DE3872948T2 - Luft/kraftstoff-verhaeltnis-steuersystem fuer innenbrennkraftmaschine mit der faehigkeit einen einen hoehenabhaengigen faktor enthaltenden korrektionskoeffizienten zu lernen. - Google Patents

Luft/kraftstoff-verhaeltnis-steuersystem fuer innenbrennkraftmaschine mit der faehigkeit einen einen hoehenabhaengigen faktor enthaltenden korrektionskoeffizienten zu lernen.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystem gemäß dein Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Verfahren zum Steuern eines Mischungsverhältnisses des Luft/Kraftstoff-Gemisches für einen Motor gemäß dein Oberbegriff des Anspruchs 6.
  • Ein Luft/Kraftstoffverhältnissteuersystem der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Steuern eines Mischungsverhältnisses der eingangs genannten Art sind aus der EP-A-19 19 23 und aus der älteren, nicht vorveröffentlichten EP-A-26 50 78 bekannt. Bei Steuersystemen der eingangs genannten Art wird ein erster Korrekturkoeffizient, der als höhenabhängiger Koeffizient betrachtet werden kann, auf der Grundlage eines vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktor abgeleitet, der seinerseits von einem Lambda-Sensorausgang abgeleitet wird. Dieser erste Korrekturkoeffizient ist gemeinsam zum Korrigieren eines grundlegenden Kraftstoffzumessungsbetrages für alle Motorbetriebsbereiche anwendbar. Dieser erste Korrekturkoeffizient wird nur dann auf den neuesten Stand gebracht, wenn eine Rückkopplungsbedingung erfüllt ist. Zusätzlich zu dein ersten Rückkopplungskorrekturkoeffizienten werden eine Mehrzahl von zweiten Korrekturkoeffizienten für jeweilige Motorbetriebsbereiche abgeleitet und auf der Grundlage der tatsächlichen Werte des von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktor auf den neuesten Stand gebracht. Wie erwähnt wurde, wird der Lernprozeß für den ersten Korrekturkoeffizienten nur dann ausgeführt, wenn die Rückkopplungsbedingung erfüllt ist. Daher kann die Genauigkeit bei der Bestimmung des Kraftstoffzumessungsbetrages negativ beeinträchtigt werden, wenn der Motor ständig in einem Zustand bei hoher Drehzahl und hoher Last betrieben wird und sich die Luftdichte bei dieser Betriebsart ändert.
  • Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystem und ein Verfahren zum Steuern eines Mischungsverhältnisses eines Luft/Kraftstoff-Gemisches für einen Motor zum Durchführen der Steuerung mit einem höheren Genauigkeitsgrad zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystem gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren zum Steuern eines Mischungsverhältnisses eines Luft/Kraftstoff-Gemisches für einen Motor gemäß Anspruch 6 gelöst.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird genauer aufgrund der detaillierten Beschreibung verstanden werden, die nachfolgend gegeben wird, sowie aufgrund der beiliegenden Zeichnungen des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung, wobei dies jedoch nicht zur Beschränkung der Erfindung auf ein spezielles Ausführungsbeispiel, sondern lediglich zur Erläuterung und dem Verständnis herangezogen werden sollte.
  • Es zeigen in den Zeichnungen:
  • Fig. 1 ein Diagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispieles eines lernenden Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystemes gemäß der Erfindung;
  • Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystemes der Erfindung verwendet wird;
  • Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Routine zum Ableiten und Einstellen einer Kraftstoffeinspritzpulsbreite, die einen Kraftstoffeinspritzbetrag darstellt;
  • Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Eingangs/Ausgangs-Einheit der Steuereinheit, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des in Fig. 2 gezeigten Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystemes zu verwenden ist;
  • Fig. 5 ein Flußdiagramm einer Routine zum Unterscheiden von Motorbetriebszuständen zum Steuern der Steuerbetriebsart zwischen einer Rückkopplungssteuerbetriebsart und einer Steuerbetriebsart mit offener Regelschleife;
  • Fig. 6 ein Flußdiagramm einer Routine zum Ableiten eines Rückkopplungskorrekturkoeffizientens, der eine proportionale Komponente und eine integrale Komponente hat;
  • Fig. 7 ein Flußdiagramm einer lernenden Steuerroutine zum Steuern des Lernens von KALT und KMAP;
  • Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Lernroutine für KALT zum Erneuern einer Tabelle zum Speichern eines von der Luftdichte abhängigen einheitlichen Korrekturkoeffizientens;
  • Fig. 9 ein Flußdiagramm einer KMAP-Lernroutine zum Erneuern von auf den Motorbetriebsbereichen basierenden Korrekturkoeffizienten;
  • Fig. 10 eine zeitliche Darstellung des Betriebes des bevorzugten Ausführungsbeispieles des Luft/Kraftstoff- Verhältnissteuersystemes gemäß der Erfindung;
  • Fig. 11 ein Flußdiagramm einer automatischen Veränderungsroutine für KALT zum automatischen Verändern von KALT;
  • Fig. 12 eine Darstellung des Rückkopplungs-Steuerbereiches, der unter Bezugnahme auf die Motordrehzahl N und die Motorlast Tp festgelegt ist;
  • Fig. 13 eine Darstellung eines Bereiches zum Durchführen des Lernens von KALT, welcher von der Drosselwinkelposition θth, von der Ansaugluftflußrate Q und der Motordrehzahl N festgelegt ist; und
  • Fig. 14 und 15 Flußdiagramme der Abläufe der KMAP-Lernroutine als Veränderung der in Fig. 8 gezeigten Routine.
    • BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystemes gemäß der Erfindung beschrieben, welches bei einem Kraftstoffeinspritzmotor mit innerer Verbrennung eingesetzt wird, der allgemein mit dem Bezugszeichen "1" bezeichnet ist. Der Motor 1 hat ein Luftansaugsystem mit einem Luftfilter 2, einem Drosselkörper 3 und einem Ansaugkrümmer 4. Ein Drosselventil 5 liegt innerhalb des Drosselkörpers 3 zum Ein stellen der Ansaugrate des Luft/Kraftstoff-Gemisches.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt ein Kraftstoffeinspritzventil 6 innerhalb des Drosselkörpers 3 und oberhalb des Drosselventiles 5. Daher wird das Luft/Kraftstoff- Gemisch an einem Ort in dem Ansaugsystem strömungsmäßig vor dem Drosselventil gebildet. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch fließt durch den Drosselkörper 3 und wird in eine Brennkammer des Motors über einen Ansaugkrümmer 4 und über ein Einlaßtor eingeführt, welches mittels eines Einlaßventiles geöffnet und geschlossen wird.
  • Das zu der Motorbrennkammer zugeführte Luft/Kraftstoff-Gemisch wird mittels eines Zündfunkens, der von einer Zündkerze 7 erzeugt wird, verbrannt, welche ihre Zündleistung von einer Zündspuleneinheit 8 über einen Verteiler 9 erhält.
  • Der Motor 1 hat ein Auslaßsystem mit einem Auslaßkrümmer 10, einem Auslaßkanal 11 und einer katalytischen Wandlereinheit 12 sowie einem Dämpfer 13.
  • Um die Winkelposition des Drosselventiles 5 zu überwachen, ist ein Drosselwinkelsensor 15 dem Drosselventil 5 zugeordnet, um ein den Drosselwinkel darstellendes Signal θth mit einem Wert zu erzeugen, der den überwachten Drosselwinkel darstellt. In der Praxis umfaßt der Drosselwinkelsensor 15 ein Potentiometer zum Erzeugen eines analogen Signales, das den Drosselwinkel darstellt, mit einer Spannung, die in Abhängigkeit von der Drosselventilwinkelposition veränderlich ist. Ebenfalls ist ein Motorleerlaufzustandsdetektorschalter 1-6 dem Drosselventil 5 zugeordnet, um den vollständig geschlossenen oder näherungsweise vollständig geschlossenen Zustand des Drosselventiles zu erfassen. Der Motorleerlaufzustandsdetektorschalter 16 erzeugt ausgangsseitig ein den Motorleerlaufzustand anzeigendes Signal IDL, welches bei einem niedrigen Pegel gehalten wird, während sich das Drosselventil 5 in seiner nicht vollständig geschlossenen oder in seiner nicht ungefähr vollständig geschlossenen Position befindet, und welches bei einem hohen Pegel gehalten wird, wenn das Drosselventil sich in seiner vollständig geschlossenen oder näherungsweise vollständig geschlossenen Lage befindet.
  • Ein Kurbelwinkelsensor 17 ist mit dem Verteiler 5 gekoppelt, um die Winkelposition der Kurbelwelle zu überwachen. Zu diesem Zweck hat der Kurbelwinkelsensor 17 eine Drehscheibe, die derart konstruiert ist, daß sie sich gleichzeitig mit der Drehung eines Rotors des Verteilers dreht. Der Kurbelwinkelsensor 17 erzeugt ein Kurbelbezugssignal θref zu jeder vorbestimmten Winkelposition, und ein Kurbellagesignal θpos jedesmal dann, wenn sich die Kurbelwelle um einen vorbestimmten Winkelbetrag gedreht hat. In der Praxis wird das Kurbelbezugssignal jedesmal dann erzeugt, wenn sich die Kurbelwelle in eine Winkellage gedreht hat, die 70º oder 66º vor dem oberen Totpunkt (BTDC) im Kompressionstakt eines Motorzylinders entspricht. Daher wird im Falle eines Sechszylindermotors das Kurbelbezugssignal θref alle 120º der Kurbelwellenverdrehung erzeugt. Andererseits wird die Kurbelposition θpos bei jeder vorgegebenen Winkelverschiebung von beispielsweise 1º oder 2º der Kurbelwelle erzeugt.
  • Ein Motorkühlmitteltemperatursensor 18 liegt in der Motorkühlkammer zur Überwachung der Temperatur eines Motorkühlmittels, welches in die Motorkühlkammer eingefüllt ist. Der Motorkühlmitteltemperatursensor 18 ist konstruiert, um die Temperatur des Motorkühlmittels zu überwachen, und um ein die Motorkühlmitteltemperatur anzeigendes Signal Tw zu erzeugen. In der Praxis erzeugt der Motorkühlmitteltemperatursensor 18 ein Signal in analoger Form mit einer Spannung, die sich in Abhängigkeit von dem Motorkühlmitteltemperaturzustand ändert. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 überwacht eine Fahrzeuggeschwindigkeit zum Erzeugen eines die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigendes Signales Vs. Ferner umfaßt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystem einen Sauerstoffühler 20, der in dem Abgaskrümmer 10 angeordnet ist. Der Sauerstoffsensor 20 überwacht die in dem Abgas enthaltene Sauerstoffkonzentration, um ein die Sauerstoffkonzentration anzeigendes Signal Vox zu erzeugen, das die überwachte Sauerstoffkonzentration anzeigt. Das die Sauerstoffkonzentration anzeigende Signal Vox ist ein Spannungssignal mit einer von der Sauerstoffkonzentration abhängigen Spannung. In der Praxis verändert sich die Spannung des die Sauerstoff anzeigenden Signales derart, daß sie eine Nullspannung durchläuft, wenn sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis bezüglich eines stöchiometrischen Wertes zwischen fett und mager ändert.
  • Zusätzlich hat das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Luft/ Kraftstoff-Verhältnissteuersystemes gemäß der Erfindung eine Steuereinheit 100, die einen Mikroprozessor umfaßt. Die Steuereinheit 100 ist an eine Fahrzeugbatterie 21 angeschlossen, um Leistung von dieser zu erhalten. Ein Zündschalter 22 liegt zwischen der Steuereinheit 100 und der Fahrzeugbatterie 21 zum Erzeugen und Abschalten der Leistungsversorgung.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Steuereinheit 100 eine CPU 102, ein RAM 104, ein ROM 106 und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 108. Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 108 hat einen Analog-Digital-Wandler 110 zum Umwandeln analoger Eingangssignale, wie beispielsweise eines den Drosselwinkel anzeigenden Signales θth, eines die Motorkühlmitteltemperatur anzeigenden Signales Tw, und dergleichen, in digitale Signale.
  • Die Steuereinheit 100 empfängt das den Drosselwinkel anzeigende Signal θth, das die Motorleerlaufposition anzeigende Signal IDL, das Kurbelbezugssignal θref, das Kurbellagesignal θpos, das die Motorkühlmitteltemperatur anzeigende Signal Tw, das die Motorgeschwindigkeit anzeigende Signal Vs und das die Sauerstoffkonzentration anzeigende Signal Vox. Die Steuereinheit 100 leitet Motordrehzahldaten N auf der Grundlage der Periode des Kurbelbezugssignales θpos ab. Insbesondere ist die Periodendauer oder Zeitdauer des Kurbelbezugssignales θref umgekehrt proportional zu der Motordrehzahl, so daß die Motordrehzahl N von dem Kehrwert der Periodendauer des Kurbelbezugsignales θref abgeleitet werden kann. Gleichfalls erzeugt die Steuereinheit 100 eine die Ansaugluftflußmenge anzeige Date Q auf der Grundlage des den Drosselwinkel anzeigenden Signalwertes θth. Obwohl bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die die Ansaugluftflußrate anzeigende Date Q auf der Grundlage des Signales, welches den Drosselwinkel darstellt, erzeugt wird, ist es selbstverständlich gleichfalls möglich, die die Luftflußrate anzeigende Date Q direkt mittels eines an sich bekannten Luftflußmeßgerätes zu erhalten. In Abweichung hiervon kann die die Luftflußrate anzeigende Date von einem Ansaugvakuumdruck abgeleitet werden, der durch einen Vakuumsensor überwacht wird, der innerhalb des Ansaugsystemes angeordnet ist.
  • Allgemein erzeugt die Steuereinheit 100 eine grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge oder eine grundlegende Kraftstoffeinspritzpulsbreite Tp auf der Grundlage von Motordrehzahldaten N und von die Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q, welche dazu dienen, die Motorlast darzustellen. Die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp wird durch Korrekturfaktoren korrigiert, die aufgrund der Motorkühlmitteltemperatur Tw, des das fette oder magere Mischungsverhältnis bezeichnende, die Sauerstoffkonzentration anzeigenden Signales Vox des Sauerstoffsensors 20, einer Batteriespannung und dergleichen und eines Anreicherungsfaktors, wie beispielsweise eines Motorstartanreicherungsfaktors und eines Beschleunigungsanreicherungsfaktors, abgeleitet werden. Die mit diesen Korrekturfaktoren und Anreicherungsfaktors, wie sie erwähnt wurden, veränderte Kraftstoffeinspritzmenge wird ferner durch einen von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktor korrigiert, der auf der Grundlage des die Sauerstoffkonzentration anzeigenden Signales Vox abgeleitet wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Richtung auf einen stöchiometrischen Wert hin zu korrigieren.
  • Der praktische Betrieb, der mit der Steuereinheit 100 des bevorzugten Ausführungsbeispiele5 des Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystemes gemäß der Erfindung durchzuführen ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 9 erläutert. Bei der nachfolgenden Diskussion werden diejenigen Komponenten der Steuereinheit 100, die nicht in der obigen Offenbarung diskutiert wurden, bezüglich ihrer Funktionen diskutiert.
  • Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm einer Einstellroutine für den Kraftstoffeinspritzpuls zum Einstellen einer Kraftstoffeinspritzpulsbreite Ti der Eingabe/Ausgabe-Einheit 108 der Steuereinheit 100. Die Einstellroutine für die Kraftstoffeinspritzpulsbreite Ti kann zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt getriggert werden, um die Kraftstoffeinspritzpulsbreitendate Ti in der Eingabe/Ausgabe-Einheit 108 auf den neuesten Stand zu bringen.
  • Bei dem Schritt 1002 werden der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert 6th und die Motordrehzahldate N ausgelesen. Wenn der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth und die Motordrehzahldate N bei dem Schritt 1002 ausgelesen sind, wird in Abhängigkeit von der Ansaugluftflußrate eine Suche in einer Tabelle durchgeführt, die in einem Speicherblock 130 des ROM 104 gespeichert ist, um eine die Ansaugluftflußrate anzeigende Date Q bei einem Schritt 1004 zu erzeugen, wobei diese Tabelle nachfolgend als "Q-Tabelle" bezeichnet wird.
  • In der Praxis enthält die Q-Tabelle verschiedene, die Ansaugluftflußrate anzeigende Daten Q, von denen auf eine jede bezüglich des den Drosselwinkel anzeigenden Signalwertes θth und bezüglich der Motordrehzahldate N zugegriffen werden kann. Jede die Ansaugluftflußrate darstellende Date Q wird experimentell ermittelt. Die Beziehung zwischen der den Drosselwinkel anzeigenden Date θth, der Motordrehzahldate N und der Ansaugluftflußrate Q ist in dem Block dargestellt, welcher den Schritt 1004 darstellt.
  • Auf der Grundlage der bei dem Schritt 1002 ausgelesenen Motordrehzahldate N und der die Ansaugluftflußrate anzeigenden Date Q, die bei dem Schritt 1004 erzeugt wird, wird die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp bei einem Schritt 1006 ermittelt. In der Praxis kann die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp durch folgende Gleichung ermittelt werden:
  • Tp = K x Q/N
  • wobei K eine Konstante ist.
  • Bei einem Schritt 1008 werden Korrekturkoeffizienten COEF eingestellt. In der Praxis besteht der einzustellende Korrekturkoeffizient COEF aus einer von der Motorkühlmitteltemperatur abhängigen Komponente, die nachfolgend als "Tw-Korrekturkoeffizient" bezeichnet wird, einer Motorstart-Beschleunigungs-Anreicherungskomponente, die nachfolgend als "Startanreicherungs-Korrekturkoeffizient" bezeichnet wird, einer Beschleunigungsanreicherungskomponente, die nachfolgend als "Beschleunigungsanreicherungs-Korrekturkoeffizient" bezeichnet wird, usw. Der Tw-Korrekturkoeffizient kann auf der Grundlage des die Motorkühlmitteltemperatur anzeigenden Signales Tw abgeleitet werden. Der Startanreicherungs-Korrekturkoeffizient kann in Reaktion auf eine Zündschalterbetätigung in einer Anlaßposition abgeleitet werden. Ferner kann der Beschleunigungsanreicherungs- Korrekturkoeffizient von einer Beschleunigungsnachfrage abgeleitet werden, die aufgrund der Veränderung der den Drosselwinkel anzeigenden Signalwerte erfaßbar ist. Die Art der Ableitung dieser Korrekturkoeffizienten ist an sich im Stand der Technik bekannt und muß nicht detailliert erläutert werden. Beispielsweise ist die Art der Ableitung des Beschleunigungsanreicherungs-Koeffizientens in der US-Patentanmeldung SN 115,371 vom 2. November 1987 geoffenbart, welche ebenfalls auf die Inhaberin der vorliegenden Erfindung übertragen ist. Die Offenbarung dieser ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung wird zum Zwecke der Offenbarung durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
  • Bei einem Schritt 1010 wird ein Korrekturkoeffizient KALT ausgelesen. Der Korrekturkoeffizient KALT ist bei einer gegebenen Adresse des Speicherblockes 131 in dem RAM 106 gespeichert und wird ständig durch einen Lernprozeß auf den neuesten Stand gebracht. Dieser Korrekturkoeffizient ist auf die Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung anwendbar, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Luft/Kraftstoff-Gemisches auf einem stöchiometrischen Wert bei jedem Motorbetriebsbereich zu halten. Daher wird nachfolgend der Korrekturkoeffizient KALT als "von der Luftdichte abhängiger gleichförmiger Korrekturkoeffizient" bezeichnet. Ferner wird nachfolgend die Adresse des Speicherblockes 131, der den von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizienten KALT speichert, als "KALT-Adresse" bezeichnet. Bei einer anfänglichen Stufe vor dem Lernen wird der von der Luftdichte abhängige gleichförmige Korrekturkoeffizient KALT auf einen Wert "0" gesetzt. Nach dem Prozeß bei dem Schritt 1010 wird ein Korrekturkoeffizient KMAP durch Tabellenauslesen aufgrund der die Motordrehzahl anzeigenden Date N und der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp bei einem Schritt 1012 ermittelt. Bei dem Prozeß des Tabellenauslesens werden die die Motordrehzahl anzeigende Date N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp als Parameter verwendet, die den Motorbetriebsbereich identifizieren.
  • Eine Tabelle, die eine Mehrzahl von gegenseitig unterschiedlichen Korrekturkoeffizienten KMAP umfaßt, ist in einem Speicherblock 132 eines RAM 106 gespeichert. Diese Tabelle wird nachfolgend als "KMAP-Tabelle" bezeichnet. Der die KMAP-Tabelle speichernde Speicherblock 132 besteht aus einer Mehrzahl von Speicheradressen, die jeweils einzelne Korrekturkoeffizienten KMAP speichern. Jeder Speicherblock, der einen individuellen Korrekturkoeffizienten KMAP speichert, wird durch eine bekannte Adresse identifiziert, auf die nachfolgend als "KMAP-Adresse" Bezug genommen wird. Die KMAP-Adresse, auf die Zugriff zu nehmen ist, wird aufgrund der die Motordrehzahl anzeigenden Date N und der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp identifiziert. Der Korrekturkoeffizient KMAP, der unter jeder KMAP-Adresse gespeichert ist, wird bezüglich des Motorbetriebsbereiches ermittelt, der durch die die Motordrehzahl anzeigende Date N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp definiert ist, und wird durch den Lernprozeß ständig auf den neuesten Stand gebracht. Daher kann dieser Korrekturkoeffizient KMAP nachfolgend als "auf der Grundlage des Betriebsbereiches gelernter Korrekturkoeffizient" bezeichnet werden. Man kann sich vorstellen, daß die KMAP-Tabelle durch Einstellen der Motordrehzahldaten N in der x-Achse und der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp in der y-Achse gebildet wird. Die x-Achsen-Komponente ist eine gegebene Anzahl nN von Motordrehzahlbereichen unterteilt. Ähnlich ist die y-Achsen- Komponente in eine gegebene Anzahl nTp von grundlegenden Kraftstoffeinspritzmengenbereichen unterteilt. Daher hat die KMAP-Tabelle (nN x nTp)-Adressen. In der Praxis sind die x-Achsen-Komponente und die y-Achsen-Komponente in jeweils acht Bereiche unterteilt. Daher sind 64 (8 x 8) Adressen gebildet, um die auf der Grundlage des Betriebsbereiches gelernten Korrekturkoeffizienten zu speichern.
  • Es sei angemerkt, daß jede KMAP-Adresse in der KMAP-Tabelle anfänglich einen Wert "0" speichert, bevor der Lernprozeß begonnen wird.
  • Bei einem Schritt 1014 wird ein Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA ausgelesen. Dieser Prozeß des Ableitens des Rückkopplungskorrekturkoeffizientens KLAMBDA wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. Bei einem Schritt 1016 wird ein von der Batteriespannung abhängiger Korrekturwert Ts in Bezug auf die Spannung der Fahrzeugbatterie 21 eingestellt.
  • Auf der Grundlage der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp, die bei dem Schritt 1006 abgeleitet wird, wird der bei dem Schritt 1008 abgeleitete Korrekturkoeffizient COEF, der bei dem Schritt 1010 gelesene, von der Luftdichte abhängige gleichmäßige Korrekturkoeffizient KALT, der bei dem Schritt 1012 abgeleitete, auf dem Betriebsbereich basierende gelernte Korrekturkoeffizient KMAP, der bei dem Schritt 1014 gelesene Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA und der von der Batteriespannung abhängige Korrekturkoeffizient Ts, der bei dem Schritt 1016 eingestellt ist, verwendet, um eine Kraftstoffeinspritzmenge Ti bei einem Schritt 1018 gemäß folgender Gleichung zu berechnen:
  • Ti = Tp x COEF x (KLAMBDA + KALT + KMAP) + Ts
  • Kraftstoffeinspritzpulsbreitendaten entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge Ti, die bei dem Schritt 1018 ermittelt wird, und welche nachfolgend als "Ti-Daten" bezeichnet werden, werden in der Eingabe/Ausgabe-Einheit 108 eingestellt.
  • Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Bauweise eines Teiles der Eingabe/Ausgabe-Einheit 108, die zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes und der Kraftstoffeinspritzmenge gemäß den eingestellten Ti-Daten verwendet wird.
  • Fig. 4 zeigt die detaillierte Bauweise des relevanten Bereiches der Eingabe/Ausgabe-Einheit 108. Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 108 hat einen Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktsteuerabschnitt 124. Der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktsteuerabschnitt 124 hat ein Winkelregister 121, in das ein Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt gespeichert wird, welches durch die CPU bei der Verarbeitung der Kraftstoffeinspritzsteuerdaten, wie beispielsweise der Luftflußrate, der Drosselwinkelposition, der Motordrehzahl und dergleichen, berechnet wird. Der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktsteuerabschnitt 124 hat gleichfalls einen Kurbelpositionssignalzähler 122. Der Kurbelpositionssignalzähler 122 ist konstruiert, um Kurbelpositionssignale θpos aufwärts zu zählen und wird in Reaktion auf das Kurbelbezugssignal θref rückgesetzt. Es ist gleichfalls ein Kornparator 123 in dein Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktsteuerabschnitt 124 vorgesehen. Der Komparator 123 vergleicht den den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt anzeigenden Wert, der in dem Winkelregister 121 gespeichert ist, und den Kurbelpositionssignalzählerwert in dem Zähler 122. Der Komparator 123 erzeugt ein Komparatorausgangssignal mit hohem Pegel, wenn der Kurbelpositionssignal-Zählerwert dem den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt anzeigenden Wert gleichkommt. Das Komparatorausgangssignal mit hohem Pegel des Komparators 123 wird dem Kraftstoffeinspritzpulsausgangsabschnitt 127 zugeführt. Der Kraftstoffeinspritzpulsausgangsabschnitt 130 hat einen Kraftstoffeinspritzpulsgenerator 127a. Der Kraftstoffeinspritzpulsgenerator 127a umfaßt ein Kraftstoffeinspritzregister 125, einen Taktzähler 126, einen Komparator 128 und einen Leistungstransistor 129. Eine Kraftstoffeinspritzpulsbreitendate, die durch die Datenverarbeitungseinheit während der Ausführung des Kraftstoffeinspritzsteuerprogrammes ermittelt wird, welches nachfolgend zu erläutern ist, wird in dem Kraftstoffeinspritzregister 125 eingestellt. Der Ausgang des Komparators 123 ist mit dem Taktzähler 126 verbunden. Der Taktzähler 126 spricht auf die vordere Flanke des Ausgangssignales des Komparators mit hohem Pegel, der rückzusetzen ist, an. Andererseits ist der Taktzähler 126 mit einem Taktgenerator 112 in der Steuereinheit 100 verbunden, um von diesem einen Einrastpuls zu empfangen. Der Taktzähler 126 zählt Taktpulse aufwärts, die durch das Gattersignal mit hohem Pegel getriggert werden. Gleichzeitig wird der Komparator 126 in Reaktion auf das Rücksetzen des Taktzählers 126 getriggert, um ausgangsseitig ein Komparatorsignal mit hohem Pegel zu der Basiselektrode des Leistungstransistors 129 zuzuführen. Der Leistungstransistor 129 wird daher eingeschaltet, um das Kraftstoffeinspritzventil 6 zu öffnen, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung durchzuführen.
  • Wenn der Zählerwert des Taktzählers 126 den in dem Kraftstoffeinspritzregister 125 eingestellten Kraftstoffeinspritzpulsbreitenwert erreicht, schaltet sich das Komparatorsignal des Komparators 126 auf den niedrigen Pegel um, um den Leistungstransistor 129 auszuschalten. Durch das Ausschalten des Leistungstransistors 129 schließt sich das Kraftstoffeinspritzventil 4 zur Beendigung der Kraftstoffeinspritzung.
  • Das Winkelregister 121 in dem Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktsteuerabschnitt 124 bringt die Kraftstoffeinspritzsteuerzeitdaten bei jedem Auftreten des Kurbelbezugssignales θref auf den neuesten Stand.
  • Mit dieser Anordnung startet die Kraftstoffeinspritzung bei dem Zeitpunkt, der in dem Winkelregister 121 eingestellt ist, und wird für eine Zeitdauer aufrecht erhalten, wie sie in dem Kraftstoffeinspritzregister 125 festgelegt ist. Hierdurch kann die Kraftstoffeinspritzmenge durch Einstellen der Kraftstoffeinspritzpulsbreite gesteuert werden.
  • Fig. 5 zeigt eine Routine für die Steuerbetriebsart zum Umschalten der Betriebsart zwischen einer Rückkopplungssteuerbetriebsart und einer Steuerbetriebsart mit offener Regelschleife auf der Grundlage des Motorbetriebszustandes. Grundsätzlich findet die Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses statt, während der Motor bei niedriger Last und niedriger Drehzahl betrieben wird, während die Steuerung mit offener Regelschleife ansonsten stattfindet. Um wahlweise die Rückkopplungssteuerung oder die Steuerung mit offener Regelschleife auszuführen, wird die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp als Parameter zur Erfassung des Motorbetriebszustandes verwendet. Zum Unterscheiden der Motorbetriebszustände wird eine Tabelle mit den Rückkopplungszustand anzeigenden Kriterien TPref in einem Speicherblock 133 des ROM 104 eingestellt. Auf die Tabelle wird mit der Motordrehzahl N bei einem Schritt 1102 Zugriff genommen. Die den Rückkopplungszustand anzeigenden Kriterien, die in der Tabelle eingestellt sind, werden experimentell erhalten und legen den Motorbetriebsbereich fest, um die Rückkopplungssteuerung durchzuführen, wobei dieser Motorbetriebsbereich beispielshaft in dem schraffierten Bereich der Tabelle gezeigt ist, die innerhalb des Prozeßblockes 1102 von Fig. 5 dargestellt ist.
  • Bei einem Schritt 1104 wird die bei dem Prozeß des Schrittes 1006 abgeleitete grundlegende Kraftstof feinspritzmenge Tp mit dem den Rückkopplungszustand anzeigenden Kriterium TPref bei einem Schritt 1104 verglichen. Wenn die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp kleiner ist als das den Rückkopplungszustand anzeigende Kriterium TPref oder falls sie diesem gleicht, was bei einem Schritt 1104 überprüft wird, wird ein Verzögerungszeitgeber 134 in der Steuereinheit 100, der mit dem Taktgenerator 135 verbunden ist, rückgesetzt, um einen Verzögerungszeitgeberwert tDELAY bei einem Schritt 1106 rückzusetzen. Wenn andererseits die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp größer ist als das den Rückkopplungszustand anzeigende Kriterium TPref, welches bei dem Schritt 1104 überprüft wird, wird der Verzögerungszeitgeberwert tDELAY ausgelesen und mit einem Zeitgeberbezugswert tref bei einem Schritt 1108 verglichen. Wenn der Verzögerungszeitgeberwert tDELAY kleiner ist als der Zeitgeberbezugswert tref oder diesem gleicht, werden die Motordrehzahldaten N ausgelesen und mit Motordrehzahlbezugsdaten Nref bei einem Schritt 1110 verglichen. Die Motordrehzahlbezugsdaten Nref stellen das Motordrehzahlkriterium zwischen einem hohen Drehzahlbereich und einem niedrigen Drehzahlbereich des Motors dar. In der Praxis ist der Motordrehzahlbezugswert Nref auf einen Wert eingestellt, der dem Motordrehzahlkriterium für hohe oder niedrige Drehzahl entspricht, wie beispielsweise 3800 Umdrehungen pro Minute. Wenn die die Motordrehzahl anzeigende Date N kleiner ist als die Motordrehzahlbezugsdate Nref oder nach dem Schritt 1106 wird eine den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK, die in einem Flaggenregister 136 der Steuereinheit 100 gesetzt werden kann, bei einem Schritt 1112 gesetzt. Wenn der Verzögerungszeitgeberwert tDELAY größer ist als der Zeitgeberbezugswert tref wird die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK bei einem Schritt 1114 rückgesetzt. Entweder nach dem Schritt 1112 oder nach dem Schritt 1114 geht der Prozeß zu dem Ende und kehrt in einen Hintergrundjob zurück, der die Ausführung verschiedener Routinen steuert.
  • Dadurch, daß der Verzögerungszeitgeber die Betriebsart der Steuerung zwischen der Rückkopplungsbetriebsart und der Betriebsart mit offener Regelschleife umschaltet, kann ein Springen der Wahl der Steuerbetriebsart erfolgreich verhindert werden. Ferner ermöglicht der Verzögerungszeitgeber für die Verzögerung des Umschaltzeitpunktes der Steuerbetriebsart von der Rückkopplungsbetriebsart in die Betriebsart mit offener Regelschleife, daß die Rückkopplungsbetriebsart für eine Zeitdauer aufrecht erhalten werden kann, die der Zeitdauer entspricht, die durch den Zeitgeberbezugswert festgelegt ist. Dies erweitert die Zeitdauer der Durchführung der Rückkopplungssteuerung und der Durchführung des Lernvorganges.
  • Beispielsweise kann während eines Befahrens von Hügeln oder Bergen die Rückkopplungssteuerung für eine vorgegebene Zeitdauer aufrecht erhalten werden, die der eingestellten Verzögerungszeit entspricht, um das Lernen des Korrekturkoeffizientens zur Anpassung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses an die Luftdichte auch dann fortzusetzen, wenn sich der Motorbetriebszustand in einem Übergangszustand befindet.
  • Fig. 6 zeigt eine Routine zur Ableitung des Rückkopplungskorrekturkoeffizientens KLAMBDA. Der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA setzt sich zusammen aus einer Proportionalen (P)-Komponente und einer Integralen (I)-Komponente. Die gezeigte Routine wird zu vorgegebenen Zeitpunkten, beispielsweise alle 10 Millisekunden, getriggert, um regelmäßig den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KLAMBDA auf den neuesten Stand zu bringen. Der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA wird in einem Speicherblock 137 gespeichert und wird zyklisch während einer Zeitdauer auf den neuesten Stand gebracht, während der die Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird.
  • Bei einem Schritt 1202 wird die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK überprüft. Wenn die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK nicht gesetzt ist, was bei dem Schritt 1202 überprüft wird, so zeigt dies, daß die momentane Steuerbetriebsart die Betriebsart mit offener Regelschleife ist. Daher geht der Prozeß direkt zum Ende. Da bei dieser Gelegenheit der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA nicht auf den neuesten Stand gebracht wird, wird der Inhalt des Speicherblockes 137, der den Rückkopplungskorrekturkoeffizienten speichert, unverändert belassen. Wenn sich bei der Überprüfung des Schrittes 1202 ergibt, daß die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK gesetzt ist, wird das die Sauerstoffkonzentration anzeigende Signal Vox von dem Sauerstoffsensor 20 bei einem Schritt 1204 ausgelesen. Der die Sauerstoffkonzentration anzeigende Signalwert Vox wird dann mit einem vorbestimmten Fett/Mager-Kriterium Vref verglichen, welches einem stöchiometrischem Wert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entspricht, wobei dies bei einem Schritt 1206 geschieht. In der Praxis wird bei diesem Prozeß beurteilt, ob das Luft/Kraftstoff-Mischungsverhältnis magere ist, wenn der die Sauerstoffkonzentration anzeigende Signalwert Vox kleiner ist als das Fett/Mager-Kriterium Vref, wobei in diesem Fall eine ein mageres Mischungsverhältnis anzeigende Flagge FLLEAN, die in einem Register 138 für die das magere Mischungsverhältnis anzeigende Flagge in der Steuereinheit 100 gesetzt ist, bei einem Schritt 1208 überprüft wird.
  • Wenn andererseits sich bei der Überprüfung des Schrittes 1208 ergibt, daß die das magere Mischungsverhältnis anzeigende Flagge FLLEAN gesetzt ist, wird ein Zählerwert C eines einen fehlerhaften Sensor erfassenden Zeitgebers 148 in der Steuereinheit 100 um Eins (1) bei einem Schritt 1210 erhöht. Der Zählerwert C wird nachfolgend als "Fehlerzeitgeberwert" bezeichnet. Der Fehlerzeitgeberwert C wird mit dem voreingestellten Fehlerzeitgeberkriterium CO verglichen, welcher eine maximale hinnehmbare Zeitdauer darstellt, um das die magere Mischung bezeichnende O&sub2;-Sensorsignal aufrecht zu erhalten, während der Sauerstoffsensor 20 bei einem Schritt 1212 in einem normalen Zustand arbeitet. Wenn der Fehlerzeitgeberwert C kleiner ist als das Fehlerzeitgeberkriterium CO, wird die die Fett/Mager-Umkehrung anzeigende Flagge FLINV bei einem Schritt 1214 rückgesetzt. Danach wird der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA durch Addieren einer gegebenen Integralkonstante (I-Konstante) bei einem Schritt 1216 auf den neuesten Stand gebracht. Wenn andererseits der Fehlerzeitgeberwert C, der bei dem Schritt 1212 überprüft wird, größer ist als das Fehlerzeitgeberkriterium CO oder diesem gleicht, wird eine einen fehlerhaften Sensor anzeigende Flagge FLABNORMAL in ein Flaggenregister 156 bei einem Schritt 1218 gesetzt. Nach dem Setzen der den fehlerhaften Sensor anzeigenden Flagge FLABNORMAL geht der Prozeß zu dem Endschritt.
  • Wenn andererseits die die magere Mischung anzeigende Flagge FLLEAN nicht gesetzt ist, was bei dem Schritt 1208 überprüft wird, bezeichnet diese Tatsache, daß das Luft/Kraftstoff- Mischungsverhältnis von fett nach mager eingestellt worden ist, und es wird eine die Fett/Mager-Umkehrung anzeigende Flagge FLINV in ein Flaggenregister 139 in der Steuereinheit 100 bei einem Schritt 1220 gesetzt. Daraufhin wird ein das fette Mischungsverhältnis anzeigende Flagge FLRICH, die in einem Flaggenregister 189 gesetzt ist, rückgesetzt, und eine das magere Mischungsverhältnis anzeigende Flagge FLLEAN bei einem Schritt 1222 gesetzt. Daraufhin wird der Fehlerzeitgeberwert C in dem Erfassungszeitgeber 148 für den fehlerhaften Sensor rückgesetzt und die den fehlerhaften Sensor anzeigende Flagge FLABNORMAL bei einem Schritt 1224 rückgesetzt. Dann wird der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA durch Addieren einer Proportionalkonstanten (P-Konstanten) bei einem Schritt 1226 verändert.
  • Wenn andererseits der die Sauerstoffkonzentration anzeigende Signalwert Vox größer ist als das Fett/Mager-Kriterium Vref, was bei dem Schritt 1206 überprüft wird, wird eine das fette Mischungsverhältnis anzeigende Flagge FLRICH, die in dem Flaggenregister 141 für die das fette Mischungsverhältnis anzeigende Flagge in der Steuereinheit 100 bei einem Schritt 1228 überprüft.
  • Wenn die das fette Gemisch anzeigende Flagge FLRICH gesetzt ist, was bei dem Schritt 1228 überprüft wird, wird der Zählerwert C des den defekten Sensor erfassenden Zeitgebers 148 in der Steuereinheit 100 um eins (1) bei einem Schritt 1230 erhöht. Dann wird der Zeitgeberwert C für den fehlerhaften Sensor mit dem voreingestellten Fehlerzeitgeberkriterium C0 bei einein Schritt 1232 verglichen. Wenn der Fehlerzeitgeberwert C kleiner ist als das Fehlerzeitgeberkriterium C0, wird die die Mager/Fett-Umkehrung anzeigende Flagge FLINV bei einem Schritt 1234 rückgesetzt. Danach wird der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA durch Subtrahieren der I-Konstante bei einem Schritt 1236 auf den neuesten Stand gebracht.
  • Wenn andererseits der Fehlerzeitgeberwert C, der bei dem Schritt 1232 überprüft wird, größer ist als das Fehlerzeitgeberkriterium C0 oder diesem gleicht, wird eine einen fehlerhaften Sensor anzeigende Flagge FLABNORMAL bei einem Schritt 1238 gesetzt. Nach dem Setzen der den fehlerhaften Sensor anzeigenden Flagge FLABNORMAL geht das Verfahren zum ENDE.
  • Wenn bei dem Schritt 1228 überprüft wird, daß die das fette Gemisch anzeigende Flagge FLRICH nicht gesetzt ist, zeigt diese Tatsache an, daß sich das Luft/Kraftstoff-Mischungsverhältnis gerade von mager nach fett geändert hat, so daß die die Fett/Mager-Umkehrung anzeigende Flagge FLINV, die in dem Flaggenregister 139 der Steuereinheit 100 gesetzt ist, bei einem Schritt 1240 gesetzt wird. Daraufhin wird die das magere Mischungsverhältnis anzeigende Flagge FLLEAN rückgesetzt und die das fette Mischungsverhältnis anzeigende Flagge FLRICH bei einem Schritt 1242 gesetzt. Daraufhin wird der Fehlerzeitgeberwert C in dem Zeitgeber 148 zur Erfassung eines fehlerhaften Sensors rückgesetzt und die den fehlerhaften Sensor anzeigende Flagge FLABNORMAL bei einem Schritt 1244 rückgesetzt. Dann wird der Rückkopplungskorrekturkoeffizient KLAMBDA modifiziert, indem die P-Konstante bei einem Schritt 1246 subtrahiert wird.
  • Nach einem der Verfahrensschritte 1216, 1218, 1226, 1236, 1238 und 1246 geht das Verfahren zu dem ENDE.
  • Es sei angemerkt, daß bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die P-Komponente auf einen Wert eingestellt wird, der erheblich größer als derjenige der I-Komponente ist.
  • Fig. 7 zeigt eine Lernsteuerroutine zum selektiven auf den neuesten Stand bringen eines von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT und des auf dem Betriebsbereich basierenden gelernten Korrekturkoeffizienten KMAP. Da das Lernen der Korrekturkoeff izenten KALT und KMAP nur dann ausgeführt werden kann, wenn die Rückkopplungssteuerung durchgeführt wird, wird die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK bei einem Schritt 1302 überprüft. Wenn die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK bei dem Schritt 1302 als nicht gesetzt überprüft wird, wird ein KALT-Lernzykluszählerwert CALT in einem KALT-Zähler 149 in dem RAM 109 sowie ein KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP in einem KMAP-Zähler 142 bei einem Schritt 1304 gelöscht, woraufhin das Verfahren zu dem ENDE geht.
  • Wenn andererseits bei dem Schritt 1302 überprüft wird, daß die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK gesetzt ist, wird bei einem Schritt 1306 ein Drosselwinkelbezugswert θthref auf der Grundlage der Motordrehzahldaten N abgeleitet. Der Drosselwinkelbezugswert θthref wird in Form von Tabellendaten gesetzt, die bezogen auf die Motordrehzahl N ausgelesen werden. Jeder Wert des Drosselwinkelbezugswertes θthref stellt ein Zustandskriterium für eine hohe Motorlast für den jeweiligen Motordrehzahlbereich dar, oberhalb dessen die Ansaugluftflußrate Q unverändert gehalten wird. Wenn nämlich die Drosselwinkelposition θth größer ist als der Drosselwinkelbezugswert θthref oder diesem gleicht, wird die Luftflußrate im wesentlichen unverändert gehalten. In einem derartigen Motorbetriebszustand wird der Luftdichteabhängige gleichmäßige Korrekturkoeffizient KALT auf den neuesten Stand gebracht. Der Drosselwinkelbezugswert θthref wird nachfolgend als "Q-Flachbereich-Schwellenwert" bezeichnet.
  • Bei einem Schritt 1308 wird der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth mit dem Q-Flachbereich-Schwellenwert θthref, der bei dem Schritt 1306 abgeleitet wird, verglichen. Wenn der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth größer ist als der Q-Flachbereich-Schwellenwert θthref oder diesem gleicht, wird ein weiterer Drosselwinkelbezugswert θthinhibit unter Bezugnahme auf die Motordrehzahldaten N bei einem Schritt 1310 abgeleitet. In der Praxis stellt der Drosselwinkelbezugswert θthinhibit einen im wesentlichen hohen Motorlastbereich dar, bei dem die Flußgeschwindigkeit der Ansaugluft abgesenkt wird, wodurch die Verteilung des Luft/Kraftstoff-Mischungsverhältnisses beeinträchtigt wird. Dies kann zu einer erheblichen Schwankung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses führen, wodurch eine erhebliche Veränderung des die Sauerstoffkonzentration anzeigenden Signalwertes Vox bewirkt wird. Wenn daher der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth größer als dieser Drosselwinkelbezugswert θthinhibit wird oder diesem gleicht, ist es besser, kein Erneuern des von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT durchzuführen. Dieser von dem Drosselwinkel abhängige Bezugswert θthinhibit, der bei dem Schritt 1310 abgeleitet wird, wird nachfolgend als "Lernverhinderungsschwellenwert" bezeichnet.
  • Bei einem Schritt 1312 wird der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth mit dem Lernverhinderungsschwellenwert θthinhibit verglichen. Wenn der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth kleiner ist als der Lernverhinderungsschwellenwert θthinhibit oder diesem gleicht, wird eine Überprüfung ausgeführt, ob der Zeitgeberwert tACC eines Zeitgebers 150 in der Steuereinheit 100 größer ist als ein Zeitgeberbezugswert tenabel oder diesem gleicht, wobei diese Überprüfung bei dem Schritt 1314 durchgeführt wird. Der Zeitgeberbezugswert tenabel stellt die mögliche maximale Zeitdauer dar, die nach der Erholung der Stabilität im Anschluß an eine starke Beschleunigung benötigt wird. Es fließt nämlich während einer starken Beschleunigung ein Teil des durch das Kraftstoffeinspritzventil 6 eingespritzen Kraftstoffes auf der inneren Peripherie der Ansaugpassage und beeinflußt die Stabilität des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses. Dieser periphere Kraftstoffluß kann selbst nach Beendigung der Motorbeschleunigung aufrecht erhalten werden. Um daher eine Beeinflußung der fehlenden Stabilität des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses während der Motorbeschleunigungszeitdauer und während der darauffolgenden Zeitdauer, die für die Stabilisierung benötigt wird, zu vermeiden, ist es besser, keinen Lernvorgang für den von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizienten KALT durchzuführen.
  • Wenn der Zeitgeberwert tACC größer ist als ein Zeitgeberbezugswert tenabel oder diesem gleicht, wie dies verglichen worden ist, wird der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP bei dem Schritt 1316 gelöscht. Daraufhin wird bei einem Schritt 1318 die KALT-Lernunterroutine gemäß Fig. 8 getriggert.
  • Wenn andererseits der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth kleiner ist als der Q-Flachbereich-Schwellenwert θthref, wobei diese Überprüfung bei dem Schritt 1308 durchgeführt wird, und wenn der den Drosselwinkel anzeigende Signalwert θth größer ist als der Lernverhinderungsschwellenwert θthinhibit oder wenn der Zählerwert θACC kleiner ist als der Zählerbezugswert tenabel, wird der KALT-Lernzykluszählerwert CALT bei einem Schritt 1320 gelöscht und daraufhin die KMAP-Lernunterroutine gemäß Fig. 9 bei einem Schritt 1322 getriggert.
  • Fig. 8 zeigt eine KALT-Lernunterroutine, die bei dem Schritt 1318 der Lernsteuerroutine gemäß Fig. 7 zu triggern ist. Wie man aus Fig. 13 erkennt, wird das KALT-Lernen in dem schraffierten Bereich ausgeführt, der durch die Drosselwinkelposition θth, die Ansaugluftflußrate Q und die Motordrehzahl definiert ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der von der Luftdichte abhängige gleichmäßige Korrekturkoeffizient KALT bei jedem Auftreten einer Umkehrung der Polarität des die Sauerstoffkonzentration anzeigenden Signales Vox auf den neuesten Stand gebracht. Daraufhin wird unmittelbar nach der Ausführung der Unterroutine gemäß Fig. 8 die die Fett/Mager-Umkehrung anzeigende Flagge FLINV, die durch die Schritte 1214, 1220, 1234 und 1244 der Routine gemäß Fig. 6 gesetzt und rückgesetzt wird, bei einem Schritt 1402 überprüft, um zu erfassen, ob eine Umkehrung von fett nach mager des Luft/Kraftstoff-Gemisches aufgetreten ist oder nicht. Wenn die die Fett/Mager-Umkehrung anzeigende Flagge FLINV nicht gesetzt ist, was bei dem Schritt 1402 überprüft wird, wird eine in einem Flaggenregister 155 der Steuereinheit 100 einzustellende, das Erneuern anzeigende Flagge FLUPDATE bei einem Schritt 1404 rückgesetzt. Daraufhin geht das Verfahren direkt zu dem ENDE und kehrt zu einem Hintergrundjob zurück. Wenn andererseits die die Fett/Mager-Umkehrung anzeigende Flagge FLINV gesetzt ist, was bei dem Schritt 1402 überprüft wird, wird der KALT-Lernzykluszählerwert CALT bei einem Schritt 1406 um eins (1) erhöht. Daraufhin wird der KALT-Lernzykluszählerwert CALT bei einem Schritt 1408 überprüft. Wenn der KALT-Lernzykluszählerwert CALT 1 oder 2 ist, was bei dem Schritt 1408 überprüft wird, geht das Verfahren zu dem Schritt 1404, um die das Erneuern anzeigende Flagge FLUPDATE rückzusetzen. Daraufhin geht das Verfahren zu dem ENDE. Es ist für die Erhaltung eines verläßlichen, von der Luftdichte abhängigen gleichförmigen Korrekturkoeffizientens KALT erforderlich, den Koeffizienten aufgrund einer größeren Anzahl von Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KLAMBDA abzuleiten.
  • Wenn der KALT-Lernzykluszählerwert CALT 3 ist, wird ein erster Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub1; bei einem Schritt 1410 abgeleitet. Der erste Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub1; stellt eine Differenz zwischen dem Rückkopplungskorrekturkoeffezienten KLAMBDA und einem Koeffizientenbezugswert LAMBDAref, z.B. 1, dar, und wird vorübergehend in einem Speicherblock 143 des RAM 106 gespeichert. Daraufhin wird die Erneuerungsflagge FLUPDATE bei einem Schritt 1412 rückgesetzt. Daraufhin geht das Verfahren zu dem ENDE.
  • Es sei angemerkt, daß gemäß Fig. 10 der erste und zweite Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub1; und ELAMBDA&sub2; obere und untere Spitzenwerte der Differenz des Rückkopplungskoeffizientens KLAMBDA und des Bezugswertes sind, wobei diese Spitzenwerte bei dem Nulldurchgang des die Sauerstoffkonzentration anzeigenden Signalwertes Vox auftreten.
  • Wenn andererseits der KALT-Lernzykluszählerwert CALT größer ist als 4 oder gleich 4 ist, wird der zweite Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub2; auf der Grundlage des momentanen Rückkopplungskorrekturkoeffizientens KLAMBDA und des Koeffizientenbezugswertes LAMBDAref bei einem Schritt 1412 abgeleitet. Ein Mittelwert LAMBDAave des ersten und des zweiten Korrekturkoeffizientenfehlerwertes ELAMBDA&sub1; und ELAMBDA&sub2; wird dann bei einem Schritt 1416 ermittelt.
  • Bei einem Schritt 1418 wird der relevante, von der Luftdichte abhängige gleichförmige Korrekturkoeffizient KALT unter Bezugnahme auf die Motordrehzahl N und den grundlegenden Kraftstoffeinspritzwert Tp ermittelt. Auf der Grundlage des mittleren Wertes LAMBDAave, der bei dem Schritt 1416 abgeleitet wird, wird der bei dem Schritt 1418 ausgelesene relevante von der Luftdichte abhängige gleichmäßige Korrekturkoeffizient KALT bei einem Schritt 1420 verändert. Die Veränderung des auf dem Motorbetriebsbereich basierenden Korrekturkoeffizientens KALT wird gemäß folgender Gleichung durchgeführt:
  • KALT' = KALT + MALT x LAMBDAave
  • wobei KALT' ein veränderter Korrekturkoeffizient und MALT eine Konstante ist, welche die Veränderungsrate des Korrekturkoeffizientens KALT bezeichnet, die in einem Wertebereich von 0 < MALT < 1 eingestellt ist.
  • Der modifizierte Korrekturkoeffizient KALT' wird zeitweilig in einem zeitweiligem Register 144 gespeichert. Nach dem Schritt 1420 wird die das Erneuern anzeigende Flagge FLUPDATE bei einem Schritt 1422 gesetzt und der zweite Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub2; in dem Speicherblock 143 als erster Korrekturkoeffizentenfehlerwert ELAMBDA&sub1; für den nächsten Ausführungszyklus bei einem Schritt 1224 gespeichert. Dann wird der KALT-Lernzählerwert LKALT in einem KALT-Lernzähler 151 in dem RAM 106 um 1 bei einem Schritt 1426 erhöht. Bei dem Schritt 1426 geht das Verfahren zu dem ENDE.
  • Durch Schaffen eines Erneuerungszählers CALT wird das Erneuern des Korrekturkoeffizientens KALT in der KALT-Tabelle nur dann ausgeführt, wenn die Lernroutine viermal oder mehr innerhalb eines im wesentlichen gleichen Motorbetriebszustandes innerhalb des gleichen Motorbetriebsbereiches wiederholt wird.
  • Fig. 9 zeigt ein Verfahren zum Lernen eines auf dem Motorbetriebszustand basierenden Lernkorrekturkoeffizienten KMAP. Wie oben ausgeführt wurde, wird das Lernen des Korrekturkoeffizientens nur dann ausgeführt, wenn die Steuerbetriebsart die Rückkopplungsbetriebsart ist. Daher wird bei dem Schritt 1502 überprüft, ob die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK gesetzt ist oder nicht. Wenn bei dem Schritt 1502 überprüft wird, daß die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK gesetzt ist, wird überprüft, ob die Motordrehzahldate N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp den gleichen Motorbetriebsbereich wie denjenigen bezeichnen, der in den vorherigen Ausführungszyklen identifiziert wurde, wobei dies bei einem Schritt 1504 erfolgt. In der Praxis wird bei dem Schritt 1504 eine Überprüfung durch Vergleich der Adressdaten durchgeführt, die einen entsprechenden Speicherblock in der KMAP-Tabelle bezeichnen. Diese Adressdaten, die durch die Motordrehzahldate N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp identifiziert werden, werden zeitweilig in einem Speicherblock 141 des RAM 106 gespeichert. Wenn die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK gemäß einer Überprüfung bei dem Schritt 1502 nicht gesetzt ist, oder wenn die bei dem Schritt 1504 verglichene Date nicht mit der Adressdate übereinstimmt, die in dem Speicherblock 141 gespeichert ist, was bedeutet, daß die Motordrehzahldate N und die grundlegende Kraftsstoffeinspritzmenge Tp einen anderen Motorbetriebsbereich bezeichnen als denjenigen, der in dem vorherigen Ausführungszyklus identifiziert wurde, wird ein Erneuerungszähler 142 in Steuereinheit 100 rückgesetzt, um bei einem Schritt 1506 den KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP zu löschen. Bei einem Schritt 1508 wird eine das Erneuern anzeigende Flagge FLUPDATE rückgesetzt.
  • Wenn andererseits die Adressdate, die mit der in dem Speicherblock 142 gespeicherten Adressdate verglichen wird, mit jener übereinstimmt, wird bei einem Schritt 1510 eine eine Umkehrung anzeigende Flagge FLINV überprüft. Wenn die die Umkehrung anzeigende Flagge FLINV gemäß einer Überprüfung bei dem Schritt 1510 nicht gesetzt ist, geht das Verfahren zu dem Schritt 1508, um die das Erneuern anzeigende Flagge FLUPDATE rückzusetzen.
  • Wenn die die Umkehrung anzeigende Flagge FLINV gemäß einer Überprüfung bei dem Schritt 1510 gesetzt ist, wird ein KMAP-Lernzykluszähler CMAP bei einem Schritt 1512 um 1 erhöht. Hierauf wird der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP bei einem Schritt 1514 überprüft. Der KMAP-Lernzykluszähler CMAP dient zur Zählung des Auftretens eines Erneuerns des Rückkopplungskorrekturkoeffizientens KLAMBDA, während der Motorbetriebsbereich in dem gleichen Bereich bleibt.
  • Wenn der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP 1 oder 2 ist, geht das Verfahren zu dem Schritt 1508. Wenn andererseits der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP 3 ist, wird ein erster Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub1; bei einem Schritt 1516 abgeleitet. Der erste Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA bezeichnet eine Differenz zwischen einem Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KLAMBDA und einem Koeffizientenbezugswert LAMBDAref von beispielsweise 1, und wird zeitweilig in einen Speicherblock 143 des RAM 106 gespeichert. Hierauf wird die Erneuerungsflagge FLUPDATE bei einem Schritt 1518 rückgesetzt. Nachdem das Verfahren die Schritte 1508 oder 1518 durchgeführt hat, geht das Verfahren zu dem ENDE.
  • Wenn andererseits der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP größer ist als 4 oder gleich 4 ist, wird ein zweiter Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub2; auf der Grundlage des momentanen Rückkopplungskorrekturkoeffizientens KLAMBDA und des Koeffizientenbezugswertes LAMBDAref bei einem Schritt 1520 abgeleitet. Ein Mittelwert LAMBDAave des ersten und des zweiten Korrekturkoeffizientenfehlerwertes ELAMBDA&sub1; und ELAMBDA&sub2; wird dann bei einem Schritt 1522 ermittelt.
  • Bei einem Schritt 1524 wird der auf dem Motorbetriebszustand basierende Lernkorrekturkoeffizient KMAP unter Bezugnahme auf die Motordrehzahldate N und den grundlegenden Kraftstoffeinspritzwert Tp ausgelesen. Bei einem Schritt 1526 wird der KALT-Lernzählerwert LKALT aus dem KALT-Lernzähler 151 ausgelesen und mit einem KALT-Lernschwellenwert LKALTref verglichen. Wenn der KALT-Lernzählerwert LKALT größer ist als der KALT-Lernschwellenwert LKALTref oder diesem gleicht, wird eine die KALT-Veränderungsrate anzeigende Konstante MMAP auf einen ersten Wert bei einem Schritt 1528 gesetzt. Wenn andererseits der KALT-Lernzählerwert LKALT kleiner ist als die KALT-Lernschwelle LKALTref, wird die die KMAP-Veränderungsrate anzeigende Konstante MMAP bei einem Schritt 1530 auf einen zweiten vorgegebenen Wert gesetzt, der kleiner ist als der erste Wert.
  • Auf der Grundlage des Durchschnittswertes LAMBDAave, der bei dem Schritt 1522 abgeleitet wird, und der die KMAP-Veränderungsrate anzeigenden Konstante MMAP, die bei dem Schritt 1528 oder bei dem Schritt 1530 abgeleitet wird, werden die Daten des auf dem Motorbetriebsbereich basierenden gelernten Korrekturkoeffezientens KMAP, der bei dem Schritt 1524 ausgelesen wird, bei einem Schritt 1532 verändert. Die Veränderung des von dem Motorbetriebsbereich abhängigen Korrekturkoeffizientens KMAP wird durch folgende Gleichung durchgeführt:
  • KMAP' = KMAP + MMAP x LAMBDAave
  • wobei in dieser Gleichung KMAP' einen modifizierten Korrekturkoeffizienten bezeichnet.
  • Der modifizierte Korrekturkoeffizient KMAP' wird zeitweilig in einem zeitweiligen Register 144 gespeichert. Nach dem Schritt 1532 wird die die Erneuerung anzeigende Flagge FLUPDATE bei einem Schritt 1534 gesetzt und der zweite Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub2; in dem Speicherblock 143 als erster Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub1; für den nächsten Ausführungszyklus bei einem Schritt 1536 gespeichert.
  • Durch Schaffung des KMAP-Lernzykluszählers CMAP wird eine Erneuerung des Korrekturkoeffizientens KMAP in der KMAP- Tabelle nur dann ausgeführt, wenn die Lernroutine viermal oder mehr bei einem im wesentlichen gleichen Motorbetriebszustand in dem gleichen Motorbetriebsbereich wiederholt wird.
  • Fig. 11 zeigt eine Routine zum automatischen Verändern des gelernten gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT während eines Motorbetriebszustandes mit einer im wesentlichen hohen Motordrehzahl und hohen Motorlast. Eine derartige automatische Veränderung des von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT wird nötig, wenn der Motor bei hoher Drehzahl und hoher Last bei inaktiver Rückkopplungssteuerung für eine lange Zeitdauer gehalten wird. Ein derartiger Motorbetriebszustand tritt tendenziell beispielsweise bei dem Herauf fahren auf einen Hügel oder auf einen Berg auf.
  • Unmittelbar nach dem Beginn der Ausführung wird die den fehlerhaften Sensor anzeigende Flagge FLABNORMAL bei einem Schritt 1602 überprüft. Wenn bei dem Schritt 1602 überprüft wird, daß die den fehlerhaften Sensor anzeigende Flagge FLABNORMAL gesetzt ist, wird ein Zeitgeberwert für ausgeschaltete Rückkopplung TIM eines Rückkopplungs-Abschaltungs- Zeitgebers 152 bei einem Schritt 1604 gelöscht. Daraufhin geht das Verfahren zu dem ENDE.
  • Wenn andererseits die den fehlerhaften Sensor anzeigende Flagge FLABNORMAL gemäß der Prüfung bei dem Schritt 1602 nicht gesetzt ist, werden die Motordrehzahldate N und die Motorlastdate Tp überprüft, um zu überprüfen, ob sich der Motor in einem Betriebszustand mit hoher Drehzahl und hoher Last befindet, wobei diese Überprüfung bei dem Schritt 1606 ausgeführt wird. In der Praxis wird eine Unterscheidung des Motorbetriebszustandes bezüglich eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerkriteriums ausgeführt, welches in Hinblick auf die Motordrehzahl N und die die Motorlast anzeigende grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp gemäß Fig. 12 eingestellt ist. Wie man aufgrund von Fig. 12 erkennt, wird eine Beurteilung dahingehend gemacht, daß der Motor sich in einem Bereich hoher Drehzahl und hoher Last befindet, wenn der Motorbetriebszustand, der durch die Motordrehzahldate N und die Motorlast Tp definiert ist, sich außerhalb des schraffierten Bereiches befindet, innerhalb dessen eine Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückkopplungssteuerung ausgeführt wird. In der in Fig. 12 gezeigten Tabelle wird ein Bereich hoher Drehzahl und hoher Last eingestellt, um einen Teil des Bereiches mittlerer Motordrehzahl und mittlerer Last zu beinhalten, was möglich ist, um eine Luft/Kraftstoff-Verhältnisrückkopplungssteuerung durchzuführen, so daß es möglich ist, das KALT-Lernen während einer Fahrt in einem Bereich von hoher Höhe durchzuführen. Wenn gemäß der Prüfung bei dem Schritt 1606 der Motorbetriebszustand nicht der Bereich hoher Drehzahl und hoher Last ist, geht das Verfahren zu dem Schritt 1604 und anschließend zu dem ENDE. Wenn andererseits der Motorbetriebszustand innerhalb des Bereiches hoher Drehzahl und hoher Last ist, wird der Rückkopplungausgeschaltet-Zeitgeberwert TIM um eins (1) erhöht, wobei dies bei dem Schritt 1608 erfolgt. Dann wird der Rückkopplung-ausgeschaltet-Zeitgeberwert TIM mit einem vorbestimmten Rückkopplungs-ausgeschaltet-Zeitgeberschwellenwert TIMref bei einem Schritt 1610 verglichen. Wenn der Rückkopplungsausgeschaltet-Zeitgeberwert TIM kleiner ist als der Rückkopplungs-ausgeschaltet-Zeitgeberschwellenwert TIMref, was bei dem Schritt 1610 überprüft wird, geht das Verfahren zu dem ENDE. Wenn andererseits der Rückkopplungs-ausgeschaltet- Zeitgeberwert TIM größer ist als der Rückkopplungs-ausgeschaltet-Zeitgeberschwellenwert TIMref oder diesem gleicht, wird ein gegebener Wert KALTmodi von dem Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizienten KALT bei einem Schritt 1612 zum Zwecke der Veränderung abgezogen. Nach dem Verändern des von der Luftdichte abhängigen gleichförmigen Korrekturkoeffizientens bei dem Schritt 1612 wird der Rückkopplung-ausgeschaltet-Zeitgeberwert TIM bei einem Schritt 1614 gelöscht. Dann geht das Verfahren zu dem ENDE.
  • Wie man aufgrund der obigen Beschreibung erkennt, wird gemäß des gezeigten Verfahrens, das bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuersystemes gemäß der Erfindung durchgeführt wird, der von der Luftdichte abhängige gleichmäßige Korrekturkoeffizient auch bei einem Motorbetriebszustand mit hoher Drehzahl und hoher Last ausgeführt, so daß die Luft/Kraftstoff-Mischungsverhältnissteuerung der Luftdichte bei jedem Umgebungszustand folgt.
  • Die Fig. 14 und 15 zeigen eine Veränderung der KMAP-Lernroutine, wobei diese Veränderung den Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA, der bei der Ermittlung des auf dem Motorbetriebsbereich basierenden gelernten Korrekturkoeffizientens KMAP verwendet werden soll, in eine erste höhenabhängige Komponente und eine zweite Komponente unterteilen soll, die von anderen Faktoren abhängt, um einen Fuzzy-Interferenzfaktor in die Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung einzuführen.
  • In den Fig. 14 und 15 ist eine Sequenz einer Lernroutine für den von dem Motorbetriebsbereich abhängigen gelernten Korrekturkoeffizienten KMAP gezeigt. Wie bereits ausgeführt wurde, wird das Lernen des Korrekturkoeffizientens lediglich dann durchgeführt, wenn die Steuerbetriebsart die Rückkopplungsbetriebsart ist. Daher wird bei einem Schritt 1702 überprüft, ob die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK gesetzt ist oder nicht. Wenn die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK gesetzt ist, was bei dem Schritt 1702 überprüft wird, wird eine Überprüfung durchgeführt, ob die Motordrehzahldate N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp den gleichen Motorbetriebsbereich wie denjenigen identifizieren, der bei dem vorherigen Ausführungszyklus identifiziert wurde, wobei diese Überprüfung bei einem Schritt 1704 stattfindet. In der Praxis wird bei dem Schritt 1704 eine Überprüfung durchgeführt, in dem die Adressdaten verglichen werden, die einen entsprechenden Speicherblock in der KMAP-Tabelle identifizieren. Die Adressdaten, die durch die Motordrehzahldate N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp identifiziert werden, werden zeitweilig in einem Speicherblock 141 eines RAN 106 gespeichert. Wenn die den Rückkopplungszustand anzeigende Flagge FLFEEDBACK nicht gesetzt ist, was bei dem Schritt 1702 überprüft wird, oder wenn die bei dem Schritt 1704 verglichenen Adressdaten nicht mit den Adressdaten übereinstimmen, die in dem Speicherblock 141 gespeichert sind, was bedeutet, daß die Motordrehzahldate N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp einen anderen Motorbetriebsbereich als denjenigen identifizieren, der bei dem vorherigen Ausführungszyklus identifiziert wurde, wird ein Erneuerungszähler 142 in der Steuereinheit 100 rückgesetzt, um den KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP bei einem Schritt 1706 rückzusetzen. Bei einem Schritt 1708 wird die die Erneuerung anzeigende Flagge FLUPDATE rückgesetzt.
  • Wenn andererseits die Adressdaten, die mit den in dem Speicherblock 142 gespeicherten Daten verglichen werden, mit jenen übereinstimmen, wird eine Überprüfung einer eine Inversion oder Umkehrung anzeigenden Flagge FLINV bei einem Schritt 1710 durchgeführt. Wenn die die Umkehrung anzeigende Flagge FLINV nicht gesetzt ist, was bei dem Schritt 1710 überprüft wird, geht das Verfahren zu dem Schritt 1708, um die die Erneuerung anzeigende Flagge FLUPDATE rückzusetzen.
  • Wenn die die Umkehrung anzeigende Flagge FLINV gesetzt ist, was bei dem Schritt 1710 überprüft wird, wird der KMAP-Lernzykluszähler CMAP um 1 bei einem Schritt 1712 erhöht. Hieraufhin wird der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP bei einem Schritt 1714 überprüft. Dieser KMAP-Lernzykluszähler CMAP dient zum Hochzählen des Auftretens der Erneuerung des Rückkopplungskorrekturkoeffizientens KLAMBDA, während der Motorbetriebsbereich in dem gleichen Bereich gehalten wird.
  • Wenn der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP 1 oder 2 ist, geht das Verfahren zu dem Schritt 1708. Wenn andererseits der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP 3 ist, wird ein erster Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub1; bei einem Schritt 1716 abgeleitet. Der erste Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA stellt eine Differenz zwischen einem Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KLAMBDA und einem Koeffizientenbezugswert LAMBDAref von beispielsweise 1 dar und wird zeitweilig in einem Speicherblock 143 des RAN 106 gespeichert. Hieraufhin wird die die Erneuerung anzeigende Flagge FLUPDATE bei einem Schritt 1718 rückgesetzt.
  • Nach Durchführung der Schritte 1708 oder 1718 geht das Verfahren zu dem ENDE.
  • Wenn andererseits der KMAP-Lernzykluszählerwert CMAP größer ist als vier oder gleich vier ist, wird ein zweiter Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub2; auf der Grundlage des momentanen Rückkopplungskorrekturkoeffizientens KLAMBDA und des Koeffizientenbezugswertes LAMBDAref bei einem Schritt 1720 unterteilt. Ein Mittelwert LAMBDAave des ersten und zweiten Korrekturkoeffizientenfehlerwertes ELAMBDA&sub1; und ELAMBDA&sub2; wird dann bei einem Schritt 1722 berechnet.
  • Der Mittelwert LAMBDAave umfaßt die erste höhenabhängige Komponente und die zweite Komponente, die von den anderen Faktoren abhängt. Daher wird bei dem gezeigten Verfahren ein Verhältnis k der ersten Komponente bezüglich der zweiten Komponente durch die Schritte 1724 bis 1734 abgeleitet, was nachfolgend erläutert wird.
  • Bei dem Schritt 1724 wird ein von dem Drosselwinkel abhängiger, ein erstes Komponentenverhältnis anzeigender Wert k&sub1; unter Bezugnahme auf den den Drosselwinkel anzeigenden Signalwert &theta;th unter Verwenden einer k&sub1;-Tabelle 153, die in dem ROM 104 gespeichert ist, abgeleitet. Diese k&sub1;-Tabelle 153 enthält experimentiell erhaltene Werte, die mit größer werdendem Drosselöffnungswinkelbereich ansteigen, wie dies in dem Block des Schrittes 1724 von Fig. 15 gezeigt ist. Dieser k&sub1;-Wert entspricht einem Mitgliedskoeffizienten in der Fuzzy-Interferenz. Da der Einfluß des Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankungsfehlers der Kraftstoffeinspritzmenge, der Fehler in der Messung der Drosselwinkelposition, die Toleranz verschiedener Komponenten etc. bei einem Motorbetriebszustand von niedriger Last relativ hoch ist, wird k&sub1;-Verhältnis, welches das Verhältnis der ersten höhenabhängigen Komponente bezogen auf die zweite Komponente, die von anderen Faktoren abhängt, klein gehalten. Da der Einfluß der zweiten Komponente auf die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung bei einem hohen Motorlastzustand klein wird, nimmt der Einfluß der Höhe in der gezeigten Art zu.
  • Obwohl das gezeigte Ausführungsbeispiel eine Drosselwinkelposition als einen den Motorlastzustand darstellenden Faktor verwendet, ist es möglich, andere gleichwertige Faktoren zu verwenden, wie beispielsweise die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp, die Ansaugluftflußrate Q usw. Ferner kann der k&sub1;-Wert auch unter Bezugnahme auf eine Kombination der Motordrehzahl und der Motorlast ermittelt werden.
  • Bei einem Schritt 1726 wird die Anzahl KMAP-Tabellenbereichen, die in jüngster Zeit auf den neuesten Stand gebracht wurden, für eine gegebene Anzahl von in jüngster Zeit erneuerten Bereichen überprüft. Bei dem Verfahren des Schrittes 1726 werden die Polaritäten der Differenzen zwischen vorher eingestellten Werten und erneuerten Werten in den jeweiligen KMAP-Tabellenbereichen, die zu überprüfen sind, ermittelt. Wenn nämlich der auf dem Motorbetriebsbereich basierende gelernte Korrekturkoeffizient KMAP bei der Erneuerung erhöht wird, wird die Polarität der Differenz positiv, während andererseits bei einer Verminderung des auf den Motorbetriebszustand basierenden gelernten Korrekturkoeffizientens KMAP bei dem Erneuern die Polarität der Differenz negativ wird. Der Bereich, in dem die positive Differenz erfaßt wird, wird nachfolgend als "positiver Differenzbereich" bezeichnet, während der Bereich, in dem eine negative Differenz erfaßt wird, nachfolgend als "negativer Differenzbereich" bezeichnet wird. Bei der Operation des Schrittes 1726 werden die Anzahlen der positiven Differenzbereiche und der negativen Differenzbereiche gezählt. Die größere Zahl entweder der positiven Differenzbereichszahl oder der negativen Differenzbereichszahl wird als gleiche Differenzpolaritätsbereichszahl A&sub1; genommen. Auf der Grundlage der gleichen Differenzpolaritätsbereichszahl A&sub1;, die bei dem Schritt 1726 abgeleitet wird, wird ein ein zweites Komponentenverhältnis anzeigender Wert k&sub2; unter Verwenden einer k&sub2;-Tabelle 154 in dem ROM 104 bei einem Schritt 1728 abgeleitet. Wie man in dem Block 1728 von Fig. 15 erkennt, nimmt der das zweite Komponentenverhältnis anzeigende Wert k&sub2; bei Ansteigen der gleichen Differenzpolaritätsbereichszahl A&sub1; zu. Es verläuft nämlich bei dem Bergauffahren oder bei dem Bergabfahren der Erneuerungsbereich in Richtung auf entweder die positiven Differenzbereiche oder die negativen Differenzbereiche. Wenn beispielsweise während des Bergauffahrens, bei dem die Höhe nach und nach zunimmt und die Dichte nach und nach abnimmt, die Anzahl der negativen Differenzbereiche erheblich stärker zu als diejenige der positiven Differenzbereiche. Andererseits steigt bei dem Bergabfahren die Anzahl der positiven Differenzbereiche erheblich stärker an diejenige der negativen Differenzbereiche.
  • Bei einem Schritt 1730 wird die Anzahl der KMAP-Bereiche ermittelt, die die gleichen Polaritäten bezüglich eines Bezugswertes (0) haben. Es wird nämlich die Anzahl der positiven Polaritätsbereiche und die Anzahl der negativen Polaritätsbereiche verglichen. Die größere Anzahl entweder der positiven Polaritätsbereiche oder der negativen Polaritätsbereiche wird als gleiche Polaritätsbereichszahl A&sub2; genommen. Auf der Grundlage dieser gleichen Polaritätsbereichszahl A&sub2; wird ein ein drittes Komponentenverhältnis anzeigender Wert k&sub3; bei einem Schritt 1732 unter Verwenden einer k&sub3;-Tabelle 154, die in dem ROM 104 gespeichert ist, ermittelt. In Regionen hoher Höhe nimmt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bzw. wird fetter aufgrund der niedrigeren Luftdichte, wodurch ein Ansteigen des magerseitigen Korrekturkoeffizienten bewirkt wird. Daher nimmt in einem derartigen Bereich hoher Höhe der negative Polaritätsbereich tendenziell zu. Im Gegensatz hierzu wird in einem Bereich niedriger Höhe das Luft/Kraftstoff-Verhältnis tendenziell magerer aufgrund der höheren Luftdichte, so daß eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung in die fettere Richtung erforderlich ist. Daher wird in diesem Bereich der positive Polaritätsbereich erhöht. Im Hinblick auf dies ist die k&sub3;-Tabelle derart entworfen, daß der Wert gemäß dem Ansteigen der gleichen Polaritätsbereichszahl A&sub2; ansteigt.
  • Nach dem Schritt 1732 wird ein mittlerer Komponentenverhältniswert, der als Fuzzy-Steuerkoeffizient k dient, abgeleitet, indem ein Mittelwert des ersten, zweiten und dritten, das Komponentenverhältnis anzeigenden Wertes k&sub1;, k&sub2; und k&sub3; bei einem Schritt 1734 erhalten wird.
  • Bei einem Schritt 1736 wird ein von der Luftdichte abhängiger gleichmäßiger Korrekturkoeffizient KALT ausgelesen. Auf der Grundlage des durchschnittlichen Wertes LAMBDAave, der bei dem Schritt 1722 abgeleitet wird, und dessen Fuzzy- Steuerkoeffizientens k, der bei dem Schritt 1734 abgeleitet wird, werden Daten des von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT bei dem Schritt 1736 ausgelesen und bei einem Schritt 1738 verändert. Die Veränderung dieses von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT wird durch folgende Gleichung ausgeführt:
  • KALT' = KALT + MALT x LAMBDAave x k
  • In dieser Gleichung bezeichnet KALT' einen veränderten Korrekturkoeffizienten.
  • Der veränderte Korrekturkoeffizient KALT' wird zeitweilig in einem zeitweiligen Register 144 gespeichert.
  • Bei einem Schritt 1740 wird der auf dem Motorbetriebsbereich basierende gelernte Korrekturkoeffizient KMAP unter Bezugnahme auf die Motordrehzahldate N und die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp ausgelesen. Auf der Grundlage des gemittelten Wertes LAMBDAave, der bei dem Schritt 1722 abgeleitet wird, und des Fuzzy-Steuerkoeffizientens k, der bei dem Schritt 1734 abgeleitet wird, werden Daten des auf dem Motorbetriebsbereich basierenden gelernten Korrekturkoeffizientens KMAP bei dem Schritt 1740 ausgelesen und bei einem Schritt 1742 verändert. Die Veränderung dieses auf dem Motorbetriebsbereich basierenden Korrekturkoeffizientens KMAP wird durch folgende Gleichung durchgeführt.
  • KMAP'= KMAP + MMAP x LAMBDAave x (1 - k)
  • In dieser Gleichung bezeichnet KMAP' einen modifizierten Korrekturkoeffizienten.
  • Der modifizierte Korrekturkoeffizient KMAP' wird zeitweilig in einem zeitweiligen Register 144 gespeichert. Nach dem Schritt 1742 wird die das Erneuern anzeigende Flagge FLUPDATE bei einem Schritt 1744 gesetzt und der zweite Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub2; in dem Speicherblock 143 als erster Korrekturkoeffizientenfehlerwert ELAMBDA&sub1; für den nächsten Ausführungszyklus bei einem Schritt 1746 gesetzt.
  • Durch das veränderte Verfahren, das in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist, kann ein Fuzzy-Steuerungsmerkmal in das Lernen des von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT eingeführt werden.
  • Es sei angemerkt, daß das Fuzzy-Steuerungsmerkmal bei der Ableitung des von der Luftdichte abhängigen gleichmäßigen Korrekturkoeffizientens KALT unter Verwendung von zwei der drei Werte eingeführt werden kann, obwohl das gezeigte Ausführungsbeispiel alle drei, die Komponentenverhältnisse darstellende Werte k&sub1;, k&sub2; und k&sub3; verwendet.

Claims (6)

1. Steuerungssystem für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis umfassend:
ein Luft-Kraftstoff-Mischung-Einführsystem (6, 14) zum Einführen von Ansaugluft und einer gesteuerten Kraftstoffmenge (Ti) zu einem Motor;
eine erste Sensoreinrichtung (15, 17) zum Überwachen eines vorausgewählten grundlegenden ersten Motorbetriebsparameters, um ein erstes Sensorsignal zu erzeugen, das diesen anzeigt;
eine zweite Sensoreinrichtung (20) zum Überwachen eines ein Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis anzeigenden Parameters zur Erzeugung eines eine Abweichung der Luft-Kraftstoff-Mischung von einem stöchiometrischen Wert anzeigenden zweiten Sensorsignals;
eine dritte Einrichtung (1002-1006) zum Ableiten einer grundlegenden Kraftstoffzuteilungsmenge auf der Grundlage des ersten Sensorsignalwertes;
eine vierte Einrichtung (1008) zum Ableiten eines von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors (COEF) von dem zweiten Sensorsignalwert;
eine fünfte Einrichtung (1610) zum Ableiten eines ersten Korrekturkoeffizienten (KALT) auf der Grundlage des von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors (COEF), wobei der erste Korrekturkoeffizient gemeinsam zur Korrektur der grundlegenden Kraftstoffzuteilungsmenge in allen Motorantriebsbereichen anwendbar ist, wobei die fünfte Einrichtung (1610) den ersten Korrekturkoeffizienten aktualisiert, wenn eine Rückkopplungsbedingung erfüllt ist;
eine sechste Einrichtung (1012) zum Ableiten eines zweiten Korrekturkoeffizienten (KMAP), der in Abhängigkeit von dem Motorantriebsbereich auf der Grundlage des von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors (COEF) veränderbar ist, wobei die sechste Einrichtung eine Vielzahl der zweiten Korrekturkoeffizienten (KMAP) für jeweilige Motorantriebsbereiche festsetzt und jeden der zweiten Korrekturkoeffizienten mit einem Momentanwert aktualisert, der auf der Grundlage des von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors in dem entsprechenden Motorantriebsbereich abgeleitet ist;
eine siebente Einrichtung (1002-1004) zum Erfassen einer Motorantriebsbedingung auf der Grundlage der ersten Sensorsignalwerte und zum Beherrschen der fünften und sechsten Einrichtung (1610, 1012) in Abhängigkeit von der erfaßten Motorantriebsbedingung; und
eine achte Einrichtung (1018, 1020) zum Korrigieren der grundlegenden Kraftstoffzuteilungsmenge mit den ersten und zweiten Korrekturkoeffizienten (KALT, KMAP),
gekennzeichnet durch
eine neunte Einrichtung (1606-1614) zum Erfassen eines Motorantriebszustandes mit hoher Drehzahl und großer Last als eine Nicht-Rückkopplungs-Bedingung, zum Messen einer verstrichenen Zeitdauer (TIM; 1610), in der der Zustand mit hoher Drehzahl und großer Last beibehalten ist, und zum Abändern des ersten Korrekturkoeffizienten (KALT) , wenn die gemessene, verstrichene Zeitdauer (TIM) eine vorbestimmte Zeitdauer (TIMref) überschreitet oder gleich dieser ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die siebente Einrichtung (1002-1014) den Motorantriebszustand, der eine vorbestimmte Rückkopplungssteuerungsbedingung erfüllt, zur Erzeugung eines eine Rückkopplungsbedingung anzeigenden Signals erfaßt, um die fünfte und sechste Einrichtung (1010, 1012) wahlweise zur Aktualisierung des ersten oder zweiten Korrekturkoeffizienten (KALT, KMAP) zu befähigen und die fünfte und sechste Einrichtung unwirksam zu machen, wenn die Rückkopplungsbedingung nicht erfüllt ist.
3. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die neunte Einrichtung (1606-1604) den ersten Korrekturkoeffizienten (KALT) zyklisch um einen vorbestimmten Wert verändert, während der Motor bei der hohen Drehzahl und der großen Lastbedingung gehalten ist.
4. System nach einem der Ansprüch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sensoreinrichtung (20) die Polarität des zweiten Sensorsignalwertes ändert, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis über einen stöchiometrischen Wert hinaus ändert, und
daß das System ferner eine zehnte Einrichtung (1602) zum Messen einer verstrichenen Zeit aufweist, in der die Polarität des zweiten Sensorsignalwertes unverändert gehalten ist, um eine Anormalität der zweiten Sensoreinrichtung (20) zu erfassen.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zehnte Einrichtung (1602) die neunte Einrichtung (1606-1614) unwirksam macht, wenn eine Anormalität der zweiten Sensoreinrichtung (20) erfaßt worden ist.
6. Steuerungsverfahren für das Mischungsverhältnis einer Luft-Kraftstoff-Mischung für einen Motor, das die folgenden Schritte umfaßt:
Überwachen (1002) eines vorausgewählten, gründlegenden ersten Motorbetriebsparameters zur Erzeugug eines ersten Sensorsignals, das diesen anzeigt;
Überwachen (1204) eines das Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis anzeigenden Parameters (Vox) zur Erzeugung eines eine Abweichung der Luft-Kraftstoff-Mischung von einem stöchiometrischen Wert anzeigenden zweiten Sensorsignals;
Ableiten (1002, 1006) einer grundlegenden Kraftstoffzuteilungsmenge (Tp) auf der Grundlage des ersten Sensorsignalwertes;
Ableiten (1008) eines von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors (COEF) von dem zweiten Sensorsignalwert;
Ableiten (1610) eines ersten Korrekturkoeffizienten (KALT) auf der Grundlage des von dem Luft-Kraftstoff- Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors (COEF), wobei der erste Korrekturkoeffizient gemeinsam zur Korrektur der grundlegenden Kraftstoffzuteilungsmenge in allen Motorantriebsbereichen anwendbar ist, wobei der Schritt (1610) das Aktualisieren des ersten Korrekturkoeffizienten (KALT) umfaßt, wenn eine Rückkopplungsbedingung erfüllt ist;
Ableiten (1012) eines zweiten Korrekturkoeffizienten (KMAP), der in Abhängigkeit von dem Motorantriebsbereich auf der Grundlage des von dem Luft-Kraftstoff- Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors (COEF) veränderbar ist, und Einstellen einer Vielzahl von zweiten Korrekturkoeffizienten (KMAP) für entsprechende Motorantriebsbereiche und Aktualisieren eines jeden der zweiten Korrekturkoeffizienten mit einem Momentanwert, der auf der Grundlage des von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis abhängigen Korrekturfaktors in dem entsprechenden Motorantriebsbereich abgeleitet ist;
Erfassen (1002-1004) einer Motorantriebsbedingung auf der Grundlage der ersten Sensorsignalwerte und Beherrschen der Schritte (1610, 1012) des Ableitens der ersten und zweiten Korrekturkoeffizienten (KALT, KMAP) in Abhängigkeit von der erfaßten Motorantriebsbedingung; und
Korrigieren (1018, 1020) der grundlegenden Kraftstoffzuteilungsmenge (Tp) mit den ersten und zweiten Korrekturkoeffizienten (KALT, KMAP),
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Erfassen (1606-1614) eines Motorantriebszustandes mit hoher Drehzahl und großer Last als eine Nicht-Rückkopplungs-Bedingung;
Messen einer verstrichenen Zeitdauer (TIM; 1610), in der der Zustand mit hoher Drehzahl und großer Last beibehalten ist; und
Abändern des ersten Korrekturkoeffizientens (KALT), wenn die gemessene, verstrichene Zeitdauer (TIM) länger als oder gleich einer vorbestimmten Zeitdauer (TIMref) ist.
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