DE19857058A1

DE19857058A1 - System und Verfahren zur Motorsteuerung

Info

Publication number: DE19857058A1
Application number: DE19857058A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ittner; Gary Charles Abusamra; Malcom James Grieve
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-06-21

Abstract

Ein Motorsteuerungssystem umfaßt einen Luftmassendurchsatzsensor (62) in einem Luftansaugweg für ein Kraftfahrzeug (44), der ein erstes Eingangssignal liefert, das einen Luftmassendurchsatz durch den Luftmassendurchsatzsensor anzeigt, eine Luftpumpeneinheit (72), deren Einlaß (68) zwischen den Luftmassendurchsatzsensor und den Fahrzeugmotor eingekoppelt ist, und deren Auslaß (76) in einen Weg von Abgas aus dem Fahrzeugmotor eingekoppelt ist, wobei die Luftpumpeneinheit derart steuerbar ist, daß sie Sekundärluft von dem Einlaß zum Auslaß pumpt, eine erste Abschätzeinrichtung (154), die auf einen Satz von gemessenen Motorparametern anspricht, um ein zweites Eingangssignal zu liefern, das einen Luftmassendurchsatz in das Ansaugrohr (40) anzeigt, und einen ersten Aktuator, der in Ansprechen auf einen ersten Steuerbefehl mindestens eine Funktion eines Satzes von Funktionen steuert, der umfaßt: (a) Kraftstoff in den Fahrzeugmotor (42) und (b) Sekundärluft, die dem Auslaß der Luftpumpeneinheit (72) geliefert wird, und eine Steuereinheit (12), die einen ersten Steuerbefehlgenerator (152, 162) umfaßt, der den ersten Steuerbefehl in Ansprechen auf eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Eingangssignalen liefert, wobei eine verbesserte Steuerung der Chemie und de Äquivalenzverhältnisses von in eine Katalysatoranordnung (90) eintretenden Gasen erreicht ist.

Description

Diese Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Motorsteue rung.

Viele Systeme zur Fahrzeugmotorsteuerung regeln die Beaufschlagung des Motors mit Kraftstoff in Ansprechen auf einen gemessenen oder geschätz ten Luftdurchsatz in den Motor hinein, so daß die in den Motor gelangen de Mischung aus Luft und Kraftstoff eine stoichiometrische Mischung er gibt. Es ist typisch, daß ein Fahrzeug einen Abgassauerstoffsensor in dem Abgasströmungsweg umfaßt, um zu erfassen, ob ein kraftstoffreicher (fet ter) Zustand (d. h. überschüssige Kohlenwasserstoffe und überschüssiges Kohlenmonoxid) oder ein kraftstoffarmer (magerer) Zustand (d. h. über schüssiger Sauerstoff) in dem Abgas vorhanden ist. Der Motor-Controller spricht auf den Sauerstoffsensor an, indem er das Luft/ Kraftstoff-Verhält nis einstellt, das in den Motor eintritt, um die fetten oder mageren Auslen kungen des Abgases zu minimieren, wobei idealerweise die durchschnittli che Abgaszusammensetzung stoichiometrisch gehalten wird.

Es ist übliche Praxis, den Motor beim Starten in einem kraftstoffreichen Zustand zu betreiben, um (a) den Betrieb des kalten Motors zu unterstüt zen und (b) Kraftstoff zur Reaktion im Abgasweg unterstromig von dem Motor bereitzustellen, um die Katalysatoranordnung des Fahrzeugs schnell aufzuheizen. Es ist beispielsweise eine Luftpumpe vorgesehen, um atmosphärische Luft in den Abgasweg unterstromig von dem Motor zu pumpen, so daß sie mit Kraftstoff in dem kraftstoffreichen Abgas während der Zeitdauer reagiert, die unmittelbar nach dem Fahrzeugstart folgt. Die Reaktion des kraftstoffreichen Abgases und der eingepumpten Luft, die als Sekundär- oder Zusatzluft bezeichnet wird, ist exotherm und dient dazu, die Katalysatoranordnung aufzuheizen. Es sind verschiedene Ansätze verfolgt worden, um die Sekundärluft bereitzustellen, die das Einspritzen der Sekundärluft direkt in die Auslaßöffnungen des Motors umfassen, so daß das heiße, die Brennkammern verlassende Abgas sich mit der einge spritzten Luft entzündet, oder das Einspritzen der Luft näher bei der Ka talysatoranordnung und die Verwendung einer zusätzlichen Wärmequelle, wie einer elektrische Heizung, umfassen, um das luft- und kraftstoffreiche Abgas zu entzünden. Weitere Alternativen umfassen, daß Luft zwischen zwei mit einem Katalysator beschichtete Substrate in einer Katalysatoran ordnung eingespritzt wird, d. h., wo das oberstromige mit einem Kataly sator beschichtete Substrat einen reduzierenden Katalysator umfaßt, und das unterstromige mit einem Katalysator beschichtete Substrat einen oxi dierenden Katalysator umfaßt. Wegen der Natur von Luftpumpen und ih rer Steuerung ist eine Steuerung des Durchsatz der Sekundärluft mit of fenem Regelkreis oftmals ungenau, was die mögliche Genauigkeit der Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in dem Abgassystem unter stromig von dem Motor begrenzt.

Es können Luftmassendurchsatzssensoren innerhalb des Luftweges der Pumpe angeordnet sein, um eine direkte Messung des Sekundärluft durchsatzes vorzusehen. Jedoch sind derartige Luftmassendurchsatzsen soren eine teure Ergänzung des Fahrzeuges.

Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein Motorsteuerungssystem nach An spruch 1 zu schaffen.

Diese Erfindung stellt ein Motorsteuerungssystem zur Verwendung mit einem Fahrzeug bereit, das eine Luftpumpe umfaßt, um ein Einspritzen von Sekundärluft in den Weg des Abgases vorzusehen, das unterstromig von dem Fahrzeugmotor strömt.

Diese Erindung versieht das Motorsteuersystem mit einer Pumpe für Se kundärluft mit einer verbesserten Steuerung des Äquivalenzverhältnisses der Abgase, die in die Katalysatoranordnung eintreten. Diese verbesserte Steuerung des Katalysatoräquivalenzverhältnisses wird geschaffen, indem der Kraftstoff und Luftdurchsatz in den Motor und/oder der Durchsatz der Sekundärluftströmung in das Abgas gesteuert werden. Diese verbes serte Steuerung des Katalysatoräquivalenzverhältnisses wird erreicht, oh ne daß ein separater Sensor erforderlich ist, um den Sekundärluftdurch satz durch die Luftpumpeneinheit direkt zu messen.

Diese Erfindung erzielt eine momentane Abschätzung des Sekundärluft durchsatzes ohne daß andere als die bereits bei vielen Kraftfahrzeugen vorhandenen Sensoren erforderlich sind.

Im besonderen macht diese Erfindung von der Technik des Modellierens des Einlaßluftdurchsatzes Gebrauch, um eine Anzeige des momentanen Luftmassendurchsatzes durch die Pumpe für den Sekundärluftdurchsatz bereitzustellen. Dies wird durch einen Vergleich des abgeschätzten Durch satzes in das Ansaugrohr (auf der Grundlage der Geometrie, der Tempe ratur und der Druckbedingungen) mit dem Luftdurchsatz erreicht, der von dem Luftmassendurchsatzsensor gemessen wird. In diesem Fall kann der Motor auf der Grundlage der Abschätzung von dem Ansaugöffnungs durchsatz plus dem momentanen Sekundärluftmassendurchsatz (wie ab geschätzt) mit Kraftstoff beaufschlagt werden. Bei stetigen Zuständen ist diese einer direkten Kraftstoffbeauftschlagung aus der Messung des Luft massendurchsatzsensors äquivalent. Somit ist eine einfachere Alternative einer Kraftstoffbeaufschlagung auf der Grundlage des Luftmassendurch satzsensors verfügbar, wenn Übergangseffekte nicht von einer entschei denden Bedeutung sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stellt diese Erindung ein Motorsteuerungssystem bereit, umfassend: einen Luftmassendurchsatz sensor in einem Ansaugweg für einen Fahrzeugmotor, der ein erstes Ein gangssignal liefert, das einen Luftmassendurchsatz durch den Luftmas sendurchsatzsensor anzeigt, eine Luftpumpeneinheit, deren Einlaß zwi schen den Luftmassendurchsatzsensor und den Fahrzeugmotor eingekop pelt ist, und deren Auslaß in einen Weg des Abgases von dem Fahrzeug motor eingekoppelt ist, wobei die Luftpumpeneinheit auf einen ersten Steuerbefehl anspricht, eine Abschätzeinrichtung für den Luftmassen durchsatz an der Motoransaugöffnung, die ein zweites Eingangssignal lie fert, das einen Luftmassendurchsatz in das Ansaugrohr anzeigt, und eine Steuereinheit, die einen ersten Steuerbefehlgenerator umfaßt, der auf die ersten und zweiten Eingangssignale anspricht, um den ersten Steuerbe fehl in Ansprechen auf eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Eingangssignalen zu liefern, wobei die Differenz zwischen den ersten und zweiten Eingangssignalen eine Steuerung der Luftpumpe mit geschlosse nem Regelkreis ermöglicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Motor steuerungssystem auch einen Aktuator zum Regeln der Kraftstofflieferung an den Motor in Ansprechen auf einen zweiten Steuerbefehl, eine Ab schätzeinrichtung für einen Luftmassendurchsatz an der Ansaugöffnung, die ein drittes Eingangssignal liefert, das den Luftmassendurchsatz durch die Ansaugöffnung in den Motor anzeigt, wobei die Steuereinheit einen zweiten Steuerbefehlgenerator umfaßt, um den zweiten Steuerbefehl in Ansprechen auf eine Summe aus (a) der Differenz zwischen den ersten und zweiten Eingangssignalen und (b) dem dritten Eingangssignal zu lie fern.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be schrieben, in dieser zeigt bzw. zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, beispielhaftes Steuerungssy stem,

Fig. 2 ein Schema einer erfindungsgemäßen, beispielhaften Steuerung,

Fig. 3 ein Schema einer beispielhaften Steuerung von Block 152 von Fig. 2,

Fig. 4 eine beispielhafte Funktion von Block 314 von Fig. 3,

Fig. 5 ein Flußdiagramm einer erfindungsgemäßen, beispiel haften Steuerungsroutine und

Fig. 6, 7 und 8 zum Vergleich beispielhafte, erfindungsgemäße Vorteile.

Die in Fig. 1 gezeigte Motoranordnung umfaßt einen Motor 44, eine Kraft stoffeinspritzvorrichtung oder Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 42, Zünd kerzen 41, ein Luftansaugrohr 40, eine Drosselklappe 32, ein Abgasrück führungsventil (AGR-Ventil) 36 (optional) und ein Leerlaufluftsteuerventil (LLS-Ventil) 28 (optional). Die Anordnung umfaßt auch einen Luftmassen durchsatzsensor 62, eine Sekundärluftpumpenmotor- (und Steuerventil-) Einheit 72, einen Motorkühlmitteltemperatursensor 98, Sauerstoffsenso ren 82 und 84 und eine Katalysatoranordnung 90. Die Drosselklappe 32 wird von einem Gaspedal 30 entweder direkt über ein Drahtseil oder indi rekt über eine elektrische Steuerungseinrichtung ("drive-by-wire"-Einrich tung) gesteuert, wie es durch die gestrichelte Linie 18 gezeigt ist. Die Luft temperatur wird oberstromig von der Drosselklappe 34 gemessen, und der atmosphärische Druck wird von dem Ansaugrohrdrucksensor 38 während Zuständen gemessen, wenn der Motor nicht läuft, kann während Fahrzu ständen abgeschätzt werden, oder kann von einem separaten Sensor für barometrischen Druck (nicht gezeigt) gemessen werden. Das LLS-Ventil 28, das AGR-Ventil 36, die Zündkerzen 41, die Kraftstoffeinspritzvorrich tungen 42 und die Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72 werden von dem Controller 12 über Leitungen 16, 14, 23, 24 und 74 gesteuert.

Die Zustände des Motoraufbaus, welche die Signale der Motordrehzahl, der Drosselklappenstellung, der AGR-Ventilstellung, der LLS-Ventilstel lung, der Ansauglufttemperatur, des atmosphärischen Drucks, des An saugrohrdrucks, der Kühlmitteltemperatur und der Abgassauerstoffsenso ren (oberstromig und unterstromig von der Katalysatoranordnung) ein schließen, umfassen einen Satz von Motorparametern, die von dem Con troller gemessen oder abgeschätzt werden. Der Temperatursensor 39 mißt die Ansauglufttemperatur und liefert ein Signal, das die gemessene Tem peratur anzeigt, über Signalleitung 13 an den Controller 12. Die Stellung des LLS-Ventils 28 kann durch Integration des Befehls auf Leitung 16 ge messen oder bestimmt werden. Die Stellung des AGR-Ventils 36 wird dem Controller auf Leitung 15 geliefert. Die Drosselklappenstellung und der Ansaugrohrdruck werden von Sensoren 34 und 38 erfaßt und über Lei tungen 20 und 22 in die Steuereinheit 12 eingegeben. Die Motordrehzahl wird von einem Sensor 48 gemessen, der Umdrehungen der Motorkurbel welle 46 detektiert, und über Leitung 26 in die Steuereinrichtung 12 ein gegeben. Die Motorkühlmitteltemperatur wird von dem Sensor 98 gemes sen, der auf bekannte Weise an dem Motor 44 befestigt ist. Die Sauerstoff sensoren 84 und 82 liefern typische Signale des Luft/ Kraftstoff-Verhält nisses der Abgase oberstromig und unterstromig von der Katalysatoran ordnung 90 und liefern diese Signale über Leitungen 80 und 78 an den Controller 12. Die oben erwähnten Sensoren sind alle normale Sensoren, von denen eine Vielfalt leicht für Fachleute erhältlich ist.

Die Steuereinheit 12 ist von einem bekannten Typ mit Ausnahme der hierin erwähnten Verbesserungen. Eine beispielhafte Steuereinheit 12 umfaßt typischerweise einen Mikroprozessor, eine interne Takteinheit, ei ne Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit, geeignete Schnittstellen zur Steuerung des Motorzündzeitpunktes, des Einspritzens von Kraftstoff, der LLS-Ventilstellung, der AGR-Ventilstellung und zur Bereitstellung eines pulsbreitenmodulierten Befehls für die Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72. Die Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72 kann einen Motor aufweisen, der direkt auf den Befehl auf Leitung 74 anspricht, oder kann von einem Typ sein, bei dem der Motor auf einem konstanten Leistungsniveau läuft und der Luftdurchsatz durch die Pumpe über Pulsbreitenmodulation eines Solenoidventils von einem bekannten Typ gesteuert wird. Derartige Pum pen- und Ventileinheiten sind Fachleuten bekannt, und Details von diesen brauchen hierin nicht offenbart werden. Sowohl die beispielhaften Sekun därluftpumpenmotoreinheiten 72 als auch irgendein anderer Typ einer steuerbaren Pumpenmotoreinheit werden als Äquivalente für Zwecke die ser Erfindung betrachtet.

Innerhalb der Steuereinheit 12 führt der interne Mikroprozessor ein bei spielhaftes Motorsteuerprogramm aus, das diese Erfindung mit normalen Motorsteuerfunktionen umsetzt. Das Steuerprogramm ist in einem ROM oder einer anderen permanenten Speichereinrichtung gespeichert, und es wird ein RAM zur temporären Speicherung von Programmvariablen, Pa rametermessungen und anderen Daten verwendet. Es sind normale Schnittstelleneinheiten vorgesehen, um die Sensorsignale in Signale um zusetzen, die von der Steuereinheit 12 verwendbar sind.

Fachleute werden verstehen, daß viele Motoren nicht alle an dem beispiel haften Motoraufbau gezeigten Merkmale aufweisen. Beispielsweise weisen viele Motoren kein AGR-Ventil 36 oder LLS-Ventil 28 auf, jedoch ist ihre Anwesenheit für eine erfolgreiche Umsetzung dieser Erfindung nicht not wendig, und eine Modifikation der hierin offenbarten Beispiele, die in der artigen Motoren arbeiten soll, wird für einen Fachmann in Hinblick auf diese Offenbarung leicht möglich sein.

Die Steuereinheit 12 liest die verschiedenen Motorzustände, die von den in Fig. 1 veranschaulichten Sensoren geliefert werden. Unter Verwendung der Sensorinformation führt die Steuereinheit, die zwei Abschätzeinrich tungen umfaßt, zwei auf einem Modell beruhende Abschätzungen durch. Die erste auf einem Modell beruhende Abschätzung ist der momentane Luftmassendurchsatz durch die Drosselklappe in das Ansaugrohr auf der Grundlage von Drücken, der Systemgeometrie, des Drosselklappenwinkels und der LLS-Ventilstellung mit Korrekturen, die auf eine oberstromige Temperatur und einen oberstromigen Druck ansprechen. Eine Beschrei bung einer beispielhaften Abschätzeinrichtung zum Abschätzen des Luft massendurchsatzes in das Ansaugrohr wird in der anhängigen U.S.- Patentanmeldung, Serial Nr. 08/759 276, geliefert, die am 2. Dezember 1996 eingereicht wurde und nun das U.S.-Patent Nr. 5 753 805 ist. Weil die Details der ersten auf einem Modell beruhenden Abschätzung voll ständig in dem U.S.-Patent Nr. 5 753 805 offenbart sind und nicht zu die ser Erfindung gehören, werden jene Details außer auf einem allgemeinen Niveau hierin nicht wiederholt.

Die zweite auf einem Modell beruhende Abschätzung schätzt den Luftmas sendurchsatz an der Ansaugöffnung in den Motor ab, d. h. in dem Bereich in der Nähe der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 42. Eine beispielhafte Ab schätzeinrichtung zum Bestimmen des Luftmassendurchsatzes an der Ansaugöffnung ist in der anhängigen U.S. Patentanmeldung, Serial. Nr. 08/759 277 dargelegt, die am zweiten Dezember 1996 eingereicht wurde und dem Inhaber diese Erfindung gehört und nun das U.S.-Patent Nr. 5 714 683 ist. Weil die Details der zweiten auf einem Modell beruhenden Abschätzeinrichtung vollständig in dem U.S.-Patent Nr. 5 714 683 darge legt sind und nicht zu dieser Erindung gehören, werden jene Details hierin nicht wiederholt.

Der Ausgang der ersten Abschätzeinrichtung wird zusammen mit dem Si gnal von dem Luftmassendurchsatzsensor verwendet, um momentan ei nen Sekundärluftdurchsatz abzuschätzen. Diese momentane Abschätzung kann verwendet werden, um eine Steuerung der Sekundärluftpumpenmo toreinheit 72 mit geschlossenem Regelkreis vorzusehen, wenn das System geeignet mechanisiert ist. Im besonderen ist der Einlaß 70 der Sekundär luftpumpenmotoreinheit 72 an einem Punkt 68 in dem Motorluftansaug weg vorgesehen, der sich zwischen dem Luftmassendurchsatzsensor 62 und der Drosselklappe 32 befindet, oder, bei einem Motor ohne eine Dros selklappe, zwischen dem Luftmassendurchsatzsensor 62 und dem An saugrohr 40. Der Auslaß 76 der Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72 spritzt vorzugsweise Sekundärluft an den verschiedenen Auslaßöffnungen des Fahrzeugmotors ein, so daß die Sekundärluft, die von der Sekundär luftpumpenmotoreinheit 72 geliefert wird, sich direkt mit dem heißen Ab gas vermischt, während das Abgas die Brennkammern des Motors verläßt. Dies gestattet die Oxidation von nicht verbranntem und unvollständig verbranntem Kraftstoff in den heißen Abgasen mit der zusätzlichen Luft, die von der Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72 geliefert wird. Wenn eine derartige direkte Zündung nicht gewünscht ist, kann der Auslaß 76 weiter unterstromig in dem Abgasweg oder auch zwischen Katalysatorsubstraten 92 und 94 innerhalb der Katalysatoranordnung 90 angeordnet sein. In diesen Fällen kann eine optionale Vorrichtung (oder Vorrichtungen) ver wendet werden, um das Einleiten der Zündung in dem Abgas auszulösen oder zu unterstützen (beispielsweise eine Zündkerze oder eine Glühkerze).

Der Luftmassendurchsatzsensor 62 liefert das Signal auf Leitung 64, das gleich der Summe aus dem Luftmassendurchsatz in das Einlaßsaugrohr 40 und dem Luftmassendurchsatz durch die Sekundärluftpumpenmotor einheit 72 ist. Die erste Abschätzeinrichtung schätzt nur den Luftmassen durchsatz in das Ansaugrohr 40 ab. Der Controller bestimmt den Luft massendurchsatz durch die Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72 als die Differenz zwischen dem von dem Sensor 62 gemessenen Luftmassen durchsatz und demjenigen, der durch das erste Modell abgeschätzt wird. Der Ausgang des zweiten Modells und der abgeschätzte Sekundärluft durchsatz werden verwendet, um den gewünschten Kraftstoffeingang zu berechnen, der den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 42 mit der Befehls leitung 24 geliefert wird. Durch Einführen einer geeigneten Zeitverzöge rung können der Abgasmassendurchsatz aus dem Motor heraus und das Äquivalenzverhältnis abgeschätzt werden. Der Abgasmassendurchsatz und das Abgasäquivalenzverhältnis kombiniert mit dem Sekundärluft massendurchsatz gestatten eine momentane Abschätzung des Katalysa toräquivalenzverhältnisses und der Katalysatormassendurchsatzrate, wel che die Rate des Abgasmassendurchsatzes in die Katalysatoranordnung ist. Das Katalysatoräquivalenzverhältnis und die Katalysatormassen durchsatzrate werden verwendet, um die Kraftstoffdurchsatzrate in den Motor mit Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 42 zu verändern, und, in einem System mit einer Tastverhältnismodulation der Sekundärluft, um einen Sekundärluftbefehl bei offenem Regelkreis für die Sekundärluftpumpen motoreinheit 72 zu erzeugen.

Der Controller kann auch eine gewünschte Modifikation des Luftmassen durchsatzes in den Motor auf der Grundlage des bestimmten Luftmassen durchsatzes durch die Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72, den abge schätzten Öffnungsluftmassendurchsatz und das Abgas- und Katalysator äquivalenzverhältnis bestimmen. Dann wird ein Steuerbefehl für das LLS- Ventil 28 erzeugt, der das Ventil 28 derart steuert, daß die gewünschte Änderung des Luftmassendurchsatzes in den Motor erreicht wird. Bei Fahrzeugen, bei denen die Drosselklappe 32 elektronisch gesteuert ist, kann der Steuerbefehl zum Erreichen der gewünschten Modifikation des Luftmassendurchsatzes in den Motor an die Drosselklappe 32 geschickt werden.

Anhand der Fig. 2 und 3 kann eine beispielhafte erfindungsgemäße Steue rung besser verstanden werden. Der Luftmassendurchsatzsensor 62 liefert ein Signal auf Leitung 64, das den Gesamtluftmassendurchsatz durch den Ansaugkanal 60 anzeigt (Fig. 1), welcher wiederum die Summe aus dem Luftmassendurchsatz in den Motor 44 und der Sekundärluftpumpenmo toreinheit 72 ist. Die Abschätzeinrichtung 154, die auf einem Modell des Motorluftdurchsatzes beruht, benutzt das Modell, das oben in bezug auf die anhängige Patentanmeldung, Serial Nr. 08/759 276 erwähnt wurde, und liefert ein Signal auf Leitung 153, das eine Abschätzung des Gesamt luftmassendurchsatzes durch die Drosselklappe 32 und in den Motor 44 hinein umfaßt.

Block 158 subtrahiert das Signal auf Leitung 153 von dem Signal auf Leitung 64 und liefert ein Differenzsignal auf Leitung 159. Das Differenz signal auf Leitung 159 zeigt den tatsächlichen Luftmassendurchsatz durch die Sekundärluftpumpenmotoreinheit 72 an. Das Signal auf Lei tung 159 wird Block 163 geliefert, der das Signal auf Leitung 159 von dem Befehl für den gewünschten Zusatzluftmassendurchsatz auf Leitung 161 subtrahiert, um ein Fehlersignal zu bestimmen, das dem Steuerbefehl bei geschlossenem Regelkreis 162 geliefert wird, der eine Fachleuten bekann te, normale PID-Regelungsfunktion (oder eine äquivalente alternative Steuerfunktion) durchführt. Block 162 liefert auf Leitung 170 einen Befehl bei geschlossenem Regelkreis in der Form eines Tastverhältnisbefehlsi gnals. Block 172 summiert den Ausgang von Block 170 mit dem Tastver hältnisbefehlsignal bei offenem Regelkreis auf Leitung 151, um den resul tierenden Tastverhältnissteuerbefehl auf Leitung 173 dem Pumpenmotor oder Ventil zu liefern (was auch immer als der Sekundärluftsteueraktuator ausgeführt ist), der durch Block 174 dargestellt ist. Der resultierende Tastverhältnissteuerbefehl erzielt eine Pulsbreitenmodulationsteuerung des Motors oder des Ventils, welche die Rate regelt, mit der Sekundärluft in den Abgasweg eingespritzt wird.

Block 156 stellt die Abschätzeinrichtung dar, die auf dem Modell des Luft durchsatzes durch die Ansaugöffnung beruht, das oben in bezug auf die anhängige Patentanmeldung, Serial Nr. 08/759 277 erwähnt wurde, und liefert das Signal auf Leitung 155, das den Luftmassendurchsatz an der Ansaugöffnung in den Motor 44 anzeigt. Die Blöcke 168 und 152 empfan gen das Signal auf Leitung 155. Block 168 stellt eine Kraftstoffbefehlfunk tion von einem Fachleuten bekannten Typ dar, der auf Signale des Luft massendurchsatzes und der Sauerstoffsensorausgänge anspricht, um be kannte Steuerbefehle bei offenem und geschlossenem Regelkreis zu lie fern. Der Block 168 empfängt auch das Signal auf Leitung 149, das von dem Befehlgenerator 152 während des Kraftstoffsteuerbetriebes des Mo tors mit offenem Regelkreis bestimmt wird und einen Übersteuerungsbe fehl für ein gewünschtes Luft/ Kraftstoff-Verhältnis anzeigt, der wie weiter unten beschrieben bestimmt wird. Block 168 legt den Kraftstoffbefehl aus der Abschätzung des Öffnungsluftmassendurchsatzes auf Leitung 155 fest und bestimmt folgendes:

Kraftstoffübersteuerung = LMD_P/LK₀,

wobei LMD_P und LK₀ die Signale auf den Leitungen 155 bzw. 149 sind. Block 168 wählt während der Kraftstoffsteuerung mit offenem Regelkreis den fetteren von dem aufgelisteten Kraftstoffbefehl und dem Kraftstoff übersteuerungsbefehl aus. Der Ausgang von Block 168 ist der gewünschte Kraftstoffmassenbefehl auf Leitung 167, den Block 168 auch in einen Ein spritzungstastverhältnisbefehl auf Leitung 169 umwandelt, der eine Fach leuten bekannte Wandbenetzungskompensation (wall wetting compensati on) verwendet. Der Tastverhältnisbefehl auf Leitung 169 wird einem Ak tuator 176 geliefert, der gattungsgemäß irgendeinen Kraftstoffaktuator darstellt, wie eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung an der Drosselklappe oder eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung an der Öffnung oder ein anderer Typ eines steuerbaren Kraftstoffliefersystems, das mit einem bekannten Typ einer Pulsbreitenmodulationsteuerung betrieben wird.

Block 179 spricht auf das Signal des abgeschätzten Öffnungsluftmassen durchsatzes auf Leitung 155 und das Signal auf Leitung 178 an, das den Änderungsbefehl für den gewünschten Öffnungsluftmassendurchsatz an zeigt, und bestimmt einen Aktuatorbefehl auf Leitung 180, indem eine normale PID-Regelung oder andere Steuerung mit geschlossenem Regel kreis verwendet wird, um den LLS-Ventilaktuator 181 (oder einen Dros selklappenaktuator, wenn eine elektronische Drosselsteuerung verwendet wird) zu regeln.

Die Signale auf den Leitungen 155, 159 und 167 werden dem Befehlgene rator 152 geliefert, der den Befehl für den gewünschten Zusatzluftmassen durchsatz, den Sekundärluftbefehl bei offenem Regelkreis, den Übersteu erungsbefehl für das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis und den Änderungsbefehl für den gewünschten Öffnungsluftmassendurchsatz auf den Leitungen 161, 151, 149 bzw. 178 bestimmt. Ein normaler Motorsteuerungsfunkti onsblock 150 bestimmt, ob sich der Motor in einem Betrieb mit einer Kraftstoffsteuerung mit geschlossenem oder offenem Regelkreis befindet, und liefert nur dann ein Freigabesignal an Block 152, wenn sich der Mo tor in einem Betrieb mit offenem Regelkreis befindet.

In Fig. 3 ist die Funktion eines Logikblocks eines Sekundärluftsystems 152 gezeigt. Das Signal für den Luftmassendurchsatz an der Ansaugöff nung auf Leitung 155 und das Kraftstoffsignal auf Leitung 167 werden Funktionsblöcken 300 und 302 geliefert, die als dreidimensionale Nach schlagtabellen ausgeführt sein können, um jeweils Abgasmassendurch satz und Abgasäquivalenzverhältnisse zu liefern. Die Funktionen der Blöcke 300 und 302 können aus einer bekannten Formel zum Berechnen des Abgasmassendurchsatzes und des Abgasäquivalenzverhältnisses (PHI) aus den Abschätzungen des Öffnungsmassendurchsatzes und Befehlen der Kraftstofflieferung mit Fachleuten bekannten Korrekturen für transi ente Kraftstoffphänomene bestimmt werden.

Alternativ können die Nachschlagtabellen 300 und 302 in einem Testfahr zeug bestimmt werden, indem der Luftmassendurchsatz und Kraftstoffbe fehle zu dem Motor verändert werden und dann der Abgasmassendurch satz und das Abgasäquivalenzverhältnis am Ausgang gemessen werden und die gemessenen Variablen in die Nachschlagtabellen an Stellen ein programmiert werden, die den Messungen oder Abschätzungen des Öff nungsluftmassendurchsatzes und Kraftstofflieferbefehlen entsprechen und an denen derartige Messungen des Abgasmassendurchsatzes und des Abgasäquivalenzverhältnisses vorgenommen werden.

Der Ausgang der Nachschlagtabellen 300 und 302 wird dem Verzöge rungsblock 304 geliefert, der auf die gemessene Motordrehzahl anspricht, um die Motortaktverzögerung zu berücksichtigen, die stattfindet, während der Ansaugluftmassendurchsatz und Kraftstoff der Motorverbrennungs kammer geliefert werden, dort verbrennen und durch die Zylinderauslaß öffnung austreten. Die verzögerten Signale werden dann dem Block 306 geliefert, der auch das Signal auf Leitung 159 verwendet, das den tatsäch lichen Sekundärluftdurchsatz, anzeigt, um das Äquivalenzverhältnis ϕ_KAT der in die Katalysatoranordnung eintretenden Mischung von Abgasen und Sekundärluft zu bestimmen. Genauer führt Block 306 die folgende Funk tion durch, um ϕ_KAT zu bestimmen:

ϕ_KAT = ϕ_AB.LMD_AB/(LMD_AB + LMD_S),

wobei ϕ_AB das Äquivalenzverhältnis der Abgase ist, LMD_AB die Abgasmas sendurchsatzrate ist und LMD_S die tatsächliche Sekundärluftdurchsatz rate ist (d. h. Leitung 159, Fig. 2) mit geeignet angewandten Verzögerun gen. Das von Block 306 ausgegebene Signal ϕ_KAT wird Block 310 geliefert, bei dem es mit einem gewünschten Katalysatoräquivalenzverhältnis ϕ_KATD verglichen wird, das ein fester Wert sein kann oder vorzugsweise als eine Funktion der Zeit, die verstrichen ist, seit der Motor gestartet wurde, und der Motordrehzahl durch eine Nachschlagtabelle 308 bestimmt wird. Die Nachschlagtabelle 308 kann bestimmt werden, indem eine Testreihe nach dem Starten des Motors gefahren wird, wobei die Motordrehzahl verändert wird und das Äquivalenzverhältnis in dem Abgas, das in den Katalysator der Katalysatoranordnung eintritt auf den Punkt eingestellt wird, bei dem der Katalysator eine optimale Leistung liefert, und dann die optimale Äquivalenzverhältnisfunktion in die Tabelle 308 einprogrammiert wird, in der das optimale Äquivalenzverhältnis auf der Grundlage von Parametern aufgelistet wird, welche die Motordrehzahl und -laufzeit umfassen. Andere Parameter, die eingeschlossen werden können, um die Leistung zu erhö hen, sind die Motorlast und eine Integration von überschüssigem Kraft stoff und Sekundärluft, die dem Abgassystem geliefert werden.

Der Ausgang von Block 310 ist der Fehler des Katalysatoräquivalenzver hältnisses und wird Block 314 zusammen mit dem Ausgang von Block 312 geliefert, welcher die Summe des Sekundärluftmassendurchsatzes auf Leitung 159 und des Abgasluftmassendurchsatzes ist, der durch Block 304 verzögert worden ist. Block 314 verwendet die Signale von den Blöc ken 310 und 312, um das Signal für einen gewünschten Zusatzluftmas sendurchsatz auf Leitung 161 und den Tastverhältnisbefehl mit offenem Regelkreis auf Leitung 151 zu bestimmen. Die Funktion bei Block 314 kann beispielsweise durch eine Nachschlagtabelle, eine Gleichung oder etwas Gleichwertigem ausgeführt werden, um die folgende Übertragungs funktion zu erlangen:

LMD_S = LMD_P.(ϕ_AB-1)ϕ_KATD,

wobei LMD_S das Signal für einen gewünschten Zusatzluftmassendurch satz auf Leitung 161 ist und LMD_P das Signal für einen abgeschätzten Öffnungsluftmassendurchsatz auf Leitung 155 ist. Der Tastverhältnisbe fehl mit offenem Regelkreis auf Leitung 151 wird aus dem Signal auf Lei tung 161 (und vorzugsweise den abgeschätzten barometrischen und den Abgasdrücken) bestimmt. Fig. 4 veranschaulicht einen beispielhaften Zu sammenhang zwischen dem abgeschätzten Öffnungsluftmassendurchsatz auf Leitung 155 und dem gewünschten Zusatzluftmassendurchsatz (Bezugszeichen 250) und dem Tastverhältnisbefehl bei offenem Regelkreis (Bezugszeichen 252). Wie es durch die obige Formel für den gewünschten Zusatzluftmassendurchsatz veranschaulicht ist, schwankt die Funktion 250 in Abhängigkeit von (ϕ_AB-1)/ϕ_KATD, und die Funktion 252 kann wahl weise in umgekehrter Relation zu einem Verhältnis des abgeschätzten (oder gemessenen) barometrischen Drucks und dem abgeschätzten (oder gemessenen) Abgasdruck schwanken.

Der Fehler des Katalysatoräquivalerizverhältnisses und der Katalysator massendurchsatz werden auch einem Funktionsblock 316 geliefert, der einen Übersteuerungsbefehl des Motor-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wie folgt bestimmt. Ein Übersteuerungsmotoräquivalenzverhältnis ϕ₀ wird wie folgt bestimmt:

ϕ₀ = (LMD_S + LMD_P).ϕ_KATD/LMD_P + ϕ_E,

wobei ϕ_KATD das gewünschte Katalysatoräquivalenzverhältnis ist (von dem erwartet wird, daß es geringfügig stoichiometrisch mager startet und in Richtung 1 zunimmt, während entweder die Motorlaufzeit oder die Motor drehzahl oder beide zunehmen), und wobei ϕ_E ein Korrekturterm bei ge schlossenem Regelkreis ist, der den Kurzzeitdurchschnitt des Katalysator äquivalenzverhältnisses so nahe bei dem Ziel wie möglich hält. Block 316 wandelt dann ϕ₀ durch eine normale Umwandlung in einen Befehl für das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis um und gibt diesen Befehl an Block 318 aus. Block 318 begrenzt den Übersteuerungsbefehl für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis auf der Grundlage des Ausgangs von Block 302, um zu verhin dern, daß der Motor in einem Bereich arbeitet, in dem er zu fett ist und die Gefahr besteht, daß die Zündkerzen unterbrochen oder verschmutzt werden. Der Ausgang von Block 318 ist das Signal auf Leitung 149, das den Übersteuerungsbefehl für das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis umfaßt.

Wenn der Sekundärluftdurchsatz auf dem Maximum liegt, das durch das System möglich ist, bestimmt Block 317 ein Signal für einen gewünschten Öffnungsluftmassendurchsatz LMD_PD gemäß:

LMD_PD = LMD_S/((ϕ_AB/ϕ_KATD)-1).

Sonst wird LMD_PD gemäß einer bekannten optimalen Funktion in bezug auf einen Öffnungsluftdurchsatz für eine Zündvorverstellung, der Motor drehzahl und dem Motordrehmoment eingestellt. Block 317 bestimmt dann den gewünschten Änderungsbefehl des Öffnungsluftmassendurch satzes auf Leitung 178 als die Differenz zwischen LMD_PD und LMD_P. Nach Fig. 5 beginnt ein beispielhaftes Flußdiagramm bei Block 202, bei dem der Controller Signaleingänge von den verschiedenen in Fig. 1 ge zeigten Sensoren empfängt. Als nächstes verwendet Block 204 die Ein gangssignale, um den Öffnungsluftmassendurchsatz unter Verwendung der Abschätzeinrichtung 156 abzuschätzen, die auf dem Modell des Öff nungsluftmassendurchsatzes beruht, das oben in bezug auf Fig. 2 er wähnt wurde. Dann bestimmt Block 206, ob sich das Fahrzeug in einem Kraftstoffsteuermodus mit offenem Regelkreis befindet oder nicht, wie es von dem Motor-Controller angezeigt wird, indem Fachleuten bekannte Kriterien für eine Kraftstoffsteuerung mit offenem und geschlossenem Re gelkreis verwendet werden. Wenn sich der Controller in einem Steue rungsmodus mit offenem Regelkreis befindet, schreitet die Routine zu Block 210 fort, bei dem sie den Luftmassendurchsatz hinter der Drossel klappe abschätzt, wie es oben in bezug auf Block 154 in Fig. 2 beschrie ben ist. Block 212 bestimmt dann den Sekundärluftmassendurchsatz als die Differenz zwischen dem Luftmassendurchsatz, der von dem Luftmas sendurchsatzsensor gemessen wird, und demjenigen, der bei Schritt 210 abgeschätzt wird.

Die Blöcke 214 und 216 bestimmen das Abgasäquivalenzverhältnis und die tatsächlichen und gewünschten Katalysatoräquivalenzverhältnisse, wie es oben in bezug auf die Blöcke 302, 306 und 308 in Fig. 3 beschrie ben ist. Block 218 bestimmt den gewünschten Sekundärluftdurchsatz und den Aktuatorbefehl mit offenem Regelkreis zur Steuerung des Sekundär luftmassendurchsatzes, wie es oben in bezug auf Block 314 in Fig. 3 be schrieben ist. Block 220 bestimmt den Aktuatorbefehl mit geschlossenem Regelkreis zum Steuern des Sekundärluftmassendurchsatzes, wie es oben in bezug auf Block 162 in Fig. 2 beschrieben ist, und der Sekundärluf taktuatorbefehl wird bei Block 222 als die Summe der bei den Blöcken 218 und 220 bestimmten Befehle bestimmt.

Block 224 bestimmt den Übersteuerungsbefehl für das Luft/ Kraftstoff- Verhältnis, wie es oben in bezug auf die Blöcke 316 und 318 in Fig. 3 be schrieben ist. Block 226 bestimmt den Änderungsbefehl für den Öff nungsluftmassendurchsatz, wie es oben in bezug auf Block 317 in Fig. 3 beschrieben ist, und Block 228 bestimmt den Ventilsteuerungsbefehl in Ansprechen auf den bei Block 226 bestimmten Befehl. Block 230 be stimmt den Übersteuerungskraftstoffbefehl in Ansprechen auf den bei Block 224 bestimmten Befehl, wie es oben in bezug auf Block 168 in Fig. 2 beschrieben ist.

Block 230 bestimmt auf herkömmliche Art und Weise den Kraftstoffbefehl bei offenem oder geschlossenem Regelkreis, Block 234 wählt entweder den Übersteuerungsbefehl oder den bei Block 232 bestimmten Befehl aus, welcher den meisten Kraftstoff befiehlt. Block 236 bestimmt auf eine be kannte Art und Weise den Kraftstoffaktuatorbefehl.

Wenn sich bei Block 206 das System nicht in einem Kraftstoffsteuermo dus mit offenem Regelkreis befindet, setzt Block 208 den Übersteuerungs kraftstoffbefehl auf Null und schreitet dann zu dem oben beschriebenen Block 232 fort.

Anhand der Fig. 6, 7 und 8 können beispielhafte Vorteile der vorliegenden Erfindung verstanden werden. Fig. 6 stellt Fahrzeuggeschwindigkeiten von einem Testfahrzeug dar, wenn der Motor zum Zeitpunkt t₀ gestartet wird, für einige Sekunden leerläuft und dann beginnt, sich mit einer Geschwin digkeit von näherungsweise 50 km/h (30 mph) über eine Dauer von nähe rungsweise zwei Minuten zu bewegen. Fig. 7 veranschaulicht das Abgas äquivalenzverhältnis ϕ_AB, das in einem Fahrzeug mit einer Sekundärluft pumpe ohne die Steuerung mit geschlossenem Regelkreis gemäß einem Beispiel dieser Erfindung auftritt. Durch die Mittellinie 410 ist ein Abgas äquivalenzverhältnis von 1 dargestellt. Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t₀ startet, tritt eine fette Spitze in dem Abgas auf, und dann bewegt sich das Abgas zu einem mageren Betriebsbereich, der als die Kombination aus dem fetten Abgas von dem Fahrzeugmotor und der von der Sekundärluft pumpenmotoreinheit 72 (Fig. 1) gelieferten Sekundärluft erzielt wird. Zum Zeitpunkt t₁ erzielt das Fahrzeug eine Kraftstoffsteuerung mit geschlosse nem Regelkreis, an welchem Punkt das Abgasäquivalenzverhältnis im we sentlichen nahe bei der Linie 410 gehalten wird, was ein ϕ_AB von 1 anzeigt.

Zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ sind Spitzen sowohl in der fetten als auch mageren Richtung von ϕ_AB angedeutet, die aufgrund der Ungenauig keiten der Steuerung mit offenem Regelkreis auftreten, welche für die Se kundärluftpumpeneinheit vorgesehen ist.

In Fig. 8 ist ein Graph 414 gezeigt, der dem Graphen 412 in Fig. 7 ähnlich ist. Graph 414 stellt ϕ_AB für ein Fahrzeug dar, bei dem eine Steuerung von beispielsweise der Sekundärluft mit geschlossenem Regelkreis durchge führt wird, wie es oben beschrieben ist. Zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ sind die Spitzen in ϕ_AB im wesentlichen verringert und ϕ_AB selbst wird allmählich während der Kraftstoffsteuerung mit offenem Regelkreis verrin gert, die vor dem Zeitpunkt t₁ stattfindet. Dies veranschaulicht sowohl das verbesserte Ansprechen auf das dynamische System, das von dem oben beschriebenen Fahrzeugsteuerungssystem geliefert wird, und veranschau licht die Fähigkeit, das tatsächliche Abgasäquivalenzverhältnis auf ein ge wünschtes Profil zu steuern, welches beispielsweise bei Bezugszeichen 416 eine Spitze aufweist und sich allmählich näher zu dem Abgasäquiva lenzverhältnis von 1 zum Zeitpunkt t₁ bewegt.

Das oben beschriebene Beispiel unterstellt die Verwendung eines schal tenden, stoichiometrischen Sauerstoffsensors. Wenn eine alternative Sen sortechnik verwendet wird, würden die Ausdrücke "offener Regelkreis" und "geschlossener Regelkreis" jeweils als nicht stoichiometrisch bzw. stoichiometrisch definiert werden. Es unterstellt auch, daß das System derart mechanisiert ist, daß es eine Modulation des Sekundärluftsystems gestattet. Ein Teil oder die gesamte Steuerung der Sekundärluft, des Kraftstoffes oder der Motorluft kann die Durchsatzrate, das Äquivalenz verhältnis und die Chemie des Durchsatzes in die Katalysatoranordnung modulieren. Die Möglichkeit, Kraftstoff zu steuern, ist Fachleuten be kannt, zusammen mit einer gewissen Möglichkeit, daß der Controller die Motorluft steuert. Das Niveau der Motorluftsteuerung und die Notwendig keit zur Modulation der Sekundärluft über eine Ein/Aus-Steuerung hin aus wird auf der Grundlage der besonderen Motoranwendung und der an gestrebten Emission bestimmt werden.

Claims

1. Motorsteuerungssystem, umfassend:
einen Luftmassendurchsatzsensor (62) in einem Luftansaugweg für ein Kraftfahrzeug (44), der ein erstes Eingangssignal liefert, das ei nen Luftmassendurchsatz durch den Luftmassendurchsatzsensor anzeigt,
eine Luftpumpeneinheit (72), deren Einlaß (68) zwischen den Luft massendurchsatzsensor und den Fahrzeugmotor eingekoppelt ist, und deren Auslaß (76) in einen Weg von Abgas aus dem Fahrzeug motor eingekoppelt ist, wobei die Luftpumpeneinheit derart steuer bar ist, daß sie Sekundärluft von dem Einlaß zum Auslaß pumpt,
eine erste Abschätzeinrichtung (154), die auf einen Satz von gemes senen Motorparametern anspricht, um ein zweites Eingangssignal zu liefern, das einen Luftmassendurchsatz in das Ansaugrohr (40) anzeigt, und
einen ersten Aktuator, der in Ansprechen auf einen ersten Steuer befehl mindestens eine Funktion eines Satzes von Funktionen steu ert, der umfaßt: (a) Kraftstoff in den Fahrzeugmotor (42) und (b) Se kundärluft, die dem Auslaß der Luftpumpeneinheit (72) geliefert wird, und
eine Steuereinheit (12), die einen ersten Steuerbefehlgenerator (152, 162) umfaßt, der den ersten Steuerbefehl in Ansprechen auf eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Eingangssignalen liefert, wobei eine verbesserte Steuerung der Chemie und des Äquivalenz verhältnisses von in eine Katalysatoranordnung (90) eintretenden Gasen erreicht ist.

2. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abschätzeinrichtung in der Steuereinheit enthalten ist.

3. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Aktuator einen Teil der Luftpumpeneinheit umfaßt und Sekundärluft steuert, die dem Auslaß der Luftpumpeneinheit geliefert wird, und ebenso umfassend:
einen zweiten Aktuator (176) zum Regeln der Kraftstofflieferung an den Motor in Ansprechen auf einen zweiten Steuerbefehl, und
eine zweite Abschätzeinrichtung (156), die auf den Satz von gemes senen Motorparametern anspricht, um ein drittes Eingangssignal zu liefern, das einen Luftmassendurchsatz durch eine Ansaugöffnung in den Fahrzeugmotor anzeigt, und
daß die Steuereinheit einen zweiten Steuerbefehlgenerator (168) umfaßt, um den zweiten Steuerbefehl in Ansprechen auf das dritte Eingangssignal zu liefern.

4. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit auch eine Abschätzeinrichtung für ein Äqui valenzverhältnis (306) umfaßt, um ein Äquivalenzverhältnis von Ga sen abzuschätzen, die in die Katalysatoranordnung strömen, und daß der erste Steuerbefehlgenerator (314) auch auf das abgeschätzte Äquivalenzverhältnis anspricht.

5. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit auch eine Abschätzeinrichtung für ein Äqui valenzverhältnis (306) umfaßt, um ein Äquivalenzverhältnis von Ga sen abzuschätzen, die in die Katalysatoranordnung strömen, und daß der zweite Steuerbefehlgenerator (314) auch auf das abge schätzte Äquivalenzverhältnis anspricht.

6. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 4, umfassend:
einen dritten Steuerbefehlgenerator (317), der in Ansprechen auf das abgeschätzte Äquivalenzverhältnis einen dritten Steuerbefehl liefert, der eine gewünschte Änderung des Luftmassendurchsatzes des Motors anzeigt, und
einen Luftdurchsatzventilaktuator (181), der auf den dritten Steuer befehl anspricht, um die gewünschte Änderung des Luftmassen durchsatzes des Motors zu erreichen, wobei eine Steuerung der Ein stellungen des Luftmassendurchsatzes des Motors mit geschlosse nem Regelkreis erreicht ist.

7. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatzventilaktuator ein Element eines Satzes steu ert, der ein Leerlaufluftsteuerventil (28) und eine Drosselklappe (32) umfaßt.

8. Motorsteuerungsverfahren zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugmotor und einer Katalysatoranordnung mit den Schritten,
daß ein Luftmassendurchsatzsensor verwendet wird, der den Luft massendurchsatz in einem Ansaugweg für den Fahrzeugmotor (62) mißt,
daß ein Satz von Motorparametern (62, 38, 48) gemessen wird, daß eine Luftpumpe (72) in dem Fahrzeug vorgesehen wird, wobei die Luftpumpe einen Lufteinlaß aufweist, der in einem Luftansaug weg für den Fahrzeugmotor zwischen dem Luftmassendurchsatz sensor und dem Fahrzeugmotor angeordnet ist, und einen Luftaus laß aufweist, der in einem Weg von Abgas aus dem Fahrzeugmotor angeordnet ist,
daß in Ansprechen auf den Satz von Motorparametern der Luftmas sendurchsatz in das Ansaugrohr an einem Punkt unterstromig von dem Lufteinlaß (154) in die Luftpumpe abgeschätzt wird, und
daß eine Differenz zwischen dem gemessenen Luftmassendurchsatz oberstromig von dem Lufteinlaß und dem abgeschätzten Luftmas sendurchsatz unterstromig von dem Lufteinlaß bestimmt wird (158), wobei die Differenz einen Sekundärluftmassendurchsatz durch die Luftpumpe darstellt.

9. Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 8, das den Schritt umfaßt, daß ein erster Steuerbefehl geliefert wird, der durch die Luftpumpe gepumpte Luft in Ansprechen auf die Differenz regelt (152, 162, 172), wobei eine Steuerung der von der Luftpumpe gelieferten Se kundärluft mit geschlossenem Regelkreis erreicht wird.

10. Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftfahrzeug auch einen Aktuator zum Regeln der Kraft stofflieferung an den Fahrzeugmotor enthält und auch die Schritte umfaßt,
daß in Ansprechen auf den Satz von Motorparametern der Luftmas sendurchsatz an einer Ansaugöffnung des Fahrzeugmotors abge schätzt wird (156), und
daß ein zweiter Steuerbefehl geliefert wird, der von dem Aktuator an den Motor gelieferten Kraftstoff in Ansprechen auf die Differenz re gelt, die durch den Sekundärluftmassendurchsatz durch die Luft pumpe und den abgeschätzten Luftmassendurchsatz an der An saugöffnung (168) dargestellt ist.

11. Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 8, das die Schritte umfaßt,
daß in Ansprechen auf den Satz von Motorparametern ein Luftmas sendurchsatz an einer Ansaugöffnung des Fahrzeugmotors abge schätzt wird (156), und
daß in Ansprechen auf den abgeschätzten Luftmassendurchsatz an der Ansaugöffnung und die Differenz, die den Sekundärluftmassen durchsatz durch die Luftpumpe darstellt, ein Äquivalenzverhältnis von Gasen abgeschätzt wird, die zur Katalysatoranordnung strömen (306),
wobei der erste Steuerbefehl auch auf das abgeschätzte Äquiva lenzverhältnis anspricht.

12. Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 10, das die Schritte umfaßt,
daß in Ansprechen auf den Satz von Motorparametern ein Luftmas sendurchsatz an einer Ansaugöffnung des Fahrzeugmotors abge schätzt wird (156), und
daß in Ansprechen auf den abgeschätzten Luftmassendurchsatz an der Ansaugöffnung und die Differenz, die den Sekundärluftmassen durchsatz durch die Luftpumpe darstellt, ein Äquivalenzverhältnis von Gasen abgeschätzt wird, die zur Katalysatoranordnung strömen (306),
wobei der zweite Steuerbefehl auch auf das abgeschätzte Äquiva lenzverhältnis anspricht.

13. Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 8, das die Schritte umfaßt,
daß in Ansprechen auf den Satz von Motorparametern ein Tastver hältnisbefehl bei offenem Regelkreis für einen Sekundärluftmassen durchsatz durch die Pumpe erzeugt wird,
daß in Ansprechen auf den Tastverhältnisbefehl bei offenem Regel kreis und die Differenz, die den Sekundärluftmassendurchsatz durch die Pumpe darstellt, eine Korrektur bei geschlossenem Regel kreis des Tastverhältnisbefehls bei offenem Regelkreis bestimmt wird, und
daß durch die Luftpumpe gepumpte Luft in Ansprechen auf den Tastverhältnisbefehl bei offenem Regelkreis und die Korrektur bei geschlossenem Regelkreis geregelt wird.