DE69213907T2

DE69213907T2 - Steuergerät zur steuerung des luftkraftstoffgemisches einer brennkraftmachine

Info

Publication number: DE69213907T2
Application number: DE69213907T
Authority: DE
Inventors: Kazuhide Togai; Katsunori Ueda
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1991-07-18
Filing date: 1992-07-17
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-07-18
Also published as: EP0549810B1; US5381768A; KR0132905B1; JP2861387B2; KR930702603A; DE69213907D1; EP0549810A1; JPH05187295A; JP3063400B2; EP0549810A4; WO1993002281A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luft-Brennstoff- Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine, welche die Maschine ansteuerbar dazu veranlaßt, die sogenannte magere oder fette Verbrennung wie angefordert auszuführen, um dadurch die Auspuffgascharakteristika und Brennstoffkostenleistungsfähigkeit zu verbessern und die Maschinenleistung wie vorgegeben zu steigern, und insbesondere ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät, das in der Lage ist, eine plötzliche Änderung der Maschinenleistung zu verhindern, welche verursacht werden kann, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis geändert wird zum Schalten zwischen der mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung.

STAND DER TECHNIK

Um die Auspuffgascharakteristika und Brennstoffkostenleistungsfähigkeit eines Kraftfahrzeugs zu verbessern ist es bekannt, das Luft-Brennstoff-Verhältnis eines Luft-Brennstoff-Gemischs, das einer Brennkraftmaschine zugeführt wird, zu steuern, um einen Wert zu erhalten, der auf der brennstoffarmen Seite eines theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses liegt, wodurch die Maschine in die Lage versetzt wird, in einem mageren Verbrennungsmodus betrieben zu werden. Wenn der Motor kontinuierlich in dem mageren Verbrennungsmodus betrieben wird, wird die Maschinenleistung in einigen speziellen Betriebszuständen (z.B. plötzlicher Anfahrbetriebszustand und plötzlicher Beschleunigungsbetriebszustand) ungenügend sein. Daher wird üblicherweise das Luft- Brennstoff-Verhältnis an das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis oder nahe bei dessen Wert (im folgenden bezeichnet als näherungsweises theoretisches Luft-Brennstoff-Verhältnis) angepaßt, um eine fette Verbrennung in den spezifischen Betriebszuständen des Motors zu bewirken.
Gemäß der konventionellen Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerung jedoch unterliegt die Menge der Brennstoffversorgung für die Maschinen manchmal einer plötzlichen Veränderung, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis verändert wird zwischen dem näherungsweisen theoretischen Luft- Brennstoff-Verhältnis und einem Luft-Brennstoff-Verhältnis auf der brennstoffarmen Seite hiervon, um den Verbrennungsmodus zwischen einer fetten Verbrennung und einer mageren Verbrennung zu wechseln. In solch einem Fall wechselt die Maschinenleistung, die von der Menge des zugeführten Brennstoffs, dem thermischen Wirkungsgrad der Maschine, etc. abhängt, plötzlich. Wenn beispielsweise das Gaspedal aufgrund der Fußbetätigung eines Fahrers losgelassen wird, so daß ein Beschleunigungsbetriebszustand (einer der spezifischen Betriebszustände) beendet wird, wirken konventionelle Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergeräte in Richtung auf eine schnelle Reduzierung der Brennstoffzufuhrmenge, um das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf einen Wert auf der brennstoffarmen Seite zurückzuführen. Im Ergebnis nimmt die Maschinenleistung plötzlich ab. Wenn die Maschinenleistung eine plötzliche Veränderung erfährt, wird ein Momentenstoß in dem Motor verursacht, wodurch die Fahrfähigkeit verzögert wird.
Offenbart in der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2-267340 ist ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät, welches zu den vorstehend erwähnten konventionellen Geräten in einem weiteren Sinne gehört, und so gestaltet ist, daß die Brennstoffzufuhrmenge reduziert wird während des Übergangs zu dem mageren Betriebszustand.
JP-A-60187724 offenbart eine Brennkraftmaschine, in welcher das Luft-Brennstoff-Verhältnis herabgesetzt wird durch Erhöhung des Luftstroms durch einen Drosselventil-Bypass-Durchlaß, ohne die Brennstoffeinspritzmenge zu verändern, so daß Momentenschwankungen vermieden werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, einen unangenehmen Momentenstoß zu vermeiden, welcher verursacht werden kann, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis zwischen einem näherungsweise theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis-Wert und einem Wert auf der brennstoffarmen Seite davon verändert wird, um die Maschine selektiv dazu zu veranlassen, entweder eine fette Verbrennung oder eine magere Verbrennung auszuführen.
Die Erfindung schafft ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine, welches das Luft-Brennstoff-Verhältnis eines Luft-Brennstoff-Gemisches steuert, das einer Maschine zuzuführen ist derart, daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf ein erstes Luft- Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird entsprechend einem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis, wenn die Maschine in einem bestimmten Betriebszustand ist, und daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf ein zweites Luft-Brennstoff-Verhältnis auf der brennstoffarmen Seite des ersten Luft-Brennstoff-Verhältnisses eingestellt wird, wenn die Maschine in einem anderen Betriebszustand als dem genannten bestimmten Betriebszustand ist, welches Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät umfaßt: eine Haupt-Bypass-Leitung, die ein Drosselventil in der Mitte einer Ansaugpassage der Maschine umgeht und mit beiden Enden in Kommunikation mit der Ansaugpassage ist; eine Unter-Bypass-Leitung, die das Drosselventil umgeht und mit beiden Enden derselben in Kommunikation mit der Ansaugpassage ist, welche Unter-Bypass-Leitung einen Durchmesser besitzt, der kleiner ist als jener der Haupt-Bypass-Leitung; Hauptventilmittel für das Einstellen der Menge an durch die Haupt-Bypass-Leitung angesaugter Luft; Unterventilmittel für das Einstellen der Luftmenge, angesaugt durch die Unter-Bypass-Leitung; Brennstoffzufuhrmittel für das Einstellen der Menge an Brennstoff, der einer Brennkammer der Maschine zuzuführen ist; Brennstoffsteuermittel, ausgebildet zum Steuern des Antriebs der Brennstoffzufuhrmittel; Haupt-Bypass-Steuermittel, ausgebildet zum Steuern des Antriebs der Hauptventilmittel; und Unter-Bypass-Steuermittel, ausgebildet zum Steuern des Antriebs der Unterventilmittel; wobei das Brennstoffsteuermittel die Menge an Brennstoff steuert, der von den Brennstoffzufuhrmitteln in Abhängigkeit von der Menge an Ansaugluft zugeführt wird, geliefert an die Brennkammer der Maschine, so daß das erste Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht wird, wenn die Maschine in dem genannten bestimmten Betriebszustand ist, und wobei das Haupt- Bypass-Steuermittel das Hauptventilmittel schließt, um dadurch die Haupt-Bypass-Leitung zu schließen, wenn die Maschine in dem bestimmten Betriebszustand ist; wobei das Brennstoffsteuermittel die Menge an Brennstoff steuert, zugeführt von den Brennstoffzufuhrmitteln in Abhängigkeit von der Menge an Ansaugluft, geliefert an die Brennkammer der Maschine, so daß das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht wird, wenn die Maschine in irgendeinem anderen Betriebszustand als dem bestimmten Betriebszustand ist, und wobei das Haupt-Bypass-Steuermittel das Hauptventilmittel öffnet, wenn die Maschine in irgendeinem anderen Betriebszustand als dem bestimmten Betriebszustand ist; und wobei das Unter-Bypass-Steuermittel das Unterventilmittel steuert durch Verwendung einer gesteuerten Variablen, die erforderlich ist zum Zuführen einer gewünschten Gesamtluftmenge zu der Brennkammer, wenn eine Verschiebung erfolgt zwischen dem ersten Luft-Brennstoff-Verhältnis und dem zweiten Luft-Brennstoff-Verhältnis, wobei die gewünschte Gesamtluftmenge ermöglicht, daß die Brennstoffmenge, zugeführt der Brennkammer, von den Brennstoffzufuhrmitteln im wesentlichen diesselbe zu sein ermöglicht vor und nach der Verschiebung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses.
Vorzugsweise ist das Hauptventilmittel von einem auf Unterdruck reagierenden Ventil gebildet, ausgebildet zum Betrieb in Reaktion auf einen Unterdruck innerhalb des Ansaugdurchlasses, welcher sich ändert in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventils. Das Steuermittel verhindert die Zufuhr des Unterdrucks zu dem auf Unterdruck reagierenden Ventil, wenn die Maschine in dem bestimmten Betriebszustand ist, und ermöglicht die Zufuhr des Unterdrucks zu dem auf Unterdruck reagierenden Ventil, wenn die Maschine in irgendeinem anderen Betriebszustand als in dem bestimmten Betriebszustand ist.
Vorzugsweise umfaßt das Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät Lastparametererfassungsmittel für das Erfassen des Wertes eines Parameters, der indikativ ist für eine auf die Maschine wirkende Last. Das Steuermittel unterwirft die Ventilöffnung des Unterventilmittels einer Offenschleifensteuerung entsprechend der Maschinenbelastung. Das Unterventilmittel ist aus einem motorbetriebenen Ventil gebildet, umfassend beispielsweise einen Schrittmotor, und mit einer Ventilöffnung, die der Drehposition des Motors entspricht. Das Steuermittel unterwirft die Drehposition des Schrittmotors der Offenschleifensteuerung.
Alternativ umfaßt das Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät Lastparametererfassungsmittel zum Erfassen des Wertes eines Parameters, der indikativ ist für eine auf die Maschine wirkende Belastung, zum Beispiel Drosselöffnungserfassungsmittel für das Erfassen der Drosselöffnung, und Luftmengenerfassungsmittel für das Erfassen der durch den Ansaugdurchlaß angesaugten Luftmenge. Das Steuerungsmittel berechnet eine Soll-Ansaugluftmenge derart, daß das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht werden kann, in Übereinstimmung mit dem erfaßten Maschinenlastparameterwert, zum Beispiel der erfaßten Drosselventilöffnung, wenn die Maschine in einem anderen Betriebszustand ist als dem spezifischen Betriebszustand und steuert anschließend die Ventilöffnung des Unterventilmittels gemäß der Differenz zwischen der erfaßten aktuellen Ansaugluftmenge und der Soll-Ansaugluftmenge. Das Unterventilmittel ist zum Beispiel aus einem solenoidbetätigten Umschaltventil gebildet, und das Steuermittel steuert ein An-Aus-Tastverhältnis, d.h. die zeitabhängige durchschnittliche Ventilöffnung des solenoidbetätigten An-Aus- Ventils.
Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung sind die Haupt- und Unter-Bypass-Leitungen in dem Ansaugdurchlaß angeordnet unter Bildung eines Bypasses zum Drosselventil und sind ausgestattet jeweils mit dem Haupt- und Unterventilmittel zum Anpassen der durch die zwei Bypass-Leitungen angesaugten Luftmenge, wobei die Ansaugluftzufuhr durch die Bypass-Leitung unterbunden ist, wenn die Maschine sich in dem spezifischen Betriebszustand befindet, und eine Ansaugluftmenge derart durch die Haupt- und Unter-Bypass-Leitung zugeführt wird, wenn die Maschine in irgendeinem anderen Betriebszustand als dem spezifischen Betriebszustand ist, daß das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht werden kann. Dementsprechend wird die Luftansaugmenge erhöht, so daß das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis während des Wechsels von dem spezifischen Betriebszustand zu irgendeinem anderen Betriebszustand erreicht werden kann. Daher kann eine schnelle Reduzierung der Brennstoffzufuhrmenge während des vorgenannten Wechsels unterbunden werden, so daß ein Drehmomentenstoß, verursacht durch einen plötzlichen Wechsel des Maschinenleistungsdrehmoments, unterbunden werden kann. Da beide Bypass- Leitungen verwendet werden für die Steigerung der Ansaugluftmenge, kann darüber hinaus das Ventilmittel in jeder Bypass-Leitung von geringer Kapazität sein, so daß die Kosten reduzierbar sind. Wenn das Ventilmittel aus einem Solenoidventil gebildet ist, kann ferner eine Batterie mit kleinen Abmessungen für den Antrieb des Solenoidventils verwendet werden.
Vorzugsweise ist der Antrieb des Brennstoffzufuhrmittels gesteuert, so daß das erste Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht wird auf der Grundlage der Menge der angesaugten Luft, die durch den Ansaugdurchlaß zugeführt wird und der Menge des von dem Brennstoffzufuhrmittel zugeführten Brennstoffs, wenn die Maschine sich in dem spezifischen Betriebszustand befindet, und die Brennstoffzufuhr gesteuert ist, so daß das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht wird auf der Grundlage der Ansaugluftmenge und der zugeführten Brennstoffmenge, wenn die Maschine in einem anderen Betriebszustand als dem spezifischen Betriebszustand ist. Daher kann das erste oder das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis, wie in verschiedenen Maschinenbetriebsbereichen erfordert, erreicht werden. Auch wird der Wechsel in der Ansaugluftmenge gesteuert, damit nicht der Maschinenausgang irgendwelchen bedeutenden Veränderungen während des Wechsels zwischen fettem Verbrennungsvorgang und magerem Verbrennungsvorgang unterworfen wird Daher kann, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis für den vorbezeichneten Wechsel verändert wird, die Kontinuität des Maschinenleistungsdrehmoments beibehalten werden, so daß ein in der Maschine verursachter Drehmomentenstoß unterbunden werden kann. Es ist darüber hinaus nicht notwendig, das Luft-Brennstoff-Verhältnis graduell zwischen dem ersten und dem zweiten Luft-Brennstoff- Verhältnis zu ändern, um den Drehmomentenstoß während des Wechsels zwischen dem fetten Verbrennungsvorgang und dem mageren Verbrennungsvorgang zu verhindern. Im Gegensatz zu dem Fall, wo das Luft-Brennstoff-Verhältnis graduell verändert wird, braucht die Maschine daher nicht in einem Betriebsbereich betrieben zu werden derart, daß die Auspuffgasreinigungsfaktoren sich verschlechtern, so daß die Auspuffgascharakteristika verbessert werden.
Vorzugsweise ist das Hauptventilmittel gebildet von einem auf Unterdruck reagierenden Ventil, ausgebildet zum Betrieb in Reaktion auf einen Unterdruck innerhalb des Ansaugdurchlasses, welcher sich verändert in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventils. In diesem Fall kann die Ansaugluftmenge grob mittels des Hauptventilmittels, gebildet aus dem auf Unterdruck reagierenden Ventil, gesteuert werden, und eine präzise Steuerung der Luftansaugmenge kann ausgeführt werden mittels des Unterventilmittels. Daher ist ein Unterventilmittel von geringer Kapazität für diesen Zweck verfügbar.
Vorzugsweise wird die Ventilöffnung des Unterventilmittels der Offenschleifensteuerung unterworfen in Übereinstimmung mit der Maschinenlast, so daß es nicht notwendig ist, einen Sensor für die Erfassung der Ansaugluftmenge zu verwenden, was in dem Fall wesentlich ist, wo die Ansaugluftmenge rückkopplungsgesteuert ist, und die Steuerung der Ansaugluftmenge kann mit Leichtigkeit ausgeführt werden. Wenn dagegen die Ansaugluftmenge über Rückkopplung gesteuert wird, kann andererseits die Ansaugluftmenge mit Präzision gesteuert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammen mit seinen Peripherieteilen zeigt;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein elektronisches Steuersystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät aus Fig 1 zeigt;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das einen Teil einer Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine zeigt, die mittels der elektronischen Steuereinheit aus Fig. 2 ausgeführt wird;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das die Fortsetzung der Luft- Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine zeigt;
Fig. 5 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen dem einer Druckkammer eines auf Unterdruck reagierenden Ventils, gezeigt in Fig. 1, zugeführten Unterdruck und der Drosselventilöffnung, erhalten bei Einsatz einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit, zeigt;
Fig. 6 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen der Ventilöffnung des auf Unterdruck reagierenden Ventils und der Drosselventilöffnung, erhalten bei Einsatz einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit, zeigt;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das eine Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine eines Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergeräts gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zeigt; und
Fig. 8 ist eine teilweise schematische Ansicht eines motorbetriebenen Ventils, vorgesehen in einer Unter-Bypass-Leitung des Geräts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Bezugnehmend auf Fig. 1 bezeichnet Symbol E eine Kraftstoffmaschine, die verwendet wird mit einem Luft-Brennstoff-Verhältnis- Steuergerät (weiter unten erwähnt) gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Ein Ansaugkanal 2 und ein Auslaßkanal 3 sind einzeln mit den entsprechenden (nicht dargestellten) Brennkammern von einzelnen Zylindern der Maschine E verbunden. Der Ansaugkanal 2 und jede Brennkammer sind miteinander verbunden und getrennt mittels eines (nicht dargestellten) Ansaugventils, welches zwischen diesen beiden angeordnet ist. Vergleichbar sind der Auslaßkanal 3 und jede Brennkammer miteinander verbunden und getrennt mittels eines (nicht dargestellten) Auslaßventils, welches zwischen diesen beiden angeordnet ist.
Der Ansaugkanal 2 ist mit einem Luftreiniger 6, einem Drosselventil 7 und mit Brennstoffeinspritzventilen 8 ausgestattet, welche sukzessive stromabwärts angeordnet sind. Die Brennstoffeinspritzventile 8, die in derselben Anzahl wie Zylinder vorhanden sind, sind an einem Ansaugrohrabschnitt angeordnet. Bezugszeichen 2a bezeichnet einen Zwischenbehälter 2a, der auf der gegenüber dem Drosselventil stromabwärtigen Seite des Ansaugkanals 2 angeordnet ist. Auf der anderen Seite ist der Auslaßkanal 3 mit Katalysatorwandler (ternärer Katalysator) 9 für die Reinigung von Auspuffgasen und einem (nicht dargestellten) Schalldämpfer versehen, welche sukzessive ausgehend von der stromaufwärtigen Seite angeordnet sind.
Ferner ist der Ansaugkanal 2 mit zwei Bypass-Leitungen 31 und 43 für die Verwendung als Komponenten des Luft-Brennstoff-Verhältnis- Steuergeräts unter Bypass-Bildung zum Drosselventil 7 ausgebildet. Beide Enden von jeder Bypass-Leitung stehen mit der Ansaugleitung 2 in Verbindung.
Die erste Bypass-Leitung 31 ist als Unter-Bypass-Leitung mit einem ISC-Ventil (Unterventilmittel) 30 zum Anpassen der Menge von Saugluft, die durch die Bypass-Leitung 31 zugeführt wird, versehen. Das ISC-Ventil 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist gebildet aus einem Solenoidventil, welches ein Ventilabsperrglied 30a, einen Solenoid 30b zum Ansteuern des Ventilabsperrglieds 30a in Öffnungs- oder Schließrichtungen und dergleichen umfaßt. Das Solenoid 30b des ISC-Ventils 30 ist mit einer elektrischen Steuereinheit (ECU) verbunden, welche durch Bezugszeichen 23 in Fig. 2 bezeichnet ist und weiter unten näher beschrieben werden wird. Das ISC-Ventil 30 ist einer Umschalt-Taststeuerung unterworfen in Reaktion auf ein Treibersignal des ECU 23, so daß die zeitgestützte durchschnittliche Ventilöffnung dieses Ventils veränderlich gesteuert ist. Daher wird ein erforderlicher Betrag von Bypass- Luft der Maschine E durch die erste Bypass-Leitung 31 zugeführt. Das ISC-Ventil 30 wird verwendet für Leerlaufmaschinengeschwindigkeitssteuerung und dergleichen, ebenso wie für die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerung.
Auf der anderen Seite ist die zweite Bypass-Leitung 43 als Haupt-Bypass-Leitung mit einem auf Unterdruck reagierenden Ventil (ACV- Ventil) 41 ausgerüstet. Der Hub des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 schwankt in Abhängigkeit von dem Unterdruck innerhalb des Ansaugkanals 2, welcher sich gemäß der Drosselventilöffnung ändert. Genauer gesagt, umfaßt das auf Unterdruck reagierende Ventil 41 ein Ventilabsperrglied 41a auf einen Diaphragma 41b zum Öffnen und Schließen der Bypass-Leitung 43, eine Druckkammer 41c, die durch die äußeren Wände des Ventils 41 und des Diaphragmas 41b begrenzt ist, und eine Feder 41b, die in der Durckkammer 41c angeordnet ist und jederzeit das Ventilabsperrglied 41a durch das Diaphragma 41b in Richtung auf eine Schließstellung des Ventils vorspannt. Die Druckkammer 41c des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 steht mittels einer Leitung 44 in Verbindung mit dem Ansaugkanal 2 an einem Ort gerade auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 7, wo ein Unterdruck entsprechend der Drosselventilöffnung erzeugt wird.
Ein Bypass-Ventil 42, welches als Unterdrucksteuerventil dient, ist in der Mitte der Leitung 44 angeordnet. Das Bypass-Ventil 42 bildet gemeinsam mit dem auf Unterdruck reagierenden Ventil 41 und der Leitung 44 Hauptventilmittel zum Anpassen des Betrages von durch die zweite Bypass-Leitung 43 zugeführter Eintragsluft. Genauer, umfaßt das Bypass-Ventil 42 ein Ventilabsperrglied 42a zum Öffnen und Schließen der Leitung 44, ein Ventilabsperrglied 42b, welches im Gleichlauf mit dem Ventilabsperrglied 42a im Betrieb ist zum Öffnen und Schließen einer Öffnung für die Atmosphäre, eine Feder 42d, die das Ventilabsperrglied 42b in Richtung auf eine Schließposition des Ventils stets vorspannt, und einen Solenoid 42c zum Ansteuern dieser Ventilabsperrglieder 42a und 42b in Öffnungs- und Schließrichtungen. Das Solenoid 42c ist mit der Auslaßseite des ECU 23 verbunden.
Vorzugsweise ist die Position, wo jenes Ende der Leitung 44, welche in den Ansaugkanal 2 einmündet, gebildet ist, so ausgewählt, daß ein Unterdruck (ACV-Unterdruck), zugeführt von dem Saugkanal 2 zur Druckkammer 41c des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 durch die Leitung 44, sich wesentlich proportional zu der Drosselventilöffnung ändert. Wenn sich der ACV-Unterdruck akkurat proportional zu der Drosselventilöffnung ändert, ändert sich die Ventilöffnung (ACV-Öffnung) des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 proportional zu der Drosselventilöffnung, gestrichelt in Fig. 6 dargestellt. Wenn das Verhältnis zwischen der Drosselventilöffnung und der Summe der ACV-Öffnung und der Drosselventilöffnung gleich dem Verhältnis zwischen einem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis (erstes Luft-Brennstoff-Verhältnis) und einem Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis (zweites Luft-Brennstoff-Verhältnis) auf der brennstoffarmen Seite des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses ist, kann ein angefordertes von dem ersten Luft-Brennstoff-Verhältnis und dem zweiten Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht werden durch selektives Unterbinden oder Zulassen der Versorgung mit Ansaugluft durch die Haupt-Bypass-Leitung 43.
Es ist jedoch aktuell schwierig, eine Position für das offene Ende der Leitung auszuwählen, welche die Anforderung derart erfüllt, daß der ACV-Unterdruck (ACV-Öffnung) und die Drosselventilöffnung proportional zueinander sind. Typischerweise ändert sich der ACV-Unterdruck, wie in der durchgezogenen Linie in Fig. 6 dargestellt, wenn sich die Drosselventilöffnung ändert. Genauer gesagt, ist in dem Bereich, wo die Drosselventilöffnung groß ist, die ACV-Öffnung kleiner als die optimale ACV-Öffnung, die in Fig. 6 gestrichelt dargestellt ist. Daher ändert sich der Betrag an Eintragsluft, der durch die zweite Bypass-Leitung (Haupt-Bypass-Leitung) 43 zugeführt wird, wesentlich gemäß der Veränderung des Betriebszustands der Maschine. In dem Bereich, wo die Drosselventilöffnung groß ist jedoch, ist die Eintragsluftmenge unzureichend.
In dem auf diese Weise konstruierten. Hauptventilmittel schließt das Ventilabsperrglied 42a die Leitung 44 auf der Unterdruckerzeugungsseite, wenn das Solenoid 42c des Bypass-Ventils 42 ohne Energieversorgung ist, ohne daß er mit dem Ansteuersignal von dem ECU 23 versorgt wurde, während das Ventilabsperrglied 42b eine Öffnung der Atmosphärenöffnung zuläßt, so daß der Atmosphärendruck in die Druckkammer 41c des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 gelassen wird. Zu diesem Zeitpunkt veranlaßt die Feder 41d das Diaphragma 41b, das Ventilabsperrglied 41a in Richtung auf eine Schließstellung der Bypass-Leitung 43 zu pressen, wodurch die Bypass-Leitung 43 geschlossen wird Demgemäß wird die Zufuhr der Bypass-Luft zur Maschine E durch die Bypass- Leitung 43 unterbunden. Wenn das Solenoid 42c durch das Ansteuersignal von dem ECU 23 mit Energie versorgt wird, schließt das Ventilabsperrglied 42b die Atmosphärenöffnung, und die Leitung 44 wird geöffnet, so daß der Unterdruck in dem Saugkanal 2 in die Druckkammer 41c geführt wird. Als Ergebnis wird das Ventilabsperrglied 41a in die Ventilöffnungsrichtung angehoben unter Überwindung der Vorspannkraft der Feder 41d, so daß die Bypass-Leitung 43 geöffnet wird. Daraufhin wird der Unterdruck, welcher vom Maschinenbetriebszustand abhängt, in die Druckkammer 41c geführt, und der Hub des Ventilabsperrglied 41a wird bestimmt in Abhängigkeit von dem Unterdruck, so daß eine erforderliche Luftmenge der Maschine E durch die Bypass-Leitung 43 zugeführt werden kann.
Bei Ausführung der mageren Verbrennung ist das Bypass-Ventil 42 geöffnet, die Bypass-Luft wird der Maschine E durch die Bypass-Leitung 43 zugeführt und ISC-Ventil 30 ist tastgesteuert, so daß die Bypass-Luft der Maschine E auch durch die Bypass-Leitung 31 zugeführt wird. Der Betrag der Bypass-Luftzufuhr durch die Bypass-Leitung 43 wird bestimmt in Abhängigkeit von dem Unterdruck innerhalb des Saugkanals 2, so daß die Ansaugluft im wesentlichen entsprechend dem Betriebszustand der Maschine E zugeführt werden kann. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 erwähnt, ist es jedoch schwierig, die Ansaugluft akkurat entsprechend einem Soll-Betrag nur durch die Bypass-Leitung 43 zuzuführen. Da das ISC-Ventil 30 ein Solenoidventil ist, ist es andererseits nicht praktisch, im Hinblick auf die Kosten und die Batteriekapazität eine Ausführung mit großer Kapazität zu verwenden, und es ist nicht ratsam in der Praxis, die Einrichtung so anzuordnen, daß die Ansaugluft bis zum Soll-Betrag nur durch die Bypass-Leitung 31 zugeführt wird. Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist daher das ISC-Ventil 30 tastgesteuert, so daß ein Luftbetrag zur Kompensierung des durch die Bypass-Leitung 43 zugeführten Luftbetrags der Maschine E zugeführt wird, wodurch der Betrag der Saugluft akkurat auf den Soll-Betrag gesteuert werden kann.
Bei der Ausführung eines fetten Verbrennungsbetriebs ist andererseits das Bypass-Ventil 42 geschlossen zum Schließen der Bypass- Leitung 43. Dementsprechend schwankt die der Maschine E zugeführte Ansaugluftmenge in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventils 7 in dem Ansaugkanal 2. Vorzugsweise ist die Ventilöffnung des ISC-Ventils 30 so angepaßt, daß grundlegende Hilfsluft entsprechend dem Betriebszustand der Maschine E der Maschine E zugeführt wird. Diese grundlegende Hilfsluft ist Hilfsluft für die sogenannte "Dämpfungssteuerung", welche funktioniert zum Unterbinden eines Überziehens der Maschine, daß der schnellen Abnahme der Maschinengeschwindigkeit zuzuordnen ist, selbst wenn das Drosselventil 7 plötzlich geschlossen wird.
Daher wird selbst wenn dieselbe Brennstoffmenge der Maschine E zugeführt wird, dann ein magerer Verbrennungsbetrieb durch Öffnen der Bypass-Leitung 43 ausgeführt, und der fette Verbrennungsbetrieb wird durch Schließen der Bypass-Leitung 43 ausgeführt.
Mit dieser Anordnung wird die durch das Drosselventil 7 (Ansaugkanal 2) allein oder durch das Drosselventil 7 und die erste und zweite Bypass-Leitung 31 und 43 zugeführte Ansaugluft mit einem Brennstoff von jedem Brennstoffeinspritzventil 8 in einem vorbestimmten Luft- Brennstoff-Verhältnis am Ansaugrohrabschnitt gemischt, und das sich ergebende Gemisch wird in jeder Brennkammer verbrannt, wodurch ein Maschinendrehmoment erzeugt wird. Der von einer Brennstoffpumpe zu jedem Brennstoffeinspritzventil 8 zugeführte Brennstoff wird auf einen festgelegten Druck mittels eines (nicht dargestellten) Brennstoffdruckreglers angepaßt.
Ferner sind die nachstehenden verschiedenen Sensoren (Fig. 1 und 2) vorgesehen zur Ausführung von verschiedenen Maschinensteuerungen, einschließlich der vorgenannten Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerung und Brennstoffzufuhrsteuerung, mittels der elektronischen Steuereinheit (ECU).
Zunächst auf der Seite des Saugkanals 2 sind angeordnet ein Luftstromsensor 11 zum Erfassen der Ansaugluftmenge von einer Karman- Wirbelschleppeninformation, ein Atmosphärendrucksensor 26 zum Erfassen des Atmosphärendrucks, ein Ansauglufttemperatursensor 12 zum Erfassen der Ansauglufttemperatur. Das Drosselventil 7 in dem Ansaugkanal 2 ist auch mit einem Drosselsensor 14 der Potentiometerbauart zum Erfassen der Drosselventilöffnung über einen Ventilschaft oder dergleichen einem Leerlaufschalter 15 zum Erfassen eines Leerlaufzustands und dergleichen versehen. Ferner ist ein O&sub2;-Sensor 17 zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration des Auspuffgases an der stromaufwärtigen Seite des Auslaßkanals 3 in bezug auf den Katalysatorwandler 9 angeordnet. Mit der Eingangsseite des ECU 23 sind darüber hinaus die vorbezeichneten Sensoren 11, 14 und 15, gemeinsam mit einem Wassertemperatursensor 19 zum Erfassen der Maschinenkühlwassertemperatur, einem Maschinengeschwindigkeitssensor 21 zum Erfassen der Maschinengeschwindigkeit Ne durch Erfassen des Kurbelwinkels und andere Sensoren, die allgemein mit dem Bezugszeichen 18 in Fig. 2 bezeichnet sind, verbunden. Erfassungssignale von diesen Sensoren werden dem Eingang des ECU 23 zugeführt.
Der (nicht in Einzelheiten dargestellte) ECU 23 ist mit einem Prozessor (CPU) als seinem Hauptteil versehen und die Signale von den vorbezeichneten verschiedenen Sensoren werden den Eingangsanschlüssen der CPU durch entsprechende Eingangsschnittstellen oder direkt zugeführt. Ferner ist die CPU mittels Busleitungen mit Speichereinrichtungen, wie einem mit Programmdaten und Festwertdaten abgespeicherten ROM, einem RAM zum Abspeichern von Daten in wiederladbarer Weise, und einem batteriegepufferten-RAM, dessen gespeicherter Inhalt gehalten wird, solange die Batterie verbunden ist, verbunden, so daß die Daten zwischen der CPU und den Speichergeräten transferiert werden. Ferner werden verschiedene Steuersignale von der CPU des ECU 23 dem Brennstoffeinspritzventil 8, dem ISC-Ventil 30, dem Bypass-Ventil 42, etc. durch geeignete Ausgangsschnittstellen abgeliefert.
Für die Brennstoffzufuhrsteuerung während des Betriebs der Maschine E berechnet der ECU 23 periodisch einen Ventilöffnungszeitraum Tinj des Brennstoffeinspritzventils 8 für jeden Zylinder gemäß der nachstehenden Gleichung (1) und versorgt das Brennstoffeinspritzventil 8 mit einem Ansteuersignal entsprechend dem Ventilöffnungszeitraum Tinj, so daß der Brennstoff in einem Betrag, der dem Ventilöffnungszeitraum Tinj entspricht, in den Ansaugstutzen eines Zylinders, der mit Brennstoff in dem gegenwärtigen Zyklus zu versorgen ist, eingespritzt wird.
Tinj = (A/N) ÷ λ x K1 x K2 x + TO, --- (1)
wobei A/N die in einen zugehörigen Zylinder in einem Saughub zugeführte Ansaugluftmenge ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ansaugluftmenge A/N berechnet mittels der CPU auf der Grundlage einer Karman-Wirbelschleppenfrequenz f, die mittels des Luftstromsensors 11 und der Maschinengeschwindigkeit Ne, die mittels des Maschinengeschwindigkeitssensors 21 erfaßt wird, erfaßt wird. Soll-Ansaugluftmengen A/NS und A/NL für die fetten und mageren Verbrennungsvorgänge, die in der Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerung verwendet werden, die weiter unten beschrieben werden wird, werden in der Form einer Tabelle in einem eingebauten Speichergerät des ECU 23 gespeichert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Soll-Luftansaugmengen A/NS und A/NL dargestellt durch Funktionen der Drosselventilöffnung θ und der Maschinengeschwindigkeit Ne, so daß eine Reihe von Soll-Werten A/NS und eine andere Reihe von Soll-Werten A/NL, jeweils entsprechend den verschiedenen Kombinationen der Parameter θ und Ne, in der Gestalt einer Tabelle gespeichert sind.
In Gleichung (1) ist λ das Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis, welches angepaßt ist an das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis oder seinem näherungsweisen Wert λS (z.B. 14,7) für den fetten Verbrennungsvorgang und auf einen vorbestimmten Wert λL (z.B. 22) auf die brennstoffarme Seite, unter Bezug auf das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis für den mageren Verbrennungsvorgang. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein vorbestimmter feststehender Wert für den gesamten mageren Verbrennungsvorgangsbereich verwendet als Soll-Luft- Brennstoff-Verhältnis (zweites Luft-Brennstoff-Verhältnis) λL für den mageren Verbrennungsvorgang.
Ferner ist K1 ein Koeffizient für die Umwandlung einer Brennstoffflußrate in einen Ventilöffnungszeitraum und K2 stellt Korrekturfaktorwerte dar, die festgelegt werden in Abstimmung mit den verschiedenen Parameterwerten, die den Maschinenbetriebszustand wiedergeben. Die Korrekturfaktorwerte K2 umfassen beispielsweise einen Wassertemperaturkorrekturfaktorwert, festgelegt in Übereinstimmung mit einer Maschinenwassertemperatur TW, erfaßt mittels des Maschinenwassertemperatursensors 19, einen 0&sub2;-Rückkopplungskorrekturfaktorwert, festgelegt in Übereinstimmung mit der Sauerstoffkonzentration in dem Auspuffgas, erfaßt mittels des 0&sub2;-Sensors 17, einen Atmosphärenkorrekturfaktorwert, festgelegt in Übereinstimmung mit einem Atmosphärendruck Pa, erfaßt mittels des Atmosphärendrucksensors 26 und dergleichen. TO ist ein Korrekturfaktorwert, festgelegt in Übereinstimmung mit der Batteriespannung oder dergleichen.
Bezugnehmend nun auf die Fig. 3 und 4 wird eine Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine für die Veränderung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses zwischen den fetten und den mageren Seiten beschrieben werden.
Die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine wird periodisch ausgeführt mittels der elektronischen Steuereinheit (ECU) 23 parallel mit der vorbezeichneten Brennstoffzufuhrsteuerung während des Maschinenbetriebs. In jedem Zyklus der Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine berechnet die CPU der ECU 23 die Veränderung von Signalen von dem Drosselsensor 7 auf der Grundlage eines Ausgangssignals von dem Drosselsensor 7, beispielsweise individuell erfaßt in dem vorangehenden und gegenwärtigen Zyklus. Auf der Grundlage der Veränderung des Sensorsignals, das auf diese Weise erfaßt wurde, wird bestimmt, ob oder nicht die Maschine E in dem Bereich für den theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis-Betrieb (fetter Verbrennungsbetrieb) einschließlich einem plötzlichen Startbetriebszustands und einem plötzlichen Beschleunigungsbetriebszustands (Schritt S10) betrieben wird.
Wenn das Ergebnis der Entscheidung in Schritt S10 positiv ist, das heißt, wenn geschlußfolgert wird, daß die Maschine E in dem fetten Verbrennungsbetriebsbereich betrieben wird, stoppt die CPU die Versorgung des Ansteuerungssignals an das Solenoid 42c des Bypass-Ventils 42 (Schritt S12). Als Ergebnis wird die Leitung 44 durch das Ventilabsperrorgan 42a des Bypass-Ventils 42 geschlossen und hierdurch ist die Bypass-Leitung 43 durch das Ventilabsperrorgan 41a des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 geschlossen, so daß die Luftzufuhr für die Maschine E durch die Bypass-Leitung 43 gestoppt ist. Wenn das Bypass- Ventil 42 in dieser Weise von der Energieversorgung getrennt wird, ist die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine für den gegenwärtigen Zyklus beendet. Die Menge der der Maschine E während des fetten Verbrennungsbetriebs zugeführten Ansaugluft wird bestimmt in Abhängigkeit von der Drosselventilöffnung, während der Betrag der Brennstoffzufuhr entsprechend Gleichung (1) erhalten wird. Daher wird der fette Verbrennungsbetrieb unter Verwendung des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses (erstes Luft-Brennstoff-Verhältnis) ausgeführt.
Wenn das Ergebnis der Entscheidung in Schritt S10 negativ ist, das heißt, wenn nicht geschlußfolgert wird, daß die Maschine E in einem mageren Verbrennungsbetriebsbereich betrieben wird, versorgt andererseits die CPU der ECU 23 das Solenoid 42c des Bypass-Ventils 42 mit dem Ansteuerungssignal (Schritt S14). Im Ergebnis wird das Bypass-Ventil 42 geöffnet zum Freigeben der Leitung 44, so daß der Unterdruck innerhalb des Saugkanals 2 der Druckkammer 41c des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 zugeführt wird, wodurch ein Öffnen des auf Unterdruck reagierenden Ventus 41 erfolgt, wodurch die Bypass-Luft der Maschine E durch die Bypass-Leitung 43 zugeführt wird. Somit wird die Ansaugluft für die Maschine E durch die Bypass-Leitung 43 als auch durch das Drosselventil 7 zugeführt.
Anschließend wird auf der Grundlage der mittels des Drosselsensors 14 erfaßten Drosselventilöffnung 0 und der mittels des Maschinengeschwindigkeitssensors 21 erfaßten Maschinengeschwindigkeit Ne von der CPU die Soll-Luftansaugmenge A/NL für den mageren Verbrennungsbetrieb gelesen, welche angepaßt ist für die entsprechenden Werte der Parameter 0 und Ne, ausgehend von der Tabelle in dem Speichermittel (Schritt S16). Ferner berechnet die CPU eine aktuelle Luftansaugmenge A/Nm auf der Grundlage der Karman-Wirbelschleppenfrequenz f, die mittels des Luftflußsensors 11 erfaßt worden ist, und der mittels des Maschinengeschwindigkeitssensors 21 erfaßten Maschinengeschwindigkeit Ne und erhält anschließend eine Abweichung ΔA/N zwischen der Soll-Ansaugluftmenge A/NL, gelesen in Schritt S16, und der tatsächlichen Luftansaugmenge A/Nm (Schritt S18).
In Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (2) berechnet darüber hinaus die CPU einen Öffnungskorrekturwert ΔPISC des ISC- Ventils 30, der der Abweichung ΔA/N entspricht (Schritt S20).
Δ PISC = KP Δ A/N, --- (2)
worin KP ein Rückkopplungsproportionalverstärkungsfaktor ist, welcher festgelegt ist auf einen vorbestimmten Wert oder variabel festgelegt wird in Abhängigkeit beispielsweise von der Maschinengeschwindigkeit Ne.
Anschließend wird auf der Grundlage des Korrekturwertes ΔPISC, berechnet in Schritt S20, und einer vorbestimmten grundlegenden Öffnung PBAS entsprechend der grundlegenden Hilfsluftmenge von der CPU eine ISC-Soll-Öffnung PISC entsprechend der folgenden Gleichung (3) berechnet (Schritt S22).
PISC = PBAS + ΔPISC. --- (3)
Anschließend bestimmt die CPU, ob oder ob nicht die Maschine E im Leerlaufzustand ist (Schritt S24). Wenn die Maschine E nicht im Leerlaufzustand ist, setzt die CPU den Tastfaktor des ISC-Ventils 30 in Abstimmung mit der ISC-Soll-Öffnung PISC, erhalten in Schritt S22, fest und liefert ein Steuersignal, entsprechend dem Tastfaktor, an das Solenoid 30b des ISC-Ventils 30 (Schritt S28). Im Ergebnis wird das ISC- Ventil 30 einer Umschalttaststeuerung unterworfen, so daß die aktuelle Luftansaugmenge angepaßt wird, ohne mehr oder weniger, an die Soll- Ansaugluftmenge A/NL, die der Maschine E zuzuführen ist, wodurch eine Luftmenge nahe der Soll-Ansaugluftmenge A/NL der Maschine E zugeführt wird.
Während des mageren Verbrennungsbetriebs, wie vorstehend beschrieben, wird das Bypass-Ventil 42 in Schritt S14 geöffnet und das ISC-Ventil 30 wird einer Umschalttaststeuerung in Schritt S28 unterworfen, so daß die zeitbasierte mittlere Ventilöffnung des Ventils 30 angepaßt wird. Folglich wird die Menge der Ansaugluft, die durch die Bypass-Leitungen 43 und 31 zugeführt wird, angepaßt, so daß der magere Verbrennungsbetrieb bewirkt wird unter Verwendung des vorbestimmten Luft-Brennstoff-Verhältnisses λL auf der brennstoffarmen Seite im Verhältnis zu dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis.
Wenn das Ergebnis der Entscheidung in Schritt S24 positiv ist, das heißt, wenn geschlußfolgert wird, daß die Maschine E sich im Leerlaufzustand befindet, wird andererseits die konventionelle Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung ausgeführt (Schritt S26). Da diese Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung keinen speziellen Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung hat, wird deren spezielle Beschreibung fortgelassen.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung erkannt werden kann, wird, unmittelbar nach dem Schalten des Betriebsmodus von dem mageren Verbrennungsbetrieb zu dem fetten Verbrennungsbetrieb, das Bypass-Ventil 42 geschlossen zum Schließen der Bypass-Leitung 43, so daß die Ansaugluftmenge A/N schnell herabgemindert wird. Unmittelbar nach dem Übergang zu dem fetten Verbrennungsbetrieb wird die Ventilöffenzeit Tinj in Übereinstimmung mit der Ansaugluftmenge A/N, die auf diese Weise schnell herabgemindert wurde, berechnet, so daß die Brennstoffzufuhrmenge an dem betreffenden Zeitpunkt einen Wert annimmt, der der schnell abnehmenden Luftansaugmenge entspricht. Wie aus Gleichung (1) erkannt wird, nimmt die Brennstoffzufuhrmenge auch ab entsprechend der Abnahme der Ansaugluftmenge, wenn das Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis λ als eine Variable in dieser Gleichung keiner wesentlichen Änderung unterliegt, während der Betriebsmodus zu dem fetten Verbrennungsbetrieb geschaltet wird. Während des Übergangs zu dem fetten Verbrennungsbetrieb jedoch, wird das Soll- Luft-Brennstoff-Verhältnis λ in Gleichung (1) auch von einem großen Wert (z.B. 22), der für den mageren Verbrennungsbetrieb paßt, auf einen kleinen Wert (z.B. 14,7), der für den fetten Verbrennungsbetrieb paßt, zurückgesetzt. Als Ergebnis wird, selbst während des Übergangs zu dem fetten Verbrennungsbetrieb, in welchem die Ansaugluftmenge A/N schnell reduziert wird, die Brennstoffzufuhrmenge weniger schnell herabgesetzt als die Brennstoffzufuhrmenge für den mageren Verbrennungsbetrieb. Um genau zu sein, wird die Brennstoffzufuhrmenge im wesentlichen konstant gehalten, während der Betriebsmodus von dem mageren Verbrennungsbetrieb zu dem fetten Verbrennungsbetrieb geschaltet wird. Daher kann das Luft- Brennstoff-Verhältnis von einem großen Wert auf der brennstoffarmen Seite zu einem kleinen Wert nahe dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis geändert werden, ohne die Maschinenleistung zu verändern, um den Betriebsmodus von dem mageren Verbrennungsbetrieb zu dem fetten Verbrennungsbetrieb zu wechseln.
Unmittelbar nach dem Übergang von dem fetten Verbrennungsbetrieb zu dem mageren Verbrennungsbetrieb wird andererseits die Ansaugluftmenge A/N schnell zunehmen. Jedoch wird der Wert für das Luft-Brennstoff-Verhältnis λ in Gleichung (1), welcher verwendet wird für die Berechnung des Ventilöffnungszeitraums Tinj, von einem kleinen Wert für eine fette Verbrennung auf einen großen Wert für eine magere Verbrennung unmittelbar nachdem der Übergang zu dem mageren Verbrennungsbetrieb stattgefunden hat, verändert. Daher kann der Betrag der Brennstoffzufuhr im wesentlichen bei demselben Wert gehalten werden wie der für den fetten Verbrennungsbetrieb, so daß der Betriebsmodus von dem mageren Verbrennungsbetrieb ohne Änderung der Maschinenleistung gestaltet werden kann. Demzufolge kann die Maschinenleistung davor bewahrt werden, schnell während der Luft-Brennstoff-Verhältnis-Änderung verändert zu werden.
In Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen stellt die Soll-Ansaugluftmenge A/NL, gelesen aus der Tabelle in Schritt S16, die verwendet werden soll für die Steuerung der Ansaugluftmenge für die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerung, einen notwendigen Luftbetrag zum Erhalten desselben Drehmoments durch magere Verbrennung dar wie ein Maschinendrehmoment, das durch fette Verbrennung mit der Drosselventilöffnung θ, die geschaffen wird, wenn ein Fahrer auf das Gaspedal drückt, erzeugt wird. Mit anderen Worten, ist die Luft-Brennstoff-Verhältnis- Steuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart, daß nur die Luftmenge erhöht wird, ohne wesentlich die der Maschine E zugeführte Brennstoffmenge zu ändern, wodurch der Verbrennungsmodus von fetter Verbrennung zu magerer Verbrennung geändert wird. Indem dies vorgesehen wird, wird das Entstehen eines Drehmomentenstoßes in der Maschine während des Wechsels unterbunden.
Nachstehend folgt eine Beschreibung eines Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergeräts entsprechend einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Das Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem vorangehenden ersten Ausführungsbeispiel, welches so angeordnet ist, daß die durch die Hauptund Unter-Bypass-Leitungen 43 und 31 während des mageren Verbrennungsbetriebs zugeführte Menge von Ansaugluft rückkopplungsgesteuert ist für den Soll-Wert darin, daß die Ventilöffnung des ISC-Ventils und somit die Ansaugluftmenge einer Offenschleifensteuerung während des mageren Verbrennungsbetriebs unterworfen werden.
Wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 erwähnt, ist es schwierig, immer die Drosselventilöffnung und die ACV-Öffnung (Ventilöffnung des auf negativen Druck reagierenden Ventils 41) über dem Bereich der Drosselventilöffnung zu proportionalisieren. Wenn die Drosselventilöffnung zunimmt, wird die tatsächliche ACV-Öffnung, in Fig. 6 mit der durchgezogenen Linie angedeutet, kleiner als die optimale ACV-Öffnung, die in Fig. 6 gestrichelt dargestellt ist. In dem vorliegenden Beispiel wird daher die Ventilöffnung des ISC-Ventils offenschleifengesteuert, um dieses Defizit in der ACV-Öffnung zu überwinden. Um dies zu erreichen, ist eine Reihe von Soll-Öffnungen für das ISC-Ventil, angepaßt für verschiedene Kombinationen von beispielsweise der Maschinengeschwindigkeit und der Drosselventilöffnung, zum Beispiel experimentell im voraus erhalten, und in der Gestalt einer Tabelle in der Speichereinrichtung der ECU 23 gespeichert, welche einen Teil des Luft- Brennstoff-Verhältnis-Steuergeräts bildet.
Das Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem Gerät des vorhergehenden ersten Ausführungsbeispiels, welches mit dem ISC-Ventil 30, gebildet als Solenoidventil, versehen ist, dadurch, daß es ein motorbetriebenes ISC- Ventil 130 (Fig. 8) umfaßt, umfassend einen Schrittmotor 131, der unter der Steuerung der ECU 23 betätigt wird, und ein Ventilabsperrglied 133, welches mit der Ausgangswelle des Motors mittels eines Wurmgetriebes 132 verbunden ist und dessen Hub eine Abhängigkeit mit der Drehung der Motorausgangswelle sich verändert.
Für andere Anordnungen kann das Luft-Brennstoff-Verhältnis- Steuergerät des vorliegenden Ausführungsbeispiels wie das Gerät des ersten Ausführungsbeispiels in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Weise angeordnet werden. Auch kann das ausführungsbeispielgemäße Gerät mit der Maschine E der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion verwendet werden. Demgemäß wird eine Beschreibung der Konstruktion des ausführungsbeispielgemäßen Geräts teilweise fortgelassen.
Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 7 wird eine Luft-Brennstoff- Verhältnis-Steuerroutine gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
Die Schritte S30, S32, S34, S38, S40 und S42 von Fig. 7 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind identisch jeweils mit den Schritten S10, S12, S14, S24, S26 und S28 aus den Fig. 3 und 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß eine Beschreibung dieser den beiden Ausführungsbeispielen gemeinsamen Schritte teilweise fortgelassen ist.
In jedem Zyklus der Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine, welche mittels der CPU periodisch ausgeführt wird, wird, wenn die CPU der ECU 23 in Schritt S30 zu der Schlußfolgerung kommt, daß die Maschine E in dem Bereich für den theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis- Betrieb, auf der Grundlage der Änderung des Signals von dem Drosselsensor 7 betrieben wird, die CPU die Zuführung des Ansteuersignals an das Solenoid 42c des Bypass-Ventils 42 stoppen (Schritt S34), wodurch die Luftzufuhr an die Maschine E durch die Bypass-Leitung 43 gestoppt wird, wonach die Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuerroutine für den gegenwärtigen Zyklus beendet ist. Daher wird die Ansaugluft in der Menge, die der Drosselventilöffnung entspricht, und der Brennstoff in der Menge, die gemäß Gleichung (1) berechnet wurde, der Maschine E zugeführt, wodurch ein fetter Verbrennungsvorgang ausgeführt wird unter Verwendung des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses.
Wenn in Schritt S30 geschlußfolgert wird, daß die Maschine E in dem mageren Verbrennungsbetriebsbereich betrieben wird, wird andererseits die CPU das Ansteuersignal an das Solenoid 42c des Bypass-Ventils 42 zuführen (Schritt S34). Als Ergebnis wird der Unterdruck innerhalb des Ansaugkanals 2 der Druckkammer 41c des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 zugeführt, wodurch eine Öffnung des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 erfolgt, wodurch die Bypass-Luft der Maschine E durch die Bypass-Leitung 43 zugeführt wird.
Anschließend, auf der Grundlage der mittels des Drosselsensors 14 erfaßten Drosselventilöffnung θ und der mittels des Maschinengeschwindigkeitssensors 21 erfaßten Maschinengeschwindigkeit Ne, liest die CPU eine Soll-Ventilöffnung für das ISC-Ventil 130 für den mageren Verbrennungsbetrieb, welcher angepaßt ist an die entsprechenden Werte der Parameter θ und Ne, aus der Tabelle in der Speichereinrichtung (Schritt S36).
Wenn dann in Schritt S38 geschlußfolgert wird, daß die Maschine E sich nicht im Leerlauf befindet, steuert die CPU die Drehposition der Ausgangswelle des Schrittmotors 131 des ISC-Ventils 130 derart, daß die Ventilöffnung des (nicht dargestellten) ISC-Ventils 130 angepaßt wird an die Soll-Ventilöffnung (Schritt S42). Als Ergebnis wird die Ansaugluft in einer Menge, die der Differenz zwischen einer notwendigen Ansaugluftmenge zum Erreichen des Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnisses für den mageren Verbrennungsbetrieb und der Ansaugluftmenge, die durch die Haupt-Bypass-Leitung 43 zugeführt wird, entspricht, d.h. ein Defizit in der Ansaugluftmenge, der Maschine E durch die Unter-Bypass-Leitung 31 zugeführt.
Während des mageren Verbrennungsbetriebs wird wie vorstehend beschrieben das Bypass-Ventil 42 in Schritt S34 geöffnet und das ISC- Ventil wird offenschleifengesteuert, so daß seine Ventilöffnung der Soll-Ventilöffnung angepaßt wird. Genauer gesagt, ist die Ventilöffnung des ISC-Ventils 130 offenschleifengesteuert, so daß das Verhältnis zwischen einer Drosselventilöffnungsfläche (Ansaugkanalöffnungsfläche, bestimmt durch die Öffnung des Drosselventils) und die Summe der entsprechenden Öffnungsflächen der Haupt- und Unter-Bypass-Leitungen gleich dem Verhältnis zwischen dem theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnis (erstes Luft-Brennstoff-Verhältnis) und dem Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis (zweites Luft-Brennstoff-Verhältnis) auf der brennstoffarmen Seite des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses ist. Demzufolge wird die durch die Bypass-Leitungen 43 und 31 zugeführte Menge von Ansaugluft angepaßt, so daß der magere Verbrennungsbetrieb ausgeführt wird unter Verwendung des vorbestimmten Luft-Brennstoff-Verhältnisses λL auf der brennstoffarmen Seite in bezug auf das theoretische Luft-Brennstoff- Verhältnis.
Wenn in Schritt S38 geschlußfolgert wird, daß die Maschine E sich im Leerlauf befindet, wird andererseits die konventionelle Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung ausgeführt (Schritt S40).
Verschiedene Änderungen können in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel bzw. zweiten Ausführungsbeispiel vorgenommen werden.
Obgleich das tastgesteuerte Solenoidventil als das ISC-Ventil 30 in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, könnte beispielsweise das impulsmotorbetriebene Ventil 130 aus dem zweiten Ausführungsbeispiel stattdessen verwendet werden.
Obgleich das Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis λL im ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam für die gesamten mageren Verbrennungsbetriebsbereiche verwendet wird, kann darüber hinaus das Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis λL variabel festgelegt werden in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Maschine E. Beispielsweise kann das Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis λL variabel festgelegt werden in Abhängigkeit von der Kombination der Ansaugluftmenge A/N und der Maschinengeschwindigkeit Ne, die indikativ sind für den Maschinenbetriebszustand. Mit anderen Worten, kann der gesamte magere Verbrennungsbetriebsbereich in eine Anzahl von kleinen Bereichen in Übereinstimmung mit den Parametern A/N und Ne unterteilt werden, so daß unterschiedliche Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnisse λL dort jeweils spezifisch für die verschiedenen kleinen Bereiche angewendet werden. In diesem Fall werden eine Reihe von Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnissen (zweite Luft-Brennstoff-Verhältnisse λL) individuell auf Werte angepaßt, die größer als oder auf der brennstoffarmen Seite des theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses λS sind, so daß sie individuell für verschiedene Kombinationen der Ansaugluftmenge A/N und der Maschinengeschwindigkeit Ne angepaßt werden können in der Gestalt einer Tabelle, die in der eingebauten Speichereinrichtung der ECU 23 vorher einzeln gespeichert ist, und das Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis λL, passend für den entsprechend aktuellen Wert der Parameter A/N und Ne, wird aus der Tabelle in der Speichereinrichtung ausgelesen in Übereinstimmung mit den beiden Parameterwerten während des Maschinenbetriebs.
In den vorbezeichneten Abänderungen, in welchen das Soll-Luft- Brennstoff-Verhältnis λL variabel festgesetzt wird in Abhängigkeit von dem Maschinenbetriebszustand, und im Gegensatz zu dem Fall des vorstehenden ersten Ausführungsbeispiels, in dem die Soll-Luftmenge A/NL aus der Tabelle ausgelesen wird, wird die Soll-Luftmenge A/NL durch Lesen der Ansaugluftmenge A/NS festgesetzt und das Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis λL für den fetten Verbrennungsbetrieb aus der Tabelle in übereinstimmung mit einer Drosselventilöffnung θ und der Maschinengeschwindigkeit Ne, und durch Berechnen der Soll-Ansaugluftmenge A/NL entsprechend der nachstehenden Gleichung und unter Verwendung des Soll-Luftmengenverhältnisses λS für den fetten Verbrennungsbetrieb, festgesetzt.
A/NL = (A/NS) ÷ λS x λL.
Gemäß dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus der Öffnungskorrekturwert ΔPISC des ISC-Ventils 30 gemäß Gleichung (2) berechnet, das heißt durch Multiplikation der Abweichung ΔA/N zwischen der Soll-Ansaugluftmenge und der aktuellen Ansaugluftmenge durch die Rückkopplungsproportionalverstärkung. Jedoch wird das Verfahren zum Berechnen des ISC-Ventilöffnungskorrekturwerts nicht darauf beschränkt, und verschiedene PID-Steuerverfahren können stattdessen verwendet werden.
In dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel wird das Luft- Brennstoff-Verhältnis λS für den fetten Verbrennungsbetrieb in einem Mal auf das Luft-Brennstoff-Verhältnis λL für den mageren Verbrennungsbetrieb geändert. Wenn die Zunahme der Luftmenge mittels des auf Unterdruck reagierenden Ventils 41 einer Verspätung unterliegt, kann jedoch das Luft-Brennstoff-Verhältnis stufenweise geändert werden, in Übereinstimmung mit der Verspätung der Zunahme der Luftmenge.
Wenn ein linearer Luft-Brennstoff-Verhältnis-Sensor verwendet wird, ist es darüber hinaus nur notwendig, den Soll-Wert für das Luft- Brennstoff-Verhältnis zu ändern.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, in welchem die Ansaugluftmenge rückkopplungsgesteuert ist, ist es nicht notwendig, eine derartige Position auszuwählen, daß der ACV-Unterdruck sich wesentlich ändert im Verhältnis zu der Drosselventilöffnung, als die Position, wo das Ende der Leitung 44 in den Ansaugkanal 2 einmündet, gebildet ist.
Es ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung auf ein System, in welchem ein Unterdrucksensor für die Erfassung des Unterdrucks auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils verwendet wird, anwendbar ist anstelle des Systems, in welchem der Luftflußsensor für die Steuerung der Brennstoffversorgung verwendet wird.

Claims

1. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine, welches das Luft-Brennstoff-Verhältnis eines Luft-Brennstoff-Gemisches steuert, das einer Maschine (E) zuzuführen ist derart, daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf ein erstes Luft-Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird entsprechend einem theoretischen Luft-Brennstoff- Verhältnis, wenn die Maschine (E) in einem bestimmten Betriebszustand ist, und daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis auf ein zweites Luft-Brennstoff-Verhältnis auf der brennstoffarmen Seite des ersten Luft-Brennstoff-Verhältnisses eingestellt wird, wenn die Maschine (E) in einem anderen Betriebszustand als dem genannten bestimmten Betriebszustand ist, welches Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät umfaßt: eine Haupt- Bypass-Leitung (43), die ein Drosselventil (7) in der Mitte einer Ansaugpassage (2) der Maschine (E) umgeht und mit beiden Enden in Kommunikation mit der Ansaugpassage (2) ist; eine Unter-Bypass-Leitung (31), die das Drosselventil (7) umgeht und mit beiden Enden derselben in Kommunikation mit der Ansaugpassage (2) ist, welche Unter-Bypass-Leitung (31) einen Durchmesser besitzt, der kleiner ist als jener der Haupt- Bypass-Leitung (43); Hauptventilmittel (41) für das Einstellen der Menge an durch die Haupt-Bypass-Leitung (43) angesaugter Luft; Unterventilmittel (30, 130) für das Einstellen der Luftmenge, angesaugt durch die Unter-Bypass-Leitung (31); Brennstoffzufuhrmittel (8) für das Einstellen der Menge an Brennstoff, der einer Brennkammer der Maschine (E) zuzufihren ist; Brennstoffsteuermittel, ausgebildet zum Steuern des Antriebs der Brennstoffzufuhrmittel; Haupt-Bypass-Steuermittel (42c), ausgebildet zum Steuern des Antriebs der Hauptventilmittel (41); und Unter-Bypass- Steuermittel (30b, 131), ausgebildet zum Steuern des Antriebs der Unterventilmittel (30, 130); wobei das Brennstoffsteuermittel die Menge an Brennstoff steuert, der von den Brennstoffzufuhrmitteln (8) in Abhängigkeit von der Menge an Ansaugluft zugeführt wird, geliefert an die Brennkammer der Maschine (E), so daß das erste Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht wird, wenn die Maschine in dem genannten bestimmten Betriebszustand ist, und wobei das Haupt-Bypass-Steuermittel (42c) das Hauptventilmittel (41) schließt (S12, S32), um dadurch die Haupt-Bypass- Leitung (43) zu schließen, wenn (S10, S30) die Maschine (E) in dem bestimmten Betriebszustand ist; wobei das Brennstoffsteuermittel die Menge an Brennstoff steuert, zugeführt von den Brennstoffzufuhrmitteln (8) in Abhängigkeit von der Menge an Ansaugluft, geliefert an die Verbrennungskammer der Maschine, so daß das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht wird, wenn die Maschine in irgendeinem anderen Betriebszustand als dem bestimmten Betriebszustand ist, und wobei das Haupt-Bypass- Steuermittel (42c) das Hauptventilmittel (41) öffnet (S14, S34), wenn (S10, S30) die Maschine (E) in irgendeinem anderen Betriebszustand als dem bestimmten Betriebszustand ist; und wobei das Unter-Bypass-Steuermittel (30b, 131) das Unterventilmittel (30, 130) steuert (S28, S42) durch Verwendung einer gesteuerten Variablen, die erforderlich ist zum Zuführen einer gewünschten Gesamtluftmenge (A/NL) zu der Brennkammer, wenn eine Verschiebung erfolgt zwischen dem ersten Luft-Brennstoff- Verhältnis und dem zweiten Luft-Brennstoff-Verhältnis, wobei die gewünschte Gesamtluftmenge (A/NL) ermöglicht, daß die Brennstoffmenge, zugeführt der Brennkammer, von den Brennstoffzufuhrmitteln (8) im wesentlichen dieselbe zu sein ermöglicht vor und nach der Verschiebung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses.

2. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei dem das Hauptventilmittel (41) von einem auf Unterdruck reagierenden Ventil gebildet ist, ausgebildet zum Betrieb (41b) in Reaktion (44) auf einen Unterdruck innerhalb der Ansaugpassage (2), welcher sich ändert in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventils (7), und bei dem das Steuermittel (42) die Zufuhr (44) des Unterdrucks zu dem auf Unterdruck reagierenden Ventil verhindert (S12, S32), wenn die Maschine (E) in dem genannten bestimmten Betriebszustand ist, und die Zufuhr (44) des Unterdrucks zu dem auf Unterdruck reagierenden Ventil (41) ermöglicht (S14, S34), wenn die Maschine (E) in irgendeinem anderen Betriebszustand als dem genannten bestimmten Betriebszustand ist.

3. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, bei dem das auf Unterdruck reagierende Ventil (41) eine Unterdruckkammer (41c) und einen Ventilstopfen (41a) umfaßt, angeordnet in der Haupt-Bypass-Leitung (43), und mit einem Hub, der sich ändert abhängig von dem der Unterdruckkammer (41c) zugeführten (44) Unterdruck, wobei das Hauptventilmittel eine Leitung (44) umfaßt, deren eines Ende in Kommunikation mit der Ansaugpassage (2) gerade an der stromaufliegenden Seite des Drosselventils (8) liegt und deren anderes Ende in Kommunikation mit der Unterdruckkammer (41c) des auf Unterdruck reagierenden Ventils (41) steht, und wobei ein Bypass-Ventil (42) in der Mitte der Leitung (44) vorgesehen ist, und wobei das Steuermittel (42c) das Bypass-Ventil (42) derart antreibt, daß es die Zufuhr des Unterdrucks von der Ansaugpassage (2) zu der Unterdruckkammer (41c) durch die Leitung (44) ermöglicht (S14, S34), wenn die Maschine (E) in irgendeinem anderen Betriebszustand als dem bestimmten genannten Betriebszustand ist, und das Bypass-Ventil (42) so antreibt, daß es die Unterdruckzufuhr verhindert (S12, S32), wenn die Maschine (E) in dem genannten bestimmten Betriebszustand ist.

4 Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Unterventilmittel von einem solenoidbetätigten Ein-Aus-Ventil (30) gebildet ist, und die gesteuerte Variable ein Ein-Aus-Tastverhältnis ist entsprechend der zeitbasierten mittleren Ventilöffnung des solenoidbetätigten Ein-Aus-Ventils (30).

5. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Unterventilmittel von einem motorbetätigten Ventil (130) gebildet ist einschließlich eines Schrittmotors (131), und mit einer Ventilöffnung entsprechend der Drehposition des Motors (131), und bei dem die gesteuerte Variable die Drehposition des Schrittmotors (131) ist.

6. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das Lastparametererfassungsmittel (14 - 21) für das Erfassen des Wertes eines Parameters umfaßt, der indikativ ist für eine auf die Maschine (E) wirkende Belastung, und bei dem das Steuermittel die Ventilöffnung des Unterventilmittels (30, 130) einer Offenschleifensteuerung entsprechend der Maschinenbelastung unterwirft.

7. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das Lastparametererfassungsmittel (14 - 21) für das Erfassen des Wertes eines Parameters umfaßt, indikativ für eine auf die Maschine (E) wirkende Last, und Luftmengenerfassungsmittel (11) für das Erfassen der Luftmenge umfaßt, eingesaugt durch die Ansaugpassage (2), und bei dem das Steuermittel eine SOLL-Ansaugluftmenge (A/NL) derart berechnet, daß das zweite Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht werden kann in übereinstimmung mit dem erfaßten Maschinenbelastungsparameterwert, wenn die Maschine (E) in irgendeinem Betriebszustand, abweichend von dem genannten bestimmten Betriebszustand, ist, und dann die Ventilöffnung des Unterventilmitteis (30, 130) der Rückkopplungssteuerung unterwirft in Übereinstimmung mit der Differenz (ΔA/N) zwischen der erfaßten IST-Ansaugluftmenge (A/NM) und der SOLL- Ansaugluftmenge (A/NL).

8. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, bei dem das Lastparametererfassungsmittel ein Drosselöffnungserfassungsmittel (14) ist für das Erfassen der Drosselöffnung, und bei dem das Steuermittel die SOLL-Ansaugluftmenge (A/NL) entsprechend der erfaßten Drosselventilöffnung berechnet.

9. Ein Luft-Brennstoff-Verhältnis-Steuergerät einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das Leerlauferfassungsmittel (15) umfaßt für die Bestimmung, ob die Maschine im Leerlauf ist oder nicht, und bei dem das Steuermittel ein Ergebnis der Erfassung durch das Leerlauferfassungsmittel empfängt und den Antrieb des Unterventilmittels (30, 130) auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen der Drehzahl der Maschine und einer SOLL-Drehzahl derart steuert (S26, S40), daß die Maschinendrehzahl gleich der SOLL-Drehzahl während des Leerlaufbetriebs der Maschine (E) ist, und den Antrieb des Unterventilmittels (30, 130) steuert (S28, S42), um die Ansaugluftmenge zu ändern, wobei das Hauptventilmittel (41) während der Änderung zwischen dem bestimmten Betriebszustand und irgendeinem anderen Betriebszustand unterstützt wird, wenn die Maschine nicht im Leerlauf ist.