DE102005000204A1

DE102005000204A1 - Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005000204A1
Application number: DE102005000204A
Authority: DE
Inventors: Yuji Kariya Konishi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2006-07-27
Also published as: JP2006183500A

Abstract

In einer ECU (40) wird eine Kraftstoffeinspritzmenge, die entsprechend einer Drehzahl und einer Last einer Brennkraftmaschine (10) erforderlich ist, als Grundeinspritzmenge berechnet. Die Grundeinspritzmenge wird durch einen Erhöhungskoeffizienten erhöhend korrigiert. Insbesondere wird, wenn die Drehzahl und/oder die Last gleich oder größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellwert ist, ein erster Korrekturkoeffizient zur erhöhenden Korrektur der Grundeinspritzmenge durch Verwendung eines Kennfeldes berechnet. Bei der Anpassung des Kennfeldes wird, wenn ein tatsächlicher Abgasdruck von einem Referenzabgasdruck abweicht, ein Korrekturkoeffizient zur Korrektur des ersten Erhöhungskoeffizienten durch Verwendung eines Kennfeldes berechnet. Wenn ein multiplizierter Wert, der durch Multiplikation des Korrekturkoeffizienten mit dem ersten Erhöhungskoeffizienten erhalten wird, größer als 1 wird, wird dieser Wert zur Korrektur der Grundeinspritzmenge verwendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine.

Es ist bekannt, den Kraftstoffinhalt in dem Luftkraftstoffgemisch (Gasgemisch aus Luft und Kraftstoff) zu erhöhen, wenn die Brennkraftmaschine mit einer hohen Drehzahl und hoher Last betrieben wird, um das Auftreten einer Beschädigung des Abgassystems zu begrenzen, die durch eine Erhöhung der Abgastemperatur der Brennkraftmaschine verursacht werden würde. Wenn der Kraftstoffinhalt erhöht wird, wird das Gasgemisch von Luft und Kraftstoff im Vergleich zu dem theoretischen Luft-/Kraftstoff-Verhältnis fett. Somit tritt eine Verknappung von Sauerstoff auf. Weiterhin wird eine gesamte latente Verdampfungswärme des Kraftstoffs erhöht, um eine Verringerung der Temperatur des Gasgemisches zu bewirken. Dementsprechend kann die Temperatur des Abgases durch Erhöhung des Kraftstoffinhaltes in dem Gasgemisch von Kraftstoff und Luft verringert werden.

Es sei jedoch bemerkt, dass, selbst wenn der Betriebszustand der Brennkraftmaschine der Zustand mit hoher Drehzahl und hoher Last wird, die Temperatur des Abgassystems nicht stets auf die Beschädigungstemperatur ansteigt, die die Beschädigung an dem Abgassystem verursacht. Unter diesen Umständen kann die Erhöhung von Kraftstoff zu einer Verschwendung von Kraftstoff führen.

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Umstand wurde beispielsweise gemäß der ungeprüften japanischen Offenlegungsschrift Nr. H06-117294 vorgeschlagen, ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem bereitzustellen, das eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Zustand mit hoher Last erreicht wird, und dem Zeitpunkt erzeugt, zu dem der Kraftstofferhöhungssteuerungsbetrieb gestartet wird, wobei diese Zeitverzögerung variabel auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine eingestellt wird. In dem vorstehend beschriebenen Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem wird der Kraftstofferhöhungssteuerungsbetrieb nicht während einer Zeitdauer oder Zeitverzögerung ausgeführt, die auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine eingestellt wird. Somit kann der Kraftstoffverbrauch verringert werden.

Jedoch ist das Temperaturerhöhungsmuster des Abgases nicht notwendigerweise gleichförmig auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine bestimmt. Wenn das Fahrzeug mit der vorstehend beschriebenen Maschine beispielsweise in bergigem Gebiet fährt, steigt die Temperatur des Abgases nicht so schnell an wie bei einem Fahrzeug, das in der Ebene fährt. Somit kann selbst in dem Fall des vorstehend beschriebenen Kraftstoffeinspritzsteuerungssystems der Erhöhungssteuerungsbetrieb der Kraftstoffeinspritzmengen verschwenderisch werden.

Außerdem offenbaren die japanische Offenlegungsschrift Nr. H08-312410 und das japanische Patent Nr. 3352833 ein Steuerungssystem der Brennkraftmaschine, das die Grundkraftstoffeinspritzmenge ansteigend korrigiert, wenn zumindest entweder die Drehzahl oder die Last der Brennkraftmaschine gleich oder größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellwert wird.

Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist es schwierig, den Kraftstofferhöhungssteuerungsbetrieb zu verwirklichen, der einer Erhöhung der Abgastemperatur entspricht. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem einer Brennkraftmaschine anzugeben, das in geeigneterer Weise Kraftstoff entsprechend einer Erhöhung der Temperatur des Abgases bei Durchführung eines Kraftstofferhöhungssteuerungsbetriebs erhöhen kann, um ein Abgassystem zu schützen.

Um diese Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine angegeben. Das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem weist eine Erhöhungskorrektureinrichtung zur Einstellung einer Grundkraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine auf. Die Erhöhungskorrektureinrichtung dient ebenfalls zur Erhöhungskorrektur der Grundkraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine auf der Grundlage eines Abgasdrucks der Brennkraftmaschine, um ein Abgassystem der Brennkraftmaschine zu schützen, wenn die Drehzahl und/oder die Last der Brennkraftmaschine gleich oder größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellwert werden.

Die Erfindung ist zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen davon anhand der nachstehenden Beschreibung, der beigefügten Patentansprüche und der beiliegenden Zeichnung verständlich. Es zeigen:
1 eine Darstellung einer schematischen Struktur eines Kraftstoffeinspritzsteuerungssystems einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 ein Blockschaltbild eines Berechnungsprozesses zur Berechnung einer Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
3 ein Flussdiagram einer Prozedur zum Schätzen eines Abgasdrucks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
4 ein Flussdiagram einer Prozedur zur Erfassung eines Verschleißzustands eines Katalysators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
5 ein Flussdiagram einer Prozedur zur Erhöhungskorrektur einer Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
6 ein dreidimensionales Kennfeld, das ein Verhältnis eines Erhöhungskoeffizienten von Kraftstoff in Bezug auf eine Drehzahl, eine Last und einem Abgasdruck gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angibt,
7 eine Darstellung eines Verhältnisses zwischen dem Abgasdruck und der Abgastemperatur,
8 ein Flussdiagram einer Prozedur zur Erhöhungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
9 ein Blockschaltbild einer Prozedur zur Erhöhungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Erstes Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Gesamtstruktur einer Benzinbrennkraftmaschine, die als die Brennkraftmaschine und als Steuerungssubjekt dient.
In der Brennkraftmaschine 10 gemäß 1 ist ein Luftreiniger 12 an einem stromaufwärts gelegenen Ende eines Ansaugluftdurchlasses 11 angeordnet. Ein Luftströmungsmessgerät 13 ist an einer stromabwärtigen Seite des Luftreinigers 12 zur Messung einer Ansaugluftmenge (einer Ansaugluftströmungsrate) angeordnet. Ein Drosselklappenventil 14 und ein Drosselklappenöffnungsgradsensor 15 sind an einer stromabwärts gelegenen Seite des Luftströmungsmessgeräts 13 angeordnet. Ein Öffnungsgrad der Drosselklappe 14 wird durch ein Betätigungsglied wie einem Gleichstrommotor justiert, und der Drosselklappenöffnungsgradsensor 15 erfasst den Öffnungsgrad der Drosselklappe 14. Ein Auffangtank 16 ist an einer stromabwärts gelegenen Seite der Drosselklappe 14 vorgesehen. Ein Ansaugluftrohrdrucksensor 17 ist an dem Auffangtank 16 zur Messung eines Ansaugluftrohrdrucks vorgesehen. Ein Ansaugkrümmer 18 ist mit dem Auffangtank 16 verbunden, um Luft zu jedem Zylinder der Brennkraftmaschine 10 zuzuführen. Kraftstoffeinspritzventile 19 eines Solenoidtyps (Elektromagnettyps) sind an dem Ansaugkrümmer 18 in der Nähe von Ansauganschlüssen der Zylinder eingebaut, um Kraftstoff in die Zylinder einzuspritzen.
Die Kraftstoffeinspritzventile 19 empfangen Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 31 eines Fahrzeugs durch eine Kraftstoffpumpe 32 und einen Kraftstoffdurchlass 33. Der Kraftstofftank 31 kann eine vorbestimmte Kraftstoffmenge (Benzinmenge) empfangen. Die Kraftstoffpumpe 32 ist in dem Kraftstofftank 31 vorgesehen, und ein Ansaugeinlass 32a der Pumpe 32 ist an einem inneren unteren Teil des Kraftstofftanks 31 angeordnet. Die Kraftstoffpumpe 32 saugt Kraftstoff durch den Ansaugeinlass 32a, der an dem inneren unteren Teil des Kraftstofftanks 31 angeordnet ist, und pumpt den gesaugten Kraftstoff in den Kraftstoffdurchlass 33.
Jedes Luftansaugventil 21 und jedes Abgasventil 22 sind jeweils für einen entsprechenden Luftansauganschluss und einem entsprechenden Ansauganschluss der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen. Durch einen Öffnungsbetrieb des Luftansaugventils 21 wird ein Gasgemisch von Luft und Kraftstoff in eine Verbrennungskammer 23 jedes entsprechenden Zylinders zugeführt. Dann wird durch einen Öffnungsvorgang des Abgasventils 22 das Gasgemisch (Abgas), das in der Verbrennungskammer 23 verbrannt worden ist, in einen Abgasdurchlass 24 abgeführt.
Zündkerzen 25 sind an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine 10 entsprechend den jeweiligen Zylindern eingebaut. Zu einem gewünschten Zündzeitverlauf wird eine Hochspannung an jede entsprechende Zündkerze 25 durch ein Zündgerät 26 angelegt, das eine Zündspule aufweist. Ein Funke wird zwischen gegenüberliegenden Elektroden jeder Zündkerze 25 durch das Anlegen der Hochspannung erzeugt, so dass das Gasgemisch, das der Brennkammer 23 zugeführt wird, gezündet wird und verbrannt wird. Ein Kühlmitteltemperatursensor 29 und ein Kurbelwellenwinkelsensor 30 sind ebenfalls für den Zylinderblock der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen. Der Kühlmitteltemperatursensor 29 erfasst die Temperatur eines Kühlmittels, das hauptsächlich in der Brennkraftmaschine 10 zirkuliert wird. Der Kurbelwellenwinkelsensor 30 gibt ein Kurbelwellenwinkelsignal mit einem rechteckigen Signalverlauf bei jeweils einem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel (beispielsweise alle 30°CA) aus, um beispielsweise einen Kurbelwellenwinkel (Drehwinkel) sowie die Maschinendrehzahl zu erfassen.
Ein Katalysator (katalytischer Konverter) 27 wie ein Dreiwegekatalysator ist in dem Abgasdurchlass 24 zur Entfernung giftiger Komponenten wie CO, HC, NOx angeordnet, die in dem Abgas enthalten sind. Ein Luft-/Kraftstoff-Verhältnissensor 28 ist an einer stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 angeordnet, um ein Luft-/Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches (Abgas, das als Messobjekt dient) linear zu erfassen, und ein Sauerstoffsensor 41 ist an einer stromabwärtigen Seite des Katalysators 27 angeordnet, um ein Luft-/Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches (des Abgases, das als Messziel dient) in allgemein einer binären Weise zu messen.
Eine elektronische Steuerungseinheit 40 weist einen Mikrocomputer als Hauptkomponente auf. Der Mikrocomputer weist beispielsweise eine bekannte Zentralverarbeitungseinheit und einen Speicher auf. Die elektronische Steuerungseinheit 40 empfängt die Erfassungssignale der vorstehend beschriebenen Sensoren und anderer fahrzeugeigener Sensoren und bestimmt einen gegenwärtigen Betriebszustand der Brennkraftmaschine und eine Anforderung eines Fahrers auf der Grundlage dieser Signale. Dann führt die elektronische Steuerungseinheit 40 Steuerungsprogramme zur Durchführung von Steuerungsvorgängen auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine und der Anforderung des Fahrers durch. Die anderen fahrzeugeigenen Sensoren können beispielsweise einen Atmosphärendrucksensor 47 umfassen, der den Atmosphärendruck misst.
Nachstehend ist der durch die elektronische Steuerungseinheit 40 durchgeführte Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorgang beschrieben.
2 zeigt ein Funktionsblockschaltbild des Kraftstoffeinspritzsteuerungsbetriebs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
In der elektronischen Steuerungseinheit 40 berechnet ein Grundeinspritzmenge-Berechnungsteil B1 eine erforderliche Grundeinspritzmenge (Grundkraftstoffeinspritzmenge) auf der Grundlage der Anforderung des Fahrers und verschiedener Parameter, die sich auf den Betriebszustand und der Betriebsumgebung der Brennkraftmaschine 10 beziehen. Die Parameter können eine Drehzahl (U/min) der Brennkraftmaschine 10 (genauer einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10), eine Last der Brennkraftmaschine 10 und eine Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine 10 umfassen. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 (die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10) wird durch den Kurbelwellenwinkelsensor 30 erfasst. Die Last der Brennkraftmaschine 10 wird auf der Grundlage einer Ansaugluftmenge erfasst, die durch ein Luftströmungsmessgerät 13 erfasst wird, und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 erfasst. Die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine 10 wird durch den Kühlmitteltemperatursensor 29 erfasst.
Die Grundeinspritzmenge ist vorzugsweise eine Menge, die nach Wiedergeben (Reflektieren) einer entsprechenden Korrekturmenge bestimmt wird. Die entsprechende Korrekturmenge kann eine Korrekturmenge, die erforderlich ist, um ein beispielsweise durch den Luftbrennstoffverhältnissensor 28 erfasste Luftbrennstoffverhältnis auf ein Sollluftbrennstoffverhältnis (beispielsweise ein theoretisches Luftbrennstoffverhältnis) zu justieren, und/oder eine Luftbrennstoffverhältnislernkorrekturmenge enthalten, die erforderlich ist, um einen konstanten Abweichungsgrad zwischen dem tatsächlichen Luftbrennstoffverhältnis und dem Sollluftbrennstoffverhältnis zu kompensieren.
Ein Drehmomentanhebungs-Erhöhungsberechnungsteil B2 berechnet eine Erhöhungskorrekturmenge der Grundeinspritzmenge zur Erhöhung eines Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine 10, wenn der durch den Drosselklappenöffnungsgrad 15 erfasste Öffnungsgrad der Drosselklappe 14 gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
Ein Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteil B3 berechnet eine Erhöhungskorrekturmenge der Grundeinspritzmenge zur Erhöhungskorrektur (zum erhöhenden Korrigieren) der Einspritzmenge des Kraftstoffs und dadurch zum Schützen eines Abgassystems wie des Katalysators 27 vor Abgas mit hoher Temperatur, wenn zumindest entweder die Drehzahl oder die Last der Brennkraftmaschine 10 gleich oder größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellwert ist.
Ein Verbrennungskammerschutz-Erhöhungsberechnungsteil B4 berechnet eine Erhöhungskorrekturmenge der Grundeinspritzmenge zum erhöhenden Korrigieren der Einspritzmenge des Kraftstoffs und dadurch zum Schützen jeder Verbrennungskammer 23. Genauer wird diese Erhöhungskorrektur beim Verzögern des Zündzeitpunkts (Zündzeitverlauf) jeder Zündkerze 25 ausgeführt, um die Erzeugung von Klopfen der Brennkraftmaschine 10 zu begrenzen, wobei die Korrekturmenge für diese Erhöhungskorrektur durch Verwendung eines Kennfeldes auf der Grundlage einer Verzögerungssteuerungsgröße (KCS-Verzögerungsgröße) und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 berechnet wird.
Der Drehmomentanhebungs-Erhöhungsberechnungsteil B2, der Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteil B3 und der Verbrennungskammerschutz-Erhöhungsberechnungsteil B4 berechnen jeweils ihre Korrekturmengen als einen Korrekturkoeffizienten der Grundeinspritzmenge, der gleich oder größer als 1 sein sollte. Der von dem Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteil B3 berechnete Korrekturkoeffizient und der von dem Verbrennungskammerschutz-Erhöhungsberechnungsteil B4 berechnete Korrekturkoeffizient werden zusammen addiert, und dieser addierte Korrekturkoeffizient wird mit dem von dem Drehmomentanhebungs-Erhöhungsberechnungsteil B2 berechneten Korrekturkoeffizienten verglichen. Dann wird die Grundeinspritzmenge mit den größeren dieser Korrekturkoeffizienten multipliziert, um eine endgültige Einspritzmenge (die endgültig bestimmte Einspritzmenge) zu berechnen, wobei jedes Kraftstoffeinspritzventil 19 auf der Grundlage dieser endgültigen Einspritzmenge gesteuert wird. In Wirklichkeit ist es wünschenswert, dass eine (oder mehrere) geeignete zusätzliche Maßnahmen zur Begrenzung einer schnellen Änderung in der endgültigen Einspritzmenge (eine endgültige Steuerungsgröße bzw. -menge) unternommen werden, anstelle dass einfach der Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorgang durchgeführt wird, der direkt die berechnete endgültige Einspritzmenge verwendet. Derartige Maßnahmen umfassen beispielsweise einen Abkühlungsprozess (annealing process), bei dem es sich um einen gewichteten Durchschnittsbildungsprozess handelt, bei dem ein entsprechendes standardisiertes Gewicht "a" zu der vorhergehenden endgültigen Einspritzmenge addiert wird, und ein entsprechendes standardisiertes Gewicht "b" zu der gegenwärtigen endgültigen Einspritzmenge addiert wird, und wobei danach die resultierenden vorhergehenden und gegenwärtigen Einspritzmengen miteinander addiert werden, um die endgültige Einspritzmenge zu erhalten. Bei der Ausführung des vorstehend beschriebenen Abkühlungsprozesses ist es wünschenswert, dass das Gewischt "b" für die gegenwärtige endgültige Einspritzmenge kleiner als das Gewicht "a" für die vorhergehende endgültige Einspritzmenge ist (a + b = 1).
Nachstehend ist der von dem Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteil B3 durchgeführte Prozess beschrieben.
Der Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteil B3 berechnet die Erhöhungskorrekturmenge (den Erhöhungskoeffizienten) der Grundeinspritzmenge entsprechend der Drehzahl, der Last und dem Abgasdruck der Brennkraftmaschine 10. Dabei sollte der Abgasdruck ein Wert sein, von dem eine Druckänderung in dem Abgasdurchlass 24, der durch den Drehzustand und/oder den Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 bewirkt wird, beseitigt ist. Selbst wenn der Drehzustand und der Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 konstant gehalten werden, kann der Abgasdruck in dem Abgasdurchlass 24 nicht gleichförmig bestimmt werden. Faktoren, die eine Änderung in dem Abgasdruck nach Beseitigung der von dem Drehzustand und dem Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 bewirkten Druckänderung in dem Abgasdurchlass 24 verursachen, umfassen beispielsweise ein Verstopfen bzw. Zusetzen des Katalysators 27 und den Druck (den Atmosphärendruck) seiner Umgebung, zu der der Abgasdurchlass 24 geöffnet ist. Somit kann selbst, wenn die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 konstant gehalten werden, der Druck in dem Abgasdurchlass 24 entsprechend dem Zustand des Katalysators 27 und des Atmosphärendrucks sich ändern.
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Angelegenheit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Druck auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 in dem Abgasdurchlass 24 auf der Grundlage des Erfassungswerts des Atmosphärendrucksensors 42 und des Zustands des Katalysators 27 geschätzt. Genauer ist der zu schätzende Druck hier der Druck, der unter den Einflüssen der vorstehend beschriebenen Faktoren bei Beseitigung der durch den Drehzustand und den Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 verursachten Druckänderung erzeugt wird. Dieser Druck kann gleichförmig durch Verwendung eines Referenzwerts bestimmt werden, der der Druck in dem Abgasdurchlass 24 ist, der unter einer vorbestimmten Betriebsbedingung vorhanden ist, in der der Zustand des Katalysators 27, die Höhe über dem Meer an der Stelle, an der das Fahrzeug mit der betreffenden Brennkraftmaschine 10 vorhanden ist, und der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 auf vorbestimmte Werte eingestellt sind. Das heißt, dass beispielsweise der Druck (beispielsweise ein Atmosphärendruck) in dem Abgasdurchlass 24 unter der vorbestimmten Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine 10 als der Referenzwert verwendet werden kann, wenn kein Verstopfen des Katalysators 27 vorhanden ist, wobei die Höhe über Meer ein typischer Wert ist. In diesem Beispiel verringert sich selbst in dem Fall, in dem das Zusetzen des Katalysators 27 nicht vorhanden ist, der Abgasdruck sich dementsprechend (beispielsweise kann unter einem Atmosphärendruck abfallen), wenn die Höhe über Meer erhöht wird. Außerdem steigt selbst in der normalen Höhe über Meer bei Auftreten von Verstopfungen in dem Katalysator 27 der Abgasdruck an (beispielsweise kann über einem Atmosphärendruck werden). Ein Berechnungsprozess zum Schätzen des Abgasdrucks ist nachstehend unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
3 zeigt eine Verarbeitung des Berechnungsprozesses zum Schätzen des Abgasdrucks. Die elektronische Steuerungseinheit 40 wiederholt diesen Berechnungsprozess beispielsweise zu vorbestimmten Intervallen.
In dem Berechnungsprozess wird in Schritt S1 ein erfasster Verschleiß- bzw. Alterungszustand (ein erfasster Verschleiß- bzw. Alterungsgrad) des Katalysators 27, der nachstehend beschrieben ist, abgefragt. Danach wird in Schritt S2 ein erfasster Wert (ein erfasster Atmosphärendruck) des Atmosphärendrucksensors 42 abgefragt. Dann wird in Schritt S3 der Abgasdruck einer stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 auf der Grundlage des erfassten Verschleißzustands des Katalysators 27 und des mit dem Atmosphärendruck 42 erfasster Atmosphärendruck geschätzt.
Dabei ist der Abgasdurchlass 24 zu der Atmosphäre hin geöffnet. Somit sollte der geschätzte Abgasdruck, aus dem die durch den Drehzustand und dem Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 verursachte Druckänderung beseitigt bzw. entfernt ist, nahe an dem Atmosphärendruck liegen. Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen der erfasste Wert des Atmosphärendrucksensors 42 als Abgasdruck verwendet. Wenn der substanzielle Verschleiß des Kondensators 27 erfasst wird, wird ein vorbestimmter Wert zu dem auf der Grundlage des erfassten Werts des Atmosphärendrucksensors 42 erhaltenden Abgasdrucks addiert, so dass der endgültige Abgasdruck (der endgültig bestimmte Abgasdruck) berechnet wird. Diese Korrektur wird auf der Grundlage der Tatsache gemacht, dass, wenn der Katalysator 27 substanziell bzw. wesentlich verschlissen ist, das Verstopfen des Katalysators 27 oft als einen Grund des Verschleißes des Katalysators 27 identifiziert wird. Wenn der Katalysator 27 verstopft ist, kann eine Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Kondensators 27 auftreten. Als Ergebnis kann bei Verstopfung des Katalysators 27 eine Differenz zwischen dem Abgasdruck auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 und dem Atmosphärendruck auf der stromabwärtigen Seite des Katalysators 27 vorhanden sein. Daher wird, wenn der Verschleiß des Katalysators 27 erfasst wird, eine geschätzte Erhöhung des Abgasdrucks auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 aufgrund der Verstopfung des Katalysators 27 als der vorbestimmte Wert verwendet, der zu dem mittels des Atmosphärendrucksensors 42 erfassten Abgasdruck addiert werden muss.
4 zeigt den Erfassungsprozess zur Erfassung des Verschleißes des Katalysators 27. Die elektronische Steuerungseinheit 40 führt diesen Prozess aus.
Zunächst wird in Schritt S11 der von dem Luft-/Kraftstoff-Verhältnissensor 28 erfasste Wert (das erfasste Luft-/Kraftstoff-Verhältnis) und der von dem Sauerstoffsensor 41 erfasste Wert abgefragt. Dann wird in Schritt S12 die Erfassung des Verschleißes des Katalysators 27 ausgeführt.
Die Erfassung des Verschleißes des Katalysators 27 auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen erfassten Werte wird auf der Grundlage des nachstehend beschriebenen Prinzips durchgeführt. Das Verhältnis zwischen dem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 und dem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis auf der stromabwärtigen Seite des Katalysators 27 bei Vorhandensein des Verschleißes des Katalysators 27 unterscheidet sich von dem Verhältnis zwischen dem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 und dem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis auf der stromabwärtigen Seite des Katalysators 27, wenn kein Verschleiß des Katalysators 27 vorhanden ist. Beispielsweise weicht in dem Fall der Durchführung einer Regelung des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses zur periodischen Veränderung des tatsächlichen Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses zwischen einem mageren Zustand und einem fetten Zustand um das theoretische Luft-/Kraftstoff-Verhältnis herum bei Verschleiß des Katalysators 27 die Änderungsperiode des auf der stromabwärtigen Seite des Katalysators 27 erfassten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis deutlich von der Änderungsperiode des auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 erfassten Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses ab. Somit kann der Verschleiß des Katalysators 27 durch Erfassung des Unterschieds in der Beziehung zwischen dem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis auf der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 27 und des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses auf der stromabwärtigen Seite des Katalysators erfasst werden. Als eine weiter spezifische Ausgestaltung der Erfassung des Verschleißes des Katalysators 27 kann eine in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. H09-310612 dargelegte Ausgestaltung verwendet werden.
Nachstehend ist eine Berechnung des Kraftstofferhöhungskoeffizienten beschrieben, der auf den vorstehend beschriebenen geschätzten Abgasdruck beruht und zum Schutz des Abgassystems verwendet wird.
5 zeigt eine Verarbeitung für den Berechnungsprozess zur Berechnung des Erhöhungskoeffizienten. Die elektronische Steuerungseinheit 40 wiederholt diesen Berechnungsprozess beispielsweise zu vorbestimmten Intervallen.
In diesem Prozess werden zunächst in Schritt S21 die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 abgefragt. Dann wird in Schritt S22 der geschätzte Wert des Abgasdrucks abgefragt, der durch den in 3 gezeigten Prozess berechnet wird. Danach wird in Schritt S23 der Erhöhungskoeffizient durch Verwendung eines Kennfeldes auf der Grundlage der Drehzahl, der Last und des geschätzten Abgasdrucks berechnet, die in den Schritten S21 und S22 abgefragt werden. 6 zeigt das für diese Berechnung verwendete Kennfeld. Die Daten des Kennfelds sind beispielsweise in einem nichtflüchtigen Speicher der elektronischen Steuerungseinheit 40 gespeichert.
Wie es in 6 dargestellt ist, zeigt das Kennfeld dreidimensionale Kennfelddaten, die die Beziehung des Erhöhungskoeffizienten in Bezug auf die Drehzahl, die Last und den Abgasdruck angeben. In einem Fall, in dem der Abgasdruck auf denselben konstanten Pegel gehalten wird, wird der Erhöhungskoeffizient relativ hoch, wenn die Drehzahl relativ hoch wird, oder wenn die Last relativ groß wird. Weiterhin wird in einem anderen Fall, in dem die Drehzahl und die Last auf denselben konstanten Pegel beibehalten werden, der Erhöhungskoeffizient relativ groß, wenn der Abgasdruck relativ hoch wird. Der Erhöhungskoeffizient wird dann auf gleich oder größer als 1 eingestellt. In einem Fall, in dem jeweils die Drehzahl, die Last und der Abgasdruck in einem vorbestimmten Bereich gehalten werden, der keine Kraftstofferhöhungskorrektur erfordert, wird der Erhöhungskoeffizient auf 1 eingestellt. Das heißt, dass, wenn die Drehzahl nicht gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellwert wird, oder wenn die Last gleich oder größer als ihr vorbestimmter Schwellwert wird, der Erhöhungskoeffizient auf 1 eingestellt wird.
Dabei wird die Abgastemperatur relativ hoch, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 relativ hoch wird, oder wenn die Last der Brennkraftmaschine 10 relativ groß wird. Auf der Grundlage dieser Tatsache, wird, wenn die Drehzahl relativ hoch wird oder die Last relativ groß wird, die Kraftstofferhöhungskorrekturmenge, die zum Schutz des Abgassystems verwendet wird, relativ hoch, um die Abgastemperatur zu verringern. Wenn jedoch, wie es in 7 gezeigt ist, der Abgasdruck sich verringert, verringert sich die Abgastemperatur. Während der Ausgabe des Gasgemisches aus der Verbrennungskammer 23 in den Abgasdurchlass 24 bei Verbrennung des Gasgemisches in der Verbrennungskammer 23 steigt eine Ausdehnung des Abgases bei der Verbrennung an, wenn der Druck in dem Abgasdurchlass 24 sich verringert.
Dabei kann, wenn die Erhöhungskorrekturmenge entsprechend der Drehzahl oder der Last der Brennkraftmaschine 10 angepasst wird, eine gewisse Änderung der Abgastemperatur, die durch die von der Drehzahl und der Last induzierten Änderung des Abgasdrucks bewirkt wird, in die vorstehend beschriebene Anpassung der Erhöhungskorrekturmenge wiedergegeben werden. Jedoch kann die andere Änderung der Abgastemperatur, die durch die Änderung des Drucks bewirkt wird, die nach Beseitigung der durch den Drehzustand und die Last der Brennkraftmaschine 10 bewirkte Änderung des Drucks vorhanden ist, nicht in die Anpassung der Erhöhungskorrekturmenge wiedergegeben werden. Somit wird in dem Fall, in dem der Druck, von dem die durch den Drehzustand und den Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 bewirkte Druckänderung beseitigt ist, relativ niedrig ist, Kraftstoff vergeudet, wenn die vorstehend beschriebene Erhöhungskorrektur des Kraftstoffs in einer ähnlichen Weise wie in dem Fall durchgeführt wird, in dem der Druck relativ hoch ist. Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Punkt wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erhöhungskoeffizient relativ klein gemacht, wenn der vorstehend beschriebene Druck relativ niedrig ist, um die Verschwendung von Kraftstoff zu begrenzen.
Wenn weiterhin der Katalysator 27 verstopft ist, wird der Abgasdruck (der Druck, aus dem der durch den Drehzustand und den Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 bewirkte Druckänderung beseitigt ist) im Vergleich zu dem Fall erhöht, in dem der Katalysator 27 nicht verstopft ist. Bei einer Verstopfung des Katalysators 27 würde, wenn die Erhöhungskorrektur in derselben Weise wie in der Weise durchgeführt würde, die in dem Nichtverstopfungszustand des Katalysators 27 ausgeführt wird, diese Erhöhungskorrektur zum Schutz des Abgassystems nicht geeignet sein. Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erhöhungskoeffizient relativ hoch eingestellt, wenn der Abgasdruck relativ hoch wird, um dem vorstehend beschriebenen Nachteil zu begegnen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel bietet die nachstehend beschriebenen Vorteile.

(1) Die Kraftstofferhöhungskorrektur zum Schutz des Abgassystems wird auf der Grundlage des Abgasdrucks durchgeführt. Somit kann die Kraftstofferhöhungskorrektur bei Wiedergabe der Änderung der Abgastemperatur entsprechend dem Abgasdruck ausgeführt werden. Somit kann, wenn entweder die Drehzahl oder die Last der Brennkraftmaschine 10 gleich oder größer als der entsprechende vorbestimmte Schwellwert wird, die besser geeignetere Erhöhungskorrektur, die geeigneterer der Erhöhung in der Abgastemperatur entspricht, bei der Durchführung der Erhöhungskorrektur der Grundkraftstoffeinspritzmenge durchgeführt werden.
(2) Wenn der Abgasdruck relativ klein wird, wird die Kraftstofferhöhungskorrekturmenge relativ klein gemacht. Somit kann eine Kraftstoffverschwendung begrenzt oder gemildert werden.
(3) Es ist weiterhin das dreidimensionale Kennfeld vorgesehen, in dem die Beziehung des Erhöhungskoeffizienten in Bezug auf die Drehzahl, die Last und den Abgasdruck der Brennkraftmaschine 10 definiert ist. Somit kann die Kraftstofferhöhungskorrektur durch den einfachen Prozess der Korrektur der Grundkraftstoffeinspritzmenge gemäß 2 durchgeführt werden.
(4) Der Abgasdruck wird auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Atmosphärendrucksensors 42 geschätzt. Somit ist es möglich, in geeigneter Weise den Abgasdruck zu schätzen, aus dem die beispielsweise durch die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 verursachte Änderung des Abgasdrucks in dem Abgasdurchlass 24 beseitigt ist. Das heißt, das die Änderung des Abgasdrucks, die durch die Betriebsumgebung (den Atmosphärendruck) der Brennkraftmaschine 10 verursacht wird, in geeigneter Weise überwacht werden kann und in die Kraftstofferhöhungskorrektur dann wiedergegeben (reflektiert) werden kann.
(5) Der Abgasdruck wird auf der Grundlage des erfassten Verschleißzustands des Katalysators 27 geschätzt. Somit ist es möglich, genauer den Abgasdruck zu schätzen, aus dem die beispielsweise durch die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 verursachte Änderung des Abgasdrucks in dem Abgasdurchlass 24 beseitigt ist. Das heißt, das die Abweichung des Drucks des Abgasdurchlasses 24 von dem Druck der Betriebsumgebung, die durch den Zustand des Katalysators 27 verursacht wird, genau überwacht wird und in die Kraftstofferhöhungskorrektur wiedergegeben wird.
(6) Die Erhöhungskorrekturmenge zur Begrenzung der Erzeugung von Klopfen und die Erhöhungskorrekturmenge zum Schutz des Abgassystems werden individuell in die endgültige Einspritzmenge wiedergegeben. Auf diese Weise kann die Begrenzung des Klopfens und der Schutz des Abgassystems individuell und genau erzielt werden.
(7) Die größere der Erhöhungskorrekturmenge, die zur Begrenzung des Klopfens und zum Schutz des Abgassystems dient, und der Erhöhungskorrekturmenge, die zur Begrenzung der Erhöhung des Drehmoments dient, wird in die endgültige Einspritzmenge wiedergegeben. Auf diese Weise ist es im Vergleich zu dem Fall, in dem diese Erhöhungskorrekturmengen individuell in die endgültige Einspritzmenge wiedergegeben werden, genau die Erhöhungskorrektur des Kraftstoffs durchzuführen, wohingegen die Kraftstofferhöhungskorrekturmenge soweit wie möglich minimiert wird.

Zweites Ausführungsbeispiel
Ein Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem der Brennkraftmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschreiben, wobei im wesentlichen eine Konzentration auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Prozess, der in dem Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteil B3 gemäß 2 ausgeführt wird, mit einem in 8 und 9 gezeigten Prozess ersetzt. 8 zeigt die Verarbeitung zur Berechnung eines Kraftstofferhöhungskoeffizienten, der zum Schutz des Abgassystems dient. 9 zeigt einen Aufbau des Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteils B3.
In dem in 8 gezeigten Prozess werden zunächst in Schritt S31 die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 abgefragt. Dann wird in Schritt S32 auf der Grundlage der in Schritt S31 abgefragten Drehzahl und Last ein erster Erhöhungskoeffizient zur Korrektur der vorstehend beschriebenen Grundeinspritzmenge unter Verwendung eines entsprechenden Kennfeldes berechnet. Wie es in 9 gezeigt ist, ist dieses Kennfeld ein zweidimensionales Kennfeld, das die Beziehung des Erhöhungskoeffizienten (des ersten Erhöhungskoeffizienten) in Bezug auf die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 definiert. Dieses Kennfeld ist eingestellt, um den Erhöhungskoeffizienten zu erhöhen, wenn die Drehzahl oder die Last der Brennkraftmaschine 10 erhöht wird. Dabei sollte der erste Erhöhungskoeffizient auf einen Wert von gleich oder großer als 1 eingestellt werden. In einem Fall, in dem die Drehzahl oder die Last der Brennkraftmaschine 10 ein Wert ist, der den Schutz des Abgassystems nicht erfordert, wird der erste Erhöhungskoeffizienten auf 1 fest eingestellt. Das heißt, dass, wenn die Drehzahl nicht gleich oder größer als ihr vorbestimmter Schwellwert ist, oder wenn die Last nicht gleich oder größer als ihr vorbestimmter Schwellwert ist, der Erhöhungskoeffizient auf 1 eingestellt wird.
In Schritt S33 gemäß 8 wird der in dem Prozess gemäß 3 berechnete geschätzte Wert des Abgasdrucks abgefragt. Dann wird in Schritt S34 auf der Grundlage des in Schritt S33 abgefragten geschätzten Abgasdrucks der Korrekturkoeffizient zur Korrektur des in Schritt S32 berechneten ersten Erhöhungskoeffizienten durch Verwendung des Kennfeldes berechnet. Wie es in 9 gezeigt ist, ist dieses Kennfeld ein eindimensionales Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Abgasdruck und dem Korrekturkoeffizienten definiert. Dabei ist ein Referenzabgasdruck ein theoretischer Abgasdruck (beispielsweise ein Atmosphärendruck), von dem angenommen wird, dass er unter dem vorbestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 vorhanden ist, wenn die Brennkraftmaschine 10 in normaler Höhe über dem Meer versetzt ist, und kein Verschleiß des Katalysators 27 vorhanden ist. Unter diesem Referenzabgasdruck ist der Korrekturkoeffizient auf "1" eingestellt. Wenn der Abgasdruck in Bezug auf den Referenzabgasdruck erhöht ist, wird der Korrekturkoeffizient erhöht. Wenn im Gegensatz dazu der Abgasdruck in Bezug auf den Referenzabgasdruck verringert ist, wird der Korrekturkoeffizient verringert. Das in Schritt S32 verwendete zweidimensionale Kennfeld ist derart eingestellt, das es einen entsprechenden Wert aufweist, der zur Berechnung der Kraftstofferhöhung verwendet wird, die unter dem Referenzabgasdruck erforderlich ist.
In Schritt S35 gemäß 8 wird ein zweiter Erhöhungskoeffizient durch Multiplizieren des in Schritt S34 berechneten Korrekturkoeffizienten mit dem in Schritt S32 berechneten ersten Erhöhungskoeffizienten berechnet. Dann wird in Schritt S36 bestimmt, ob der zweite Erhöhungskoeffizient größer als "1" ist. Wenn bestimmt wird, das der zweite Erhöhungskoeffizient großer als "1" ist, geht die Steuerung zu Schritt S37 über. In Schritt S37 wird der endgültige Erhöhungskoeffizient (der endgültig bestimmte Erhöhungskoeffizient), der von dem Abgassystemschutz-Erhöhungsberechnungsteil B3 ausgegeben wird, als der zweite Erhöhungskoeffizient eingestellt. Wenn der zweite Erhöhungskoeffizient gleich oder niedriger als "1" ist, wird der endgültige Erhöhungskoeffizient auf "1" eingestellt.
Der Prozess gemäß Schritt S36 ist aufgrund der Tatsache vorgesehen, dass der Korrekturkoeffizient möglicherweise niedriger als "1" werden könnte. Das Abfallen des Korrekturkoeffizienten unterhalb von "1" bewirkt ein Abfallen des zweiten Erhöhungskoeffizienten auf gleich oder niedriger als "1", was wiederum bedeutet, dass es keinen Bedarf zur Korrektur der Grundeinspritzmenge zum Schutz des Abgassystems gibt. Somit ist ein Erhöhungskoeffizient gleich oder niedriger als "1" bedeutungslos, so dass der Prozess gemäß Schritt S36 vorgesehen ist, um dies zu beseitigen. Wenn jedoch der Referenzabgasdruck auf einen relativ niedrigen Wert eingestellt ist, was beispielsweise einem bergigen Gebiet (Bergland) entspricht, und das zweidimensionale Kennfeld, das die Beziehung des ersten Erhöhungskoeffizienten in Bezug auf die Drehzahl und die Last definiert, entsprechend diesem Zustand eingestellt ist, ist es möglich, das Abfallen des Korrekturkoeffizienten auf unterhalb von "1" zu begrenzen. In einem derartigen Fall ist es möglich, Schritt S36 wegzulassen. Jedoch kann der Wert des zweidimensionalen Kennfelds, das die Beziehung des ersten Erhöhungskoeffizienten in Bezug auf die Drehzahl und die Last definiert, leichter angepasst werden, wenn der normale Antriebszustand (die normale Höhe über Meer und kein Verschleiß des Katalysators 27) angenommen wird. Weiterhin wird selbst bei den vorstehend vorgeschlagenen Geräten, bei denen die Erhöhungskorrektur des Kraftstoffs ohne Berücksichtigung des Abgasdrucks durchgeführt wird, die Anpassung bei Annahme des normalen Antriebszustands durchgeführt. Somit ermöglicht die Anordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine leichte Anpassung des vorstehend beschriebenen zweidimensionalen Kennfelds. Zusätzlich kann in dem Fall der Brennkraftmaschine, bei der das zweidimensionale Kennfeld bereits vorhanden ist, ein derartiges vorab existierendes zweidimensionales Kennfeld effektiv verwendet werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die nachstehend beschriebenen Vorurteile zusätzlich zu den Vorurteilen (1), (2) und (4) bis (7) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht werden.

(8) Der Erhöhungskoeffizient, der auf der Grundlage der Drehzahl und der Last berechnet wird, wird auf der Grundlage des Abgasdrucks korrigiert. Somit ist es möglich, die Menge von Kennfelddaten im Vergleich zu dem Fall zu verringern, in dem das dreidimensionale Kennfeld vorgesehen ist, das die Beziehung des Erhöhungskoeffizienten in Bezug auf die Drehzahl, die Last und den Abgasdruck definiert. Weiterhin kann in dem Fall, in dem bereits das zweidimensionale Kennfeld existiert, das die Beziehung des Abgasdrucks in Bezug auf die Drehzahl und die Last definiert, dieses bereits vorhandene zweidimensionale Kennfeld auf der Grundlage des Abgasdrucks korrigiert werden, um die geeignete Erhöhungskorrektur durchzuführen. Dies ermöglicht eine effektive Verwendung eines derart bereits vorhandenen zweidimensionalen Kennfeldes.
(9) Der Referenzabgasdruck ist auf den theoretischen Abgasdruck eingestellt, der in dem Zustand angenommen wird, wenn die normale Höhe über Meer vorhanden ist und kein Verschleiß des Katalysators 27 vorhanden ist. Der Korrekturkoeffizient ist unter dem Referenzabgasdruck auf "1" eingestellt. Auf diese Weise wird die Anpassung des zweidimensionalen Kennfeldes erleichtert. Außerdem ist es in dem Fall der Brennkraftmaschine, bei der das zweidimensionale Kennfeld bereits vorhanden ist, leicht, das bereits vorhandene zweidimensionale Kennfeld effektiv zu verwenden.

Andere Ausführungsbeispiele
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie nachstehend beschrieben modifiziert werden.
In Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel werden in dem dreidimensionalen Kennfeld, das die Beziehung des Erhöhungskoeffizienten in Bezug auf die Drehzahl, die Last und den Abgasdruck definiert, drei Werte (vgl. 6) zur Angabe des Abgasdrucks verwendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Werte begrenzt, weshalb die Anzahl der Werte für den Abgasdruck niedriger als drei oder mehr als drei betragen kann. Weiterhin ist es nicht notwendig, das dreidimensionale Kennfeld zu verwenden. Beispielsweise kann anstelle des dreidimensionalen Kennfelds ein zweidimensionales Kennfeld verwendet werden, das eine Beziehung zwischen der Last und dem Abgasdruck angibt. Weiterhin ist das Kennfeld nicht auf das vorstehend beschriebene eine begrenzt, das den Erhöhungskoeffizienten berechnet. Insbesondere kann beispielsweise das Kennfeld eines sein, das eine Erhöhungskraftstoffmenge berechnet, die zu der Grundkraftstoffeinspritzmenge addiert wird. Das heißt, dass das Kennfeld lediglich eine Beziehung zwischen einem Korrekturwert, dem Abgasdruck und der Drehzahl und/oder der Last der Brennkraftmaschine definieren muss. Dabei wird der Korrekturwert zur Erhöhungskorrektur der Grundkraftstoffeinspritzmenge verwendet.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird zwar das zweidimensionale Kennfeld verwendet, das die Beziehung des Erhöhungskoeffizienten in Bezug auf die Drehzahl und die Last definiert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Kennfeld begrenzt. Beispielsweise kann ein eindimensionales Kennfeld verwendet werden, das eine Beziehung zwischen dem Erhöhungskoeffizienten und der Last definiert. Weiterhin ist das Kennfeld nicht auf das eine begrenzt, das zur Berechnung des Erhöhungskoeffizienten verwendet wird. Beispielsweise kann das Kennfeld eines sein, das zur. Berechnung einer Erhöhungskraftstoffmenge verwendet wird, die zu der Grundkraftstoffeinspritzmenge addiert wird.
Es ist absolut nicht erforderlich, den Korrekturkoeffizienten bei dem vorstehend beschriebenen vorbestimmten Abgasdruck, der unter den normalen Antriebszustand erzielt wird, auf "1" einzustellen. Insbesondere kann beispielsweise der Korrekturkoeffizient einfach derart eingestellt werden, dass er sich verringert, wenn der Abgasdruck verringert wird. Auf diese Weise kann ein verschwenderischer Verbrauch von Kraftstoff, was durch die Kraftstofferhöhungskorrektur verursacht wird, effektiv begrenzt oder abgeschwächt werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Korrekturwert der Korrekturkoeffizient, der auf der Grundlage der Last und/oder der Drehzahl der Brennkraftmaschine berechnet wird, wenn die Last und/oder die Drehzahl der Brennkraftmaschine der entsprechende vorbestimmte Schwellwert wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Korrekturkoeffizienten begrenzt. Beispielsweise kann der Korrekturwert irgendein anderer Wert sein, der zur Berechnung einer Erhöhungskorrekturmenge verwendet wird, die zu der Grundkraftstoffeinspritzmenge addiert wird. Dabei ist es wünschenswert, dass ein Referenzabgasdruck, der der Abgasdruck während der Zeit ist, in der die Grundeinspritzmenge durch Verwendung des Korrekturwerts nicht korrigiert wird, auf den Abgasdruck (beispielsweise dem Atmosphärendruck, d.h., ein Atmosphärendruck bei normaler Höhe über Meer) unter den normalen Antriebszustand eingestellt wird (der Zustand, wenn die normale Höhe über Meer vorhanden ist, und das Abgassystem keinen Faktor aufweist, der eine Abweichung des Abgasdrucks von dem Atmosphärendruck ist, und der ein anderer als die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 ist).
Die Verwendung des erfassten Verschleißzustands des Katalysators beim Schätzen des Abgasdrucks ist nicht auf die vorstehend beschriebene begrenzt. Beispielsweise kann ein Verschleißgrad des Katalysators als einer von mehreren Graden erfasst werden. Dann kann auf der Grundlage des erfassten Verschleißgrades des Katalysators ein vorab eingestellter Wert eingestellt werden, der zu dem Atmosphärendruck addiert wird.
Das Abgasreinigungsgerät, das in dem Abgasdurchlass der Brennkraftmaschine angeordnet ist, ist nicht auf den Katalysator 27 begrenzt. Wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine eine Benzinbrennkraftmaschine einer Zylindereinspritzbauart ist, kann das Abgasreinigungsgerät beispielsweise ein NOx-Speicherkatalysator sein.
Die Schätzung des Abgasdrucks auf der Grundlage des erfassten Ergebnisses des Verschleißes des Abgasreinigungsgeräts ist nicht unbedingt erforderlich. Beispielsweise kann selbst in einem Fall, in dem der Atmosphärendruck direkt als Abgasdruck verwendet wird, ein allgemein korrekter Wert als Abgasdruck erkannt werden.
Die Art der Schätzung des Abgasdrucks durch Verwendung der Hochlastzeit-Erhöhungskorrektureinrichtung (die ebenfalls als Erhöhungskorrektureinrichtung bezeichnet ist), die die Erhöhungskorrektur auf der Grundlage des Abgasdrucks durchführt, ist nicht auf eine gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und deren vorstehend beschriebene Modifikation beschränkt. Beispielsweise variiert in einem Fall einer Brennkraftmaschine mit einem Auflader der Abgasdruck in Abhängigkeit von dem Zustand des Aufladers. Somit kann in einem derartigen Fall die Hochlastzeit-Erhöhungskorrektureinrichtung den Prozess der Schätzung des Abgasdrucks auf der Grundlage des Zustands des Aufladers ausführen.
Die Kraftstoffeinspritzmenge kann auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses einer Druckerfassungseinrichtung berechnet werden, die direkt den Druck des Abgases erfasst. Jedoch ist in dem Fall, in dem die Kraftstofferhöhungskorrektur ausgeführt wird, wenn die Drehzahl und/oder die Last der Brennkraftmaschine gleich oder größer als der entsprechende vorbestimmte Schwellwert wird, die durch den Rotationszustand und/oder der Last der Brennkraftmaschine bewirkte Änderung der Abgastemperatur in der Erhöhungskorrektur wiedergegeben (reflektiert), die entsprechend dem einen der vorstehend beschriebenen Parameter ausgeführt wird. Somit könnte die durch die Drehzahl und/oder die Last bewirkte Änderung des Abgasdrucks bereits in dem Anpassungswert der Erhöhungskorrektur wiedergegeben werden, die zumindest auf dem einen der vorstehend beschriebenen Parameter beruht. Daher ist es zur Verwendung der Erhöhungskorrektur, die in der vorstehend beschriebenen Weise angepasst ist, wünschenswert, die vorstehend beschriebene Druckänderung aus dem direkt gemessenen Abgasdruck des Abgassystems zu beseitigen.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen berechnet die Hochlastzeit-Erhöhungskorrektureinrichtung die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Abgasdrucks und führt den Kraftstoffeinspritzsteuerungsbetrieb auf der Grundlage der berechneten Kraftstoffeinspritzmenge durch, wenn die Drehzahl und/oder die Last der Brennkraftmaschine gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellwert wird. Diese Hochlastzeit-Erhöhungskorrektureinrichtung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Anordnung begrenzt, die die elektronische Steuerungseinheit 40 aufweist, sondern die Anordnung der Brennkraftmaschine 10 kann in geeigneter Weise modifiziert werden.
Für den Fachmann sind zusätzliche Vorteile und Modifikationen klar. Die Erfindung in ihrer breiteren Bedeutung ist daher nicht auf die spezifischen Einzelheiten, das repräsentative Gerät und die veranschaulichten Beispiele begrenzt, die vorstehend gezeigt und beschrieben worden sind.
In einer ECU 40 wird eine Kraftstoffeinspritzmenge, die entsprechend einer Drehzahl und einer Last einer Brennkraftmaschine 10 erforderlich ist, als Grundeinspritzmenge berechnet. Die Grundeinspritzmenge wird durch einen Erhöhungskoeffizienten erhöhend korrigiert. Insbesondere wird, wenn die Drehzahl und/oder die Last gleich oder größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellwert ist, ein erster Korrekturkoeffizient zur erhöhenden Korrektur der Grundeinspritzmenge durch. Verwendung eines Kennfeldes berechnet. Bei der Anpassung des Kennfeldes wird, wenn ein tatsächlicher Abgasdruck von einem Referenzabgasdruck abweicht, ein Korrekturkoeffizient zur Korrektur des ersten Erhöhungskoeffizienten durch Verwendung eines Kennfeldes berechnet. Wenn ein multiplizierter Wert, der durch Multiplikation des Korrekturkoeffizienten mit dem ersten Erhöhungskoeffizienten erhalten wird, größer als 1 wird, wird dieser Wert zur Korrektur der Grundeinspritzmenge verwendet.

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine (10), wobei das Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem eine Erhöhungskorrektureinrichtung (40) zur Einstellung einer Grundkraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine (10) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (10) aufweist, wobei die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) ebenfalls dazu dient, die Kraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine (10) auf der Grundlage eines Abgasdrucks der Brennkraftmaschine (10) erhöhend zu korrigieren, um ein Abgassystem (22, 24, 27) der Brennkraftmaschine (10) zu schützen, wenn eine Drehzahl und/oder eine Last der Brennkraftmaschine (10) gleich oder größer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellwert wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) die Grundkraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine (10) derart erhöhend korrigiert, dass eine Erhöhungskorrekturmenge, die die Grundkraftstoffeinspritzmenge erhöhend korrigiert, verringert wird, wenn der Abgasdruck verringert wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach Anspruch 2, wobei in der Erhöhungskorrektureinrichtung (40) ein Kennfeld gespeichert ist, das eine Beziehung definiert zwischen: einem Korrekturwert, der zur Erhöhungskorrektur der Grundkraftstoffeinspritzmenge verwendet wird, die Drehzahl und/oder die Last der Brennkraftmaschine und dem Abgasdruck.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach Anspruch 2, wobei die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) einen Korrekturwert zur erhöhenden Korrektur der Grundkraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Drehzahl und/oder der Last der Brennkraftmaschine (10) berechnet, und wenn die Drehzahl und/oder die Last der Brennkraftmaschine (10) gleich oder größer als der entsprechende vorbestimmte Schwellwert ist, die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) den Korrekturwert auf der Grundlage des Abgasdrucks korrigiert.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) den Abgasdruck auf der Grundlage eines Atmosphärendrucks schätzt.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach Anspruch 5, weiterhin mit einer Atmosphärendruckerfassungseinrichtung (40, 42) zur Erfassung des Atmosphärendrucks, wobei die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) den Abgasdruck auf der Grundlage des erfassten Atmosphärendrucks schätzt, der durch die Atmosphärendruckerfassungseinrichtung (40, 42) erfasst wird.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Brennkraftmaschine (10) ein Abgasreinigungsgerät (27) aufweist, das in einem Abgasdurchlass (24) des Abgassystems (22, 24, 27) der Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist, und die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) den Abgasdruck auf der Grundlage eines Verschleißzustands des Abgasreinigungsgeräts (27) schätzt.
Kraftstoffeinspritzsteuerungssystem nach Anspruch 7, weiterhin mit einer Verschleißzustandserfassungseinrichtung (28, 40, 41) zur Erfassung des Verschleißzustands des Abgasreinigungsgeräts (27), wobei die Erhöhungskorrektureinrichtung (40) den Abgasdruck auf der Grundlage des erfassten Verschleißzustands des Abgasreinigungsgeräts (27) schätzt, der von der Verschleißzustandserfassungseinrichtung (28, 40, 41) erfasst wird.