DE19801976C2

DE19801976C2 - Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19801976C2
Application number: DE19801976A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ando; Kotaro Miyashita; Hiroshi Yatani; Takashi Iwamoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2018-01-21
Also published as: JP3262157B2; DE19801976A1; US5884477A; JPH10205375A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für Brennkraft maschinen ist aus der DE 196 22 832 A1 bekannt. Bei dem bekannten System bestimmt ein Compter periodisch die Motorbelastung und den Betriebszustand über eine Vielzahl von Motorsensoren. Sodann erfolgt eine Steuerung eines Nacheinspritzens von Kraftstoff während des Auslaßhubs des Motors basierend auf den erfaßten Sensorgrößen, z. B. Motor umdrehungen, Getriebegang und Fahrzeuggeschwindigkeit.

Ferner ist ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System dieser Art beispiels weise aus der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 53-8427 be kannt, welches System die Kraftstoffzufuhrmenge durch Beenden einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungsregelung erhöht, wenn der Druck der der Maschine zugeführten Einlaßluft kontinuierlich einen vorbestimmten Wert über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg überschreitet, um dadurch eine hohe Maschinenausgabe zu erhalten und ein gutes Leistungsvermögen des Katalysators beizubehalten, wenn die Maschine in einem Hochdrehzahl- und Hochlastzustand ist, in welchem die erhöhte Einlaßluftmenge der Maschine zugeführt wird.

Bei den herkömmlichen Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-Systemen wird jedoch dann, wenn bestimmt wird, daß die Maschine in einem Hochlastzustand ist, die Zunahme der Kraftstoffzufuhrmenge selbst dann durchgeführt, wenn die Katalysatortemperatur gering ist und nicht einen Wert erreicht, bei welchem oder oberhalb welchem der Katalysator durch Wärme gestört oder beschädigt werden kann. Dies ist in Anbetracht der Abgasemissionscharakteristiken und des Kraftstoffverbrauchs nachteilhaft.

Bei der DE 195 22 165 A1 umfasst eine Motorregelungsvorrichtung eine Katalysatortemperatur-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Katalysatortemperatur mit einem Sensor.

Bei der DE 44 33 632 A1 erfolgt eine Nachbildung der Katalysatortemperatur aus gemessenen Betriebskenngrößen einer Brennkraftmaschine. Die so nachgebildete Katalysatortemperatur wird zur Funktionsüberwachung einer Heizeinrichtung für einen Sauerstoffsensor verwendet.

Die DE 44 26 020 A1 betrifft die Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Katalysators basierend auf der Temperaturerhöhung des Abgases aufgrund der im Katalysator stattfindenden exotermen Umsetzung der Abgase. Wesentlich hierfür sind die Temperaturen des Abgases vor und hinter dem Katalysator. Die Katalysatortemperatur selbst wird weder gemessen, noch abgeschätzt.

Die DE 44 24 811 A1 beschreibt (ähnlich der DE 44 33 632 A1) eine Simulation einer Katalysatortemperatur.

In der DE 42 11 092 A1 wird ebenfalls die Abschätzung einer Katalysatortemperatur beschrieben.

Die US 5,570,575 beschreibt ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für eine Brennkraftmaschine, welche ein Abgassystem und einen in dem Abgassystem vorgesehenen Katalysator zur Abgasreinigung aufweist. Während einer Maschienenverzögerung erfolgt eine Kraftstoff zufuhrunterbrechung. Die Kraftstoffzufuhrunterbrechung wird verhindert, wenn die Katalysatortemperatur einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für Brennkraftmaschinen vorzusehen, welches in der Lage ist, eine Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge zu einem Zeitpunkt durchzuführen, welcher hinsichtlich der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung (Katalysator) geeignet ist, um dadurch die Abgasemissionscharakteristiken und den Kraftstoffverbrauch zu verbessern und zu verhindern, daß die Abgasreinigungsvorrichtung durch Wärme gestört oder beschädigt wird.

Um die vorangehende Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 vor. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Vorzugsweise bestimmten die Korrekturkoeffizient-Bestimmungsmittel den Korrekturkoeffizienten gemäß Betriebszuständen der Maschine.

Vorzugsweise setzen die Korrekturkoeffizient-Bestimmungsmittel den Korrekturkoeffizienten auf verschiedene Werte, wenn die Maschine in einem Kraftstoffunterbrechungszustand ist und wenn die Maschine in einem vorbestimmten Hochlastzustand ist.

Weiter bevorzugt bestimmen die Korrekturkoeffizient-Bestimmungsmittel den Korrekturkoeffizienten gemäß der Drehzahl der Maschine und einer Belastung der Maschine.

Ferner setzen vorzugsweise die Korrekturkoeffizient-Bestimmungsmittel den Korrekturkoeffizienten auf einen größeren Wert, wenn die Drehzahl der Maschine größer ist und die Maschinenlast höher ist.

Vorteilhafterweise umfaßt das Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System ferner Korrekturmittel zum Korrigieren des ausgelesenen Temperaturwertes gemäß wenigstens einem der folgenden Parameter: Maschinenkühlmitteltempera tur, Einlaßlufttemperatur der Maschine, Umgebungsdruck und Zündzeit punkt der Maschine.

Vorzugsweise wird jeder der in den Temperaturwertspeichermitteln gespei cherten Temperaturwerte um einen vorbestimmten Betrag (Wert) auf einen höheren Wert gesetzt, als ein Ist-Wert der Temperatur der Abgasreinigungs vorrichtung, welcher in dem gleichen Betriebszustand der Maschine als ein Betriebszustand der Maschine, welchem jeder der Temperaturwerte ents pricht, anzunehmen ist.

Vorteilhafterweise wird der vorbestimmte Temperaturwert um einen vor bestimmten Wert auf einen niedrigeren Wert gesetzt als ein Temperatur wert, welcher einem vorbestimmten Hochtemperaturzustand der Abgasreini gungsvorrichtung entspricht.

Vorzugsweise ist der vorbestimmte Betrag auf einen derartigen Wert gesetzt, daß, während bestimmt worden ist, daß in einer letzten Schleife der Durchführung der Kraftstoffzufuhr-Steuerung/Regelung die Abgasreini gungsvorrichtung nicht in dem vorbestimmten Hochtemperaturzustand war, die Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung in einer momentanen Schleife der Durchführung der Kraftstoffzufuhr-Steuerung/Regelung nicht plötzlich einen dem Hochtemperaturzustand entsprechenden Wert über schreitet.

Die vorangehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen augenscheinlich.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch die Gesamtanord nung einer Brennkraftmaschine und eines Kraftstoffzufuhr- Steuer/Regel-Systems für diese gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, welches ein Programm zum Bestimmen eines Wertes eines Katalysatortemperatur-Bestimmungskenn zeichens FCATWOT zeigt;

Fig. 3 ist ein TCTM-Plan zum Bestimmen eines Katalysatortempera tur-Planwertes TCTM;

Fig. 4 zeigt eine Tabelle zum Bestimmen eines vom Umgebungsdruck abhängigen Temperaturkoeffizienten KTCTPA;

Fig. 5 zeigt eine Tabelle zum Bestimmen einer von der Maschinen kühlmitteltemperatur abhängigen Korrekturvariable DTCTTW;

Fig. 6 zeigt eine Tabelle zum Bestimmen einer von dem Zündzeit punkt abhängigen Korrekturvariable DTCTIG;

Fig. 7 zeigt eine Tabelle zum Bestimmen einer von der Einlaßlufttem peratur abhängigen Korrekturvariable DTCTTA;

Fig. 8 zeigt eine CTCT-Tabelle zum Bestimmen eines von der Kataly satortemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten CTCT;

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, welches ein Hauptprogramm zum Be rechnen eines hochlastabhängigen Kraftstoffzunahmekoeffi zienten KWOT zeigt;

Fig. 10 ist ein Fortsetzungsteil des Flußdiagramms des Programms der Fig. 9;

Fig. 11 ist ein Fortsetzungsteil des Flußdiagramms der Programme in den Fig. 9 und 10;

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zum Setzen eines Schwellenwertes PBWOT zeigt, welches in dem Schritt S32 in Fig. 9 durchgeführt wird;

Fig. 13 zeigt eine PBWOT-Tabelle zum Bestimmen des Schwellenwer tes PBWOT, welche in einem Schritt S61 in Fig. 12 verwen det wird;

Fig. 14 zeigt eine DPBWOTPA-Tabelle zum Bestimmen eines von dem Umgebungsdruck abhängigen Korrekturwertes DPBWOTPA;

Fig. 15 zeigt eine tmWOT-Tabelle zum Bestimmen einer Grund-Ver zögerungszeitperiode tmWOT, welche in einem Schritt S66 in Fig. 12 verwendet wird;

Fig. 16 zeigt eine THWOT-Tabelle zum Bestimmen eines Schwellen wertes THWOT der Drosselventilöffnung TH, welche in einem Schritt S35 in Fig. 9 verwendet wird;

Fig. 17 zeigt eine XWOT-Tabelle zum Bestimmen eines Korrekturkoeffi zienten XWOT, welche in einem Schritt S63 in Fig. 10 ver wendet wird;

Fig. 18A bis 18D bilden zusammen ein Zeitdiagramm, welches eine zeit liche Beziehung zwischen einer abgeschätzten Katalysatortem peratur TCT und Werten eines Katalysatortemperatur-Bestim mungskennzeichens FCATWOT, eines Einlaßdruck-Bestim mungskennzeichens FPBWOT und eines Hochlast-Bestim mungskennzeichens FWOT zeigt, wobei:

Fig. 18A Änderungen des TCT-Wertes zeigt;

Fig. 18B Änderungen des Wertes des Kennzeichens FCATWOT zeigt;

Fig. 18C Änderungen des Wertes des Kennzeichens FPBWOT zeigt; und

Fig. 18D Änderungen des Wertes des Kennzeichens FWOT zeigt; und

Fig. 19 ist ein Graph, welcher die zeitliche Beziehung zwischen der abgeschätzten Katalysatortemperatur TCT, dem Katalysator temperatur-Planwert TCTM, einem gemessenen Katalysator temperaturwert TMU und einem Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA zeigt.

Die Erfindung wird nun detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrie ben, welche eine Ausführungsform derselben zeigen.

Wenn man sich der Fig. 1 zuwendet, so ist dort die Gesamtanordnung einer Brennkraftmaschine (nachfolgend einfach als "Maschine" bezeichnet) und eines Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-Systems für diese gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt.

In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Brennkraftmaschine, welche einen Zylinderblock aufweist, mit welchem eine Einlaßleitung 2 verbunden ist. Ein Drosselventil 3 ist in der Einlaßleitung 2 angeordnet. Ein Drosselventilöffnungs-(TH)-Sensor 4 ist mit dem Drosselventil 3 verbunden und ist elektrisch mit einer elektronischen Steuer/Regel-Einheit (nachfolgend als die "ECU" bezeichnet) 5 verbunden, um ein elektrisches Signal zur ECU 5 zu leiten, das die erfaßte Drosselventilöffnung TH anzeigt.

Ferner sind mit der ECU 5 elektrisch ein Drosselstellglied 23 zum Betreiben des Drosselventils 3 und ein Gaspedalstellungs-(AP)-Sensor 25 zum Erfas sen der Stellung AP eines nicht gezeigten Gaspedals eines Fahrzeugs verbunden, in welchem die Maschine installiert ist. Die ECU 5 steuert/regelt den Betrieb des Drosselstellglieds 23 in Antwort auf die durch den Gaspe dalstellungssensor 25 erfaßte Gaspedalstellung AP.

Kraftstoffeinspritzventile 6, von welchen nur eines gezeigt ist, sind in die Einlaßleitung 2 an Orten zwischen dem Zylinderblock der Maschine 1 und dem Drosselventil 3 und geringfügig stromaufwärts jeweiliger nicht gezeig ter Einlaßventile eingeführt. Die Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einer nicht gezeigten Kraftstoffpumpe verbunden und sind elektrisch mit der ECU 5 verbunden, so daß ihre Ventilöffnungsperioden durch Signale von dieser gesteuert/geregelt werden.

Andererseits steht ein Einlaßleitungs-Absolutdruck-(PBA)-Sensor 8 über eine Leitung 7 an einem Ort unmittelbar stromabwärts des Drosselventils 3 in Verbindung mit der Einlaßleitung 2, um den Absolutdruck oder den Einlaß druck (PBA) in der Einlaßleitung 2 zu erfassen, und ist elektrisch mit der ECU 5 verbunden, um ein den erfaßten Absolutdruck (PBA) wiedergebendes elektrisches Signal zur ECU 5 zu leiten. Ferner ist ein Einlaßtemperatur-(TA)- Sensor 9 in die Einlaßleitung 2 an einem Ort stromabwärts des PBA-Sensors 8 eingeführt, um ein elektrisches Signal zur ECU 5 zu leiten, das die erfaßte Einlaßlufttemperatur TA wiedergibt.

Ein Maschinenkühlmitteltemperatur-(TW)-Sensor 10, welcher durch einen Thermistor oder dergleichen gebildet sein kann, ist in dem Zylinderblock der Maschine 1, welcher mit Maschinenkühlmittel gefüllt ist, angebracht, um ein elektrisches Signal zur ECU 5 zu leiten, das die erfaßte Maschinenkühl mitteltemperatur TW wiedergibt.

Ein Zylinderunterscheidungssensor (nachfolgend als der "CYL-Sensor" bezeichnet) 13, ein TDC-Sensor 12, ein Kurbelwinkel-(CRK)-Sensor 11 sind in einer einer Nockenwelle oder einer Kurbelwelle, welche beide nicht dargestellt sind, der Maschine 1 gegenüberliegenden Beziehung angeordnet. Der CYL-Sensor 13 erzeugt einen Signalimpuls (nachfolgend als ein "CYL- Signalimpuls" bezeichnet) bei einem vorbestimmtem Kurbelwinkel eines bestimmten Zylinders der Maschine 1. Der TDC-Sensor 12 erzeugt einen Signalimpuls (nachfolgend als "ein TDC-Signalimpuls" bezeichnet) bei jedem von vorbestimmten Kurbelwinkeln (z. B. immer wenn die Kurbelwelle sich um 180° dreht, wenn die Maschine eine 4-Zylindermaschine ist), welche jeweils einem vorbestimmten Kurbelwinkel vor einem oberen Totpunkt (TDC, top dead center) jedes Zylinders, entsprechend dem Start des Einlaßhubs des Zylinders, entspricht. Der CRK-Sensor 11 erzeugt einen Signalimpuls (nachfolgend als ein "CRK-Signalimpuls" bezeichnet) bei einem von vorbestimmten Kurbelwinkeln (zum Beispiel immer wenn die Kurbel welle sich um 30° dreht) mit einer vorbestimmten Wiederholungsperiode, welche kürzer ist als die Wiederholungsperiode der TDC-Signalimpulse. Der CYL-Signalimpuls, der TDC-Signalimpuls und der CRK-Signalimpuls werden zur ECU 5 geleitet.

Eine Zündkerze 19 ist in jedem Zylinder der Maschine 1 angeordnet und ist elektrisch mit der ECU 5 durch einen Verteiler 18 verbunden.

Ferner sind mit der ECU 5 ein Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor 24 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) VP des Fahrzeugs und ein Umgebungsdrucksensor zum Erfassen eines Umgebungs drucks (PA) elektrisch verbunden. Signale, welche die erfaßte Fahrzeug geschwindigkeit VP und den erfaßten Umgebungsdruck PA wiedergeben, werden zur ECU 5 geleitet.

Ein Dreiwegekatalysator (Katalysator) 15 ist in einer Abgasleitung 14 der Maschine 1 angeordnet, um giftige Abgaskomponenten, welche von der Maschine 1 emittiert werden, wie zum Beispiel HC, CO und NOx, her auszureinigen. Ein Sauerstoffkonzentrationssensor (nachfolgend als der "O2-Sensor" bezeichnet) 16 als ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor ist in der Abgasleitung 14 an einem Ort stromaufwärts des Katalysators 15 angeordnet, welcher Sensor die Konzentration von in den Abgasen enthalte nem Sauerstoff erfaßt und ein elektrisches Signal zur ECU 5 leitet, das die erfaßte Sauerstoffkonzentration wiedergibt.

Die ECU 5 umfaßt eine Eingangsschaltung 5A, welche die Funktionen zum Formen der Wellenformen von Eingangssignalen von verschiedenen Senso ren, des Verschiebens der Spannungspegel der Sensorausgangssignale auf einen vorbestimmten Pegel, des Konvertierens analoger Signale von Analog- Ausgabesensoren in digitale Signale usw. aufweist, eine zentrale Ver arbeitungseinheit (nachfolgend als die "CPU" bezeichnet) 5b, eine Speicher schaltung 5c, welche verschiedene Betriebsprogramme speichert, die durch die CPU 5b durchgeführt werden, und welche die Rechnungsergebnisse derselben etc. speichert, und eine Ausgangsschaltung 5d, welche Antriebs signale zu den Kraftstoffeinspritzventilen 6, dem Verteiler 18 etc. leitet.

Die CPU 5 arbeitet in Antwort auf Signale von verschiedenen Maschinenbe triebsparameter-Sensoren, umfassend die vorangehend erwähnten, um Betriebszustände zu bestimmen, in welchen die Maschine 1 arbeitet, wie zum Beispiel einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungsregelungs bereich, in welchem die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung/Regelung in Antwort auf die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen, welche durch den O2-Sensor 16 erfaßt wird, durchgeführt wird, und Luft/Kraftstoff-Verhält nis-Offenschleifen-Steuerbereiche, und berechnet, beruhend auf den be stimmten Maschinenbetriebszuständen, eine Kraftstoffeinspritzperiode Tout für jedes der Kraftstoffeinspritzventile 6 synchron zur Erzeugung der TDC- Signalimpulse, durch die Verwendung der folgenden Gleichung (1):

Tout = Ti × KO2 × K1 + K2 (1)

wobei Ti einen Grundwert der Kraftstoffeinspritzperiode Tout wiedergibt, welcher gemäß der Maschinendrehzahl NE und dem Einlaßleitungs-Absolut druck PBA durch die Verwendung eines Ti-Plans, nicht gezeigt, bestimmt wird, welcher in der Speicherschaltung 5c gespeichert ist.

KO2 gibt einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten wieder, welcher beruhend auf dem Ausgangssignal von dem O2-Sensor 16 be rechnet wird und welcher auf einen derartigen Wert berechnet wird, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines zur Maschine 1 geleiteten Luft/Kraft stoff-Gemisches gleich einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird, wenn die Maschine 1 in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungs regelungsbereich arbeitet, während dieser auf vorbestimmte Werte ent sprechend den jeweiligen Luft/Kraftstoff-Verhältnis/Offenschleife-Steuer bereichen der Maschine 1 gesetzt wird, wenn die Maschine 1 in diesen Offenschleife-Steuerungsbereichen ist.

K1 und K2 geben andere Korrekturkoeffizienten und Korrekturvariablen wieder, welche gemäß den Maschinenbetriebsparametern auf derartige Werte gesetzt werden, daß die Maschinenbetriebscharakteristiken optimiert werden, beispielsweise der Kraftstoffverbrauch und das Maschinenbe schleunigungsverhalten. Beispielsweise gibt der Korrekturkoeffizient K1 einen hochlastabhängigen Kraftstoffzunahmekoeffizienten KWOT, einen kühlmitteltemperaturabhängigen Kraftstoffzunahmekoeffizienten KTW usw. wieder.

Ferner berechnet die CPU 5b das Zündtiming, d. h. den Zündzeitpunkt oder Zündwinkel, θIG der Maschine, beruhend auf den bestimmten Maschinenbe triebszuständen. Antriebssignale, welche den Tout- und θIG-Werten ent sprechen, die so wie vorangehend beschrieben berechnet worden sind, werden über die Ausgangsschaltung 5d zu den Kraftstoffeinspritzventilen 6 und Zündkerzen 19 geleitet, um diese zu betreiben.

Es folgt nun eine Beschreibung des Betriebs des Kraftstoffzufuhr-Steuer/ Regel-Systems mit dem vorangehend beschriebenen Aufbau. Zunächst wird in einem Hochlastzustand (WOT-Zustand) der Maschine 1, in welchem der Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA oder die Drosselventilöffnung TH einen vorbestimmten Wert überschreitet, bestimmt, ob die auf die Ausgabe von dem O2-Sensor 16 ansprechende Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungs regelung zu beenden ist und die Kraftstoffzufuhrzunahme-Steuerung/Rege lung beruhend auf der Maschinendrehzahl NE und dem Einlaßleitungs- Absolutdruck PBA zu starten ist, in Abhängigkeit von der bestimmten Katalysatortemperatur TCT.

Die Fig. 2 zeigt ein Programm zum Bestimmen des Wertes eines Katalysa tortemperatur-Bestimmungskennzeichens FCATWOT, welches Programm durch die ECU 5 als ein Hintergrundprozeß durchgeführt wird. Zunächst wird in einem Schritt S1 bestimmt, ob die Maschine 1 in einem Startmodus ist. Wenn die Maschine in dem Startmodus ist, dann wird das Katalysatortemperatur-Bestimmungszeichen FCATWOT in einem Schritt S2 auf 1 gesetzt, worauf das Beenden des Programms folgt.

Wenn andererseits die Maschine 1 nicht in dem Startmodus ist, dann wird in einem Schrift S3 bestimmt, ob eine Sicherheitsfunktion für einen Sensor (z. B. eine Abnormalität des PBA-Sensors 8 und/oder des CRK-Sensors 11) erfaßt worden ist. Wenn irgendeine Sicherheitsfunktion erfaßt worden ist, dann wird eine Abschätzung der Katalysatortemperatur schwierig durch zuführen, und daher schreitet das Programm zu dem Schritt S2, in welchem das Katalysatortemperatur-Bestimmungskennzeichen FCATWOT auf 1 gesetzt wird, worauffolgend die vorliegende Routine beendet wird.

Das Programm der Fig. 2 wird bei vorbestimmten Zeitintervallen (z. B. 0,5 Sekunden) durchgeführt, und daher wird in einem Schritt S4 bestimmt, ob der Zählwert eines abwärts zählenden Zeitglieds tmCATWOT gleich 0 ist. Das Zeitglied tmCATWOT wird als Anfangswert auf 0,5 Sekunden gesetzt, und der Zählwert des Zeitglieds tmCATWOT wird mit dem Ablauf der Zeit, von dem Anfangswert subtrahiert. Wenn der Zählwert des Zeitglieds tmCATWOT nicht gleich 0 ist, dann wird das Programm unmittelbar been det, wohingegen dann, wenn der Zählwert gleich 0 ist, das Zeitglied tmCATWOT in einem Schritt S5 auf den Anfangswert (0,5 Sekunden) zurückgesetzt wird.

Dann wird in einem Schritt S6 bestimmt, ob ein Kraftstoffunterbrechungs kennzeichen FDECFC, welches dann, wenn es auf 1 gesetzt wird, anzeigt, daß eine Kraftstoffunterbrechung während der Verzögerung der Maschine 1 durchgeführt wird, auf 1 gesetzt wird, den Wert 1 annimmt. Wenn das Kraftstoffunterbrechungskennzeichen FDECFC gleich 0 ist, dann wird ein TCTM-Plan, welcher in Fig. 3 gezeigt ist, aufgesucht bzw. durchsucht, um einen Katalysatortemperatur-Planwert TCTM gemäß der Maschinendrehzahl NE und dem Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA in einem Schritt S7 zu bestimmen.

Die Fig. 3 zeigt den TCTM-Plan als Temperaturwertspeichermittel, in welchem Werte des Katalysatortemperatur-Planwertes TCTM gesetzt sind. Der TCTM-Plan wird durch tatsächliches Messen der Katalysatortemperatur im Bereich von 0°C bis 1020°C erzeugt, welche anzunehmen oder zu erwarten sind, wenn die Maschine tatsächlich mit der Maschinendrehzahl NE und dem Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA auf verschiedene Werte gesetzt betrieben wird, um dadurch die Meßwerte als die Planwerte TCTM zu setzen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Planwerte TCTM jeweils auf einen Wert gesetzt, der um einen vorbestimmten Betrag oder Wert (zum Beispiel 50°C) höher ist, als ein Ist-Wert der Katalysatortempera tur, welcher bei den gleichen NE- und PBA-Werten anzunehmen bzw. zu erwarten ist.

Ferner kann der im Schritt S7 bestimmte Katalysatortemperatur-Planwert TCTM in einem Schritt S8 gemäß dem Umgebungsdruck PA, der Einlaßluft temperatur TA, der Maschinenkühlmitteltemperatur TW und einem Zündzeit punkt-Korrekturwert IGC durch die Verwendung der folgenden Gleichung (2) berechnet werden:

TCTM = TCTM × KTCTPA + DTCTTA + DTCTIG + DTCTTW (2)

wobei KTCTPA einen vom Umgebungsdruck abhängigen Korrekturkoeffi zienten wiedergibt, DTCTTA eine von der Einlaßlufttemperatur abhängige Korrekturvariable wiedergibt, DTCTIG eine von dem Zündzeitpunkt ab hängige Korrekturvariable wiedergibt und DTCTTW eine von der Maschinen kühlmitteltemperatur abhängige Korrekturvariable wiedergibt.

Fig. 4 zeigt eine Tabelle oder einen Plan bzw. ein Diagramm zum Bestim men des vom Umgebungsdruck abhängigen Korrekturkoeffizienten KTCTPA. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird der Korrekturkoeffizient KTCTPA auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der Umgebungsdruck PA höher ist. Wenn beispielsweise die Maschine bei 0 m Meereshöhe arbeitet, d. h. wenn der PA-Wert 760 mmHg annimmt, dann wird der KTCTPA-Wert auf 1,0 ge setzt.

Die Fig. 5 zeigt eine Tabelle bzw. ein Diagramm zum Bestimmen der von der Kühlmitteltemperatur abhängigen Korrekturvariable DTCTTW. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird die Korrekturvariable DTCTTW auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Maschinenkühlmitteltemperatur TW höher ist. Wenn beispielsweise der TW-Wert 80°C annimmt, dann wird der DTCTTW auf 0 gesetzt.

Die Fig. 6 zeigt eine Tabelle bzw. ein Diagramm zum Bestimmen der vom Zündzeitpunkt abhängigen Korrekturvariable DTCTIG. Wie in Fig. 6 ge zeigt, wird die Korrekturvariable DTCTIG auf einen größeren Wert gesetzt, wenn der Zündzeitpunkt-Korrekturwert IGC auf eine mehr verzögernde Seite gesetzt wird. Wenn beispielsweise der Zündzeitpunkt-Korrekturwert IGC 0 ist, dann wird der DTCTIG-Wert auf 0 gesetzt.

Die Fig. 7 zeigt eine Tabelle oder ein Diagramm zum Bestimmen der von der Einlaßlufttemperatur abhängigen Korrekturvariable DTCTTA. Wie in Fig. 7 gezeigt, wird die Korrekturvariable DTCTTA auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Einlaßtemperatur höher ist. Wenn beispielsweise der TA- Wert 25°C annimmt, dann wird der DTCTTA-Wert auf 0 gesetzt.

Dann wird in einem Schritt S9 bestimmt, ob ein Hochlastbestimmungskenn zeichen FWOT, welches dann, wenn es auf 1 gesetzt ist, anzeigt, daß die Maschine in dem Hochlastzustand (WOT-Zustand) ist und somit die Durch führung der Kraftstoffzufuhrzunahme-Steuerung/Regelung erlaubt ist, 1 ist, auf 1 gesetzt ist. Wenn das Hochlastbestimmungskennzeichen FWOT den Wert 1 annimmt, dann wird in einem Schritt S10 bestimmt, ob der Kataly satortemperatur-Planwert TCTMWOT größer oder gleich einem vorbestimm ten Wert TCTMWOT (beispielsweise 900°C) ist.

Wenn TCTM ≧ TCTMWOT zutrifft, dann wird der Katalysatortemperatur- Planwert TCTM in einem Schritt S11 auf den vorbestimmten Wert TCTMWOT gesetzt. Dann wird in einem Schritt S12 ein von der Temperatur abhängiger Korrekturkoeffizient CTCT auf einen vorbestimmten Wert CTCTWOT gesetzt.

Wenn andererseits in dem Schritt S9 das Hochlastbestimmungskennzeichen FWOT nicht gleich 1 ist, oder wenn der Katalysatortemperatur-Planwert TCTM kleiner als der vorbestimmte Wert TCTMWOT ist, dann wird eine in Fig. 8 gezeigte CTCT-Tabelle bzw. Diagramm aufgesucht, um dadurch in einem Schritt S13 den temperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten CTCT gemäß der Maschinendrehzahl NE und dem Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA zu bestimmen.

Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die CTCT-Tabelle bzw. das Diagramm derart eingestellt, daß der temperaturabhängige Korrekturkoeffizient CTCT auf einen größeren Wert gesetzt wird, wenn die Maschinendrehzahl NE höher ist und/oder der Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA höher ist.

Wenn andererseits im Schritt S6 bestimmt wird, daß während der Ver zögerung der Maschine eine Kraftstoffunterbrechung durchgeführt wird, dann wird in einem Schritt S14 der Katalysatortemperatur-Planwert TCTM auf einen vorbestimmten Wert TCTMFC gesetzt, der für die Kraftstoffunter brechung geeignet ist (z. B. 500°C), welcher Wert geringer ist als der vorbestimmte Wert TCTMWOT, welcher während des WOT-Zustands verwendet wird, und der temperaturabhängige Korrekturkoeffizient CTCT wird in einem Schritt S15 auf einen vorbestimmten Wert CTCTFC gesetzt, der für die Kraftstoffunterbrechung geeignet ist, welcher Wert kleiner ist als der während des WOT-Zustands verwendete vorbestimmte Wert CTCTWOT.

Dann wird in einem Schritt S16 die abgeschätzte Katalysatortemperatur TCT beruhend auf dem Katalysatortemperatur-Planwert TCTM und dem temperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten CTCT, welche in den Schrit ten S11 bis S15 bestimmt wurden, durch die Verwendung der folgenden Gleichung (3) berechnet:

TCT(n) = TCT(n - 1) + (TCTM - TCT(n - 1)) × CTCT (3)

wobei n den momentanen Wert der abgeschätzten Katalysatortemperatur TCT und n - 1 den letzten Wert des TCT-Wertes wiedergibt. Ferner wird ein Anfangswert TCTI des TCT-Wertes auf 200°C gesetzt, wenn die Kühl mitteltemperatur TW kleiner oder gleich 50°C ist, wohingegen er auf 500°C gesetzt wird, wenn die Kühlmitteltemperatur höher als 50°C ist. Ferner wird der Anfangswert TCTI gemäß einer vom Kühlmitteltemperatur- Anfangswert abhängigen Korrekturvariable DTCTTWI, welche in Fig. 5 gezeigt ist, und einer vom Einlaßlufttemperatur-Anfangswert abhängigen Korrekturvariable DTCTTAI, welche in Fig. 7 gezeigt ist, durch die Ver wendung der folgenden Gleichung (4) korrigiert:

TCTI = TCTI + DTCTTAI + DTCTTWI (4)

Dann wird in einem Schritt S17 bestimmt, ob die Maschinendrehzahl NE kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert NECATWO ist. Der vor bestimmte Wert NECATWO weist eine Hysterese auf, und in der vorliegen den Ausführungsform ist ein oberer Wert des vorbestimmten Wertes NECATWO auf 5000 U/min gesetzt, wohingegen ein unterer Wert dessel ben auf 4800 U/min gesetzt ist.

Wenn NE ≦ NECATWO zutrifft, dann wird in einem Schritt S18 bestimmt, ob die abgeschätzte Katalysatortemperatur TCT größer oder gleich einem vorbestimmten Wert TCTH ist, was bedeutet, daß der Katalysator 15 in einem Hochtemperaturzustand ist. Der vorbestimmte Wert TCTH ist auf einen Temperaturwert gesetzt, bei welchem oder oberhalb welchem der Katalysator 15 durch Wärme gestört oder beschädigt werden kann. Der vorbestimmte Wert TCTH weist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Hysterese auf, und ein oberer Wert des vorbestimmten Wertes TCTH ist auf 900°C gesetzt, wohingegen ein unterer Wert desselben auf 870°C gesetzt ist.

Wenn TCT ≧ TCTH zutrifft, dann wird das Katalysatortemperatur-Bestim mungskennzeichen FCATWOT in einem Schritt S19 auf 1 gesetzt, worauf folgend das Programm beendet wird. Wenn andererseits TCT < TCTH zutrifft, dann wird das Katalysatortemperatur-Bestimmungskennzeichen FCATWOT in einem Schritt S20 auf 0 gesetzt, worauffolgend das Pro gramm beendet wird.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Berechnen des hochlastabhängigen Kraftstoffzunahmekoeffizienten KWOT zur Verwendung bei der Kraftstoff zufuhrzunahme-Steuerung/Regelung mit Bezug auf die Fig. 9, 10 und 11 beschrieben.

Zunächst wird in einem Schritt S31 ein hochlastabhängiger Korrekturkoeffi zient-Planwert KWOTMAP entsprechend der Maschinendrehzahl NE und dem Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA bestimmt.

Dann wird in einem Schritt S32 ein Unterprogramm zum Setzen eines Schwellenwertes PBWOT zum Bestimmen des Hochlastzustands der Maschine 1 mit Bezug auf die Fig. 12 durchgeführt. Dieses Programm wird immer dann durchgeführt, wenn ein TDC-Signalimpuls erzeugt wird.

Zunächst wird in einem Schritt S161 in Fig. 12 eine in Fig. 13 gezeigte PBWOT-Tabelle bzw. ein Diagramm entsprechend der Maschinendrehzahl NE durchsucht, um den Schwellenwert PBWOT des Einlaßleitungs-Absolut drucks PBA zu bestimmen. In Fig. 13 ist ein WOT-Bereich durch den schraffierten Abschnitt gezeigt, und wenn die Maschinendrehzahl NE in der Umgebung von 3000 U/min ist, nimmt der Schwellenwert PBWOT seinen maximalen Wert an.

Dann wird in einem Schritt S162 bestimmt, ob die Maschinendrehzahl NE höher ist als ein vorbestimmter Wert NWOT (z. B. 1000 U/min). Wenn NE ≦ NWOT zutrifft, wenn springt das Programm zu einem Schritt 165, auf welchen nachfolgend Bezug genommen wird.

Wenn andererseits NE < NWOT zutrifft, dann wird ein vom Umgebungs druck abhängiger Korrekturwert DPBWOTPA aus einer DPBWOTPA-Tabelle bzw. einem Diagramm gemäß dem Umgebungsdruck PA in einem Schritt S163 bestimmt. Dann wird in einem Schritt S164 der Schwellenwert PBWOT durch Subtrahieren des vom Umgebungsdruck abhängigen Korrek turwertes DPBWOTPA von dem Schwellenwert PBWOT, welcher im Schritt S161 aufgenommen wurde, berechnet. Die Fig. 14 zeigt die DPBWOTPA- Tabelle bzw. das Diagramm, welches derart gesetzt ist, daß der umge bungsdruckabhängige Korrekturkoeffizient DPBWOTPA auf einen kleineren Wert gesetzt wird, wenn der Umgebungsdruck PA höher wird.

Dann wird in einem Schritt S165 eine Hysterese zu dem Schwellenwert PBWOT, welcher im Schritt S164 berechnet worden ist, addiert. Insbeson dere wird ein oberer Wert des Schwelle PBWOT derart gesetzt, daß er der PBWOT-Wert selbst ist, wohingegen ein unterer Wert derselben auf einen Wert gesetzt wird, der durch Substrahieren eines Korrekturwertes DPBWOTL (z. B. 21,48 mmHg) von dem Schwellenwert PBWOT erhalten wird.

Dann wird in einem Schritt S166 eine tmWOT-Tabelle bzw. ein Plan oder Diagramm, welche in Fig. 15 gezeigt ist, aufgesucht, um eine Grund- Verzögerungszeitperiode tmWOT gemäß der Maschinendrehzahl NE zu bestimmen, worauffolgend das vorliegende Unterprogramm beendet wird.

Die tmWOT-Tabelle ist derart gesetzt, daß die Grund-Verzögerungszeitpe riode tmWOT kürzer wird, wenn die Maschinendrehzahl NE höher wird.

Wenn man sich wieder der Fig. 9 zuwendet, so wird in einem Schritt S33 bestimmt, ob ein Traktions-Steuerungs/Regelungs-Kennzeichen FTC, welches dann, wenn es auf 1 gesetzt ist, anzeigt, daß eine Traktions- Steuerung/Regelung durchgeführt wird, den Wert 1 annimmt. Wenn das Traktions-Steuerungs/Regelungs-Kennzeichen FTC gleich 0 ist, dann wird in einem Schritt S34 bestimmt, ob eine Sicherheitsfunktion für einen Sensor (z. B. für eine Abnormalität des Drosselventilöffnungssensors 4) erfaßt worden ist. Wenn keine Sicherheitsfunktion erfaßt wird, dann wird eine in Fig. 16 gezeigte THWOT-Tabelle aufgesucht, um einen Schwellenwert THWOT der Drosselventilöffnung TH zu bestimmen. Die THWOT-Tabelle ist derart gesetzt, daß der Schwellenwert THWOT größer wird, wenn die Maschinendrehzahl NE höher wird. In der Figur bezeichnet die durchgezo gene Linie Hi einen oberen Wert des Schwellenwertes THWOT, welcher eine Hysterese aufweist, wohingegen die unterbrochene Linie Lo einen unteren Wert desselben anzeigt.

Dann wird in einem Schritt S36 bestimmt, ob die Drosselventilöffnung TH kleiner oder gleich dem Schwellenwert THWOT ist. Wenn TH ≦ THWOT zutrifft, dann wird in einem Schritt S37 bestimmt, ob die Maschinendreh zahl NE größer oder gleich einem vorbestimmten Wert NWOTO (z. B. 1000 U/min) ist. Wenn in dem Schritt S34 eine Sicherheitsfunktion erfaßt worden ist, dann springt das Programm zu dem Schritt S37.

Wenn NE ≧ NWOTO zutrifft, dann wird in einem Schritt S38 bestimmt, ob die Maschinenkühlmitteltemperatur TW kleiner oder gleich einem vorbe stimmten Wert TWWOTE ist. Der vorbestimmte Wert TWWOTE weist in der vorliegenden Ausführungsform eine Hysterese auf, so daß ein oberer Wert desselben auf 105°C gesetzt ist, wohingegen ein unterer Wert desselben auf 90°C gesetzt ist.

Wenn TW ≦ TWWOTE zutrifft, dann wird in einem Schritt S39 bestimmt, ob ein Magerverbrennungskennzeichen FSLB, welches dann, wenn es auf 1 gesetzt ist, anzeigt, daß eine Magerverbrennungs-Steuerung/Regelung durchgeführt wird, den Wert 1 annimmt. Wenn das Magerverbrennungs kennzeichen FSLB den Wert 0 annimmt, dann wird in einem Schritt S40 bestimmt, ob der Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA kleiner oder gleich dem Schwellenwert PBWOT ist, der in dem Schritt S32 berechnet worden ist. Wenn PBA < PBWOT zutrifft, dann wird durch Durchführung eines Hinter grundprogramms ein Einlaßdruck-Bestimmungskennzeichen FPBWOT auf 1 gesetzt. Mit anderen Worten, wenn PBA ≦ PBWOT zutrifft, dann wird ein Verzögerungszeitglied tmWOTDLY in einem Schritt S41 auf eine vorbe stimmte Zeitperiode (zum Beispiel 1,0 Sekunden) gesetzt. Das Verzöge rungszeitglied tmWOTDLY wird auf die vorbestimmte Zeitperiode (Anfangs wert) gesetzt, und der Zählwert desselben wird von dem Anfangswert mit dem Ablauf der Zeit subtrahiert.

In dem Zustand, in dem PBA ≦ PBWOT zutrifft, wird die Kraftstoffzufuhrzu nahme-Steuerung/Regelung nicht durchgeführt, und daher wird das Hoch last-Bestimmungskennzeichen FWOT in einem Schritt S42 in Fig. 11 auf 0 gesetzt. Ferner werden Kennzeichen FKWOTIG und FKWOT zur Verwen dung in anderen Programmen in jeweiligen Schritten S43 und S44 auf 0 gesetzt, und der hochlastabhängige Kraftstoffzunahmekoeffizient KWOT wird in einem Schritt S45 auf 1,0 gesetzt.

Dann wird in einem Schritt S46 bestimmt, ob die Maschinendrehzahl NE kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert NEXM ist. Der vorbestimmte Wert NEXM weist eine Hysterese auf, so daß in der vorliegenden Aus führungsform ein oberer Wert desselben auf 4000 U/min gesetzt ist, wohingegen ein unterer Wert desselben auf 3800 U/min gesetzt ist.

Wenn NE ≦ NEXM zutrifft, dann wird in einem Schritt S47 bestimmt, ob die Maschinenkühlmitteltemperatur TW größer oder gleich einem vorbestimmten Wert TWEXM (zum Beispiel 70°C) ist. Wenn TW ≧ TWEXM zutrifft, dann wird in einem Schritt S48 ein Zeitglied tmEXM auf einen vorbestimmten Anfangswert (zum Beispiel 4 Minuten) gesetzt, worauf folgend das vorliegende Programm beendet wird. Wenn andererseits TW < TWEXM zutrifft, dann wird das Zeitglied tmEXM in einem Schritt S49 auf 0 zurückgesetzt, worauffolgend das Programm beendet wird. Wenn ferner NE < NEXM in dem Schritt S46 zutrifft, dann wird das Programm ohne Durch führung der Schritte S47 bis S49 beendet.

Wenn andererseits im Schritt S37 NE < NWOTO zutrifft, oder wenn im Schritt S38 TW < TWWOTE zutrifft, dann schreitet das Programm zu einem Schritt S50 in Fig. 10, worin bestimmt wird, ob der Einlaßleitungs- Absolutdruck PBA größer oder gleich dem Schwellenwert PBWOT ist, welcher im Schritt S32 bestimmt worden ist. Wenn PBA ≧ PBWOT zutrifft, dann wird durch Durchführung eines Hintergrundprogramms das Einlaß druckkennzeichen FPBWOT auf 1 gesetzt.

Wenn ferner PBA ≧ PBWOT zutrifft, dann wird in einem Schritt S51 bestimmt, ob ein Kennzeichen FENKWOT gleich 1 ist. Das Kennzeichen FENKWOT zeigt dann, wenn es auf 1 gesetzt ist, an, daß die Maschine in einen Niederlastzustand eintritt, wenn die Maschine nach einem Maschinen abwürgen oder Abstellen erneut gestartet wird.

Wenn FENKWOT = 1, dann wird in einem Schritt S52 bestimmt, ob die Maschinenkühlmitteltemperatur TW kleiner oder gleich einem vorbestimm ten Wert TWWOTO ist (zum Beispiel 105°C). Wenn TW ≦ TWWOTO zutrifft, dann wird in einem Schritt S53 bestimmt, ob der von der Kühl mitteltemperatur abhängige Kraftstoffzunahmekoeffizient KTW größer oder gleich dem hochlastabhängigen Kraftstoffzunahmekoeffizienten KWOT ist.

Wenn KTW ≧ KWOT zutrifft, dann wird der Zählwert des Verzögerungs zeitglieds tmWOTDLY in einem Schritt S54 auf 0 gesetzt, und das Hochlast-Bestimmungskennzeichen FWOT wird in einem Schritt S55 auf 1 gesetzt, worauffolgend das Programm zudem Schritt S44 schreitet.

Wenn andererseits im Schritt S40 bestimmt wird, daß der Einlaßleitungs- Absolutdruck PBA höher ist als der Schwellenwert PBWOT, welcher im Schritt S32 bestimmt worden ist, dann wird in einem Schritt S56 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VP höher als ein vorbestimmter Wert VTMWOT ist (zum Beispiel 5 km/h). Da PBA < PBWOT im Schritt S40 zutrifft, wird das Einlaßdruck-Bestimmungskennzeichen FPBWOT durch Durchführung eines Hintergrundprogramms auf 1 gesetzt. Wenn VP ≧ VTMWOT zutrifft, dann wird in einem Schritt S57 bestimmt, ob das Kataly satortemperatur-Bestimmungskennzeichen FCATWOT auf 1 gesetzt ist.

Wenn FCATWOT = 1 zutrifft, dann wird in einem Schritt S58 bestimmt, ob ein durch Subtrahieren des Zählwertes des Verzögerungszeitglieds tmWOTDLY von einer vorbestimmten Zeitperiode FF (zum Beispiel 1,0 Sekunden) erhaltener Wert gleich oder länger ist als eine Grund- Verzögerungszeitperiode tmWOT. Wenn (FF - tmWOTDLY) ≧ tmWOT zutrifft, dann schreitet das Programm zu dem Schritt S53.

Wenn andererseits im Schritt S57 FCATWOT = 0 zutrifft oder wenn im Schritt S58 (FF - tmWOTDLY) < tmWOT zutrifft, dann schreitet das Programm zum Schritt S42. Wenn ferner im Schritt S56 VP < VTMWOT zutrifft, dann schreitet das Programm zu dem Schritt S53.

Wenn andererseits im Schritt S33 das Traktions-Steuer/Regel-Kennzeichen FTC den Wert 1 annimmt, dann wird in einem Schritt S59 das Verzögerungszeitglied tmWOTDLY auf den Anfangswert (zum Beispiel 1,0 Sekunden) gesetzt, worauffolgend das Programm zu dem Schritt S42 springt.

Wenn andererseits im Schritt S50 bestimmt wird, daß der Einlaßleitungs- Absolutdruck PBA kleiner ist als der in dem Schritt S32 bestimmte Schwellenwert PDWOT, dann wird in einem Schritt S60 das Verzögerungszeitglied tmWOTDLY auf 0 gesetzt, und das Hochlast-Bestim mungskennzeichen FWOT wird in einem Schritt S61 auf 0 gesetzt. Dann wird in einem Schritt S52 das in einem weiteren Programm verwendete Kennzeichen FKWOTIG auf 0 gesetzt, worauffolgend das Programm zu dem Schritt S64 schreitet.

Wenn in dem Schritt S53 KTW < KWOT zutrifft, dann wird eine in Fig. 17 gezeigte XWOT-Tabelle aufgesucht, um einen Korrekturkoeffizienten XWOT gemäß der Maschinenkühlmitteltemperatur TW in einem Schritt S63 zu bestimmen. Die XWOT-Tabelle ist derart gesetzt, daß der Korrekturkoeffi zient XWOT größer wird, wenn die Maschinenkühlmitteltemperatur TW höher wird. Dann wird in einem Schritt S64 der hochlastabhängige Kraft stoffzunahmekoeffizient KWOT mit dem derart bestimmten Korrekturkoeffi zienten XWOT multipliziert.

Dann wird in einem Schritt S65 bestimmt, ob der hochlastabhängige Kraftstoffzunahmekoeffizient KWOT kleiner oder gleich einem vorbestimm ten Grenzwert KWOTX ist. Wenn KWOT < KWOTX zutrifft, dann wird im Schritt S66 der hochlastabhängige Kraftstoffzunahmekoeffizient KWOT auf den Grenzwert KWOTX gesetzt.

Dann wird in einem Schritt S67 bestimmt, ob der Zählwert des Zeitglieds tmEXM, welcher im Schritt S48 auf den Anfangswert (4 Minuten) gesetzt worden ist, gleich 0 ist. Wenn tmEXM = 0 zutrifft, dann wird in einem Schritt S68 bestimmt, ob die Maschinendrehzahl NE größer oder gleich dem vorbestimmten Wert NEXM ist. Wenn NE ≧ NEXM zutrifft, dann wird in einem Schritt S69 bestimmt, ob der hochlastabhängige Kraftstoffzunahme koeffizient KWOT größer oder gleich einem vorbestimmten Wert KWOTH ist (zum Beispiel 1,3), welcher zum Schützen der Abgasleitung 14 vorgesehen ist. Wenn KWOT < KWOTH zutrifft, dann wird der hochlastabhängige Kraftstoffzunahmekoeffizient KWOT in einem Schritt S70 auf den vor bestimmten Wert KWOTH gesetzt.

Dann wird in einem Schritt S71 das Verzögerungszeitglied tmWOTDLY auf 0 gesetzt, und das in einem anderen Programm verwendete Kennzeichen FKWOT und das Hochlast-Bestimmungskennzeichen FWOT werden in Schritten S72 bzw. S73 jeweils auf 1 gesetzt. Ferner wird in einem Schritt S74 der von der Kühlmitteltemperatur abhängige Kraftstoffzunahmekoeffi zient KTW auf 1 gesetzt, worauffolgend das Programm zu dem Schritt S46 schreitet. Wenn andererseits im Schritt S67 tmEXM = 0 nicht zutrifft, dann springt das Programm zu dem Schritt S71.

Wie vorangehend beschrieben, setzt gemäß der vorliegenden Erfindung selbst dann, wenn in dem Schritt S40 bestimmt wird, daß der Einlaßlei tungs-Absolutdruck PBA höher ist als der Schwellenwert PBWOT und daher das Einlaßdruck-Bestimmungskennzeichen FPBWOT auf 1 gesetzt ist, wenn die abgeschätzte Katalysatortemperatur TCT geringer ist als der vorbe stimmte Wert TCTH ist, die ECU 5 in einem Schritt S20 das Katalysator temperatur-Bestimmungskennzeichen FCATWOT auf 0 zurück und setzt das Hochlast-Bestimmungskennzeichen FWOT in dem Schritt S42 auf 0, um dadurch eine sofortige Ausführung der Kraftstoffzufuhrzunahme-Steuerung/ Regelung zu unterbinden.

Die Fig. 18A bis 18D bilden zusammen ein Zeitdiagramm, welches die zeitliche Beziehung zwischen der abgeschätzten Katalysatortemperatur TCT und den Werten des Katalysatortemperatur-Bestimmungskennzeichens FCATWOT, des Einlaßdruck-Bestimmungskennzeichens FTBWOT und des Hochlast-Bestimmungskennzeichens FWOT zeigt. Wenn die abgeschätzte Katalysatortemperatur TCT den vorbestimmten Wert TCTH überschreitet, dann setzt die ECU 5 in dem Schritt S19 in Fig. 2 das Katalysatortempera tur-Bestimmungskennzeichen FCATWOT auf 1, setzt in dem Schritt S73 in Fig. 11 das Hochlast-Bestimmungskennzeichen FWOT auf 1 und multipli ziert gleichzeitig die Grund-Kraftstoffmenge Ti der Gleichung (1) mit dem hochlastabhängigen Kraftstoffzunahmekoeffizienten KWOT, um eine längere Kraftstoffeinspritzperiode Tout zu erhalten, um dadurch die Kraftstoff zufuhrzunahme-Steuerung/Regelung durchzuführen.

Die Fig. 19 zeigt die zeitliche Beziehung zwischen Änderungen in der abgeschätzten Katalysatortemperatur TCT, dem Katalysatortemperatur- Planwert TCTM, einem Ist- oder gemessenen Temperaturwert TMU und dem Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA. Wenn auf das Gaspedal gedrückt wird, dann steigt der gemessene Katalysatortemperaturwert TMU progres siv an, wenn der Einlaßleitungs-Absolutdruck PBA ansteigt. Der Katalysator temperatur-Planwert TCTM wird um den vorbestimmten Wert oder Betrag auf einen höheren Wert gesetzt, als der gemessene Katalysatortemperatur wert TMU, und die abgeschätzte Katalysatortemperatur TCT, welche aus dem Katalysatortemperatur-Planwert TCTM unter Verwendung der Korrek turkoeffizienten und der Korrekturvariablen berechnet wird, verändert sich derart, daß sie einen Wert annimmt, der nahe an dem gemessenen Kataly satortemperaturwert TMU liegt.

Daher kann die Temperatur des Katalysators 15 korrekt abgeschätzt wer den, um die Durchführung der Kraftstoffzufuhrzunahme-Steuerung/Regelung zu einem Zeitpunkt bzw. einer Zeit zu ermöglichen, welche für die Tempe ratur des Katalysators 15 geeignet ist, und somit zu verhindern, daß der Katalysator 15 durch Wärme gestört oder beschädigt wird, während gleichzeitig die Abgasemissionscharakteristiken und der Kraftstoffverbrauch der Maschine 1 verbessert werden.

In der vorliegenden Ausführungsform wird bestimmt, daß der Katalysator in einem Hochtemperaturzustand ist, in welchen der Katalysator 15 durch Wärme gestört oder beschädigt werden kann, wenn die abgeschätzte Katalysatortemperatur TCT größer oder gleich 900°C ist. Da der im Schritt S7 in Fig. 2 aufgenommene Katalysatortemperatur-Planwert TCT um den vorbestimmten Betrag oder Wert (zum Beispiel 50°C) auf einen höheren Wert als die tatsächliche Temperatur des Katalysators 15 gesetzt wird, besteht selbst dann, wenn die abgeschätzte Katalysatortemperatur TCT den oberen Wert von 900°C der vorbestimmten Temperatur TCTH überschrei tet, eine Toleranz oder einen Sicherheitsabstend des vorbestimmten Wertes (zum Beispiel 50°C), bevor die tatsächliche Temperatur des Katalysators 15 900°C übersteigt. Daher kann für den Katalysator 15 eine Sicherheit garantiert werden.

Alternativ kann der Katalysatortemperatur-Planwert TCTM auf einen Wert gesetzt werden, der gleich der tatsächlichen Temperatur des Katalysators 15 ist. In diesem Falle sollten der obere Wert und der untere Wert des vorbestimmten Wertes TCTH auf 850°C bzw. 820°C gesetzt werden, um dadurch die Toleranz des vorbestimmten Wertes (z. B. 50°C) sicherzustel len. Ferner kann alternativ der Katalysatortemperatur-Planwert TCTM auf eine geringfügig höhere Temperatur als die tatsächliche Temperatur des Katalysators 15 gesetzt werden, und gleichzeitig kann der obere Wert des vorbestimmten Wertes TCTH auf eine geringfügig niedrigere Temperatur als 900°C gesetzt werden, um dadurch die Toleranz von 50°C sicherzustellen.

Der vorbestimmte Wert sollte auf einen derartigen Wert gesetzt werden, daß dann, wenn in der letzten Schleife der Durchführung der Kraftstoff zufuhr-Steuerung/Regelung bestimmt worden ist, daß der Katalysator nicht in einem Hochtemperaturzustand war, der Katalysator in der momentanen Schleife nicht plötzlich einen Wert überschreiten kann, bei welchem der Katalysator durch Wärme beschädigt oder gestört werden kann, d. h. der vorbestimmte Wert sollte auf einen Temperaturwert gesetzt werden, welcher größer ist als der maximale Temperaturwert, um welchen die Katalysatortemperatur in einer einzigen Schleife der Durchführung der Kraftstoffzufuhr-Steuerung/Regelung ansteigen kann. In der vorliegenden Ausführungsform ist der vorbestimmte Wert auf beispielsweise 50°C gesetzt.

Ein Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem für eine Brennkraftmaschine (1) ist dazu ausgebildet, eine der Maschine (1) zugeführte Kraftstoffmenge zu erhöhen, wenn ein vorbestimmter Hochlastzustand der Maschine (1) erfaßt wird. Temperaturwerte, welche die Temperatur einer Abgasreinigungsvor richtung (15) anzeigen, die in dem Abgassystem der Maschine (1) an geordnet ist, werden gespeichert, und ein gespeicherter Temperaturwert wird gemäß Betriebszuständen der Maschine (1) ausgelesen. Ein Korrektur koeffizient zum Korrigieren des ausgelesenen Temperaturwerts wird be stimmt, und die Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung (15) wird beruhend auf dem ausgelesenen Temperaturwert und dem bestimmten Korrekturkoeffizienten abgeschätzt. Wenn der vorbestimmte Hochlastzu stand erfaßt wird, und wenn gleichzeitig die abgeschätzte Temperatur höher ist als ein vorbestimmter Temperaturwert, dann wird die der Maschine (1) zugeführte Kraftstoffmenge tatsächlich erhöht.

Claims

1. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regel-System für eine Brennkraftmaschine (1), welche ein Abgassystem und eine in dem Abgassystem angeordnete Abgasreinigungsvorrichtung (15) aufweist, umfassend:
Lastzustand-Erfassungsmittel (5, 8) zum Erfassen eines vorbestimm ten Lastzustands der Maschine (1),
Kraftstoffzunahmemittel (5, 6) zum Erhöhen einer der Maschine (1) zuzuführenden Kraftstoffmenge (Tout), wenn die Maschine (1) in dem vorbestimmten Lastustand ist, und
Steuer/Regel-Mittel (5) zum Ermöglichen, daß die Kraftstoffzunahme mittel (5, 6) die Kraftstoffmenge (Tout) erhöhen, wenn der vorbe stimmte Lastzustand erfaßt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner umfaßt:
Temperaturwertspeichermittel, welche Temperaturwerte, welche die Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung (15) wiedergeben,
gemäß Betriebszuständen der Maschine (1) speichern,
Auslesemittel zum Auslesen eines Temperaturwertes aus den Tempe raturwertspeichermitteln gemäß Betriebszuständen der Maschine (1),
Korrekturkoeffizienten-Bestimmungsmittel zum Bestimmen eines Kor rekturkoeffizienten zum Korrigieren des aus den Temperaturwertspei chermitteln ausgelesenen Temperaturwerts,
Temperaturabschätzmittel zum Abschätzen der Temperatur der Ab gasreinigungsvorrichtung (15) beruhend auf dem ausgelesenen Tem peraturwert und dem Korrekturkoeffizienten,
wobei die Steuer/Regel-Mittel (5) die Erhöhung der Kraftstoffmenge (Tout) durch die Kraftstoffzunahmemittel (5, 6) ermöglichen, wenn durch die Lastzustand-Erfassungsmittel (5, 8) ein vorbestimmter Hochlastzustand (WOT) erfaßt wird und wenn gleichzeitig die abge schätzte Temperatur (TCT) höher als ein vorbestimmter Temperatur wert (TCTH) ist.

2. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungsmittel den Korrekturkoeffizienten gemäß Betriebszuständen der Maschine (1) bestimmen.

3. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungs mittel den Korrekturkoeffizienten dann, wenn die Maschine (1) in einem Kraftstoffunterbrechungszustand ist, und dann, wenn die Ma schine (1) in dem vorbestimmten Hochlastzustand ist, auf verschie dene Werte setzen.

4. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungs mittel den Korrekturkoeffizienten gemäß einer Drehzahl der Maschine und einer Maschinenlast bestimmen.

5. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungsmittel den Korrekturkoeffizienten auf einen größeren Wert setzen, wenn die Drehzahl der Maschine (1) höher ist und die Maschinenlast höher ist.

6. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend Korrekturmittel zum Korrigieren des ausgelesenen Temperaturwertes gemäß wenigstens einem der folgenden Parameter:
Maschinenkühlmitteltemperatur, Einlaßlufttemperatur der Maschine (1), Umgebungsdruck und Zündzeitpunkt der Maschine (1).

7. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der in den Temperaturwert speichermitteln gespeicherten Temperaturwerte um einen vorbe stimmten Wert auf einen höheren Wert gesetzt ist als der Ist-Wert der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung (15), welcher in dem gleichen Betriebszustand der Maschine als einem Betriebszustand der Maschine (1), welchem jeder der Temperaturwerte entspricht, anzu nehmen ist.

8. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Temperaturwert auf einen um einen vorbestimmten Wert niedrigeren Wert gesetzt ist als ein Temperaturwert, welcher einem vorbestimmten Hochtempera turzustand der Abgasreinigungsvorrichtung (15) entspricht.

9. Kraftstoffzufuhr-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert auf einen derartigen Wert gesetzt ist, daß dann, wenn in einer letzten Schleife der Durchführung der Kraftstoffzufuhr-Steuerung/Regelung bestimmt worden ist, daß die Abgasreinigungsvorrichtung (15) nicht in dem vorbestimmten Hochtemperaturzustand war, die Temperatur der Abgasreinigungsvor richtung (15) in einer momentanen Schleife der Durchführung der Kraftstoffzufuhr-Steuerung/Regelung nicht plötzlich einen dem Hoch temperaturzustand entsprechenden Wert überschreitet.