DE10033946A1 - Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs - Google Patents

Abstract

Ein Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs wird offenbart, wobei das System das Auftreten eines Drehmomentstoßes auf eine Umschaltung von Verbrennungsmoden hin verhindert, während eine Verschlechterung des Verbrennungsverhaltens der Maschine geschützt wird, um dadurch eine Fahrfähigkeit eines damit ausgerüsteten Motorfahrzeugs zu verbessern. Das Steuersystem umfaßt eine Einrichtung (21) zum Erfassen einer Information (Qai) über eine in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge, einer Einrichtung (22) zum Einstellen eines Verbrennungsmodus (M) der Maschine, eine Einrichtung (24) zum Einstellen eines gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses (A/Fo), eine Einrichtung (25) zum Einstellen einer gewünschten Ansaugluftmenge (Qao), die mit dem Verbrennungsmodus übereinstimmt, eine Einrichtung (27) zum Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge (Qf) für die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (13), so dass das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis (A/Fo) realisiert wird, eine Einrichtung (26) zum Einstellen eines Drosselventil-Öffnungsgrads, so dass die gewünschte Ansaugluftmenge realisiert werden kann, und eine Einrichtung (23) zum Umschalten der Verbrennungsmoden. Die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung (27) umfaßt eine Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffspritzmengen-Steuereinrichtung (28) zum Ändern der Kraftstoffeinspritzmenge, so dass sie sich in umgekehrter Phase relativ zu der Änderung der in den Zylinder ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs (auch als Direkteinspritzungs-Typ bezeichnet), wobei das System dafür ausgelegt ist, um Kraftstoff direkt in eine Vielzahl von Zylinderkammern der Maschine einzuspritzen, um zu ermöglichen, dass eine Kraftstoffmischung in einem mageren Zustand im Ansprechen auf eine Funkenzündung gebrannt oder verbrannt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Maschine eines Zylindereinspritzungs-Typs, wobei das System so angeordnet ist, dass es ein Auftreten des sogenannten Drehmomentstoßes oder Schocks auf eine Umschaltung von Verbrennungsmoden hin unterdrückt wird, während ein Verbrennungsverhalten vor einer Verschlechterung geschützt wird, um dadurch eine Fahrfähigkeit des mit der Maschine ausgerüsteten Motorfahrzeugs zu verbessern.

Beschreibung des verwandten Sachstandes

Bislang ist in dem Stand der Technik eine derartige Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs bekannt, bei der Kraftstoffeinspritzer jeweils in den einzelnen Zylindern angeordnet sind, um den Kraftstoff direkt in die Brennkammern einzuspritzen, sowie das Kraftstoffeinspritzsteuersystem dafür. Beispielsweise sei auf die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 312396/1996 (JP-A-8-312396) verwiesen.

In der Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs ändert sich ein Drehmoment, welches von der Maschine erzeugt wird, in Abhängigkeit von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis sogar in dem Zustand, bei dem das Drosselventil in einem gleichen Öffnungsgrad gehalten wird. Demzufolge ist es erforderlich, die Verbrennungsparameter, beispielsweise den Zündzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzsteuerzeit in Abhängigkeit von der Maschinenlast und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch geeignetes Steuern des Öffnungsgrads des Drosselventils und somit des Luft-Kraftstoffverhältnisses optimal einzustellen.

Zum besseren Verständnis des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Prinzips wird nachstehend mit näheren Einzelheiten der technische Hintergrund davon beschrieben. Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm, welches allgemein eine Anordnung eines herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsteuersystems für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs zeigt, welches bislang bekannt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 ist eine Brennkraftmaschine (nachstehend auch als die Maschine bezeichnet) 1 mit einem Ansaugrohr 1a zum Einleiten der Ansaugluft in die Maschine und einem Auslaßrohr 1b zum Ausgeben des Abgases, welches sich von der Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemischs ergibt, versehen.

Ein Luftflußsensor 2 zum Erfassen einer Flußrate oder Größe Qa der an die Maschine 1 geführten Ansaugluft, wie mit einem Pfeil dargestellt, ist an einer stromaufwärts liegenden Stelle in dem Ansaugrohr 1a angebracht.

Ferner ist innerhalb des Ansaugrohrs 1a ein Drosselventil 3 angeordnet, um die Ansaugluft-Flußrate Qa einzustellen oder zu regeln, wobei ein Drosselpositionssensor 4 zum Erfassen des Öffnungsgrads θ des Drosselventils 3 diesen zugeordnet vorgesehen ist.

An einer stromabwärts liegenden Stelle innerhalb des Ansaugrohrs 1a, z. B. an einer Stelle unmittelbar vor der Maschine 1, befindet sich ein Absorptionstank 5.

Andererseits kann ein Luftkraftstoff-Verhältnissensor 6, der von einem O₂-Sensor des linearen Typs gebildet sein kann, in Zuordnung zu dem Auslaßrohr 1b vorgesehen, um ein tatsächliches Luft-Kraftstoffverhältnis F des Abgases zu erfassen, wobei das Verhältnis gewöhnlicherweise in einem Bereich von z. B. 10 bis 50 liegt.

Ein Drosselventil-Stellglied 7 ist in Zuordnung zu dem Drosselventil 3 vorgesehen, um den Öffnungsgrad θ davon einzustellen. Dieses Stellglied 7 kann zum Beispiel durch einen durchstufenden oder Schrittmotor gebildet sein, der dafür ausgelegt ist, um das Drosselventil 3 schrittweise rotationsmäßig anzutreiben, um dadurch die Rate oder Größe der durch das Ansaugrohr 1a fließenden Ansaugluft einzustellen.

Innerhalb jedes Zylinders der Maschine 1 ist eine Zündkerze 8 angeordnet, bei der bewirkt wird, dass eine elektrische Funkenentladung stattfindet, um das in die Verbrennungskammer, die in dem Zylinder definiert ist, hineingeladene Luft-Kraftstoffgemisch zu zünden. Diesbezüglich ist ein Verteiler 9 vorgesehen, um eine hohe Spannung in einer verteilten Weise an die einzelnen Zündkerzen 8 in Abhängigkeit von dem geeigneten Zündzeitpunkt zuzuführen.

Ferner angeordnet ist eine Zündspule 10, die in der Form eines Transformators mit Primär- und Sekundärwicklungen realisiert ist. Eine hohe Spannung, die für die Funkenzündung benötigt wird, wird in der Sekundärwicklung der Zündspule 10 immer dann induziert, wenn ein durch die Primärwicklung fließender Primärstrom unterbrochen wird. Die hohe Spannung wird dann an den Verteiler 9 geliefert. In Zuordnung zu der Zündspule 10 ist ein Zünder 11 vorgesehen, der von einem Leistungstransistor gebildet ist, um den durch die Primärwicklung der Zündspule 10 fließenden Strom in Abhängigkeit von dem Zündzeitpunkt für die Maschinenzylinder zu unterbrechen.

Die Zündkerze 8, der Verteiler 9, die Zündspule 10 und der Zünder 11 arbeiten zusammen, um ein sogenanntes Zündsystem zum Zünden oder Feuern des Luft-Kraftstoffgemischs innerhalb der einzelnen Zylinder der Maschine 1 zu bilden.

Jeder Maschinenzylinder ist mit einem Kraftstoffeinspritzer 13 ausgerüstet, um den Kraftstoff direkt in die Zylinderkammer einzuspritzen. Ein Kurbelwinkelsensor 14 zum Erzeugen eines Kurbelwinkelsignals CA ist in Zuordnung zu der Kurbelwelle vorgesehen, die von der Maschine 1 rotationsmäßig angetrieben wird.

Der Kurbelwinkelsensor 14 ist dafür ausgelegt, um ein Impulssignal entsprechend der Maschinendrehzahl oder der Maschinengeschwindigkeit (UpM) als das Kurbelwinkelsignal CA auszugeben, und dient auch als ein Maschinendrehsensor (oder Maschinengeschwindigkeitssensor), wie in dem technischen Gebiet altbekannt ist. Ferner enthält das Kurbelwinkelsignal CA Impulse mit Flanken, die die Referenzkurbelwinkel für die einzelnen Zylinder jeweils darstellen, wobei die Referenzkurbelwinkel zum arithmetischen Bestimmen von verschiedenen Steuerzeiten zum Betrieb der Maschine 1 verwendet werden.

Ein Gaspedal (nicht gezeigt), welches von einem Betreiber oder Fahrer betätigt wird, ist mit einem Gaspedal- Positionssensor 15 versehen, um einen Gaspedalhub α zu erfassen.

Ein Abgas-Rückführungskanal (nachstehend auch als der EGR Kanal bezeichnet) 16 ist zwischen dem Auslaßrohr 1b und dem Absorptionstank 5 zum Zweck einer Rückführung eines Teils des Abgases in das Ansaugrohr 1a hinein vorgesehen, wobei ein EGR Regelventil 17 des von einem Schrittmotor angetriebenen Typs (das einen Teil der EGR Rückregelungseinrichtung bildet) in Zuordnung zu dem EGR Kanal 16 vorgesehen, um die Menge oder die Größe des an das Ansaugrohr zurückgeführten Abgases zu regeln. Diese Größe wird als die EGR Größe bezeichnet.

Eine ECU (elektronische Steuereinheit) 12, die eine Steuerung des Maschinensystems insgesamt übernimmt, umfaßt einen Mikrocomputer zum arithmetischen Bestimmen von Steuergrößen oder Parametern für die verschiedenen Stellglieder, die zum Steuern der Kraftstoffverbrennung in der Maschine 1 installiert sind, auf Grundlage von Information, die von verschiedenen Typen von Sensoren erfaßt wird (d. h. eine Information bezüglich der Betriebszustände der Maschine 1), um dadurch Ansteuersignale, die die Steuergrößen anzeigen, an die relevanten Stellglieder auszugeben.

Für die Steuersignale kann ein Ansaugluftmengen-Steuersignal A für das Drossel-Stellglied 7, ein Zündzeitpunktsignal G für den Zünder 11 (und somit für das Zündsystem), ein Zündimpulssignal J für jeden einzelnen Kraftstoffeinspritzer 13, ein EGR Steuersignal E für das EGR Regelventil 17 und andere erwähnt werden.

Hinsichtlich anderer Sensoren, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, kann ein Ansaugluft-Drucksensor, der in der Ansaugleitung der Maschine angeordnet ist, um den Ansaugluftdruck der Maschine 1 zu erfassen (auch als der Boostdruck Pb bezeichnet, der die Zylinderinnen- Ansaugluftmenge darstellt), ein Wassertemperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Kühlwassers für die Maschine 1 und dergleichen erwähnt werden.

Allgemein weist die Maschine 1 verschiedene Typen von Verbrennungsmoden auf, die einen homogenen Verbrennungsmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzung während des Ansaughubs durchgeführt wird, und ein geschichteter Verbrennungsmodus (stratified combustion mode), bei dem die Kraftstoffeinspritzung während des Kompressionshubs ausgeführt wird.

Fig. 13 ist eine Ansicht zum Erläutern der Verbrennungsmoden (oder Kraftstoffeinspritzmoden), die in Abhängigkeit von den dargestellten Maschinenbetriebszuständen eingestellt werden, zum Beispiel in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit Ne und der Maschinenlast.

Bezug nehmend auf Fig. 13 werden die Verbrennungsmoden sequentiell umgeschaltet, wenn die Maschinengeschwindigkeit Ne und die Maschinenlast (dargestellt durch den Gaspedalhub α oder die Ansaugluftmengeninformation Qa oder dergleichen) zunehmen. Insbesondere kann, beginnend von einem sogenannten hinsichtlich der Kompression mageren Modus (d. h. einem Verbrennungsmodus, bei dem Kraftstoff während des Kompressionshubs in einer derartigen Menge eingespritzt wird, dass ein mageres Luft-Kraftstoffgemisch innerhalb des Zylinders vorherrscht), der Verbrennungsmodus auf einen hinsichtlich der Ansaugung mageren Modus (d. h. einen Verbrennungsmodus, bei dem der Kraftstoff während des Ansaughubs in einer derartigen Menge eingespritzt wird, dass ein mageres Luft-Kraftstoffgemisch innerhalb des Zylinders vorherrscht) und somit auf einen Rückführungsmodus mit einem stöchiometrischen Verhältnis (d. h. einem Verbrennungsmodus, bei dem der Kraftstoff während des Ansaughubs in einer solchen Menge eingespritzt wird, dass das Luft- Kraftstoffgemisch des stöchiometrischen Luft- Kraftstoffverhältnisses innerhalb des Zylinders vorherrscht) und somit auf einen Modus mit einer offenen Schleife (d. h. einen Verbrennungsmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge ohne Einschalten der Rückführungssteuerung erhöht wird) umgeschaltet wird.

In dem hinsichtlich der Kompression mageren Modus wird eine Verbrennung mit einem extrem mageren Kraftstoffgemisch realisiert, weil die Kraftstoffeinspritzung während des Kompressionshubs ausgeführt wird.

Ferner wird in dem hinsichtlich der Ansaugung mageren Modus eine Verbrennung mit einem mageren Kraftstoffgemisch (mit einem größeren Luft-Kraftstoffverhältnis im Vergleich mit dem stöchiometrischen Verhältnis) aufgrund der Kraftstoffeinspritzung während des Ansaughubs realisiert, obwohl das Kraftstoffgemisch nicht so mager wie in dem hinsichtlich der Kompression mageren Modus ist.

Ferner wird in dem Rückführungsmodus mit dem stöchiometrischen Verhältnis eine Verbrennung mit dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis auf Grundlage des Sauerstoffkonzentrationssignals, welches von dem Ausgang des Luft-Kraftstoffverhältnissensors abgeleitet wird, durchgeführt.

Schließlich wird in dem Modus mit offener Schleife eine Verbrennung in dem Kraftstoff-angereicherten Zustand ohne Einschalten der Rückführungssteuerung durchgeführt.

Mit dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem für die Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs, welches voranstehend beschrieben wurde, kann nicht nur das Maschinenausgangsverhalten, sondern auch der Kraftstoffverbrauch verbessert werden, indem das Ziel- oder gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis zwischen dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis in der Größenordnung von 14,7 und dem großen Luft- Kraftstoffverhältnis in der Größenordnung von 20 bis 30 (magere Mischung) in Abhängigkeit von den Verbrennungsmoden umgeschaltet werden kann.

Wenn das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit von den Verbrennungsmoden geändert werden soll (d. h. auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin), wird die Kraftstoffeinspritzmenge, die von einer Kombination des Luft- Kraftstoffverhältnisses A/F und der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qa dargestellt werden kann, so eingestellt, dass das verfügbare Maschinenausgangsdrehmoment für den Gaspedalhub α, der die Absicht des Fahrers reflektiert, unverändert bleibt, um den Drehmomentstoß bzw. Schock zu unterdrücken.

Fig. 14 ist eine Ansicht zum Darstellen der Ausgangsdrehmoment-Charakteristiken (die experimentelle ermittelt wurden) der Maschine 1. Insbesondere ist bei (a) in Fig. 14 die Maschinenausgangsdrehmoment-Charakteristik gezeigt, die beobachtet wird, wenn der Boostdruck Pb, der äquivalent zu der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai ist, mit der Kraftstoffeinspritzmenge Qf, die konstant aufrechterhalten wird, geändert wird, während bei (b) in Fig. 14 die Maschinenausgangsdrehmoment-Charakteristik dargestellt ist, die beobachtet wird, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge Qf geändert wird, wobei der Boostdruck Pb, d. h. die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge, konstant aufrechterhalten wird.

Für den bei (a) in Fig. 14 dargestellten Fall nimmt der Pumpverlust proportional zu der Zunahme der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai zu. Somit weist das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 einen proportionalen Zusammenhang zu der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai auf.

Andererseits, für den bei (b) in Fig. 14 dargestellten Fall, weist das Ausgangsdrehmoment der Maschine einen proportionalen Zusammenhang zu der Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf.

Überdies stellt in den Fig. 14(a) und (b) der Punkt a den Drehmomentwert in dem stöchiometrischen Modus dar, während der Punkt b den Drehmomentwert in dem hinsichtlich der Kompression mageren Modus (mit einem großen Luft- Kraftstoffverhältnis (mageren Mischung)) darstellt. Beispielsweise wird in einem gleichmäßigen Fahrzustand nach der Beschleunigung das stöchiometrische Luft- Kraftstoffverhältnis (auf Grundlage des Punkts a) auf ein größeres oder mageres Luft-Kraftstoffverhältnis (auf Grundlage des Punkts b) geändert.

Wenn der Verbrennungsmodus von dem stöchiometrischen Modus auf den hinsichtlich der Kompression mageren Modus geändert wird, wobei der Drosselventilöffnungsgrad θ erhöht wird, um dadurch dem Boostdruck Pb (oder der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai) zu ermöglichen, von einem Pegel entsprechend dem stöchiometrischen Luft- Kraftstoffverhältniswert Pba auf einen Pegel entsprechend zu dem mageren Luft-Kraftstoffverhältniswert Pbb anzusteigen, wird das Drehmoment um eine Größe ΔTp aufgrund des Abfalls des Pumpverlusts (siehe Fig. 14 bei (a)) ansteigen.

Selbst wenn die Kraftstoffeinspritzmenge Qf nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus konstant gehalten wird, findet demzufolge eine Drehmomentdifferenz entsprechend zu der voranstehend erwähnten Drehmomentänderung ΔTp sogar für den Zustand statt, dass der Gaspedalhub von dem Fahrer konstant gehalten wird.

Unter derartigen Umständen ist es erforderlich, eine Änderungsgröße ΔTf (siehe Fig. 14 bei (b)) durch Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge Qf so zu erzeugen, dass die Drehmomentdifferenz, d. h. die voranstehend erwähnte Drehmomentänderungsgröße ΔTp beseitigt wird.

Beispielsweise wird in dem herkömmlichen System, das in der voranstehend beschriebenen japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 312396/1996 (JP-A-8-312396) beschrieben wird, das Luft-Kraftstoffverhältnis, welches gesteuert werden soll, durch lineares Ändern des reziproken F/Ao des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin geändert.

Genauer gesagt wird zum Umschalten des Verbrennungsmodus auf die magere Seite das reziproke F/Ao des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnis linear in der magerer werdenden Richtung (d. h. einer abfallenden Richtung) geändert.

Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm zum Darstellen der Verbrennungsmodus-Umschaltoperationen des in der voranstehend erwähnten Veröffentlichung offenbarten herkömmlichen Systems. In der Figur ist die Zeitbasis für die Steuerzyklen der Maschine 1 entlang der Abszisse aufgetragen.

Insbesondere ist in Fig. 15 ein gleichmäßiger Laufzustand der Maschine gezeigt, bei der das Verbrennungsmodus-Flag (ein Merker) auf den hinsichtlich der Kompression mageren Modus (d. h. den geschichteten Verbrennungsmodus) aus dem stöchiometrischen Modus (d. h. einem Verbrennungsmodus mit dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis) umgeschaltet wird.

Wenn der gewünschte Drosselventilöffnungsgrad θo so geändert wird, dass er auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin ansteigt, dann wird auch, wie sich der Fig. 15 entnehmen läßt, der tatsächliche Drosselventilöffnungsgrad θ schrittweise unmittelbar in die erhöhende Richtung im Ansprechen auf die Umschaltung des gewünschten Drosselventilöffnungsgrads θo geändert.

Andererseits steigt der Boostdruck Pb (die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge Qai) entlang einer Kurve an, die eine Verzögerung von dem Umschaltzeitpunkt darstellt, wie sich der Fig. 15 entnehmen läßt. Dies liegt daran, dass die durch das Ansaugrohr geführte Ansaugluft die Maschine 1 mit einer Verzögerung erreichen kann, nachdem sie in dem Absorptionstank 5 bzw. der Ansaugleitung gespeichert worden ist. Diese Verzögerung wird als die Verzögerung erster Ordnung für den Zweck der Beschreibung bezeichnet.

Somit ist ersichtlich, dass die in dem Zylinder geladene Ansaugluftmenge Qai, die mit der Verzögerung erster Ordnung ansteigt, wie voranstehend beschrieben, nicht mit dem reziproken F/Ao des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses übereinstimmt, welches sich linear ändert. Demzufolge wird die Kraftstoffeinspritzmenge Qf, die so gesteuert wird, dass sie als eine Funktion des reziproken F/Ao des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses ansteigt, unweigerlich eine derartige Änderung wie in Fig. 15 dargestellt, unter dem Einfluß der Verzögerung erster Ordnung der Änderung der in den Zylinder geladenen Luftansaugmenge Qai durchlaufen. Infolgedessen kann in dem transienten Zustand, der zwischen den umgeschalteten Verbrennungsmoden liegt, die Drehmomentänderungsgröße ΔTp, die dem Anstieg des Boostdrucks Pb (der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai) zurechenbar ist, von der Drehmomentänderungsgröße ΔTf, die durch die Steuerung einer Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge Qf bewirkt wird, nicht beseitigt werden, was zu einer Änderung der gesamten Drehmomentänderungsgröße ΔTr (= Tp + ΔTf) führt.

Nebenbei gesagt zeigt Fig. 15 das Verhalten der Maschine im Verlauf einer Modenumschaltung von dem stöchiometrischen Modus auf den hinsichtlich der Kompression mageren Modus. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein ähnlicher Drehmomentstoß oder Schock in der Modusumschaltung von dem hinsichtlich der Kompression mageren Modus auf den stöchiometrischen Modus stattfinden könnte.

Wie sich der vorangehenden Beschreibung entnehmen läßt, weist das herkömmliche Kraftstoffeinspritzsteuersystem für die Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs ein Problem dahingehend auf, dass die von der Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge Qf bewirkte Drehmomentänderung ΔTf nicht von der Drehmomentänderung ΔTp, die der Änderung des Boostdrucks Pb (der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai) zurechenbar ist, beseitigt werden kann, weil in dem transienten Zustand, der die Umschaltung des Verbrennungsmodus begleitet, das gewünschte Luft- Kraftstoffverhältnis linear für den Boostdruck Pb (der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai) geändert wird, der sich mit der Verzögerung erster Ordnung ändert. Somit kann das Auftreten des Drehmomentstoßes oder Schocks nicht unterdrückt werden, wodurch sich ein Problem ergibt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des Standes der Technik, der voranstehend beschrieben wurde, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die voranstehend erwähnten Probleme zu lösen und ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs bereitzustellen, wobei das System in der Lage ist, ein Auftreten eines sogenannten Drehmomentschocks oder Stoßes zu unterdrücken, während das Verbrennungsverhalten der Maschine vor einer Verschlechterung geschützt wird und die Fahrfähigkeit davon verbessert wird, indem die Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung des Boostdrucks (der die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge anzeigt) auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin geändert oder modifiziert wird.

Angesichts der obigen und anderer Aufgaben, die sich im Verlauf der Beschreibung ergeben, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs vorgesehen, wobei das System umfaßt: verschiedene Typen von Sensoren zum Erfassen von Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine, einen Kraftstoffeinspritzer zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder der Maschine, eine Erfassungseinrichtung für die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge zum Erfassen einer Information über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge entsprechend einer Ansaugluftmenge, die in den Zylinder der Maschine geladen ist, auf Grundlage von Ansaugluftmengeninformation, die von Ausgängen der Sensoren abgeleitet wird, eine Verbrennungsmodus-Steuereinrichtung zum Einstellen von einem der Verbrennungsmoden der Maschine in Abhängigkeit von den Betriebszuständen davon, eine Steuereinrichtung für ein gewünschtes Luft-Kraftstoffverhältnis zum Einstellen von einem der gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisse, die sich in Abhängigkeit von den Verbrennungsmoden unterscheiden, eine Steuereinrichtung für eine gewünschte Luftansaugmenge zum Einstellen einer der gewünschten Luftansaugmengen, die sich in Abhängigkeit von den Verbrennungsmoden unterscheiden, eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung zum Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge für die Kraftstoffeinspritzereinrichtung, so dass das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis realisiert wird, eine Drosselventil-Steuereinrichtung zum Einstellen eines Drosselventil-Öffnungsgrads der Maschine, so dass die gewünschte Ansaugluftmenge realisiert wird, und eine Verbrennungsmodus-Umschalteinrichtung zum Umschalten der Verbrennungsmoden in Abhängigkeit von den Betriebszuständen, wobei die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung aus einer Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierten Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung zum Modifizieren der Kraftstoffeinspritzmenge so, dass eine Änderung davon eine umgekehrte Phase relativ zu einer Änderung der Information über die in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin annimmt, gebildet ist.

In einem bevorzugten Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung kann die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung so angeordnet sein, dass sie eine Luft-Kraftstoffverhältnis-Umschaltmuster- Speichereinrichtung zum vorherigen Speichern eines Umschaltmusters des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses als ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Umschaltungsmuster umfaßt, so dass sich die Kraftstoffeinspritzmenge in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung der Information über die in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge ändert. In diesem Fall kann das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis, welches auf die Umschaltung der Verbrennungsmoden orientiert ist, auf Grundlage des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis geändert werden, welches zu einem Zeitpunkt um die Umschaltung der Verbrennungsmoden für gültig erklärt wird, und auf Grundlage des Luft-Kraftstoffverhältnis- Umschaltungsmusters, und die Kraftstoffeinspritzmenge kann zum Zeitpunkt einer Umschaltung der Verbrennungsmoden auf Grundlage des geänderten gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses und der Information über die in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge geändert oder aktualisiert werden.

In einem anderen bevorzugten Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung kann die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung so angeordnet sein, dass sie eine Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Luft- Kraftstoffverhältnis-Änderungseinrichtung zum Einstellen eines Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierten Luft- Kraftstoffverhältnisses durch Ändern des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses für einen Ansaugzyklus der Maschine zu einem Zeitpunkt um die Umschaltung der Verbrennungsmoden herum mit einer Verzögerung erster Ordnung umfassen. In diesem Fall kann die Kraftstoffeinspritzmenge, die auf die Umschaltung der Verbrennungsmoden orientiert ist, auf Grundlage der Information über die in den Zylinder geladene Luftansaugmenge und das voranstehend erwähnte Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Luft- Kraftstoffverhältnis geändert werden.

In einem noch anderen bevorzugten Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung können die Sensoreinrichtungen der verschiedenen Typen aus einer Ansaugluftmengen- Erfassungseinrichtung gebildet sein, um als Ansaugluftmengeninformation eine Ansaugluftmenge an einer stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb eines Ansaugrohrs der Maschine zu erfassen. In diesem Fall kann die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung so angeordnet sein, dass sie eine Arithmetikeinrichtung für eine gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge zum arithmetischen Bestimmen einer gewünschten Kraftstoffeinspritzmenge auf Grundlage der Ansaugluftmengeninformation und des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses umfaßt, und die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge kann für einen Ansaugzyklus der Maschine mit einer Verzögerung erster Ordnung geändert werden.

In einem noch anderen bevorzugten Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung kann die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung so ausgelegt sein, dass sie die Kraftstoffeinspritzmenge um einen Zeitpunkt einer Umschaltung der Verbrennungsmoden in einem Bereich herum, der ein vorgegebenes Luft-Kraftstoffverhältnis abdeckt und bei dem ein Verbrennungsverhalten der Maschine verschlechtert wird, zusätzlich erhöht.

In einem weiteren bevorzugten Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung kann die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung unter der Annahme, dass die Verbrennungsmoden aus einem homogenen Verbrennungsmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzung während eines Ansaughubs der Maschine ausgeführt wird, und einem geschichteten Verbrennungsmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs der Maschine ausgeführt wird, bestehen, so ausgelegt sein, dass sie eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs der Maschine um einen Zeitpunkt der Verbrennungsmodusumschaltung von dem geschichteten Verbrennungsmodus auf den homogenen Verbrennungsmodus ausführt, wenn das Verbrennungsverhalten der Maschine verschlechtert wird.

Mit den Anordnungen der Kraftstoffeinspritzsteuersysteme für die Brennkraftmaschine de Zylindereinspritz-Typs kann das Auftreten des Drehmomentstoßes oder Schocks in zufriedenstellender Weise unterdrückt werden, wobei in vorteilhafter Weise eine Ansteuerungsfähigkeit bzw. Fahrfähigkeit wesentlich verbessert wird.

Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und hervortretenden Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich näher durch Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon, die nur beispielhaft im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen angeführt sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Verlauf der nun folgenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild, das allgemein eine Anordnung eines Kraftstoffeinspritzsteuersystems für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz- Typs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Wellenform/Steuerzeitdiagramm zum Darstellen eines Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebs des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Ansicht zum Erläutern einer Verbrennungsmodus- Umschaltsteuerzeit zwischen einem Kompressions­ mageren Modus und einem stöchiometrischen Modus in dem Maschinensystem gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Wellenform/Steuerzeitdiagramm zum Illustrieren einer Kraftstoffeinspritzmengenänderungs- oder Modifikationsoperation, die von dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Darstellen einer Kraftstoffeinspritzmengenänderungs- oder Modifizierungsoperation des Steuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ein Wellenform/Steuerzeitdiagramm zum Darstellen einer Kraftstoffeinspritzmengenänderungs- oder Modifikationsoperation, die von dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Kraftstoffeinspritzmengenänderungs- oder Modifikationsoperation des Steuersystems gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ein Wellenform/Steuerzeitdiagramm zum Darstellen einer Kraftstoffeinspritzmengen-Änderungsoperation, die von dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Kraftstoffeinspritzmengen-Änderungsbetriebs des Steuersystems gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 ein Wellenform/Steuerzeitdiagramm zum Darstellen einer zusätzlichen Kraftstoffeinspritzoperation, die von dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;

Fig. 11 ein Flußdiagramm zum Darstellen des zusätzlichen Kraftstoffeinspritzbetriebs des Steuersystems gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12 ein schematisches Diagramm, welches allgemein eine Anordnung eines herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsteuersystems für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs, welches bislang bekannt war, zeigt;

Fig. 13 eine Ansicht zum Darstellen von Kompressionsmoden der Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs;

Fig. 14 eine Ansicht zum allgemeinen Darstellen von Ausgangsdrehmoment-Charakteristiken der Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs;

Fig. 15 ein Wellenform/Steuerzeitdiagramm zum Darstellen von Verbrennungsmodus-Umschaltungsoperationen des herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsteuersystems; und

Fig. 16 eine Ansicht zum Darstellen von Musterdaten zum Umschalten von Luft/Kraftstoffverhältnissen in dem System gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mit näheren Einzelheiten im Zusammenhang mit denjenigen Merkmalen, die gegenwärtig als bevorzugte oder typische Ausführungsformen davon angesehen werden, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile überall in den verschiedenen Ansichten.

Ausführungsform 1

Nun folgt eine Beschreibung des Kraftstoffeinspritz- Steuersystems für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-(Direkteinspritzungs-)Typs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1.

Fig. 1 ist ein Funktionsblockschaltbild, das allgemein eine Anordnung von Hauptkomponenten des Kraftstoffeinspritzsteuersystems für die Maschine des Zylindereinspritz-Typs gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In der Figur sind gleiche oder äquivalente Komponenten wie diejenigen des voranstehend beschriebenen herkömmlichen Systems unter Bezugnahme auf Fig. 12 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine wiederholte Beschreibung davon wird weggelassen.

Nebenbei gesagt ist der Aufbau des Kraftstoffeinspritzsteuersystem einschließlich der Maschine insgesamt im wesentlichen der gleiche wie derjenige, der in Fig. 12 gezeigt ist. Ferner wird in der nun folgenden Beschreibung angenommen, dass die Verbrennungsmoden (Kraftstoffeinspritzmoden) in einer ähnlichen Weise wie voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben umgeschaltet werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfassen die verschiedenen Typen von Sensoren, die allgemein mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet sind, eine Ansaugluftmengen-Erfassungseinrichtung, beispielsweise den Luftflußsensor 2, einen Ansaugluftdrucksensor oder dergleichen zum Erzeugen der Ansaugluftmengeninformation Qa, die die Menge von an die Maschine 1 geführten Luft darstellt (siehe Fig. 12).

Die Information über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge (d. h. die Information, die die Menge der Ansaugluft darstellt, die in dem Zylinder geladen ist) Qai kann arithmetisch auf Grundlage der Ansaugluftmengeninformation Qa (der Ansaugluftmenge oder Flußrate, die an einer stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb des Ansaugrohrs gemessen wird), die von dem Ausgang des Luftflußsensors 2 abgeleitet wird, mit Hilfe einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit), die einen Hauptteil der elektronischen Steuereinheit (ECU) 20A bildet, bestimmt werden. Alternativ kann die Information Qai über die in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge durch den Boostdruck Pb dargestellt werden, der auf Grundlage der Ausgänge der verschiedenen Sensoren 18 abgeleitet werden kann.

Die ECU 20A umfaßt eine Erfassungseinrichtung 21 für die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge, eine Verbrennungsmodus-Steuereinrichtung 22, eine Verbrennungsmodus-Umschalteinrichtung 23, eine Steuereinrichtung 24 für ein gewünschtes (Ziel) Luft- Kraftstoffverhältnis, eine Steuereinrichtung 25 für eine gewünschte (Ziel) Ansaugluftmenge, eine Drosselventil- Steuereinrichtung 26 und eine Kraftstoffeinspritz- Steuereinrichtung 27.

Die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 27 umfaßt eine Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28.

Die ECU 20A des nun betrachteten Systems unterscheidet sich von der ECU 20 (Fig. 12) des herkömmlichen Systems nur darin, dass die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 vorgesehen ist.

Die ECU 20A ist so ausgelegt, dass sie verschiedenen Typen von Stellgliedern, beispielsweise das Drosselstellglied 7, den Kraftstoffeinspritzer 13 und andere durch Ausgeben eines Ansaugluftmengen-Steuersignals A, eines Einspritzimpulssignals J und anderen in Abhängigkeit von den Maschinenbetriebszuständen steuert.

Die Erfassungseinrichtung 21 für die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge, die in die ECU 20A eingebaut ist, ist so ausgelegt, dass sie die Information Qa über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge, die die Menge der Ansaugluft darstellt, die tatsächlich in den Zylinder der Maschine 1 geladen ist, erfaßt.

Die Verbrennungsmodus-Steuereinrichtung 22 dient zum Einstellen des Verbrennungsmodus M der Maschine 1 (siehe Fig. 13), während die Verbrennungsmodus-Umschalteinrichtung 23 dafür ausgelegt ist, um ein Modusumschaltsignal CM zum Umschalten der Verbrennungsmoden M in Abhängigkeit von den Maschinenbetriebszuständen auszugeben.

Die Steuereinrichtung 24 für das gewünschte Luft- Kraftstoffverhältnis ist dafür ausgelegt, um das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo für jeden der Verbrennungsmoden M einzustellen, wobei sich das Verhältnis in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit Ne (UpM) und der Maschinenlast ändert. In ähnlicher Weise ist die Steuereinrichtung 25 für die gewünschte Ansaugluftmenge dafür ausgelegt, um die gewünschte Ansaugluftmenge Qao für jeden der Verbrennungsmoden M einzustellen, wobei sich das Verhältnis auch in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit Ne (UpM) und der Maschinenlast unterschiedlich ist.

Die Drosselventil-Steuereinrichtung 26 ist dafür ausgelegt, um das Drosselstellglied 7 im Ansprechen auf das Ansaugluftmengen-Steuersignal A so anzusteuern, dass ein Öffnungsgrad θ des Drosselventils der Maschine 1 auf die Position eingestellt wird, an der die gewünschte Ansaugluftmenge QAo realisiert werden kann.

Die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 27 ist dafür ausgelegt, den Kraftstoffeinspritzer 13 im Ansprechen auf das Einspritzimpulssignal J anzusteuern, um dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge Qf so einzustellen, dass das Luft- Kraftstoffverhältnis, welches tatsächlich auf Grundlage des Ausgangs des Luft-Kraftstoffverhältnissensors erfaßt wird, mit dem gewünschten oder Ziel-Luftkraftstoffverhältnis A/Fo übereinstimmt.

Die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28, die ebenfalls in die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 27 der ECU eingebaut ist, spricht auf das Modusumschaltsignal CM an, das auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden M hin ausgegeben wird, um die Kraftstoffeinspritzmenge Qf so zu ändern oder modifizieren, dass sich die letztere in der umgekehrten Phase (oder reziprok) relativ zu der Änderung der Information Qai über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge ändert.

In diesem Zusammenhang kann die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 eine Speichereinrichtung (nicht gezeigt) für ein Luft-Kraftstoffverhältnis-Umschaltmuster zum vorherigen Speichern eines Musters zum Umschalten des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo als das Luft- Kraftstoffverhältnis-Umschaltungsmuster umfassen, um zu ermöglichen, dass sich die Kraftstoffeinspritzmenge Qf in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung der in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge Qai ändert.

Insbesondere ändert oder modifiziert die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 für eine Umschaltung der Verbrennungsmoden M das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis auf Grundlage des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses, welches zu dem Zeitpunkt für die oder um die Umschaltung der Verbrennungsmoden M herum festgestellt wird, und des voranstehend erwähnten relevanten Luft-Kraftstoffverhältnis- Umschaltungsmusters, um dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge an dem Zeitpunkt einer Umschaltung der Verbrennungsmoden M auf Grundlage des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo wie geändert und der Information über die in dem Zylinder geladene Ansaugluftmenge zu ändern. An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Einrichtungen 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 28, die voranstehend erwähnt wurden, in der Form von Programmodulen implementiert sein können, die mit einem Computer ausgeführt werden können.

Fig. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebs des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Figur entspricht der hier voranstehend erwähnten Fig. 15 im Zusammenhang mit der Beschreibung des herkömmlichen Systems. Wie sich der Fig. 2 entnehmen läßt wird bewirkt, dass sich die Kraftstoffeinspritzmenge Qf in einer umgekehrten Phase oder reziprok relativ zu der Änderung des Boostdrucks Pb (äquivalent zu der Änderung der Information Qai über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge) in dem transienten Zustand, der während des Verbrennungsmodus- Umschaltungsbetriebs auftritt, ändert. Es wird auf die Kurven A und B, die in Fig. 2 gezeigt sind, verwiesen.

Somit kann die Drehmomentänderung ΔTf (siehe eine Kurve C in Fig. 2), die durch die Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge Qf bewirkt wird, die Drehmomentänderung ΔTp (siehe eine Kurve D), die durch die Änderung des Boostdrucks Pb mit der Verzögerung erster Ordnung bewirkt wird, beseitigen, wobei als Folge davon die Gesamtdrehmomentänderung ΔTr (der Drehmomentstoß) im wesentlichen zu Null gemacht werden kann (siehe eine Kurve E). Mit anderen Worten, das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 durchläuft im wesentlichen keine abrupte Änderung.

Als nächstes richtet sich die Beschreibung auf den Steuerbetrieb, der von dem Kraftstoffeinspritz-Steuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung, in Fig. 1 gezeigt, auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf ein in Fig. 4 gezeigtes Wellenformdiagramm, ein in Fig. 3 gezeigtes Drehmomentcharakteristikdiagramm und ein in Fig. 5 gezeigtes Flußdiagramm zusammen mit Fig. 12.

In Fig. 3, die die Umschaltzeit zwischen dem Kompressions­ mageren Modus und dem stöchiometrischen Modus zeigt, ist das reziproke F/A des Luft-Kraftstoffverhältnisses entlang der Abszisse aufgetragen, während entlang der Ordinate das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 aufgetragen ist.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Verarbeitungen bei jedem Ansaughubzyklus der Maschine 1 ausgeführt werden. Beispielsweise wird für den Fall einer Vierzylindermaschine die Verarbeitungsroutine (Fig. 5) bei jeder Hälfte einer vollständigen Maschinendrehung für den Fall der Vierzylindermaschine ausgeführt, während sie bei jeweils einem Drittel der vollständigen Drehung für den Fall der Sechszylindermaschine ausgeführt wird.

Wie sich der Fig. 3 entnehmen läßt steigt das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 allmählich als eine Funktion des reziproken F/A des Luft-Kraftstoffverhältnisses an. Jedoch unterscheidet sich der Bereich des reziproken F/A, bei dem die Maschine 1 angesteuert werden kann, zwischen dem Kompressions-mageren Modus (siehe eine Kurve mit einer durchgezogenen Linie) und dem stöchiometrischen Modus, wobei die Kraftstoffeinspritzung in dem Ansaughub durchgeführt wird (siehe eine Kurve mit der strichpunktierten Linie).

Insbesondere startet in dem Kompressions-mageren Modus die Änderungsrate des Maschinenausgangsdrehmoments eine Abnahme in einem Bereich der reziproken Werte F/A über einen vorgegebenen Wert KF hinaus, während in dem stöchiometrischen Modus die Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments ein Absinken in einen Bereich des reziproken Werts F/A kleiner als der vorgegebene Wert KF startet.

Durch Umschalten des Verbrennungsmodus an dem Zeitpunkt, zu dem das reziproke F/A des Luft-Kraftstoffverhältnisses den vorgegebenen Wert KF erreicht hat (d. h. wenn das Luft- Kraftstoffverhältnis ein vorgegebenes Luft- Kraftstoffverhältnis KA erreicht hat), kann demzufolge nur der Bereich, in dem das Ausgangsdrehmoment eine lineare Charakteristik aufzeigt, in eine Wirkung gebracht werden, wodurch der Drehmomentschock, der ansonsten auf eine Modusumschaltung zwischen dem Kompressions-mageren Modus und dem stöchiometrischen Modus auftreten würde, in zufriedenstellender Weise unterdrückt werden kann.

Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine Verbrennungsmodus-Marke (ein Flag) das den gültigen Verbrennungsmodus anzeigt, von dem Zustand, der den stöchiometrischen Modus anzeigt, auf den Zustand, der den Kompressions-mageren Modus anzeigt, umgeschaltet wird, antwortet die Verbrennungsmodus- Umschalteinrichtung 23, die in die ECU 20A eingebaut ist, darauf durch Erzeugen eines Modusumschaltsignals CM.

Im Ansprechen auf das Modusumschaltsignal CM erzeugt die Drosselventil-Steuereinrichtung 26 ein Ansaugluftmengen- Steuersignal A, welches der Umschaltung des Verbrennungsmodus-Flags entspricht. Im Ansprechen auf dieses Signal A öffnet das Drosselstellglied 7 das Drosselventil 3 schrittweise, wodurch bewirkt wird, dass der Drosselventil- Öffnungsgrad θ sofort ansteigt.

An diesem Zeitpunkt steigt jedoch die Ansaugluftmenge Qai, die die Menge der Luft anzeigt, die tatsächlich in die Maschine geladen wird (d. h. die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge) aufgrund der Anwesenheit des Absorptionstanks und dergleichen innerhalb des Ansaugrohrs 1a nur mit einer Verzögerung an, wie voranstehend beschrieben. Diese Verzögerung wird als Verzögerung erster Ordnung bezeichnet.

Andererseits stellt die Steuereinrichtung 24 für das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis das gewünschte Luft- Kraftstoffverhältnis A/Fo in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit Ne (UpM) und der Maschinenlast in einem Schritt S1, der in Fig. 5 gezeigt ist, ein.

Ferner stellt die Luft-Kraftstoffverhältnis-Umschaltmuster- Speichereinrichtung, die in die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 eingebaut ist, ein Profil des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo (Luft- Kraftstoffverhältnis-Umschaltmuster) ein, um zu bewirken, dass sich die Kraftstoffeinspritzmenge Qf mit der Verzögerung erster Ordnung in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit Ne (UpM) und der Maschinenlast ändert (Schritt S2).

Nebenbei gesagt kann das Luft-Kraftstoffverhältnis- Umschaltmuster vorher erstellt und in einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) gespeichert werden, der in die ECU 20A eingebaut ist.

In diesem Zusammenhang kann ein normalisierter Wert Qai* der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge vorher als die normalisierten Luft-Kraftstoffverhältnis-Umschaltmusterdaten A/F* gemäß dem nachstehend erwähnten Ausdruck (1) auf Grundlage des normalisierten Werts Qai* der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge und des normalisierten Werts Qf* der Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt werden, die die umgekehrte Phasenbeziehung zu dem normalisierten Wert Qai* der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge aufweist, wie sich der Fig. 16 entnehmen läßt.

A/F*(n) = Qai*(n)/Qf*(n) (1)

wobei n den Ansaugzyklus der Maschine 1 darstellt.

Ein Profil oder ein Muster des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses A/Fo kann auf Grundlage der normalisierten Luft-Kraftstoffverhältnis-Umschaltmusterdaten A/F*, die voranstehend erwähnt wurden, wie folgt arithmetisch bestimmt werden:

A/Fo(n) = A/F(0) × A/F*(n) (2)

wobei A/Fo(n) das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis vor der Umschaltung der Verbrennungsmoden darstellt.

Zurückkehrend zur Fig. 5 bestimmt die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 arithmetisch die Kraftstoffeinspritzmenge Qf an oder um den Zeitpunkt der Modusumschaltung herum auf Grundlage der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai und des gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses A/Fo (Schritt S3 in Fig. 5).

Ferner arbeiten die Steuereinrichtung 25 für die gewünschte Ansaugluftmenge und die Drosselventil-Steuereinrichtung 26 zusammen, um den gewünschten Drosselventil-Öffnungsgrad θo einzustellen, der nach der Modusumschaltung (Schritt S4) gültig gemacht werden soll.

Andererseits werden die tatsächliche Änderungssteuerung der Kraftstoffeinspritz-Abschlußzeit (Aus-Steuerzeit des Einspritzimpulssignals J) und die Zündsteuerzeit (Aus- Steuerzeit des Zündzeitpunkt-Impulssignals G) auf eine Verbrennungsmodus-Umschaltung hin gleichzeitig an dem Zeitpunkt ausgeführt, an dem das gewünschte Luft- Kraftstoffverhältnis A/Fo das vorgegebene Luft- Kraftstoffverhältnis KA nach Umschalten des Verbrennungsmodus-Flags überschritten hat, wie sich der Fig. 4 entnehmen läßt.

Diesbezüglich wird in einem in Fig. 5 gezeigten Schritt S5 eine Entscheidung dahingehend getroffen, ob das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo das vorgegebene Luft- Kraftstoffverhältnis KA überschritten hat oder nicht. Wenn gefunden wird, dass A/Fo < KA ist (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S5 zur Bestätigung "JA" führt), dann werden in einem Schritt S6 die Kraftstoffeinspritz- Abschlußsteuerzeit und die Zündsteuerzeit, die nach der Modusumschaltung gültig gemacht werden sollen, eingestellt. Wenn im Gegensatz dazu entschieden wird, dass A/Fo ≦ NA ist (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S5 zu der Negation "NEIN" führt), dann werden die Einspritzabschluß-Steuerzeit und die Zündsteuerzeit, die vor der Modusumschaltung gültig gemacht werden, eingestellt oder aufrechterhalten (Schritt S7).

Danach steuert in einem Schritt S8 die ECU 20A die verschiedenen Stellglieder durch Verwenden der Einspritzabschluß-Steuerzeit, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Zündsteuerzeit, die in dem Schritt S6 oder S7 eingestellt werden, als die Steuerparameter.

Überdies entspricht das vorgegebene Luft-Kraftstoffverhältnis KA, das als die Referenz zum Entscheiden der Steuerzeit zum Umschalten der Kraftstoffeinspritz-Abschlußsteuerzeit dient, dem vorgegebenen Wert KF, der in Fig. 3 gezeigt ist. Die Information bezüglich des vorgegebenen Luft- Kraftstoffverhältnisses KA kann vorher in dem RAM gespeichert sein, das in die ECU eingebaut ist.

Schließlich, in einem in Fig. 5 gezeigten Schritt S9, wird eine Entscheidung dahingehend getroffen, ob eine Luft- Kraftstoffverhältnis-Abweichung ΔF (= |A/F - A/Fo|) zwischen dem Luft-Kraftstoffverhältnis-Erfassungssignal F (dem tatsächlichen Luft-Kraftstoffverhältnis A/F innerhalb des Zylinders), das auf Grundlage des Ausgangs des Luft- Kraftstoffverhältnissensors 6 und dem gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnis A/Fo bestimmt wird, ausreichend gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert δ konvergiert ist oder nicht. Wenn diese Entscheidung zu der Negation "NEIN" führt (d. h. ΔF < δ), dann wird der Schritt S1 wieder angenommen, worauf die voranstehend beschriebene Verarbeitungsroutine wiederholt ausgeführt wird.

Wenn andererseits die Luft-Kraftstoffverhältnis-Abweichung ΔF ausreichend auf den vorgegebenen Wert δ konvergiert ist, wobei der Entscheidungsschritt S9 zu der Bestätigung "JA" führt (d. h. AF ≦ δ), dann kann das Innenzylinder-Luft- Kraftstoffverhältnis A/F so angesehen werden, dass es im wesentlichen mit dem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo übereinstimmt. Dann kommt die Ausführung der in Fig. 5 gezeigten Verarbeitungsroutine zu einem Ende und somit wird die Verbrennungsmodus-Umschaltungssteuerung beendet.

Wie sich aus den vorangehenden Erläuterungen entnehmen läßt, kann durch Modifizieren oder Ändern der Kraftstoffeinspritzmenge Qf in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung des Boostdrucks Pb, der die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge Qai anzeigt, auf ein Umschalten der Verbrennungsmoden hin die gesamte Drehmomentänderung ΔTr im wesentlichen auf Null gebracht werden (siehe Fig. 2, Kurve E). Mit anderen Worten kann das Auftreten des Drehmomentschocks in ausreichender Weise unterdrückt werden, wobei die verbesserte Ansteuerfähigkeit bzw. Fahrfähigkeit sichergestellt wird.

Ausführungsform 2

Für den Fall des Kraftstoffeinspritz-Steuersystems für die Maschine des Zylindereinspritz-Typs gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird das Profil (Luft- Kraftstoffverhältnis-Umschaltmuster) zum Ändern des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo, wobei die Verzögerung erster Ordnung berücksichtigt wird, in der Musterspeichereinrichtung der Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierten Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 gespeichert. Jedoch kann das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo durch Bezugnahme auf eine Bestimmungsarithmetik für die Verzögerung erster Ordnung (Filterarithmetik) durch Verwendung einer Filterkorrekturverstärkung β geändert werden.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für die Zylindereinspritzmaschine gerichtet, bei der das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo durch Ausführen der Arithmetikverarbeitung für die Bestimmung der Verzögerung erster Ordnung geändert wird.

Nun wird ein Kraftstoffeinspritz-Steuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung durch Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben, bei denen die Fig. 6 ein Steuerzeit/Wellenformdiagramm ähnlich wie Fig. 4 ist und Fig. 7 ein Flußdiagramm ähnlich wie Fig. 5 zum Darstellen eines Betriebs des Kraftstoffeinspritz-Steuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist.

Bei dem nun betrachteten System umfaßt die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 eine Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Luft-Kraftstoffverhältnis- Änderungseinrichtung (nicht gezeigt), die dafür ausgelegt ist, um das Luft-Kraftstoffverhältnis durch Ändern des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses an einem Zeitpunkt für oder um die Umschaltung der Verbrennungsmoden M herum einzustellen, wobei die Verzögerung erster Ordnung für den Ansaugzyklus der Maschine 1 berücksichtigt wird, wobei auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden M hin, die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf Grundlage der Information über die in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai und dem aktualisierten Luft-Kraftstoffverhältnis, das für den umgeschalteten Modus gültig gemacht wird, geändert oder verändert wird.

Somit wird die Kraftstoffeinspritzmenge Qf, die sich der Änderung des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo(n) folgend ändert, das unter Berücksichtigung der Verzögerung erster Ordnung bestimmt wird (siehe die Kurve F in Fig. 6), so verändert, dass sie sich entlang der Kurve G der Verzögerung erster Ordnung in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo ändert, um dadurch positiv die Verzögerung erster Ordnung herauszulöschen, die die Änderung der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai begleitet, wie in Fig. 6 dargestellt.

Nebenbei gesagt kann die Filterkorrekturverstärkung β (0 < β < 1) für eine Arithmetikbestimmung der Verzögerung erster Ordnung vorher in einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) gespeichert werden, das in die ECU 20A eingebaut ist, als Wertedaten gespeichert werden, die von der Maschinengeschwindigkeit Ne (UpM) und der Maschinenlast abhängen.

Bezug nehmend auf Fig. 7 sind die Schritte S1, S4, S6 bis S8, die in dieser Figur gezeigt sind, ähnlich wie diejenigen, die voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben wurden. Ferner entsprechen die Schritte S13, S15 und S19, die in Fig. 7 gezeigt sind, den Schritten S3, S5 und S9, die voranstehend erwähnt wurden.

Zunächst stellt die Modus-umschaltungsorientierte Luft- Kraftstoffverhältnis-Änderungseinrichtung, die in die Steuereinrichtung 28 für die gewünschte Luft-Kraftstoffmenge eingebaut ist, einen anfänglichen Wert A/Fo(0) des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo für die Bestimmungsarithmetik der Verzögerung erster Ordnung so ein, dass der anfängliche Wert mit dem gegenwärtig gültigen Luft- Kraftstoffverhältniswert A/Fo(n) übereinstimmt (Schritt S10 in Fig. 7).

Andererseits stellt die Steuereinrichtung 24 für das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis das gewünschte Luft- Kraftstoffverhältnis A/Fo auf Grundlage der Maschinengeschwindigkeit Ne (UpM) und der Maschinenlast (Schritt S11) ein.

Ferner stellt die Modus-umschaltungsorientierte Luft- Kraftstoffverhältnis-Änderungseinrichtung, die in die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 eingebaut ist, die Filterkorrekturverstärkung β für die Bestimmungsarithmetik der Verzögerung erster Ordnung auf Grundlage der Maschinengeschwindigkeit Ne und der Maschinenlast ein (Schritt S11).

Die Filterkorrekturverstärkung β wird zum Ausführen der Bestimmungsverarbeitung der Verzögerung erster Ordnung für das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo, wie nachstehend beschrieben, verwendet.

Die Modus-umschaltungsorientierte Luft-Kraftstoffverhältnis- Änderungseinrichtung ist nämlich so ausgelegt, dass sie arithmetisch ein gewünschtes Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo(n) zum Ändern der Kraftstoffeinspritzmenge Qf mit der Verzögerung erster Ordnung in umgekehrter Phase relativ zu der Änderung der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai durch Verwenden der Filterkorrekturverstärkung β (Schritt S12) bestimmt. Das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo(n), welches voranstehend erwähnt wird, wird mit der folgenden Gleichung (3) gegeben.

A/Fo(n) = β . A/Fo(n - 1) + (1 - β) . A/Fo (3)

wobei A/Fo(n) den gewünschten Luft-Kraftstoffverhältniswert darstellt, der gegenwärtig bestimmt wird, wobei die Verzögerung erster Ordnung berücksichtigt wird, und
A/Fo(n - 1) das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis darstellt, welches vorher bestimmt wird, wobei die Verzögerung erster Ordnung berücksichtigt wird.

Danach bestimmt die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 arithmetisch die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf Grundlage der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai und des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo(n), welches gegenwärtig unter Berücksichtigung der Verzögerung erster Ordnung bestimmt wird (Schritt S13 in Fig. 7).

Ferner arbeiten die Steuereinrichtung 25 für die gewünschte Ansaugluftmenge und die Drosselventil-Steuereinrichtung 26 zusammen, um den gewünschten Drosselventil-Öffnungsgrad θo einzustellen, der nach der Verbrennungsmodus-Umschaltung gültig gemacht werden soll (Schritt S4).

Danach wird in einem Schritt S15 eine Entscheidung getroffen, ob das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo(n) den vorgegebenen Luft-Kraftstoffverhältniswert KA überschritten hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass A/Fo(n) < KA ist, (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S15 zu der Bestätigung "JA" führt), dann wird die Kraftstoffeinspritz- Abschlußsteuerzeit und die Zündsteuerzeit, die nach der Verbrennungsmodusumschaltung gültig gemacht werden sollen, in einem Schritt S6 eingestellt. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass A/Fo(n) ≦ KA ist (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S15 zu der Negation "NEIN" führt), dann werden die Kraftstoffeinspritz-Abschlußsteuerzeit und die Zündsteuerzeit, die vor der Verbrennungsmodusumschaltung gültig sind, in einem Schritt S7 in Fig. 7 eingestellt oder intakt aufrechterhalten.

Danach steuert die ECU 20A die verschiedenen Stellglieder durch Verwendung der Kraftstoffeinspritz-Abschlußsteuerzeit, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Zündsteuerzeit, die in dem Schritt S6 oder Schritt S7 eingestellt werden, als die Steuerparameter (Schritt S8).

Schließlich wird in einem in Fig. 7 gezeigten Schritt S19 eine Entscheidung dahingehend getroffen, ob die Luft- Kraftstoffverhältnis-Abweichung ΔFo(n) (= |A/F - A/Fo(n)|) zwischen dem tatsächlichen Innenzylinder-Luft- Kraftstoffverhältnis A/F und dem gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnis A/Fo(n) gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert δ ist oder nicht.

Wenn diese Entscheidung zu der Negation "NEIN" führt (d. h. wenn ΔFo(n) < δ ist), dann wird der Schritt S1 wieder aufgenommen. Wenn andererseits der Entscheidungsschritt S19 zu der Bestätigung "JA" führt (d. h. wenn ΔFo(n) ≦ δ ist), dann kann das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F innerhalb des Zylinders so angesehen werden, als ob es im wesentlichen mit dem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo übereinstimmt. Dann kommt die in Fig. 7 dargestellte Verwendungsmodus- Umschaltungssteuerung zu einem Ende.

Wie sich aus den obigen Ausführungen ersehen läßt, kann die Kraftstoffeinspritzmenge Qf so modifiziert oder verändert werden, dass sie sich in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung des Boostdrucks Pb (der die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge Qai anzeigt) ändert, indem das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo(n) bestimmt wird, wobei die Verzögerung erster Ordnung durch Verwendung der Filterkorrekturverstärkung β auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin bestimmt wird.

Somit kann die Gesamtdrehmomentänderung ΔTr im wesentlichen auf Null gebracht werden (siehe Fig. 6). Mit anderen Worten kann das Auftreten des sogenannten Drehmomentstoßes oder Schocks unterdrückt werden und somit kann eine verbesserte Fahrfähigkeit sichergestellt werden.

Ausführungsform 3

Für den Fall des Kraftstoffeinspritz-Steuersystems für die Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo arithmetisch bestimmt, wobei die Verzögerung erster Ordnung auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin berücksichtigt wird. Jedoch kann eine Änderung der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai genauso beseitigt werden, indem arithmetisch die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge Qfo auf Grundlage der Ansaugluftmengen-Information Qa, die an einer stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb des Ansaugrohrs erhalten wird, und des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo bestimmt wird, während die Verzögerung erster Ordnung berücksichtigt wird.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf die Bestimmung der gewünschten Kraftstoffeinspritzmenge Qfo durch Berücksichtigung der Verzögerung erster Ordnung auf ein Umschalten der Verbrennungsmoden hin gerichtet.

Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben, wobei Fig. 8 ein Wellenform/Steuerzeitdiagramm ist und Fig. 9 ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Betriebs des nun betrachteten Kraftstoffeinspritz-Steuersystems. Überdies wird die in Fig. 9 gezeigte Verarbeitungsroutine bei jedem Ansaugzyklus der Maschine 1 ausgeführt.

In dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Sensoren 18 eine Ansaugluftmengen-Erfassungseinrichtung, d. h. den Luftflußsensor 2 (siehe Fig. 12), der dafür ausgelegt ist, um als die Ansaugluftmengeninformation Qa die Ansaugluftflußrate an einer stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb des Ansaugrohrs 1a der Maschine 1 zu erfassen.

Somit kann die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge Qai, die dem Boostdruck Pb entspricht, durch Ausführen einer sogenannten Filterarithmetik mit einer Verzögerung erster Ordnung auf der Ansaugluftmenge Qa, die an der stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb des Ansaugrohrs erhalten wird, mit der Erfassungseinrichtung 21 für die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge bestimmt werden.

Andererseits ist die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 aus einer Arithmetikeinrichtung für eine gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge zum arithmetischen Bestimmen einer gewünschten Kraftstoffeinspritzmenge Qfo auf Grundlage der Ansaugluftmenge Qa, die an einer stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb des Ansaugrohrs erfaßt wird, und des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo gebildet, wobei die Arithmetikeinrichtung für die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge so ausgelegt ist, dass sie die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge Qfo durch Ausführen der Filterverarbeitung mit der Verzögerung erster Ordnung an dem Ansaugzyklus der Maschine 1 ändert oder modifiziert.

Über die oben beschriebene Prozedur wird die Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n), die bestimmt wird, wobei die Verzögerung erster Ordnung berücksichtigt wird, so modifiziert, dass sie sich in umgekehrter Phase relativ zu der Änderung der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai in dem transienten Zustand während der Umschaltung des Verbrennungsmodus genau ändert, wie sich aus einem Vergleich der Kurven H und I, die in Fig. 8 gezeigt sind, entnehmen läßt.

Bezug nehmend auf Fig. 9 sind die Schritte S1, S4, S6 bis S8, die in dieser Figur gezeigt sind, ähnlich wie diejenigen, die voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben wurden. Ferner entsprechen die Schritte S20, S22, S25 und S29, die in Fig. 9 gezeigt sind, jeweils den Schritten S10, S12, S15 und S19, die voranstehend erwähnt wurden.

Zunächst stellt die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Luft-Kraftstoffverhältnis-Änderungseinrichtung, die in die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 eingebaut ist, einen anfänglichen Wert Qf(0) der Kraftstoffeinspritzmenge Qf für die Bestimmungsarithmetik der Verzögerung erster Ordnung so ein, dass der anfängliche Wert mit der gegenwärtig gültigen Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n) übereinstimmt (Schritt S20 in Fig. 9). Andererseits stellt die Steuereinrichtung 24 für das gewünschte Luft- Kraftstoffverhältnis das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo ein (Schritt S1).

Ferner bestimmt die Arithmetikeinrichtung für die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge, die in die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 eingebaut ist, die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge Qfo auf Grundlage der Ansaugluftmenge Qa, die an einer stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb des Ansaugrohrs gemessen wird, und des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo (Schritt S21).

Die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffmengen-Steuereinrichtung 28 bestimmt arithmetisch die Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n), die sich mit der Verzögerung erster Ordnung in umgekehrter Phase relativ zu der Änderung der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai, ändert durch Verwendung der Filterkorrektur β (Schritt. S22). Die Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n) wird mit der folgenden Gleichung (4) ausgedrückt.

Qf(n) = β . Qf(n - 1) + (1 - β) . Qfo (4)

wobei Qf(n) das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis verzeichnet, welches gegenwärtig unter Berücksichtigung der Verzögerung erster Ordnung bestimmt wird, und
Qf(n - 1) das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis darstellt, welches vorher unter Berücksichtigung der Verzögerung erster Ordnung bestimmt wird.

In diesem Fall können die Filterkorrekturverstärkungen β, die zum arithmetischen Bestimmen der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai von der Ansaugluftmengeninformation Qa verwendet wird, intakt als die Verstärkung β Verwendet werden, die in der obigen Gleichung (4) auftritt.

Danach bestimmt die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 arithmetisch das gegenwärtige Innenzylinder-Luft-Kraftstoffverhältnis A/F(n) auf Grundlage der gegenwärtigen in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai(n) und der vorangehenden Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n - 1) gemäß der nachstehend erwähnten Gleichung (5) (Schritt S23).

A/F(n) = Qai(n)/Qf(n - 1) (5)

Durch arithmetisches Bestimmen des gegenwärtigen Innenzylinder-Luft-Kraftstoffverhältnisses A/F(n) auf Grundlage der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai(n) und der Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n - 1) gemäß der Gleichung (5) kann die Kraftstoffeinspritz-Abschlußsteuerzeit und die Zündsteuerzeit gleichzeitig an einem Zeitpunkt umgeschaltet werden, an dem das Innenzylinder-Luft- Kraftstoffverhältnis A/F(n) das vorgegebene Luft- Kraftstoffverhältnis KA übersteigt (Schritt S25).

Danach arbeiten die Steuereinrichtung 25 für die gewünschte Ansaugluftmenge und die Drosselventil-Steuereinrichtung 26 zusammen, um den gewünschten Drosselventil-Öffnungsgrad θo einzustellen, der nach der Umschaltung des Verbrennungsmodus gültig sein soll (Schritt S4), einzustellen, woraufhin von der Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierten Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 entschieden wird, ob das Innenzylinder-Luft-Kraftstoffverhältnis A/F(n) das vorgegebene Luft-Kraftstoffverhältnis KA überschritten hat oder nicht (Schritt S25).

Wenn in dem Schritt S25 gefunden wird, dass A/F(n) < KA ist (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S25 zu der Bestätigung "JA" führt), dann werden die Kraftstoffeinspritz- Abschlußsteuerzeit und die Zündsteuerzeit, die nach dem Umschaltungsbetrieb des Verbrennungsmodus gültig sein sollen, eingestellt (Schritt S6). Wenn im Gegensatz dazu entschieden wird, dass A/F(n) ≦ KA ist (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S25 zu der Negation "NEIN" führt), dann werden die Kraftstoffeinspritz-Abschlußsteuerzeit und die Zündsteuerzeit, die vor dem Modusumschaltbetrieb gültig sind, eingestellt oder aufrechterhalten wie sie sind (Schritt S7).

Nachfolgend führt die ECU 20A in einem Schritt S8 Steuerungen für die verschiedenen Stellglieder durch Verwendung der Kraftstoffeinspritz-Abschlußsteuerzeit, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Zündsteuerzeit, die in dem Schritt S6 oder Schritt S7 eingestellt werden, aus.

Schließlich wird in einem in Fig. 9 gezeigten Schritt S29 eine Entscheidung dahingehend getroffen, ob die Luft- Kraftstoffverhältnis-Abweichung ΔF(n) (= |A/F(n) - A/Fo|) zwischen dem Innenzylinder-Kraftstoffverhältnis A/F(n) und dem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert δ ist oder nicht.

Wenn diese Entscheidung zu "NEIN" führt (d. h. wenn ΔF(n) < δ ist), dann wird der Schritt S1 wieder aufgenommen. Wenn andererseits der Entscheidungsschritt S29 zu "JA" führt (d. h. wenn ΔF(n) ≦ δ ist), kann angenommen werden, dass das Innenzylinder-Luft-Kraftstoffverhältnis A/F(n) im wesentlichen mit dem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo übereinstimmt. Somit wird die Verbrennungsmodus- Umschaltsteuerung, die in Fig. 9 gezeigt ist, beendet.

Wie sich aus den vorangehenden Beschreibungen entnehmen läßt, kann die Kraftstoffeinspritzmenge Qf geändert werden, so dass sie sich in umgekehrter Phase relativ zu der Änderung des Boostdrucks Pb (der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai) verändert, indem als die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge Qf0 die Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n) bestimmt wird, für die die Verzögerung erster Ordnung berücksichtigt werden kann.

In dieser Weise kann die gesamte Drehmomentänderung ΔTr im wesentlichen auf Null gebracht werden (siehe Fig. 6). Mit anderen Worten kann das Auftreten des sogenannten Drehmomentschocks in zufriedenstellender Weise unterdrückt werden und somit kann eine verbesserte Fahrfähigkeit sichergestellt werden.

Die Verarbeitung (Schritt S22) zum Bestimmen der Kraftstoffeinspritzmenge Qf(n) aus der gewünschten Kraftstoffeinspritzmenge Qfo durch Berücksichtigen der Verzögerung erster Ordnung ist die gleiche wie die arithmetische Verarbeitung zum Bestimmen des Boostdrucks Pb (der die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge Qai anzeigt). Mit anderen Worten, der gleiche Wert wie diejenige der Filterkorrekturverstärkung β, die zum Bestimmen des Boostdrucks Pb verwendet wird, kann für die Verarbeitung zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge, die voranstehend beschrieben wurde, verwendet werden. Aufgrund dieses Merkmals kann eine Anpassungverarbeitung von verschiedenen Größen, die bei der Verbrennungsmodus-Umschaltsteuerung beteiligt sind, sehr vereinfacht werden.

Ausführungsform 4

Für den Fall des Kraftstoffeinspritz-Steuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wurde eine Verringerung oder Absenkung des Ausgangsdrehmoments der Maschine 1 in einem Bereich, der den vorgegebenen Wert KF, der in Fig. 3 gezeigt ist, abdeckt oder nahe zu diesem ist, auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin nicht berücksichtigt.

In diesem Zusammenhang kann die Kraftstoffeinspritzmenge Qf um den Zeitpunkt der Verbrennungsmodus-Umschaltung herum zusätzlich erhöht werden.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf das Kraftstoffeinspritz-Steuersystem gerichtet, welches so angeordnet ist, dass es die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden in einen Bereich einschließlich des vorgegebenen Luft-Kraftstoffverhältnisses KA in einer korrigierenden Weise oder zusätzlich erhöhen kann.

Das Kraftstoffeinspritz-Steuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben, die ein Wellenformzeitdiagramm und ein Flußdiagramm zum Darstellen von Betriebsvorgängen des Kraftstoffeinspritz-Steuersystems gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Bei dem nun betrachteten Kraftstoffeinspritz-Steuersystem ist die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 so ausgelegt, dass die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden hin in einem Bereich, der das vorgegebene Luft-Kraftstoffverhältnis KA abdeckt, in dem der Verbrennungszustand oder das Verbrennungsverhalten der Maschine 1 verschlechtert oder mehr oder weniger abgesunken ist, in einer korrigierenden Weise oder zusätzlich erhöht wird.

Gemäß der Lehren der vorliegenden Ausführungsform, die in der vorliegenden Ausführungsform umgesetzt sind, wird das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis A/Fo in dem Bereich, in dem das Verbrennungsverhalten der Maschine 1 absinkt (d. h. in dem Bereich um den vorgegebenen Betriebspunkt, beispielsweise der Verbrennungsmodus-Umschaltungszeit herum) abgesenkt (d. h. das Luft-Kraftstoffgemisch wird angereichert), um zusätzlich die Kraftstoffeinspritzmenge Qf zu erhöhen. Aufgrund dieser Anordnung ist es möglich, einen Schutz bereitzustellen, dass das Ausgangsdrehmoment sich in dem schlechten Verbrennungsbereich der Maschine 1 verringert.

Wie sich der Fig. 10 entnehmen läßt wird das gewünschte Luft- Kraftstoffverhältnis A/Fo durch eine Luft- Kraftstoffverhältnis-Korrekturmenge FC in dem Bereich in der Nähe des vorgegebenen Luft-Kraftstoffverhältnisses KA verringert. Mit anderen Worten, die Kraftstoffeinspritzmenge Qf wird zusätzlich entsprechend erhöht.

Bezug nehmend nun auf Fig. 11 bestimmt die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung 28 ein Profil der Luft- Kraftstoffverhältnis-Korrekturmenge FC auf Grundlage der Maschinengeschwindigkeit Ne und der Last (Schritt S31), woraufhin der zusätzliche Kraftstofferhöhungswert QC der Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf Grundlage der in den Zylinder geladenen Ansaugluftmenge Qai und der Luft- Kraftstoffverhältnis-Korrekturmenge FC in einem Schritt S32 arithmetisch bestimmt wird.

In einem Schritt S33 wird die Kraftstoffeinspritz- Abschlußsteuerzeit auf Grundlage der Maschinengeschwindigkeit Ne und der Last eingestellt, wobei dann ein Schritt S34 folgt, in dem eine Entscheidung hinsichtlich des vorgegebenen Betriebspunkts getroffen wird.

Wenn der Entscheidungsschritt S32 zu einer Negation "NEIN" führt, was anzeigt, dass der vorgegebene Betriebspunkt nicht erfaßt wird, kommt die Korrekturprogrammroutine für eine erhöhte Menge zu einem Ende, ohne die zusätzliche Kraftstoffmengen-Einspritzverarbeitung auszuführen.

Wenn andererseits der vorgegebene Betriebspunkt in dem Schritt S34 (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S34 zu der Bestätigung "JA" führt) für den Verbrennungsmodus- Umschaltungsbetrieb mit dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F, das in den Bereich fällt, der das vorgegebene Luft- Kraftstoffverhältnis KA abdeckt, erfaßt wird, wird entschieden, ob der Kompressions-magere Modus auf den stöchiometrischen Modus (oder den Ansaugungs-mageren Modus) geändert werden soll oder nicht, in einem Schritt S35.

Wenn in dem Schritt S35 entschieden wird, dass der Kopressions-magere Modus auf den stöchiometrischen Modus umgeschaltet werden soll (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S35 zu der Bestätigung "JA" führt), dann wird die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung entsprechend dem zusätzlichen Kraftstofferhöhungswert QC in dem Kompressionshub ausgeführt (Schritt S36), woraufhin die Erhöhungsroutine für den zusätzlichen Kraftstoff, die in Fig. 11 gezeigt ist, zu einem Ende kommt.

Im allgemeinen wird in dem Kompressions-mageren Modus das EGR Regelventil 17 (siehe Fig. 12) geöffnet, wobei die EGR Menge erhöht wird. Selbst wenn das EGR Regelventil 17 unmittelbar nach der Modusumschaltung auf den stöchiometrischen Modus geschlossen wird, bleibt eine EGR effektiv.

Aufgrund der voranstehend erwähnten Ursache ist es unmöglich, das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F (d. h. das in den Zylinder geladene Luft-Kraftstoffgemisch) mit der gewöhnlichen Kraftstoffeinspritzmenge Qf abzusenken, wobei eine Verschlechterung des Verbrennungsverhaltens der Maschine 1 verursacht wird.

Um das voranstehend erwähnte Problem zu behandeln wird die Kraftstoffmenge entsprechend zu dem zusätzlichen Kraftstofferhöhungswert QC zusätzlich während des Kompressionshubs eingespritzt, um die Kraftstofferhöhungskorrektur an dem vorgegebenen Betriebspunkt zu realisieren, an dem das Verbrennungsverhalten aufgrund der Kraftstoffeinspritzung in dem Ansaughub in dem Schritt S36 schlecht wird.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung (Schritt S36) nur während der Periode ausgeführt wird, in der das Verbrennungsverhalten für die Modusumschaltung auf die Ansaughub-Kraftstoffeinspritzung abgesenkt wird. Gewöhnlicherweise kann eine derartige zusätzliche oder korrigierende Kraftstoffeinspritzung über mehrere Zyklen unmittelbar nach der Umschaltung auf den Verbrennungsmodus ausgeführt werden.

Wenn andererseits in dem Schritt S35 entschieden wird, dass die Modusumschaltung auf den stöchiometrischen Verbrennungsmodus aus dem Kompressions-mageren Modus nicht durchgeführt wird (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S35 zu der Negation "NEIN" führt), dann wird der gegenwärtig effektive Verbrennungsmodus als der Kompressionshub- Einspritzmodus angesehen, woraufhin die Kraftstoffeinspritzmenge Qf zusätzlich um einen Betrag entsprechend zu dem zusätzlichen Kraftstofferhöhungswert QC erhöht wird (Schritt S37), woraufhin die in Fig. 11 dargestellte Korrekturroutine für die erhöhte Menge zu einem Ende kommt.

Wie sich der obigen Beschreibung entnehmen läßt ist es durch Korrigieren oder zusätzliches Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge Qf in dem transienten Zustand, der an einer Umschaltung des Verbrennungsmodus M (zum Ändern des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses A/Fo) in dem Bereich beteiligt ist, der das vorgegebene Luft-Kraftstoffverhältnis KA abdeckt, bei dem das Ausgangsdrehmoment der Maschine aufgrund der Verschlechterung des Verbrennungsverhaltens niedrig wird, möglich, einen Schutz dafür bereitzustellen, dass sich das Maschinenausgangsdrehmoment absenkt, was somit zu einer verbesserten Ansteuerungsfähigkeit bzw. Fahrfähigkeit führt.

Weil die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung 28 so angeordnet ist, dass sie die zusätzliche oder weitere Kraftstoffeinspritzng während des Kompressionshubs der Maschine 1 ausführt, wenn der Verbrennungszustand der Maschine 1 auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden aus dem Kompressions-mageren (geschichteten Verbrennungs-)Modus auf den stöchiometrischen (homogenen) Verbrennungs-Modus verschlechtert wird, kann ferner verhindert werden, dass das Ausgangsdrehmoment der Maschine absinkt und somit kann die Fahrfähigkeit bzw. Ansteuerungsfähigkeit verbessert werden.

Viele Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung und es ist somit beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche sämtliche Merkmale und Vorteile des Systems abdecken, die in den wahren Grundgedanken und den Umfang der Erfindung fallen. Da ferner zahlreiche Modifikationen und Kombinationen Durchschnittsfachleuten leicht naheliegen werden, ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die exakte Konstruktion und den Betrieb zu beschränken, die hier dargestellt und beschrieben wurden.

Beispielsweise wird in dem Kraftstoffeinspritz-Steuersystem gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung die zusätzliche oder korrigierende Kraftstoffeinspritzung während des Kompressionshubs eine Umschaltung auf den stöchiometrischen Modus aus dem Kompressions-mageren Modus ausgeführt. Jedoch kann eine derartige zusätzliche Kraftstoffeinspritzung während des Ansaughubs, im wesentlichen mit dem gleichen vorteilhaften Effekt, ausgeführt werden.

Demzufolge kann auf sämtliche geeigneten Modifikationen und Äquivalente zurückgegriffen werden, die in den Grundgedanken und den Umfang der Erfindung fallen.

Claims (6)

1. Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs, umfassend:
verschiedene Typen von Sensoreinrichtungen (18) zum Erfassen von Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine (1);
eine Kraftstoffeinspritzereinrichtung (13) zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in einen Zylinder der Maschine (1)
eine Erfassungseinrichtung (21) für eine in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge zum Erfassen einer Information (Qai) über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge entsprechend einer Ansaugluftmenge, die in den Zylindern der Maschine (1) geladen ist, auf Grundlage einer Ansaugluftmengen-Information (Qa), die von Ausgängen der Sensoreinrichtungen (18) abgeleitet wird;
eine Verbrennungsmodus-Steuereinrichtung (22) zum Einstellen von einem von Verbrennungsmoden (M) der Maschine (1) in Abhängigkeit von den Betriebszuständen davon;
eine Steuereinrichtung (24) für ein gewünschtes Luft- Kraftstoffverhältnis zum Einstellen eines der gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisse (A/Fo), die sich in Abhängigkeit von den Verbrennungsmoden (M) unterscheiden;
eine Steuereinrichtung (25) für eine gewünschte Ansaugluftmenge zum Einstellen einer der gewünschten Ansaugluftmengen (Qao), die sich in Abhängigkeit von den Verbrennungsmoden (M) unterscheiden;
eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung (27) zum Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge (Qf) für die Kraftstoffeinspritzereinrichtung (13), so dass das eine gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis (A/Fo) realisiert wird;
eine Drosselventil-Steuereinrichtung (26) zum Einstellen eines Drosselventil-Öffnungsgrads (θ) der Maschine (1), so dass die eine gewünschte Ansaugluftmenge (Qao) realisiert wird; und
eine Verbrennungsmodus-Umschalteinrichtung (23) zum Umschalten der Verbrennungsmoden (M) in Abhängigkeit von den Betriebszuständen;
wobei die Kraftstoffeinspritzmenge-Steuereinrichtung (27) umfaßt:
eine Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung (28) zum Modifizieren der Kraftstoffeinspritzmenge (Qf), so dass eine Änderung davon eine umgekehrte Phase relativ zu einer Änderung der Information (Qai) über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden (M) hin annimmt.

2. Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs nach Anspruch 1, wobei die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmenge- Steuereinrichtung (28) umfaßt:
eine Speichereinrichtung für ein Luft- Kraftstoffverhältnis-Umschaltmuster zum vorherigen Speichern eines Umschaltungsmusters des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses (A/Fo) als ein Luft- Kraftstoffverhältnis-Umschaltmuster, so dass die Kraftstoffeinspritzmenge (Qf) sich in einer umgekehrten Phase relativ zu der Änderung der Information (Qai) über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge ändert;
wobei das gewünschte Luft-Kraftstoffverhältnis (A/Fo) auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden (M) hin, auf Grundlage des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses an einem Zeitpunkt um die Umschaltung der Verbrennungsmoden (M) herum und auf Grundlage des Luft- Kraftstoffverhältnis-Umschaltmusters ändert; und
wobei die Kraftstoffeinspritzmenge (Qf) an dem Zeitpunkt einer Umschaltung der Verbrennungsmoden (M) auf Grundlage des geänderten gewünschten Luft- Kraftstoffverhältnisses (A/Fo) und der Information (Qai) über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge geändert wird.

3. Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Zylindereinspritz-Typs nach Anspruch 1, wobei die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen- Steuereinrichtung (28) umfaßt:
eine Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Luft- Kraftstoffverhältnis-Änderungseinrichtung zum Einstellen eines Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierten Luft- Kraftstoffverhältnisses durch Ändern des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses für einen Ansaugzyklus der Maschine (1) an einem Zeitpunkt um die Umschaltung der Verbrennungsmoden (M) herum mit einer Verzögerung erster Ordnung;
wobei die Kraftstoffeinspritzmenge (Qf) auf eine Umschaltung der Verbrennungsmoden (M) hin auf Grundlage der Information (Qai) über die in den Zylinder geladene Ansaugluftmenge und das Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Luft-Kraftstoffverhältnis geändert wird.

4. Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtungen (18) der verschiedenen Typen umfassen:
eine Ansaugluftmengen-Erfassungseinrichtung (2) zum Erfassen einer Ansaugluftmenge an einer stromaufwärts liegenden Stelle innerhalb eines Ansaugrohrs (1a) der Maschine (1) als Ansaugluftmengen-Information (Qa); und
wobei die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung (28) umfaßt:
eine Arithmetikeinrichtung für die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge zum arithmetischen Bestimmen einer gewünschten Kraftstoffeinspritzmenge (Qfo) auf Grundlage der Ansaugluftmengen-Information (Qa) und des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses (A/Fo);
wobei die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge (Qfo) mit einer Verzögerung erster Ordnung für einen Ansaugzyklus der Maschine (1) geändert wird.

5. Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs nach Anspruch 1, wobei die Verbrennungsmodus­ umschaltungsorientierte Krafteinspritzmengen- Steuereinrichtung (28) dafür ausgelegt ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge (Qf) um einen Zeitpunkt einer Umschaltung der Verbrennungsmoden (M) in einen Bereich, der ein vorgegebenes Luft-Kraftstoffverhältnis abdeckt, bei dem ein Verbrennungsverhalten der Maschine (1) verschlechtert wird, zusätzlich erhöht.

6. Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritz-Typs nach Anspruch 1,
wobei die Verbrennungsmoden (M) einen homogenen Verbrennungsmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzung während eines Ansaughubs der Maschine (1) ausgeführt wird, und einen geschichteten Verbrennungsmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs der Maschine ausgeführt wird, umfaßt; und
wobei die Verbrennungsmodus-umschaltungsorientierte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuereinrichtung (28) dafür ausgelegt ist, um während eines Kompressionshubs der Maschine (1) um einen Zeitpunkt einer Verbrennungsmodus- Umschaltung von dem geschichteten Verbrennungsmodus auf den homogenen Verbrennungsmodus, wenn das Verbrennungsverhalten der Maschine (1) verschlechtert wird, eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung auszuführen.