DE19580520C2 - Verfahren zur Bestimmung einer unebenen Straße in einem Fahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor versehen ist - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Bestimmung, ob ein Fahr­ zeug, das mit einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor versehen ist, eine unebene Straße befährt, bei dem jede Drehzahl­ abweichung jedes Zylinders des Verbrennungsmotors erfaßt wird und auf der Grundlage der jeweiligen Erfassung von eine Ver­ brennungsverschlechterung anzeigenden Drehzahlabweichungs­ zuständen in mehreren Zylindern bestimmt oder berechnet wird, daß das mit dem Verbrennungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt.

Stand der Technik

Eine Vielzahl von Steuerungen werden bekanntermaßen an einzel­ nen Komponenten eines Kraftfahrzeugs durchgeführt, z. B. dem Motor, dem Getriebe, der Servolenkung, der Aufhängung und den Bremsen. Ein wichtiger Parameter für den Wechsel der Steuermo­ di jeder dieser Steuerungen ist die Bestimmung der Art der Straßenoberflächenbeschaffenheit einer Straße, auf der das Kraftfahrzeug fährt.

Außerdem besteht nach der Erfassung einer Fehlzündung oder dergleichen eines Motors aus dem Zustand einer Drehzahlabwei­ chung oder dergleichen des Motors das Problem, dass bezüglich der Fehlzündung keine genaue Bestimmung möglich ist, wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, da die Information über die Straßenoberfläche in dem Zustand der Drehzahlabwei­ chung enthalten ist. Bei der Bestimmung einer Fehlzündung auf der Grundlage des Zustands einer Drehzahlabweichung ist es deshalb wichtig, die Genauigkeit bei der Bestimmung zu verbes­ sern, ob das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt oder nicht.

In den letzten Jahren wurden Verbrennungskraftmaschinen mit magerer Verbrennung (d. h. sogenannte Magermotoren) geschaffen, die unter vorher bestimmten Betriebsbedingungen eine Magerver­ brennung mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis durchführen, das magerer ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhält­ nis.

Bei solchen Magermotoren ist das Luft/Kraftstoffverhältnis während eines Magerbetriebes so hoch wie möglich gesetzt (mit anderen Worten ist eine Luft/Kraftstoffmischung so mager wie möglich eingestellt), so daß die Emission vom NOx verringert werden kann. Der Wert des Luft/Kraftstoffverhältnisses wird im allgemeinen in die Nähe einer Grenze (Magergrenze) gesetzt, innerhalb derer die Luft/Kraftstoffmischung konstant verbrannt werden kann.

Zur Durchführung einer Magerverbrennung ist es allgemein üblich, den Verbrennungszustand durch ein Steuersystem zu steuern. Bei einem solchen Steuerverfahren, das in Erwägung gezogen wurde, wird das Motordrehmoment aus einer Winkelbe­ schleunigung der Kurbelwelle berechnet, diese Berechnung nach und nach mittels variierender Momentanwerte durchgeführt und dann eine konstante und präzise Steuerung in vorher bestimmten Intervallen durchgeführt, wobei die probabilistische und statistische Eigenschaft des Motordrehmoments in Betracht gezogen wird.

Außerdem wird der Verbrennungszustand bei einer Magerverbren­ nung bezüglich des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Zylinders gesteuert, der der größten Verbrennungsabweichung unterworfen ist. Wenn ein mit einer solchen Steuereinrichtung ausgestattes Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, tritt der Einfluß der unebenen Straße als Drehzahlabweichung des Motors auf, wodurch möglicherweise die Bestimmung erschwert wird, ob die Drehzahlabweichung durch eine Verbrennungsverschlechterung oder durch eine unebene Straße verursacht wurde.

Genauer gesagt, kann das Steuersystem zu stark auf eine fette Seite korrigiert werden, wenn eine große Drehzahlabweichung aufgrund eines Fahrens auf einer unebenen Straße auftritt, wodurch sich das potentielle Problem ergibt, das sich die Emission von NOx erhöhen kann.

Die EP 0 551 764 A2 beschreibt ein Verfahren, bei dem Dreh­ zahlabweichungen einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit einer Schwelle verglichen werden. Wenn die Anzahl der Drehzahlabweichungen, die die Schwelle überschreiten, größer ist als ein vorher bestimmter Wert, wird bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt. Daraus folgt, daß die Bestimmung einer unebenen Straße auf der Grundlage von Drehzahlabweichungen der Zylinder durchgeführt wird.

Zur Bestimmung einer Fehlzündung wird eine Drehzahländerung mit einer Schwelle verglichen. Wenn die Drehzahländerung die Schwelle überschreitet, wird die Gesamtanzahl von Zylinderver­ brennungen in dem Zeitraum, in dem die Erfassung einer Fehl­ zündung und einer unebenen Straße zyklisch durchgeführt wird, mit einer vorher bestimmten Anzahl verglichen. Wenn die Ge­ samtanzahl größer ist als die vorher bestimmte Anzahl, wird bestimmt wird, ob die Fehlzündung ernst genug ist, um aufge­ zeichnet zu werden. Wenn dies der Fall ist, wird die Anzahl von Fehlzündungen aufgezeichnet.

Die US 5 224 452 A beschreibt ein Verfahren, mit dem versucht wird, einen Verbrennungsmotor so mager wie möglich zu betrei­ ben, wobei das Auftreten eines Druckstosses in dem Motor verhindert wird. Hierzu wird ein Vergleich zwischen der Größe einer Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Größe der durch einen Explosionshub verursachten Motordrehzahlverände­ rung und einem vorher bestimmten Wert durchgeführt, der einer Druckstoßgrenze entspricht.

Das SEA-Paper 90 0232, 1990, schlägt u. a. ein Verfahren zur Erfassung einer Fehlzündung vor, bei dem die Winkelbeschleuni­ gung einer Nockenwelle verwendet wird, die durch den Verbren­ nungsmotor angetrieben wird.

Die US 5 287 736 A beschreibt eine Vorrichtung zur Erfassung einer Fehlzündung, bei der für jeden Zylinder die Anzahl von Fehlzündungen gezählt wird, die auf der Basis von Drehzahlver­ änderungen bestimmt wurden. Wenn nur bei einem Teil der Zylin­ der der Zählwert größer ist als eine vorher bestimmte Zahl, wird bestimmt, daß tatsächlich eine Fehlzündung in dem Ver­ brennungsmotor aufgetreten ist.

Die Vorrichtung zur Erfassung der Fehlzündung ist mit einer ersten Entscheidungseinrichtung versehen, die entscheidet, ob die Gesamtanzahl von Fehlzündungen in allen Zylindern geringer als ein erster vorher bestimmter Wert ist oder nicht. Eine zweite Entscheidungseinrichtung entscheidet, ob eine maximale Anzahl von Fehlzündungen bei jedem Zylinder geringer ist als ein zweiter vorher bestimmter Wert, der geringer ist als der erste vorher bestimmte Wert. Eine dritte Entscheidungsein­ richtung entscheidet, ob die Werte bei allen Zylindern, außer dem Zylinder mit dem maximalen Wert, größer sind als ein dritter vorher bestimmter Wert oder nicht, der deutlich klei­ ner ist als der zweite vorher bestimmte Wert. Wenn das Zäh­ lergebnis bei wenigstens einem Teil der Zylinder größer ist als der entsprechende vorher bestimmte Wert bei der ersten, zweiten und dritten Entscheidungseinrichtung, wird entschie­ den, daß tatsächlich eine Fehlzündung in dem Verbrennungsmotor vorgekommen ist.

Die US 5 287 736 A beschreibt außerdem ein Verfahren zur Erfassung einer Fehlzündung, bei dem ein Fehlzündungsentschei­ dungs-Referenzwert auf der Basis eines Index SN gesetzt wird, der der Standardabweichung einer Verteilung von durchschnitt­ lichen Drehzahländerungen entspricht. Jede Drehzahländerung wird mit dem oben beschriebenen Referenzwert für die Entschei­ dung einer Fehlzündung verglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unaufwendiges Verfahren zu schaffen, mit dem mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden kann, ob ein Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt.

Diese Aufgabe wird durch die Verfahren nach den Patentansprü­ chen 1, 2, 8 und 9 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens nach Patent­ anspruch 2 sind Gegenstand der Patentansprüche.

Das Verfahren nach Anspruch 9 ist in den Patentansprüchen 10 bis 15 vorteilhaft weitergebildet.

Durch die erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, während des Betriebes eines Verbrennungsmotors in der Nähe eines Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses auf der Grundlage der Ergebnisse der Erfassung einer Drehzahlabwei­ chung in den Zylindern, eine durch eine unebene Straße ver­ ursachte Störung herauszufiltern. Daher kann eine durch eine unebene Straße verursachte Drehzahlabweichung von einer Ab­ weichung unterschieden werden, die durch eine schlechte Ver­ brennung allein erfolgt ist. Deshalb kann ein konstanter Betrieb des Verbrennungsmotors in der Nähe des Magerverbren­ nungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses durchgeführt werden.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren ist kein zusätzlicher Sensor erforderlich, um unebenen Straßen zu erkennen. Es ist außerdem möglich, daß Fahrverhalten an jede unebene Straße anzupassen, ohne die Kosten zu erhöhen. Das gewünschte Fahr­ verhalten auf einer unebenen Straße kann beibehalten werden. Es ist daher möglich, die Emission von NOx zu verringern, während der Kraftstoffverbrauch verbessert wird.

Durch die Verfahren nach Anspruch 8 und 9 ist es zusätzlich möglich, Unterschiede der Verbrennungsabweichungsgrenze unter den Zylindern sicher zu korrigieren, die durch Veränderungen des Luft/Kraftstoffverhältnisses aufgrund von unterschiedli­ chen Injektoren, Formen der Ansaugleitung und/oder Verschie­ bungen der Ventilsteuerzeiten verursacht werden, so daß alle einzelnen Zylinder an Verbrennungsgrenzen gesetzt werden können.

Die Erfassung und Steuerung einer Drehzahlabweichung in jedem Zylinder kann durch einen einzelnen Kurbelwinkelsensor durch­ geführt werden, weshalb es möglich ist, eine sicherere Mager­ verbrennungssteuerung und einen stöchiometrischen Betrieb mit geringen Kosten durchzuführen.

Es wird möglich, Unterschiede der Verbrennungsabweichungs­ grenze unter den Zylindern sicher zu korrigieren, die durch Veränderungen des Luft/Kraftstoffverhältnisses aufgrund von unterschiedlichen Injektoren, Formen der Ansaugleitung und/­ oder Verschiebungen der Ventilsteuerzeiten verursacht werden, so daß alle einzelnen Zylinder an Verbrennungsgrenzen gesetzt werden können.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Steurblockdiagramm eines Systems zur Durch­ führung eines Verfahrens gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung für die Bestimmung einer unebene Straße in einem Fahrzeug, das mit einem Ver­ brennungsmotor versehen ist.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Gesamtaufbau eines Motorsy­ stems zeigt, das mit dem System von Fig. 1 ausgerü­ stet ist.

Fig. 3 ist ein Hardware-Blockdiagramm, das ein Steuersystem des Motorsystems zeigt, das mit dem System von Fig. 1 ausgerüstet ist.

Die Fig. 4 bis 7 sind Flußdiagramme, die jeweils die Wirkungs­ weisen des Systems von Fig. 1 erläutern.

Fig. 8 ist ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung einer Wirkungsweise des Systems von Fig. 1.

Fig. 9 ist ein Kennwertdiagramm zur Erläuterung der Wir­ kungsweise des Systems von Fig. 1.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Betriebsweise des Systems von Fig. 1.

Fig. 11 ist ein schematisches Schaubild zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systems von Fig. 1.

Fig. 12 ist ein Diagramm für normalisierende Kennwerte zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systems von Fig. 1.

Fig. 13 ist eine schematische perspektivische Darstellung, die einen Drehzahlabweichung-Erfassungsabschnitt in dem System von Fig. 1 zeigt.

Fig. 14 ist ein Diagramm, das die Kennwerte einer Verbren­ nungsabweichung in einem Magermotor zeigt.

Fig. 15 ist ein Steuerblockdiagramm einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung zur Bestimmung einer unebene­ nen Straße in einem Fahrzeug, das mit einem Verbren­ nungsmotor versehen ist.

Fig. 16 ist ein Steuerblockdiagramm für einen wesentlichen Teil eines Systems, in dem das System von Fig. 15 enthalten ist.

Die Fig. 17 bis 20 sind jeweils Flußdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweisen des Systems von Fig. 15.

Beste Art für die Ausführung der Erfindung

Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.

(a) Beschreibung der ersten Ausführungsform

Ein Motor für ein Kraftfahrzeug, das mit dem erfindungsgemäßen Steuersystem ausgerüstet ist, ist als ein Magermotor konstru­ iert, der eine bei einem Luft/Kraftstoff­ verhältnis durchführt, das unter vorherbestimmten Betriebs­ bedingungen eine bei einem Luft/Kraftstoff­ verhältnis durchführt, das magerer ist als das stöchiometri­ sche Luft/Kraftstoffverhältnis. Dieser Motor kann dargestellt werden, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 hat der Motor 1 (Verbrennungskraftmaschine) einen Einlaßkanal 3 und einen Auslaßkanal 4, die jeweils mit einer Verbrennungkammer 2 in Verbindung stehen. Die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 3 und der Verbrennungskammer 2 wird durch ein Einlaßventil 5 gesteuert, während die Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 4 und der Verbrennungskammer 2 durch ein Auslaßventil 6 gesteu­ ert wird.

Der Einlaßkanal 3 ist mit einem Luftfilter 7, einem Drossel­ ventil 8 und mit einem als Kraftstoffzufuhreinrichtung dienen­ den elektromagnetischen Einspritzventil (Injektor) 9 versehen, die von der stromaufwärtigen Seite des Einlaßkanals 3 aufein­ anderfolgend angeordnet sind. Der Auslaßkanal 4 ist dahingegen mit einem Dreiwegekatalysator 10 und einem nicht gezeigten Auspufftopf (Geräuschdämpfer) versehen, die von einer strom­ aufwärtigen Seite des Auslaßkanals 4 aus aufeinanderfolgend angeordnet sind. Jeder Zylinder des Motors 1 ist mit seinem eigenen Injektor 9 versehen. Außerdem ist der Auslaßkanal 3 mit einem Augleichstank 3a versehen.

Der Dreiwegekatalysator 10 dient zur Beseitigung von CO, HC und NOx, während der Motor mit einem stöchiometrischen Luft/­ Kraftstoffverhältnis betrieben wird, und hat einen bekannten Aufbau.

Das Drosselventil 8 ist mit einem Gaspedal (nicht gezeigt) über einen Seilzug so verbunden, daß die Stellung des Drossel­ ventils 8 entsprechend dem Hub des Gaspedals reguliert wird.

Der Einlaßkanal 3 ist mit einer ersten Bypassleitung 11A versehen, die sich das Drosselventil 8 umgehend erstreckt. In diese Bypassleitung 11A ist ein Schrittmotorventil (nachste­ hend als "STM-Ventil" bezeichnet) 12 eingesetzt, das als ISC- Ventil (Leerlaufdrehzahlsteuerventil) dient. In der ersten Bypassleitung 11A ist ein erstes Leerlaufluftventil 13 in Wachsbauart, dessen Öffnung entsprechend der Temperatur des Motorkühlmittels reguliert wird, außerdem seitlich des STM- Ventils 12 angeordnet.

Das STEM-Ventil 12 besteht aus einem Ventilelement 12a, das mit einem in dem ersten Bypasskanal 11A ausgebildeten Ventil­ sitzabschnitt in Kontakt gebracht werden kann, einem Schritt­ motor (ISC-Betätigungseinrichtung) 12b zur Steuerung der Stellung des Ventilelements, und einer Feder 12c, die das Ventilelement senkrecht gegen den Ventilsitzabschnitt vor­ spannt (d. h. in einer solchen Richtung, daß die erste Bypass­ leitung 11A durch das Ventilelement geschlossen wird).

Durch schrittweise (entsprechend der Anzahl der Schritte) Einstellung der Position des Ventilelements 12a bezüglich des Ventilsitzabschnittes durch den Schrittmotor 12a wird die Öffnung zwischen dem Ventilsitzabschnitt und dem Ventilelement 12a, d. h. die Stellung des STM-Ventils 12, gesteuert.

Durch Steuerung der Position des STM-Ventils 12 im Einklang mit einer als Steuergerät dienenden elektronischen Steuer­ einheit (ECU) 25, die nachstehend beschrieben wird, kann die Ansaugluft durch die erste Bypassleitung 11A unabhängig von dem Betrieb des Gaspedals durch den Fahrer zugeführt werden. Durch Veränderung der Stellung des STM-Ventils 12 kann die durch die Drosselbypassleitung 11A zuzuführende Luftmenge gesteuert werden.

Als ISC-Betätigungseinrichtung kann auch ein Gleichstrommotor anstatt des Schrittmotors 12b verwendet werden.

Der Ansaugkanal 3 ist zusätzlich mit einer zweiten Bypass­ leitung 11B versehen, die sich ebenfalls so erstreckt, daß sie das Drosselventil 8 umgibt. Ein Luftbypassventil 14 ist in die zweite Bypassleitung 11B eingesetzt.

Das Luftbypassventil 14 besteht aus einem Ventilelement 14a, das mit einem in der zweiten Bypassleitung 11B ausgebildeten Ventilsitzabschnitt in Kontakt gebracht werden kann, und einer Membranbetätigungseinrichtung 14b zur Steuerung der Stellung des Ventilelements 14a. Eine Membrankammer der Membranbetäti­ gungseinrichtung 14b ist mit einer Steuerleitung 141 versehen, die mit dem Einlaßkanal stromab von dem Drosselventil ver­ bunden ist. Ein elektromagnetisches Luftbypassventilsteue­ rungsventil 142 ist in die Steuerleitung 141 eingesetzt.

Durch Steuerung der Stellung des elektromagnetischen Luftby­ passventilsteuerungsventils 142 mittels der nachstehend be­ schriebenen ECU 25 ist es außerdem möglich, dem Motor 1 An­ saugluft unabhängig von einer Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer durch die zweite Bypassleitung 11B zuzuführen. Außerdem kann die während der Umgehung des Drosselventils zuzuführende Luftmenge durch Veränderung der Stellung des elektromagnetischen Luftbypassventilsteuerungsventils 142 gesteuert werden. Im Grundbetriebsmodus des elektromagneti­ schen Luftbypassventilsteuerungsventils 142 ist dieses in einem Magerbetrieb offen und ansonsten geschlossen.

Zwischen dem Auslaßkanal 4 und dem Einlaßkanal 3 ist eine Abgasrückführleitung (EGR-Leitung) 80 eingesetzt, um das Abgas in das Einlaßsystem zurückzuführen. Ein EGR-Ventil 81 ist in die EGR-Leitung 80 eingesetzt.

Das EGR-Ventil 81 besteht aus einem Ventilelement 81a, das mit einem in der EGR-Leitung 80 ausgebildeten Ventilsitzabschnitt in Kontakt gebracht werden kann, und einer Membranbetätigungs­ einrichtung 81b zur Steuerung der Stellung des Ventilelements 81a. Eine Membrankammer der Membranbetätigungseinrichtung 81b ist mit einer Steuerleitung 82 versehen, die mit dem Einlaßka­ nal stromauf von dem Drosselventil in Verbindung steht. Ein elektromagnetisches Ventil 83 zur Steuerung des EGR-Ventils ist in die Steuerleitung 82 eingesetzt.

Durch Steuerung der Stellung des elektromagnetischen Ventils 83 zur Steuerung des EGR-Ventils mittels der nachstehend beschriebenen ECU 25 kann das Abgas durch die EGR-Leitung 80 in das Ansaugsystem zurückgeführt werden.

In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 15 eine Kraftstoff­ druckreguliereinrichtung. Diese Kraftstoffdruckregulierein­ richtung 15 wird ansprechend auf einen Unterdruck in der Ansaugleitung 3 betätigt, um die von einer nicht gezeigten Kraftstoffpumpe zu einem nicht gezeigten Kraftstofftank zu­ rückzuführende Kraftstoffmenge zu steuern, so daß der Druck des aus dem Injektor 9 auszuspritzenden Kraftstoffs gesteuert werden kann.

Zur Steuerung des Motorsystems sind verschiedene Sensoren angeordnet. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist zunächst ein Abschnitt, an dem die Ansaugluft, die den Luftfilter 7 durch­ strömt hat, in den Ansaugkanal 3 strömt, mit einem Luftströ­ mungssensor (Luftmengensensor) 17 zur Erfassung der Ansaug­ luftmenge aus einer Karmanwirbelinformation, einem Ansaugluft­ temperatursensor 18 zur Erfassung der Temperatur der in den Motor 1 anzusaugenden Luft, und einem Atmosphärendrucksensor 19 zur Erfassung des Atmosphärendrucks versehen.

An der Stellung der Anordnung des Drosselventils 8 in der Ansaugleitung 3 sind ein Drosselstellungssensor 20 in Form eines Potentiometers zur Erfassung der Stellung des Drossel­ ventils 8 sowie ein Leerlaufschalter 21 angeordnet.

Auf der Seite des Auslaßkanals 4 ist ein dagegen ein Sauer­ stoffkonzentrationssensor (nachstehend einfach als "O₂-Sensor" bezeichnet) 22 für eine Erfassung der Sauerstoffkonzentration (O₂-Konzentration) in dem Abgas angeordnet. Andere Sensoren sind ein Kühlmitteltemperatursensor 23 zur Erfassung der Kühlmitteltemperatur des Motors 1, ein Kurbelwinkelsensor 24 (siehe Fig. 3) zur Erfassung eines Kurbelwinkels (der auch als Drehzahlsensor zur Erfassung der Motordrehzahl Ne dienen kann), und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30.

Erfassungssignale von diesen Sensoren und dem Schalter werden der ECU 25 eingegeben, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Außerdem ist eine Schalterfassungseinrichtung 231 so angeord­ net, daß ihr Erfassungssignal in die ECU 25 eingegeben wird. Die Schalterfassungseinrichtung 231 ist so ausgelegt, daß sie ein Erfassungssignal erzeugt, wenn basierend auf einer ELC- Verbindung von einem Schaltsteuerrechner eine Veränderung der Schaltstufe erfaßt wird.

Der Hardwareaufbau der ECU 25 kann wie in Fig. 3 gezeigt dargestellt werden. Die ECU 25 ist als Rechner aufgebaut, dessen Hauptkomponente eine CPU (Prozessor) 26 ist. Der CPU 26 werden über eine Eingabeschnittstelle 28 und einen A/D-Wandler 29 Erfassungssignale von dem Ansauglufttemperatursensor 18, dem Atmosphärendrucksensor 19, dem Drosselstellungssensor 20, dem O₂-Sensor 22, dem Kühlmitteltemperatursensor 23 und der­ gleichen eingegeben.

Über eine Eingabeschnittstelle 35 werden der CPU 26 direkt Erfassungssignale von dem Luftströmungssensor 17, dem Leer­ laufschalter 21, dem Kurbelwinkelsensor 24, dem Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor 30, einem Zylinderidentifizierungssensor 230, der Schalterfassungseinrichtung 231 und dergleichen eingegeben.

Über eine Busleitung tauscht die CPU 26 außerdem Daten mit einem ROM (Speichereinrichtung) 36, in dem verschiedene Daten zusammen mit Programmdaten und Festwertdaten gespeichert sind, und einem RAM 37 aus, das aktualisiert wird, d. h. aufeinand­ erfolgend überschrieben wird.

Als Ergebnis der Berechnung durch die CPU 26 gibt die ECU 25 Signale zur Steuerung des Betriebszustands des Motors 1, z. B. verschiedene Steuersignale, wie z. H. ein Kraftstoffeinspritz­ steuersignal, ein Zündzeitpunktsteuersignal, ein ISC-Steuersi­ gnal, ein Bypassluftsteuersignal und ein EGR-Steuersignal aus. Das Kraftstoffeinspritzsteuersignal (Luft/Kraftstoffverhält­ nis-Steuersignal) wird von der CPU 26 über einen Injektorso­ lenoidtreiber 39 an einen Injektorsolenoid 9a (genauer gesagt einen Transistor für den Injektorsolenoid 9a) ausgegeben, der für den Antrieb des Injektors 9 angeordnet ist. Das Zündzeit­ punktsteuersignal wird von der CPU 26 über eine Zündspulen­ treiber 40 an einen Leistungstransistor 41 ausgegeben, so daß ein Strom über eine Zündspule 42 von dem Leistungstransistor 41 an einen Verteiler 43 zugeführt wird, damit einzelne Zünd­ kerzen 16 aufeinanderfolgend Zündfunken erzeugen.

Das ISC-Steuersignal wird von der CPU 26 an den Schrittmotor 12b über einen ISC-Treiber 44 ausgegeben, während das Bypass­ luftsteuersignal von der CPU 26 über einen Luftbypassventil­ treiber 45 an den Solenoid 142a des elektromagnetischen Ventils 142 für die Luftbypassventilsteuerung ausgegeben wird.

Außerdem wird das EGR-Steuersignal von der CPU 26 über den EGR-Treiber 46 an den Solenoid 83a des elektromagnetischen Ventils zur Steuerung des EGR-Ventils ausgegeben.

Sich nun der Kraftstoffeinspritzsteuerung (Luft/Kraftstoff­ verhältnis-Steuerung) widmend, ist für die Kraftstoffein­ spritzsteuerung (Steuerung einer Injektorantriebszeit) eine ECU 25 mit den Funktionen einer Drehzahl-Abweichungserfas­ sungseinrichtung 101, einer Berechnungseinrichtung 102 für einen Abweichungswert, einer Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswert-Erfassungseinrichtung 104, einer Winkelbeschleuni­ gungs-Erfassungseinrichtung 107, einer Geländestraßenfahr- Bestimmungseinrichtung 202, einer Einrichtung 203 für einen Betrieb mit einem Test-Luft/Kraftstoffverhältnis, einer Ein­ richtung 204 für einen Geländestraßenfahrbetrieb mit einem mageren Luft/Kraftstoffverhältnis, einer Einrichtung 205 für eine Bestimmung der Beendigung eines Geländestraßenfahrens und einer Drehzahlabweichungs-Erfassungseinrichtung 206 versehen.

Darüber hinaus ist die ECU 25 außerdem mit einer Drehzahl­ abweichungszustands-Bestimmungslogik A, die einen dem Fluß­ diagramm von Fig. 5 entsprechenden Betrieb durchführt, einer Anti-Geländestraßenmodus-Logik B zur Durchführung eines dem Flußdiagramm von Fig. 6 entsprechenden Betriebes und einer Drehzahlabweichungs-Steuermodus-Logik C für einen dem Fluß­ diagramm von Fig. 7 entsprechenden Betrieb versehen.

Die ECU 25 ist außerdem mit den Funktionen einer Verbrennungs­ varianz-Steuereinrichtung, eines Verbrennungszustands-Ein­ stellelements, einer Glätteinrichtung, einer Schwellenaktuali­ sierungseinrichtung und Fehlzündungsbestimmungs-Referenzwerten versehen, obwohl diese in dem Diagramm nicht gezeigt sind.

Das Verbrennungsabweichungs-Einstellelement dient hier zur Einstellung einer Kraftstoffeinspritzimpulslänge Tinj auf einen gewünschten Zustand durch ein Steuersignal von der Verbrennungszustands-Steuereinrichtung, so daß eine Mager­ verbrennung bei einem zu erreichenden Luft/Kraftstoffverhält­ nis durchgeführt wird. Der Injektor 9 dient als Verbrennungs­ abweichungs-Einstellelement.

Die Kraftstoffeinspritzimpulslänge Tinj wird dabei durch die folgende Formel ausgedrückt:

Tinj(j) = TB.KAC(j).K.KAFL + Td (1-1)

In der obenstehenden Formel bedeutet TB eine Grundantriebszeit des Injektors 9. Aus einer Information über eine angesaugte Luftmenge A von dem Lufströmungssensor 17 und einer Informa­ tion über die Motordrehzahl N von dem Kurbelwinkelsensor (Motordrehzahlsensor) 24 wird eine Information über eine angesaugte Luftmenge A/N pro Motordrehzahl erhalten und auf der Grundlage dieser Information die Grundantriebszeit TB bestimmt.

KAFL ist dagegen ein Magerkorrekturkoeffizient und wird aus in einem Kennfeld gespeicherten Kennlinien entsprechend einem Betriebszustand des Motors bestimmt. Das Luft/Kraftstoffver­ hältnis kann deshalb abhängig von einem Betriebszustand mager oder stöchiometrisch gemacht werden.

Wie nachstehend beschrieben wird, ist KAC(j) ein Korrekturko­ effizient zur Durchführung einer Verbrennungszustandssteuerung entsprechend der Varianz in der Verbrennung.

Außerdem wird ein Korrekturkoeffizient K entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur, der Ansauglufttemperatur, dem Atmosphärendruck und dergleichen gesetzt. Durch die Totzeit (ungültige Zeit) Td wird die Antriebszeit entsprechend der Batteriespannung korrigiert.

Die Auslegung ist außerdem so, daß eine durchgeführt werden kann, wenn durch eine Magerbetriebsbedin­ gungs-Bestimmungseinrichtung festgestellt wurde, daß bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Die ECU 25 hat daher die Funktion einer Luft/Kraftstoffver­ hältnis-Steuereinrichtung, die das Luft/Kraftstoffverhältnis so steuert, daß es unter vorherbestimmten Betriebsbedingungen magerer ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhält­ nis.

Dieses Verbrennungszustandssteuersystem ist dabei mit der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 ausgestattet, die eine Winkelbeschleunigung der durch den Motor angetriebe­ nen Welle (Kurbelwelle) erfaßt. Die Winkelbeschleunigungs- Erfassungseinrichtung 107 ist wie nachstehend beschrieben aufgebaut.

Wie es in Fig. 13 gezeigt ist, sind die Hauptelemente der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 ein Kurbelwin­ kelsensor 24, ein Zylinderidentifizierungssensor 230 und eine als Steuergerät dienende ECU 25. Der Kurbelwinkelsensor 24 ist mit einem Drehelement 222 versehen, das sich zusammen mit der Kurbelwelle 201 des Motors dreht.

An einem Umfangsrand des Drehelements 221 sind ein erster, ein zweiter und ein dritter Flügel 221A, 221B, 221C ausgebildet, die sich jeweils radial nach außen erstrecken. Ein Detektor 222 ist so angeordnet, daß er den Flügeln 221A, 221B, 221C an deren gegenüberliegenden Seiten zugewandt ist, und den durch die Drehung des Drehelements 221 verursachten Durchgang der Flügel 221A, 221H, 221C optisch oder elektromagnetisch erfaßt, so daß entsprechende Impulse ausgegeben werden.

Die Flügel 221A, 2218, 221C haben eine Winkellänge, die einem vorherbestimmten Drehwinkel der Kurbelwelle entspricht, und sind in vorherbestimmten Winkelintervallen voneinander in Winkelrichtung im Abstand angeordnet.

Genauer gesagt sind die sich gegenüberliegenden Ränder gegen­ seitig benachbarter Flügel in einem Winkelintervall von 120° angeordnet.

Der Zylinderidentifizierungssensor 230 ist fest an einer nicht gezeigten Nockenwelle angebracht und erzeugt jedesmal einen Ausgangsimpuls, wenn die Nockenwelle eine bestimmte Drehstel­ lung entsprechend einem Zylinder einnimmt, wobei sich die Kurbelwelle 201 zweimal und die Nockenwelle einmal dreht.

Das System dieser Ausführungsform, das an einem Sechszylin­ dermotor angebracht ist, bei dem die Zündung in der Reihenfol­ ge der Zylindernummern durchgeführt wird, ist beispielsweise so aufgebaut, daß die Kurbelwelle in einen ersten Kurbelwel­ lendrehwinkelbereich eintritt, der entweder dem ersten Zylin­ der oder dem vierten Zylinder entspricht, die eine erste Zylindergruppe bilden (vorzugsweise und hauptsächlich einem Expansionshub in dem einen Zylinder), wenn die Endkante (Vor­ derkante 221C' oder Hinterkante) des dritten Flügels 221C sich an dem Detektor 222 vorbei bewegt hat, und die Kurbelwelle den ersten Drehzahlwinkelbereich verläßt, wenn die Endkante des ersten Flügels 221A sich an dem Detektor 222 vorbei bewegt hat.

Auf ähnliche Weise tritt die Kurbelwelle nach dem Vorbeilauf der Endkante des ersten Flügels 221A in einen zweiten Kurbel­ wellendrehwinkelbereich ein, der entweder dem zweiten oder fünften Zylinder entspricht, die eine zweite Zylindergruppe bilden, und nach Vorbeilauf der Hinterkante des zweiten Flü­ gels 221B verläßt die Kurbelwelle diesen Bereich.

Ferner tritt die Kurbelwelle nach Vorbeilauf der Hinterkante des zweiten Flügels 221H in einen dritten Kurbelwellendrehwin­ kelbereich ein, der entweder dem dritten oder dem sechsten Zylinder entspricht, die eine dritte Zylindergruppe bilden, und nach Vorbeilauf der Hinterkante des dritten Flügels 221C verläßt die Kurbelwelle diesen Bereich.

Die Unterscheidung zwischen dem ersten Zylinder und dem vier­ ten Zylinder, die Unterscheidung zwischen dem zweiten Zylinder und dem fünften Zylinder und die Unterscheidung zwischen dem dritten Zylinder und dem sechsten Zylinder werden aufgrund von Ausgangssignalen des Zylinderidentifizierungssensors 230 durchgeführt.

Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus wird die Erfassung einer Winkelbeschleunigung wie nachstehend beschrieben durch­ geführt.

Während eines Betriebs des Motors werden der ECU 25 aufeinand­ erfolgend Ausgangsimpulssignale des Kurbelwinkelsensors 24 und Erfassungssignale von dem Zylinderidentifizierungssensor 230 eingegeben, und die ECU 25 führt periodisch und wiederholt Berechnungen durch.

Auf der anderen Seite bestimmt die ECU 25 die Numerierung jedes Ausgangsimpulssignals des Kurbelwinkelsensors 24 in­ nerhalb der aufeinanderfolgend seit dem Zeitpunkt des Eingangs eines Ausgangsimpulssignals des Zylinderidentifizierungssen­ sors 230 ausgegeben worden sind.

Hierdurch ist es möglich, zu identifizieren, welcher Zylinder dem von dem Kurbelwinkelsensor 24 eingegebenen Impulssignal entspricht. Vorzugsweise wird ein Zylinder, in dem ein Expan­ sionshub (Auslaßhub: BTDC 75°) zuerst zu dem momentanen Zeit­ punkt durchgeführt wird, als identifizierter Zylinder erkannt.

Nachdem durch einen Impulseingang des Kurbelwinkelsensors 24 ein Eintritt in den Kurbelwellendrehzahlwinkelbereich bestimmt worden ist, der einer identifizierten Zylindergruppe m (m: 1, 2 oder 3) entspricht, startet die ECU 25 dann einen Zeitab­ schnittsmeßzeitgeber (nicht gezeigt).

Wenn das nächste Ausgangsimpulssignal von dem Kurbelwinkelsen­ sor 220 eingegeben wird, bestimmt die ECU 25 ein Verlassen des Kurbelwellendrehwinkelbereiches, der der identifizierten Zylindergruppe m entspricht, stoppt den Zeitzählbetrieb des Zeitzählabschnittmeßzählgebers und liest das Ergebnis der so gezählten Zeit.

Das Ergebnis des Zeitzählvorgangs stellt das Zeitintervall TN(n) von dem Zeitpunkt des Eintritts in den der identifizier­ ten Zylindergruppe m entsprechenden Kurbelwellendrehwinkelbe­ reich aus bis zu dem Zeitpunkt des Verlassens des Bereiches dar, in anderen Worten wird der Zeitabschnitt TN(n) durch zwei vorherbestimmte Kurbelwinkel bestimmt, die der identifizierten Zylindergruppe entsprechen.

Das Suffix "n" im Zeitabschnitt TN(n) zeigt an, daß der Zeit­ abschnitt dem n-ten (momentanen) Zündvorgang in dem identifi­ zierten Zylinder entspricht.

Ferner ist der Zeitabschnitt TN(n) im Falle eines Sechszylin­ dermotors ein 120°-Kurbelzeitabschnitt der identifizierten Zylindergruppe (das Zeitintervall zwischen BTDC 75° Betriebs­ zuständen in den angrenzenden Zylindern) und ist allgemeiner gesagt ein (720/N)°-Kurbelzeitabschnitt bei einem N-Zylin­ dermotor.

Die oben beschriebenen Ausgangsimpulssignale, die ein Ver­ lassen des dem momentan identifizierten Zylinder entsprechen­ den Kurbelwellendrehwinkelbereiches anzeigen, zeigen dabei außerdem einen Eintritt den Kurbelwellendrehwinkelbereich an, der dem als nächstes zu identifizierenden Zylinder entspricht.

Ansprechend auf dieses Ausgangsimpulssignal wird daher ein Zylinderidentifizierungsschritt für jeden als nächstes zu identifizierenden Zylinder durchgeführt und der Zeitab­ schnittsmeßzeitgeber wieder gestartet, um die Messung eines Zeitabschnitts zu beginnen, die sich auf den als nächstes zu identifizierenden Zylinder bezieht.

Durch diese Vorgänge erfaßt die ECU 25 den 120°-Kurbelzeit­ abschnitt TN(n). Eine Reihe von Zuständen von dem ersten Zylinder bis zu dem sechsten Zylinder kann wie in Fig. 10 gezeigt dargestellt werden. Die 120°-Kurbelzeitabschnitte werden jeweils durch TN(n-5) bis TN(n) angezeigt. Wenn diese Erfassungswerte verwendet werden, kann die Winkelbeschleuni­ gung ACC(n) der Kurbelwelle in dem Zeitabschnitt durch folgen­ de Formel berechnet werden:

ACC(n) = 1/TN(n) × {KL(m)/TN(n) - KL(m - 1)/TN(n - 1)} (1-2)

wobei KL(m) ein Segmentkorrekturwert ist. Um eine Korrektur für den momentan identifizierten Zylinder so durchzuführen, daß ein Meßfehler des Zeitabschnitts aufgrund von Abweichungen der Winkelintervalle der Flügel beseitigt werden kann, die nach der Herstellung und Anbringung der Flügel verursacht werden, wird ein Segmentkorrekturwert KL(m) durch die ECU 25 gemäß folgender Formel berechnet:

KL(m) = {KL(m - 3) × (1 - XMFDKFG) + KR(n) × (XMFDKFG)} (1-3)

wobei XMFDKFG einen Segmentkorrekturwert-Verstärkungsfaktor darstellt.

"m" in KL(m) wird nun für jede entsprechende Zylindergruppe gesetzt, wobei m = 1 den Zylindergruppen 1 und 4, m = 2 den Zylindergruppen 2 und 5 und m = 3 den Zylindergruppen 3 und 6 entspricht. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, werden KL(1) bis KL(3) wiederholt.

Außerdem bedeutet "m - 1" in KL(m - 1), daß es sich um den Seg­ mentkorrekturwert unmittelbar vor dem "m" entsprechenden Segmentkorrekturwert handelt. Es wird daher angezeigt, daß KL(m - 1) = KL(3), wenn KL(m) = KL(1), KL(m - 1) = KL(1), wenn KL(m) = KL(2), und KL(m - 1) = KL(2), wenn KL(m) = KL(3).

Darüber hinaus deutet KL(m - 3) in der oben stehenden Formel auf KL(m) in der vorhergehenden Korrektur für dieselbe Zylinder­ gruppe hin. Als KL(m - 3) nach Berechnung für den vierten Zylin­ der wird in der vorhergehenden Korrektur für den ersten Zylin­ der KL(1) verwendet, und als KL(m - 3) nach Berechnung für den ersten Zylinder wird in der vorhergehenden Korrektur für den vierten Zylinder KL(1) verwendet. Nach Berechnung für den fünften Zylinder wird als KL(m - 3) KL(2) in der vorhergehenden Korrektur für den zweiten Zylinder verwendet, und nach Berech­ nung des zweiten Zylinders wird als KL(m - 3) in der vorherge­ henden Korrektur KL(2) für den fünften Zylinder verwendet. Als KL(m - 3) nach Berechnung des sechsten Zylinders wird KL(3) in der vorhergehenden Korrektur für den dritten Zylinder ver­ wendet, und als KL(m - 3) nach Berechnung des dritten Zylinders wird KL(3) in der vorhergehenden Korrektur für den sechsten Zylinder verwendet.

Auf der anderen Seite wird KR(n) in der oben genannten Formel gemäß folgender Formel bestimmt:

KR(n) = 3 × TN(n)/{TN(n) + TN(n - 1) + TN(N - 2)} (1-4)

Dies ist ein Meßwert, der einem durchschnittlichen Meßzeit­ abschnitt von dem Meßzeitabschnitt TN(n - 2) von den zwei Mes­ sungen zuvor bis zu dem Meßzeitabschnitt TN(n) der momentanen Messung entspricht. Nach Berechnung des Segmentkorrekturwerts KL(m) wird KR(n) einem Primärfilterprozeß durch den Segment­ korrekturwertverstärkungsfaktor XMFDKFG unterworfen, wobei die oben beschriebene Formel verwendet wird.

Um ein Verfahren für die Erfassung einer unebenen Straße bei einem Fahrzeug mit eingebauter Verbrennungskraftmaschine zu verwirklichen, ist das Motorverbrennungszustandssteuersystem dieser Ausführungsform dabei mit der Drehzahl-Abweichungs­ erfassungseinrichtung 101 versehen, die einen Abweichungswert der Winkelbeschleunigung anhand eines Erfassungssignals von der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 fest­ stellt.

Die Berechnung durch die Drehzahl-Abweichungserfassungsein­ richtung 101 wird durch Bestimmung der Differenz zwischen einem geglätteten Wert, der durch Glättung einer erfaßten Winkelgeschwindigkeit durch die Glätteinrichtung erhalten wurde, und einer Winkelbeschleunigung bestimmt, die von der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 ausgegeben wird.

In der Drehzahl-Abweichungserfassungseinrichtung 101 wird ein Beschleunigungsabweichungswert ΔACC(n) durch die folgende Formel errechnet:

ΔACC(n) = ACC(n) - ACCAV(n) (1-5)

ACCAV(n) bedeutet hier einen geglätteten Wert, der durch Glättung der erfaßten Winkelgeschwindigkeit durch die Glätt­ einrichtung erhalten wird und durch Durchführung eines Primär­ filterprozesses gemäß folgender Formel durchgeführt wird:

ACCAV(n) = α × ACCAV(n - 1) + (1 - α) × ACC(n) (1-6)

wobei α ein aktualisierender Verstärkungsfaktor in dem Primär­ filterprozeß ist und einen Wert von etwa 0,95 hat.

Es ist außerdem die Bestimmungseinrichtung 102 für den Ab­ weichungswert vorgesehen, die den von der Drehzahl-Abwei­ chungserfassungseinrichtung 101 ausgegebenen Abweichungswert ΔACC(n) dem Betriebszustand des Motors entsprechend normali­ siert, um einen normalisierten Abweichungswert IAC(n) zu erhalten.

Die Berechnung des normalisierten Abweichungswerts IAC(n) in der Berechnungseinrichtung 102 für abweichende Daten wird entsprechend der folgenden Formel durchgeführt:

IAC(n) = ΔACC(n) × Kte(Ev, Ne) (1-7)

wobei Kte(Ev, Ne) ein Ausgangskorrekturkoeffizient ist und durch die in Fig. 12 gezeigten Kennlinien gesetzt wird.

Die Kennwerte von Fig. 12 sind durch Auftragen von volume­ trischen Füllungsgraden Ev entlang der Abszisse und von den Füllungsgraden Ev entsprechenden Ausgangskorrekturkoeffizien­ ten Kte(Ev, Ne) entlang der Ordinate dargestellt, und es werden die Kennwerte einer Kurve auf einer mehr rechts oben liegenden Seite angenommen, wenn die Motordrehzahl Ne größer wird.

Die Kennwerte von Fig. 12 sind daher als Kennfeld gespeichert. Aus der aus dem Erfassungssignal des Kurbelwinkelsensors 24 oder dergleichen berechneten Motordrehzahl Ne und dem Fül­ lungsgrad Ev wird in der ECU 25 der Ausgangskorrekturkoeffi­ zient Kte(Ev, Ne) gesetzt, so daß eine Normalisierung durch eine der Motorleistung entsprechende Korrektur durchgeführt wird.

Es ist außerdem die Luft-/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert- Erfassungseinrichtung 104 zur Erfassung des Luft/Kraftstoff­ verhältnis-Änderungswertes VAC(j) vorgesehen, indem jeder Abweichungswert IAC(n) mit einer vorherbestimmten Schwelle IACTH verglichen wird. Dieser Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswert VAC(j) soll durch Summierung der Menge der Ver­ schlechterungen erfaßt werden, in denen jeweils der Abwei­ chungswert IAC(n) kleiner ist als die Schwelle IACTH.

Der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) wird durch folgende Formel berechnet:

VAC(j) = E{IAC(j) < IACTH} × {IACTH - IAC(j)} (1-8)

In der obenstehenden Formel ist {IAC(j) < IACTH} eine Funk­ tion, die "1" ergibt, wenn IAC(j) < IACTH, jedoch "0" ergibt, wenn diese Bedingung nicht eintrifft. Wenn jeder Abweichungs­ wert IAC(n) kleiner ist als die vorherbestimmte Schwelle IACTH, wird diese negative Differenz als Verschlechterungs­ menge summiert.

Der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) wird daher durch Summierung jeder Verschlechterungsmenge erhalten, die anhand der Differenz zwischen der Schwelle IACTH und dem normalisierten Abweichungswert IAC(j) bewertet wird, so daß die Auswirkungen der Werte um die Schwelle herum minimiert werden können, um den Verschlechterungszustand präzise darzu­ stellen.

Außerdem wird die vorherbestimmte Schwelle IACTH in der Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswert-Erfassungseinrichtung 104 entsprechend dem Betriebszustand des Motors durch die Schwel­ lenaktualisierungseinrichtung aktualisiert.

Der oben beschriebene Suffix "j" bezeichnet dabei die Nummer jedes Zylinders.

Alternativ hierzu kann der Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswert VAC(j) auch durch Verwendung eines einfacheren Programms und durch kumulatives Zählen der Anzahl der Erfas­ sungen bestimmt werden, in denen der Abweichungswert IAC(n) kleiner ist als die Schwelle IACTH (d. h. VAC(j) = Σ{IAC(j) < IACTH}).

Es weredn Berechnungsergebnisse der Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswert-Erfassungseinrichtung 104 in der Verbrennungszu­ stands-Steuereinrichtung verwendet, wie sie obenstehend be­ schrieben wurden.

Die Verbrennungszustands-Steuereinrichtung ist mit der nach­ stehend beschriebenen Drehzahlabweichungs-Steuermodus-Logik C versehen und steuert das Verbrennungsabweichungs-Einstell­ element des Motors mittels eines Korrekturkoeffizienten KAC(j), der bezüglich eines Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswertes VAC(j) berechnet wird, der durch die Luft/Kraft­ stoffverhältnis-Änderungswert-Erfassungseinrichtung 104 be­ rechnet wurde.

Als Referenzwert für die Steuerung des Verbrennungsabwei­ chungs-Einstellelementes durch die Verbrennungszustands-Steu­ ereinrichtung wird ein zulässiger Abweichungswert VACO ge­ setzt. Eine der Differenz zwischen dem Luft/Kraftstoffverhäl­ tnis-Änderungswert VAC(j) und dem zulässigen Abweichungswert VACO entsprechende Steuerung wird gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 7 durchgeführt.

Die Steuerung durch das Verbrennungsabweichungs-Einstellele­ ment wird so durchgeführt, daß der Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswert VAC(j) in den zulässigen Abweichungswert VACO fällt.

Genauer gesagt wird die Steuerung durch das Verbrennungsabwei­ chungs-Einstellelement durch eine Korrektur der Grundein­ spritzlänge nach einer Einspritzung von Kraftstoff durchge­ führt, wie sie oben beschrieben wurde. Die Injektionsimpuls­ länge Tinj(j) wird gemäß folgender Formel berechnet:

Tinj(j) = TB × KAC(j) × K × KAFL + Td (1-9)

Außerdem kann der Korrekturkoeffizient KAC(j) in der oben­ stehenden Formel wie nachstehend beschrieben eingestellt werden.

Als erstes wird dann, wenn der Abweichungswert IAC(n) drei Mal oder öfter kleiner ist als die Schwelle IACTH, angenommen, daß sich der Verbrennungsabweichungswert auf die vorherbestimmte Höhe oder darüber hinaus verschlechtert hat. Deshalb wird eine Anreicherungskorrektur zur Erhöhung der Kraftstoffeinspritz­ menge durch Berechnung eines Korrekturkoeffizienten KAC(j) gemäß der folgenden Formel durchgeführt:

KAC(j) = KAC(j) + ZECPAL{VAC(j) - VACO} (1-10)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwerts der fettseitigen Kennwerte oben rechts unter den in Fig. 9 gezeigten Korrektur­ werten, und ZECPAL ist ein Koeffizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt. KAC(j) auf der rechten Seite weist auf einen Korrekturkoeffizienten hin, der in dem vorhergegangenen Berechnungszyklus (n - 1) für den Zylinder mit der Nummer j berechnet wurde und entsprechend der obenstehenden Formel aktualisiert wird.

Fig. 9 zeigt Korrekturkennwerte, indem Änderungswerte VAC des Luft/Kraftstoffverhältnisses entlang der Abszisse und Korrek­ turkoeffizienten KAC entlang der Ordinate aufgetragen sind.

Wenn dahingegen der Abweichungswert IAC(n) weniger als ein Mal in 128 Zyklen kleiner geworden ist als die Schwelle IACTH, wird angenommen, daß die Verbrennung eine weitere Abmagerung erlaubt, so daß eine Magerkorrektur zur Verringerung der Kraftstoffeinspritzmenge durch Berechnung eines Korrekturkoef­ fizienten KAC(j) gemäß der folgenden Formel durchgeführt wird:

KAC(j) = KAC(j) - ZECPAL.{VAC(j) - VACO} (1-11)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwertes der in Fig. 9 links unten gezeigten Kennwerte für die magere Seite, und ZECPAL ist ein Koeffizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt.

Wenn der Abweichungswert IAC(n) ein bis zwei Mal in 128 Zyklen kleiner als die Schwelle IACTH wird, wird ferner angenommen, daß sich der Motor in einem passenden Betriebszustand befin­ det, so daß der Korrekturkoeffizient KAC(j) nicht korrigiert wird, um die Kraftstoffeinspritzmenge des vorhergehenden Zustands aufrechtzuerhalten.

Dies entspricht den in Fig. 9 gezeigten horizontalen Kenn­ werten zwischen den magerseitigen Kennwerten auf der linken Seite und den fettseitigen Kennwerten auf der rechten Seite und bildet eine Totzone für Korrekturen.

Der zulässige Abweichungswert VACO ist ein Wert, der einem Sollwert (ca. 10%) von COV (Abweichungskoeffizient) ent­ spricht. Dadurch, daß jede Kraftstoffkorrektur innerhalb des Bereiches von ΔVAC auf beiden Seiten des Verbrennungsabwei­ chungs-Sollwerts VACO verhindert wird, ist es möglich, einen Grenzzyklus zu verhindern, der sonst durch einen Fehler auf­ grund der Auswertung der Drehzahlabweichung innerhalb eines begrenzten Zeitabschnitts (128 Zyklen) oder aufgrund einer Berechnung auf der Grundlage eines Werts verursacht wurde, der kleiner ist als die Schwelle.

Der oben beschriebene Korrekturkoeffizient KAC(j) ist so ausgelegt, daß er nach oben und nach unten hin begrenzt werden kann, und so gesetzt, daß er beispielsweise folgende Unglei­ chung erfüllt: 0,85 < KAC(j) < 1, 1. Der Korrekturkoeffizient ist deshalb so gesetzt, daß jede abrupte Korrektur vermieden wird und eine Korrektur allmählich durchgeführt wird, und so das Auftreten eines Stoßes oder dergleichen verhindert werden kann und die Steuerung gleichmäßig durchgeführt werden kann.

Außerdem kann der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) nach jeder vorherbestimmten Anzahl von Verbrennungen, beispielsweise alle 128 (oder 256) Zyklen aktualisiert werden. Dadurch, daß die Steuerung durchgeführt wird, während der Verbrennungszustand einen relativ langen Zeitabschnitt lang ermittelt wird, kann die Steuerung gleichmäßig und sicher durchgeführt werden, während die statistischen Eigenschaften reflektiert werden.

Auf diese Weise wird die Steuerung so durchgeführt, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis des Verbrennungsmotors, der in der Nähe eines sgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnis­ ses betrieben wird, sich leicht in Richtung einer magereren Seite verändert, wenn die Verbrennung gut ist, jedoch leicht in Richtung einer fetteren Seite verändert, wenn sich die Verbrennung verschlechtert hat.

Bei dieser Ausführungsform wird basierend auf der Erfassung von jeweils eine Verbrennungsverschlechterung anzeigenden Drehzahlabweichungs-Zuständen in mehreren Zylindern während eines Betriebes in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/­ Kraftstoffverhältnisses des Verbrennungsmotors bestimmt oder geschätzt, daß das mit dem Verbrennungsmotor versehene Fahr­ zeug auf einer schlechten Straße fährt, wobei der Steuermodus auf den Anti-Geländestraßenmodus verändert wird.

Weiterhin werden die oben beschriebenen Abweichungswerte als Drehzahlabweichungs-Zustände berechnet, die jeweils Verbren­ nungsschlechterungen anzeigen, wenn die Drehzahlabweichung während eines mehrere Zündtakte überspannenden Zeitabschnitts wenigstens so oft wie ein vorher bestimmter Zählwert einen Wert auf einer Schlechtverbrennungsseite einer Verbrennungs­ zustands-Bestimmungsschwelle angenommen hat.

Der Steuermodus wird auf den Anti-Geländestraßenmodus unter der Voraussetzung verändert, daß drei oder mehr Zylinder erfaßt worden sind, bei denen jeweils wenigstens drei Mal während 128 Zyklen der Abweichungswert IAC(n) gleich oder kleiner wird als eine Schwelle IACTH wird.

Unter der Mindestvoraussetzung, daß die Abweichungswerte Verschlechterungen der Verbrennung anzeigen und ein Durch­ schnittswert der Abweichungswerte auf der Schlechtverbren­ nungsseite der Verbrennungszustands-Bestimmungsschwelle auf eine Schlechtverbrennungsseite einer zweiten Verbrennungs­ zustands-Bestimmungsschwelle fällt, wird bestimmt oder ge­ schätzt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, so daß der Steuermodus auf den Anti-Geländestraßenmodus verändert wird.

In anderen Worten wird der Steuermodus auf den Anti-Gelände­ straßenmodus unter der Voraussetzung verändert, daß ein Durch­ schnittswert der Abweichungsdaten IAC(n) auf einer Schlechtverbrennungsseite der Schwelle IACTH auf eine Schlechtverbrennungsseite eines Wertes fällt, der als zweite Verbrennungszustands-Hestimmungsschwelle vorher eingestellt wurde.

Außerdem wird unter der Mindestvoraussetzung, daß der Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswert wenigstens eines Zylinders fortlaufend eine Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnisses auf eine fettere Seite während eines Betriebes des Verbren­ nungsmotors in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/­ Kraftstoffverhältnisses anregt, bestimmt oder geschätzt, daß das mit dem Verbrennungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, so daß der Steuermodus auf den Anti- Geländestraßenmodus verändert wird.

Es wird nämlich unter der Mindestvoraussetzung, daß während eines Betriebes in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/­ Kraftstoffverhältnisses des Verbrennungsmotors jeweils Ver­ brennungsverschlechterungen anzeigende Abweichungsdaten IAC(n) von mehreren Zylindern in der Abweichungswert-Berechnungsein­ richtung 102 der Drehzahlabweichung-Erfassungseinrichtung 101 erfaßt werden und in der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungs­ wert-Erfassungseinrichtung 104 der Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswert VAC(j) in wenigstens einem Zylinder fortlaufend die Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnisses auf eine fettere Seite anregt, bestimmt oder geschätzt, daß das mit dem Verbrennungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, so daß durch die Drehzahlabweichungszustands-Bestim­ mungslogik A der Steuermodus von einem unter der Drehzahl­ abweichungs-Steuermodus-Logik C gesteuerten Zustand auf einen Zustand verändert wird, der unter der Anti-Geländestraßenmo­ dus-Logik B gesteuert wird.

Genauer gesagt wird der Steuermodus unter der Voraussetzung auf den Anti-Geländestraßenmodus verändert, daß es einen Zylinder gibt, der drei Mal hintereinander den Zustand er­ zeugt, daß der der oben genannte Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswert VAC(j) größer wird als ein vorherbestimmter Wert.

Darüber hinaus wird basierend auf einer Anzeige von Verbren­ nungsverschlechterungen in mehreren Zylindern durch Abwei­ chungswerte geschätzt, daß das mit einem Verbrennungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, und der Verbrennungsmotor dann mit einem Test-Luft/Kraftstoffverhält­ nis betrieben, das auf einer Seite liegt, die fetter ist als das Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnis, und basierend auf während des Betriebes erfaßten Drehzahlabwei­ chungen erfaßt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt.

Der Anti-Geländestraßenmodus ist so ausgelegt, daß, wenn der Steuermodus auf den oben beschriebenen Anti-Geländestraßenmo­ dus verändert wird, ein Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betrieb mit dem vorherbestimmten Test-Luft/Kraftstoffverhältnis mit­ tels der Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebseinrichtung 203 in dem Anti-Geländestraßenmodus durchgeführt wird.

Das Test-Luft/Kraftstoffverhältnis wird auf eine Seite ge­ setzt, die fetter ist als das Luft/Kraftstoffverhältnis in der Nähe der Magergrenze. Um festzustellen, ob eine Drehzahlabwei­ chung durch eine Verbrennungsverschlechterung oder durch Fahren auf einer unebenen Straße verursacht wurde, wird der Magerbetrieb vorübergehend beendet und ein Betrieb auf einer fetten Seite durchgeführt.

Der Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betrieb wird ausgeführt, indem 128 Mal zwei Zyklen lang ein Betrieb mit stöchiometri­ scher Regelung bei einer EGR-freien, ungeregelten (Open-Loop) Zündsteuerung durchgeführt wird (d. h. eine Zündzeiteinstellung ohne EGR), so daß der Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betrieb in einem Zustand durchgeführt wird, der den Ausschluß von Interferenzen durch andere Elemente ermöglicht.

Während des Betriebes mit dem Test-Luft/Kraftstoffverhältnis werden Abweichungsdaten berechnet und während des Betriebes Drehzahlabweichungen auf der Basis der Abweichungswerte er­ faßt.

Außerdem wird bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn Abweichungswerte in mehreren Zylindern während des Betriebes mit dem Test-Luft/Kraftstoffverhältnis Drehzahlabweichungen anzeigen.

Während des Betriebes mit der Test-Luft/Kraftstoffverhältnis- Betriebseinrichtung 203 kann außerdem bestimmt werden, ob auf einer unebenen Straße gefahren wird oder nicht, indem in der Abweichungswert-Berechnungseinrichtung 102 der Drehzahlabwei­ chungs-Erfassungseinrichtung 101 eine Berechnung von Abwei­ chungswerten IAC(n) durchgeführt wird und dann in der Gelände­ straßenfahr-Bestimmungseinrichtung 102 bestimmt wird, ob die Abweichungswerte IAC(n) vorherbestimmte Bedingungen erfüllen oder nicht.

Die Bestimmung in der Geländestraßenfahr-Bestimmungseinrich­ tung 202 wird hier unter der Voraussetzung durchgeführt, daß "es drei oder mehr Zylinder gibt, die jeweils wenigstens drei Mal einen Abweichungswert IAC(n) erzeugen, der nicht größer ist als die Schwelle IACTH während 256 Zyklen". Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, wird bestimmt, daß das Auftreten von Drehzahlabweichungen nicht auf die Magerverbrennung zu­ rückzuführen ist, sondern auf ein Fahren auf einer unebenen Straße zurückzuführen ist, da sich das Auftreten von Drehzahl­ abweichungen trotz des Betriebes auf der fetteren Seite nicht verbessert hat.

Wenn bestimmt worden ist, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wird der Verbrennungsmotor mit einem mageren Luft/Kraftstoffverhältnis für eine unebene Straße betrieben, das auf einer Seite liegt, die magerer ist als das Test-Luft/­ Kraftstoffverhältnis, und nach Erfassung eines Beendigungs­ zustandes der Drehzahlabweichungen während des Betriebes wird bestimmt, daß das Fahren auf der unebenen Straße beendet ist.

Wenn durch die Geländestraßen-Bestimmungseinrichtung 202 bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wird durch die Betriebseinrichtung 204 für ein mageres Geländestraßen-Luft/Kraftstoffverhältnis ein Betrieb mit einem mageren Geländestraßen-Luft/Kraftstoffverhältnis durchgeführt, das magerer ist als das Test-Luft/Kraftstoffverhältnis.

Deshalb wird auch dann, wenn der Betrieb immer noch kein Magergrenzenbetrieb geworden ist, der Betrieb auf einer ge­ wünschten mageren Seite durchgeführt, wodurch es möglich ist, sowohl eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs als auch eine Reduzierung von NOx zu erreichen.

Der Grund hierfür ist die Erkennung, daß der Zustand zum Zeitpunkt des Geländestraßenfahrens kein Zustand ist, in dem der Verbrennungszustand verbessert werden muß, sondern ein Betriebszustand ist, in dem ein Magerbetrieb zulässig ist.

Ein solcher Magerbetrieb wird dann 128 Zyklen lang durchge­ führt. Als Korrekturkoeffizient KAC für die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung während dieses Zeitabschnitts wird der Wert unmittelbar vor dem Wechsel in den Anti-Geländestraßenmo­ dus angenommen.

Weiterhin wird die Bestimmung einer Beendigung von Drehzahl­ abweichungen durch die Drehzahlabweichungs-Beendigungszu­ stands-Erfassungseinrichtung 206 immer dann durchgeführt, wenn ein 128 Zyklen langer Betrieb mit einem mageren Geländestra­ ßen-Luft/Kraftstoffverhältnis durchgeführt worden ist, wie er obenstehend beschrieben wurde. Es wird bestimmt, ob es drei oder mehr Zylinder gibt, die jeweils keine Abweichungsdaten IAC(n) erzeugen, die nicht größer sind als die Schwelle IACTH während der 128 Zyklen. Wenn diese Bedinung erfüllt ist, wird in der Geländestraßenfahr-Beendigungs-Erfassungseinrichtung 205 bestimmt, daß das Geländestraßenfahren beendet ist und die Drehzahlabweichungen beseitigt worden sind.

Falls kein Ende der unebenen Straße erfaßt wird, wird der Betrieb durch die Einrichtungen 204 für einen Betrieb mit einem mageren Geländestraßen-Luft/Kraftstoffverhältnis 128 × 20 Zyklen durchgeführt.

Nach Ablauf der 128 × 20 Zyklen wird wieder ein Betrieb mit der Einrichtung 203 für einen Betrieb mit einem Test-Luft/­ Kraftstoffverhältnis durchgeführt, um zu bestätigen, ob das Fahrzeug immer noch auf einer unebenen Straße fährt.

Ein Fehlzündungsbestimmungs-Referenzwert wurde gesetzt. Basie­ rend auf einer Veränderung des normalisierten Abweichungs­ wertes IAC(n) in Richtung der Schlechtverbrennungsseite über den Fehlzündungsbestimmungs-Referenzwert hinaus wird eine Fehlzündung bestimmt, eine Information über die Fehlzündung in einer Fehlzündungsinformationsadresse (j) für den momentanen Zylinder gespeichert und eine Steuerung gegen die Fehlzündung durchgeführt.

Da das Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Erfas­ sung einer Geländestraße bei einem Fahrzeug mit eingebauter Magerverbrennungskraftmaschine wie oben beschrieben ausge­ staltet ist, werden die in den Ablaufdiagrammen von Fig. 4 bis 7 gezeigten Operationen aufeinanderfolgend während einer Magerverbrennung durchgeführt.

Als erstes wird in dem in Fig. 4 gezeigten Schritt S1 eine Winkelbeschleunigung ACC(n) durch die Winkelbeschleunigung- Erfassungseinrichtung 107 erfaßt.

Die für die Erfassung verwendete Berechnung wird hier gemäß der folgenden Formel durchgeführt:

ACC(n) = 1/TN(n).{KL(m)/TN(n) - KL(m - 1)/TN(n - 1)} (1-12)

wobei KL(m) ein Segmentkorrekturwert ist. Um eine Korrektur für den momentan identifizierten Zylinder durchzuführen, damit alle Fehler in der Messung des Zeitabschnitts aufgrund von Abweichungen der Winkelintervalle der Flügel, die durch die Herstellung oder Befestigung der Flügel verursacht werden, beseitigt werden, wird ein Segmentkorrekturwert KL(m) gemäß der folgenden Formel berechnet:

KL(m) = {KL(m - 3) × (1 - XMFDKFG) + KR(n) × (XMFDKFD)} (1-13)

wobei XMFDKFG einen Segmentkorrekturwert-Verstärkungsfaktor darstellt.

KR(n) in der obenstehenden Formel wird dahingegen gemäß der folgenden Formel bestimmt:

KR(n) = 3.TN(n)/{TN(n) + TN(n - 1) + TN(n - 2)} (1-14)

Dies ist ein Meßwert, der einem durchschnittlichen Meßzeit­ abschnitt von einem Meßzeitabschnitt TN(n - 2) zwei Messungen zuvor aus bis zu dem Meßzeitabschnitt TN(n) der momentanen Messung entspricht. Nach Berechnung des Segmentkorrekturwerts KL(m) wird der Primärfilterprozeß durch den Segmentkorrektur­ wert-Verstärkungsfaktor XMFDKFG durch Verwendung der oben beschriebenen Formel durchgeführt.

Dann wird ein durchschnittlicher Beschleunigungswert ACCAV(n) in Schritt S2 berechnet.

ACCAV(n) ist hier der geglättete Wert, der durch Glättung der erfaßten Winkelgeschwindigkeit ACC(n) durch die Glätteinrich­ tung erhalten wird und durch Einführung eines Primärfilter­ prozesses gemäß der folgenden Formel berechnet wird:

ACCAV(n) = α.ACCAV(n - 1) + (1-α).ACC(n) (1-15)

wobei α ein Aktualisierungsverstärkungsfaktor in dem Primär­ filterprozeß ist und einen Wert von ca. 0,95 annimmt.

In Schritt S3 wird als nächstes ein Beschleunigungsabwei­ chungswert ΔACC(n) durch die Drehzahl-Abweichungserfassungs­ einrichtung 101 erfaßt.

Durch Bestimmung der Differenz zwischen der durch die Winkel­ beschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 erfaßten Winkelge­ schwindigkeit ACC(n) und der Durchschnittsbeschleunigung ACCAV(n) als geglätteter Wert, der durch Glätten mittels der Glätteinrichtung erhalten wurde, wird ein Beschleunigungs­ abweichungswert ΔACC(n) gemäß der folgenden Formel berechnet:

ΔACC(n) = ACC(n) - ACCAV(n) (1-16)

In Schritt S4 wird ein Abweichungswert IAC(n), der durch Normalisierung des von der Drehzahl-Abweichungserfassungsein­ richtung 101 ausgegebenen Abweichungswertes ΔACC(n) entspre­ chend dem Betriebszustand des Motors erhalten wurde, durch die Abweichungswert-Berechnungseinrichtung 102 für den normali­ sierten Abweichungswert gemäß der folgenden Formel berechnet:

IAC(n) = ΔACC(n)Kte(Ev, Ne) (1-17)

wobei Kte(Ev, Ne) ein Ausgangskorrekturkoeffizient ist und durch die in Fig. 12 gezeigten Kennwerte gesetzt wird.

Die Kennwerte von Fig. 12 sind durch Auftragen der Füllungs­ grade Ev entlang der Abszisse und der den Füllungsgraden Ev entsprechenden Ausgangskorrekturkoeffizienten Kte(Ev, Ne) entlang der Ordinate gezeigt, und die Kennwerte einer Kurve auf einer Seite, die weiter rechts oben liegt, werden angenom­ men, wenn die Drehzahl Ne größer wird.

Von den als Kennfeld gespeicherten Kennwerten von Fig. 12 wird daher der Ausgangskorrekturkoeffizient Kte(Ev, Ne) in der ECU 25 aus der durch den Kurbelwinkelsensor 220 oder dergleichen berechneten Motordrehzahl Ne und dem Füllungsgrad Ev gesetzt, so daß eine Normalisierung anhand einer Korrektur durchgeführt wird, die einer Motorausgangsleistung entspricht.

Es werden nun Steuerkennwerte beschrieben, an denen eine Normalisierung entsprechend einer Motorausgangsleistung wie oben beschrieben durchgeführt wird.

Eine Winkelbeschleunigung ω' wird wie gezeigt durch folgende Formel ausgedrückt:

ω' = 1/Ie(Te - T1) (1-18)

wobei Te ein Motordrehmoment, T1 ein Lastdrehmoment und Ie ein Trägheitsmoment ist.

Dahingegen gilt

ω' = ω₀' + Δω' (1-19)

wobei ω₀' eine durchschnittliche Winkelbeschleunigung ist.

Aus den Formeln (1-18) und (1-19) folgt:

ω₀' + Δω' = 1/Ie.(Te - T1) = 1/Ie.(Te₀ - Tl) + ΔTe/Ie

Daher ist

Δω'= ΔTe/Ie (1-20)

Es wird daher eine Motordrehmomentinformation bei dem oben beschriebenen Erfassungsverfahren der Winkelbeschleunigung ACC(n) in Schritt S1 relativ gut gespeichert, wenn keine Laststörungen auftreten. Außerdem kann, wie es durch die Formel (1-20) angedeutet ist, wenn zur Ausführung der Steue­ rung eine Abweichung Δω' von der Durchschnittswinkelbeschleu­ nigung ω₀' [Beschleunigungsabweichungswert ΔACC(n)] und der normalisierten Ausgang verwendet werden, der das Trägheits­ moment Ie berücksichtigt [normalisierter Abweichungswert IAC(n)], die Steuerung durchgeführt werden, während die stati­ stische Eigenschaft der Verbrennungsabweichung berücksichtigt wird und die Verbrennungsabweichung sicher reflektiert wird.

Nach Durchführung der Operation von Schritt S4 wird dann in Schritt S5 eine Fehlzündung bestimmt.

Es wird bestimmt, ob sich der Abweichungswert IAC(n) in Rich­ tung der Schlechtverbrennungsseite über den Fehlzündungsbe­ stimmungs-Referenzwert hinaus verändert hat, der von der Fehlzündungsbestimmungswert-Setzeinrichtung gesetzt wurde. Wenn er sich verändert hat, wird das Auftreten einer Fehlzün­ dung bestimmt.

Nach dieser Bestimmung wird Schritt S6 durchgeführt, um eine Information über die Fehlzündung in einer Fehlzündungsinforma­ tionsadresse (j) für den momentanen Zylinder zu speichern, so daß eine Steuerung gegen die Fehlzündung durchgeführt wird.

Wenn dahingegen keine Fehlzündung erfaßt wurde oder nach einer auf einer Bestimmung einer Fehlzündung folgenden Durchführung des Schrittes S6, werden durch die Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswert-Erfassungseinrichtung 104 die Operationen in den Schritten S7 bis S10 durchgeführt, wobei der Abweichungswert IAC(n) und die vorherbestimmte Schwelle IACTH verglichen werden und ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) gemäß der folgenden Formel bestimmt wird:

VAC(j) = Σ{IAC(j) < IACTH} × (IACTH - IAC(j)} (1-21)

Als erstes wird in Schritt S7 die Differenz MAC(n) zwischen dem Abweichungswert IAC(n) und der vorherbestimmten Schwelle IACTH berechnet, und dann in Schritt S8 bestimmt, ob die Differenz ΔIAC(n) negativ ist oder nicht.

Diese Bestimmung entspricht der Funktion {IAC(j) < IACTH} in der obenstehenden Formel, und es wird eine Operation durch­ geführt, bei der der Wert "1" angenommen wird, wenn IAC(j) < IACTH erfüllt ist, jedoch "0" angenommen wird, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist.

Wenn IAC(j) < IACTH erfüllt ist, ist ΔIAC(n) positiv. Die Routine geht dann über die "NEIN"-Route, und es wird eine Sum­ mierung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes VAC(j) in Schritt S10 durchgeführt, wodurch sich der Zustand ergibt, daß die oben beschriebene Funktion den Wert "1" annimmt.

Wenn IAC(j) < IACTH nicht erfüllt ist, ist dahingegen MAC(n) negativ. Die Routine geht dann über die "JA"-Route, und ΔIAC(n) = 0 wird in Schritt S9 durchgeführt. Folglich wird keine Summierung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes VAC(j) in Schritt S10 durchgeführt, weshalb sich der Zustand ergibt, daß die oben beschriebene Funktion den Wert "0" an­ nimmt.

Wenn daher der Abweichungswert IAC(n) geringer ist als die vorherbestimmte Schwelle IACTH, wie es durch die Punkte A bis D in Fig. 10 gezeigt ist, werden diese negativen Differenzen als Schlechtmengen summiert.

Der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) wird daher durch Summierung jeder Verschlechterungsmenge erhalten, die anhand der Differenz zwischen der Schwelle IACTH und des Ab­ weichungswertes IAC(j) bewertet wird, so daß die Auswirkungen der Werte um die Schwelle herum minimiert werden können, um den Verschlechterungszustand präzise in dem Luft/Kraftstoff­ verhältnis-Änderungswert VAC(j) wiederzugeben.

Außerdem wird die vorherbestimmte Schwelle IACTH in der Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswert-Erfassungseinrichtung 104 entsprechend dem Betriebszustand des Motors durch die Schwel­ lenaktualisierungseinrichtung aktualisiert, wodurch es möglich ist, einen Betriebszustand noch näher an der Magergrenze zu verwirklichen.

Das Suffix "j" deutet dabei auf die Nummer jedes Zylinders hin. Der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) wird für jeden Zylinder j summiert.

Auf diese Weise werden die Abweichungsdaten IAC(n) und der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) bei jedem Rechenzyklus berechnet.

Die Operationen unter der Drehzahlabweichungszustands-Bestim­ mungslogik A werden dahingegen gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 5 durchgeführt.

Als erstes wird in Schritt A1 bestimmt, ob sich der Motor in einem Magerverbrennungsregelbetrieb befindet oder nicht. Wenn er sich in dem Magerverbrennungsregelbetrieb befindet, werden Schritt A2 und die auf ihn folgenden Schritte durchgeführt.

Wenn er sich nicht im Magerverbrennungsregelbetrieb befindet, wird eine Rückkehroperation durchgeführt, um einen Zustand anzunehmen, in dem der nächste Rechenzyklus erwartet wird.

In Schritt A2 wird auf der Basis eines Erfassungssignales von der Schalterfassungseinrichtung 231 bestimmt, ob gerade ge­ schaltet wird, oder ob man sich innerhalb von drei Sekunden nach einem Schalten befindet. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, kehrt die Routine über die "JA"-Route zu der Bestimmung in Schritt A1 zurück, ohne den Schritt A3 und die auf ihn folgenden Schritte durchzuführen.

Dies dient nicht zur Änderung des Operationsmodus, sondern zur Aufrechterhaltung des derzeitigen Betriebszustandes während des Schaltens oder innerhalb von drei Sekunden nach dem Schal­ ten. Dies wurde hinsichtlich der Tatsache vorgesehen, daß eine Drehzahlabweichung in einem solchen Zeitabschnitt aufgrund des Schalten auftritt und die Erfassung einer Drehzahlabweichung erschwert, die durch eine Verbrennungsverschlechterung oder durch ein Fahren auf einer unebenen Straße verursacht wird.

In den Schritten A3 bis A5 wird eine Bestimmung hinsichtlich der Voraussetzungen für eine Änderung in den Anti-Gelände­ straßenmodus durchgeführt.

In Schritt A3 wird als erstes mittels der Abweichungswerte IAC(n), die durch die Abweichungswert-Berechnungseinrichtung 102 der Drehzahlabweichungs-Erfassungseinrichtung 101 berech­ net wurden, bestimmt, ob es drei oder mehr Zylinder gibt, die jeweils in wenigstens drei von 128 Zyklen einen Abweichungs­ wert IAC(n) erzeugt haben, der nicht größer ist als die Schwelle IACTH.

Dies dient zur Bestimmung, daß der Zustand des Auftretens von Drehzahlabweichungen im Hinblick auf die einzelnen Größen der Abweichungswerte IAC(n) öfters vorhanden ist.

Als nächstes wird in Schritt A4 bestimmt, ob der Durchschnitt der Abweichungswerte IAC(n), die in den 128 Zyklen nicht größer sind als die Schwelle IACTH, kleiner ist als ein vor­ eingestellter Wert oder nicht.

Dies dient zur Bestimmung, daß der Zustand des Auftretens der Drehzahlabweichungen im Hinblick auf die einzelnen Größen der Abweichungswerte IAC(n) im Durchschnitt öfters auftritt als ein vorherbestimmter Wert.

In Schritt A5 wird dann mittels eines Luft/Kraftstoffverhält­ nis-Änderungswertes VAC(j), der durch die Luft/Kraftstoff­ verhältnis-Änderungswert-Erfassungseinrichtung 104 der Dreh­ zahlabweichungs-Erfassungseinrichtung 101 berechnet wurde, bestimmt, ob der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert VAC(j) in den 128 Zyklen größer ist als eine vorherbestimmte Bestimmungsgröße oder nicht.

Es wird folglich bestimmt, daß der Zustand des Auftretens von Drehzahlabweichungen von dem kumulativen Wert der Beträge aus betrachtet, um die die Abweichungswerte IAC(n) über die Schwelle IACTH hinausgehen, insgesamt gleich oder größer ist als die vorherbestimmte Größe.

Wenn die drei Voraussetzungen der oben beschriebenen Schritte A3 bis A5 alle erfüllt sind, geht die Routine über die "JA"- Route weiter, so daß ein Wechsel in den Anti-Geländestraßenmo­ dus bewirkt wird, um die Anti-Geländestraßenmodus-Logik B zu aktivieren.

Wenn wenigstens eine der drei Voraussetzungen nicht erfüllt ist, ist der Drehzahlabweichungszustand kein Zustand, der nach einem Fahren auf einer unebenen Straße auftritt, so daß keine Schätzung hinsichtlich der Möglichkeit eines Fahrens auf einer unebenen Straße durchgeführt wird. Die Routine geht daher über die "NEIN"-Route weiter, um den Drehzahlabweichungs-Steuermo­ dus zu wählen, der die Drehzahlabweichungs-Steuermodus-Logik C aktiviert, d. h. das gewöhnliche Steuersystem.

Die Anti-Geländestraßenmodus-Logik B führt Operationen gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 6 durch.

Als erstes wird ein Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betrieb mittels der Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebseinrichtung 203 in Schritt H1 durchgeführt.

Das Test-Luft/Kraftstoffverhältnis ist auf eine Seite gesetzt, die fetter ist als das Luft/Kraftstoffverhältnis in der Nähe der Magergrenze. Um festzustellen, ob die Drehzahlabweichung durch eine Verschlechterung der Verbrennung oder durch ein Fahren auf einer unebenen Straße verursacht wird, wird der Magerbetrieb vorübergehend beendet und ein Betrieb auf einer fetten Seite durchgeführt.

Der Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betrieb wird dadurch ausge­ führt, daß ein Betrieb 128 × 2 Zyklen lang bei einer stöchio­ metrischen Regelung mit einer EGR-freien Open-Loop-Zündsteue­ rung (d. h. einer Zündzeitpunktseinstellung ohne EGR) durchge­ führt wird, so daß der Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Betrieb in einem Zustand durchgeführt wird, der den Ausschluß von Interferenzen durch andere Elemente ermöglicht.

In dem Betrieb durch die Test-Luft/Kraftstoffverhältnis-Be­ triebeseinrichtung 203 wird außerdem durch Ausführung einer Berechnung von Abweichungswerten IAC(n) in der Abweichungs­ wert-Berechnungseinrichtung 102 der Abweichungsberechnungsein­ richtung 101 und eine darauffolgende Bestimmung in der Gelän­ destraßenfahr-Bestimmungseinrichtung 202, ob die Abwei­ chungswerte IAC(n) vorherbestimmte Bedingungen erfüllen oder nicht, bestimmt, ob auf einer unebenen Straße gefahren wird oder nicht.

In Schritt B2 wird bestimmt, ob es "drei oder mehr Zylinder gibt, die jeweils wenigstens drei Mal während 256 Zyklen einen Abweichungswert IAC(n) erzeugen, der nicht größer ist als die Schwelle IACTH". Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird bestimmt, daß das Auftreten der Drehzahlabweichungen nicht auf die Magerverbrennung zurückzuführen ist, sondern auf ein Fahren auf einer unebenen Straße zurückzuführen ist, da sich das Auftreten von Drehzahlabweichungen trotz eines Betriebes auf der fetten Seite nicht verbessert hat. Deswegen geht die Routine über die "JA"-Route weiter, und es werden der Schritt B3 und die auf ihn folgenden Schritte durchgeführt.

In Schritt B3 und den auf ihn folgenden Schritten wird, nach­ dem bestimmt worden ist, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, der Verbrennungsmotor mit einem mageren Luft/­ Kraftstoffverhältnis für eine unebene Straße betrieben, das magerer ist als das Test-Luft/Kraftstoffverhältnis, und nach einer Erfassung eines Beendigungszustandes der Drehzahlabwei­ chungen während des Betriebes wird bestimmt, daß das Fahren auf der unebenen Straße beendet ist.

Als erstes wird ein Magerbetrieb 128 Zyklen lang in Schritt B3 durchgeführt.

Wenn durch die Geländestraßenfahr-Bestimmungseinrichtung 202 bestimmt worden ist, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wird durch die Einrichtung 204 für einen Gelän­ defahrbetrieb mit magerem Luft/Kraftstoffverhältnis ein Be­ trieb mit einem mageren Geländestraßen-Luft/Kraftstoffverhält­ nis durchgeführt, das magerer ist als das Test-Luft/Kraft­ stoffverhältnis.

Deshalb wird der Betrieb auch dann auf einer gewünschten mageren Seite durchgeführt, wenn der Betrieb immer noch nicht ein Magergrenzbetrieb geworden ist, weshalb es möglich ist, sowohl eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs als eine Reduzierung von NOx zu erreichen.

Wenn auf einer unebenen Straße gefahren wird, ist der Zustand nicht so, daß der Verbrennungszustand verbessert werden muß. Auch wenn ein Magerbetrieb durchgeführt wird, treten keine Nachteile auf.

Ein solcher Magerbetrieb wird durchgeführt, indem als Korrek­ turkoeffiezient KAC zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der Wert unmittelbar vor dem Wechsel in den Anti-Geländestra­ ßenmodus verwendet wird.

Als nächstes wird Schritt B4 durchgeführt, so daß die Bestim­ mung der Beendigung von Drehzahlabweichungen durch die Dreh­ zahlabweichungs-Endzustands-Erfassungseinrichtung 206 immer dann durchgeführt wird, wenn ein 128 Zyklen dauernder Betrieb mit einem mageren Geländestraßen-Luft/Kraftstoffverhältnis, wie er oben beschrieben wurde, beendet ist.

Es wird genauer gesagt bestimmt, ob es drei oder mehr Zylinder gibt, die jeweils während der 128 Zyklen keinen Abweichungs­ wert IAC(n) erzeugen, der nicht größer ist als die Schwelle IACTH.

Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird in der Bestimmungsein­ richtung 205 für die Beendigung des Geländestraßenfahrens bestimmt, daß die unebene Straße zu Ende ist und die Drehzahl­ abweichungen eliminiert sind.

Solange keine Beendigung der unebenen Straße erfaßt wird, dauert die unebene Straße immer noch fort. Die Routine geht deshalb über die "NEIN"-Route weiter, um Schritt B5 durch­ zuführen. Die Routine geht über die "NEIN"-Route weiter, und es wird Schritt B3 durchgeführt, so daß der Betrieb durch die Einrichtung 204 für einen Betrieb mit einem mageren Gelände­ straßen-Luft/Kraftstoffverhältnis 128 × 20 Zyklen fortgeführt wird.

Nach dem Ablauf von 128 × 20 geht die Routine von dem Schritt B5 aus über die "JA"-Route weiter, und es wird Schritt B1 durchgeführt. Es wird daher wieder ein Betrieb durch die Test- Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebseinrichtung 203 durchge­ führt, um zu bestätigen, daß das Fahrzeug immer noch auf einer unebenen Straße fährt.

Wenn der Modus, der die Drehzahlabweichungs-Steuermodus-Logik C durchführt, der Drehzahlabweichungszustands-Bestimmungslogik A von Fig. 5 entsprechend gewählt wird, werden die Operationen gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 7 durchgeführt.

Als erstes wird in Schitt C1 bestimmt, ob ein Fall, in dem der Abweichtungswert IAC(n) nicht größer ist als die Schwelle IACTH während der 128 Zyklen drei Mal oder öfter auftritt oder nicht.

Ein Auftreten wird so interpretiert, daß sich die Verbren­ nungsabweichungswerte bis zu oder über eine vorherbestimmte Höhe hinaus verschlechtert haben. Die Routine geht deshalb über die "JA"-Route weiter, um Schritt C2 durchzuführen. Es wird deshalb eine Anreicherungskorrektur zur Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge durch Berechnung eines Korrekturkoef­ fizienten KAC(j) gemäß der folgenden Formel durchgeführt.

KAC(j) = KAC(j) + ZFCPAL.(VAC(j) - VACO) (1-22)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwertes der fettseitigen Kennwerte der Korrekturkennwerte oben rechts in Fig. 9. ZECPAL 73865 00070 552 001000280000000200012000285917375400040 0002019580520 00004 73746 ist ein Koeffizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt. Außerdem bezeichnet KAC(j) auf der rechten Seite einen Korrek­ turkoeffizienten, der in dem vorhergehenden Berechnungszyklus (n - 1) bezüglich des mit "j" numerierten Zylinders berechnet worden ist, und wird gemäß der obenstehenden Formel aktuali­ siert.

Wenn ein Abweichungswert IAC(n), der nicht größer als die Schwelle IACTH ist, weniger als ein Mal in 128 Zyklen auf­ tritt, wird dahingegen die "NEIN"-Route in Schritt C1 und Schritt C3 genommen.

In diesem Fall wird Schritt C5 durchgeführt und angenommen, daß die Verbrennung eine weitere Abmagerung erlaubt, so daß eine Magerkorrektur zur Reduzierung der Kraftstoffeinspritz­ menge durchgeführt wird, indem ein Korrekturkoeffizient KAC(j) gemäß der folgenden Formel berechnet wird.

KAC(j) = KAC(j) - ZFCPAL.(VAC(j) - VACO) (1-23)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwertes der magerseiti­ gen Kennwerte unten links in Fig. 9, und ZECPAL ist der Koef­ fizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt.

Wenn weiterhin ein Abweichungswert IAC(n), der nicht größer ist als die Schwelle IACTH, wenigstens ein bis zwei Mal in 128 Zyklen auftritt, wird angenommen, daß sich der Motor in einem passenden Betriebszustand befindet, so daß keine Veränderung des Korrekturkoeffizienten KAC(j) durchgeführt wird, um die Kraftstoffeinspritzmenge des vorhergehenden Zustandes auf­ rechtzuerhalten (siehe Schritt C4).

Dies entspricht den horizontalen Kennwerten zwischen den magerseitigen Kennwerten unten links und den fettseitigen Kennwerten oben rechts in Fig. 9 und bildet eine Totzonde für Korrekturen.

Der zulässige Varianzwert VACO ist der Wert, der dem Sollwert (etwa 10%) von COV (Varianzkoeffizient) entspricht. Dadurch, daß jegliche Kraftstoffkorrektur innerhalb des Bereiches von ΔVAC auf jeder Seite des zulässigen Varianzwertes VACO verhin­ dert wird, ist es möglich, einen Grenzzyklus zu verhindern, der ansonsten durch einen Fehler aufgrund einer Bewertung der Drehzahlabweichung innerhalb eines begrenzten Zeitabschnittes (128 Zyklen) oder aufgrund einer Berechnung verursacht werden würde, die auf einem Wert basiert, der kleiner ist als die Schwelle.

Außerdem ist der oben beschriebene Korrekturkoeffizient KAC(j) in Schritt C6 nach oben und unten begrenzt.

Der Koeffizient KAC(j) wird nämlich so gesetzt, daß er in­ nerhalb des Bereichs von 0,85 < KAC(j) < 1,1 begrenzt ist, so daß eine Korrektur allmählich durchgeführt wird und jede abrupte Korrektur vermieden wird. Das Auftreten eines Stoßes oder dergleichen kann somit verhindert und die Steuerung gleichmäßig durchgeführt werden.

Auf diese Weise wird die Steuerung so durchgeführt, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis des Verbrennungsmotors, der in der Nähe eines Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnis beschrieben wird, leicht auf eine magerere Seite verändert wird, wenn die Verbrennung gut ist, jedoch leicht in Richtung einer fetteren Seite verändert wird, wenn sich die Verbrennung verschlechtert hat.

Die Operationen werden wie oben beschrieben durchgeführt. Durch diese Ausführungsform werden die nachstehend beschriebe­ nen Wirkungen und Vorteile erreicht.

• 1. Es wird möglich, Unterschiede in der Verbrennungsabwei­ chungsgrenze unter den Zylindern sicher zu korrigieren, die durch Änderungen des Luft/Kraftstoffverhältnis auf­ grund des Luft/Kraftstoffverhältnis von unterschiedlichen Injektoren, unterschiedlichen Formen der Einlaßleitung und/oder Verschiebungen der Ventilsteuerzeiten verursacht werden, so daß alle einzelnen Zylinder jeweils an die Verbrennungsgrenzen gesetzt werden können.
• 2. Aufgrund der Wirkung oder des Vorteils des vorhergehenden Punktes kann die Emission von NOx minimiert werden.
• 3. Die Erfassung und Steuerung einer Drehzahlabweichung in jedem Zylinder kann durch einen einzigen Kurbelwinkelsen­ sor durchgeführt werden, weshalb es möglich ist, eine sicherere Magerverbrennungssteuerung und einen stöchiome­ trischen Betrieb mit geringen Kosten durchzuführen.
• 4. Es ist kein zusätzlicher Sensor erforderlich, um unebene Straßen zu bewältigen, weshalb es möglich ist, einen Magerbetrieb ohne Erhöhung der Kosten durchzuführen.
• 5. Auch während eines Fahrens auf einer unebenen Straße kann ein Magerbetrieb durchgeführt werden, weshalb es möglich ist, den Kraftstoffverbrauch zu verbessern und außerdem die Emission von NOx zu verringern.

(b) Beschreibung der zweiten Ausführunsform

Ein Motor für ein Kraftfahrzeug, der mit dem System dieser Ausführungsform ausgerüstet ist, ist ebenfalls wie die erste Ausführunsform mit dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Aufbau versehen, so daß er hier nicht beschrieben wird.

Sich nun dem auf die Kraftstoffeinspritzsteuerung (Luft/Kraft­ stoffverhältnis-Steuerung) richtenden Teil dieser Ausführungs­ form zuwendend, ist für diese Kraftstoffeinspritzsteuerung (Steuerung einer Injektorantriebszeit) auch eine ECU 25 vor­ gesehen, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, die mit Funktionen einer Drehzahlabweichungserfassungseinrichtung 101, einer Verbrennungszustandsanzeigewert-Berechnungseinrichtung 103, einer Verbrennungs-Bestimmungswert-Erfassungseinrichtung 108, der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107, der Geländestraßen-Bestinunungseinrichtung 202, einer Änderungs­ wert-Erfassungseinrichtung 232 des Luft/Kraftstoffverhältnis­ ses und einer Magergrenzen-Betriebseinrichtung 208.

Zur Durchführung der Operation gemäß den Flußdiagrammen von Fig. 17 bis 20 ist die ECU 25 außerdem, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, mit einer Berechnungseinrichtung 233 für eine Erhöhung/Verringerung von Verbrennungsbestimmungswerten, einer Berechnungseinrichtung 234 für eine Erhöhung/Verringerung von Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswerten, und einer Berech­ nungseinrichtung 235 für einen logischen Bestimmungswert versehen.

Außerdem ist die ECU 25 als Geländestraßenfahr-Bestimmungsein­ richtung 202 mit einer logischen Bestimmungseinrichtung 236, einer Geländestraßenzustands-Zählwert-Bestimmungseinrichtung 237 und einer von dem Verbrennungszustandsindex abhängigen Geländestraßenfahr-Bestimmungseinrichtung 238 versehen. Die ECU 25 ist so aufgebaut, daß ihre Berechnungsergebnisse an die Magerverbrennungsgrenze-Betriebseinrichtung 208 und an eine Einrichtung 242 zur Verhinderung eines Betriebes in der Nähe eines Magerverbrennunsggrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses ausgegeben werden.

Die Magerverbrennungsgrenze-Betriebseinrichtung 208 ist mit einer Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert-Aktualisierungs­ einrichtung 239 und der Einrichtung 240 zum Stoppen der Aktua­ lisierung versehen. Die ECU 25 ist so aufgebaut, daß ihre Berechnungsergebnisse in der Einrichtung 241 für einen Betrieb in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhäl­ tnisses verwendet werden.

Wie es in Fig. 16 gezeigt ist, sind außerdem eine Drehzahl­ abweichungs-Erfassungseinrichtung 207, eine Magerverbrennungs­ grenze-Betriebseinrichtung 208 und eine Kraftstoffeinspritz­ mengen-Änderungseinrichtung 210 vorgesehen.

Darüber hinaus ist die ECU 25 außerdem, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, mit den Funktionen der Verbrennungszustands- Steuereinrichtung 105, des Verbrennungsabweichungs-Einstel­ lelements 106, der Glätteinrichtung 108A, der Schwellen-Aktua­ lisierungseinrichtung 110 und des Fehlzündungs-Bestimmungsre­ ferenzwertes 111 versehen.

Das Verbrennungsabweichungs-Einstellelement 106 dient hier zur Einstellung einer Kraftstoffeinspritzimpulslänge Tinj auf einen gewünschten Zustand durch ein Steuersignal von der Verbrennungszustands-Steuereinrichtung 105, so daß eine Mager­ verbrennung bei einem zu erreichenden Luft/Kraftstoffverhält­ nis durchgeführt wird. Der Injektor 9 dient als Verbrennungs­ abweichungs-Einstellelement 106.

Die Kraftstoffeinspritzimpulslänge Tinj wird dabei durch folgende Formel ausgedrückt:

Tinj(j) = TB.KAC(j).K.KAFL + Td (2-1)

In der obenstehenden Formel bedeutet TB eine Grundantriebszeit des Injektors 9. Aus einer Information über eine angesaugte Luftmenge A von dem Luftströmungssensor 17 und einer Informa­ tion über die Motordrehzahl N von dem Kurbelwinkelsensor (Motordrehzahlsensor) 24, wird eine Information über eine angesaugte Luftmenge A/N pro Motordrehzahl erhalten und die Grundantriebszeit TB auf der Basis dieser Information be­ stimmt.

KAFL ist dagegen ein Magerungskorrekturkoeffizient und wird aus in einem Kennfeld gespeicherten Kennwerten einem Betriebs­ zustand des Motors entsprechend bestimmt. Das Luft/Kraftstoff­ verhältnis kann deshalb abhängig von dem Betriebszustand mager oder stöchiometrisch gemacht werden.

Wie es nachstehend beschrieben wird, ist KAC(j) ein Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswert (Korrekturkoeffizient) zur Durchführung einer Verbrennungszustandssteuerung entsprechend einer Verbrennungsabweichung.

Der Korrekturkoeffizient K wird ferner entsprechend der Motor­ kühlmitteltemperatur, der Ansauglufttemperatur, dem Atmosphä­ rendruck und dergleichen gesetzt. Durch die Totzeit (ungültige Zeit) Td wird die Antriebszeit entsprechend der Batteriespan­ nung korrigiert.

Die Auslegung ist außerdem so, daß ein Magerbetrieb durch­ geführt wird, wenn durch eine Magerbetriebsbedingungs-Bestim­ mungseinrichtung festgestellt wird, daß vorherbestimmte Bedin­ gungen erfüllt sind.

Die ECU 25 hat daher die Funktion einer Luft/Kraftstoffver­ hältnis-Steuereinrichtung, die das Luft/Kraftstoffverhältnis so steuert, daß unter vorherbestimmten Betriebsbedingungen ein magereres Luft/Kraftstoffverhältnis als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis vorhanden ist.

Das Verbrennungszustandssteuersystem dieser Ausführungsform ist dabei außerdem mit der Winkelbeschleunigungs-Erfassungs­ einrichtung 107 ausgestattet, die die Winkelbeschleunigung der von dem Motor angetriebenen Welle (Kurbelwelle) erfaßt. Der Aufbau der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 ist wie oben beschrieben.

Zur Durchführung des Verfahrens dieser Ausführungsform zum Bewähltigen einer Geländestraße bei einem Fahrzeug mit einge­ bauter Magerverbrennungskraftmaschine ist das Motorverbren­ nungszustandssteuersystem dabei mit der Drehzahlabweichungs­ erfassungseinrichtung 101 versehen, die einen Abweichungswert der Winkelbeschleunigung anhand eines Erfassungssignals von der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 fest­ stellt.

Die Berechnung durch die Drehzahlabweichungserfassungsein­ richtung 101 wird durch Bestimmung der Differenz zwischen einem geglätteten Wert, der durch Glättung einer erfaßten Winkelgeschwindigkeit durch die Glätteinrichtung 108A erhalten wurde, und einer Winkelbeschleunigung bestimmt, die von der Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 ausgegeben wird.

In der Abweichungserfassungseinrichtung 101 wird ein Beschleu­ nigungsabweichungswert ΔACC(n) durch die folgende Formel errechnet:

ΔACC(n) = ACC(n) - ACCAV(n) (2-2)

ACCAV(n) bedeutet hier einen geglätteten Wert, der durch Glättung der erfaßten Winkelgeschwindigkeit durch die Glätt­ einrichtung 108 erhalten wird und durch Durchführung eines Primärfilterprozesses gemäß folgender Formel durchgeführt wird:

ACCAV(n) = α × ACCAV(n - 1) + (1 - α) × ACC(n) (2-3)

wobei α ein aktualisierender Verstärkungsfaktor in dem Primär­ filterprozeß ist und einen Wert von etwa 0,95 hat.

Es ist außerdem die Verbrennungszustandsanzeigewert-Berech­ nungseinrichtung 103 vorgesehen, die den von der Drehzahlbwei­ chungserfassungseinrichtung 101 ausgegebenen Abweichungswert ΔACC(n) dem Betriebszustand des Motors entsprechend normali­ siert, um einen Verbrennungszustandsanzeigewert IAC(n) zu erhalten.

Die Berechnung des Verbrennungszustandsanzeigewerts IAC(n) in der Verbrennungszustandsanzeigewert-Berechnungseinrichutng 103 wird entsprechend der folgenden Formel durchgeführt:

IAC(n) = ΔACC(n) × Kte(Ev, Ne) (2-4)

wobei Kte(Ev, Ne) ein Ausgangskorrekturkoeffizient ist und durch die oben beschriebenen in Fig. 12 gezeigten Kennlinien gesetzt wird.

Die Kennwerte von Fig. 12 sind durch Auftragen von volume­ trischen Füllungsgraden Ev entlang der Abszisse und von den Füllungsgraden Ev entsprechenden Ausgangskorrekturkoeffizien­ ten Kte(Ev, Ne) entlang der Ordinate dargestellt, und es werden die Kennwerte einer Kurve auf einer mehr rechts oben liegenden Seite angenommen, wenn die Motordrehzahl Ne größer wird.

Die Kennwerte von Fig. 12 sind daher als Kennfeld gespeichert. Aus der aus dem Erfassungssignal des Kurbelwinkelsensors 24 oder dergleichen berechneten Motordrehzahl Ne und dem Fül­ lungsgrad Ev wird in der ECU 25 der Ausgangskorrekturkoeffi­ zient Kte(Ev, Ne) gesetzt, so daß eine Normalisierung durch eine der Motorleistung entsprechende Korrektur durchgeführt wird.

Es ist außerdem die Verbrennungs-Bestimmungswert-Erfassungs­ einrichtung 108 vorgesehen, die den Verbrennungszustandsanzei­ gewert IAC(n) mit der vorherbestimmten Schwelle IACTH ver­ gleicht, um einen Bestimmungswert VAC(j) zu bestimmen. Dieser Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) wird durch Summierung der Menge der Verschlechterungen erhalten, in denen jeweils der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) um die entsprechende Verschlechterungsmenge kleiner ist als die Schwelle IACTH.

Der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) wird durch folgende Formel berechnet:

VAC(j) = E{IAC(j) < IACTH} × {IACTH - IAC(j)] (2-5)

In der obenstehenden Formel ist {IAC(j) < IACTH} eine Funk­ tion, die "1" ergibt, wenn IAC(j) < IACTH, jedoch "0" ergibt, wenn diese Bedingung nicht eintrifft. Wenn jeder normalisierte Abweichungswert IAC(n) kleiner ist als die vorherbestimmte Schwelle IACTH, wird diese negative Differenz als Verschlech­ terungsmenge summiert.

Der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) wird daher durch Summierung jeder Verschlechterungsmenge erhalten, die anhand der Differenz zwischen der Schwelle IACTH und dem Verbren­ nungszustands-Anzeigewert IAC(j) bewertet wird, so daß die Auswirkungen der Werte um die Schwelle herum minimiert werden können, um den Verschlechterungszustand präzise darzustellen.

Außerdem wird die vorherbestimmte Schwelle IACTH in der Verbrennungs-Bestimmungswert-Erfassungseinrichtung 108 ent­ sprechend dem Betriebszustand des Motors durch die Schwellen­ aktualisierungseinrichtung 110 aktualisiert.

Der oben beschriebene Suffix "j" bezeichnet dabei die Nummer jedes Zylinders.

Alternativ hierzu kann der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) auch durch Verwendung eines einfacheren Programms und durch kumulatives Zählen der Anzahl der Erfassungen bestimmt werden, in denen der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) kleiner ist als die Schwelle IACTH (d. h. VAC(j) = E{IAC(j) < IACTH}).

Berechnungsergebnisse der Verbrennungs-Bestimmungswert-Erfas­ sungseinrichtung 108 wie jene oben beschriebenen werden in der Verbrennungszustands-Steuereinrichtung 105 verwendet.

Den durch die Verbrennungs-Bestimmungswert-Erfassungseinrich­ tung 108 berechneten Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) berücksichtigend steuert die Verbrennungszustandsteuereinrich­ tung 105 das Verbrennungsabweichungs-Einstellelement 106 des Motors anhand des so berechneten Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswertes KAC(j).

Als Referenzwerte für die Steuerung des Verbrennungsabwei­ chungs-Einstellelements 106 durch die Verbrennungszustands- Steuereinrichtung 105 sind ein von einer Obergrenze-Referenz­ wert-Setzeinrichtung 112U gesetzter Obergrenze-Referenzwert (VACTH1) und ein von einer Untergrenze-Referenzwert-Setzein­ richtung 112L gesetzter Untergrenze-Referenzwert (VACTH2) vorgesehen.

Die Steuerung durch das Verbrennungsabweichungs-Einstellele­ ment 106 wird so durchgeführt, daß der Verbrennungs-Bestim­ mungswert VAC(j) zwischen dem Obergrenze-Referenzwert (VACTH1) und dem Untergrenze-Referenzwert (VACTH2) liegt.

Genauer gesagt wird die Steuerung durch das Verbrennungsabwei­ chungs-Einstellelement 106 durch eine Korrektur der Grundein­ spritzlänge nach einer Einspritzung von Kraftstoff durchge­ führt, wie sie oben beschrieben wurde. Die Injektionsimpuls­ länge Tinj(j) wird gemäß folgender Formel berechnet:

Tinj(j) = TB × KAC(j) × K × KAFL + Td (2-6)

Außerdem kann der Änderungswert des Korrekturkoeffizienten KAC(j) in der obenstehenden Formel wie nachstehend beschrieben eingestellt werden.

Als erstes wird dann, wenn der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) größer ist als der Obergrenze-Referenzwert VACTH1, angenommen, daß sich der Verbrennungsabweichungswert auf die vorherbestimmte Höhe oder darüber hinaus verschlechtert hat. Deshalb wird eine Anreicherungskorrektur zur Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge durch Berechnung eines Luft/Kraft­ stoffverhältnis-Änderungswertes KAC(j) gemäß der folgenden Formel durchgeführt:

KAC(j) = KAC(j) + KAR.{VAC(j) - VACTH1} (2-7)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwerts der fettseitigen Kennwerte oben rechts unter den in Fig. 9 gezeigten Korrektur­ werten, und KAR ist ein Koeffizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt. KAC(j) auf der rechten Seite weist auf einen Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert hin, der in dem vorhergegangenen Berechnungszyklus (n - 1) für den Zylinder mit der Nummer j berechnet wurde und entsprechend der obenstehen­ den Formel aktualisiert wird.

Fig. 9 zeigt Korrekturkennwerte, indem Verbrennungs-Bestim­ mungswerte VAC entlang der Abszisse und Luft/Kraftstoffver­ hältnis KAC entlang der Ordinate aufgetragen sind.

Wenn dahingegen der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) klei­ ner ist als der Untergrenze-Referenzwert VACTH2, wird angenom­ men, daß die Verbrennung eine weitere Abmagerung erlaubt, so daß eine Magerkorrektur zur Verringerung der Kraftstoffein­ spritzmenge durch Berechnung eines Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswertes KAC(j) gemäß der folgenden Formel durchgeführt wird:

KAC(j) = KAC(j) - KAL{VAC(j) - VACTH2} (2-8)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwertes der in Fig. 9 links unten gezeigten Kennwerte für die magere Seite, und KAL ist ein Koeffizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt.

Wenn der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) gleich oder größer als der Untergrenze-Referenzwert VACTH2, aber auch gleich oder kleiner als der Obergrenze-Referenzwert VACTH1 ist, wird ferner angenommen, daß sich der Motor in einem passenden Betriebszustand befindet, so daß der Luft/Kraft­ stoffverhältnis-Änderungswert KAC(j) nicht korrigiert wird, um die Kraftstoffeinspritzmenge des vorhergehenden Zustands auf­ rechtzuerhalten.

Dies entspricht den in Fig. 9 gezeigten horizontalen Kenn­ werten zwischen den magerseitigen Kennwerten auf der linken Seite und den fettseitigen Kennwerten auf der rechten Seite und bildet eine Totzone für Korrekturen.

Der Untergrenze-Referenzwert VACTH2 und der Obergrenze-Refe­ renzwert VACTH1 sind hier bezüglich eines Verbrennungsabwei­ chungs-Sollwerts VACO gesetzt, der in der Mitte zwischen ihnen angeordnet ist, d. h. daß der Untergrenze-Referenzwert VACTH2 auf einen Wert (VACO - VAC) und der Obergrenze-Referenzwert VACTH1 auf den Wert (VACO + VAC) gesetzt ist.

Der Verbrennungsabweichungs-Sollwert VACO ist ein Wert, der einem Sollwert (ca. 10%) von COV (Abweichungskoeffizient) entspricht. Dadurch, daß jede Kraftstoffkorrektur innerhalb des Bereiches von VAC auf beiden Seiten des Verbrennungs­ abweichungs-Sollwerts VACO verhindert wird, ist es möglich, einen Grenzzyklus zu verhindern, der sonst durch einen Fehler aufgrund der Auswertung der Drehzahlabweichung innerhalb eines begrenzten Zeitabschnitts (128 Zyklen) oder aufgrund einer Berechnung auf der Grundlage eines Werts verursacht wurde, der kleiner ist als die Schwelle.

Der oben beschriebene Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert KAC(j) ist so ausgelegt, daß er nach oben und nach unten hin begrenzt werden kann, und so gesetzt, daß er beispielsweise folgende Ungleichung erfüllt: 0,85 < KAC(j) < 1,1. Der Korrek­ turkoeffizient ist deshalb so gesetzt, daß jede abrupte Kor­ rektur vermieden wird und eine Korrektur allmählich durch­ geführt wird, und so das Auftreten eines Stoßes oder derglei­ chen verhindert werden kann und die Steuerung gleichmäßig durchgeführt werden kann.

Außerdem kann der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) nach jeder vorherbestimmten Anzahl von Verbrennungen, beispiels­ weise alle 128 (oder 256) Zyklen aktualisiert werden. Dadurch, daß die Steuerung durchgeführt wird, während der Verbrennungs­ zustand einen relativ langen Zeitabschnitt lang ermittelt wird, kann die Steuerung gleichmäßig und sicher durchgeführt werden, während die statistischen Eigenschaften reflektiert werden.

Der Fehlzündungsbestimmungs-Referenzwert ist auf die Seite der Schlechtverbrennung des durch die Referenzwert-Setzeinrichtung 112 gesetzten Referenzwertes gesetzt. Basierend auf einer Veränderung des Verbrennungszustands-Anzeigewertes IAC(n) in Richtung der Schlechtverbrennungsseite über den Fehlzündungs­ bestimmungs-Referenzwert hinaus wird eine Fehlzündung be­ stimmt, eine Information über die Fehlzündung in einer Fehl­ zündungsinformationsadresse (j) für den momentanen Zylinder gespeichert und eine Steuerung gegen die Fehlzündung durch­ geführt.

Genauer gesagt wird die Steuerung durch das Verbrennungsabwei­ chungs-Einstellelement 106 durch eine Korrektur der Grundein­ spritzlänge nach einer Einspritzung von Kraftstoff durchge­ führt, wie sie oben beschrieben wurde. Die Injektionsimpuls­ länge Tinj(j) wird gemäß folgender Formel berechnet:

Tinj(j) = TB × KAC(j) × K × KAFL + Td (2-9)

Außerdem kann der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert KAC(j) in der obenstehenden Formel gemäß der folgenden Formel eingestellt werden:

KAC(j) = KAC(j) - ZFCPAL.{VAC(j) - VACO} (2-10)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwerts der fettseitigen Kennwerte oben rechts unter den in Fig. 9 gezeigten Korrektur­ werten, und ZFCPAL ist ein Koeffizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt. KAC(j) auf der rechten Seite weist auf einen Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert hin, der in dem vorhergegangenen Berechnungszyklus (n - 1) für den Zylinder mit der Nummer j berechnet wurde und entsprechend der obenstehen­ den Formel aktualisiert wird.

Fig. 9 zeigt Korrekturkennwerte, indem Verbrennungs-Bestim­ mungswerte VAC entlang der Abszisse und KAC entlang der Ordi­ nate aufgetragen sind.

Wenn dahingegen der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) weni­ ger als ein Mal in 128 Zyklen kleiner ist als die Schwelle IACTH, wird angenommen, daß die Verbrennung eine weitere Abmagerung erlaubt, so daß eine Magerkorrektur zur Verringe­ rung der Kraftstoffeinspritzmenge durch Berechnung eines Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC(j) gemäß der folgenden Formel durchgeführt wird:

KAC(j) = KAC(j) - ZFCPAL.{VAC(j) - VACO} (2-11)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwertes der in Fig. 9 links unten gezeigten Kennwerte für die magere Seite, und ZFCPAL ist ein Koeffizient, der die Steigung der Kennwerte anzeigt.

Wenn der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) ein bis zwei Male in 128 Zyklen kleiner als die Schwelle IACTH ist, wird ferner angenommen, daß sich der Motor in einem passenden Betriebszustand befindet, so daß der Luft/Kraftstoffverhält­ nis-Änderungswert KAC(j) nicht korrigiert wird, um die Kraft­ stoffeinspritzmenge des vorhergehenden Zustands aufrechtzuer­ halten.

Dies entspricht den in Fig. 9 gezeigten horizontalen Kenn­ werten zwischen den magerseitigen Kennwerten auf der linken Seite und den fettseitigen Kennwerten auf der rechten Seite und bildet eine Totzone für Korrekturen.

Der zulässige Abweichungswert VACO ist ein Wert, der einem Sollwert (ca. 10%) von COV (Abweichungskoeffizient) ent­ spricht. Dadurch, daß jede Kraftstoffkorrektur innerhalb des Bereiches von VAC auf beiden Seiten des zulässigen Abwei­ chungswerts VACO verhindert wird, ist es möglich, einen Grenz­ zyklus zu verhindern, der sonst durch einen Fehler aufgrund der Auswertung der Drehzahlabweichung innerhalb eines begrenz­ ten Zeitabschnitts (128 Zyklen) oder aufgrund einer Berechnung auf der Grundlage eines Werts verursacht wurde, der kleiner ist als die Schwelle.

Der oben beschriebene Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert KAC(j) ist so ausgelegt, daß er nach oben und nach unten hin begrenzt werden kann, und so gesetzt, daß er beispielsweise folgende Ungleichung erfüllt: 0,85 < KAC(j) < 1,1. Der Korrek­ turkoeffizient ist deshalb so gesetzt, daß jede abrupte Kor­ rektur vermieden wird und eine Korrektur allmählich durch­ geführt wird, und so das Auftreten eines Stoßes oder derglei­ chen verhindert werden kann und die Steuerung gleichmäßig durchgeführt werden kann.

Außerdem kann der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) nach jeder vorherbestimmten Anzahl von Verbrennungen, beispiels­ weise alle 128 (oder 256) Zyklen aktualisiert werden. Dadurch, daß die Steuerung durchgeführt wird, während der Verbrennungs­ zustand einen relativ langen Zeitabschnitt lang ermittelt wird, kann die Steuerung gleichmäßig und sicher durchgeführt werden, während die statistischen Eigenschaften reflektiert werden.

Auf diese Weise wird die Steuerung so durchgeführt, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis des Verbrennungsmotors, der in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses betrieben wird, leicht in Richtung der magereren Seite ge­ ändert wird, wenn die Verbrennung gut ist, jedoch leicht in Richtung der fetteren Seite geändert wird, wenn sich die Verbrennung verschlechtert hat.

Bei dieser Ausführungsform ist die Berechnungseinrichtung 235 für den logischen Bestimmungswert vorgesehen, um die Erhö­ hung/Verringerung ΔVAC des Verbrennungsbestimmungswertes VAC und außerdem die Erhöhung/Verringerung ΔKAC des Luft/Kraft­ stoffverhältnis-Änderungswertes während des Betriebes des Verbrennungsmotors in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze- Luft/Kraftstoffverhältnisses logisch zu bestimmen. Es wird in der logischen Bestimmungseinrichtung 236 der Geländestraßen­ fahr-Bestimmungseinrichtung 202 den Ergebnissen der Berechnung entsprechend bestimmt oder geschätzt, ob das mit dem Verbren­ nungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt oder nicht.

Wenn entweder ein Fall, in dem sich der Verbrennungs-Hestim­ mungswert VAC nach einer Veränderung des Luft/Kraftstoffve­ rhältnis-Änderungswertes KAC in Richtung der fetteren Luft- /Kraftstoffverhältnis-Seite auf die Schlechtverbrennungsseite verändert hat, oder ein Fall weiter besteht, in dem sich der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC nach einer Änderung des Luft- /Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC in Richtung der magereren Luft/Kraftstoffverhältnis-Seite in Richtung der Gutverbrennungsseite verändert hat, oder die genannten beiden Fälle weiterhin auftreten, bestimmt oder schätzt die Gelände­ straßen-Bestimmungseinrichtung 202, daß das mit dem Verbren­ nungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt. Diese Ausführungsform ist so aufgebaut, daß ein durch die Berechnungseinrichtung 235 für einen Logikbestimmungswert berechneter logischer Bestimmungswert SKV als Geländestraßen- Bestimmungswert angenommen wird. Der logische Bestimmungswert SKV wird gesetzt, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist, die nach­ stehend beschrieben wird. Dieser Wert ist so ausgelegt, daß er als Integrationsmenge von Drehzahlabweichungs-Korrekturwirkun­ gen dient, wenn er kumuliert wird.

Folglich steigt der logische Bestimmungswert SKV wenigstens in dem Fall an, daß sich der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC nach Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC in Richtung der fetteren Luft/Kraftstoffverhältnis-Seite auf die Schlechtverbrennungsseite verändert hat, oder in dem Fall an, daß sich der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC nach der Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC in Richtung der magereren Luft/Kraftstoffverhältnis-Seite in Richtung der Gutverbrennungsseite verändert hat, der logi­ sche Bestimmungswert SKV verringert sich jedoch wenigstens in dem Fall, in dem der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC sich nach einer Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswertes KAC in Richtung der fetteren Luft/Kraftstoffver­ hältnis-Seite auf die Gutverbrennungsseite verändert hat, oder in dem Fall, in dem sich der Verbrennung-Bestimmungswert VAC nach einer Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswertes KAC in Richtung der magereren Luft/Kraftstoff­ verhältnis-Seite auf die Schlechtverbrennungsseite verändert hat.

Außerdem wird bestimmt oder geschätzt, daß auf einer unebenen Straße gefahren wird, wenn der logische Bestimmungswert SKV als Geländestraßen-Bestimmungswert größer geworden ist als ein voreingestellter Wert (z. B. 1, 5).

Außerdem werden der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC und der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert KAC für jeden Zylinder j erfaßt. Es wird bestimmt oder geschätzt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn die logische Bestimmung der Erhöhung/Verringerung ΔVAC des Verbrennungs-Bestimmungs­ wertes VAC und der Erhöhung/Verringerung ΔKAC des Luft/Kraft­ stoffverhältnis-Änderungswertes KAC bezüglich wenigstens einem Zylinder Ergebnisse anzeigt, die einem Geländestraßenfahr­ zustand entsprechen.

Außer unter den Voraussetzungen der Ergebnisse der oben be­ schriebenen logischen Bestimmung wird auch dann bestimmt oder geschätzt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn durch eine Operation der Geländestraßenfahr-Bestimmungs­ einrichtung 238 und der Geländestraßenzustands-Zählwert-Be­ stimmungseinrichtung 237 anhand von Verbrennungszustands- Anzeigewerten bezüglich mehrerer Zylinder j bestimmt wird, daß andere Geländestraßenfahrbedingungen erfüllt sind.

Nach einer Bestimmung durch die Geländestraßenfahr-Bestim­ mungseinrichtung 238 auf der Basis der Verbrennungszustands- Anzeigewerte wird bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer unebe­ nen Straße fährt, wenn der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC den vorher bestimmten Bereich verläßt, der durch die Ober­ grenze ITHHI und die Untergrenze ITHLO gesetzt ist.

Es wird außerdem bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn ein Zustand (Zählwert NAC), in dem der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC größer wird als die Obergrenze ITHHI, während eines vorher bestimmten Probezeit­ abschnitts wenigstens so oft wie ein vorher bestimmter Zähl­ Wert N11 auftritt und außerdem, ein Zustand (Zählwert NDET), in dem der Verbrennungszustand-Anzeigewert IAC kleiner wird als die Untergrenze ITHLO, wenigstens so oft auftritt wie ein zweiter vorher bestimmter Zählwert N2.

Dadurch, daß die Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert- Aktualisierungseinrichtung 239 und die Einrichtung zum Stoppen der Aktualisierung 240 vorgesehen sind, wird eine Aktualisie­ rung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC been­ det, wenn durch die Geländestraßenfahr-Bestimmungseinrichtung 202 bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, die Aktualisierung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswertes jedoch fortgesetzt, nachdem eine Beendigung des Fahrens auf der unebenen Straße während der Beendigung der Aktualisierung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC erfaßt wird.

Dadurch, daß die Einrichtung 241 für einen Betrieb in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses und die Einrichtung 242 für eine Verhinderung eines Betriebes in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhält­ nisses vorgesehen sind, verhindern die Operationen dieser Einrichtungen einen Betrieb in der Nähe des Magerverbrennungs­ grenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses, um den Verbrennungsmotor mit einem fetteren Luft/Kraftstoffverhältnis zu betreiben, wenn durch die Geländestraßen-Bestimmungseinrichtung 202 bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, setzen jedoch den Betrieb in der Nähe des Magerverbren­ nungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses fort, nachdem eine Beendigung des Fahrens auf der unebenen Straße während der Verhinderung des Betriebes in der Nähe des Magerverbrennungs­ grenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses erfaßt wird.

Auf diese Weise werden die Erhöhung/Verringerung ΔKAC des als Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten dienenden Luft/Kraftstoffve­ rhältnis-Änderungswertes KAC und die Erhöhung/Verringerung ΔVAC des als Drehzahlabweichungsindex dienenden Verbrennungs­ zustands-Anzeigewertes IAC miteinander verglichen, um logisch zu bestimmen, ob das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt oder nicht.

Außerdem wird durch die Geländestraßenfahr-Hestimmungsein­ richtung 202 die Erfassung einer unebenen Straße auch während eines stöchiometrischen Betriebes durchgeführt, so daß durch die Einrichtung 242 für eine Verhinderung eines Betriebes in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhält­ nisses kein Magerbetrieb ermöglicht wird, bis die Straße nicht mehr uneben ist.

Aufgrund des Setzens des Fehlzündungsbestimmungswertes wird basierend auf einer Änderung des Verbrennungszustands-Anzeige­ werts IAC(n) in Richtung der Schlechtverbrennungsseite über den Fehlzündungsbestimmungswert hinaus eine Fehlzündung be­ stimmt und eine Information über die Fehlzündung in der Fehl­ zündungsinformationsadresse (j) für den derzeitigen Zylinder gespeichert, weshalb eine Steuerung für die Fehlzündung durch­ geführt wird.

Da das Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zur Bewältigung einer unebenen Straße durch ein mit einem Magerverbrennungsmotor versehenes Fahrzeug wie oben beschrieben aufgebaut ist, werden die in den Fließdiagrammenen von Fig. 17 bis 20 gezeigten Operationen aufeinanderfolgend durchgeführt.

In Schritt S1 wird als erstes eine Winkelbeschleunigung ACC(n) durch eine Winkelbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 erfaßt.

Die für die Erfassung verwendete Berechnung wird hier gemäß der folgenden Formel durchgeführt:

ACC(n) = 1/TN(n).{KL(m)/TN(n) - KL(m - 1)/TN(n - 1)} (2-12)

wobei KL(m) ein Segmentkorrekturwert ist. Um eine Korrektur für den momentan identifizierten Zylinder so durchzuführen, daß jeglicher Fehler in der Messung des Zeitabschnittes auf­ grund von Abweichungen der Winkelintervalle der Flügel besei­ tigt wird, die durch die Herstellung und Anbringung der Flügel verursacht werden, wird ein Segmentkorrekturwert KL(m) gemäß der folgenden Formel berechnet:

KL(m) = {KL(m - 3) × (1 - XMFDKFG + KR(n) × (XMFDKFD)} (2-13)

wobei XMFDKFG einen Segmentkorrekturwert-Verstärkungsfaktor darstellt.

KR(n) in der obenstehenden Formel wird dahingegen gemäß der folgenden Formel bestimmt:

KR(n) = 3.TN(n)/{TN(n) + TN(n - 1) + TN(n - 2)} (2-14)

Dies ist ein Meßwert, der einem durchschnittlichen Meßzeit­ abschnitt von dem Meßzeitabschnitt TN(n - 2) von zwei Messungen zuvor bis zu dem Meßzeitabschnitt TN(n) der momentanen Messung entspricht. Nach Berechnung des Segmentkorrekturwerts KL(m) wird der Primärfilterprozeß durch den Segmentkorrekturwert- Verstärkungsfaktor XMFDKFG durch Verwendung der oben beschrie­ benen Formel durchgeführt.

Dann wird in Schritt S2 eine Durchschnittsbeschleunigung ACCAV(n) berechnet.

ACCAV(n) ist hier der geglättete Wert, der durch Glätten der erfaßten Winkelgeschwindigkeit ACC(n) durch die Glätteinricht­ ung 108 erhalten wird und mittels einer Ausführung eines Primärfilterprozesses gemäß der folgenden Formel berechnet wird:

ACCAV(n) = α.ACCAV(n - 1) + (1 - α)ACC(n) (2-15)

wobei α ein aktualisierender Verstärkungsfaktor in dem Primär­ filterprozeß ist und einen Wert von ca. 0,95 hat.

In Schritt S3 wird als nächstes ein Beschleunigungs-Abwei­ chungswert ΔACC(n) durch die Drehzahlabweichungs-Erfassungs­ einrichtung 101 erfaßt.

Durch Bestimmung der Differenz zwischen der durch die Winkel­ beschleunigungs-Erfassungseinrichtung 107 erfaßten Winkelge­ schwindigkeit ACC(n) und der durchschnittlichen Beschleunigung ACCAV(n) als geglätteten Wert, der durch Glätten durch die Glätteinrichtung 108 erhalten wurde, wird ein Beschleunigungs­ abweichungswert ΔACC(n) gemäß der folgenden Formel berechnet:

ΔACC(n) = ACC(n) - ACCAV(n) (2-16)

In Schritt S4 wird ein Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n), der durch Normalisierung des Abweichungswert ΔACC(n) erhalten wurde, der von der Drehzahlabweichungs-Erfassungsein­ richtung 101 dem Betriebszustand des Motors entsprechend ausgegeben wird, durch die Verbrennungszustands-Anzeigewert- Berechnungseinrichtung 103 für den normalisierten Abweichungs­ wert gemäß der folgenden Formel berechnet:

IAC(n) = ΔACC(n).Kte(Ev, Ne) (2-17)

wobei Kte(Ev, Ne) ein Ausgangskorrekturkoeffizient ist und durch die in Fig. 12 gezeigten Kennwerte gesetzt wird.

Die Kennwerte von Fig. 12 sind durch Auftragen von volume­ trischen Füllungsgraden Ev entlang der Abszisse und von den Füllungsgraden Ev entsprechenden Ausgangskorrekturkoeffizien­ ten Kte(Ev, Ne) entlang der Ordinate dargestellt, und es werden die Kennwerte einer Kurve auf einer mehr rechts oben liegenden Seite angenommen, wenn die Motordrehzahl Ne größer wird.

Von den als Kennfeld gespeicherten Kennwerten von Fig. 12 wird der Ausgangskorrekturkoeffizient Kte(Ev, Ne) in der ECU 25 aus der aus dem Erfassungssignal des Kurbelwinkelsensors 220 oder dergleichen berechneten Motordrehzahl Ne und dem Füllungsgrad gesetzt, so daß eine Normalisierung mittels einer Korrektur durchgeführt wird, die einer Motorausgangsleistung entspricht.

Es werden nun die Steuerkennwerte beschrieben, bei denen eine Normalisierung wie oben beschrieben entsprechend einer Motor­ ausgangsleistung durchgeführt wird.

Eine Winkelbeschleunigung ω' wird wie gezeigt durch folgende Formel ausgedrückt:

ω' = 1/Ie.(Te - T1) (2-18)

wobei Te ein Motordrehmoment, T1 ein Lastdrehmoment und Ie ein Trägheitsmoment ist.

Dahingegen gilt

ω' = ω₀' + Δω' (2-19)

wobei ω₀' eine durchschnittliche Winkelbeschleunigung ist.

Aus den Formeln (2-18) und (2-19) folgt:

ω₀' + Δω' = 1/Ie.(Te - Tl) = 1/Ie.(Te₀ - Tl) + ΔTe/Ie

Daher ist

Δω'= ΔTe/Ie (2-20)

Mit dem oben beschriebenen Erfassungsverfahren für die Winkel­ beschleunigung ACC(n) in Schritt S1 wird eine Motordrehmo­ mentinformation relativ gut gespeichert, wenn keine Laststö­ rung vorhanden ist. Wie die Formel (2-20) zeigt, kann ferner die Steuerung durchgeführt werden, indem bei der Steuerung eine Abweichung Δω' von der durchschnittlichen Winkelbeschleu­ nigung ωo' [Beschleunigungsabweichungswert ΔACC(n)] und der normalisierte Ausgang verwendet wird, bei dem das Trägheits­ moment Ie berücksichtigt wird [Verbrennungszustands-Anzeige­ wert IAC(n)], während die statistische Eigenschaft der Ver­ brennungsabweichung berücksichtigt wird und die Verbrennungs­ abweichung sicher reflektiert wird.

Nachdem die Operation von Schritt C4 durchgeführt worden ist, wird dann eine Bestimmung einer Fehlzündung in Schritt S5 durchgeführt.

Es wird bestimmt, ob sich der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) in Richtung der Seite der verschlechterten Verbrennung über den von der Fehlzündungsbestimmungs-Referenzwert-Setz­ einrichtung 111 gesetzten Fehlzündungsbestimmungs-Referenzwert hinaus verändert hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, daß er sich verändert hat, wird das Auftreten einer Fehlzündung bestimmt.

Nach dieser Bestimmung wird der Schritt S6 durchgeführt, um eine Information über die Fehlzündung in der Fehlzündungs­ informationsadresse (j) für den momentanen Zylinder zu spei­ chern, so daß eine Steuerung gegen die Fehlzündung durchge­ führt wird.

Wenn dahingegen keine Fehlzündung bestimmt worden ist oder der Schritt S6 nach einer Bestimmung einer Fehlzündung durchge­ führt worden ist, werden die Operationen mittels der Verbrennungs-Bestimmungswert-Erfassungseinrichtung 108 wie in Schritt S7 bis Schritt S10 gezeigt durchgeführt, wobei der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) und die vorherbestimm­ te Schwelle IACTH verglichen werden und ein Verbrennungs- Bestimmungswert VAC(j) gemäß der folgenden Formel bestimmt wird:

VAC(j) = Σ{IAC(j) < IACTH} × {IACTH - IAC(j)} (2-21)

Als erstes wird in Schritt S7 die Differenz MAC(n) zwischen dem Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) und der vorherbe­ stimmten Schwelle IACTH berechnet, und dann in Schritt S8 bestimmt, ob die Differenz ΔIAC(n) negativ ist oder nicht.

Diese Bestimmung entspricht der Funktion {IAC(j) < IACTH} in der obenstehenden Formel, und eine Operation wird so durch­ geführt, daß der Wert "1" angenommen wird, wenn IAC(j) < IACTH erfüllt ist, jedoch der Wert "0" angenommen wird, wenn diese Bedingung nicht erfüllt wird.

Wenn IAC(J) < IACTH erfüllt ist, ist ΔIAC(n) positiv. Die Routine geht dann über die "NEIN"-Route weiter, und es wird eine Summierung des Verbrennungs-Bestimmungswertes VAC(j) in Schritt S10 durchgeführt, was zu dem Zustand führt, daß die oben beschriebene Funktion den Wert "1" annimmt.

Wenn IAC(J) < IACTH nicht erfüllt ist, ist dahingegen MAC(n) negativ. Die Routine geht dann über die "JA"-Route weiter, und es wird ΔIAC(n) = 0 in Schritt S9 durchgeführt. Folglich wird keine Summierung des Verbrennungs-Bestimmungswertes VAC(j) in Schritt S10 durchgeführt, weshalb sich der Zustand ergibt, daß die oben beschriebene Funktion den Wert "0" annimmt.

Wenn daher der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) kleiner ist als die vorherbestimmte Schwelle IACTH, wie es durch die Punkte A bis D in Fig. 10 gezeigt ist, werden diese negativen Differenzen als Verschlechterungsmengen summiert.

Deshalb wird der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) durch Summierung jeder Verschlechterungsmenge erhalten, die durch die Differenz zwischen der Schwelle IACTH und dem Verbren­ nungszustands-Anzeigewert IAC(j) bewertet wird, so daß Aus­ wirkungen der Werte um die Schwelle herum minimiert werden können, um präzise den Verschlechterungswert des Verbrennungs­ bestimmungswertes VAC(j) zu reflektieren.

Ferner wird die vorherbestimmte Schwelle IACTH in der Verbrennungs-Bestimmungswert-Erfassungseinrichtung 108 ent­ sprechend dem Betriebszustand des Motors durch die Schwellen­ aktualisierungseinrichtung 110 aktualisiert, wodurch es mög­ lich ist, einen Betriebszustand zu realisieren, der noch näher an der Magergrenze liegt.

Das oben beschriebene Suffix "j" zeigt dabei die Nummer jedes Zylinders an. Der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) wird für jeden Zylinder j summiert.

Auf diese Weise werden der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC(n) und der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) in jedem Berechnungszyklus berechnet.

Als nächstes werden Vorgänge gemäß dem in Fig. 18 gezeigten Flußdiagramm ausgeführt. Zunächst wird Schritt S11 durchge­ führt, um zu bestimmen, ob n, das die Anzahl der Erfassungen angibt, 128 überschritten hat oder nicht.

Es wird mit anderen Worten bestimmt, ob der Integrierungs­ bereich von Fig. 10 durchlaufen worden ist oder nicht. Wenn nicht, geht die Routine über die "NEIN"-Route weiter und es wird Schritt S13 durchgeführt, um die Zahl n um "1" zu erhö­ hen, weshalb Schritt S20 ohne Ausführung einer Kraftstoff­ korrektur durchgeführt wird. Folglich wird in dem Integrierbe­ reich von 128 Zyklen keine Korrektur der Einspritzimpulslänge Tinj mittels des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC(j) durchgeführt und zunächst eine Summierung des Verbren­ nungs-Bestimmungswertes VAC(j) durchgeführt.

Der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) wird daher nach jeder vorgegebenen Anzahl von Verbrennungen, beispielsweise alle 128 Zyklen, aktualisiert. Da die Steuerung durchgeführt wird, während der Verbrennungszustand über einen relativ langen Zeitabschnitt lang ermittelt wird, kann die Steuerung gleich­ mäßig und sicher durchgeführt werden, wobei die statistischen Eigenschaften berücksichtigt werden.

Nach einem Ablauf des Integrierzeitabschnitts geht die Routine über die "JA"-Route von Schritt S11 weiter, und es werden der Schritt S12 bis S18 durchgeführt.

Als erstes wird die Zahl n in Schitt S12 auf "1" zurückge­ setzt. Dann wird in Schritt S14 und in Schritt S15 der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) berücksichtigt und von der Referenzwert-Setzeinrichtung 112 mit dem vorherbestimmten Referenzwert verglichen.

Als erstes wird der Vergleich zwischen dem Verbrennungs-Be­ stimmungswert VAC(j) und dem Obergrenz-Referenzwert VACTH1 durchgeführt. Wenn der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) größer ist als der Obergrenze-Referenzwert VACTH1, d. h. wenn die Verschlechterungsmenge der Verbrennungsabweichung größer ist als der in Fig. 11 gezeigte Obergrenze-Referenzwert VACTH1, wird eine Berechnung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungs­ wertes KAC(j) in Schritt S15 durchgeführt.

KAC(j) = KAC(j) + KAR.{VACV(j) - VACTH1} (2-22)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwertes der fettseitigen Kennwerte oben rechts in Fig. 9. Wird angenommen, daß der Verbrennungsabweichungswert sich bis zu oder über eine vorher­ bestimmte Höhe hinaus verschlechtert hat, wird eine Anreiche­ rungskorrektur zur Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge mittels einer Berechnung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswertes KAC(j) durchgeführt.

KAR ist hier ein Koeffizient, der die Steigerung der Kennwerte angibt. KAC(j) auf der rechten Seite bezeichnet den Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswert der im vorhergehenden Berechnungszyklus (n - 1) berechnet wurde und entsprechend der oben stehenden Formel aktualisiert wurde.

Wenn dahingegen der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) klei­ ner ist als der Untergrenze-Referenzwert VACTH2, geht die Routine über die "JA"-Route nach Schritt S16 weiter, und es wird angenommen, daß die Verbrennung eine weitere Abmagerung erlaubt, so daß eine Abmagerungskorrektur für eine Verringe­ rung der Kraftstoffeinspritzmenge durchgeführt wird, indem ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert KAC(j) entsprechend der folgenden Formel berechnet wird (siehe Schritt S17):

KAC(j) = KAC(j) - KAL.{VAC(j) - VACTH2} (3-23)

Dies dient zur Berechnung des Korrekturwertes der magerseiti­ gen Kennwerte unten links in Fig. 9, und KAL ist ein Koeffi­ zient, der die Steigung der Kennwerte angibt.

Wenn ferner der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC(j) gleich oder größer als der Untergrenze-Referenzwert VACTH2, jedoch gleich oder kleiner als der Obergrenze-Referenzwert VACTH1 ist, geht die Routine sowohl nach Schritt S14 als auch nach Schritt S15 über die "NEIN"-Route weiter. Es wird angenommen, daß sich der Motor in einem passenden Betriebszustand befin­ det, so daß keine Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswertes KAC(j) durchgeführt wird, damit die Kraft­ stoffeinspritzmenge des vorhergehenden Zustands aufrechterhal­ ten wird.

Dies entspricht den horizontalen Kennwerten zwischen den magerseitigen Kennwerten unten links und den fettseitigen Kennwerten oben rechts in Fig. 9 und bildet eine Totzone für Korrekturen.

Der Untergrenze-Referenzwert VACTH2 und der Obergrenze-Refe­ renzwert VACTH1 sind hier bezüglich des Verbrennungsabwei­ chungs-Sollwertes VACO gesetzt, der in der Mitte zwischen ihnen angeordnet ist, d. h. der Untergrenze-Referenzwert VACTH2 ist auf einen Wert (VACO - ΔVAC) und der Obergrenze-Referenz­ wert VACTH1 auf einen Wert (VACO + ΔVAC) gesetzt.

Der Verbrennungsabweichungs-Sollwert VACO ist ein Wert, der dem Sollwert (ca. 10%) von COV (Varianzkoeffizient) ent­ spricht. Dadurch, daß jegliche Kraftstoffkorrektur innerhalb des Bereiches von VAC auf beiden Seiten des Verbrennungs­ abweichungs-Sollwertes VACO verhindert wird, ist es möglich, einen Grenzzyklus zu vermeiden, der ansonsten durch einen Fehler aufgrund einer Bestimmung einer Drehung innerhalb des begrenzten Zeitabschnitts (128 Zyklen) oder aufgrund einer Berechnung auf der Basis eines Wertes verursacht würde, der kleiner ist als die Schwelle.

Dann wird Schritt S18 durchgeführt, um den Verbrennungs-Be­ stimmungswert VAC(j) auf "0" zurückzusetzen.

Wenn in Schritt S19 ferner der Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswert KAC(j) größer oder kleiner ist als der obere oder untere Grenzwert, wird der Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswert auf den Grenzwert auf der entsprechenden Seite begrenzt. Wenn KAC(j) so gesetzt wird, daß er beispielsweise innerhalb des Bereiches von 0,85 < KAC(j) < 1,1 liegt, wird der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert auf 1,1 gesetzt, wenn der in Schritt S15 berechnete Wert größer ist als 1,1, während der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert auf den Wert 0,85 gesetzt wird, wenn der in Schritt S16 berechnete Wert kleiner ist als 0,85.

Dadurch, daß wie obenstehend beschrieben eine allmähliche Korrektur durchgeführt wird, ohne eine abrupte Korrektur durchzuführen, kann ein Auftreten eines Stoßes oder derglei­ chen verhindert werden und die Steuerung kann gleichmäßig durchgeführt werden.

In Schritt S20 wird dann eine Korrektur der Grundeinspritz- Impulslänge mittels des wie oben beschrieben bestimmten Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC(j) durchgeführt.

Die Einspritzimpulslänge Tin(j) wird gemäß der folgenden Formel berechnet:

Tinj (j) = TB.KAC(j).K.KAFL + Td (2-24)

Mittels dieser Korrektur der Kraftstoffeinspritzimpulslänge Tinj wird die Steuerung des Verbrennungsabweichungs-Einstell­ elementes 106 durch die Verbrennungszustand-Steuereinrichtung 105 so durchgeführt, daß der Motor in dem gewünschten Mager­ grenzbetriebszustand bleibt. Die Steuerung der ERG-Menge kann dabei ebenfalls als Verbrennungseinstellelement in Betracht gezogen werden.

Der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswert KAC(j) wird wie oben beschrieben berechnet und das Verbrennungsabweichungs- Einstellelement 106 als Kraftstoffeinspritzmengen-Einstellel­ ment 210 durch die Magerverbrennungsgrenzen-Betriebseinrich­ tung 208 betrieben, weshalb die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Drehzahlabweichung korrigiert wird.

Eine Steuerung unter der Anti-Geländestraßen-Logik für ein Geländestraßenfahren wird dahingegen entsprechend der in Fig. 19 und 20 gezeigten Fließdiagramme durchgeführt.

Als erstes wird in Schritt D1 bestimmt, ob der Steuermodus ein Magerbetriebsmodus ist oder nicht. Wenn es sich um den Mager­ betriebsmodus handelt, geht die Routine über die "JA"-Route weiter, und es wird dann Schritt D2 durchgeführt.

In Schritt D2 wird durch Operationen der Geländestraßenfahr- Bestimmungseinrichtung 238 und der Geländestraßenzustands­ Zählwert-Bestimmungseinrichtung 237 anhand eines Verbrennungs­ zustands-Anzeigewerts in der Geländestraßenfahr-Bestimmungs­ einrichtung 202 bestimmt, "ob es drei oder mehr Zylinder gibt, bei denen in 256 Zyklen der Zählwert NAC ≧ dem ersten vorher­ bestimmten Zählwert N11 und der Zählwert NDET ≧ dem zweiten vorherbestimmten Zählwert N2 ist".

Der Zählwert NAC ist hier die Anzahl der Zyklen pro Zylinder pro 128 Zyklen, in denen eine unebene Straße bestimmt worden ist, und ein Zählwert der Fälle, in denen der Verbrennungszu­ stands-Anzeigewert IAC die als Geländestraßen-Bestimmungs­ schwelle dienende Obergrenze ITHHI überschritten hat, und er wird wie folgt ausgedrückt:

NAC = Σ(IAC < ITHHI) (2-25)

Daraus ergibt sich, daß jeder Zustand erfaßt wird, indem eine Drehzahlabweichung einem Fahren auf einer unebenen Straße entspricht.

Der Zählwert NDET ist dahingegen die Anzahl der Zyklen pro Zylinder während 128 Zyklen, in denen die Verbrennung ver­ schlechtert ist, und ein Zählwert der Fälle, in denen der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC unter die als Verbren­ nungsverschlechterungs-Bestimmungsschwelle dienende Unter­ grenze ITHLO fällt, und er wird wie folgt ausgedrückt:

NDET = Σ(IAC < ITHLO) (2-26)

Daraus ergibt sich, daß jeder Zustand erfaßt wird, in denen die Drehzahlabweichung einer Verschlechterung der Verbrennung entspricht.

Es wird dann in der Geländestraßenzustands-Zählwert-Bestim­ mungseinrichtung 237 bestimmt, ob der Drehzahlabweichungs­ zustand einem Fahren auf einer unebenen Straße entspricht.

Es wird bestimmt, ob es drei oder mehr Zylinder gibt, bei denen jeweils während 256 Zyklen der Zählwert NAC ≧ dem vor­ herbestimmten ersten Zählwert N11 und der Zählwert NDET dem zweiten vorherbestimmten Zählwert N2 ist. Wenn diese Voraus­ setzung erfüllt ist, wird bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, so daß die Routine entlang der "JA"- Route fortschreitet und Schritt D3 durchgeführt wird.

Wenn die Voraussetzung nicht erfüllt ist, schreitet die Routi­ ne entlang der "NEIN"-Route fort und kehrt über 2 zu der ursprünglichen Verarbeitung zurück.

Die Obergrenze ITHHI, die Untergrenze ITHLO, der erste vorher­ bestimmte Zählwert N11 und der zweite vorherbestimmte Zählwert N2 wurden zuvor in der ECU 25 gespeichert.

In Schritt D3 wird die Operation durch die logische Bestim­ mungseinrichtung 236 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Integrationsmenge der Drehzahlabweichungs-Korrekturwirkung, die als logischer Bestimmungswert SKV durch die Berechnungs­ einrichtung 235 für den logischen Bestimmungswert berechnet wurde, wenigstens gleich einem vorherbestimmten Wert (z. B. 1,5) ist.

Genauer gesagt werden die Werte in Tabelle 1 als Korrekturwir­ kungen angenommen, obwohl die Summe der Korrekturwirkungen pro 128 Zyklen in den letzten drei Korrekturen aufeinanderfolgend als logischer Bestimmungswert SKV berechnet wird.

Tabelle 1

Die Werte der Korrekturwirkungen in Tabelle 1 wurden wie nachstehend beschrieben gesetzt.

Wenn der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC ansprechend auf eine Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswerts KAC in Richtung der fetteren Luft/Kraftstoffverhältnisseite (dies bedeutet einen Anstieg von ΔKAC, d. h. ΔKAC ≧ dem vorherbe­ stimmten Wert KACO) in Richtung der Schlechtverbrennungsseite verändert hat (dies bedeutet einen Anstieg von ΔVAC, d. h. ΔVAC ≧ dem vorherbestimmten Wert VACO), wird die Korrekturwirkung auf "1,0" gesetzt und erhöhend summiert.

Die Kraftstoffeinspritzkorrektur in Richtung der fetteren Luft/Kraftstoffverhältnisseite hat nicht zu einer Verbesserung des Verbrennungs-Bestimmungswerts beigetragen, der eine Dreh­ zahlabweichung anzeigt. Es besteht daher eine größere Chance, daß der Wert ΔVAC, der kleiner oder größer als der vorherbe­ stimmte Wert ist, eher durch ein Geländestraßenfahren als durch eine Verbrennungsverschlechterung verursacht wurde. Er wird deshalb auf den logischen Bestimmungswert SKV aufsum­ miert.

Wenn sich der Verbrennungs-Bestimmungswert ansprechend auf eine Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC in Richtung der magereren Luft/Kraftstoffverhältnisseite (dies bedeutet eine Verringerung von ΔKAC, d. h. ΔKAC ≦ dem vorherbestimmten Wert -KACO) in Richtung der Gutverbrennungs­ seite verändert hat (dies bedeutet eine Verringerung von ΔVAC, d. h. ΔVAC ≦ dem vorherbestimmten Wert -VACO), wird dahingegen die Korrekturwirkung auf "1,0" gesetzt und erhöhend aufsum­ miert.

Die Kraftstoffeinspritzkorrektur in Richtung der magereren Luft/Kraftstoffverhältnisseite hat nicht zu einer Verschlech­ terung des Verbrennungs-Bestimmungswerts VAC beigetragen, der eine Drehzahlabweichung anzeigt. Es besteht daher eine große Chance, daß der Wert ΔVAC, der gleich oder kleiner ist als der vorherbestimmte Wert, eher durch ein Geländestraßenfahren als durch eine Verschlechterung der Verbrennung verursacht wurde. Er wird deshalb auf den logischen Bestimmungswert SKV auf­ summiert.

Wenn sich der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC ansprechend auf eine Änderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes KAC in Richtung der fetteren Luft/Kraftstoffverhältnisseite (dies bedeutet eine Erhöhung von ΔKAC, d. h. ΔKAC ≧ dem vorher­ bestimmten Wert KACO) in Richtung der Schlechtverbrennungs­ seite verändert hat (dies bedeutet eine Verringerung von ΔVAC, d. h. ΔVAC ≦ dem vorherbestimmten Wert -VACO), wird die Korrek­ turwirkung auf "-1,0" gesetzt und verringernd kumuliert.

Die Kraftstoffeinspritzkorrektur in Richtung der magereren Luft/Kraftstoffverhältnisseite hat zu einer Verbesserung des Verbrennungs-Bestimmungswert VAC beigetragen, der eine Dreh­ zahlabweichung anzeigt. Es besteht deshalb eine hohe Chance, daß der Wert VAC, der gleich oder kleiner ist als der vorher­ bestimmte Wert, durch eine Verbesserung der Verbrennung verur­ sacht wurde. Er wird deshalb verringernd zu dem logischen Bestimmungswert SKV kumuliert.

Wenn sich der Verbrennungs-Bestimmungswert VAC ansprechend auf eine Änderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes in Richtung der magereren Luft/Kraftstoffverhältnisseite (dies bedeutet eine Verringerung von ΔKAC, d. h. ΔKAC dem vorherbe­ stimmten Wert -KACO) in Richtung der Schlechtverbrennungsseite verändert hat (dies bedeutet eine Erhöhung von ΔVAC, d. h. ΔVAC ≧ dem vorherbestimmten Wert VACO), wird die Korrekturwirkung auf "-1,0" gesetzt und verringernd kumuliert.

Die Kraftstoffeinspritzungs-Korrektureinrichtung des magereren Luft/Kraftstoffverhältnisses hat zu einer Verschlechterung des Verbrennungs-Bestimmungswerts VAC beigetragen, der eine Dreh­ zahlabweichung anzeigt. Es besteht daher die hohe Chance, daß der Wert ΔVAC, der gleich oder größer ist als der vorherbe­ stimmte Wert, durch eine Verbrennungsverschlechterung ver­ ursacht wurde. Er wird deshalb verringernd zu dem logischen Bestimmungswert SKV kumuliert.

Wenn ΔVAC und ΔKAC jeweils innerhalb der vorherbestimmten Bereiche liegen, werden die Werte "0,5", "0,25" und "0" den jeweiligen Situationen entsprechend genommen, wie es in Tabel­ le 1 gezeigt ist.

Wenn bei einem oder mehreren Zylindern der wie oben beschrie­ ben kumulativ berechnete logische Bestimmungswert SKV "1,5" oder größer ist, wird bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, so daß die Routine über die "JA"-Route fortschreitet und Schritt D4 ausgeführt wird.

Wenn die Voraussetzung nicht erfüllt ist, schreitet die Routi­ ne dahingegen über die "NEIN"-Route weiter, und der vorherge­ hende Magerbetrieb wird über den Weg 2 weitergeführt.

Ein Halten eines stöchiometrischen Betriebs oder des Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswerts KAC wird dann in Schritt D4 ausgeführt.

Folglich wird die Aktualisierung von KAC durch die Luft/Kraft­ stoffverhältnis-Änderungswert-Aktualisierungseinrichtung 239 durch die Einrichtung zum Stoppen der Aktualisierung 240 gestoppt, so daß ein stöchiometrischer Betrieb während eines Geländestraßenbetriebes durchgeführt wird.

Ist so ausgelegt, daß der logische Bestimmungswert SKV als der Geländestraßen-Bestimmungswert in wenigstens einem von ab­ nimmt.

Während des stöchiometrischen Betriebes werden die Schritte D5 und D6 nacheinander durchgeführt, so daß Bestimmungsoperatio­ nen wiederholt werden, die denen in Schritt D2 und D3 im wesentlichen ähnlich sind.

In Schritt D5 wird durch Operationen der Geländestraßenfahr- Bestimmungseinrichtung 238 und der Geländestraßenzustands- Zählwert-Bestimxnungseinrichtung 237 anhand eines Verbrennungs­ zustands-Anzeigewerts in der Geländestraßenfahr-Bestimmungs­ einrichtung 102 bestimmt, "ob es nicht mehr als einen Zylinder gibt, bei dem in 256 Zyklen der Zählwert NAC ≧ dem ersten vorherbestimmten Zählwert N11 und der Zählwert NDET ≧ dem zweiten vorherbestimmten Zählwert N2 ist".

Der Zählwert NAC ist hier die Anzahl der Zyklen pro Zylinder während 128 Zyklen, in denen ein Fahren auf einer unebenen Straße bestimmt worden ist, er ist ein Zählwert für die Fälle, in denen jeweils der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC die als Geländestraßen-Bestimmungsschwelle dienende Obergrenze ITHHI überschritten hat, und er wird wie folgt ausgedrückt:

NAC = Σ(IAC < ITHHI) (2-27)

Als Folge davon wird jeder Zustand erfaßt, in denen eine Drehzahlabweichung einem Fahren auf einer unebenen Straße entspricht.

Der Zählwert NDET ist dahingegen die Anzahl der Zyklen pro Zylinder während 128 Zyklen, in denen die Verbrennung ver­ schlechtert ist, er ist ein Zählwert für die Fälle, in denen jeweils der Verbrennungszustands-Anzeigewert IAC unter die als Verbrennungsverschlechterungs-Bestimmungsschwelle dienende Untergrenze ITHLO fällt, und er wird wie folgt ausgedrückt:

NDET = Σ(IAC < ITHLO) (2-28)

Als Ergebnis wird jeder Zustand erfaßt, in denen die Drehzahl­ abweichung einer Verbrennungsverschlechterung entspricht.

Es wird dann in der Geländestraßenzustands-Zählwert-Bestim­ mungseinrichtung 237 bestimmt, ob der Drehzahlabweichungs­ zustand einem Fahren auf einer unebenen Straße entspricht oder nicht.

Es wird bestimmt, ob es nicht mehr als einen Zylinder gibt, bei dem in 256 Zyklen der Zählwert NAC ≧ dem ersten vorherbe­ stimmten Zählwert N11 und der Zählwert NDET ≧ dem zweiten vorherbestimmten Zählwert N2 ist. Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, wird bestimmt, daß ein Geländestraßenfahren beendet ist, so daß die Routine entlang der "JA"-Route fort­ schreitet und der Magerbetrieb über 2 fortgesetzt wird.

Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, wird bestimmt, daß das Geländestraßefahren nicht beendet ist, so daß die Routine entlang der "NEIN"-Route fortschreitet und Schritt D6 durch­ geführt wird.

Die Obergrenze ITHHI, die Untergrenze ITHLO, der erste vorher­ bestimmte Zählwert N11 und der zweite vorherbestimmte Zählwert N2 wurden zuvor in der ECU 25 gespeichert.

In Schritt D6 wird die Operation durch die logische Bestim­ mungseinrichtung 236 durchgeführt, um zu bestimmen, ob es keinen Zylinder mehr gibt, der wenigstens eine vorherbestimmte Menge (z. B. 1,5) als Integrationsmenge der Drehzahlabwei­ chungs-Korrekturwirkung hat, die mittels der Berechnungsein­ richtung 235 für den logischen Bestimmungswert als logischer Bestimmungswert SKV berechnet wurde.

Genauer gesagt werden die Werte in Tabelle 1 als Korrekturwir­ kungen angenommen, obwohl die Summe der Korrekturwirkungen pro 128 Zyklen in den letzten drei Korrekturen aufeinanderfolgend als logischer Bestimmungswert SKV berechnet worden ist.

Wenn es keinen Zylinder mehr gibt, bei dem die Integrations­ menge von Drehzahlabweichungs-Korrekturwirkungen in dem glei­ chen Zylinder gleich einer vorherbestimmten Menge (z. H. 1,5) oder größer ist, wird bestimmt, daß das Fahren auf einer unebenen Straße beendet ist. Die Routine schreitet dann über die "JA"-Route weiter, und der Magerbetrieb wird über 2 fort­ gesetzt.

Wenn die Voraussetzung nicht erfüllt ist, wird bestimmt, daß das Fahren auf einer unebenen Straße nicht beendet ist. Die Routine schreitet dann über die "NEIN"-Route weiter, und es wird Schritt D4 durchgeführt, so daß der stöchiometrische Betrieb weitergeführt wird.

Wenn in Schritt D1 bestimmt worden ist, daß der Betrieb nicht in dem Magerbetriebsmodus liegt, und die Routine über die "NEIN"-Route fortgeschritten ist, werden die in Fig. 20 ge­ zeigten Schritte D7 bis D9 durchgeführt.

In diesem Fall befindet sich der der Motor in dem stöchiome­ trischen Betriebszustand, und die Bestimmung in Schritt D7 wird in diesem Betriebszustand wiederholt.

Schritt D7 dient zur Durchführung einer Operation, die der oben beschriebenen Bestimmung in Schritt D2 ähnlich ist. Durch Operationen der Geländestraßenfahr-Bestimmungseinrichtung 238 und der Geländestraßenzustands-Zählwert-Bestimmungseinrichtung 237 anhand des Verbrennungszustands-Anzeigewerts wird be­ stimmt, ob das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt oder nicht.

Wenn das Fahrzeug nicht auf einer unebenen Straße fährt, schreitet die Routine über die "NEIN"-Route weiter, und Schritt D1 wird über 2 durchgeführt, weshalb die Schritte D7 und D1 wiederholt werden, bis die Steuerung auf den Magerbe­ triebsmodus in der ECU 25 verändert wird.

Wenn in D7 bestimmt worden ist, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, schreitet die Routine dahingegen über die "JA"-Route weiter, um Schritt D8 auszuführen.

In Schritt D8 wird ein Wechsel in den Magerbetriebsmodus durch die Einrichtung 242 zur Verhinderung eines Betriebes in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses verhindert.

Dies ermöglicht es, eine Steuerart zu verwirklichen, bei der der Operationsmodus nicht in den Magerbetrieb geändert wird, nachdem während eines stöchiometrischen Betriebes ein Fahren auf einer unebenen Straße erfaßt worden ist.

Außerdem wird die Verhinderung eines Wechsels in den Magerbe­ triebabereich in Schritt D8 so lange fortgesetzt, bis die Routine über die "JA"-Route in Schritt D9 fortschreitet.

Genauer gesagt wird in Schritt D9 eine Operation durchgeführt, die der in dem oben beschriebenen Schritt D5 ähnlich ist, um wiederholt zu bestimmen, ob eine unebene Straße zu Ende ist oder nicht. Wenn die unebene Straße nicht zu Ende ist, schrei­ tet die Routine über die "NEIN"-Route weiter, und Schritt D8 wird dann ausgeführt.

Wenn daher eine unebene Straße nicht mehr durch die Operatio­ nen der Geländestraßenfahr-Bestimmungseinrichtung 238 und der Geländestraßenzustands-zählwert-Bestimmungseinrichtung 237 anhand der Verbrennungszustands-Anzeigewerte erfaßbar ist, schreitet die Routine über die "JA"-Route weiter, und die Verarbeitungen werden über 2 von Schritt D1 aus gestartet.

Auf diese Weise wird eine Steuerung durchgeführt, um das Fahren auf einer unebenen Straße zu meistern.

Durch diese Operationen bringt die vorliegende Ausführungsform die nachstehend beschriebenen Wirkungen oder Vorteile mit sich:

• 1. Es wird möglich, Unterschiede einer Verbrennungsvarianz­ grenze innerhalb der Zylinder sicher zu korrigieren, die durch Veränderungen des Luft/Kraftstoffverhältnisses aufgrund von unterschiedlichen Injektoren, unterschiedli­ chen Formen der Einlaßleitungen und/oder Verschiebungen der Ventilsteuerzeiten verursacht werden, so daß die einzelnen Zylinder alle an Verbrennungsgrenzen gesetzt werden können.
• 2. Aufgrund der Wirkung oder dem Vorteil des vorhergehenden Punktes kann die Emission vom NOx minimiert werden.
• 3. Die Erfassung und Steuerung einer Drehzahlabweichung in jedem Zylinder kann durch einen einzelnen Kurbelwinkel­ sensor durchgeführt werden, weshalb es möglich ist, eine sicherere Magerverbrennungssteuerung und einen stöchiome­ trischen Betrieb mit geringen Kosten durchzuführen.
• 4. Es ist kein zusätzlicher Sensor erforderlich, um unebene Straße zu meistern, weshalb es möglich ist, einen Ma­ gerbetrieb ohne Erhöhung der Kosten durchzuführen.
• 5. Es ist möglich, sicher festzustellen, ob eine Drehzahl­ abweichung durch ein Fahren auf einer unebenen Straße oder durch eine Verschlechterung der Verbrennung ver­ ursacht wurde, weshalb es möglich ist, eine sichere Steuerung gegen eine unebene Straße durchzuführen. Es kann sowohl eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und eine Reduzierung der NOx-Emission, die auf einen Verbrennungsmotoragerbetrieb zurückzuführen sind, als auch ein sicheres, an eine unebene Straße angepaßtes Fahren ohne Fehler erreicht werden.

(c) Anderes

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wurden Anwendun­ gen an Magermotoren anhand von einem Beispiel beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung einer unebenen Straße kann bei gewöhnlichen Motoren, die keine Magerverbren­ nung durchführen (Motoren, die hauptsächlich einen Betrieb bei einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis durchfüh­ ren), angewendet werden.

In diesem Fall kann die Bestimmung einer Fehlzündung bei einem gewöhnlichen Motor offensichtlich als Bestimmung einer unebe­ nen Straße verwendet werden, wenn eine unebene Straße auf der Basis einer Abweichung der Drehwinkelbeschleunigung der Kur­ belwelle bestimmt wird (wenn eine Verbrennungsverschlechterung bestimmt wird, d. h. eine Fehlzündung auf der Basis eines Abfalls der Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle auftritt) oder als Bestimmung einer unebenen Straße bei der Steuerung einer Komponente der Fahrzeugkarosserie verwendet werden.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Wie obenstehen beschrieben wurde, bezieht sich die Erfindung auf verschiedene Steuerungen von verschiedenen Automobilkom­ ponenten, wie z. B. des Motors, des Getriebes, der Servolen­ kung, der Aufhängung und den Bremsen. Durch Bestimmung, wel­ chen Oberflächenzustand eine Straße hat, auf der das Kraft­ fahrzeug fährt, kann ein Parameter geschaffen werden, der für einen Wechsel des Steuermodus nützlich ist. Dieser Parameter kann für verschiedene Steuerungen verwendet werden, bei denen der Straßenoberflächenzustand in Betracht gezogen wird. Nach Erfassung einer Fehlzündung oder dergleichen des Motors aus dem Zustand einer Drehzahlabweichung oder dergleichen des Motors wird das Fahren auf einer unebenen Straße durch das Problem begleitet, daß keine genaue Bestimmung der Fehlzündung möglich ist, da eine Information über die Straßenoberfläche in dem Zustand der Drehzahlabweichung enthalten ist. Da diese Erfindung dieses Probelm löst, ist diese Erfindung zur Verwen­ dung in verschiedenen hochpräzisen Steuergeräten für Kraft­ fahrzeuge geeignet, während eine Bestimmung einer Fehlzündung basierend auf dem Zustand einer Drehzahlabweichung und außer­ dem eine Bestimmung, ob das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt oder nicht, präzise wiedergespiegelt wird.

Claims (15)

1. Verfahren zur Bestimmung, ob ein Fahrzeug, das mit einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor versehen ist, eine unebene Straße befährt, bei dem
jede Drehzahlabweichung (IAC, VAC) jedes Zylinders des Verbrennungsmotors erfaßt wird und
auf der Grundlage der jeweiligen Erfassung von eine Verbrennungsverschlechterung anzeigenden Drehzahlabweichungszuständen in mehreren Zylindern bestimmt oder berechnet wird, daß das mit dem Ver­ brennungsmotor (1) versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Winkelbeschleunigung (ACC) einer von dem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor (1) angetriebenen Welle während jedes einzelnen Taktes jedes Zylin­ ders erfaßt wird,
basierend auf den Ergebnissen der Erfassung der Winkelbeschleunigung (ACC) Abweichungswerte be­ rechnet werden, die sich auf jede Drehzahlabwei­ chung (IAC, VAC) jedes Zylinders beziehen, die von einer Verbrennungsverschlechterung während des Betriebes des Verbrennungsmotors (1) mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis begleitet wird, das magerer ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraft­ stoffverhältnis,
der Verbrennungsmotor (1) basierend auf den Ergeb­ nissen der Berechnung in der Nähe eines Magerver­ brennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses be­ trieben wird, und
basierend auf einer Anzeige von Verbrennungsver­ schlechterungen durch die Abweichungswerte in meh­ reren Zylindern während des Betriebes des Verbren­ nungsmotors (1) in der Nähe des Magerverbrennungs­ grenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses bestimmt wird, daß das mit dem Verbrennungsmotor (1) versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wobei
die Abweichungswerte dann als Verbrennungsver­ schlechterungen anzeigende Drehzahlabweichungszu­ stände gewertet werden, wenn die Drehzahlabwei­ chung (IAC, VAC) während eines mehrere Zündtakte überspannenden Zeitabschnitts wenigstens so oft wie ein vorherbestimmter Zählwert einen Abweichungswert angenommen hat, der bezüglich einer ersten Verbrennungszustands-Bestimmungs­ schwelle (IACTH) auf der Seite liegt, die einer Schlechtverbrennung entspricht, und
bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn wenigstens die Bedingung er­ füllt ist, daß der durchschnittliche Wert der Abweichungswerte, die bezüglich der ersten Ver­ brennungszustands-Bestimmungsschwelle (IACTH) auf der Seite liegen, die der Schlechtverbrennung ent­ spricht, bezüglich einer zweiten Verbrennungszu­ stands-Bestimmungsschwelle auf der Seite liegt, die einer Schlechtverbrennung entspricht.

2. Verfahren zur Bestimmung einer unebenen Straße in einem Fahrzeug, das mit einem Mehrzylinder-Verbren­ nungsmotor versehen ist, bei dem
jede Drehzahlabweichung (IAC, VAC) jedes Zylinders des Verbrennungsmotors erfaßt wird und
auf der Grundlage der jeweiligen Erfassung von eine Verbrennungsverschlechterung anzeigenden Drehzahlabweichungszuständen in mehreren Zylindern bestimmt oder berechnet wird, daß das mit dem Ver­ brennungsmotor (1) versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Winkelbeschleunigung (ACC) einer von dem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor (1) angetriebenen Welle während jedes einzelnen Taktes jedes Zylin­ ders erfaßt wird, und
basierend auf den Ergebnissen der Erfassung Abwei­ chungswerte berechnet werden, die sich auf jede Drehzahlabweichung (IAC, VAC) jedes Zylinders be­ ziehen, die von einer Verbrennungsverschlechterung während des Betriebes des Verbrennungsmotors (1) mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis begleitet wird, das magerer ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis,
der Verbrennungsmotor (1) basierend auf den Ergeb­ nissen der Berechnung in der Nähe eines Magerver­ brennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses be­ trieben wird, und
basierend auf einer Anzeige von Verbrennungsver­ schlechterungen durch die Abweichungswerte in meh­ reren Zylindern während des Betriebes des Verbren­ nungsmotors (1) in der Nähe des Magerverbrennungs­ grenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses bestimmt wird, daß das mit dem Verbrennungsmotor (1) versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wobei
während des Betriebes des Verbrennungsmotors (1) in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze- Luft/Kraftstoffverhältnisses basierend auf der Anzeige von Verbrennungsverschlechterungen in mehreren Zylindern durch die Abweichungswerte bestimmt wird, ob das mit dem Verbrennungsmotor (1) versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt,
zutreffendenfalls der Verbrennungsmotor (1) dann mit einem Test-Luft/Kraftstoffverhältnis betrieben wird, das fetter ist als das Luft/Kraftstoffver­ hältnis in der Nähe der Magerverbrennungsgrenze, und
basierend auf den während des Test-Betriebes er­ faßten Drehzahlabweichungen (IAC, VAC) bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abweichungswerte während des Betriebes mit dem Test-Luft/Kraftstoffverhältnis berechnet werden und
die Drehzahlabweichungen (IAC, VAC) während des Betriebes auf der Basis der Abweichungswerte er­ faßt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn die Abweichungsdaten an mehre­ ren Zylindern während des Betriebes mit dem Test- Luft/Kraftstoffverhältnis Drehzahlabweichungen zeigen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbrennungsmotor (1) mit einem mageren Gelän­ destraßen-Luft/Kraftstoffverhältnis betrieben wird, das magerer ist als das Test-Luft/Kraft­ stoffverhältnis, wenn bestimmt worden ist, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, und
nach der Erfassung eines Konvergenzzustands von Drehzahlabweichungen (IAC, VAC) während des Be­ triebes bestimmt wird, daß das Fahren auf der unebenen Straße beendet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abweichungswerte während des Betriebes mit dem mageren Geländestraßen-Luft/Kraftstoffverhältnis berechnet werden und
der Konvergenzzustand der Drehzahlabweichungen (IAC, VAC) in dem Betrieb auf der Grundlage der Abweichungswerte erfaßt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvergenzzustand der Drehzahlabweichungen (IAC, VAC) basierend auf einer Erfassung keiner Verbrennungsverschlechterung in den mehreren Zy­ lindern mittels der Abweichungswerte erfaßt wird.

8. Verfahren zur Bestimmung, ob ein Fahrzeug, das mit einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor versehen ist, eine unebenen Straße befährt, bei dem
jede Drehzahlabweichung (IAC, VAC) jedes Zylinders des Verbrennungsmotors erfaßt wird und
auf der Grundlage der jeweiligen Erfassung von je­ weils eine Verbrennungsverschlechterung anzeigen­ den Drehzahlabweichungszuständen in mehreren Zy­ lindern bestimmt oder berechnet wird, daß das mit dem Verbrennungsmotor (1) versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, dadurch gekennzeich­ net, daß
die Winkelbeschleunigung (ACC) einer durch den Mehrzylinder-Verbrennungsmotor (1) angetriebenen Welle in jedem einzelnen Takt jedes Zylinders er­ faßt wird,
basierend auf den Ergebnisse der Erfassung Abwei­ chungswerte berechnet werden, die sich auf jede Drehzahlabweichung (IAC, VAC)jedes Zylinders be­ ziehen, die von einer Verbrennungsverschlechterung während eines Betriebes des Verbrennungsmotors (1) mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis begleitet wird, das magerer ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis,
basierend auf den Abweichungswerten jedes Zylin­ ders bestimmt wird, ob die Verbrennung darin gut ist oder nicht, und
für jeden Zylinder die Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswerte gesetzt werden, die erforderlich sind, um das Luft/Kraftstoffverhältnis des Ver­ brennungsmotors (1), der gerade in der Nähe eines Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnis­ ses betrieben wird, noch etwas magerer zu machen, wenn die Verbrennung gut ist, oder etwas anzurei­ chern, wenn die Verbrennung nicht so gut ist, wobei
der Verbrennungsmotor (1) basierend auf den Ergeb­ nissen dieser Erfassung in der Nähe des Magerver­ brennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses be­ trieben wird, und
bestimmt wird, daß das mit dem Verbrennungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn, als minimale Bedingungen, die Abwei­ chungswerte, die Verbrennungsverschlechterungen in den mehreren Zylindern anzeigen, während des Be­ triebes des Verbrennungsmotors (1) in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnis­ ses erfaßt werden, und die Luft/Kraftstoffverhält­ nis-Änderungswerte (VAC) in wenigstens einem der Zylinder während des Betriebes des Verbrennungs­ motors in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze- Luft/Kraftstoffverhältnisses fortlaufend die Ver­ änderung des Luft/Kraftstoffverhältnisses auf eine fettere Seite anregen.

9. Verfahren zur Bestimmung einer unebenen Straße in einem Fahrzeug, das mit einem Mehrzylinder-Verbren­ nungsmotor versehen ist, bei dem
jede Drehzahlabweichung (IAC, VAC) jedes Zylinders des Verbrennungsmotors erfaßt wird und
auf der Grundlage der jeweiligen Erfassung von eine Verbrennungsverschlechterung anzeigenden Drehzahlabweichungszuständen in mehreren Zylindern bestimmt wird, daß das mit dem Verbrennungsmotor (1) versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehzahlabweichungen (IAC, VAC) erfaßt werden, die auftreten, wenn der Verbrennungsmotor (1) mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis betrieben wird, das magerer ist als ein stöchiometrisches Luft/­ Kraftstoffverhältnis,
basierend auf den Ergebnissen der Erfassung Ver­ brennungsbestimmungsdaten ermittelt werden, um zu bestimmen, ob die Verbrennung gut ist oder nicht, und
Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswerte so ge­ setzt werden, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis des in der Nähe eines Magerverbrennungsgrenze- Luft/Kraftstoffverhältnisses betriebenen Verbren­ nungsmotors (1) noch etwas magerer gemacht wird, wenn die Verbrennungsbestimmungswerte eine gute Verbrennung anzeigen, bzw. etwas angereichert wird, wenn die Verbrennungsbestimmungswerte eine Verbrennungsverschlechterung anzeigen, wobei
der Motor (1) basierend auf den Luft/Kraftstoff­ verhältnis-Änderungswerten in der Nähe des Mager­ verbrennungsgrenze-Luft/Kraftstoffverhältnisses betrieben wird, und
bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn Ergebnisse einer logischen Bestimmung einer Erhöhung oder Verringerung der Verbrennungsbestimmungswerte und einer Erhöhung oder Verringerung des Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswertes an wenigstens einem Zylinder des Verbrennungsmotors (1) während des Betriebes in der Nähe des Magerverbrennungsgrenze-Luft/Kraft­ stoffverhältnisses einem Geländestraßenfahrzustand entsprechen, und andere Bedingungen für ein Gelän­ destraßenfahren bei mehreren der Zylinder erfüllt sind, die nicht anhand der logischen Bestimmung bestimmt wurden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmt wird, daß das mit dem Verbrennungsmotor versehene Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn eine Veränderung der Verbrennungsbe­ stimmungswerte auf die Seite der Schlechtverbren­ nung nach einer Veränderung der Luft/Kraftstoff­ verhältnis-Änderungswerte in Richtung der fetteren Luft/Kraftstoff-Seite und/oder eine Veränderung der Verbrennungsbestimmungswerte auf die Seite der Gutverbrennung nach einer Veränderung der Luft/­ Kraftstoffverhältnis-Änderungswerte in Richtung der mageren Luft/Kraftstoff-Seite geblieben sind.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Geländestraßen-Bestimmungswerte so gesetzt werden,
daß die Höhe der Geländestraßen-Bestimmungswerte wenigstens dann ansteigt, wenn die Verbrennungsbe­ stimmungswerte sich nach der Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes in Rich­ tung der fetteren Luft/Kraftstoff-Seite auf die Seite der Schlechtverbrennung verändert haben oder wenn die Verbrennungsbestimmungswerte sich nach der Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis- Änderungswertes in Richtung der magereren Luft/­ Kraftstoff-Seite auf die Seite der Gutverbrennung verändert haben, und
daß die Höhe der Geländestraßen-Bestimmungswerte wenigstens dann abnimmt, wenn die Verbrennungsbe­ stimmungswerte sich nach der Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswertes in Rich­ tung der fetteren Luft/Kraftstoff-Seite auf die Seite der Gutverbrennung verändert haben oder wenn die Verbrennungsbestimmungswerte sich nach der Veränderung des Luft/Kraftstoffverhältnis-Ände­ rungswertes in Richtung der magereren Luft/Kraft­ stoff-Seite auf die Seite der Schlechtverbrennung verändert haben, und
daß bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer un­ ebenen Straße fährt, wenn die Geländestraßenbe­ stimmungswerte größer geworden sind als ein vor­ herbestimmter Wert.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Winkelbeschleunigung (ACC) einer durch den Verbrennungsmotor (1) angetriebenen Welle (201) in jedem einzelnen Takt jedes Zylinders erfaßt wird und
die Verbrennungsbestimmungswerte auf der Basis der Ergebnisse der Erfassung berechnet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Winkelbeschleunigung (ACC) einer durch den Verbrennungsmotor (1) angetriebenen Welle (201) in jedem einzelnen Takt erfaßt wird,
basierend auf den Ergebnissen der Erfassung Ver­ brennungszustands-Anzeigewerte (IAC) jeder Ver­ brennung jedes Zylinders bestimmt werden, wobei die Verbrennungszustands-Anzeigewerte einer guten oder schlechten Verbrennung entsprechen,
Verbrennungsbestimmungswerte (VAC) für jeden Zy­ linder auf der Basis der Verbrennungszustands- Anzeigewerte (IAC) in einem vorher bestimmten Probezeitabschnitt berechnet werden, und
die Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswerte (KAC) aus den Verbrennungsbestimmungswerten (VAC) bezüg­ lich jeden Zylinders gesetzt werden, und
bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wenn die Ergebnisse einer logischen Bestimmung einer Erhöhung oder Verringerung der Verbrennungsbestimmungswerte (VAC) und einer Erhö­ hung oder Verringerung der Luft/Kraftstoffverhält­ nis-Änderungswerte (KAC) an wenigstens einem Zy­ linder einem Geländestraßenfahrzustand entspre­ chen, und die Verbrennungszustands-Anzeigewerte (IAC) an mehreren Zylindern einen Geländestraßen­ fahrzustand angezeigt haben.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß basierend auf der Anzeige der dem Geländestraßen­ fahrzustand entsprechenden Ergebnisse mittels der Ergebnisse der logischen Bestimmung der Erhöhung oder Verringerung der Verbrennungsbestimmungswerte (VAC) und der Erhöhung oder Verringerung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswerte (KAC) und außerdem nach einem Austritt der Verbrennungszu­ stands-Anzeigewerte (IAC) aus einem vorherbestimm­ ten Bereich, der durch eine obere Größe (ITHHI) und eine untere Größe (ITHLO) gesetzt ist, bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß basierend auf einer Anzeige der dem Geländestra­ ßenfahrzustand entsprechenden Ergebnisse mittels der Ergebnisse der logischen Bestimmung der Erhö­ hung oder Verringerung der Verbrennungsbestim­ mungswerte (VAC) und der Erhöhung oder Verringe­ rung der Luft/Kraftstoffverhältnis-Änderungswerte (KAC) und außerdem sowohl dann, wenn in dem vorher bestimmten Probezeitabschnitt wenigstens so oft wie ein vorher bestimmter erster Zählwert (N11) ein Zustand hergestellt wird, der um die Verbren­ nungszustands-Anzeigewerte (IAC) größer ist als die obere Größe (ITHHI), als auch dann, wenn in dem vorher bestimmten Probezeitabschnitt wenig­ stens so oft wie ein zweiter Zählwert (N2) ein Zustand hergestellt wird, der um die Verbrennungs­ zustands-Anzeigewerte (IAC) kleiner ist als die untere Größe (ITHLO), bestimmt wird, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt.