DE19640809A1

DE19640809A1 - Motorsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE19640809A1
Application number: DE19640809A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Shino; Kimiyoshi Nishizawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1997-04-17
Anticipated expiration: 2016-10-03
Also published as: JPH0996230A; KR100187783B1; JP3622290B2; DE19640809B4; US5960773A; KR970021687A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Steuer vorrichtungen für Kraftfahrzeugmotoren und insbesondere eine Motorsteuervorrichtung für die Steuerung des Zünd zeitpunkts und des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für Verbrennungsmotoren.

In einem Abgasreinigungssystem, in dem ein einen Drei wegekatalysator verwendender katalytischer Umsetzer in einer Auspuffleitung eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, sind die Umsetzungswirkungsgrade für HC, CO und NO_x sämtlich dann am höchsten, wenn das Luft/Kraftstoff-Ver hältnis des Kraftstoffgemischs des Verbrennungsmotors das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist.

Aus diesem Grund ist es gängige Praxis, einen Sauer stoffsensor vorzusehen, der die Sauerstoffkonzentration im Motorabgas erfaßt, und auf der Grundlage der erfaßten Sauerstoffkonzentration eine schnelle Rückkopplungsrege lung der Kraftstoffzufuhrmenge an den Motor auszuführen, um so das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoffge mischs in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff- Verhältnisses zu halten.

In diesem Fall wird die Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses lediglich nach der Aktivie rung des Sauerstoffsensors ausgeführt, da das Luft/Kraft stoff-Verhältnis während der Zeitperiode zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Motor angelassen wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der Sauerstoffsensor aktiviert wird, nicht genau erfaßt werden kann. Ferner ist es nicht möglich, einen richtigen Umsetzungswirkungsgrad zu erhal ten, wenn der Dreiwegekatalysator seine Aktivierungstem peratur noch nicht erreicht hat. Daher ist es schwierig, im kalten Zustand des Motors vom Dreiwegekatalysator die erwünschte Abgasreinigungsleistung zu erhalten.

Zur Lösung dieses Problems ist beispielsweise in der JP 5-272394-A (1993) vorgeschlagen worden, die Betriebs leistung des Motors bei kaltem Motor vor dem Beginn der Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch eine Erhöhung der dem Motor zugeführten Kraftstoff menge sicherzustellen und die Aktivierung des Katalysa tors durch Verzögern des Zündzeitpunkts des Kraftstoffge mischs im Motor zu beschleunigen.

Der Prozeß der Oxidation von HC ist jedoch in diesem Verfahren selbst dann schwierig, wenn der Katalysator seine Aktivierungstemperatur erreicht hat, da die Sauer stoffkonzentration aufgrund der erhöhten Kraftstoffmenge niedrig ist; es ist nicht möglich, hinsichtlich der Aktivierung des Katalysators ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erhalten.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motorsteuervorrichtung zu schaffen, mit der die Oxidation von HC direkt nach der Aktivierung des Katalysators aus einem kalten Motorzustand heraus gefördert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Motorsteuervorrichtung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung definiert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Aus führungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungs gemäßen Motorsteuervorrichtung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Pro zesses zum Berechnen einer Kraftstoffein spritzmenge, die von der Motorsteuervorrich tung ausgeführt wird;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Pro zesses zum Setzen eines Rückkopplungskorrek turkoeffizienten α für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis, der von der erfindungsgemäßen Mo torsteuervorrichtung ausgeführt wird;

Fig. 4A, B Flußdiagramme zur Erläuterung eines Prozesses zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur, der von der erfindungsgemäßen Motorsteuervor richtung ausgeführt wird;

Fig. 5A-I Zeitablaufdiagramme, die Eigenschaften der verschiedenen Parameter zeigen, die mit dem Betrieb der erfindungsgemäßen Motorsteuervor richtung in Beziehung stehen; und

Fig. 6A-C Zeitablaufdiagramme zum Vergleichen der Ergebnisse der Steuerung durch die erfin dungsgemäße Motorsteuervorrichtung mit einem Beispiel des Standes der Technik.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird in einem flüssigkeitsgekühl ten Mehrzylindermotor 1 für Kraftfahrzeuge Ansaugluft, die von einem Luftfilter 2 gefiltert worden ist, durch einen Sammler 5 und einen Ansaugkrümmer 6 angesaugt.

Die Menge der Ansaugluft wird durch eine Drosselklappe 4 gesteuert, die in einer Ansaugleitung 18 vorgesehen ist, welche den Luftfilter 2 mit dem Sammler 5 verbindet. An der Drosselklappe 4 ist ein Drosselklappenöffnungssensor 17 angebracht, der den Drosselklappenöffnungswinkel erfaßt. Ferner ist in der Ansaugleitung 18 ein Luftdurch flußmesser 3 vorgesehen, der die Menge der Ansaugluft mißt. Im Ansaugkrümmer 6 ist für jeden Zylinder des Motors 1 eine eigene Einspritzeinrichtung 7 vorgesehen. Der von der Einspritzeinrichtung 7 eingespritzte Kraft stoff wird mit der Ansaugluft im Ansaugkrümmer 6 gemischt und anschließend durch ein Einlaßventil 8 in eine Ver brennungskammer angesaugt, die in einem Zylinder 19 durch einen Kolben 11 definiert ist. Das Kraftstoffgemisch wird durch eine Zündkerze 9 in der Verbrennungskammer gezün det, wobei die Ausdehnung des gezündeten Gemischs den Motor 1 antreibt.

Das aus der Verbrennung in der Verbrennungskammer sich ergebende Gas wird durch ein Auslaßventil 10 und durch eine Abgasleitung 12 ausgestoßen und zu einem katalyti schen Umsetzer 44 geleitet, der in einer Abgasleitung 20 vorgesehen ist. Der katalytische Umsetzer 14 führt anhand der Operation des in ihm enthaltenden Dreiwegekatalysa tors einen Oxidations- und Reduktionsvorgang aus und setzt dabei CO, HC und NO_x im Abgas in unschädliche Komponenten um, die dann zur Atmosphäre abgegeben werden. Der Wirkungsgrad des Dreiwegekatalysators für die Umset zung von CO, HC und NO_x ist am höchsten, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoffgemischs im Motor 1 in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraft stoff-Verhältnisses gehalten wird. In der Abgasleitung 12 ist ein Sauerstoffsensor 13 vorgesehen. Dieser Sauer stoffsensor 13 ist ein Sensor, der die Sauerstoffkonzen tration im Abgas erfaßt und das Ausgangssignal in Über einstimmung mit dem Erfassungsergebnis verändert. Konkret handelt es sich bei diesem Sensor um einen Sauerstoffkon zentrationssensor des Batterietyps, der ein Spannungsaus gangssignal erzeugt, das dem Verhältnis zwischen der Sauerstoffkonzentration im Abgas und der Sauerstoffkon zentration in der Atmosphäre (die als Referenz verwendet wird) entspricht.

Die Kraftstoffeinspritzmenge für die Einspritzeinrichtung 7 und der Zündzeitpunkt für das Kraftstoffgemisch mittels der Zündkerze 9 werden von einer Steuereinheit 16 gesteu ert.

Für diese Steuerung werden die Signale vom Luftdurchfluß messer 3, vom Sauerstoffsensor 13, vom Drosselklappenöff nungssensor 17 und von einem Kühlmitteltemperatursensor 15, der die Temperatur des Kühlmittels des Motors 1 erfaßt, in die Steuereinheit 16 eingegeben. Ferner werden in die Steuereinheit 16 auch die Signale von einem an sich bekannten Anlasserschalter 21, der einen in den Figuren nicht gezeigten Anlasser betätigt, um den Motor anzulassen, von einem Fahrgeschwindigkeitssensor 22, der die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfaßt, und von einem Kurbelwinkelsensor 23, der die Drehzahl des Motors erfaßt, eingegeben.

Die Steuereinheit 16 steuert die Kraftstoffeinspritzmenge für die Einspritzeinrichtung 7 und den Zündzeitpunkt für die Zündkerze 9 auf der Grundlage dieser Eingangssignale, indem sie Programme ausführt, deren Flußdiagramme in den Fig. 2, 3 und 4A, 4B gezeigt sind.

Die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge Ti für die Einspritzeinrichtung 7 wird gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramm ausgeführt.

Zunächst werden in einem Schritt S1 Daten wie etwa die Ansaugluftmenge Q, die vom Luftdurchflußmesser 3 erfaßt wird, und die Motordrehzahl N, die vom Kurbelwinkelsensor 23 erfaßt wird, und dergleichen eingelesen.

In einem Schritt S2 wird eine Basis-Kraftstoffeinspritz menge Tp gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

wobei K eine Konstante ist.

In einem Schritt S3 wird die Kraftstoffeinspritzmenge Ti gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

Ti = Tp · COEF · α + Ts.

Hierbei ist Tp der im Schritt S2 berechnete Wert. COEF repräsentiert verschiedene Korrekturkoeffizienten ein schließlich eines Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoef fizienten KTW, der später beschrieben wird und durch die Gleichung COEF = 1,0 + KTW + . . . gegeben sein kann. Das Symbol α repräsentiert einen Rückkopplungskorrekturkoef fizienten für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, während Ts ein Korrekturbetrag für einen durch die Batteriespannung hervorgerufenen ungültigen Einspritzzeitpunkt ist.

Das Setzen des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis erfolgt gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Flußdiagramm.

In diesem Prozeß wird zunächst in einem Schritt S11 entschieden, ob momentan verschiedene Bedingungen für die Ausführung der Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses erfüllt sind. Genauer, da die Rückkopp lungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses nicht ausgeführt werden kann, wenn der Motor angelassen wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels niedrig ist, wenn der Motor unter hoher Last arbeitet, wenn sich der Motor im Leerlauf befindet, wenn das Fahrzeug verzögert wird, wenn im Sauerstoffsensor eine Anomalie aufgetreten ist usw., erfolgt eine Prüfung, um sicherzustellen, daß momentan keine dieser Bedingungen vorliegt.

Falls irgendeine der oben angegebenen Bedingungen vor liegt, sind die Bedingungen für die Rückkopplungsregelung nicht erfüllt. In diesem Fall wird in einem Schritt S12 der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen Anfangswert von 1,0 gesetzt, anschließend endet die Operation dieser Routine.

Falls keine der obigen Bedingungen erfüllt ist, wird angenommen), daß die Bedingungen für die Rückkopplungsre gelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erfüllt sind, so daß der Steuerablauf zu einem Schritt S13 weitergeht, in dem das Ausgangssignal vom Sauerstoffsensor 13 eingelesen wird.

Anschließend werden in einem Schritt S14 das Ausgangs signal vom Sensor und ein dem stöchiometrischen Luft/ Kraftstoff-Verhältnis (welches das Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis ist) entsprechendes Luft/Kraftstoff-Verhältnis miteinander verglichen, wobei entschieden wird, ob das tatsächliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Vergleich zum Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett oder mager ist. Falls das Ausgangssignal vom Sensor kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der denk stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis entspricht, wird auf ein "mageres" Verhältnis geschlossen, während dann, wenn das Ausgangssignal größer als dieser vorgegebene Wert ist, auf ein "fettes" Gemisch geschlossen wird.

Im Fall des "mageren" Verhältnisses geht der Steuerablauf weiter zu einem Schritt S15, in dem ein Merker F, der angibt, ob das momentane Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett oder mager ist, auf 0 gesetzt wird. Andererseits wird im Fall eines "fetten" Verhältnisses in einem Schritt S16 der Merker auf 1 gesetzt.

In einem Schritt S17 wird festgestellt, ob sich der Wert des Merkers F geändert hat. Um diese Bestimmung auszufüh ren, ist der Wert des Merkers F bei der vorhergehenden Ausführung des Prozesses in einem Speicher gespeichert worden und wird der im Schritt S15 oder im Schritt S16 momentan gesetzte Wert des Merkers F mit dem im Speicher gespeicherten Wert verglichen, so daß festgestellt werden kann, ob sich der Merker F geändert hat.

Falls sich der Merker F geändert hat, zeigt dies, daß das tatsächliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis vom stöchiometri schen Luft/Kraftstoff-Verhältnis abweicht. In diesem Fall wird in einem Schritt S18 ermittelt, ob der Merker F momentan den Wert 0 besitzt, mit anderen Worten, ob sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis vom fetten zum mageren Verhältnis geändert hat. Falls jedoch im Gegensatz dazu der Merker F momentan den Wert 1 besitzt, bedeutet dies, daß sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis vom mageren zum fetten Verhältnis geändert hat. Falls sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis vom fetten zum mageren Ver hältnis geändert hat, wird in einem Schritt S19 ein Proportionalkorrekturbetrag PL zum Rückkopplungskorrek turkoeffizienten α addiert, so daß ein neuer Korrektur koeffizient α = α + PL gesetzt wird. Falls sich anderer seits das Luft/Kraftstoff-Verhältnis vom mageren zum fetten Verhältnis geändert hat, wird in einem Schritt S20 ein anderer Proportionalkorrekturkoeffizient PR vom Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α subtrahiert, wo durch ein neuer Korrekturkoeffizient α = α - PR gesetzt wird.

Falls das Ergebnis der Entscheidung im Schritt S17 lau tet, daß sich der Wert des Merkers F nicht geändert hat, wird in einem Schritt S21 festgestellt, ob der Merker F momentan den Wert 0 besitzt.

Falls in diesem Schritt S21 der Merker F den momentanen Wert 0 besitzt, bedeutet dies, daß fortgesetzt ein mage res Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorliegt. In diesem Fall wird in einem Schritt S22 ein Integralkorrekturbetrag IL zum Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α addiert, so daß ein neuer Korrekturkoeffizient α = α + IL gesetzt wird.

Falls andererseits im Schritt S21 der Merker F den momen tanen Wert 1 besitzt, bedeutet dies, daß fortgesetzt ein fettes Lüft/Kraftstoff-Verhältnis vorhanden ist. In diesem Fall wird in einem Schritt S23 ein weiterer Inte gralkorrekturbetrag IR vom Rückkopplungskoeffizienten α subtrahiert, wodurch ein neuer Korrekturkoeffizient α = α - IR gesetzt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß alle diese Korrekturwerte PL, PR, IL und IR positive Werte- sind. Der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, der in dieser Weise gesetzt wird, wird bei der Berechnung der obenbeschriebe nen Kraftstoffeinspritzmenge Ti verwendet.

Wie früher erwähnt, ist in dem in der Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge Ti verwendeten COEF ein Kühlmit teltemperatur-Korrekturkoeffizient enthalten. Das Setzen des Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoeffizienten KTW er folgt gemäß den in den Fig. 4A und 4B gezeigten Flußdia grammen.

Zunächst werden in einem Schritt S31 die Motordrehzahl, das Anlasser-Schaltsignal, die Fahrgeschwindigkeit, die Ansaugluft-Durchflußmenge, die Kühlmitteltemperatur und der Drosselklappenöffnungsbetrag von den Ausgängen der verschiedenen obenbeschriebenen Sensoren eingelesen.

In einem Schritt S32 wird festgestellt, ob die Rückkopp lungsregelung für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis momentan ausgeführt wird.

Falls die Rückkopplungsregelung für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis nicht ausgeführt wird, geht der Steuerablauf zu einem Schritt S33, in dem ein Steuerwert KMKTTW auf 1 gesetzt wird.

Dann wird in einem Schritt S34 ein Kühlmitteltempera turerhöhungs-Basiswert KTWTW für die Ausführung einer Erhöhungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge Ti aus -einem- Kennfeld erhalten. Hierzu wird im voraus in der Steuereinheit 6 ein Kennfeld des Kühlmitteltemperaturer höhungs-Basiswerts KTWTW in Abhängigkeit von der Kühlmit teltemperatur Tw gespeichert. In diesem Kennfeld ist der Wert, den der Kühlmitteltemperaturerhöhungs-Basiswert KTWTW annimmt, um so größer, je niedriger die Kühlmittel temperatur Tw ist.

Ferner wird in der gleichen Weise von einem weiteren Kennfeld ein Kühlmitteltemperaturerhöhungs-Drehzahl kor rekturwert KTWN zum Korrigieren des Kühlmitteltempera turerhöhungs-Basiswerts KTWTW in Abhängigkeit von der Motordrehzahl N erhalten. Hierzu wird in der Steuerein heit 6 im voraus ein Kennfeld dieses Kühlmitteltempera turerhöhungs-Drehzahlkorrekturwerts KTWN in Abhängigkeit von der Motordrehzahl N gespeichert. In diesem Kennfeld ist der Wert, den der Kühlmitteltemperaturerhöhungs- Drehzahlkorrekturwert KTWN annimmt, um so größer, je niedriger der Wert der Motordrehzahl N ist.

Schließlich wird aus einem nochmals weiteren Kennfeld ein Kühlmitteltemperatur-Erniedrigungswert MKTW für eine Erniedrigungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge Ti in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw erhalten. In der Steuereinheit 6 wird im voraus ein Kennfeld dieses Kühlmitteltemperatur-Erniedrigungswerts MKTW in Abhängig keit von der Kühlmitteltemperatur Tw gespeichert. Dieser Kühlmitteltemperatur-Erniedrigungswert MKTW besitzt einen negativen Wert, wobei in diesem Kennfeld der Absolutwert, den der Kühlmitteltemperatur-Erniedrigungswert MKTW annimmt, um so kleiner ist, d. h. um so näher bei Null liegt, je niedriger der Wert der Kühlmitteltemperatur Tw ist.

In einem Schritt S35 wird der Kühlmitteltemperaturerhö hungs-Basiswert KTWTW mit dem Kühlmitteltemperaturerhö hungs-Drehzahlkorrekturwert KTWN multipliziert, wodurch der Kühlmitteltemperatur-Erhöhungswert PKTW erhalten wird.

Als nächstes wird in einem Schritt S36 anhand des Aus gangssignals des Drosselklappenöffnungssensors 17 oder dergleichen festgestellt, ob sich der Motor 1 in einem Leerlaufzustand befindet oder nicht.

Falls sich der Motor 1 nicht im Leerlaufzustand befindet, geht der Steuerablauf weiter zu einem Schritt S38. In diesem Schritt werden ein Lastkorrekturverhältnis, das der Motorlast entspricht, ein Drehzahlkorrekturverhält nis, das der Motordrehzahl entspricht, sowie ein Drossel klappenöffnungsbetrag-Korrekturverhältnis, das dem Dros selklappenöffnungsbetrag entspricht, gesetzt. Da diese Korrekturen sämtlich bekannt sind, werden sie hier nicht beschrieben.

Anschließend wird in einem Schritt S39 das kleinste Verhältnis aus der das Lastkorrekturverhältnis, das Drehzahlkorrekturverhältnis und das Drosselklappenöff nungsbetrag-Korrekturverhältnis enthaltenden Gruppe als Korrekturverhältnis KMKT gesetzt. Der Wert dieses Korrek turverhältnisses KMKT liegt zwischen 0 und 1.

In einem Schritt S40 wird festgestellt, ob der Korrektur wert KMKTW kleiner als das Produkt aus dem Korrekturver hältnis KMKT und dem obenbeschriebenen Steuerwert KMKTTW ist. Hierbei wird angenommen, daß der Korrekturwert KMKTW einen Anfangswert 0 besitzt.

Da in diesem Fall der Steuerwert KMKTTW im Schritt S33 auf 1 gesetzt worden ist, gilt, falls das Korrekturver hältnis KMKT im Nichtleerlauf-Betriebszustand 1 ist, KMKT × KMKTTW = 1. Daher lautet das Ergebnis der Ent scheidung im Schritt S40 JA, bis der Korrekturwert KMKTW gleich 1 geworden ist, wobei der Steuerablauf zu einem Schritt S41 weitergeht.

In diesem Schritt S41 wird der Korrekturwert KMKTW um einen vorgegebenen Erhöhungsbetrag ΔKMKTW erhöht. Dadurch wird der Korrekturwert KMKTW bei jeder Ausführung des Prozesses um ΔKMKTW erhöht, bis der Korrekturwert KMKTW von 0 ausgehend bei KMKT × KMKTTW ankommt.

Falls im Schritt S40 der Korrekturwert KMKTW gleich oder größer als KMKT × KMKTTW geworden ist, geht der Steuerab lauf weiter zu einem Schritt S42. In diesem Schritt wird der Korrekturwert KMKTW gleich KMKT × KMKTTW = 1 gesetzt.

Falls andererseits im Schritt S36 festgestellt wird, daß sich der Motor 1 im Leerlaufzustand befindet, geht der Steuerablauf weiter zu einem Schritt S37, in dem das Leerlaufkorrekturverhältnis (das momentan 0 ist) als Korrekturverhältnis KMKT gesetzt wird.

In diesem Fall ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt S40 stets NEIN, so daß der Steuerablauf zum Schritt S42 weitergeht, in dem das Korrekturverhältnis KMKTW auf 0 gesetzt wird.

In der obigen Prozedur wird der Zustand mit kaltem Motor vor dem Beginn der Rückkopplungsregelung für das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis in zwei Zustände getrennt, d. h. in einen Leerlaufzustand direkt nach dem Anlassen und in einen Zustand, in dem der Leerlaufzustand beendet ist, wobei der Korrekturwert KMKTW im letzteren Zustand, während er im ersteren Zustand 0 ist, allmählich erhöht wird, bis das Korrekturverhältnis KMKT, das im Schritt S39 anhand der Motorlast, der Motordrehzahl und des Drosselklappenöffnungsbetrags bestimmt worden ist, er reicht wird. Fig. 5G zeigt das Verhalten direkt nach dem Anlassen des Motors, wenn der Korrekturwert KMKTW vom ersteren Zustand in den letzteren- Zustand übergeht.

In einem Schritt S43 werden auf der Grundlage des obener wähnten Kühlmitteltemperatur-Erhöhungswerts PKTW der Kühlmitteltemperatur-Erniedrigungswert PKTW, der Korrek turwert KMKTW und der Kühlmitteltemperatur-Korrektur koeffizient KTW gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

KTW = PKTW - (PKTW - MKTW) · KMKTW.

Gemäß dieser Gleichung wird selbst im Leerlaufzustand dann, wenn der Korrekturwert KMKTW 0 ist, der Kühlmittel temperatur-Erhöhungswert PKTW als Kühlmitteltemperatur- Korrekturkoeffizient KTW gewählt, so daß die Kraftstoff einspritzmenge entsprechend der Kühlmitteltemperatur nach oben korrigiert wird.

Falls sich der Motor 1 jedoch nicht im Leerlaufzustand befindet und falls beispielsweise der Korrekturwert KMKTW 1 ist, wird statt des Kühlmitteltemperatur-Erhöhungswerts PKTW der Kühlmitteltemperatur-Erniedrigungswert MKTW als Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoeffizient KTW gewählt, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Kühl mitteltemperatur nach unten korrigiert wird.

Wie in Fig. 5G gezeigt, wird der Korrekturwert KMKTW allmählich ausgehend von 0 erhöht, wenn der Motor vom Leerlaufzustand in den Nichtleerlaufzustand übergeht. In Verbindung damit wird, wie in Fig. 5H gezeigt, der Erhö hungskorrekturbetrag des Kühlmitteltemperatur-Korrektur koeffizienten KTW allmählich vom Erhöhungskorrekturzu stand reduziert, wobei in der Praxis nach Beendigung der Erhöhungskorrektur eine Erniedrigungskorrektur ausgeführt wird, in der der Erniedrigungskorrekturbetrag allmählich erhöht wird.

Mit anderen Worten, während im Leerlaufzustand die Stabi lität des Motorbetriebs bei kaltem Motor aufgrund der Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge sichergestellt ist, wird, wenn der Motor in den Nichtleerlaufzustand über geht, die Sauerstoffkonzentration im Abgas aufgrund der Erniedrigungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge er höht. Daher wird es, wie in den Fig. 6A bis 6G gezeigt, sofort möglich, HC umzusetzen, sobald die Katalysatortem peratur die Aktivierungstemperatur erreicht.

Falls im Gegensatz dazu bei kaltem Motor vor dem Beginn der Rückkopplungsregelung für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis die Erhöhungskorrektur der Kraftstoffein spritzmenge ohne Berücksichtigung der Tatsache, ob sich der Motor im Leerlaufzustand befindet oder nicht, ausge führt wird, wird, wie durch die Strichlinien in den Fig. 6A bis 6C gezeigt, die Sauerstoffkonzentration im Abgas aufgrund der Erhöhungskorrektur der Kraftstoffein spritzmenge reduziert, so daß es nicht möglich ist, HC umzusetzen, selbst wenn der Katalysator seine Aktivie rungstemperatur erreicht hat.

Da darüber hinaus das Korrekturverhältnis KTW entspre chend der Motorlast, der Motordrehzahl und dem Drossel klappenöffnungsbetrag gesetzt wird, wird selbst im Nicht leerlauf zustand dann, wenn beispielsweise für den Korrek turwert KMKTW ein Wert kleiner als 1 gesetzt ist, die Erniedrigungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge durch den Kühlmitteltemperatur-Erniedrigungswert MKTW be schränkt. Dadurch wird eine Verschlechterung der Funk tionsfähigkeit des Motors aufgrund einer Erniedrigungs korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge vermieden, obwohl dem Erniedrigungskorrekturbereich groß gesetzt ist.

In einem Schritt S44 wird ein Korrekturverhältnis ADVKTC für die Voreilungswinkelkorrektur des Zündzeitpunkts im Erniedrigungskorrekturzustand eingelesen. Hierbei wird angenommen, daß das Korrekturverhältnis ADVKTC ein im voraus gesetzte konstanter Wert ist.

In einem Schritt S45 wird ein Zündzeitpunktvoreilungswin kel-Korrekturwert ADVKTW gemäß der folgenden Gleichung bestimmt:

ADVTKW = (PKTW - MKTW) · KMKTW · ADVKTC.

Gemäß dieser Gleichung wird der Voreilungswinkel-Korrek turwert ADVKTW erhöht, wenn sich der Kühlmitteltempera tur-Erhöhungswert PKTW für die Kraftstoffeinspritzmenge verringert oder wenn sich der Kühlmitteltemperatur- Erniedrigungswert MKTW erhöht. Obwohl die Stabilität des Motorbetriebs verschlechtert wird, wenn das Erniedri gungsverhältnis für die Kraftstoffeinspritzmenge groß wird, wird dies durch eine Verbesserung der Stabilität aufgrund der Voreilungswinkelkorrektur des Zündzeitpunkts ausgeglichen. Wenn der Motor vom Leerlaufzustand in den Nichtleerlaufzustand übergeht, wird, obwohl sich die Kraftstoffeinspritzmenge allmählich von der Erhöhungskor rektur zur Erniedrigungskorrektur ändert, die Stabilität des Motorbetriebs beibehalten, da der Zündzeitpunktvorei lungswinkel-Korrekturwert entsprechend damit erhöht wird.

Falls mit dem Ziel einer Erwärmung des Katalysators der Zündzeitpunkt dahingehend korrigiert wird, daß er nach eilt, wird ferner eine Voreilungswinkelkorrektur des nacheilenden Zündzeitpunkts anhand des Voreilungswinkel- Korrekturwerts ADVKTW ausgeführt.

Obwohl es möglich wäre, den Voreilungswinkel-Korrektur wert ADVKTW aus einem speziell vorbereiteten Kennfeld auszulesen, ist es möglich, die Menge der Daten, die im Speicher gespeichert werden müssen, zu reduzieren, indem sie entsprechend dem Erniedrigungsverhältnis für die Kraftstoffeinspritzmenge wie oben beschrieben gesetzt werden.

Falls im obigen Schritt 532 festgestellt wird, daß die Rückkopplungsregelung für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis ausgeführt wird, wird der Steuerwert KMKTTW in einem Schritt S46 auf 0 zurückgesetzt, ferner wird in einem Schritt S47 der Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoeffizient KTW auf 0 zurückgesetzt, so daß keine Korrektur in Abhän gigkeit vom Kühlmitteltemperatur-Korrekturkoeffizienten KTW ausgeführt wird.

In einem Schritt S48 wird festgestellt, ob der Zündzeit punktvoreilungswinkel-Korrekturwert ADVKTW 0 ist, wobei dieser Zündzeitpunktvoreilungswinkel-Korrekturwert ADVKTW dann, wenn er nicht 0 ist, auf 0 zurückgestellt wird, indem er jedesmal um einen vorgegebenen Wert ΔADVKTW reduziert wird. Selbst wenn daher die Rückkopplungsrege lung für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis aus dem Erniedri gungskorrekturzustand heraus begonnen wird, wird, wie in Fig. 5I gezeigt ist, eine plötzliche Änderung des Zünd zeitpunkts vermieden, so daß eine Verschlechterung der Funktionsfähigkeit des Motors, die eine solche plötzliche Änderung des Zündzeitpunkts begleiten würde, nicht auf tritt.

Claims

1. Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren (1), wobei der Motor (1) einen katalytischen Umsetzer (14) zum Reinigen des Abgases des Motors (1), eine Einrichtung (13) zum Erfassen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des dem Motor (1) zugeführten Kraftstoffgemischs sowie eine Einrichtung (16) für die Rückkopplungsregelung der Kraft stoffeinspritzmenge für den Motor (1), derart, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in der Umgebung eines Soll werts gehalten wird, enthält, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (15) zum Erfassen einer Tempera tur des Motors (1),
eine Einrichtung (3, 17, 23) zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors (1),
eine Einrichtung (S35) zum Erhöhen der Kraft stoffzufuhrmenge um einen Erhöhungswert,
eine Einrichtung (S34) zum Erniedrigen der Kraft stoffzufuhrmenge um einen Erniedrigungswert,
eine Einrichtung (S32), die feststellt, ob die Rückkopplungsregelung ausgeführt wird, und
eine Einrichtung (S36-S43) zum wahlweisen Betäti gen der Erhöhungseinrichtung (S35) oder der Erniedri gungseinrichtung (S34) in Abhängigkeit vom Betriebszu stand des Motors (1), falls die Rückkopplungsregelung nicht ausgeführt wird.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der katalytische Umsetzer (14) entweder einen Dreiwegekatalysator oder einen Oxidationskatalysator enthält.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (3, 17, 23) eine Einrichtung (17) zum Erfassen eines Leerlaufzu stands des Motors (1) enthält und die Betätigungseinrich tung (S36-S43) die Erhöhungseinrichtung (S35) betätigt, wenn sich der Motor (1) im Leerlaufzustand befindet, oder die Erniedrigungseinrichtung (S34) betätigt, wenn sich der Motor (1) nicht im Leerlaufzustand befindet.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (S36-S43) eine Ein richtung (S41) enthält, die die Kraftstoffzufuhrmenge allmählich ändert, wenn die Erhöhungseinrichtung (S35) und die Erniedrigungseinrichtung (S34) abwechselnd betä tigt werden.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (S36-S43) einen Kor rekturwert KTW verwendet, um die Kraftstoffzufuhrmenge zu korrigieren, wobei KTW durch die folgende Beziehung definiert ist
KTW = PKTW - (PKTW - MKTW) · KMKTW,
wobei PKTW der Erhöhungswert ist,
MKTW der Erniedrigungswert ist und
KMKTW ein Korrekturfaktor ist, der sich allmäh lich zwischen 0 und 1 verändert.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Betriebszustanderfassungseinrichtung (3, 17, (23) Einrichtungen (3, 17, 23) zum Erfassen entweder einer Motorlast, einer Motordrehzahl oder eines Drosselklapp öffnungsbetrags enthält und die Erniedrigungseinrichtung (S34) den Erniedri gungswert auf der Grundlage der Motorlast und/oder der Motordrehzahl und/oder des Drosselklappenöffnungsbetrags modifiziert.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (S44, S45), die eine Voreilung des Zündzeitpunkts des Kraftstoffgemischs im Motor (1) bewirkt, wenn die Betätigungseinrichtung (S36-S43) die Erniedrigungseinrichtung (S34) betätigt.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch, eine Einrichtung (S44, S45), die eine Voreilung des Zündzeitpunkts des Kraftstoffgemischs im Motor (1) bewirkt, wenn die Betätigungseinrichtung (S36-S43) die Erniedrigungseinrichtung (S34) betätigt, wobei die Vorei lungseinrichtung (S44, S45) einen Voreilungsbetrag des Zündzeitpunkts erhöht, wenn (PKTW - MKTW) ansteigt.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Voreilungseinrichtung (S44, S45) einen Vorei lungsbetrag des Zündzeitpunkts ab einem Zeitpunkt, zu dem die Betätigungseinrichtung (S36-S43) die Erniedrigungs einrichtung (S34) betätigt, allmählich erhöht und den Voreilungsbetrag ab einem Zeitpunkt, zu dem die Betäti gungseinrichtung (S36-S43) die Betätigung der Erniedri gungseinrichtung (S34) beendet, allmählich erniedrigt.