestellt, gefolgt von der Beendigung dieses Programms.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes S81 positiv (YES) ist, wird in einem Schritt 584 bestimmt, ob der gewünschte Wert VREF(n) kleiner als ein vorbestimmter oberer Grenzwert VREFH (z.B. 0,8 V) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (YES) ist, bedeutet dies, daß der gewünschte Wert VREF(n) in einem Bereich liegt, der durch die vorbestimmten, oberen und unteren Grenzwerte VREFH und VREFL definiert ist, so daß das gegenwärtige Programm beendet wird, ohne den in dem Schritt S68 bestimmten VREF(n)-Wert zu modifizieren. Wenn dagegen die Antwort auf die Frage des Schrittes S84 negativ (NO) ist, werden der gewünschte Wert VREF(n) und der gewünschte I-Term-Wert VREFI(n) auf den vorbestimmten oberen Grenzwert VREFH(n) in den jeweiligen Schritten S85 und S86 eingestellt, gefolgt von der Beendigung dieses Programms.
  • Damit wird die Grenzüberprüfung des gewünschten Wertes VREF(n) beendet, und das Programm kehrt zurück zu einem Schritt S70 des Programms in Fig. 7, wo der Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Korrekturwert ΔKCMD bestimmt wird.
  • Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwert ΔKCMD wird bestimmt, indem z.B. eine ΔKCMD-Tabelle, die in Fig. 10 gezeigt ist, gelesen wird. Die ΔKCMD-Tabelle ist derart eingestellt, daß Tabellenwerte ΔKCMDO bis ΔKCMD3 entsprechend den vorbestimmten Werten VREF0 bis VREF5 des gewünschten Wertes VREF vorgesehen sind. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwert ΔKCMD wird bestimmt durch Lesen der ΔKCMD-Tabelle oder, falls erforderlich, zusätzlich durch Interpolation. Wie sich aus Fig. 10 ergibt, wird der ΔKCMD-Wert allgemein auf einen größeren Wert eingestellt, da der gewünschte Wert VREF(n) einen größeren Wert annimmt. Weiter ist der VREF-Wert der Grenzüberprüfung in dem Schritt S69 unterworfen worden, und folglich wird der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwert ΔKCMD auch auf einen Wert in einem Bereich eingestellt, der durch vorbestimmte obere und untere Grenzwerte bestimmt ist.
  • Dann wird in einem Schritt S71 der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwert ΔKCMD zu dem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KCMD addiert, um den modifizierten, gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMDM (äquivalent zu dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem vorliegenden Fall) zu berechnen, gefolgt von der Beendigung dieses Programms.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes S64 negativ (NO) ist, d. h., wenn die Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17 gleich oder höher als der vorbestimmte untere Grenzwert VL aber gleich oder niedriger als der vorbestimmte obere Grenzwert VH ist, d. h., wenn VL ≤ VO2 ≤ VH ist, wird die O2-Rückkopplungssteuerung gehemmt, und folglich schreitet das Programm weiter zu Schritten S72 bis S74, wo die oben genannte Differenz ΔV (zwischen VRREF und VO2), der gewünschte Wert VREF, und der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwert ΔKCMD auf den in der unmittelbar vorhergehenden Schleife angenommenen Werten jeweils gehalten werden, gefolgt von der Beendigung des Programms. Dies verhindert, daß die O2-Rückkopplungssteuerung unnötig ausgeführt wird, wenn bestimmt wird, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung im wesentlichen gleich dem stöchiometrischen Wert bleibt, um dadurch eine exzellente Steuerbarkeit zu erreichen, d. h., um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung zu stabilisieren.
  • Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen der Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17, den gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMD und den Emissionsmengen schädlicher Komponenten.
  • Wenn, wie in Fig. 11 gezeigt ist, bei der vorliegenden Ausführungsform die Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17 in dem vorbestimmten Bereich liegt, d. h., wenn VL &le; VO2 &le; VH ist (entsprechend einem schraffierten Teil in Fig. 11), bleibt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung im wesentlichen gleich 14,7, ohne daß die O2-Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird, so daß die O2-Rückkopplungssteuerung gehemmt wird. Nur wenn die Ausgangsspannung O2 außerhalb des vorbestimmten Bereichs und gleichzeitig innerhalb der vorbestimmten oberen und unteren Grenzwerte VREFL und VREFH liegt, d. h., wenn VREFL < VO2 < VL ist oder wenn VH < VO2 < VREFH ist, wird die O2-Rückkopplungssteuerung ausgeführt, um den gewünschten Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Koeffizienten KCMD zu korrigieren, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung genau auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis mittels Rückkopplung gesteuert werden kann, um die Abgasemissions-Charakteristiken zu verbessern. Weiterhin weist die Ausgangsspannung VO2 des O2- Sensors 17 einen breiten Wertebereich auf, wie durch die Schraffur angedeutet ist, innerhalb dem die Emissionsmenge von schädlichen Komponenten, beispielsweise CO, HC und NOx, klein ist. Indem daher die O2-Rückkopplungssteuerung in diesem breiten Wertebereich des Ausgangswertes VO2 gehemmt wird, wird eine exzellente Steuerbarkeit des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erreicht, was eine Fluktuation des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses über den stöchiometrischen Wert hinweg verhindet. Wenn weiterhin VO2 < VREFL ist oder ebenso wenn VO2 > VREFH ist, wird die O2-Rückkopplungssteuerung gehemmt, und der gewünschte Wert der Ausgangsspannung VO2 des O2-Sensors 17 und damit der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD werden auf dem oberen oder unteren Grenzwert gehalten, was dazu beiträgt, die Emission von schädlichen Komponenten, beispielsweise NOx, HC und CO, zu reduzieren, wodurch die Abgasemissions- Charakteristik während der Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Mischung auf den stöchiometrischen Wert verbessert werden kann.
  • Mit Bezug auf die Fign. 12 und 13 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß die O2-Rückkopplungsverarbeitung, die in dem Schritt S44 des Programms der Fig. 4 ausgeführt werden soll, gemäß eines in Fig. 12 gezeigten Unterprogramms ausgeführt wird. Das Unterprogramm der Fig. 12 unterscheidet sich von dem Unterprogramm der Fig. 7 der ersten Ausführungsform darin, daß neue Schritte Siol bis S104 zusätzlich vorgesehen sind und ein neuer Schritt S105 den Schritt S71 ersetzt, wobei die anderen Schritte dieselben wie in Fig. 7 bleiben und mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Genauer gesagt wird zuerst in dem neuen Schritt S101 eine STUR-Zuordnungstabelle gelesen, um einen Arbeitsbereich STUR des Motors, in welchem der Motor arbeitet, und einen Durchschnittswert &Delta;KCMDREF des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwertes &Delta;KCMD (im folgenden wird dieser Durchschnittswert als "der gelernte Wert" bezeichnet) zu bestimmen.
  • Die STUR-Zuordnungstabelle wird, wie beispielsweise in Fig. 13 gezeigt ist, derart eingestellt, daß Betriebsbereiche STUR(1) bis STUR(9) entsprechend den vorbestimmten Werten PBA0 bis PBA3 des absoluten Drucks PBA innerhalb des Einlaßrohres und den vorbestimmten Werten NE0 bis NE3 der Drehzahl NE des Motors vorgesehen sind, wobei sich Werte &Delta;KCMDREF(1) bis &Delta;KCMDREF(9) des gelernten Wertes in diesen entsprechenden Bereichen ergeben. Indem diese STUR-Zuordnungstabelle gelesen wird, werden der Betriebsbereich STUR(i) des Motors und der gelernte Wert &Delta;KCMDREF(i) (i = 1 bis 9) bestimmt. In diesem Zusammenhang wird der gelernte Wert &Delta;KCMDREF(i) durch eine Gleichung (7), auf die unten eingegangen ist, berechnet, wenn der Motor in jedem der obigen Bereiche arbeitet, und wird in dem Speicher 5c gespeichert, wie später beschrieben ist.
  • Als nächstes wird in dem neuen Schritt S102 bestimmt, ob der Betriebsbereich STUR(n) in der gegenwärtigen Schleife derselbe wie der Betriebsbereich STUR(n-1) in der unmittelbar vorhergehenden Schleife ist oder nicht.
  • Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NO) ist, d. h., wenn der Betriebsbereich STUR in der gegenwärtigen Schleife von dem in der unmittelbar vorhergehenden Schleife gewechselt hat, wird der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwert &Delta;KCMD auf einen gelernten Wert DKCMDREF entsprechend dem Betriebsbereich STUR(n) in der gegenwärtigen Schleife in dem neuen Schritt S103 eingestellt, und das Programm schreitet mit einem Schritt S105 fort.
  • Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes S102 positiv (YES) ist, schreitet das Programm weiter zu dem Schritt S61. Dann wird dieselbe Verarbeitung wie in dem Unterprogramm der Fig. 7 ausgeführt, bis das Programm den Schritt S70 erreicht, und dann schreitet das Programm fort mit dem neuen Schritt S104.
  • In dem Schritt S104 wird der gelernte Wert &Delta;KCMDREF(n) durch die Verwendung der folgenden Gleichung (7) berechnet:
  • &Delta;KCMDREF(n) = (CREF/65536) x &Delta;KCMD + [(65536 - CREF)/65536] x &Delta;KCMDREF(n-1) (7),
  • wobei CREF eine Variable darstellt, die in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors auf einen geeigneten Wert in dem Bereich von 1 bis 65536 eingestellt wird, und &Delta;KCMDREF(n-1) den unmittelbar vorhergehenden Wert des gelernten Wertes &Delta;KCMDREF darstellt. Somit wird der Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Korrekturwert &Delta;KCMD auf der Basis des unmittelbar vorhergehenden Wertes &Delta;KCMDREF(n-1) gelernt, um den gelernten Wert &Delta;KCMDREF in jedem Betriebsbereich STUR zu aktualisieren, was es möglich macht, die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung immer durch die Verwendung eines geeigneten Wertes des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten frei von dem Einfluß des Alterns des O2-Sensors 17 durchzuführen, d. h. genau auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis.
  • Dann wird in einem Schritt SIOS der gelernte Wert &Delta;KCMDREF zu dem in dem Schritt S22 des Programms der Fig. 3 bestimmten gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMD hinzuaddiert, um den modifizierten gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KCMDM (äquivalent dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis) zu berechnen, gefolgt von der Beendigung dieses Programms.
  • Wenn daher gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Betriebsbereich des Motors in der gegenwärtigen Schleife derselbe wie der in der unmittelbar vorhergehenden Schleife ist, wird der Durchschnittswert des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwertes &Delta;KCMD aktualisiert, und der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD wird durch die Verwendung des resultierenden Durchschnittswertes korrigiert. Wenn dagegen der Betriebsbereich des Motors in der gegenwärtigen Schleife sich von dem in der unmittelbar vorhergehenden Schleife unterscheidet, wird der gewünschte Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Koeffizient KCMD durch den Durchschnittswert des in dem Speicher gespeicherten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwerts korrigiert, was die Rechenbelastung reduziert und die Nachsteuerfähigkeit der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung als Reaktion auf Änderungen der Betriebszustände des Motors verbessert sowie es möglich macht, eine sehr genaue Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung auf eine gewünschte Weise durchzuführen, ohne durch das Altern des O2- Sensors entgegenwirkend beeinflußt zu werden.

Claims (7)

1. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem eines Verbrennungsmotors mit einem Auslaßdurchgang und einem Katalysator, der in dem Auslaßdurchgang angeordnet ist, um schädliche Bestandteile, die in Abgasen enthalten sind, zu reinigen, wobei das Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem aufweist:
einen ersten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensor, der in dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromaufwärts des Katalysators angeordnet ist und eine Ausgangssignalcharakteristik hat, die im wesentlichen proportional zu der Konzentration eines Bestandteils in den Abgasen ist,
eine Motor-Betriebszustand-Detektiereinrichtung zum Detektieren von Betriebszuständen des Motors, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Soll-Koeffizienten-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten, der zum Berechnen einer Kraftstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird, auf der Basis von Detektionsergebnissen der Motorbetriebszustand-Feststelleinrichtung, verwendet wird,
einen zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensor, der in dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts des Katalysators angeordnet ist und eine solche Ausgangssignalcharakteristik hat, daß ein Ausgangssiqnal von diesem sich in der Nähe eines stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines Gemisches, das dem Motor zugeführt wird, drastisch ändert, und
eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des gewünschten Luft/Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten auf der Basis des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil- Konzentrationssensors, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches, das von dem ersten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensor detektiert wird, durch Rückkopplung auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff- Verhältnis auf der Basis des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten, der von der Korrektureinrichtung korrigiert wird, geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das System weiterhin aufweist: eine Blockiereinrichtung zum Hindern der Korrektureinrichtung an der Ausführung einer Korrektur an dem gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten, wenn das Ausgangssignal des zweiten Abgas-Bestandteil- Konzentrationssensors in einen vorbestimmten Bereich fällt, und eine
Einrichtung zum Halten des gewünschten Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Koeffizienten auf einem Wert, der unmittelbar bevor die Korrektureinrichtung an einer Ausführung der Korrektur gehindert wurde, angenommen wurde, wenn die Blockiereinrichtung die Korrektureinrichtung an einer Ausführung der Korrektur gehindert hat.
2. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-steuersystem nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Bereich des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors ein Bereich ist, in welchem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches im wesentlichen gleich dem stöchiometrischen Wert ist.
3. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Korrektureinrichtung aufweist:
eine Anfangswert-Feststelleinrichtung, um einen Anfangswert eines gewünschten Wertes des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors festzustellen und eine Sollwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des gewünschten Wertes des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors auf der Basis einer Differenz zwischen dem Anfangswert des gewünschten Wertes und dem Ausgangssignal des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors.
4. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 3, wobei die Korrektureinrichtung weiterhin einen Atmosphärendruck-Sensor aufweist, um den Atmosphärendruck festzustellen, und der Anfangswert eines gewünschten Wertes des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors auf Detektionsergebnissen des Atmosphärendruck-Sensors basiert.
5. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Korrektureinrichtung weiterhin eine Sollwert-Einstelleinrichtung aufweist, um den gewünschten Wert des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrationssensors auf einen vorbestimmten oberen oder unteren Grenzwert einzustellen, wenn der von der Sollwert-Berechnungseinrichtung berechnete gewünschte Wert außerhalb eines von den vorbestimmten oberen und unteren Grenzwerten definierten Bereiches fällt.
6. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Korrektureinrichtung den gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten auf der Basis des gewünschten Wertes des Ausgangssignals des zweiten Abgas-Bestandteil-Konzentrations sensors korrigiert.
7. Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 51 wobei die Korrektureinrichtung aufweist:
eine Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung, um einen Durchschnittswert des gewünschten Wertes, der von der Sollwert-Berechnungseinrichtung berechnet wird, zu berechnen,
eine Betriebsbereich-Feststelleinrichtung, um auf Basis von Detektionsergebnissen der Motorbetriebszustand-Detektiereinrichtung festzustellen, in welchem Betriebsbereich von einer Mehrzahl von Betriebsbereichen der Motor arbeitet und
eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Wertes des Durchschnittswertes, der von der Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung in jedem der Betriebsbereiche berechnet wird,
wobei, wenn ein Betriebsbereich, der von der Betriebsbereich-Feststelleinrichtung in der vorliegenden Schleife festgestellt wurde, gleich dem in der unmittelbar vorausgehenden Schleife festgestellten ist, der Durchschnittswert des gewünschten Wertes aktualisiert wird, und der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältniskoeffizient auf Basis des aktualisierten Durchschnittswertes korrigiert wird, wohingegen, wenn ein Betriebsbereich, der von der Betriebsbereich-Feststelleinrichtung in der vorliegenden Schleife festgestellt wird, sich von dem in der unmittelbar vorausgehenden Schleife festgestellten unterscheidet, der gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient auf der Basis des Durchschnittswertes des in der Speichereinrichtung gespeicherten gewünschten Wertes korrigiert wird.
DE69300695T 1992-05-19 1993-05-18 Steuersystem für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis einer Brennkraftmaschine. Expired - Fee Related DE69300695T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15151292A JP3237899B2 (ja) 1992-05-19 1992-05-19 内燃エンジンの空燃比制御装置
JP04151511A JP3135680B2 (ja) 1992-05-19 1992-05-19 内燃エンジンの空燃比制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69300695D1 DE69300695D1 (de) 1995-11-30
DE69300695T2 true DE69300695T2 (de) 1996-06-27

Family

ID=26480739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69300695T Expired - Fee Related DE69300695T2 (de) 1992-05-19 1993-05-18 Steuersystem für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis einer Brennkraftmaschine.

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5426935A (de)
EP (1) EP0571182B1 (de)
CA (1) CA2096382C (de)
DE (1) DE69300695T2 (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2869925B2 (ja) * 1994-06-29 1999-03-10 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの空燃比制御装置
US5656765A (en) * 1995-06-28 1997-08-12 General Motors Corporation Air/fuel ratio control diagnostic
US5598703A (en) * 1995-11-17 1997-02-04 Ford Motor Company Air/fuel control system for an internal combustion engine
US5653104A (en) * 1995-11-17 1997-08-05 Ford Global Technologies, Inc. Engine air/fuel control system with adaptively alignment of a catalytic converter's peak efficiency window
JP3373724B2 (ja) * 1996-04-05 2003-02-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3765617B2 (ja) * 1996-06-25 2006-04-12 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US5762054A (en) * 1996-09-13 1998-06-09 Motorola Inc. Ego based adaptive transient fuel compensation for a spark ignited engine
US5743244A (en) * 1996-11-18 1998-04-28 Motorola Inc. Fuel control method and system with on-line learning of open-loop fuel compensation parameters
JP3331161B2 (ja) 1996-11-19 2002-10-07 本田技研工業株式会社 排気ガス浄化用触媒装置の劣化判別方法
JP3354088B2 (ja) 1997-09-16 2002-12-09 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気系の空燃比制御装置
JP3592519B2 (ja) 1997-09-16 2004-11-24 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気系の空燃比制御装置及びプラントの制御装置
JP3331159B2 (ja) 1997-09-16 2002-10-07 本田技研工業株式会社 プラントの制御装置
JP3484088B2 (ja) * 1998-12-17 2004-01-06 本田技研工業株式会社 プラントの制御装置
US6453665B1 (en) * 2000-04-28 2002-09-24 Ford Global Technologies, Inc. Catalyst based adaptive fuel control
US6298840B1 (en) * 2000-07-03 2001-10-09 Ford Global Technologies, Inc. Air/fuel control system and method
US6567738B2 (en) 2001-01-30 2003-05-20 Ford Global Technologies, Llc Fueling control system
JP4487745B2 (ja) * 2004-03-25 2010-06-23 株式会社デンソー センサ応答特性検出装置
JP4320744B2 (ja) * 2007-04-18 2009-08-26 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
JP4609545B2 (ja) * 2008-08-06 2011-01-12 株式会社デンソー ガスセンサの信号処理装置
DE102009055082A1 (de) * 2009-12-21 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren zur Überwachung einer Schadstoff-Konvertierungsfähigkeit in einem Abgasnachbehandlungssystem
US8527186B2 (en) 2010-09-08 2013-09-03 Clean Air Power, Inc. Method and apparatus for adaptive feedback control of an excess air ratio in a compression ignition natural gas engine
JP5783015B2 (ja) * 2011-11-30 2015-09-24 スズキ株式会社 船外機用内燃機関の空燃比制御装置、空燃比制御方法およびプログラム
CN111577472B (zh) * 2020-05-28 2022-04-19 广西玉柴机器股份有限公司 一种燃气发动机的燃料控制方法及系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3939654A (en) * 1975-02-11 1976-02-24 General Motors Corporation Engine with dual sensor closed loop fuel control
US4130095A (en) * 1977-07-12 1978-12-19 General Motors Corporation Fuel control system with calibration learning capability for motor vehicle internal combustion engine
JP2569460B2 (ja) * 1985-04-09 1997-01-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JPS6397851A (ja) * 1986-10-13 1988-04-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JPH0267443A (ja) * 1988-09-02 1990-03-07 Mitsubishi Motors Corp 空燃比制御装置
JP2765136B2 (ja) * 1989-12-14 1998-06-11 株式会社デンソー エンジン用空燃比制御装置
US5083427A (en) * 1990-02-12 1992-01-28 Ford Motor Company Apparatus and method to reduce automotive emissions using filter catalyst interactive with uego
JP2697251B2 (ja) * 1990-05-28 1998-01-14 日産自動車株式会社 エンジンの空燃比制御装置
JP2666528B2 (ja) * 1990-07-04 1997-10-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JPH04109047A (ja) * 1990-08-27 1992-04-10 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
US5115639A (en) * 1991-06-28 1992-05-26 Ford Motor Company Dual EGO sensor closed loop fuel control

Also Published As

Publication number Publication date
EP0571182A2 (de) 1993-11-24
US5615550A (en) 1997-04-01
EP0571182A3 (de) 1994-01-19
US5426935A (en) 1995-06-27
CA2096382A1 (en) 1993-11-20
DE69300695D1 (de) 1995-11-30
EP0571182B1 (de) 1995-10-25
CA2096382C (en) 1998-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69300695T2 (de) Steuersystem für das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis einer Brennkraftmaschine.
DE69306511T2 (de) Vorrichtung zum Feststellen der Verschlechterung eines Katalysators einer Brennkraftmaschine
DE3408223C2 (de)
DE3408215C2 (de)
DE69205513T2 (de) Steuersystem für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer Brennkraftmaschine mit variabler Ventilsteuerung.
DE4234102C2 (de) Einrichtung und Verfahren zum Feststellen einer Verschlechterung eines Dreiwegekatalysators
DE2633617A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von einstellgroessen bei einer kraftstoffmaschine
DE69015558T2 (de) System zur Rückkopplungsregelung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses in einer Brennkraftmaschine.
DE4121884A1 (de) Steuervorrichtung fuer eine verbrennungskraftmaschine
DE19801976C2 (de) Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für Brennkraftmaschinen
DE10330112B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern/Regeln eines Kraftstoff/Luftverhältnisses für eine Brennkraftmaschine
DE10129343B4 (de) Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor
DE3871719T2 (de) Steuerungssystem fuer brennkraftmaschine mit verbesserten steuerungskenngroessen waehrend des uebergangsbetriebs.
DE3218250A1 (de) Luft/kraftstoff-verhaeltnis-rueckkopplungssteuersystem
DE69101929T2 (de) Verfahren und Gerät zur Steuerung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine.
DE3732039C2 (de) Brennstoffeinspritzungs-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine
DE112010005772B4 (de) Kraftstoffeinspritzmengen-Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE19545924A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Luft/Kraftstoffverhältnis-Lernens eines Motors mit innerer Verbrennung
DE68903639T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung von verbrennungsmotoren.
DE69302715T2 (de) Steuerungsvorrichtung für das Kraftstoff/Luft-Verhältnis eines inneren Verbrennungsmotors
DE3422384C2 (de)
DE19614568A1 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE3871569T2 (de) Steueranordnung des luft/kraftstoff-verhaeltnisses bei verbrennungsmotoren mit optimaler, vom betriebsbereich abhaengiger korrekturkoeffizienten-lerncharakteristik.
DE69402658T2 (de) Abgasrückführungs-Regeleinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE4434786C2 (de) Luft/Kraftstoff-Regelsystem

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee