DE4447858C2

DE4447858C2 - Electronic control system for high economy ic. engine

Info

Publication number: DE4447858C2
Application number: DE4447858A
Authority: DE
Inventors: Koji Morikawa
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2014-12-17

Abstract

The electronic control system calculates the operating condition of the engine from the detected engine revs and the detected combustion pressure in one of the engine cylinders, used together with the combustion pressure signal for calculating the combustion fluctuation rate. The combustion fluctuation rate signal is compared with a standard value, for determining an optimum fuel/air ratio signal. A sensor (15) in the exhaust line (8) from the engine provides a signal representing the nitrous oxide conc., compared with a stored value to provide a second optimum fuel/air ratio signal, with the fuel injection control processor (22) responding to both fuel/air ratio signals, to provide smooth running of the engine in each operating condition.

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorsteuereinrichtung zum Steuern eines mager-verbrennenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einem Mager-Motor für ein Fahrzeug und insbesondere eine Motorsteuereinrichtung, welches ein Abgasrückführungs- System (EGR-System) aufweist, bei dem eine kleine Menge des Abgases mit der Ansaugluft gemischt wird, wodurch eine Verminderung von Stickstoffoxid in dem Abgas und eine Ver besserung des Laufverhaltens erwartet werden kann.The invention relates to an engine control device for controlling a lean-burning Air-fuel ratio of an air-fuel mixture in a lean-burn engine for one Vehicle and in particular an engine control device which has an exhaust gas recirculation System (EGR system), in which a small amount of exhaust gas with the intake air is mixed, thereby reducing nitrogen oxide in the exhaust gas and ver better running behavior can be expected.

Aus der EP 0 288 056 A2 ist ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei dem ein Stickstoffoxid-Konzentrationssensor zum Erfassen einer Stickstoffoxidmenge in den ver brannten Gasen und zum Erzeugen eines Stickstoffoxidsignals vorgesehen ist. Das Steuersy stem ist weiterhin mit einem Fehlzündungsdetektor ausgestattet, dessen Signale zum Berech nen einer tatsächlichen Schwankungsrate der Verbrennung und zum Erzeugen eines Schwan kungsratensignals herangezogen werden. Das Stickstoffoxidsignal wird mit einem Sollwert verglichen, ebenso das Schwankungsratensignal. Dadurch soll ein optimales Luft-Kraftstoff- Verhältnis im mageren Bereich abgeleitet werden, so daß weder die Fluktuations- oder Schwankungsrate der Verbrennung, noch der NOx-Ausstoß zulässige Grenzen überschreiten.A control system for an internal combustion engine is known from EP 0 288 056 A2, in which a nitrogen oxide concentration sensor for detecting an amount of nitrogen oxide in the ver burned gases and is provided for generating a nitrogen oxide signal. The tax system stem is also equipped with a misfire detector, the signals for calculation an actual rate of fluctuation of combustion and to produce a swan rate signal can be used. The nitrogen oxide signal comes with a set point compared, as well as the fluctuation rate signal. This should ensure an optimal air-fuel Ratio in the lean range can be derived, so that neither the fluctuation or Fluctuation rate of combustion, the NOx emissions still exceed the permissible limits.

Mager-Motoren wurden als benzinsparende Motoren für eine neue Generation von Fahrzeu gen untersucht und entwickelt. Bei dieser Art von Motoren wird eine Verwirbelung oder Tur bulenz in einem Brennraum während der Zuführung der Luft erzeugt, und ein magereres Luft- Kraftstoff-Gemisch als das eines theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses wird verbrannt. Bei einem solchen Mager-Motor ist das Luft-Kraftstoff-Gemisch so mager, daß die Menge der ausgestoßenen HC- und CO-Gase schon ursprünglich klein ist, während eine vollkommene Verbrennung zu einer Zunahme der NOx-Abgase bzw. des NOx-Ausstoßes führt. Nachdem ein bestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht ist, nimmt jedoch die Abgabe von NOx ab, wobei die Eigenschaften des Abgases verbessert werden, während das Luft- Kraftstoff-Verhältnis ansteigt.Lean engines have been used as petrol-saving engines for a new generation of vehicles gen examined and developed. With this type of motors there is a swirl or door generated in a combustion chamber during the supply of air, and a leaner air Fuel mixture than that of a theoretical air-fuel ratio is burned. In such a lean engine, the air-fuel mixture is so lean that the amount the HC and CO gases emitted is originally small, while a perfect one Combustion leads to an increase in NOx emissions and NOx emissions. However, after a certain air-fuel ratio is reached, the charge increases from NOx, whereby the properties of the exhaust gas are improved while the air Fuel ratio increases.

Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis die Magergrenze überschreitet, besteht die Möglichkeit einer Fehlzündung, einer Zunahme der Verbrennungsschwankung und einer Verschlechterung der Fahrleistung. Bei den herkömmlichen Verfahren wird eine Drehmomentschwankung er faßt, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der Grundlage des erfaßten Wertes der Drehmomentschwankung einer Magergrenzen-Steuerung unterworfen wird, wobei Fehlzün dungen und die Abnahme der Fahrleistung verhindert werden.If the air-fuel ratio exceeds the lean limit, there is a possibility misfire, increase in combustion fluctuation, and deterioration the mileage. In the conventional methods, there is a torque fluctuation summarizes so that the air-fuel ratio based on the detected value of the Torque fluctuation is subjected to a lean limit control, misfiring and the decrease in mileage can be prevented.

Beim Stand der Technik kann jedoch nicht ermittelt werden, ob das NOx tatsächlich vermin dert wird oder nicht, weil der Motor in Betrieb ist, so daß für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwangsläufig ein Einstellwert unterhalb der Magergrenze auf der Grundlage der Eigenschaf ten der ausgestoßenen Nox-Konzentration gewählt werden muß.However, it cannot be determined in the prior art whether the NOx actually mines is changed or not because the engine is in operation, so that for the air-fuel ratio inevitably a set value below the lean limit based on the property ten of the expelled NOx concentration must be selected.

Herkömmlicherweise wird die Abgasrückführungs-Steuerung (EGR-Steuerung) häufig als ein wirksames Verfahren zum Verhindern der Bildung von Stickstoffoxiden zur Zeit der Verbren nung eingesetzt. Bei der EGR-Steuerung wird die Abgasmenge mit der Ansaugluft gemischt, wodurch die Wärmekapazität des Gases in dem Zylinder vergrößert wird, um die Temperatur des brennenden Gases relativ gesehen abzusenken. Wenn jedoch die Menge des zurückge führten Gases zu groß ist, resultiert daraus eine Verbrennungsschwankung, welche die Aus gangsleistung, die Leistung im Verhältnis zu den Kraftstoffkosten und die Zuverlässigkeit des Fahrverhaltens vermindert. Es ist daher allgemein bekannt, daß die Menge des zurückgeführ ten Gases auf einen zwangsläufig minimalen Wert beschränkt werden muß.Conventionally, exhaust gas recirculation (EGR) control is often referred to as one effective method of preventing the formation of nitrogen oxides at the time of burning used. With EGR control, the amount of exhaust gas is mixed with the intake air, whereby the heat capacity of the gas in the cylinder is increased by the temperature lower the burning gas in relative terms. However, if the amount of led gas is too large, this results in a combustion fluctuation, which the Aus gangskraft, the performance in relation to the fuel costs and the reliability of the Reduced driving behavior. It is therefore generally known that the amount of the recycled ten gas must be limited to an inevitably minimum value.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Motorsteuereinrichtung vorzusehen, welche die Ver brennungsschwankung verhindern und den NOx-Ausstoß in einem Motor mit einem Abgas rückführungs(EGR)-System vermindern kann, so daß eine zufriedenstellende Steuer- oder Regelgenauigkeit erreicht werden kann und dem Fahrer die gewünschte Fahrleistung zur Verfü gung steht.It is an object of the invention to provide an engine control device which ver Prevent combustion fluctuation and NOx emissions in an engine with an exhaust gas feedback (EGR) system can decrease, so that a satisfactory control or regulation accuracy can be achieved and the driver has the desired driving performance is available.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerverfahren mit den Merkmalen von An spruch 1 und durch ein Steuersystem mit den Merkmalen von Anspruch 3 gelöst.This object is achieved by a control method with the features of An claim 1 and solved by a control system with the features of claim 3.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Schwankungsrate der Verbrennung abhängig von dem Druck im Zylinder erhalten, und die NOx-Abgasrate wird abhängig von der Kon zentration des NOx im Abgas und der Menge der Ansaugluft erhalten.In the solution according to the invention, the fluctuation rate of the combustion is dependent obtained from the pressure in the cylinder, and the NOx exhaust gas rate is dependent on the con the concentration of NOx in the exhaust gas and the amount of intake air.

Nachfolgend werden die Schwankungsrate der Verbrennung und deren Grenzwert bei dem gegebenen Fahrzustand verglichen, und gleichzeitig werden die NOx-Abgasrate und deren Grenzwert bei dem gegebenen Fahrzustand verglichen.Below is the rate of fluctuation of the combustion and its limit at the given driving state, and at the same time the NOx exhaust gas rate and their Limit value compared for the given driving condition.

Wenn die Schwankungsrate der Verbrennung höher ist als der Grenzwert wird die Menge des zurückgeführten Abgases vermindert, wenn andererseits die NOx-Abgasrate höher ist als der Grenzwert, wird die Menge des zurückgeführten Abgases erhöht, um den NOx-Ausstoß zu vermindern.If the rate of combustion fluctuation is higher than the limit, the amount of the recirculated exhaust gas is reduced if, on the other hand, the NOx exhaust gas rate is higher than the limit, the amount of recirculated exhaust gas is increased to the NOx emissions to diminish.

Die EGR-Steuerung bei den jeweiligen Fahrzuständen wird daher auf der Grundlage der Schwankungsrate der Verbrennung und der NOx-Abgasrate durchgeführt. Demzufolge kann eine Verbrennungsschwankung vermieden und der Ausstoß von NOx vermindert werden, so daß eine hoch zuverlässige und genaue Steuerung erreicht werden kann.The EGR control in the respective driving conditions is therefore based on the Fluctuation rate of the combustion and the NOx exhaust gas rate are carried out. As a result a fluctuation in combustion is avoided and NOx emissions are reduced, so that highly reliable and accurate control can be achieved.

Im EGR-Steuerbereich kann der Fahrer darüberhinaus die EGR-Rate so wählen, daß diese Rate erhöht wird, wenn vorzugsweise die Kraftstoffkosten berücksichtigt werden sollen, und vermindert wird, wenn vorzugsweise die Fahrleistung verbessert werden soll. Die Fahrlei stung kann daher nach Wunsch des Fahrers angepaßt werden, wodurch eine große Benutzer freundlichkeit erreicht wird. In the EGR control area, the driver can also select the EGR rate so that it Rate is increased if fuel costs should preferably be taken into account, and is reduced if preferably the driving performance is to be improved. The Fahrlei stung can therefore be adjusted as the driver desires, creating a large user friendliness is achieved.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich eine Kraftstoffeinspritz- Rechenvorrichtung vorgesehen, welche auf das erste und das zweite Steuersignal anspricht, zum Bestimmen einer optimalen Kraftstoffeinspritzmenge, welche jeweils dem Fahrzustand entspricht (Anspruch 7), um den Motor ohne Schwankung präzise zu steuern.According to a development of the invention, a fuel injection Computing device provided, which responds to the first and the second control signal, for determining an optimal fuel injection quantity, which is the driving state corresponds (claim 7) to precisely control the motor without fluctuation.

Mit dieser beschriebenen Anordnung wird in Verbindung mit den übergeordneten Ansprüchen das Luft-Kraftstoff- Verhältnis des Mager-Motors so kontrolliert, daß es auf ein Mager-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit weniger NOx eingestellt wird. Die tatsächliche Schwankungsrate der Verbrennung wird hierfür auf der Grundlage des Innendrucks im Zylinder erfaßt, und das Luft-Kraftstoff- Gemisch wird auf der fetten Seite bezüglich der Magergrenze gesteuert, so daß eine zufrie denstellende Fahrleistung aufrechterhalten werden kann. Darüberhinaus wird der NOx-Gehalt des Abgases über die tatsächlichen NOx-Konzentration bestimmt, und das Luft-Kraftstoff- Verhältnis wird auf der mageren Seite bezüglich der zulässigen Grenze des NOx-Ausstoßes gesteuert, so daß der NOx-Ausstoß sicher gesenkt werden kann.With this described arrangement, the air-fuel Ratio of the lean engine is controlled to a lean air-fuel ratio is set with less NOx. The actual rate of combustion fluctuation for this based on the internal pressure in the cylinder and the air-fuel Mixture is controlled on the rich side with respect to the lean limit, so that one freezes the driving performance can be maintained. In addition, the NOx content of the exhaust gas is determined via the actual NOx concentration, and the air-fuel Ratio will be on the lean side regarding the allowable limit of NOx emissions controlled so that the NOx emissions can be safely reduced.

Mit einhergehend wird also die tatsächliche Konzentration von NOx in dem Abgas in dem Mager-Motor erfaßt, so daß der Zustand bzw. die Menge des ab gegebenen NOx ermittelt werden kann, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird so gesteuert, daß es innerhalb eines Bereiches zwischen der Magergrenze für die Verbrennungsschwan kung und der zulässigen Grenze für den NOx-Ausstoß liegt. Die Fahrleistung kann so verbes sert werden, und gleichzeitig kann das NOx im Abgas sicher vermindert werden. Darüberhin aus wird der Bereich für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung auf fette Gemische ausge dehnt, so daß bei den Fahrzuständen auch Vibrationen vermieden werden können.The actual concentration of NOx is detected in the exhaust gas in the lean-burn engine, so that the condition or amount of the ab given NOx can be determined and the air-fuel ratio is controlled that it is within a range between the lean limit for the combustion swan kung and the permissible limit for NOx emissions. The mileage can be better be set, and at the same time the NOx in the exhaust gas can be safely reduced. Darüberhin the area for the air-fuel ratio control is set to rich mixtures stretches so that vibrations can also be avoided in the driving conditions.

Darüberhinaus wird die Verbrennungsschwankung mit einem vorgegebenen Wert für jede Gruppe von Fahrzuständen verglichen, wodurch der richtige Fahrzustand ermittelt wird. Fer ner wird das ausgestoßene NOx mit dem vorgegebenen Wert verglichen, um den Zustand des Abgases zu ermitteln, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird so gesteuert, daß es fetter oder magerer ist. Die Steuergenauigkeit ist dann hoch genug.In addition, the combustion fluctuation with a predetermined value for each Group of driving conditions compared, whereby the correct driving condition is determined. Fer The NOx emitted is compared with the predetermined value to determine the state of the Exhaust gas to determine, and the air-fuel mixture is controlled so that it is richer or is leaner. The control accuracy is then high enough.

Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on preferred embodiments with reference to the Drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Funktions-Blockdiagramm einer EGR-Steuereinrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung; Fig. 1 is a functional block diagram of an EGR control device in accordance of one embodiment of the invention;

Fig. 2 ein Flußdiagramm einer EGR-Steuerfolge gemäß der Erfindung; Fig. 2 is a flowchart of an EGR control sequence according to the invention;

Fig. 3 eine Skizze eines EGR-Steuerbereiches gemäß der Erfindung; Fig. 3 is a sketch of an EGR control range according to the invention;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Motors gemäß der Erfindung; Fig. 4 is a schematic representation of the engine according to the invention;

Fig. 5 einen Schaltplan der Steuereinrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 5 is a circuit diagram of the control device according to the invention;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung für einen Mager-Motor gemäß einer Weiterbildung der Erfindung; Fig. 6 is a block diagram of an air-fuel ratio control means for a lean burn engine in accordance with an embodiment of the invention;

Fig. 7 ein Diagramm des NOx-Ausstoßes und der Schwankungsrate der Verbrennung über dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß dieser Weiterbildung; und Fig. 7 is a graph of NOx emissions and the combustion fluctuation rate over the air-fuel ratio according to this development; and

Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung gemäß dieser Wei terbildung. Fig. 8 is a flowchart of an air-fuel ratio control terbildung Wei this invention.

Im folgenden ist mit Bezug auf Fig. 1 bis 5 eine Motorsteuereinrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung beschrieben.An engine control device according to an embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 1 to 5.

Fig. 1 ist ein Funktions-Blockdiagramm der Abgasrückführungs-Steuereinrichtung oder EGR- Steuereinrichtung, Fig. 2 ist ein Flußdiagramm einer EGR-Steuerfolge, Fig. 3 ist eine sche matische Darstellung eines EGR-Steuerbereiches, Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines Motors, und Fig. 5 ist ein Schaltplan der Steuereinrichtung. Fig. 1 is a functional block diagram of the exhaust gas recirculation control device or EGR control device, Fig. 2 is a flowchart of an EGR control sequence, Fig. 3 is a specific matic representation of an EGR control range, FIG. 4 is a schematic view of an engine , and Fig. 5 is a circuit diagram of the control device.

In Fig. 4 bezeichnet Bezugszeichen 41 einen Motorblock. Ein Ansaugtrakt oder Ansaug krümmer 42 steht mit der stromaufwärtigen Seite des Motorblocks 1 in Verbindung. Ein In jektor 43 ist direkt stromaufwärts eines Ansaugventiles (nicht gezeigt) angeordnet, welches an einer Ansaugöffnung für jeden Zylinder des Ansaugtraktes 42 angebracht ist. Eine Drosselklappe 45 ist in einem Ansaugrohr 44 vorgesehen, welches mit dem Ansaugtrakt 42 in Ver bindung steht. Ein Luftfilter 46 ist an der Ansaugöffnung des Rohres 44 angebracht.In Fig. 4, reference numeral 41 denotes an engine block. An intake tract or intake manifold 42 communicates with the upstream side of the engine block 1 . An injector 43 is arranged directly upstream of an intake valve (not shown) which is attached to an intake opening for each cylinder of the intake tract 42 . A throttle valve 45 is provided in an intake pipe 44 which is connected to the intake tract 42 in connection. An air filter 46 is attached to the suction opening of the tube 44 .

Ein Auspuffrohr 48 steht mit der stromabwärtigen Seite des Motorblocks 41 über einen Abga strakt oder Auspuffkrümmer 47 in Verbindung. Ein Auspufftopf 49 steht mit der stromabwär tigen Seite des Auspuffrohres 48 in Verbindung, und ein Katalysator 50 zum Reinigen des Abgases ist in der Mitte des Rohres 48 vorgesehen. Der Motor gemäß der gezeigten Ausfüh rungsform dient zur Steuerung des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, und ein Drei fachkatalysator wird als der Katalysator 50 eingesetzt.An exhaust pipe 48 communicates with the downstream side of the engine block 41 through an exhaust pipe or exhaust manifold 47 . A muffler 49 communicates with the downstream side of the exhaust pipe 48 , and a catalyst 50 for purifying the exhaust gas is provided in the middle of the pipe 48 . The engine according to the shown embodiment serves to control the theoretical air-fuel ratio, and a triple catalyst is used as the catalyst 50 .

Ein Luftdurchflußmesser 51 zum Erfassen des Massenflusses der Ansaugluft ist an der An saugöffnung des Ansaugrohres 44 des Ansaugsystems angebracht. Ein Drosselsensor 52 zum Erfassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe 45 ist angrenzend an die Klappe 45 angeord net.An air flow meter 51 for detecting the mass flow of the intake air is attached to the suction opening of the intake pipe 44 of the intake system. A throttle sensor 52 for detecting the degree of opening of the throttle valve 45 is adjacent to the valve 45 angeord net.

Ein O₂-Sensor 43 zum Erfassen der Sauerstoff-Konzentration des Abgases und ein NOx- Konzentrationssensor 54 zum Erfassen der Konzentration von Stickstoffoxiden (NOx), wie NO und NO₂, in dem Abgas sind zwischen dem Verzweigungspunkt des Abgastraktes 47 des Auspuffsystems und dem Katalysator 50 eingefügt.An O ₂ sensor 43 for detecting the oxygen concentration of the exhaust gas and a NOx concentration sensor 54 for detecting the concentration of nitrogen oxides (NOx), such as NO and NO ₂ , in the exhaust gas are between the branch point of the exhaust tract 47 of the exhaust system and the Catalyst 50 inserted.

Ein Zylinderdrucksensor 55 zum Erfassen des Innendrucks eines bestimmten Zylinders ist vorgesehen, und ein Kurbelwinkelsensor 56 liegt einem Kurbel-Drehkörper 41b gegenüber, der an der Kurbelwelle 41a montiert ist. Der Sensor 56 ist so aufgebaut, daß er Vorsprünge oder dergleichen erfaßt, welche in regelmäßigen Intervallen an dem Außenumfang des Dreh körpers 41b angebracht sind. Der Sensor 56 berechnet die Motordrehzahl N und die Zünd zeitpunkte nach Maßgabe der Zeitintervalle, zu denen die Vorsprünge erfaßt werden.A cylinder pressure sensor 55 for detecting the internal pressure of a specific cylinder is provided, and a crank angle sensor 56 is opposite a crank rotating body 41 b, which is mounted on the crankshaft 41 a. The sensor 56 is constructed so that it detects projections or the like, which are attached at regular intervals on the outer periphery of the rotary body 41 b. The sensor 56 calculates the engine speed N and the ignition points in accordance with the time intervals at which the projections are detected.

Die jeweiligen Verzweigungsstellen des Abgastraktes 47 und des Ansaugtraktes 42 stehen miteinander über einen Abgasrückführungs- oder EGR-Kanal 57 in Verbindung. Ein EGR- Ventil 58 ist in dem Kanal 57 vorgesehen. Wenn das Ventil 58 geöffnet ist, wird eine kleine Menge des Abgases, abhängig vom Öffnungsgrad des Ventils 58 zum Ansaugsystem zurück geführt und nochmals verbrannt. The respective branch points of the exhaust tract 47 and the intake tract 42 are connected to one another via an exhaust gas recirculation or EGR channel 57 . An EGR valve 58 is provided in the channel 57 . When the valve 58 is opened, a small amount of the exhaust gas, depending on the degree of opening of the valve 58, is returned to the intake system and burned again.

Wie in Fig. 5 gezeigt, weist eine ECU (elektronische Steuereinheit) 61 eine CPU 62, ein ROM 63, ein RAM 64, einen Oszillator 65, Eingänge 66a und 66b und Ausgäng 66c und 66d auf. Diese Elemente sind über eine Busleitung mit einem Mikrocomputer verbunden.As shown in Fig. 5, an ECU (electronic control unit) 61 has a CPU 62 , a ROM 63 , a RAM 64 , an oscillator 65 , inputs 66 a and 66 b and outputs 66 c and 66 d. These elements are connected to a microcomputer via a bus line.

Analogsignale von dem Luftdurchflußmesser 51, dem NOx-Konzentrationssensor 54 und dem O₂-Sensor 53 werden über einen Multiplexer 62 einem A/D-Wandler 63 zugeführt. Daraufhin werden sie im Wandler 63 in digitale Signal umgewandelt und nacheinander an den einen Eingang 66a angelegt. Die Wellenform eines Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsen sor 56 wird in einem Formungsschaltkreis 67 geeignet geformt und an den anderen Eingang 66b angelegt. Ein Signal von dem Drosselsensor 52 wird über einen Eingabeschaltkreis 68 an den anderen Eingang 66b angelegt, woraufhin ermittelt wird, ob die Drosselklappe 45 geöff net oder vollständig geschlossen ist. Der Spitzenwert eines Ausgangssignals von dem Zy linderdrucksensor 55 wird von einem Formungsschaltkreis 69 wellen-geformt und an den anderen Eingang 66b angelegt.Analog signals from the air flow meter 51 , the NOx concentration sensor 54 and the O ₂ sensor 53 are fed to an A / D converter 63 via a multiplexer 62 . Thereupon, they are converted into digital signals in the converter 63 and successively applied to the one input 66 a. The waveform of a crank angle signal from the crank angle sensor 56 is suitably shaped in a shaping circuit 67 and applied to the other input 66 b. A signal from the throttle sensor 52 is applied via an input circuit 68 to the other input 66 b, whereupon it is determined whether the throttle valve 45 is open or completely closed. The peak value of an output signal from the cylinder pressure sensor 55 is wave-shaped by a shaping circuit 69 and applied to the other input 66 b.

Der Eingang 66b ist ferner mit einem Modusauswahlschalter 59 verbunden. Durch Betätigen des Schalters 59 kann ein Fahrer den Vorzugsmodus, nämlich den kostengünstigen Modus oder den Leistungsmodus, auswählen. Wenn über den Auswahlschalter 59 der Benzinspar modus gewählt wurde, wird die EGR-Steuerung mit dem Maximalwert für eine EGR-Rate innerhalb des EGR-Steuerbereiches durchgeführt.The input 66 b is also connected to a mode selection switch 59 . By actuating the switch 59 , a driver can select the preferred mode, namely the cost-effective mode or the performance mode. If the petrol saving mode has been selected via the selection switch 59 , the EGR control is carried out with the maximum value for an EGR rate within the EGR control range.

Ferner sind das EGR-Ventil 58 und der Injektor 43 über Ansteuerschaltkreise 70 bzw. 71 mit den Ausgängen 66c und 66d verbunden. Die Öffnung des Ventils 58 wird abhängig von ei nem Steuersignal für ein vorgegebenes Arbeitsverhältnis gesteuert, welches von der ECU 61 ausgegeben wird.Furthermore, the EGR valve 58 and the injector 43 are connected to the outputs 66 c and 66 d via control circuits 70 and 71, respectively. The opening of the valve 58 is controlled depending on a control signal for a predetermined employment which is output from the ECU 61 .

Im folgenden ist eine Anordnung für die EGR-Steuerung in der ECU 61 beschrieben.An arrangement for EGR control in the ECU 61 will now be described.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die ECU 61 eine Zylinderdruck-Erfassungseinheit M1 auf, wel che auf der Grundlage des Ausgangswertes des Zylinderdrucksensors 55 den Spitzenwert eines Zylinderdruckes für jeden Zyklus oder einen Zylinderdruck für einen festen Kurbelwinkel während eines Verbrennungshubs erfaßt. Die ECU 61 weist ferner eine NOx-Konzentrations- Erfassungseinheit M2 zum Erfassen der NOx-Konzentration des Abgases nach Maßgabe des Ausgangswertes des NOx-Konzentrationssensors 54 auf. Ferner umfaßt die ECU 61 eine Fahrzustands-Erfassungseinheit M3 zum Erfassen von Fahrzuständen des Motors auf der Grundlage einer Motordrehzahl N_E, der Ansaugluftmenge Q und dergleichen.As shown in FIG. 1, the ECU 61 has a cylinder pressure detection unit M1, which detects, based on the output of the cylinder pressure sensor 55, the peak value of a cylinder pressure for each cycle or a cylinder pressure for a fixed crank angle during a combustion stroke. The ECU 61 also has a NOx concentration detection unit M2 for detecting the NOx concentration of the exhaust gas in accordance with the output value of the NOx concentration sensor 54 . Further, the ECU 61 includes a traveling state detecting unit M3 for detecting driving conditions of the engine based on an engine speed N _E, the intake air amount Q and the like.

In der ECU 61 ist ferner eine Verbrennungsschwankungsraten-Rechenvorrichtung M4 vor gesehen, welche eine Schwankungsrate der Verbrennung (D) nach Maßgabe des Verhältnis ses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Spitzenwerte der Zylinderdrücke für jeden Zy linder, welche von der Zylinderdruck-Erfassungseinheit M1 erfaßt werden, und dem zu die sem Zeitpunkt erfaßten Zylinderdruck oder nach Maßgabe des Verhältnisses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Zylinderdrücke bei dem festen Kurbelwinkel für jeden Verbren nungshub und dem zu diesem Zeitpunkt erfaßten Zylinderdruck berechnet.In the ECU 61 , a combustion fluctuation rate computing device M4 is also provided, which calculates a fluctuation rate of the combustion (D) in accordance with the ratio between the weighted average of the peak values of the cylinder pressures for each cylinder, which are detected by the cylinder pressure detection unit M1. and the cylinder pressure detected at this time or in accordance with the relationship between the weighted average of the cylinder pressures at the fixed crank angle for each combustion stroke and the cylinder pressure detected at that time.

Darüberhinaus weist die ECU 61 eine Vergleichseinheit M5 auf, welche die Schwankungs rate der Verbrennung (D), die von der Verbrennungsschwankungsraten-Recheneinheit M4 berechnet wurde, mit einem zulässigen Grenzwert (Dmax) für die Verbrennungsschwan kungsrate (D) vergleicht, welche durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis eingestellt wird, wobei als Parameter die Motordrehzahl N und die Motorlast verwendet werden (bei spielsweise die Grundeinspritzlast, welche nach Maßgabe der Motordrehzahl N und der An saugluftmenge Q erhalten wird), die von der Fahrzustands-Erfassungseinheit M3 erfaßt wur den.In addition, the ECU 61 has a comparison unit M5 which compares the fluctuation rate of combustion (D) calculated by the combustion fluctuation rate computing unit M4 with an allowable limit value (Dmax) for the combustion fluctuation rate (D) which is obtained by recovery the directory is set, the engine speed N and the engine load being used as parameters (for example the basic injection load which is obtained in accordance with the engine speed N and the intake air quantity Q), which were detected by the driving state detection unit M3.

Ferner umfaßt die ECU 61 eine NOx-Abgasraten-Recheneinheit M6 zum Berechnen einer NOx-Abgasrate (C) nach Maßgabe der NOx-Konzentration im Abgas und der Ansaugluft menge Q.Furthermore, the ECU 61 includes a NOx exhaust gas rate computing unit M6 for calculating a NOx exhaust gas rate (C) in accordance with the NOx concentration in the exhaust gas and the intake air amount Q.

Die ECU 61 weist ferner eine NOx-Abgasraten-Vergleichseinheit M7 auf, welche die von der NOx-Abgasraten-Recheneinheit M6 berechnete NOx-Abgasrate (C) mit einem zulässigen Grenzwert (Cmax) für die NOx-Abgasrate (C) vergleicht, der durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis eingestellt wird, wobei als Parameter die Motordrehzahl N und die Motorlast verwendet werden (beispielsweise eine Grundeinspritzmenge, welche nach Maßgabe der Motordrehzahl N und der Ansaugluftmenge Q erhalten wird), die von der Fahrzustands-Erfas sungseinheit M3 erfaßt wurden.The ECU 61 also has a NOx exhaust gas rate comparison unit M7, which compares the NOx exhaust gas rate (C) calculated by the NOx exhaust gas rate computing unit M6 with a permissible limit value (Cmax) for the NOx exhaust gas rate (C), which is determined by Recovery is set from the directory, using the engine speed N and the engine load as parameters (for example, a basic injection quantity, which is obtained in accordance with the engine speed N and the intake air quantity Q), which were detected by the driving state detection unit M3.

Darüberhinaus umfaßt die ECU 61 eine Fahrmodus-Einstelleinheit M8 zum Einstellen des Fahrmodus, indem aus dem Ausgangswert des Modusauswahlschalters 59 bestimmt wird, ob der ausgewählte Modus der Sparmodus oder der Leistungsmodus ist.In addition, the ECU 61 includes a driving mode setting unit M8 for setting the driving mode by determining from the output value of the mode selection switch 59 whether the selected mode is the economy mode or the power mode.

Die ECU 61 weist ferner eine Einstelleinheit M9 für den Sollwert der EGR-Rate auf, welche einen EGR-Raten-Sollwert einstellt, wenn die Verbrennungsschwankungsraten-Ver gleichseinheit M5 zu dem Ergebnis kommt, daß die Verbrennungsschwankungsrate (D) kleiner ist als der zulässige Grenzwert (Dmax) und wenn die NOx-Abgasraten-Vergleichsein heit M7 zu dem Ergebnis kommt, daß die NOx-Abgasrate niedriger ist als der zulässige Grenzwert (Cmax). Die Einheit M9 stellt den EGR-Raten-Sollwert so ein, daß der Wert der EGR-Rate vermindert wird, wenn die Verbrennungsschwankungsrate (D) höher ist als der zulässige Grenzwert (Dmax), und sie stellt den EGR-Raten-Sollwert so ein, daß der Wert für die EGR-Rate erhöht wird, wenn die NOx-Abgasrate (C) höher ist als der zulässige Grenz wert (Cmax).The ECU 61 further includes an EGR rate setpoint setting unit M9 which sets an EGR rate setpoint when the combustion fluctuation rate comparison unit M5 comes to the result that the combustion fluctuation rate (D) is smaller than the allowable limit (Dmax) and when the NOx exhaust rate comparison unit M7 comes to the result that the NOx exhaust rate is lower than the allowable limit (Cmax). The unit M9 sets the EGR rate target value so that the EGR rate value is decreased when the combustion fluctuation rate (D) is higher than the allowable limit value (Dmax), and so sets the EGR rate target value that the EGR rate value is increased when the NOx exhaust gas rate (C) is higher than the allowable limit (Cmax).

Schließlich weist die ECU 61 eine EGR-Ventil-Ansteuerschaltung 70 auf, die an das EGR- Ventil 58 ein Ansteuersignal ausgibt, welches dem EGR-Raten-Sollwert entspricht.Finally, the ECU 61 has an EGR valve drive circuit 70 which outputs to the EGR valve 58 a drive signal which corresponds to the EGR rate setpoint.

Mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 2 ist nachstehend die Folge der EGR-Steuerung durch die ECU 61 beschrieben.The sequence of EGR control by the ECU 61 is described below with reference to the flowchart of FIG. 2.

Das Flußdiagramm (Fig. 2) zeigt eine Routine, die für jeden vorgegebenen Kurbelwinkel oder jede vorgegebene Rechenperiode ausgeführt wird.The flowchart ( Fig. 2) shows a routine that is executed for every predetermined crank angle or every predetermined calculation period.

Zunächst werden verschiedene Daten bezüglich des Fahrzustands des Motors, einschließlich die momentane Motordrehzahl N, die Ansaugluftmenge Q etc., in einem Schritt S21 erfaßt. Der Zylinderdruck für den momentanen Verbrennungszyklus wird in einem Schritt S22 erfaßt, und die Verbrennungsschwankungsrate (D) wird auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Zylinderdrücke für die einzelnen Verbrennungszy klen und dem Zylinderdruck für den momentanen Verbrennungszyklus in einem Schritt S23 berechnet. In einem Schritt S24 wird andererseits die NOx-Konzentration des Abgases nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem NOx-Konzentrationssensor 54 erfaßt. In einem Schritt S25 wird die Abgasrate (C) des NOx in dem Abgas auf der Grundlage des Verhältnis ses zwischen der Ansaugluftmenge Q und der NOx-Konzentration berechnet.First, various data regarding the driving state of the engine, including the current engine speed N, the intake air amount Q, etc., are acquired in a step S21. The cylinder pressure for the current combustion cycle is detected in a step S22, and the combustion fluctuation rate (D) is calculated based on the ratio between the weighted average of the cylinder pressures for the individual combustion cycles and the cylinder pressure for the current combustion cycle in a step S23. On the other hand, in a step S24, the NOx concentration of the exhaust gas is detected in accordance with the output signal from the NOx concentration sensor 54 . In step S25, the exhaust gas rate (C) of the NOx in the exhaust gas is calculated based on the relationship between the intake air amount Q and the NOx concentration.

In einem Schritt S26 wird die Verbrennungsschwankungsrate (D) mit dem zulässigen Grenzwert (Dmax) verglichen, der zuvor durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis unter Verwendung der Motordrehzahl N und der Motorlast als Parameter eingestellt wurde.In step S26, the combustion fluctuation rate (D) becomes the allowable one Limit (Dmax) compared to that previously recovered from the directory below Using the engine speed N and the engine load was set as a parameter.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der EGR-Rate und der Verbrennungsschwankungsrate (D) unter bestimmten Fahrbedingungen. Wie in Fig. 3 gezeigt, neigt die Verbrennungs schwankungsrate (D) dazu, plötzlich anzusteigen, wenn die EGR-Rate bis auf einen be stimmten Pegel erhöht wird. Der zulässige Grenzwert (Dmax) für die Verbrennungs schwankungsrate (D), der in Fig. 3 durch einen Punkt d angezeigt wird, variiert abhängig von den Fahrbedingungen. In das Verzeichnis werden die zulässigen Grenzwerte (Dmax) für unterschiedliche Fahrbedingungen geladen, welche zuvor durch verschiedene Experimente oder dergleichen erhalten wurden. Fig. 3 shows the relationship between the EGR rate and the combustion fluctuation rate (D) under certain driving conditions. As shown in Fig. 3, the combustion fluctuation rate (D) tends to increase suddenly when the EGR rate is increased up to a certain level. The permissible limit value (Dmax) for the combustion fluctuation rate (D), which is indicated by a point d in FIG. 3, varies depending on the driving conditions. The permissible limit values (Dmax) for different driving conditions, which were previously obtained through various experiments or the like, are loaded into the directory.

Wenn man in Schritt S26 das Ergebnis erhält, daß die Verbrennungsschwankungsrate (D) unter den momentanen Fahrbedingungen niedriger ist als der zulässige Grenzwert (Dmax), geht das Programm zu einem Schritt S27 weiter. Wenn gefolgert wird, daß die Schwan kungsrate (D) höher ist als der zulässige Grenzwert (Dmax), springt das Programm anderer seits zu einem Schritt S30, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen ver minderten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet.If the result is obtained in step S26 that the combustion fluctuation rate (D) is lower than the permissible limit value (Dmax) under the current driving conditions, the program proceeds to step S27. If it is concluded that the swan rate (D) is higher than the permissible limit (Dmax), the program jumps other on the one hand to a step S30, whereupon the EGR rate setpoint is set to a predetermined ver is decreased and the routine is ended.

Wenn im Schritt S26 gefolgert wird, daß die Verbrennungsschwankungsrate (D) kleiner ist als der zulässiges Grenzwert (Dmax), wird ferner die NOx-Abgasrate (C) in einem Schritt S27 mit dem zulässigen Grenzwert (Cmax) verglichen, der zuvor durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichis eingestellt wurde, wobei die Motordrehzahl N und die Motorlast als Para meter verwendet werden.If it is concluded in step S26 that the combustion fluctuation rate (D) is smaller as the allowable limit value (Dmax), the NOx exhaust gas rate (C) is also increased in one step S27 compared to the allowable limit (Cmax), which was previously by recovery was set from the list, with the engine speed N and the engine load as Para meters can be used.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der EGR-Rate und der NOx-Abgasrate (C) unterbe stimmten Fahrbedingungen. Wie in Fig. 3 gezeigt, ändert sich die NOx-Abgasrate (C) tenden ziell umgekehrt proportional zu der EGR-Rate, und sie nimmt nach und nach zu, während die EGR-Rate abnimmt. Der zulässige Grenzwert (Cmax), der in Fig. 3 bei einem Punkt c ange zeigt ist, ändert sich abhängig von den Fahrbedingungen. In dem Verzeichs sind die zulässi gen Grenzwerte (Cmax) für verschiedene Fahrbedingungen gespeichert, welche zuvor durch verschiedene Experimente oder dergleichen erhalten wurden. Fig. 3 shows the relationship between the EGR rate and the NOx exhaust gas rate (C) under certain driving conditions. As shown in Fig. 3, the NOx exhaust gas rate (C) tends to change inversely in proportion to the EGR rate, and gradually increases as the EGR rate decreases. The permissible limit value (Cmax), which is shown at a point c in FIG. 3, changes depending on the driving conditions. The permissible limit values (Cmax) for various driving conditions, which were previously obtained by various experiments or the like, are stored in the directory.

Wenn man im Schritt S27 zu dem Ergebnis kommt, daß die NOx-Abgasrate (C) höher ist als der zulässige Grenzwert (Cmax), springt das Programm zu einem Schritt S29, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen erhöhten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet.If the result in step S27 is that the NOx exhaust gas rate (C) is higher than the allowable limit (Cmax), the program jumps to a step S29, whereupon the EGR rate setpoint is set to a predetermined increased value, and the routine will be terminated.

Wenn im Schritt S27 gefolgert wird, daß die NOx-Abgasrate (C) niedriger ist als der zulässige Grenzwert (Cmax), geht das Programm andererseits zu einem Schritt S28 weiter, woraufhin aus dem Ausgangssignal des Modusauswahlschalters 59 ermittelt wird, ob der vom Fahrer ausgewählte Modus der Sparmodus oder der Leistungsmodus ist.On the other hand, if it is concluded in step S27 that the NOx exhaust gas rate (C) is lower than the allowable limit value (Cmax), the program proceeds to step S28, whereupon it is determined from the output signal of the mode selection switch 59 whether the one selected by the driver Mode is economy mode or performance mode.

Wenn der Sparmodus gewählt ist, geht das Programm zu Schritt S29 weiter, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen erhöhten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet. Wenn der Leistungsmodus gewählt ist, geht das Programm andererseits zu dem Schritt S30 weiter, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen verminderten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet.If the economy mode is selected, the program proceeds to step S29, whereupon the EGR rate setpoint is set to a predetermined increased value, and the routine will be terminated. If the performance mode is selected, on the other hand, the program goes to that Step S30 continues, whereupon the EGR rate target value is decreased to a predetermined one Value is set and the routine is ended.

Das Steuersignal für das vorgegebene Arbeitsverhältnis, welches dem EGR-Raten-Sollwert entspricht, wird über die Ansteuerschaltung 70 an das EGR-Ventil 58 ausgegeben.The control signal for the predetermined employment relationship, which corresponds to the EGR rate setpoint, is output to the EGR valve 58 via the control circuit 70 .

Wenn der EGR-Raten-Sollwert auf einen Wert eingestellt wird, bei dem die EGR-Rate erhöht wird, wird der Öffnungsgrad des EGR-Ventils 58 vermindert. Daraus ergibt sich, daß die EGR-Rate für die Rückströmung zu dem Ansaugsystem bei diesem Öffnungsgrad des Ventils 58 so gesteuert wird, daß sie in dem Bereich zwischen dem zulässigen Grenzwert (Cmax) und dem zulässigen Grenzwert (Dmax) liegt.When the EGR rate target value is set to a value at which the EGR rate is increased, the opening degree of the EGR valve 58 is decreased. As a result, the EGR rate for the backflow to the intake system at this valve 58 opening degree is controlled to be in the range between the allowable limit (Cmax) and the allowable limit (Dmax).

Wenn der Fahrer den Leistungsmodus auswählt, wird die EGR-Rate so gesteuert, daß sie in nerhalb des oben genannten EGR-Steuerbereiches vermindert wird. Wenn der Sparmodus gewählt ist, wird die EGR-Rate andererseits so gesteuert, daß sie innerhalb des EGR- Steuerbereiches erhöht wird. Die Fahrleistung steht dem Fahrer daher nach seinen Wünschen zur Verfügung.When the driver selects the power mode, the EGR rate is controlled to be in is reduced within the above-mentioned EGR control range. If the economy mode on the other hand, the EGR rate is controlled so that it is within the EGR Control area is increased. The driving performance is therefore up to the driver's wishes to disposal.

Die Erfindung kann auch für die magere Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung angewendet werden. In diesem Fall wird ein Mager-NOx-Katalysator als der Katalysator 50 verwendet, und der O₂-Sensor kann weggelassen werden.The invention can also be applied to the lean air-fuel ratio control. In this case, a lean NOx catalyst is used as the catalyst 50 , and the O ₂ sensor can be omitted.

Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die EGR- Steuerung bei jedem Fahrzustand oder jeder Betriebsbedingung auf der Grundlage der Schwankungsrate der Verbrennung und der NOx-Abgasrate durchgeführt. Dadurch kann eine Vermeidung der Verbrennungsschwankung und die Verminderung des NOx-Ausstoßes erreicht werden, so daß eine hoch zuverlässige Steuergenauigkeit erhalten wird.According to the second embodiment of the invention described above, the EGR Control in any driving condition or operating condition based on the Fluctuation rate of the combustion and the NOx exhaust gas rate are carried out. This can avoiding the fluctuation in combustion and reducing NOx emissions can be achieved so that a highly reliable control accuracy is obtained.

Innerhalb des EGR-Steuerbereiches kann der Fahrer darüberhinaus die EGR-Rate so steuern, daß die EGR-Rate erhöht wird, wenn die Kraftstoffkosten im Vordergrund stehen, und daß sie vermindert wird, wenn die Fahrleistung im Vordergrund steht. Die Fahrleistung steht dem Fahrer daher nach seinen Wünschen zur Verfügung, wodurch ein großer Benutzungskomfort erreicht wird.Within the EGR control area, the driver can also control the EGR rate that the EGR rate is increased when the focus is on fuel costs, and that is reduced if the driving performance is in the foreground. The mileage is the same Driver therefore available according to his wishes, which makes it very easy to use is achieved.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf Fig. 6 bis 8 beschrieben.A further development of the invention is described below with reference to FIGS. 6 to 8.

Mit Bezug auf Fig. 6 ist im folgenden der allgemeine Aufbau eines Mager-Motors beschrie ben. Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Motorblock für die magere Verbrennung. In einem Luftansaugsystem des Motorblocks 1 steht ein Luftfilter 2 über eine Leitung 3 und einen Drosselkörper 5, indem eine Drosselklappe 4 vorgesehen ist, mit einem Ansaugtrakt oder Ansaugkrümmer 6 in Verbindung. In den Trakt 6 ist ein Injektor 7 zum Einspritzen von Kraft stoff für jeden Zylinder eingesetzt. Der Ansaugtrakt 6 weist eine (nicht gezeigte) Vorrichtung zum Erzeugen von Verwirblungen oder Turbulenzen auf, wobei die Verwirblungen oder Tur bulenzen in einer Brennkammer während des Ansaugens von Luft erzeugt werden, so daß ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch als bei dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Verbrennung verwendet wird.With reference to Fig. 6, the general structure of a lean engine is described below. Reference numeral 1 denotes an engine block for lean combustion. In an air intake system of engine block 1 , an air filter 2 is connected to an intake tract or intake manifold 6 via a line 3 and a throttle body 5 , in which a throttle valve 4 is provided. In the tract 6 , an injector 7 is used for injecting fuel for each cylinder. The intake tract 6 has a device (not shown) for generating turbulence or turbulence, the turbulence or turbulence being generated in a combustion chamber during the intake of air, so that a lean air-fuel mixture than in the theoretical air Fuel ratio used for combustion.

In dem Mager-Motor ist darüber hinaus der Kraftstoff so mager, daß HC und CO, schädliche Substanzen, im Abgas gering sind, der NOx-Gehalt kann jedoch nicht gesenkt werden, so daß es notwendig ist, daß NOx zu vermindern. Um dies zu erreichen, weist ein Abgastrakt oder Auspuffkrümmer 8 einen Mager-NOx-Katalysator oder katalytischen Wandler 10 als eine Abgasabgabe-Steuereinheit auf. Das NOx in dem Abgas wird auf diese Weise hauptsächlich bei hohen Temperaturen durch einen Mager-NOx-Katalysator vermindert, so daß das Abgas gereinigt wird. Der Katalysator 10 steht über ein Auspuffrohr 11 mit einem Auspufftopf 9 in Verbindung.In addition, in the lean-burn engine, the fuel is so lean that HC and CO, harmful substances, in the exhaust gas are low, but the NOx content cannot be lowered, so that it is necessary to reduce the NOx. To accomplish this, an exhaust tract or exhaust manifold 8 has a lean NOx catalyst or catalytic converter 10 as an exhaust emission control unit. The NOx in the exhaust gas is thus reduced mainly at high temperatures by a lean NOx catalyst, so that the exhaust gas is cleaned. The catalytic converter 10 is connected to an exhaust pipe 9 via an exhaust pipe 11 .

Im folgenden sind die Grundsätze des Steuersystems erläutert.The principles of the tax system are explained below.

Der Druck in dem Zylinder wird bei einem Expansionshub nach der Verbrennung erfaßt, um den Stand der Verbrennungsschwankung zu ermitteln, während die NOx-Konzentration ei nes Auspuffsystems erfaßt wird, und der tatsächliche NOx-Ausstoß wird berechnet. Fig. 7 zeigt Kennlinien des NOx-Ausstoßes und der Schwankungsrate der Verbrennung über dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F).The pressure in the cylinder is detected on an expansion stroke after combustion to determine the state of combustion fluctuation while the NOx concentration of an exhaust system is detected, and the actual NOx output is calculated. Fig. 7 shows characteristics of the NOx emission and the rate of fluctuation of the combustion over the air-fuel ratio (A / F).

Wenn eine Mager-Steuerung bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt wird, das magerer ist als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 14,7, wie in Fig. 7 gezeigt, erreicht der NOx-Ausstoß den Maximalwert dann, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis etwa 16 ist, und er nimmt danach allmählich ab, während das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager bleibt. Bei einem Punkt a, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis 19 ist, wird dann eine zuläs sige Grenze für die NOx-Menge in dem Abgas erreicht. When lean control is performed at an air-fuel ratio that is leaner than the theoretical air-fuel ratio of 14.7, as shown in FIG. 7, the NOx emission reaches the maximum value when the air -Fuel ratio is about 16 and then gradually decreases while the air-fuel ratio remains lean. At a point a at which the air-fuel ratio is 19 , a permissible limit for the amount of NOx in the exhaust gas is then reached.

Andererseits bleibt die Schwankungsrate der Verbrennung auf der mageren Seite des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses klein und steigt dann plötzlich an, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhält nis einen Wert von ungefähr 23 erreicht. Bei einem Punkt b, bei dem das Luft-Kraftstoff- Verhältnis 24 ist, liegt daher die Magergrenze für die Verbrennungsschwankung.On the other hand, the fluctuation rate of combustion on the lean side of the air-fuel ratio remains small and then increases suddenly when the air-fuel ratio reaches a value of approximately 23. At a point b at which the air-fuel ratio is 24 , there is therefore the lean limit for the combustion fluctuation.

Unter diesen Gesichtspunkten ist es nur notwendig, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im mage ren Bereich so zu steuern, daß es in dem Bereich zwischen den Punkten a und b eingestellt wird (d. h. zwischen 19 und 24).From these points of view, it is only necessary to keep the air-fuel ratio in the stomach to control its range so that it is set in the range between points a and b (i.e. between 19 and 24).

Im folgenden ist das Steuersystem auf der Basis des oben beschriebenen Steuerprinzipes be schrieben.The following is the tax system based on the tax principle described above wrote.

Signale von einem Luftdurchflußmesser 12 zum Erfassen einer Ansaugluftmenge Q und von einem Kurbelwinkelsensor 13 zum Erfassen einer Motordrehzahl N werden an den Eingang einer Steuereinheit 20 angelegt. Jeder Zylinder des Motorblocks 1 ist mit einem Zylinder drucksensor 14 zum Erfassen eines Zylinderdruckes P ausgestattet. In den Abgastrakt 8 ist ein NOx-Konzentrationssensor 15 zum Erfassen der NOx-Konzentration eingepaßt. Signale von diesen beiden Sensoren werden ebenfalls an den Eingang der Steuereinheit 20 angelegt.Signals from an air flow meter 12 for detecting an intake air amount Q and from a crank angle sensor 13 for detecting an engine speed N are applied to the input of a control unit 20 . Each cylinder of the engine block 1 is equipped with a cylinder pressure sensor 14 for detecting a cylinder pressure P. A NOx concentration sensor 15 for detecting the NOx concentration is fitted into the exhaust tract 8 . Signals from these two sensors are also applied to the input of the control unit 20 .

Die Steuereinheit 20 umfaßt eine Fahrzustands-Ermittlungseinheit 21, in die die Motordreh zahl N und die Ansaugluftmenge Q eingegeben werden. Fahrzustände des Motors werden nach Maßgabe dieser beiden Parameter ermittelt. Signale für den Fahrzustand werden an den Eingang einer Einspritzmengen-Recheneinheit 22 angelegt. Eine Einspritzmenge Ti wird so berechnet, daß ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem niedrigen NOx-Gehalt erhal ten wird, und zwar abhängig von den Fahrzuständen des Mager-Motors. Das sich ergebende Einspritzsignal wird an den Injektor 7 mit einer vorgegebenen Zeitvorgabe ausgegeben.The control unit 20 includes a driving condition determination unit 21 , into which the engine speed N and the intake air amount Q are input. Driving states of the engine are determined in accordance with these two parameters. Signals for the driving state are applied to the input of an injection quantity computing unit 22 . An injection amount Ti is calculated so that a lean air-fuel mixture with a low NOx content is obtained, depending on the driving conditions of the lean-burn engine. The resulting injection signal is output to the injector 7 at a predetermined time.

Der Zylinderdruck P und die Fahrzustandssignale werden an den Eingang einer Zylinder druck-Erfassungseinheit 23 angelegt, wobei der Zylinderdruck P für jeden Fahrzustand erfaßt wird. Der Zylinderdruck P wird an den Eingang einer Verbrennungsschwankungsraten- Recheneinheit 24 angelegt, und ein Verbrennungschwankungsraten-Istwert B wird nach Maßgabe der Änderung des Zylinderdruckes P erhalten. Die Fahrzustandssignale werden an den Eingang einer Verbrennungsschwankungsraten-Standardwert-Wiedergewinnungs einheit 25 angelegt, woraufhin ein Standardwert Bmax für die Magergrenze für jeden Fahrzu stand mit Bezug auf eine Verbrennungsschwankungsraten-Referenzverzeichnis (Map) 26 wiedergewonnen wird. Der Verbrennungsschwankungsraten-Istwert B und der Standard wert Bmax für die Magergrenze werden an den Eingang einer Ver brennungsschwankungsraten-Vergleichseinheit 27 angelegt, woraufhin sie miteinander ver glichen werden. Wenn B < Bmax gilt, wird die Einspritzmengen-Recheneinheit 22 angewie sen, das Luft-Kraftstoff-Gemisch anzureichern bzw. fetter zu machen.The cylinder pressure P and the driving state signals are applied to the input of a cylinder pressure detection unit 23 , the cylinder pressure P being detected for each driving state. The cylinder pressure P is applied to the input of a combustion fluctuation rate computing unit 24 , and an actual combustion fluctuation rate value B is obtained in accordance with the change in the cylinder pressure P. The driving condition signals are applied to the input of a combustion fluctuation rate standard value recovery unit 25 , whereupon a standard value Bmax for the lean limit for each driving condition is retrieved with reference to a combustion fluctuation rate reference list (map) 26 . The combustion fluctuation rate actual value B and the standard value Bmax for the lean limit are applied to the input of a combustion fluctuation rate comparison unit 27 , whereupon they are compared with one another. If B <Bmax, the injection quantity computing unit 22 is instructed to enrich the air / fuel mixture or to make it richer.

Das NOx-Konzentrationssignal und das Fahrzustandssignal werden an den Eingang einer NOx-Konzentration-Erfassungseinheit 28 angelegt, woraufhin die NOx-Konzentration für jeden Fahrzustand erfaßt wird. Die NOx-Konzentration wird an den Eingang einer NOx- Ausstoß-Recheneinheit 29 angelegt, woraufhin die Ansaugluftmenge 2 die NOx- Konzentration NOxCONC und das spezifische Gewicht γ des NOx miteinander multipliziert werden, um einen Istwert des NOx-Ausstoßes A zu berechnen. Die Fahrzustandssignale wer den auch an den Eingang einer NOx-Abgabe-Standardwert-Wiedergewinnungseinheit 30 an gelegt, woraufhin ein zulässiger Standard-Grenzwert Amax für jeden Fahrzustand mit Bezug auf eine NOx-Abgabe-Standardwert-Verzeichnis (Map) 31 wiedergewonnen wird. Der Istwert des NOx-Ausstoßes A und der zulässige Standard-Grenzwert Amax werden an den Eingang einer Abgas-Vergleichseinheit 32 angelegt, woraufhin sie miteinander verglichen werden. Wenn A < Amax gilt, wird die Einspritzmengen-Recheneinheit 22 angewiesen, das Luft- Kraftstoff-Gemisch mager zu machen.The NOx concentration signal and the driving condition signal are applied to the input of a NOx concentration detection unit 28 , whereupon the NOx concentration is detected for each driving condition. The NOx concentration is applied to the input of a NOx emission computing unit 29 , whereupon the intake air quantity 2, the NOx concentration NOxCONC and the specific weight γ of the NOx are multiplied with one another in order to calculate an actual value of the NOx emission A. The driving state signals are also applied to the input of a NOx emission standard value recovery unit 30 , whereupon a permissible standard limit value Amax is retrieved for each driving state with reference to a NOx emission standard value directory (map) 31 . The actual value of NOx emission A and the permissible standard limit Amax are applied to the input of an exhaust gas comparison unit 32 , whereupon they are compared with one another. If A <Amax, the injection quantity computing unit 22 is instructed to make the air-fuel mixture lean.

Abhängig von dem Befehl für das fette Luft-Kraftstoff-Gemisch basierend auf der Verbren nungsschwankungsrate B oder für das magere Gemisch basierend auf dem NOx-Ausstoß A, erhöht oder senkt die Einspritzmengen Recheneinheit die Einspritzmenge Ti, um diese zu korrigieren. In den Fällen, daß vorzugsweise Kraftstoffkosten oder vorzugsweise die Fahrlei stung beachtet werden sollen, wird die Einspritzmenge Ti im allgemeinen abhängig von dem Modus gesenkt bzw. erhöht. Auf diese Weise wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so gesteu ert, daß es immer in dem Bereich zwischen den Punkten a und b von Fig. 7 gehalten wird. Die Steuereinheit 20 ermittelt geeignete Zündzeitpunkte, welche von dem Betriebszustand abhängen, nach Maßgabe verschiedener Eingangsinformationen und gibt ein Zündsignal an eine Zündeinrichtung ab.Depending on the command for the rich air-fuel mixture based on the combustion fluctuation rate B or for the lean mixture based on the NOx emission A, the injection quantity computing unit increases or decreases the injection quantity Ti to correct it. In the event that fuel costs or preferably the driving power should preferably be taken into account, the injection quantity Ti is generally reduced or increased depending on the mode. In this way, the air-fuel ratio is controlled so that it is always kept in the area between points a and b of FIG. 7. The control unit 20 determines suitable ignition times, which depend on the operating state, in accordance with various input information and emits an ignition signal to an ignition device.

Es folgt eine Beschreibung des grundsätzlichen Betriebs des Mager-Motors.The following is a description of the basic operation of the lean engine.

Bei Betrieb des Motors wird zunächst dem Motorblock 1 Luft abhängig vom Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 zugeführt. Dann werden Verwirblungen oder dergleichen in der Brenn kammer mittels der Turbulenzen-Erzeugungsvorrichtung des Ansaugtraktes 6 erzeugt. Ab hängig von jeder Gruppe von Fahrzuständen und auf der Grundlage der Ansaugluftmenge Q und der Motordrehzahl N wird darüberhinaus die Einspritzmenge Ti berechnet, so daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch ein mageres Gemisch ist, welches im wesentlichen einen geringen NOx-Gehalt hat. Dieser Kraftstoff wird zu vorgegebenen Einspritzzeitpunkten mit Hilfe des Injektors 7 eingespritzt. Eine Mischung aus Luft und dem Kraftstoff in der Brennkammer wird über eine Zündkerze gezündet, wobei diese Schichten bildet, so daß sie durch die er zeugten Verwirbelungen in dem Bereich in der Nähe der Zündkerze dicker ist als in dem um gebenden Bereich. Dadurch kann das magere Luft-Kraftstoff-Gemisch zufriedenstellend ver brannt werden, wodurch vertretbare Brennstoffkosten und eine zufriedenstellende Fahrlei stung sichergestellt werden.When the engine is operating, air is first supplied to engine block 1 depending on the degree of opening of throttle valve 4 . Then swirls or the like are generated in the combustion chamber by means of the turbulence generating device of the intake tract 6 . Depending on each group of driving conditions and on the basis of the intake air quantity Q and the engine speed N, the injection quantity Ti is also calculated, so that the air-fuel mixture is a lean mixture, which has a low NOx content. This fuel is injected at predetermined injection times with the help of the injector 7 . A mixture of air and the fuel in the combustion chamber is ignited via a spark plug, which forms layers so that it is thicker in the area near the spark plug than in the surrounding area due to the turbulence generated. As a result, the lean air-fuel mixture can be burned satisfactorily, thereby ensuring reasonable fuel costs and satisfactory driving performance.

Inzwischen wird das von der mageren Verbrennung erzeugte Abgas aus dem Motorblock 1 in den Abgastrakt 8 abgegeben. Obwohl aufgrund des mager-verbrennenden Luft-Kraftstoff- Verhältnisses die Menge des unverbrannten HC und CO im Abgas klein ist, muß in diesem Fall das NOx gesenkt werden. Das NOx enthaltende Abgas wird dem Mager-NOx- Katalysator 10 zugeführt, und das NOx wird bei hoher Temperatur durch den Mager-NOx- Katalysator vermindert, so daß das Gas gereinigt wird. Das so durch den Katalysator 10 ge reinigte Gas wird dann durch den stromabwärts liegenden Auspufftopf 9 an die Umgebung abgegeben.In the meantime, the exhaust gas generated by the lean combustion is released from the engine block 1 into the exhaust tract 8 . In this case, although the amount of unburned HC and CO in the exhaust gas is small due to the lean-burning air-fuel ratio, the NOx must be reduced. The exhaust gas containing NOx is supplied to the lean NOx catalyst 10 , and the NOx is reduced at a high temperature by the lean NOx catalyst so that the gas is cleaned. The gas thus cleaned by the catalyst 10 is then released to the environment through the downstream muffler 9 .

Mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 8 ist im folgenden die Steuerung des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses für den Magermotor-Betrieb gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. With reference to the flowchart of Fig. 8 in the following the control of the air-fuel ratio for the lean-burn engine is operating in the first embodiment of the invention described invention.

Zunächst werden in einem Schritt S1 die Fahrzustände über die Motordrehzahl N und die An saugluftmenge Q ermittelt. Der Zylinderdruck P wird in einem Schritt S2 erfaßt, und die Schwankungsrate der Verbrennung B wird in einem Schritt S3 berechnet. In einem Schritt S4 wird ein Magergrenzen-Standardwert Bmax der Schwankungsrate für die Verbrennung mit Bezug auf das Verzeichnis wiedergewonnen.First, in a step S1, the driving conditions via the engine speed N and the An suction air quantity Q determined. The cylinder pressure P is detected in a step S2, and the Fluctuation rate of the combustion B is calculated in a step S3. In one step S4 becomes a lean limit standard value Bmax of the fluctuation rate for the combustion recovered with respect to the directory.

In einem Schritt S5 werden der Schwankungsraten-Istwert B und der Magergrenzen- Standardwert Bmax miteinander verglichen. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis die Mager grenze überschreitet, so daß die Verbrennungsschwankung aufgrund von Fehlzündungen zunimmt, wobei B < Bmax, geht das Programm zu einem Schritt S6 weiter, woraufhin der Kraftstoffgehalt erhöht wird, um zur Korrektur das magere Luft-Kraftstoff-Gemisch anzurei chern. Dadurch wird die Verbrennungsschwankung im Falle der Fehlzündung vermieden, so daß eine Verschlechterung der Fahrleistung verhindert werden kann.In a step S5, the fluctuation rate actual value B and the lean limit Standard value Bmax compared with each other. If the air-fuel ratio the lean limit exceeds, so that the combustion fluctuation due to misfire increases, where B <Bmax, the program proceeds to a step S6, whereupon the Fuel content is increased in order to correct the lean air-fuel mixture for correction manuals. This avoids the fluctuation in combustion in the event of a misfire, so that deterioration in driving performance can be prevented.

Wenn B ≦ Bmax gilt, so daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch auf der fetten Seite mit einer gerin geren Verbrennungsschwankung gesteuert wird, geht das Programm andererseits von Schritt S5 zu einem Schritt S7 weiter, woraufhin der NOx-Konzentrations-Istwert NOxconc erfaßt wird. Der NOx-Ausstoß A wird in einem Schritt S8 berechnet, und der zulässige Stan dard-Grenzwert Amax für den NOx-Ausstoß, der den jeweiligen Fahrzuständen entspricht, wird in einem Schritt S9 wiedergewonnen.If B ≦ Bmax holds, so that the air-fuel mixture on the rich side with a little If the combustion fluctuation is controlled, the program starts from Step S5 to a step S7, whereupon the actual NOx concentration value NOxconc is detected. The NOx emission A is calculated in a step S8, and the allowable Stan dard limit value Amax for NOx emissions, which corresponds to the respective driving conditions, is recovered in a step S9.

Dann werden die beiden Werte in einem Schritt S10 miteinander verglichen. Wenn der NOx- Ausstoß A seine zulässige Grenze überschreitet, so daß das Abgas schlechter wird, wobei A < Amax gilt, geht das Programm zu einem Schritt S11 weiter, woraufhin der Kraftstoffgehalt vermindert wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur mageren Seite hin zu korrigieren. Da durch wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch magerer, so daß der NOx-Ausstoß vermindert wird.Then the two values are compared with one another in a step S10. If the NOx Output A exceeds its permissible limit, so that the exhaust gas deteriorates, where A < If Amax holds, the program proceeds to step S11, whereupon the fuel content is reduced to correct the lean side air-fuel ratio. because through the air-fuel mixture becomes lean, so that the NOx emissions are reduced.

Wenn A ≦ Amax gilt, wird entschieden, daß das Abgas einen guten Zustand hat und daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch im richtigen Bereich zwischen den Punkten a und b von Fig. 7 liegt. In diesem Fall geht das Programm vom Schritt S10 zu einem Schritt S11 weiter, woraufhin der bevorzugte Modus ausgewählt wird. Wenn der Modus ein Benzinsparmodus ist, in dem mehr Wert auf Benzinkosten gelegt wird, geht das Programm zum Schritt S11 weiter, wor aufhin das Luft-Kraftstoff-Gemisch so gesteuert wird, daß es magerer ist, so daß die Benzin kosten optimiert werden. Wenn der Modus ein Leistungsmodus ist, in dem bevorzugt Wert auf die Fahrleistung gelegt wird, geht das Programm zum Schritt S6 weiter, woraufhin das Luft-Kraftstoff-Gemisch so gesteuert wird, das es fetter ist. Dies führt dazu, daß das Luft- Kraftstoff-Gemisch relativ fett ist, so daß Vibrationen und andere Eigenschaften und Kenn werte verbessert werden.If A ≦ Amax, it is decided that the exhaust gas is in good condition and that the air-fuel mixture is in the correct range between points a and b of FIG. 7. In this case, the program proceeds from step S10 to step S11, whereupon the preferred mode is selected. If the mode is a gasoline-saving mode in which more emphasis is put on gasoline costs, the program proceeds to step S11, whereupon the air-fuel mixture is controlled to be leaner so that the gasoline costs are optimized. If the mode is a power mode in which driving performance is preferred, the program proceeds to step S6, whereupon the air-fuel mixture is controlled to be richer. As a result, the air-fuel mixture is relatively rich, so that vibrations and other properties and characteristics are improved.

Auf diese Weise wird das mager-verbrennende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Mager-Motors immer so gesteuert, daß es innerhalb des Bereiches zwischen der Magergrenze b für die Ver brennungsschwankung und der zulässigen Grenze a für den NOx-Ausstoß liegt. Daher kön nen sowohl die Fahrleistung als auch die Eigenschaften des Abgases zur selben Zeit vor teilhaft beeinflußt werden. Da die NOx-Konzentration des Abgases auf den zulässigen Grenzwert beschränkt wird, kann der Mager-NOx-Katalysator 10 des Auspuffsystems das NOx immer zuverlässig entfernen.In this way, the lean-burning air-fuel ratio of the lean engine is always controlled so that it is within the range between the lean limit b for the combustion fluctuation and the allowable limit a for NOx emissions. Therefore, both the mileage and the properties of the exhaust gas can be partially influenced at the same time. Since the NOx concentration of the exhaust gas is limited to the permissible limit value, the lean NOx catalytic converter 10 of the exhaust system can always reliably remove the NOx.

Bei dem Mager-Motor gemäß der ersten Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, der Ist-Wert der NOx-Konzentration des Abgases erfaßt, um den Zustand des NOx-Abgases zu ermitteln, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird innerhalb des Bereiches zwischen der Ma gergrenze für die Verbrennungsschwankung und der zulässigen Grenze für den NOx- Ausstoß gesteuert. Dadurch wird die Fahrleistung verbessert und der NOx-Gehalt in dem Ab gas wird zuverlässig gesenkt. Da der Bereich für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung auf die fette Seite ausgedehnt wird, können darüberhinaus Vibrationen im Leistungsmodus ver mindert werden.In the lean engine according to the first embodiment, as described above, the Actual value of the NOx concentration of the exhaust gas is detected in order to increase the state of the NOx exhaust gas determine, and the air-fuel mixture is within the range between the Ma limit for the combustion fluctuation and the permissible limit for the NOx Output controlled. This improves the driving performance and the NOx content in the exhaust gas is reliably reduced. Because the area for the air-fuel ratio control on If the fat side is extended, vibrations can also occur in the power mode be reduced.

Für jeden Fahrzustand wird ferner die Verbrennungsschwankung mit ihrem Standardwert verglichen, um den Betriebszustand zu ermitteln, der NOx-Ausstoß wird mit seinem Stan dardwert verglichen, um den Zustand des Abgases zu bestimmen, und das Luft-Kraftstoff- Verhältnis wird auf der fetten oder auf der mageren Seite gesteuert. Dadurch wird die Steuer genauigkeit sehr hoch.For each driving condition, the combustion fluctuation is also kept with its standard value compared to determine the operating state, the NOx emission is compared with its Stan compared to determine the condition of the exhaust gas and the air-fuel Ratio is controlled on the fat or lean side. This is the tax accuracy very high.

Claims

1. Electronic control method for an engine, with a connected to the engine ( 41 ) which intake tract ( 42 ) for supplying an air-fuel mixture, one on the intake tract ( 42 ) via a throttle valve ( 45 ) attached air flow meter ( 51 ) Measuring an air quantity supplied and generating an air quantity signal, an exhaust tract ( 47 ) connected to the engine for expelling burnt gases, a nitrogen oxide concentration sensor ( 54 ) inserted in the exhaust tract ( 47 ) for detecting a nitrogen oxide quantity in the combusted gases and for He generate a nitrogen oxide signal, a crank angle sensor ( 56 ) attached to the engine ( 41 ) for detecting an engine speed and for generating an engine speed signal, a pressure sensor ( 55 ) attached to the engine ( 41 ) for detecting a combustion pressure in a cylinder and for Outputting a Drucksi gnales, an EGR valve in communication with the exhaust tract ( 47 ) ( 58 ) for returning exhaust gases to the intake tract ( 42 ) and a mode setting device (M8) for switching an engine operating mode from an economy mode to a power mode or vice versa, with the following method steps:
Determining an operating state of the engine based on the air quantity signal and the engine speed signal to generate an operating state signal,
Calculating an actual combustion fluctuation rate based on the air quantity signal and the engine speed signal depending on the internal pressure corresponding to the respective operating state, in order to generate a fluctuation rate signal,
Comparing the actual combustion fluctuation rate with a standard value corresponding to the respective operating state on the basis of the operating state signal and the fluctuation rate signal in order to generate a first control signal,
Calculating an actual amount of nitrogen oxide gas depending on the amount of air corresponding to the respective operating state on the basis of the nitrogen oxide signal, in order to generate an actual nitrogen oxide signal,
Comparing the actual amount of nitrogen oxide gas to a standard operating condition value to produce a second control signal, and
Setting an optimal EGR rate by referring to an EGR rate setpoint for each engine operating condition based on the first and second control signals to properly operate the EGR valve in both economy and power modes.

2. Electronic control method according to claim 1, characterized in that optimal fuel injection based on the first and second control signals quantity is set for each operating state.

3. Electronic control system for performing the method according to claim 1 or 2, having the following features:
a driving state determining device (M3), which is responsive to the engine speed signal and the air quantity signal, for determining the operating state of the engine and for generating the operating state signal,
a combustion fluctuation rate computing device (M4), which is responsive to the pressure signal, for calculating the actual combustion fluctuation rate and for generating the fluctuation rate signal,
a combustion fluctuation rate comparison device (M5), which is responsive to the operating state signal and the fluctuation rate signal, for comparing the actual fluctuation rate with a standard value, which corresponds to the respective operating state, and for generating the first control signal,
a nitrogen oxide gas computing device (M6), responsive to the nitrogen oxide signal, for calculating the actual amount of nitrogen oxide gas and generating the nitrogen oxide exhaust signal,
an exhaust gas comparison device (M7), which is responsive to the operating state signal and the actual nitrogen oxide exhaust gas signal, for comparing the actual quantity of nitrogen oxide gas with a standard quantity corresponding to the respective operating state and for generating the second control signal, and
an exhaust gas recirculation rate setting device (M9), responsive to the first and second control signals, for determining the optimal exhaust gas recirculation rate by referring to an EGR rate target value.

4. Electronic control system according to claim 3, characterized characterized in that the second control signal increases the EGR rate, if the amount of nitrogen oxide is greater than the nitrogen oxide setpoint.

5. Electronic control system according to claim 3 or 4, characterized characterized in that the first control signal reduces the EGR rate if the combustion fluctuation rate is higher than the standard value.

6. Electronic control system according to claim 3, 4 or 5, characterized characterized in that the EGR rate setpoint depends on the operating mode of the engine is determined when the combustion fluctuation rate is lower than the default value and when the amount of nitrogen oxide is less than the nitrogen o dioxide setpoint.

7. Electronic control system according to one of claims 3 to 6, characterized by:
a fuel injection computing device ( 22 ), responsive to the first and second control signals, for determining the optimal fuel injection amount corresponding to each driving condition.

8. Electronic control system according to claim 7, characterized in that the first control signal makes the air-fuel ratio rich when the burns fluctuation rate becomes larger than the standard value.