DE69204134T2

DE69204134T2 - Steuerungssystem des Luft-Kraftstoffverhältnisses für Verbrennungsmotoren.

Info

Publication number: DE69204134T2
Application number: DE69204134T
Authority: DE
Inventors: Shusuke Akazaki; Kotaro Miyashita
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2012-09-19
Also published as: EP0533495A2; CA2078492A1; CA2078492C; JPH0579374A; EP0533495B1; JP2678985B2; US5253630A; DE69204134D1; EP0533495A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem für Verbrennungsmotoren.
Ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor ist herkömmlicherweise bekannt, welches dazu ausgebildet ist, das Luft-Kraftstoffverhältnis eines Luft-Kraftstoffgemisches, welches an den Motor in Reaktion auf ein Ausgangssignal von einem in dem Auspuffsystem angeordneten Abgasbestandteil-Konzentrationssensors, wobei der Sensor eine Ausgangssignal-Charakteristik hat, die ungefähr proportional zu der Konzentration eines Bestandteils (O&sub2;) in Abgasen ist, auf ein gewünschtes Luft-Kraftstoffverhältnis zu regeln, welches in Reaktion auf die Betriebsbedingungen des Motors festgelegt ist.
Bei einem Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem dieser Art wird die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT' (und somit die Kraftstoffeinspritzmenge) geregelt, indem ein Basiswert hiervon durch verschiedene Korrekturkoeffizienten korrigiert wird, so daß das von dem Sensor (im folgenden das Luft-Kraftstoffzufuhrverhältnis" genannt) detektierte Luft-Kraftstoffverhältnis dem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis gleich wird. Das bedeutet, daß bei dem obengenannten Luft-Kraftstoffverhältnis- Regelsystem das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis von den sich änderndenbetriebsbedingungen des Motors abhängt, so daß Korrekturkoeffizienten auf der Basis der Motor-Kühlmitteltemperatur TW, der Ansauglufttemperatur TA bzw. anderen Motorbetriebsparametern berechnet werden und eine Basis-Kraftstoffeinspritzperiode TiM (gelesen aus einem vorbestimmten Kennfeld) wird mit diesen Korrekturkoeffizienten durch Verwendung der folgenden Gleichung (1') multipliziert, um die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT' zu berechnen: TOUT' = TiM x (KTW x KTA x KWOT x .....) x KLAF x KCMDM ......(1')
wobei KTW einen von der Motorkühlmitteltemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten, KTA einen von der Ansauglufttemperatur abhängigen Korrekturkoeffizient; KWOT einen Hochlast-Korrekturkoeffizienten und KLAF einen Luft-Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient darstellen. Weiterhin stellt KCMDM einen modifizierten gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten dar, der im allgemeinen erhalten wird, indem man ein gewünschtes Luft-Kraftstoffverhältnis, welches gemäß der Drehzahl NE des Motors eingestellt ist, und den Ansaugrohr-Absolutdruck PBA mit einem von der Luftdichte abhängigen Korrekturkoeffizienten KETC multipliziert.
Bei dem obengenannten Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem wird jedoch, obwohl die Motorkühlmitteltemperatur TW, die Ansauglufttemperatur TA u.s.w. sich weitgehend ändern können in Reaktion auf die Betriebsbedingungen des Motors, die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT' durch Multiplizieren des Basiswerts TIM mit zahlreichen Korrekturkoeffizienten einschließlich der obengenannten berechnet, so daß die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT' unerwünschterweise von dem optimalen Wert abweichen kann. Inbesondere im Bereich der sogenannten Großfeld-Rückkopplüngsregelung, bei welcher das Luft-Kraftstoffverhältnis über einen breiten Betriebsbereich oder Motorenbereich durch Verwendung eines linearen Luft-Kraftstoffverhältnissensors (LAF-Sensor) als linearer Abgasbestandteil-Konzentrationssensor nach Art eines Ausgangssignals durch Rückkopplung gesteuert wird, ist es außerdem erforderlich, die Kraftstoffeinspritzperiode sogar beim Start des Fahrzeugs aus dem Stand (einschließlich Leerlauf) zu korrigieren, so daß die Anzahl der Multiplikationsterme, d.h. Korrekturkoeffizienten steigt, wodurch es noch schwieriger wird, die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT' auf den optimalen Wert in schneller Reaktion auf verschiedene Betriebsbedingungen des Motors zu regeln.
Weiterhin ist es erwünscht, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis akkurat gesteuert werden kann, um die Fahrbarkeit zu verbessern, den Motor zu schützen und den Kraftstoffverbrauch zu senken. Eine solche akkurate Luft-Kraftstoffverhältnis-Steuerung bringt jedoch gewöhnlich mit sich, daß die Kennfelder zum Erhalten von geeigneten Werten von Korrekturkoeffizienten komplizierter werden. Wenn z.B. die Motorkühlmitteltemperatur niedrig ist (z.B. während des Warm-werdens des Motors) ist es erforderlich, daß das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis im allgemeinen angereichert wird, um die erforderliche Fahrbarkeit des Motors sicherzustellen. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, ist es notwendig, eine Mehrzahl von unterschiedlichen Lese-Kennfelder (maps for retrieval) bereitzustellen, die für einen hohen Motorkühlmittel-Temperaturzustand bzw. einen niedrigen Motorkühlmittel-Temperaturzustand geeignet sind, so daß eines von diesen entsprechend den Temperaturbedingungen ausgewählt werden kann. Dadurch wird die Berechnungsverarbeitung der Kraftstoffeinspritzperiode TOUT' komplizierter.
Wenn weiterhin das Luft-Kraftstoffverhältnis von einem mageren Wert zu einem fetten Wert verschoben werden soll, ist es erforderlich, das Luft-Kraftstoffzufuhrverhältnis einmal auf einen stöchiometrischen Wert einzustellen und dann zu einem fetten Wert zu verschieben, es sei denn der Motor ist in einem Hochlastzustand, um eine drastische Anderung des Luft-Kraftstoffverhältnisses zu vermeiden, welche den Motor beschädigen könnte. Durch diesen Vorgang zum Verschieben des Luft-Kraftstoffverhältnisses auf einen fetteren Wert wird die Berechnungsverarbeitung des/der zugehörigen Korrekturkoeffizienten noch komplizierter (z.B. Gewinnen aus einem Kennfeld)
In der DE-A-3826573 ist ein Regelverfahren bekanntgemacht, bei welchem die Ziel-A/F-Verhältnisse gemäß den folgenden Parametern gesetzt sind:
Belastung, Drehzahl oder Belastung, Drehzahl, T-Wasser oder Belastung, Drehzahl, TWasser, Startbedingung.
Ein Minimum/Maximum-Vergleich der A/F-Zielwerte wird nicht durchgeführt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das auf einfache Weise ein gewünschtes Luft-Kraftstoffverhältnis erhalten kann, ohne einen Basiswert einer Kraftstoffeinspritzperiode zu korrigieren, indem es diesen mit einer großen Anzahl an Korrekturkoeffizienten multipliziert.
Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor bereit, welches in einem Fahrzeug mit Eigenantrieb eingebaut ist, wobei der Motor einen Abgasdurchgang aufweist und das System einen Abgasbestandteil-Konzentrationssensor aufweist, der quer über dem Auslaßdurchgang angeordnet ist, um das Luft-Kraftstoffverhältnis eines an den Motor zugeführten Luft-Kraftstoffgemisches zu detektieren, wobei das System das Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemisches auf ein gewünschtes Luft-Kraftstoffverhältnis, welches gemäß den Betriebsbedingungen des Motors festgesetzt ist, in Reaktion auf ein Ausgangssignal des Abgasbestandteil-Konzentrationssensors regelt.
Das Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:
eine Drehzahl-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Drehzahl des Motors;
eine Belastungs-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Belastung des Motors;
eine erste Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines ersten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis der Motor-Drehzahl, die von der Drehzahl-Detektiereinrichtung detektiert wurde, und der Belastung des Motors, die von der Belastungs-Detektiereinrichtung detektiert wurde;
eine Start-Feststelleinrichtung zum Feststellen, ob das Fahrzeug soeben aus seiner Standposition gestartet wurde oder nicht;
eine zweite Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines zweiten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis von Ergebnissen der Feststellung durch die Start-Feststelleinrichtung;
eine Niedrigtemperatur-Feststelleinrichtung zum Feststellen, ob eine Temperatur des Motors niedriger ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht;
eine dritte Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines dritten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis von Ergebnissen der Feststellung durch die Niedrigtemperatur-Feststelleinrichtung; und
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des größten Werts der mindestens ersten bis dritten Werte des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses, das von der ersten bis dritten Luft- Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung berechnet wurde, auf einen endgültigen Wert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses.
Vorzugsweise weist das Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem weiterhin auf: eine Einrichtung zum Feststellen eines Zustands hoher Belastung, um festzustellen, ob der Motor in einem vorbestimmten Zustand hoher Belastung ist oder nicht, und eine vierte Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines vierten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, wobei die Einstelleinrichtung den höchsten Wert der mindestens ersten bis vierten Werte des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses, der von der ersten bis vierten das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis berechnenden Einrichtung berechnet wird, auf den Endwert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses einstellt.
Noch bevorzugter weist das Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem weiterhin auf: eine Einrichtung zum Feststellen einer hohen Temperatur, um festzustellen, ob die Temperatur des Motors höher als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht, und eine fünfte Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines fünften Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis von Ergebnissen der Feststellung durch die Einrichtung zum Feststellen einer hohen Temperatur, und wobei die Einstelleinrichtung den höchsten Wert der mindestens ersten bis fünften Werte des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, berechnet von der ersten bis fünften Einrichtung zum Berechnen des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, auf den Endwert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses einstellt.
Weiterhin ist die Temperatur des Motors vorzugsweise die Temperatur des Kühlmittels des Motors.
Vorzugsweise beinhaltet die Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelung: eine Kraftstoffzufuhrstopp-Feststelleinrichtung zum Feststellen, ob die Zufuhr von Kraftstoff an den Motor unterbrochen wird oder nicht, eine Meßeinrichtung zum Messen einer Zeitspanne, die nach Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr an den Motor vergangen ist, wenn die Kraftstoffzufuhrstopp-Feststelleinrichtung festgestellt hat, daß die Zufuhr von Kraftstoff an den Motor nicht unterbrochen wird und eine Freigabeeinrichtung zum Ermöglichen einer Berechnung des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne von der Meßeinrichtung gemessen wurde.
Vorzugsweise beinhaltet das Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem eine Getriebeschalt-Feststelleinrichtung, um festzustellen, ob das Getriebe geschaltet wird oder nicht, und eine Blockiereinrichtung, um zu verhindern, daß die erste Luft- Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung den ersten Wert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses berechnet, wenn die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung festgestellt hat, daß das Getriebe geschaltet wird.
Weiterhin beinhaltet das Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem vorzugsweise eine Belastungsänderungs-Feststelleinrichtung, um eine Belastungänderung des Motors festzustellen, wobei die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung feststellt, daß das Getriebe geschaltet wird, wenn die Drehzahl des Motors, die von der Drehzahl-Detektiereinrichtung festgestellt wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet und die Belastungsänderung des Motors einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Das Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem beinhaltet ebenfalls vorzugsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektiereinrichtung, um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu detektieren, wobei die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung feststellt, ob das Getriebe geschaltet wird, wenn die von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektiereinrichtung festgestellte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Das Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem beinhaltet ebenfalls vorzugsweise eine zweite Meßeinrichtung zum Messen einer Zeitspanne, die nach Beenden des Schaltens des Getriebes vergangen ist, wobei die Blockiereinrichtung die erste Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung hindert, den ersten Wert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses zu berechnen, bevor die von der zweiten Meßeinrichtung gemessene Zeitspanne einen vorbestimmten Wert erreicht.
Vorzugsweise beinhaltet die Start-Feststelleinrichtung eine Leerlauf-Feststelleinrichtung, um festzustellen, ob der Motor im Leerlauf ist oder nicht.
Die obengenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften detaillierten Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Luft-Kraftstoffverhältnis- Regelsystems für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm einer Routine zum Berechnen eines modifizierten gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis- Koeffizienten KCMDM;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm einer Routine zum Berechnen eines Basis-Kennfeld-Werts KBSM;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer Routine zum Korrigieren eines Basiswerts KBS eines gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD während des Startens des Fahrzeugs;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm einer Routine zum Korrigieren des Basiswerts KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD, wenn die Motorkühlmitteltemperatur TW niedrig ist;
Fig. 6 zeigt ein KTWLAF-Kennfeld;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm einer Routine zum Korrigieren des Basiswerts KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD, wenn der Motor in einem Zustand hoher Belastung ist;
Fig. 8 zeigt ein KSP-Kennfeld;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm einer Routine zum Korrigieren des Basiswertes KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD, wenn die Motorkühlmitteltemperatur TW hoch ist;
Fig. 10 zeigt ein KTWR-Kennfeld; und
Fig. 11 zeigt ein KETC-Kennfeld.
In bezug zuerst auf Fig. 1 ist die gesamte Anordnung eines Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystems für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
In der Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 1 einen DOHC-Reihen-Motor mit vier Zylindern, wobei jeder Zylinder mit einem Paar Einlaßventilen und einem Paar Auslaßventilen versehen ist, die nicht gezeigt sind. Dieser Motor 1 ist so angeordnet, daß die Ventileinstellung der Einlaßventile und Auslaßventile zwischen einer Hochgeschwindigkeits-Ventileinstellung (Hochgeschwindigkeits-V/T), die für einen Hochgeschwindigkeits-Motorenbereich angepaßt ist, und einer Niedriggeschwindigkeits- Ventileinstellung (Niedriggeschwindigkeits-V/T), die für einen Niedriggeschwindigkeits-Motorenbereich angepaßt ist, gewählt werden kann.
In einem Ansaugrohr 2 des Motors 1 ist ein Drosselkörper 3 angeordnet, in welchem ein Drosselventil 3' aufgenommen ist. Ein Drosselventilöffnungs-(θTH)-Sensor 4 ist mit dem Drosselventil 3' verbunden, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die gemessene Drosselventilöffnung anzeigt, und um dieses an eine elektronische Steuereinheit (im folgenden "die ECU" genannt) 5 liefert.
Kraftstoffeinspritzventile 6 sind jeweils für jeden Zylinder vorgesehen und in dem Ansaugrohr 2 zwischen dem Motor 1 und dem Drosselventil 3 angeordnet an einer Stelle geringfügig stromaufwärts des Einlaßventils, was nicht gezeigt ist. Die Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einer nicht gezeigten Kraftstoffpumpe verbunden und mit der ECU 5 elektrisch verbunden, so daß ihre Ventilöffnungsperioden von deren Signalen gesteuert werden.
Andererseits ist ein Ansaugrohr-Absolutdruck-(PBA)-Sensor 8 an einem Ende einer Zweigleitung 7 angeordnet, die von dem Ansaugrohr 2 an einer Stelle direkt stromabwärts des Drosselventils 3' abzweigt, um den Absolutdruck (PBA) in dem Ansaugrohr 2 zu messen, welcher elektrisch mit der ECU 5 verbunden ist, um den gemessenen Absolutdruck PBA in ein diesen anzeigendes elektrisches Signal zu wandeln und an die ECU 5 zu liefern.
Ein Ansauglufttemperatur-(TA)-Sensor 9 ist in das Ansaugrohr 2 an einer Stelle stromabwärts des Ansaugrohr-Absolutdrucksensors 8 eingeführt, um ein elektrisches Signal, welches die gemessene Ansauglufttemperatur TA anzeigt, an die ECU 5 zu liefern.
Ein Motorkühlmittel-Temperatur-(TW)-Sensor 10, der aus einem Thermistor oder dergleichen gebildet sein kann, ist in dem mit Kühlmittel gefüllten Zylinderblock des Motors 1 angeordnet, um ein elektrisches Signal, welches die gemessene Motorkühlmitteltemperatur TW anzeigt, an die ECU 5 zu liefern.
Ein Motordrehzahl-(NE)-Sensor 11 und ein Zylinder-Unterscheidungs-(CYL)-Sensor 12 sind so angeordnet, daß sie einer nicht gezeigten Nockenwelle oder Kurbelwelle des Motors 31 zugewandt sind. Der NE-Sensor 11 erzeugt jedes mal, wenn sich die Kurbelwelle um 180 Grad dreht, einen Impuls als einen TDC-Signalimpuls bei jedem der vorbestimmten Kurbelwinkel, während der CYL-Sensor 12 einen Impuls bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel eines bestimmten Zylinders des Motors erzeugt, wobei beide Impulse an die ECU 5 geliefert werden.
Eine Zündkerze 13 für jeden Zylinder des Motors 1 ist elektrisch mit der ECU 5 verbunden, damit deren Zündzeiten von einem von dieser gelieferten Signal gesteuert werden.
Ein Getriebe 14 ist zwischen dem Motor 1 und den nicht gezeigten Antriebsrädern angebracht, um zu ermöglichen, daß die Antriebsräder von dem Motor 1 angetrieben werden.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor-(VSP)-Sensor 15 ist an den nicht gezeigten hinteren Rädern vorgesehen, um die Fahrgeschwindigkeit VSP des Fahrzeugs zu detektieren, um ein elektrisches Signal, welches die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, an die ECU 5 zu liefern.
Ein linearer Luft-Kraftstoffverhältnis-Sensor (im folgenden als "der LAF-Sensor" bezeichnet) 17 ist quer über einem Auspuffrohr 16 des Motors 1 angeordnet, um die Konzentration von in Abgasen, die von dem Motor ausgestoßen werden, vorhandenem Sauerstoff zu detektieren, um ein die gemessene Sauerstoffkonzentration anzeigendes elektrisches Signal an die ECU 5 zu liefern. Das Ausgangssignal des LAF-Sensors 17 ist ungefähr proportional zur Sauerstoffkonzentration.
Mit dem Ausgangssignal der ECU 5 ist ein elektromagnetisches Ventil 18 verbunden, dessen Öffnungs- und Schließvorgang von einem Signal von der ECU 5 gesteuert wird, um eine Umstellung der obengenannten Ventileinstellung der Einlaß- und Auslaßventile zu regeln. Das elektromagnetische Ventil 18 bewirkt Umstellung des hydraulischen Drucks, welcher in einem nicht gezeigten Ventileinstellungs-Umstellungsmechanismus herrscht, zwischen einem hohen und einem niedrigen Niveau, wobei der Ventileinstellungs-Umstellungsmechanismus durch ausgewählte Niveaus von hydraulischem Druck betätigt wird, um eine Umstellung der Ventileinstellung zwischen dem Hochgeschwindigkeits-V/T und Niedriggeschwindigkeits-V/T zu bewirken. Der hydraulische Druck in dem Umstellungsmechanismus wird von einem Öldruck-(POIL)-Sensor 19 detektiert, von welchem ein elektrisches Signal, welches den gemessenen hydraulischen Druck POIL anzeigt, an die ECU 5 geliefert wird.
Die ECU 5 beinhaltet eine Eingangsschaltung 5a, die die Funktionen hat, die Wellenformen der Eingangssignale von verschiedenen Sensoren, wie oben erwähnt, zu formen, die Spannungspegel der Sensorausgangssignale auf einen vorbestimmten Pegel zu verschieben, analoge Signale von Analog-Ausgangssignal-Sensoren in digitale Signale zu konvertieren u.s.w., eine Zentraleinheit (im folgenden als "die CPU" bezeichnet) 5b, eine Speichereinrichtung 5c, die aus einem ROM-Speicher, welcher verschiedene Betriebsprogramme speichert, die von der CPU 5b ausgeführt werden, gebildet ist, und verschiedene Kennfelder, auf die im folgenden bezug genommen wird, und einen RAM-Speicher, um Ergebnisse dessen Berechnungen u.s.w. zu speichern, und eine Ausgangsschaltung 5d, welche Treibersignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6, die Zündkerzen 13 bzw. das elektromagnetische Ventil 18 ausgibt.
Die CPU 5b arbeitet in Reaktion auf die obengenannten Signale von den Sensoren, um die Betriebsbedingungen festzustellen, in welchen der Motor 1 arbeitet, wie z.B. ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungssteuerungsbereich und Steuerbereiche ohne Rückkopplung und berechnet auf der Basis der festgestellten Motorbetriebsbedingungen die Ventilöffnungsperiode oder Kraftstoffeinspritzperiode TOUT, über welche hinweg die Kraftstoffeinspritzventile 6 geöffnet werden sollen unter Verwendung der folgenden Gleichung (1) synchron zur Erzeugung von TDC-Signalimpulsen, und speichert die Ergebnisse der Berechnung in der Speichereinrichtung (RAM) 5c:
TOUT = TiM x KCMDM x KLAF .... (1)
wobei TiM eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge darstellt, die gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugrohr-Absolutdruck PBA festgestellt wird. Da zum Feststellen des Tim-Wertes TiM-Kennfelder verwendet werden, sind in der Speichereinrichtung 5c (ROM) ein TiML-Kennfeld gespeichert, welches für die Niedriggeschwindigkeits-V/T geeignet ist, und ein TiMH-Kennfeld, welches für die Hochgeschwindigkeits-V/T geeignet ist.
KCMDM ist ein modifizierter gewünschter Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient, welcher mittels eines in Fig. 2 gezeigten und im folgenden beschriebenen Programms gemäß den Betriebsbedingungen des Motors eingestellt wird und durch Multiplizieren eines gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD, welcher ein äquivalentes Verhältnis eines gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses darstellt, mit einem von der Luftdichte abhängigen Korrekturkoeffizienten KETC berechnet wird.
Der gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMD wird durch Verwendung der folgenden Gleichung (2) berechnet:
KCMD = KBS x KSP x KLS x KDEC .... (2)
wobei KBS einen Basiswert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten darstellt, der normalerweise von einem KBS-Kennfeld gelesen wird, in welchem Basis-Kennfeldwerte KBSM von diesem in einer Matrix vorgesehen sind, welche Werten der Motordrehzahl NE und Werten des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA zugeordnet ist, wobei ein aus dem KBS-Kennfeld gelesener Basis-Kennfeldwert KBSM bei stehendem Start bei einem Zustand, in dem die Temperatur des Motorkühlmittels niedrig ist, oder einem vorbestimmten Hochbelastungszustand korrigiert wird, um den Basiswert KBS für diese Bedingungen geeignet zu machen. Weiterhin weist das KBS-Kennfeld ein Hochgeschwindigkeits-V/T-(KBSH)-Kennfeld auf zur Verwendung, wenn die Hochgeschwindigkeits-V/T gewählt wird und ein Niedriggeschwindigkeits-V/T-(KBSL)-Kennfeld zur Verwendung, wenn die Niedriggeschwindigkeits-V/T gewählt wird, wobei beide in der Speichereinrichtung 5c (ROM) gespeichert sind.
KSP ist ein von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängiger Korrekturkoeffizient, welcher in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP auf einen solchen vorbestimmten Wert eingestellt ist, daß ein Schwingen u.s.w verhindert wird. Insbesondere wenn der Motor in einem vorbestimmten Hochbelatungszustand ist, wird er auf einen Wert von "1,0" und anderenfalls durch Lesen eines KSP-Kennfelds, was im folgenden beschrieben ist, auf einen vorbestimmten Wert gesetzt.
KLS stellt einen fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Korrektur- Koeffizienten dar, welcher auf vorbestimmte Werte in Abhängigkeit der Betriebsbereichen des Motors eingestellt wird.
KDEC stellt einen Verzögerungs-Korrekturkoeffizienten dar, welcher auf einen vorbestimmten Wert in Abhängigkeit eines Verzögerungszustands des Motors gesetzt wird. Insbesondere wird er auf einen Wert gesetzt, der kleiner als "1,0" ist, wenn sich das Fahrzeug verlangsamt und anderenfalls auf einen Wert von "1,0".
Der Korrekturkoeffizient KETC soll eine vorheriger Korrektur an der Kraftstoffeinspritzmenge vornehmen, um eine Variation des Luft-Kraftstoffzufuhrverhältnisses aufgrund des Kühleffekts, der erzeugt wird, wenn Kraftstoff tatsächlich eingespritzt wird, zu kompensieren und sein Wert wird gemäß dem Wert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD eingestellt. Weiterhin steigt die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT, wenn der modifizierte gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMDM steigt, wie aus der obigen Gleichung (1) hervorgeht, so daß der modifizierte Wert KCMDM des äquivalenten Verhältnisses des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses einen Wert annimmt, welcher in direktem Verhältnis zu dem Reziprokwert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/F ist.
KLAF stellt einen Luft-Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten dar, welcher während Rückkopplungssteuerung so eingestellt wird, daß das äquivalente Verhältnis des Luft-Kraftstoffzufuhr-Verhältnisses, das auf Basis der Ausgangsspannung des LAF-Sensors 17 (im folgenden als "der detektierte Luft- Kraftstoffverhältnis-Koeffizient" bezeichnet) KACT detektiert wird, gleich dem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD wird, wohingegen er während einer Steuerung mit offenem Regelkreis auf vorbestimmte Werte eingestellt wird, die für vorbestimmte Betriebsbedingungen des Motors geeignet sind.
Im folgenden wird im Detail eine Art und Weise beschrieben, wie der gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMD und der modifizierte gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMDM berechnet werden.
Fig. 2 zeigt eine Hauptroutine zum Berechnen des modifizierten gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMDM, welche jedes mal ausgeführt wird, wenn ein TDC-Signalimpuls erzeugt wird.
Zuerst wird bei einem Schritt 51 festgestellt, ob die Kraftstoffzufuhr an den Motor 1 gestoppt ist oder nicht. Diese Feststellung wird auf Basis der Drehzahl NE und der Drosselventilöffnung θTH ausgeführt, insbesondere durch Ausführen einer nicht gezeigten Kraftstoffzufuhrstopp-Bedingungs-Feststellungsroutine.
Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, wird der gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMD bei einem Schritt 52 auf einen vorbestimmten Wert KCMDFC (z.B. 1,0) gesetzt, gefolgt davon, daß das Programm zu einem Schritt S13 weitergeht.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S1 negativ (NEIN) ist, wird bei einem Schritt S3 festgestellt, ob die vorliegende Schleife direkt nach dem Kraftstoffzufuhrstopp ist oder nicht. Diese Feststellung wird ausgeführt, indem ein Zeitgeber nach Beendigung des Kraftstoffzufuhrstopps gestartet wird und Feststellen, ob der Zeitgeber seinen gesetzten Zählwert entsprechend einer vorbestimmten Zeitperiode, z.B. 500 Millisekunden, hinaufgezählt hat oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, d.h., wenn die vorliegenden Schleife direkt nach dem Kraftstoffzufuhrstopp ist, geht das Programm zu einem Schritt S4 weiter, wo festgestellt wird, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem direkt vorhergehenden Wert KCMD(n-1) des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis- Koeffizienten KCMD und dem direkt vorhergehenden Wert KACT(n-1) des detektierten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KACT größer ist als ein vorbestimmter Wert ΔKPFC (z.B. 0,14)
In diesem Zusammenhang nimmt der detektierte Luftkraftstoffverhältnis-Koeffizient KACT einen Wert an, der auf Basis des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA, der Motordrehzahl NE und dem Atmospährendruck PA korrigiert ist, in Anbetracht der Tatsache, daß der Druck der Abgase mit den Variationen dieser Motorbetriebs-Parameter variiert.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S4 bestätigend (JA) ist, d.h., wenn die obengenannte Differenz größer ist als der vorbestimmte Wert ΔKPFC, wird ein Kennzeichen FPFC zum Anzeigen, ob die vorliegende Schleife direkt nach dem Kraftstoffzufuhrstopp ist oder nicht, bei einem Schritt S5 auf "1" gesetzt, gefolgt davon, daß das Programm zu Schritt S2 weitergeht.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S3 oder S4 negativ (NEIN) ist, wird das Kennzeichen FPFC auf "0" gesetzt und danach wird der gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMD durch Ausführen von Subroutinen entsprechend den Schritten S7 bis S11 in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors, die im folgenden beschrieben sind, berechnet.
Bei Schritt S7 wird der Basis-Kennfeldwert KBSM berechnet, indem das KBS-Kennfeld entsprechend der Motordrehzahl NE und dem Ansaugrohr-Absolutdruck PBA gelesen wird.
Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt, wird bei einem Schritt S701 festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, die von dem VSP-Sensor 15 detektiert wird, höher als ein vorbestimmter Wert VX (z.B. 10 km/h) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, wird bei einem Schritt 5702 festgestellt, ob die Motordrehzahl NE, die von dem NE-Sensor 11 detektiert wird, höher ist als ein vorbestimmter Wert NEX (z.B. 900 Umdrehungen/Minute) oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, wird bei einem Schritt S703 festgestellt, ob die Differenz ΔPBA zwischen dem unmittelbar vorhergehenden Wert PBA(n-1) und dem vorliegenden Wert PBA(n) des Ansaugrohr-Absolutdrucks PBA, der erhalten wurde durch Subtrahieren des letzteren von dem ersteren, größer als ein vorbestimmter Wert ΔPBX (z.B. 20 mmHg) ist oder nicht, d.h. ob die Belastung des Motors drastisch zur niedrigeren Seite verschoben wurde oder nicht. Wenn alle Antworten auf die Fragen der Schritte S701 und S703 bestätigend (JA) sind, wird beurteilt, daß das Getriebe 14 geschaltet wird und dann wird ein erster Verzögerungs-Zeitgeber tmDLYBS auf einen vorbestimmten Wert entsprechend einer vorbestimmten Zeitperiode T1 (z.B. 300 Milisekunden) bei einem Schritt S704 gesetzt und der Basiswert KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KBSM wird auf dem Wert gehalten, der in der direkt vorhergehenden Schleife bei einem Schritt S705 erhalten wurde. Dann wird ein Kennzeichen FCH bei einem Schritt S706 auf "1" gesetzt, um anzuzeigen, daß das Getriebe geschaltet wird, gefolgt von der Rückkehr zur Hauptroutine der Fig. 2.
Wenn auf der anderen Seite mindestens eine der Antworten auf die Fragen der Schritte S701 bis S703 negativ (NEIN) ist, geht das Programm weiter zu einem Schritt S707, wo festgestellt wird, ob der Zählwert des ersten Verzögerungs-Zeitgebers tmDLYBS anzeigt, daß die vorbestimmte Zeitperiode T1 vorbei ist. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, geht das Programm weiter zu dem obengenannten Schritt S705, wohingegen, wenn die Antwort bestätigend (JA) ist, das Programm zu einem Schritt S708 weitergeht, wo das Kennzeichen FCH auf "0" gesetzt ist, um eine Beendigung des Schaltens des Getriebes 14 anzuzeigen. Dann wird bei einem Schritt S709 festgestellt, ob ein Kennzeichen FHIC auf "1" gesetzt wurde oder nicht, um anzuzeigen, daß die Hochgeschwindigkeits-V/T gewählt wurde. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend ist, d.h., wenn die Hochgeschwindigkeits-V/T verwendet wird, geht das Programm weiter zu einem Schritt S710, wo das KBSH-Kennfeld gewonnen wird, um einen KBSM-Wert von diesem zu lesen, und dann wird der dergestalt erhaltene KBSM-Wert in der Speichereinrichtung 5c (RAM) bei einem Schritt S711 gespeichert, gefolgt von der Rückkehr zur Mauptroutine der Fig. 2. Wenn auf der anderen Seite die Antwort auf die Frage des Schrittes 5709 negativ (NEIN) ist, d.h., wenn die Niedriggeschwindigkeits-V/T verwendet wird, geht das Programm weiter zu einem Schritt S712, wo das KBSL-Kennfeld gewonnen wird, um von diesem einen KBSM-Wert zu lesen, und dann wird der von dem KBSL-Kennfeld gelesene KBSM-Wert in der Speichereinrichtung 5c (RAM) bei einem Schritt S713 gespeichert, gefolgt von der Rückkehr zu der Hauptroutine der Fig. 2.
Dann wird bei Schritt S8 der Fig. 2 festgestellt, ob das Fahrzeug gerade von seiner Standposition gestartet wurde oder nicht. Wenn beurteilt wird, daß das Fahrzeug gerade von seiner Standposition gestartet wurde, wird der Basiswert KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten auf einen Wert korrigiert, der für die Stand-Startbedingung des Fahrzeugs geeignet ist.
Insbesondere wird, wie in einer Subroutine der Fig. 4 gezeigt ist, bei einem Schritt S801 zuerst festgestellt, ob das Kennzeichen FCM auf "1" gesetzt wurde oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, d.h., wenn das Getriebe geschalten wird, kehrt das Programm zurück zur Hauptroutine der Fig. 2 ohne den Basiswert KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf einen Wert zu korrigieren, welcher für die Stand-Startbedingung des Fahrzeugs geeignet ist.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S801 negativ (NEIN) ist, geht das Programm zu einem Schritt S802 weiter, wo festgestellt wird, ob der Motor im Leerlauf ist oder nicht. Es wird festgestellt, daß der Motor im Leerlauf ist, wenn die Drehzahl NE niedrig ist (z.B. niedriger als 900 Umdrehungen/Minute) und gleichzeitig die Drosselventilöffnung 8TM (detektiert von dem θTH-Sensor 4) einen Wert annimmt, der angenommen wird, wenn der Motor im Leerlauf ist, welcher Wert gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert θidl, oder wenn die Motordrehzahl NE wie oben erwähnt niedrig ist und gleichzeitig der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA (detektiert von dem PBA-Sensor 8) niedriger ist als ein vorbestimmter Wert, d.h. auf einer niedrigeren Belastungsseite als der vorbestimmte Wert.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S802 bestätigend (JA) ist, geht das Programm weiter zu einem Schritt S805, wohingegen, wenn die Antwort negativ (NEIN) ist, das Programm zu einem Schritt S803 geht, wo festgestellt wird, ob eine Radgeschwindigkeit WP, die einen winzigen Wett der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP anzeigt, größer ist als ein vorbestimmter Wert WPX, um hierdurch festzustellen, ob das Fahrzeug als stehend angesehen werden kann oder nicht.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S803 negativ (NEIN) ist, wird beurteilt, daß das Fahrzeug steht und ein zweiter Verzögerungs-Zeitgeber tmDLYWLF wird auf einen vorbestimmten Zählwert entsprechend einer vorbestimmten Zeitperiode T2 (z.B. 100 Milisekunden) gesetzt und bei einem Schritt S804 gestartet, gefolgt von der Rückkehr zu Schritt S805.
Bei Schritt S805 wird festgestellt, ob der Basiswert KBS, der auf einen von der KBSM-Kennfeld bei Schritt S711 oder S713 in der Subroutine der Fig. 3 gelesenen Wert gesetzt wurde oder auf dem direkt vorhergehenden Wert KBS(n-1), erhalten in der direkt vorhergehenden Schleife bei Schritt S705 in Fig. 3 gehalten wurde, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert KBSWLF (z.B. 1,1) oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, geht das Programm zurück zur Mauptroutine der Fig. 2 ohne den Basiswert KBS auf einen Wert zu korrigieren, welcher für die Stand-Startbedingung des Fahrzeugs geeignet ist, wohingegen wenn sie bestätigend (JA) ist, der KBS-Wert auf den vorbestimmten Wert KBSWLF gesetzt wird, gefolgt von der Rückkehr zur Hauptroutine der Fig. 2.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S803 bestätigend (JA) ist, d.h., wenn beurteilt wird, daß das Fahrzeug nicht steht, geht das Programm weiter zu einem Schritt S807, wo festgestellt wird, ob der Zählwert des zweiten Verzögerungs- Zeitgebers tmDLYWLF gleich "0" ist oder nicht, was anzeigt, daß die vorbestimmte Zeitperiode T2 vergangen ist. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, wird beurteilt, daß das Fahrzeug gerade aus seiner Standposition gestartet wurde, so daß das Programm zu Schritt S805 weitergeht, gefolgt von der Rückkehr über Schritt S806 zur Hauptroutine der Fig. 2. Wenn auf der anderen Seite die Antwort auf die Frage des Schrittes S807 bestätigend (JA) ist, wird beurteilt, daß das Fahrzeug nicht am stehenden Start ist, so daß das Programm zur Hauptroutine der Fig. 2 zurückkehrt, ohne den Basiswert KBS auf den Wert zu korrigieren, welcher für die Stand-Startbedingung des Fahrzeugs geeignet ist, d.h. den vorbestimmten Wert KBSWLF. Somit wird der Basiswert KBS des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMD auf einen Wert gesetzt, der gleich oder größer (d.h. fetter) als der vorbestimmte Wert KBSWLF bei dem Stand-Start des Fahrzeugs ist.
Dann wird bei Schritt 59 der Fig. 2 der Basiswert KBS korrigiert in Abhängigkeit der Motorkühlmitteltemperatur TW, um zu verhindern, daß das Luft-Kraftstoffzufuhrverhältnis magerer wird, wenn die Temperatur TW niedrig ist.
Insbesondere wird, wie in einer Subroutine der Fig. 5 gezeigt ist, zuerst bei einem Schritt 5901 festgestellt, ob die Motorkühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als ein vorbestimmter Wert TWL oder nicht. Der vorbestimmte Wert TWL wird auf einen Wert, z.B. 70ºC, gesetzt, bei welchem das Luft-Kraftstoffzufuhr-Verhältnis magerer wird aufgrund der niedrigen Motorkühlmitteltemperatur, d.h. der niedrigen Temperatur des Motors. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, d.h. wenn TW< TWL, wird ein KTWLAF-Kennfeld gelesen entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur TW und dem Ansaugrohr-Absolutdruck PBA, um einen vorbestimmten Wert KTWLAF des Basiswerts KBS bei einem Schritt S902 zu lesen, der für die niedrigen Motorkühlmitteltemperturbedingung geeignet ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist das KTWLAF-Kennfeld eine charakteristische Kurve KTWLAF1 auf (angedeutet mit der gestrichelten Linie in (a) der Fig. 6), welches angewandt werden soll, wenn der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA unter einem vorbestimmten Wert PBLAF1 liegt und eine charakteristische Kurve KTWLAF2 (engezeigt durch die durchgezogene Linie in (a) derselben), die angewandt werden soll, wenn der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA oberhalb eines vorbestimmten Wertes PBLAF2 liegt. Wie in (a) der Figur gezeigt, werden vorbestimmte Werte KTWLAF11 bis KTWLAF14 und KTWLAF21 bis KTWLAF24 jeweils entsprechend den vorbestimmten Werten TWLAF1 bis TWLAF4 der Motorkühlmitteltemperatur Tw gesetzt. Demgemäß wird bei Schritt S902, wenn eine Bedingung von PBA≥ PBLAF2 oder PBA ≤ PBALAF1 erfüllt ist, ein Wert auf der charakteristischen Kurve KTWLAF2 oder KTWLAF1 von dem KTWLAF-Kennfeld bei (a) der Figur entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur gelesen (KTWLAF-Werte, die Werten entsprechen, die sich von den vorbestimmten gesetzten Werte TWLAF1 bis TWLAF4 unterscheiden, werden durch Interpolation gemäß der Motorkühlmitteltemperatur TW erhalten), wohingegen, wenn eine Bedingung von PBLAF1 ≤ PBA ≤ PBLAF2 erfüllt ist, Werte an den charakteristischen Kurven KTWLAF2 und KTLAF1 auf eine ähnliche Weise von (a) der Figur gelesen werden und die gelesenen Werte werden gemäß des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA eine Interpolation unterzogen, um einen Wert von KTWLAF zu berechnen. Die Werte von KTWLAF, die in dem KTWLAF-Kennfeld gesetzt sind, sind fetter als ein Wert entsprechend einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis und indem so die Dasiswerte KBSM des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf einen Wert von KTWLAF gesetzt werden, welcher fetter ist als das stöchiometrische Verhältnis, steigt die Kraftstoffmenge, die an den Motor zugeführt wird, wenn die Motorkühlmitteltemperatur niedrig ist.
Dann wird bei einem Schritt S903 festgestellt, ob der KBS-Wert niedriger ist als der bei Schritt S902 erhaltene KTWLAF-Wert oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, geht das Programm zurück zur Hauptroutine der Fig. 2, ohne den Basiswert KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD zu korrigieren, wohingegen, wenn die Antwort bestätigend (JA) ist, das Programm zu einem Schritt S904 weitergeht, wo der Basiswert KBS auf den KTWLAF-Wert gesetzt ist, der bei Schritt S902 erhalten wurde, gefolgt von der Rückkehr zur Hauptroutine der Fig. 2. Somit ist der Basiswert KBS auf einen Wert gesetzt, der gleich oder größer ist als der KTWLAF-Wert.
Außerdem geht das Programm, wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes S901 negativ (NEIN) ist, sofort zur Hauptroutine zurück, ohne den KBS-Wert auf einen Wert zu korrigieren, der für einen Zustand mit niedriger Motorkühlmitteltemperatur geeignet ist, da die Motorkühlmitteltemperatur TW nicht niedrig ist.
Somit wurde durch Ausführen der Schritte S7 bis S9 der Fig. 2 der Basiswert KBS auf den größten seiner direkt vorhergehenden Werte, des KBSM-Werts, des vorbestimmten Werts KBSWLF und des KTWLAF-Werts gesetzt.
Dann wird bei einem Schritt S10 in Fig. 2 festgestellt, ob der Motor in einem Zustand vorbestimmter hoher Belastung ist und wenn der Motor in dem vorbestimmten Hochbelastungszustand ist, wird der Basiswert KBS auf einen Wert korrigiert, welcher für diesen Zustand des Motors geeignet ist.
Wie insbesondere in einer Subroutine der Fig. 7 gezeigt, wird bei einem Schritt S1001 festgestellt, ob das Kennzeichen FWOT auf "1" gesetzt wurde oder nicht, um hierdurch festzustellen, ob der Motor in einem vorbestimmten Hochbelastungszustand (z.b. das Drosselventil 3' ist im wesentlichen vollständig geöffnet) ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, wird beurteilt, daß der Motor in dem vorbestimmten Hochbelastungszustand ist, das Programm geht zu einem Schritt S1002 weiter, wo ein KWOT-Kennfeld gelesen wird, um einen Hochbelastungszustand-Kennfeldwert KWOT von diesem zu lesen. Das KWOT-Kennfeld hat vorbestimmte Werte KWOT, die jeweils vorbestimmten Werten der Motordrehzahl NE und denen des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA entsprechen und ein KWOT-Wert wird gelesen durch Auswerten des KWOT-Kennfeldes oder durch Interpolation, falls erforderlich. In diesem Zusammenhang sind als KWOT-Kennfeld ein Hochgeschwindigkeits-V/T-(KWOTH)-Kennfeld bereitgestellt, welches verwendet werden soll, wenn die Hochgeschwindigkeits-V/T in Verwendung ist und ein Niedriggeschwindigkeits-V/T-(KWOTL)-Kennfeld, welches verwendet werden soll, wenn die Niedriggeschwindigkeits-V/T in Verwendung ist, welche beide in der Speichereinrichtung 5c (ROM) gespeichert sind.
Dann wird bei einem Schritt S1003 festgestellt, ob der dergestalt erhaltene Hochbelastungszustand-Kennfeldwert KWOT größer ist als der Basiswert KBS oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, d.h., wenn KWOT ≤ KBS wird der Basiswert KBS nicht geändert, sondern der von Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Korrekturkoeffizient KSP wird bei einem Schritt S1005 auf "1,0" gesetzt, gefolgt von der Rückkehr zur Hauptroutine der Fig. 2. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, d.h., wenn KWOT ≥ KBS wird der Basiswert KBS bei einem Schritt S1005 auf den KWOT-Wert gesetzt und dann wird der von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Korrekturkoeffizient KSP bei einem Schritt S1006 auf "1,0" gesetzt, gefolgt von der Rückkehr zur Hauptroutine der Fig. 2, wodurch der Basiswert KBS auf einen Wert gesetzt wird, der gleich oder größer ist als der KWOT-Wert, wenn der Motor in dem vorbestimmten Hochbelastungszustand ist. Somit wird der Basiswert KBS durch Ausführen der Schritte S7 bis S10 der Fig. 2 auf den größen (d.h. den fettesten) seiner direkt vorausgehenden Werte, des Basis-Kennfeldwerts KBSM, des vorbestimmten Werts KBSWLF, des KTWLAF-Werts und des KWOT-Werts gesetzt.
Wenn auf der anderen Seite die Antwort auf die Frage des Schrittes S1001 negativ (NEIN) ist, d.h., wenn der Motor nicht im Hochbelastungszustand ist, wird ein KSP-Kennfeld ausgewertet, um aus ihm einen von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Korrekturkoeffizienten KSP bei einem Schritt S1007 zu lesen, gefolgt von der Rückkehr zur Hauptroutine der Fig. 2. Das KSP-Kennfeld wird z.B. wie in Fig. 8 gezeigt gesetzt, welches vorbestimmte KSP-Werte hat, die jeweils vorbestimmten Werten VSP0 bis VSP3 der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP entsprechen. Ein KSP-Wert wird erhalten durch Lesen des KSP-Kennfelds oder durch Interpolation, falls erforderlich. In diesem Zusammenhang wird der von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Korrekturkoeffizient KSP auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP niedriger ist, wie aus dem in Fig. 8 gezeigten Kennf eld deutlich hervorgeht.
Dann wird bei einem Schritt S11 in Fig. 2 festgestellt, ob die Motorkühlmitteltemperatur hoch ist oder nicht und wenn sie hoch ist, wird der Basiswert KBS auf einen Wert korrigiert, der für den Zustand hoher Motorkühlmitteltemperatur geeignet ist.
Wie insbesondere in einer Subroutine der Fig. 9 gezeigt ist, wird bei einem Schritt S1101 auf dieselbe Weise wie oben in bezug auf Schritt S802 in Fig. 4 beschrieben wurde, festgestellt, ob der Motor im Leerlauf ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, geht das Programm zur Hauptroutine der Fig. 2 zurück, wohingegen, wenn sie negativ (NEIN) ist das Programm zu einem Schritt S1102 weitergeht, wo festgestellt wird, ob die Motorkühlmitteltemperatur TW niedriger ist als ein vorbestimmter Wert TWH oder nicht. Der vorbestimmte Wert TWH wird auf einen Wert, z.B. 107ºC gesetzt, bei welchem das Luft-Kraftstoffverhältnis anfängt, fetter zu werden. Wenn die Antwort auf diese Frage bestätigend (JA) ist, geht das Programm zu der Mauptroutine zurück, ohne den Basiswert KBS zu korrigieren, da die Motorkühlmitteltemperatur TW nicht so hoch ist. Wenn auf der anderen Seite die Antwort auf die Frage des Schrittes negativ (NEIN) ist, geht das Programm weiter zu einem Schritt S1103, wo ein KTWR-Kennfeld gelesen wird, um einen vorbestimmten Wert KTWR des Basiswerts KBS des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD, welcher für den hohe Motorkühlmitteltemperaturzustand des Motors geeignet ist, zu lesen. KTWR ist z.B. wie in Fig. 10 gezeigt, gesetzt, welcher vorbestimmte KTWR-Werte KTWR0 bis KTWR3 hat, wobei der Wert von KTWR0 auf "1,0" gesetzt ist, was jeweils vorbestimmten Werten TWH0 bis TWM3 der Motorkühlmitteltemperatur entspricht. Ein KTWR-Wert wird erhalten durch Auswerten des KTWR-Kennfeldes und durch Interpolation, falls erforderlich. In diesem Zusammenhang wird der Wert KTWR auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Motorkühlmitteltemperatur höher ist, wie aus Fig. 10 hervorgeht.
Dann wird bei einem Schritt S1104 festgestellt, ob der KBS- Wert, der durch Ausführen der oben beschriebenen Schritte S7 bis S10 erhalten wurde, kleiner als der KTWR-Wert ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, d.h. wenn KBS≥ KTWR, geht das Programm zurück zur Hauptroutine, ohne den Basiswert KBS zu korrigieren, da der zuvor gesetzte KBS-Wert fetter ist als der KTWR. Wenn auf der anderen Seite die Antwort auf die Frage des Schrittes S1104 bestätigend (JA) ist, wird der Basiswert KBS auf den KTWR-Wert gesetzt, um einen korrigierten Wert zu erhalten, der für den hohen Motortemperaturzustand geeignet ist, gefolgt von der Rückkehr zur Hauptroutine der Fig. 2
Dann wird bei einem Schritt S12 der Fig. 2 der dergestalt erhaltene KBS-Wert und der KSP-Wert mit dem Abmagerungs-Korrekturkoeffizienten KLS und dem Verzögerungs-Korrekturkoeffizienten KDEC multipliziert, um den gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD (siehe Gleichung (2)) zu berechnen.
Dann wird bei einem Schritt S13 ein KETC-Kennfeld ausgewertet, um daraus einen Wert des von der Luftdichte abhängigen Korrekturkoeffizienten KETC zu lesen. Das KETC-Kennfeld ist z.B. wie in Fig. 11 gezeigt gesetzt, welches vorbestimmte KETCH-Werte KETCH0 bis KETCH6 hat, die gewählt werden müssen, wenn die Motordrehzahl NE höher als ein vorbestimmter hoher Wert (z.B. 3000 Umdrehungen/Minute) ist, und vorbestimmte KETCL-Werte KETCL0 bis CETCL6, die auszuwählen sind, wenn die Motordrehzahl NE niedriger als ein vorbestimmter niedriger Wert (z.B. 2500 Umdrehungen/Minute) ist, wobei beide Gruppen von vorbestimmten KETC-Werten jeweils vorbestimmten Werten des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD entsprechen, und wenn der gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis- Koeffizient KCMD einen Wert annimmt, der sich von den vorbestimmten Werten unterscheidet, wird ein KETC-Wert durch Interpolation erhalten. In der Figur zeigt die durchgezogene Linie eine Kurve für den unteren Motordrehzahlbereich, wohingegen die gestrichelte Linie eine Kurve für den hohen Motordrehzahlbereich zeigt und die Koordinaten der Überkreuzung (KCMD3, KETC3) nehmen einen Wert von 14,7 von KCMD und einen Wert von 1,0 von KETC an. Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform das KETC-Kennfeld aus unterschiedlichen Kennfeldern gebildet kann es außerdem aus unterschiedlichen Kennfeldern gebildet sein, die in Abhängigkeit der Belastung des Motors ausgewählt sein können.
Die oben beschriebene Berechnung eines geeigneten KETC-Wertes entsprechend des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD ermöglicht es, den gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMD in einer Art zu modifizieren, mit der eine Anderung der Ansaugluftdichte, die durch die Kühlwirkung des tatsächlich eingespritzten Kraftstoffes bewirkt wird, richtig kompensiert wird.
Dann wird bei einem Schritt S14 der Fig. 2 eine Grenzwertprüfung des KCMD-Wertes ausgeführt, um zu vermeiden, daß die Anderung des Koeffizienten KCMD zu drastisch ist, indem verhindert wird, daß die Differenz zwischen dem vorliegenden Wert und dem direkt vorausgehenden Wert des Koeffizienten KCMD einen oberen Grenzwert überschreitet, der gemäß den Betriebsbedingungen des Motors gesetzt wurde.
Schließlich wird bei einem Schritt S15 der Koeffizient KCMD mit dem KETC-Wert multipliziert, um den modifizierten gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizienten KCMDM zu berechnen, gefolgt von der Beendigung der vorliegenden Routine. Dann wird die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT durch Verwendung der Gleichung (1) berechnet.
Somit können gemäß dem Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem der Erfindung der gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMD (und somit das modifizierte gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis KCMDM), welcher in Reaktion auf die Stand- Startbedingung des Fahrzeugs, die niedrige Motorkühlmitteltemperatur und die hohe Belastung des Motors korrigiert wurde, erhalten werden, indem eine einfache Schleife der Hauptroutine ausgeführt wird, wodurch der Berechnungsvorgang der Kraftstoffeinspritz-Zeitperiode TOUT vereinfacht wird.
Weiterhin kann der gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis-Koeffizient KCMD berechnet werden, ohne die Basis-Kraftstoffeinspritzperiode TiM mit zahlreichen Korrekturkoeffizienten, wie zuvor in dieser Beschreibung beschrieben (siehe Gleichung (1')) zu multiplizieren, wodurch ein optimaler Wert der Kraftstoffeinspritzperiode TOUT auf schnelle Weise erhalten werden kann.

Claims

1. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem eines Verbrennungsmotors, das an einem Fahrzeug mit Eigenantrieb angebracht ist, wobei der Motor einen Abgasdurchgang aufweist und das System einen Abgasbestandteil-Konzentrationssensor aufweist, der quer über dem Abgasdurchgang angeordnet ist, um das Luft-Kraftstoffverhältnis eines Luft-Kraftstoffgemisches, das dem Motor zugeführt wird, zu detektieren, wobei das System das Luft-Kraftstoffverhältnis des Gemisches auf ein gewünschtes Luft- Kraftstoffverhältnis regelt, das gemäß den Betriebsbedingungen des Motors eingestellt wird, in Reaktion auf ein Ausgangssignal von dem Abgasbestandteil-Konzentrationssensor, wobei das System aufweist:

eine Drehzahl-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Drehzahl des Motors;

eine Belastungs-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Belastung des Motors;

eine erste Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines ersten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis der Motor-Drehzahl, die von der Drehzahl-Detektiereinrichtung detektiert wurde, und der Belastung des Motors, die von der Belastungs-Detektiereinrichtung detektiert wurde;

eine Start-Feststelleinrichtung zum Feststellen, ob das Fahrzeug soeben aus seiner Standposition gestartet wurde oder nicht;

eine zweite Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines zweiten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis von Ergebnissen der Feststellung durch die Start-Feststelleinrichtung;

eine Niedrigtemperatur-Feststelleinrichtung zum Fest- stellen, ob eine Temperatur des Motors niedriger ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht;

eine dritte Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines dritten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis der von Ergebnissen der Feststellung durch die Niedrigtemperatur-Feststelleinrichtung; und gekennzeichnet durch

eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des größten Werts der mindestens ersten bis dritten Werte des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, das von der ersten bis dritten Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung berechnet wurde, auf einen endgültigen Wert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses.

2. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach Anspruch 1, das weiterhin eine Einrichtung zum Feststellen eines Zustands hoher Belastung, um festzustellen, ob der Motor in einem vorbestimmten Zustand hoher Belastung ist oder nicht, und eine vierte Luft-Kraftstoffverhältnis- Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines vierten Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses aufweist, und wobei die Einstelleinrichtung den höchsten Wert der mindestens ersten bis vierten Werte des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, der von der ersten bis vierten das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis berechnenden Einrichtung berechnet wird, auf den Endwert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhaltnisses einstellt.

3. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach Anspruch 2, das weiterhin eine Einrichtung zum Feststellen einer hohen Temperatur, um festzustellen, ob die Temperatur des Motors höher als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht, und eine fünfte Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines fünften Werts des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses auf der Basis von Ergebnissen der Feststellung durch die Einrichtung zum Feststellen einer hohen Temperatur aufweist, und wobei die Einstelleinrichtung den höchsten Wert der mindestens ersten bis fünften Werte des gewünschten Luft-Kraftstoffverhaltnisses, berechnet von der ersten bis fünften Einrichtung zum Berechnen des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, auf den Endwert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses einstellt.

4. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die festgestellte Temperatur des Motors die Temperatur des Kühlmittels des Motors ist.

5. Luft-Kraftstoffverhältnis-kegelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Kraftstoffzufuhrstopp- Feststelleinrichtung zum Feststellen, ob die Zufuhr von Kraftstoff an den Motor unterbrochen wird oder nicht, einer Meßeinrichtung zum Messen einer Zeitspanne, die nach Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr an den Motor vergangen ist, wenn die Kraftstoffzufuhrstopp-Feststelleinrichtung festgestellt hat, daß die Zufuhr von Kraftstoff an den Motor nicht unterbrochen wird und einer Freigabeeinrichtung zum Ermöglichen einer Berechnung des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne von der Meßeinrichtung ge- messen wurde.

6. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug ein mit dem Motor verbundenes Getriebe aufweist und das Luft- Kraftstoffverhältnis-Regelsystem eine Getriebeschalt- Feststelleinrichtung, um festzustellen, ob das Getriebe geschaltet wird oder nicht, und eine Blockiereinrichtung aufweist, um zu verhindern, daß die erste Luft- Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung den ersten Wert des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses berechnet, wenn die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung festgestellt hat, daß das Getriebe geschaltet wird.

7. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach Anspruch 6, wobei die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung eine Belastungsänderungs-Feststelleinrichtung aufweist, um eine Belastungänderung des Motors festzustellen, wobei die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung feststellt, daß das Getriebe geschaltet wird, wenn die Drehzahl des Motors, die von der Drehzahl-Detektiereinrichtung festgestellt wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet und die Belastungsänderung des Motors einen vorbestimmten Wert überschreitet.

8. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektiereinrichtung aufweist, um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu detektieren, wobei die Getriebeschalt-Feststelleinrichtung feststellt, ob das Getriebe geschaltet wird, wenn die von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektiereinrichtung festgestellte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorbestimmten Wert überschreitet.

9. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach Anspruch 6, 7 oder 8 mit einer zweiten Meßeinrichtung zum Messen einer Zeitspanne, die nach Beenden des Schaltens des Getriebes vergangen ist, wobei die Blockiereinrichtung die erste Luft-Kraftstoffverhältnis-Berechnungseinrichtung hindert, den ersten Wert des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses zu berechnen, bevor die von der zweiten Meßeinrichtung gemessene Zeitspanne einen vorbestimmten Wert erreicht.

10. Luft-Kraftstoffverhältnis-Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Start-Feststelleinrichtung eine Leerlauf-Feststelleinrichtung aufweist, um festzustellen, ob der Motor im Leerlauf ist oder nicht.