DE19711477C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern sowohl der Kraftstoffmenge als auch der Ansaugluftmenge, die einem Verbrennungsmotor zugeführt werden.

Zur Reduzierung einer NOx-Komponente im Abgas eines Kraft­ fahrzeugmotors enthalten derzeit viele Verbrennungsmotoren eine AGR-Vorrichtung (Abgasrückführungsvorrichtung). Von der AGR-Vorrichtung wird ein Teil des Abgases vom Abgasrohr zum Ansaugrohr zurückgeführt und zusammen mit dem Luft-/ Kraftstoffgemisch in die Verbrennungskammern angesaugt.

Die AGR-Vorrichtung umfaßt eine Leitung, die das Abgas­ rohr mit dem Ansaugrohr verbindet, und ein AGR-Ventil, das die Gasmenge steuert, wobei der Steuerbereich vom ge­ schlossenen Zustand bis zu einem maximalen Öffnungszustand der Leitung reicht. Da im Abgasrohr gewöhnlich ein Überdruck herrscht und im Ansaugrohr gewöhnlich ein Unterdruck herrscht, wird ein Teil des Abgases aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Abgasrohr und dem Ansaugrohr durch das AGR-Ventil in das Ansaugrohr ge­ saugt.

Die Abgasrückführungsmenge der AGR-Vorrichtung, d. h. die AGR-Menge, wird entsprechend dem Betriebszustand des Motors bestimmt. Wenn der Motor in einem Zustand hoher Last betrieben wird und die Ansaugluftmenge ansteigt, nimmt der Wert des Unterdrucks im Ansaugrohr ab, so daß die Abgasrückführungsmenge durch die AGR-Vorrichtung reduziert wird. Wenn eine große Abgasmenge in das Ansaug­ rohr zurückgeführt wird, erfolgt im allgemeinen eine Verringerung der Ausgangsleistung des Motors, auch wenn die NOx-Verringerungswirkung groß ist.

Aus der JP 2-201067-A ist ein Verfahren bekannt, mit dem die Verringerung der Ausgangsleistung des Motors, die bei einem Anstieg der AGR-Menge auftritt, kompensiert wird, indem ein Konstantgeschwindigkeits-Regelungssystem (Fahrtreglersystem) verwendet wird, das den Drosselklap­ penöffnungsgrad und infolgedessen die Ansaugluftmenge erhöht.

In dem obigen herkömmlichen Verfahren werden, wenn die Ansaugluftmenge erhöht wird, um die Verringerung der Ausgangsleistung zu kompensieren, der Unterdruck im Ansaugrohr und infolgedessen die AGR-Menge reduziert. Wenn das Abgasrückführungsvermögen der AGR-Vorrichtung aufgrund einer solchen Abnahme des Unterdrucks im Ansaug­ rohr nicht effektiv genutzt werden kann, besteht das Problem, daß die entsprechend dem Betriebszustand des Motors bestimmte notwendige AGR-Menge nicht gewährleistet werden kann.

Viele der derzeitigen Fahrzeuge besitzen mehrere Vorrich­ tungen, die unter Verwendung des Unterdrucks des Ansaug­ rohrs des Motors betrieben werden. Dies sind zusätzlich zur AGR-Vorrichtung beispielsweise ein Verdampfungssteu­ ersystem, ein Bremskraftverstärker und dergleichen. Das Verdampfungssteuersystem ist ein System, bei dem Kraft­ stoffdampf, der von einem Kraftstoffsystem verdampft, von Aktivkohle, die in einen Kanister gefüllt ist, adsorbiert wird, woraufhin der adsorbierte Kraftstoff durch den Unterdruck des Ansaugrohrs in das Ansaugrohr entleert wird. In den mehreren Vorrichtungen, die den Unterdruck des Ansaugrohrs wie oben erwähnt ausnutzen, kann bei einem Anstieg der Ansaugluftmenge und infolgedessen einer Abnahme des Unterdrucks im Ansaugrohr der Fall auftreten, daß die gewünschte Motorleistung nicht erzielt wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen bis zu einem gewissen Grad der Unterdruck im Ansaugrohr auf­ rechterhalten werden kann, so daß eine diesen Unterdruck nutzende Vorrichtung ihre gewünschte Leistung beibehalten kann, und mit denen die Ausgangsleistung des Motors auf ei­ nen Sollwert gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zum Steuern von Verbrennungsmoto­ ren, die die in den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale besitzen. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Er­ findung gerichtet.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Ansaugluftmenge begrenzt, so daß die Gesamtansauggas­ menge, die für einen Verbrennungsmotor erforderlich ist, einen vorgegebenen Grenzwert nicht übersteigt, gleichzeitig wird eine Veränderung der Ausgangsleistung aufgrund der Ansaugluftbegrenzung durch eine Einstellung der Kraftstoffmenge kompensiert, so daß die Sollausgangslei­ stung beibehalten wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 Kennlinien mehrerer Motorparameter für das Luft- /Kraftstoffverhältnis;

Fig. 3 einen Verbrennungsmotor, auf den die Steuervor­ richtung und das Steuerverfahren der Erfindung angewendet werden, sowie ein Ansaugsystem, ein Abgassystem, ein Kraftstoffsystem und die Steuer­ vorrichtung, die mit dem Verbrennungsmotor ver­ bunden sind;

Fig. 4 Steuerkennlinien zur Erläuterung eines Verfahrens zum Steuern des Ausgangsdrehmoments und der An­ saugluftmenge gemäß der Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Systems zum Setzen eines angeforderten Ausgangswerts für einen Gas­ pedalniederdrückungsgrad gemäß der Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 Kennlinien der Änderung des Kraftstoffverbrauchs für ein Gas-/Kraftstoffverhältnis, das in den Mo­ tor angesaugt wird;

Fig. 7 eine Kennlinie der Beziehung zwischen der Ansaug­ luftmenge und der Gesamtöffnungsfläche eines An­ saugrohrs;

Fig. 8 Kennlinien der Änderungen der Werte mehrerer Motorparameter in Abhängigkeit von der AGR-Rate;

Fig. 9 ein Beispiel von Linien konstanter Leistung eines Motors mit Direkteinspritzung;

Fig. 10 ein Beispiel von Kurven mit konstanter AGR-Rate eines Motors mit einer AGR-Vorrichtung;

Fig. 11 Kennlinien eines Ladewirkungsgrades in Abhängig­ keit von der Motordrehzahl;

Fig. 12 ein Blockschaltbild der grundlegenden Gesamtkon­ struktion einer Kraftstoffmengensteuerung und ei­ ner Ansaugluftmengensteuerung eines Motors, auf die die Erfindung angewendet wird;

Fig. 13 eine Antwortkennlinie zur Erläuterung der Ar­ beitsverzögerung der AGR-Vorrichtung;

Fig. 14 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Systems zum Schätzen einer AGR-Menge;

Fig. 15 eine Arbeitskennlinie einer allgemeinen AGR- Vorrichtung;

Fig. 16 eine Kennlinie eines Kraftstoffmengen-Korrektur­ koeffizienten zum Zeitpunkt einer Ansaugluftbegrenzung gemäß der Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 17 eine Kennlinie eines Kraftstoffmengen-Korrektur­ koeffizienten für die AGR-Rate gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 ein Blockschaltbild eines Kraftstoffmengen-Kor­ rektursystems zum Korrigieren der Ausgangslei­ stung während der Ansaugluftbegrenzung und des AGR-Betriebs gemäß der Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 19 ein Blockschaltbild eines Systems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit dem eine Basisluftmenge erhalten wird;

Fig. 20 Änderungen mehrerer Motorparameter, wenn der Motor, der durch eine Steuervorrichtung gemäß ei­ ner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, von einem Zustand ohne AGR zu ei­ nem Zustand mit AGR wechselt;

Fig. 21 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung; und

Fig. 22 ein Blockschaltbild einer Motor-Steuervorrichtung gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Motorsystems, auf das die Erfindung angewendet wird. In der Darstellung wird vom Motor anzusaugende Luft von einem Einlaßabschnitt 2 eines Luftfilters 1 angesaugt, woraufhin diese Luft durch einen Drosselklappenkörper 6 strömt, in dem eine Drosselklappe 5 für die Steuerung der Ansaugluftmenge angeordnet ist, und in einen Sammler 7 eintritt. Die Drosselklappe 5 ist mit einem Motor 10 verbunden, der die Klappe antreibt. Die Drosselklappe 5 wird durch Antreiben des Motors betätigt, so daß die Ansaugluftmenge gesteuert werden kann. Die den Sammler 7 erreichende Ansaugluft wird auf die einzelnen Ansaugrohre 9, die mit den einzelnen Zylin­ dern des Motors 8 verbunden sind, verteilt und in die entsprechenden Zylinder eingeleitet.

Andererseits wird von einem Kraftstofftank 11 mittels einer Kraftstoffpumpe 12 Kraftstoff wie etwa Benzin oder dergleichen angesaugt und mit Druck beaufschlagt. Danach wird der Kraftstoff an ein Kraftstoffsystem geliefert, das ein Kraftstoffeinspritzventil 13 und einen Kraft­ stoffdruckregler umfaßt. Der Kraftstoffdruck wird mittels des genannten Kraftstoffdruckreglers 14 auf einen vorge­ gebenen Wert eingestellt und vom Kraftstoffeinspritzven­ til 13, dessen Kraftstoffeinspritzauslaß in einen der Zylinder mündet, in diesen Zylinder eingespritzt. Von einem Luftmengenmesser 3 wird ein die Ansaugluftmenge angebendes Signal erzeugt und in eine Steuereinheit 15 eingegeben.

Ferner ist am Drosselklappenkörper 6 ein Drosselklappen­ sensor 18 befestigt, der den Öffnungsgrad der Drossel­ klappe 5 erfaßt. Ein Ausgangssignal des Sensors 18 wird ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Kurbelwinkelsensor. Der Kurbelwinkelsensor 16 arbeitet mit einer Nockenwelle zusammen und erzeugt ein Signal, das die Drehposition einer Kurbelwelle angibt. Das Kurbelwinkelsignal wird ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen L/K-Sensor (Luft- /Kraftstoffverhältnis-Sensor), der im Abgasrohr vorgese­ hen ist. Dieser Sensor 20 erfaßt das Luft-/Kraft­ stoffverhältnis eines Gemischs im aktuellen Motorbetrieb, indem er die Komponenten des Abgases erfaßt, und gibt ein Erfassungssignal aus. Das L/K-Signal wird ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

Die Steuereinheit 15 erzeugt in Übereinstimmung mit einem Zündzeitpunkt-Steuerprogramm ein Zündsignal und liefert dieses Signal an eine Zündspule 17. Die Zündspule 17 erzeugt ein Hochspannungssignal, das in Übereinstimmung mit dem Zündsignal einer Zündkerze zugeführt wird. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet ein AGR-Ventil. Die Steuer­ einheit 15 legt eine AGR-Rate fest, die dem Betriebszu­ stand des Motors entspricht, und erzeugt ein Steuersi­ gnal, mit dem das AGR-Ventil 21 in Übereinstimmung mit der festgelegten AGR-Rate geöffnet oder geschlossen wird. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Kanister 22, der im Kraftstofftank 11 erzeugten Kraftstoffdampf adsorbiert. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet ein Steuerventil, das in einer Leitung vorgesehen ist, die den Kanister 22 mit dem Ansaugrohr 9 verbindet. Wenn die Steuereinheit 15 das entsprechende Steuersignal erzeugt und das Steuerventil 23 unter einer vorgegebenen Betriebsbedingung öffnet, wird der im Kanister 22 adsorbierte Kraftstoffdampf in das Ansaugrohr 9 entleert. Das Bezugszeichen 24 bezeich­ net einen Temperatursensor 24, der die Temperatur des Motorkühlmittels erfaßt. Ein Ausgangssignal des Tempera­ tursensors 24 wird ebenfalls an die Steuereinheit 15 geliefert und als einer der Parameter für die Motorsteue­ rung verwendet. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet ein Gaspedal, das vom Fahrer betätigt wird. Der Niederdrüc­ kungsgrad des Gaspedals wird erfaßt und in die Steuerein­ heit 15 eingegeben. Der erfaßte Wert wird für die Bestim­ mung einer Sollausgangsleistung verwendet.

Die Steuereinheit 15 besitzt einen Mikrocomputer, der eine CPU 31, eine Eingangs/Ausgangs-Steuereinheit 32 (im folgenden mit "E/A" abgekürzt) sowie einen Speicher 30 zum Speichern von Daten und eines Steuerprogramms umfaßt.

Die Steuereinheit 15 holt Signale von den verschiedenen Sensoren und dergleichen für die Erfassung des Betriebs­ zustands des Motors als Eingangsdaten über die E/A 32. In Übereinstimmung mit dem im Speicher 30 gespeicherten Programm führt die CPU 31 einen vorgegebenen Arithmetik­ prozeß an den Eingangsdaten aus und gibt verschiedene berechnete Steuersignale als Arithmetikergebnisse über die E/A 32 aus. Die Steuersignale von der Steuereinheit 15 werden an das obengenannte Kraftstoffeinspritzventil 13, an die obengenannte Zündspule 17 und an den obenge­ nannten Motor 10, der die Drosselklappe 5 betätigt, geliefert, so daß eine Kraftstoffversorgungssteuerung, eine Zündzeitpunktsteuerung und eine Ansaugluftmengen­ steuerung ausgeführt werden.

In Fig. 12 ist die allgemeine Konstruktion für die Steue­ rung der Ansaugluftmenge und der Kraftstoffmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 12 wird eine Motorausgangsleistung, die bei­ spielsweise durch den Niederdrückungsgrad eines Gaspedals 40 gegeben ist und vom Fahrer angefordert wird, in einen Ausgangsleistungsanforderungswert des Motors umgesetzt und an einen Block 121 geliefert. Im Block 121 werden anhand des Betriebszustands des Motors Basiswerte für die richtige Luftmenge und die richtige Kraftstoffmenge berechnet, um die gewünschte Motorausgangsleistung zu erhalten. Im nächsten Block 122 werden die Luftmenge und die Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit dem Betriebs­ zustand präziser korrigiert, wodurch entsprechende Anfor­ derungsbeträge berechnet werden. Im Block 123 wird die angeforderte Luftmenge in einen Drosselklappenöffnungs­ grad umgesetzt, mit dem die angeforderte Luftmenge ver­ wirklicht wird und der an ein Betätigungselement gelie­ fert wird. Da andererseits für die Kraftstoffmenge ein genauer Betrag erforderlich ist, wird die vom Motor aktuell angesaugte Luftmenge vom Luftmengenmesser 3 erfaßt, ferner wird eine Basiskraftstoffmenge, mit der ein vorgegebenes Luft-/Kraftstoffverhältnis erhalten wird, in Übereinstimmung mit der Luftmenge in den Blöcken 124 und 125 berechnet. Anschließend wird im Block 126 eine Zustandskorrektur auf der Grundlage der vom Block 122 angewiesenen angeforderten Kraftstoffmenge ausge­ führt, woraufhin an das Kraftstoffeinspritzventil 13 ein entsprechender Befehl geliefert wird.

Wenn in dem Motor das Luft-/Kraftstoffverhältnis des zu verbrennenden Gemischs magerer als ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis gesetzt ist, werden die in Fig. 2 gezeigten Kennlinien erhalten. Wenn das Drehmoment und die Motordrehzahl konstant gehalten werden und das Luft-/Kraftstoffverhältnis mager gesetzt ist, nimmt ein spezifischer Kraftstoffverbrauch, der einen Umsetzungs­ wirkungsgrad der Kraftstoffenergie in die Motorausgangs­ leistung repräsentiert, ab, da die Ansaugluftmenge an­ steigt, so daß die Kraftstoffersparnis verbessert wird. Wenn andererseits das Luft-/Kraftstoffverhältnis mager wird, fällt die Verbrennungstemperatur ab, so daß die NOx-Emissionsmenge abnimmt. Was jedoch die Verbrennungs­ stabilität anbelangt, die durch Drehmomentschwankungen quantitativ gemessen wird, so verschlechtert sich die Zündeigenschaft des Gemischs, wenn das Luft-/Kraft­ stoffverhältnis des Gemischs magerer wird. Die Ver­ brennungsstabilität verschlechtert sich bis zu einem bestimmten Luft-/Kraftstoffverhältnis nur langsam. Wenn das Gemisch über das bestimmte Luft-/Kraftstoffverhältnis hinaus in einen mageren Bereich eintritt, verschlechtert sich die Stabilität plötzlich, da sich die Zündeigen­ schaft sehr stark verschlechtert. Da in einem Motor, bei dem der Kraftstoff direkt in die einzelnen Zylinder eingespritzt wird, die in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge gesteuert wird, ist die Freiheit beim Entwurf einer Verbrennungskammer und ihrer peripheren Struktur hoch. Somit kann eine Struktur, mit der eine stabile Verbrennung selbst bei einem äußerst mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis von 40 oder mehr sicherge­ stellt werden kann, gebildet werden.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Linie mit konstanter Leistung eines Magerverbrennungsmotors, bei dem der Kraftstoff direkt in die einzelnen Zylinder eingespritzt wird. Auf der Abszisse ist die an den Motor zu liefernde Ansaugluftmenge aufgetragen, während auf der Ordinate die Kraftstoffmenge in den Motor aufgetragen ist. Die Linien p₁, p₂, p₃ und p₄, die durchgezogen dargestellt sind, sind Linien mit konstanter Motorleistung. Die Ausgangs­ leistungswerte nehmen in der Reihenfolge p₁, p₂, p₃ und p₄ zu. Eine steile Linie R bezeichnet eine fette Grenze, während eine langsam ansteigende Linie L eine magere Grenze bezeichnet. Eine unterbrochene Linie bezeichnet ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis. Um gewöhnlich in einem Dreiwegekatalysator, mit dem die drei Schadstoffkomponenten NOx, HC und CO im Abgas gemeinsam reduziert werden, das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis zu halten, werden die Kraftstoffmenge und die Ansaugluftmenge in der Weise gesteuert, daß sie sich auf der unterbrochenen Linie bewegen, wenn die Ausgangsleistung des Motors gesteuert wird.

Der schraffierte Bereich für mageres Luft-/Kraft­ stoffverhältnis in der Nähe der Magergrenzelinie L ist ein Betriebsbereich, in dem die erforderliche Kraftstoffmenge für die Erzielung einer bestimmten konstanten Ausgangsleistung am kleinsten ist, d. h. in dem die beste Kraftstoffausnutzung erhalten wird. Aus Fig. 9 geht klar hervor, daß bei Erzeugung einer vorgegebenen Ausgangslei­ stung eine größere Luftmenge als in anderen Bereichen er­ forderlich ist, wenn ein Betrieb im Bereich mit magerem Luft-/Kraftstoffverhältnis erfolgen soll. Da ferner eine Reduzierung von NOx durch den Dreiwegekatalysator im Bereich mit magerem Luft-/Kraftstoffverhältnis nicht erwartet werden kann, muß die Erzeugung von NOx in ande­ rer Weise unterdrückt werden.

Da ein aktuelles Fahrzeug in einem weiten Bereich von einer niedrigen Last bis zu einer hohen Last betrieben wird und die Luftmenge, die vom Motor angesaugt werden kann, begrenzt ist, ist ein Bereich, in dem das Fahrzeug mit magerem Luft-/Kraftstoffverhältnis betrieben werden kann, ebenfalls begrenzt. Daher sind verschiedene Be­ triebsarten einschließlich einer Steuerung des mageren Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Hinblick auf die Kraft­ stoffersparnis, einer Steuerung mit dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis, bei dem mit dem Dreiwegekata­ lysator die beste Wirkung erzielt wird, und einer Steue­ rung mit fettem Luft-/Kraftstoffverhältnis, mit dem die maximale Ausgangsleistung erzielt wird, erforderlich.

In dem in Fig. 9 gezeigten Kennfeld der Linien mit kon­ stanter Ausgangsleistung sind verschiedene Betriebsarten für die Steuerung der Motorausgangsleistung gezeigt. Beispielsweise bezeichnet eine Betriebslinie, die durch den Pfeil (a) angegeben ist, einen Betriebsbereich mit magerem Luft-/Kraftstoffverhältnis, während eine Be­ triebslinie, die durch einen Pfeil (e) angegeben ist, einen Betriebsbereich bezeichnet, in dem das Fahrzeug mit dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis ange­ trieben wird. Eine Betriebslinie, die durch einen Pfeil (b) angegeben ist, bezeichnet einen Betrieb, mit dem die Ausgangsleistung durch Einstellen der Kraftstoffmenge unter Konstanthaltung der Ansaugluftmenge gesteuert wird. Eine Betriebslinie, die durch einen Pfeil (d) angegeben ist, bezeichnet einen Betrieb, in dem zum Betrieb mit stöchiometrischem Luft-/Kraftstoffverhältnis geschaltet wird, indem die Ansaugluftmenge unter Konstanthaltung der Kraftstoffmenge eingestellt wird.

Bei dem Luft-/Kraftstoffverhältnis, bei dem die Leistung des Dreiwegekatalysators nicht genutzt werden kann (z. B. im mageren Bereich), wird die AGR-Vorrichtung betätigt und wird die Verbrennungstemperatur erniedrigt, wodurch die NOx-Komponente reduziert wird. Wenn eine Soll-AGR- Rate festgelegt ist, steuert die Steuereinheit 15 das AGR-Ventil 21 in der Weise, daß die der Soll-AGR-Rate entsprechende AGR-Menge erhalten wird.

Fig. 8 zeigt Änderungen verschiedener Motorparameter, wenn die AGR-Menge unter der Bedingung eines konstanten Drehmoments geändert wird. Auf der Abszisse ist die AGR- Rate, d. h. das Verhältnis der vom AGR-System angesaugten Abgasmenge zur Ansaugluftmenge, aufgetragen. Auf der Ordinate sind die Verbrennungsstabilität, die NOx-Emissi­ onsmenge und ein spezifischer Kraftstoffverbrauch aufge­ tragen. Wenn die AGR-Rate beginnend bei 0% erhöht wird, fällt die Verbrennungstemperatur ab, so daß die NOx-Menge absinkt. Da in Verbindung damit die vom Motor anzusau­ gende Gasmenge ansteigt, nimmt ein Pumpverlust ab, so daß der spezifische Kraftstoffverbrauch abnimmt, d. h. die Kraftstoffeinsparung verbessert wird. Wenn die AGR-Rate weiter erhöht wird, fällt die Sauerstoffkonzentration im Ansauggas ab, so daß eine stabile Verbrennung schwierig wird und die Verbrennungsstabilität sich verschlechtert. In Verbindung damit nimmt der spezifische Kraftstoffver­ brauch wieder zu. Somit kann der schraffierte Bereich in Fig. 8 für einen tatsächlichen Betrieb nicht verwendet werden.

Nun wird mit Bezug auf Fig. 4 ein Verfahren beschrieben, mit dem die Steuerung des Ausgangsdrehmoments des Motors wie oben beschrieben durch Steuern der Ansaugluftmenge und der Kraftstoffmenge ausgeführt wird. Fig. 4 zeigt Kennlinien unter der Bedingung, daß die Motordrehzahl auf einen vorgegebenen Wert gesetzt ist, wobei auf der Abs­ zisse das Ausgangsdrehmoment aufgetragen ist und auf einer oberen Ordinate die Ansaugluftmenge aufgetragen ist, während auf einer unteren Ordinate der Kehrwert 1/λ eines Luftüberschuß-Verhältnisses λ aufgetragen ist. Das Luftüberschußverhältnis λ ist ein Verhältnis, das durch Dividieren der Luftmenge des Gemischs eines bestimmten Luft-/Kraftstoffverhältnisses durch die Luftmenge des stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses erhalten wird. Im Fall des stöchiometrischen Luft-/Kraft­ stoffverhältnisses ist das Luftüberschußverhältnis λ gleich 1. Wenn das Gemisch fetter als das stöchiometri­ sche Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, ist das Luftüber­ schußverhältnis λ kleiner als 1. Wenn das Gemisch magerer als das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, ist das Luftüberschußverhältnis λ größer als 1. Auf der unteren Ordinate von Fig. 4 zeigt der obere Bereich der Ordinatenachse die fette Seite, während ein unterer Bereich der Ordinatenachse die magere Seite zeigt.

Ein Drehmomentbereich, der mit L bezeichnet ist und in dem das Drehmoment in einem Bereich vom Minimalwert bis zu einem bestimmten vorgegebenen niedrigen Wert liegt, entspricht der Betriebslinie a in Fig. 9. In dem Drehmo­ mentbereich L kann das Ausgangsdrehmoment durch Erhöhen oder Erniedrigen lediglich der Ansaugluftmenge unter Konstanthaltung des Luftüberschußverhältnisses auf einer mageren Grenze eingestellt werden. Ein Drehmomentbereich M entspricht der Betriebslinie b in Fig. 9. In dem Drehmomentbereich M wird das Drehmoment durch Steuern lediglich der Kraftstoffmenge (unter Beibehaltung eines Ansaugluftgrenzwerts c (Fig. 9) eingestellt. Mit dem Ansaugluftgrenzwert c wird ein Unterdruck des Ansaugrohrs sichergestellt, mit dem die AGR- oder die Verdampfungs­ steuervorrichtung betrieben werden können. Der Ansaug­ luftgrenzbetrieb wird später im einzelnen beschrieben. Der Drehmomentbereich H entspricht den Betriebslinien d und e in Fig. 9. Ein Wert des Luftüberschußverhältnisses λ an der Grenze zwischen den Drehmomentbereichen M und H ist als oberer Grenzwert bestimmt, dessen NOx-Emissions­ menge zulässig ist. Um zu vermeiden, daß die NOx-Emissi­ onsmenge einen erlaubten oberen Grenzwert übersteigt, wird im Drehmomentbereich H die Luftmenge gesteuert und wird der Motor mit dem stöchiometrischen Luft-/Kraft­ stoffverhältnis betrieben, so daß der Dreiwegekatalysator effizient arbeitet. Im hohen Drehmomentbereich des Drehmomentbereichs H wird das Gemisch auf ein Luft- /Kraftstoffverhältnis angereichert, das fetter als das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, wodurch eine hohe Ausgangsleistung des Motors erhalten wird.

Nun wird die Funktionsweise der AGR-Vorrichtung beschrie­ ben. Durch Öffnen des AGR-Ventils und durch Einleiten des Abgases in das Ansauggas tritt ein Nachteil auf, der im folgenden erläutert wird. Fig. 15 zeigt eine Kennlinie eines allgemeinen AGR-Ventils. Das AGR-Ventil ist ge­ schlossen, wenn ein Betätigungsbetrag des AGR-Ventils, das durch ein Steuersignal von der Steuereinheit 15 betätigt wird, null ist. Wenn der Betätigungsbetrag ausgehend von diesem geschlossenen Zustand erhöht wird, wird der Gasdosierungsabschnitt im AGR-Ventil geöffnet, so daß die Öffnungsfläche eines Gasdurchlasses ansteigt. Wenn der Betätigungsbetrag gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, erreicht die Öffnungsfläche die maximale Öffnungsfläche. Dann ist im AGR-Ventil keine größere Öffnungsfläche verfügbar. Der Grund, weshalb das Abgas in die Ansaugleitung eingeleitet werden kann, besteht wie erwähnt darin, daß der Druck im Abgasrohr höher als der Druck im Ansaugrohr ist und daß infolgedes­ sen zwischen dem stromaufseitigen Abschnitt und dem stromabseitigen Abschnitt des AGR-Ventils eine Druckdif­ ferenz vorhanden ist.

Fig. 10 ist ein Graph von Kurven mit konstanter AGR-Rate, wobei auf der Abszisse der Ansaugunterdruck des Ansaug­ rohrs aufgetragen ist und auf der Ordinate die Öffnungs­ fläche des AGR-Ventils aufgetragen ist. Wenn sich der Ansaugunterdruck dem Druck im Abgasrohr annähert (nach rechts auf der Abszisse) nimmt der Öffnungsbereich des AGR-Ventils, der für die Beibehaltung der gewünschten AGR-Rate notwendig ist, zu. Theoretisch ist dann, wenn der Unterdruck im Ansaugrohr abfällt und die Druckdiffe­ renz zwischen dem Ansaugunterdruck und dem Abgasüberdruck gleich Null ist, eine unendliche Öffnungsfläche unabhän­ gig von der angeforderten AGR-Rate erforderlich. Tatsäch­ lich begrenzen die mechanischen und geometrischen Bedin­ gungen des AGR-Ventils wie oben erwähnt die maximale verfügbare Öffnungsfläche. Da die obere Grenze der maxi­ malen Öffnungsfläche des AGR-Ventils durch eine erforder­ liche Steuergenauigkeit der AGR-Öffnungsfläche, mit der eine vorgegebene AGR-Rate verwirklicht wird, begrenzt ist, darf der Ansaugunterdruck einen vorgegebenen Wert nicht unterschreiten.

In einem bestimmten Betriebszustand des Motors nimmt die Ausgangsleistung des Motors bei geöffnetem AGR-Ventil aufgrund eines in Fig. 7 gezeigten Phänomens ab. In Fig. 7 ist auf der Abszisse die Gesamtöffnungsfläche des Ansaugrohrs aufgetragen, während auf der Ordinate die in den Motor bei konstanter Drehzahl angesaugte Gasmenge aufgetragen ist. Für die Gesamtöffnungsfläche hat die in den Motor angesaugte Gasmenge einen Verlauf, der demjeni­ gen einer Quadratwurzel ähnelt.

Die Gesamtöffnungsfläche ist die Summenfläche aus der Querschnittsfläche der Ansaugleitung des Ansaugrohrs, aus der Querschnittsfläche der Gasleitung der AGR-Vorrich­ tung, aus der Querschnittsfläche eines Entleerungsrohrs des Verdampfungsgases und aus einer Querschnittsfläche einer Leitung, die das Ansaugrohr mit einer weiteren Vorrichtung verbindet, die unter Ausnutzung des Ansaugun­ terdrucks arbeitet.

Es wird nun angenommen, daß der Motor unter Bedingungen betrieben wird, unter denen die Öffnungsfläche gleich AA ist und die Ansauggasmenge zu diesem Zeitpunkt bei nicht arbeitender AGR-Vorrichtung gleich QA ist. QA gibt an, daß das Gas nur Luft enthält. Nun wird angenommen, daß die AGR-Vorrichtung mit einer Öffnungsfläche E der AGR- Leitung arbeitet, so daß die Gesamtöffnungsfläche gleich AA + E ist und die Ansauggasmenge auf QE ansteigt. Aus der im Diagramm gezeigten Gleichung ergibt sich, daß das Verhältnis der Luftmenge QA zum gesamten Ansauggasmenge QE gleich dem Verhältnis der Öffnungsfläche für die Ansaugluft zur Gesamtöffnungsfläche für die gesamte Ansauggasmenge QE ist, so daß die Ansaugluftmenge nach Betätigen der AGR-Vorrichtung kleiner als QA ist. Insbe­ sondere dann, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis nicht gesteuert wird, ist die Motorausgangsleistung zur Ansaug­ luftmenge proportional, so daß eine Abnahme der Ansaug­ luftmenge eine Abnahme der Ausgangsleistung des Motors zur Folge hat.

Um den obenerwähnten Nachteil zu beseitigen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Steuerprozeß für die Ansaugluftbegrenzung wie in Fig. 1 gezeigt ausgeführt. Das Steuerblockschaltbild von Fig. 1 entspricht dem Block 121 für die Berechnung der Basis­ luftmenge und der Basiskraftstoffmenge sowie dem Block 122 für die Zustandskorrektur in dem obenbeschriebenen Blockschaltbild von Fig. 12.

Die Funktion des Blockschaltbilds von Fig. 1 kann durch das im Speicher 30 der Steuereinheit 15 gespeicherte Steuerprogramm oder durch eine ausschließlich hierfür verwendete Steuerschaltung, die in der Steuereinheit 15 vorgesehen sein kann, ausgeführt werden. Im funktionalen Block 101 werden eine Basisluftmenge Qs und eine Basis­ kraftstoffmenge Fs auf der Grundlage des Drehmomentanfor­ derungswerts Tr und des Motordrehzahlwerts N, die einge­ geben werden, bestimmt. Der Drehmomentanforderungswert Tr entspricht einem Niederdrückungsgrad des Gaspedals 40. Die Motordrehzahl N wird vom Sensor 16 erfaßt. Der Block 101 enthält ein Datenkennfeld 50, in dem ein Wert Qs der Basisluftmenge, der durch die Drehzahl N und den Drehmo­ mentanforderungswert Tr bestimmt ist, gegeben ist, sowie ein Datenkennfeld 51, in dem ein Wert Fs der Basiskraft­ stoffmenge, die durch die Drehzahl N und den Drehmomen­ tanforderungswert Tr bestimmt ist, gegeben ist. Wenn der Drehmomentanforderungswert Tr und der Motordrehzahlwert N eingegeben werden, werden die Basisluftmenge Qs und die Basiskraftstoffmenge Fs aus den Kennfeldern 50 bzw. 51 ausgelesen. Die Kennfelder 50 und 51 werden im voraus experimentell bestimmt. Die Werte der Basisluftmenge Qs und der Basiskraftstoffmenge Fs, die aus den Kennfeldern abgeleitet werden, entsprechen einem bestimmten Punkt, der durch den Drehmomentanforderungswert in den Linien gleicher Leistung in Fig. 9 bestimmt wird. Wenn das Luft- /Kraftstoffverhältnis auf einem spezifischen Wert gehal­ ten wird, beispielsweise auf einem mageren Luft- /Kraftstoffverhältnis, ist es ausreichend, daß in den Kennfeldern Daten gesetzt sind, mit denen das Verhältnis der Basisluftmenge Qs und der Basiskraftstoffmenge Fs gleich dem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis ist. Die Basisluftmenge Qs und die Basiskraftstoffmenge Fs sind auf Werte gesetzt, die ohne Berücksichtigung der Abgas­ rückführung festgelegt werden.

Die Motorsteuerung gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Drehmomentsteuerung, in der die Drehmomentanforderung als Sollparameter verwendet wird. Die Motordrehzahl N ist ein resultierender Parame­ ter, dessen Wert zu einem Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem das Gemisch in den Motor angesaugt wird und die Ausgangs­ leistung des Motors mit einer Last im Gleichgewicht ist. Es ist schwierig, die Ausgangsleistung des Motors direkt durch Steuern der Motordrehzahl zu steuern. Um die Motor­ ausgangsleistung unter der Bedingung, daß die Luftmenge und die Kraftstoffmenge der Last des Motors entsprechen, zu steuern, ist es günstig, anstelle der Drehzahl das Drehmoment zu steuern.

Nun wird mit Bezug auf das Blockschaltbild von Fig. 5 ein Beispiel eines Verfahrens beschrieben, mit dem der in den funktionalen Block 101 eingegebene Drehmomentanforde­ rungswert Tr auf der Grundlage des Niederdrückungsgrades des Gaspedals 40 bestimmt wird. Der Drehmomentanforde­ rungswert Tr wird durch Dividieren des angeforderten Ausgangsleistungswerts durch die Motordrehzahl N erhal­ ten. Der Niederdrückungsgrad des Gaspedals entspricht dem Ausgangsleistungswert, den der Fahrer vom Motor anfor­ dert. Daher wird der Drehmomentanforderungswert Tr durch Dividieren des Niederdrückungsgrades des Gaspedals durch die Motordrehzahl N abgeleitet. In dem Beispiel von Fig. 5 wird anstelle der Motordrehzahl der Drehomentan­ forderungswert durch Dividieren des Niederdrückungsgrades des Gaspedals durch einen der Motordrehzahl entsprechen­ den Koeffizientenwert berechnet.

In Fig. 5 werden die Koeffizientenwerte, die eine nahezu proportionale Beziehung zur Drehzahl besitzen, aus der im Block 111 enthaltenen Kennlinie 113 erhalten. Im Block 112 wird der Drehmomentanforderungswert durch Dividieren des Gaspedalniederdrückungsgrades durch einen solchen Koeffizienten erhalten. Somit kann die Kennlinie 113 der Motorausgangsleistung in Abhängigkeit vom Gaspedalnieder­ drückungsgrad entsprechend den Entwurfsanforderungen modifiziert werden. Wenn die Kennlinie beispielsweise so festgesetzt ist, daß in einem niedrigen Drehzahlbereich eine höhere Motorausgangsleistung erforderlich ist, kann der Fahrer zähe Antriebseigenschaften empfinden. Wenn die Kennlinie so gesetzt ist, daß im hohen Drehzahlbereich eine höhere Motorausgangsleistung erforderlich ist, kann der Fahrer leistungsstarke Antriebseigenschaften bei hoher Last wahrnehmen.

Nun wird das in Fig. 1 gezeigte Blockschaltbild beschrie­ ben. Die Basisluftmenge Qs, die im Block 101 bestimmt wird, und die momentane Motordrehzahl N werden in den Block 102 eingegeben. Im Block 102 wird die Ansaugluft­ menge begrenzt. Das heißt, wenn eine Vorrichtung, die den Ansaugrohrunterdruck ausnutzt, beispielsweise die AGR- Vorrichtung, betätigt wird, ist ein bestimmter Unterdruck notwendig. Daher wird die Ansaugluftmenge so gesetzt, daß ein vorgegebener oberer Grenzwert nicht überschritten wird. Als Vorrichtung, die den Ansaugrohrunterdruck verwendet, kommen neben der AGR-Vorrichtung ein Verdamp­ fungssystem, ein Bremskraftverstärker oder dergleichen in Betracht. Unter einer Betriebsbedingung, bei der die den Ansaugrohrunterdruck verwendende Vorrichtung nicht in Betrieb ist, wird die Ansaugluftbegrenzung des Blocks 102 nicht ausgeführt, statt dessen werden sowohl die Basis­ luftmenge Qs als auch die Basiskraftstoffmenge Fs unver­ ändert zum nächsten Block 103 ausgegeben. In Fig. 1 ist beispielhaft der Fall erläutert, in dem die AGR-Vorrich­ tung in Betrieb ist.

Der Block 102 enthält ein Kennfeld 52, das Daten für die maximal zulässige Ansaugluftmenge Qmax angibt, die in Übereinstimmung mit dem Wert der Motordrehzahl N bestimmt wird. Die maximal zulässige Ansaugluftmenge Qmax stellt wenigstens den vorgegebenen Wert des Ansaugrohrunter­ drucks bei einer gegebenen Motoranzahl N sicher. Der Wert von Qmax wird experimentell bestimmt. Im Block 102 sind die Eingangs/Ausgangskennlinien für die Ansaugluftbegren­ zung wie die Kennlinie 53 gesetzt. Das heißt, wenn die eingegebene Basisluftmenge Qs, die im Kennfeld 52 festge­ legt wird, gleich oder kleiner als die maximale Ansaug­ luftmenge Qmax ist, ist die ausgegebene Gasanforderungs­ menge Qt gleich Qs. Wenn die eingegebene Basisluftmenge Qs, die im Kennfeld 52 festgelegt wird, größer als die maximale Ansaugluftmenge Qmax ist, ist die ausgegebene Gasanforderungsmenge Qt unabhängig von Qs gleich Qmax. Daher ist unter Bedingungen, unter denen die AGR-Vorrich­ tung arbeitet, der Ansaugrohrunterdruck, der für die AGR- Vorrichtung notwendig ist, sichergestellt, da die vom Block 102 ausgegebene Gasanforderungsmenge Qt den Wert der maximal zulässigen Ansaugluftmenge Qmax nicht über­ steigt.

Wenn die im Block 101 bestimmte Basisluftmenge Qs größer als Qmax ist, wird, falls die Ansaugluftmenge auf Qmax begrenzt ist, der Drehmomentanforderungswert Tr nicht erzeugt. Wenn daher die Ansaugluft begrenzt ist, muß die Kraftstoffmenge korrigiert werden, um die Sollausgangs­ leistung zu erhalten. Der Kraftstoffmengenkorrekturprozeß wird nun mit Bezug auf den Block 104 beschrieben.

Fig. 11 zeigt ein spezifisches Beispiel des Kennfeldes 52 im Block 102. In Fig. 11 sind Kennlinien der maximalen Luftmenge Qmax eines Motors gezeigt, der eine spezifische Vorrichtung besitzt, mit der der Ladewirkungsgrad des Motors verändert werden kann. Genauer handelt es sich bei einer solchen Vorrichtung um eine Vorrichtung für varia­ ble Ventilzeiten, die die Öffnungs- und Schließvorgänge der Einlaß- und Auslaßventile verändern können, und um einen variablen Luftansaugweg, der die Länge des Ansaug­ rohrs verändern kann, oder dergleichen. Der Ladewirkungs­ grad kann durch eine Vorrichtung wie oben erwähnt geän­ dert werden. Fig. 11 zeigt zwei Kennlinien A und B mit unterschiedlichen Ladewirkungsgraden. Die Kennlinien der maximalen Ansaugluftmenge, bei der mindestens ein Unter­ druck eines vorgegebenen Werts sichergestellt werden kann, unterscheiden sich in Abhängigkeit unterschiedli­ cher Ladewirkungsgrade. Daher kann der Wert von Qmax durch diese Betriebszustände geändert werden. Wenn ferner der Motor eine Erfassungseinrichtung besitzt, die direkt oder indirekt den Ansaugunterdruck erfassen kann, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Lernverfahren zum Aktualisieren der Werte des Kennfeldes 52 auf der Grundlage des erfaßten Unterdruckwerts verwendet. Die im Block 102 begrenzte Luftmenge wird anschließend an den Block 103 als angeforderte Menge Qt der gesamten in den Motor anzusaugenden Gasmenge geliefert. Im Block 103 wird die Gesamtgasmenge Qt in eine AGR-Menge Qe und eine Ansaugluftmenge Qa unterteilt. Da somit die Gesamtmenge Qt des anzusaugenden Gases begrenzt ist, kann eine Ab­ nahme des Ansaugunterdrucks nicht auftreten.

Im Block 103 werden die AGR-Menge Qe und die angeforderte Ansaugluftmenge Qa auf der Grundlage der vom Block 102 ausgegebenen Gesamtgaswerte Qt und der im Block 106 bestimmten AGR-Rate bestimmt. Die AGR-Menge Qe wird durch Multiplizieren der Gesamtgasmenge Qt mit der AGR-Rate erhalten. Ein Rest, der durch Subtrahieren der AGR-Menge Qe von der Gesamtgasmenge Qt erhalten wird, wird als angeforderte Ansaugluftmenge Qa gesetzt. Die AGR-Rate wird auf der Grundlage einer Reduzierungsrate von NOx in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand experimentell im voraus bestimmt.

Die angeforderte AGR-Menge Qe wird einem Prozeß zuge­ führt, in dem ein Antriebsbetrag des AGR-Ventils festge­ legt wird, und wird dazu verwendet, die Öffnungsfläche des AGR-Ventils in Übereinstimmung mit der Kennlinie von Fig. 15 zu bestimmen. Wie ebenfalls in Fig. 12 beschrie­ ben ist, wird die angeforderte Luftmenge Qa dem Block 123 zugeführt, in dem der Drosselklappenöffungsgrad berechnet wird. Der Block 103 kann den Fall beherrschen, in dem sich eine angeforderte AGR-Rate aufgrund der Betriebszu­ stände verändert, beispielsweise im Fall der Verwendung eines Systems, in dem die AGR-Rate in der Weise gesteuert wird, daß der Sollverbrennungszustand unter Überwachung der Motordrehzahl, des Abgases, des Betriebszustandes des AGR-Ventils und dergleichen mittels Sensoren erhalten wird. Als Gasmenge, die zur Gesamtgasmenge Qt hinzukommt, kann auch eine Gasmenge einer Kanisterentleerung bestimmt werden. In diesem Fall wird der Wert der Gasmenge der Kanisterentleerung zugeführt und für die Berechnung des Öffnungsgrades des Entleerungsventils verwendet.

Nun wird ein Korrekturprozeß für die Basiskraftstoffmenge Fs, die im Block 101 bestimmt wird, beschrieben. Im Block 104 wird die Wirkungsgradänderung des Motors aufgrund der im Block 102 ausgeführten Ansaugluftbegrenzung und der AGR durch Korrigieren der Basiskraftstoffmenge Fs kompen­ siert. Die Ansaugluftbegrenzungsrate wird vom Block 102 in den Block 104 eingegeben. Die Ansaugluftbegrenzungs­ rate wird erhalten durch Dividieren der Gesamtgasmenge Qt durch die Basisluftmenge Qs. Wenn keine Luftbegrenzung erfolgt, ist die Ansaugluftbegrenzung auf den Wert 1 gesetzt. Der Block 104 enthält eine Datentabelle 54, die einen Wirkungsgradkorrekturkoeffizienten C_A in Abhängig­ keit von der Ansaugluftbegrenzungsrate angibt, wie in Fig. 16 gezeigt ist. Wenn die Ansaugluftmenge bei kon­ stanter Kraftstoffmenge reduziert wird, wird der Korrek­ turwert C_A auf einen Wert kleiner als 1 gesetzt, da das Luft-/Kraftstoffverhältnis in den fetten Bereich verscho­ ben wird. Die Kennlinie von Fig. 16 ist zu der Kennlinie des spezifischen Kraftstoffverbrauchs in Abhängigkeit vom Luft-/Kraftstoffverhältnis in Fig. 2 analog. Wie später erläutert wird, wird die Kraftstoffmenge durch Mulitipli­ zieren des Korrekturkoeffizienten C_A mit der Basiskraft­ stoffmenge Fs korrigiert.

Fig. 6 zeigt die Änderung des Wirkungsgrades (spezi­ fischer Kraftstoffverbrauch) des Motors, wenn die Abgas­ rückführung hinzukommt. In Fig. 6 ist auf der Abszisse ein Verhältnis (G/K) der Gesamtmenge des Ansauggases G zur Menge des zugeführten Kraftstoffs K, die vom Motor angesaugt werden, aufgetragen, während auf der Ordinate der spezifische Kraftstoffverbrauch aufgetragen ist. Es wird angenommen, daß ein Bezugspunkt auf 14,7 gesetzt ist, der dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis entspricht und bei dem die Abgasrückführung nicht ausgeführt wird. Die Kennlinie, für die das G/K durch Erhöhen lediglich der Ansaugluftmenge gegenüber dem Bezugspunkt ohne Ausführung der Abgasrückführung geändert wird, ist durch eine durchgezogene Linie gezeigt. Die Kennlinie, bei der das G/K durch Erhöhen der AGR-Menge geändert wird, ist durch eine unterbrochene Linie gezeigt. Da die spezifische Wärmemenge von Luft höher als jene des Abgases ist, kann die Luft die durch die Verbrennung erzeugte Wärme effizienter in einen Druck umwandeln, so daß die durch die durchgezogene Linie gezeigte Kennlinie, bei der die Abgasrückführung nicht ausgeführt wird, einen besseren spezifischen Kraftstoff­ verbrauch angibt. Daher kann eine Verschlechterung des Wirkungsgrades bei Ausführung der Abgasrückführung durch eine Differenz zwischen den Neigungen der mit der durch­ gezogenen Linie angegebenen Kurve und der durch die unterbrochene Linie angegebenen Kurve erhalten werden. Daher besitzt eine Datentabelle für einen Koeffizienten C_B für die Korrektur des Wirkungsgrades des Motors auf­ grund der Ausführung der Abgasrückführung die in Fig. 17 gezeigte Form.

Der Block 104 enthält eine Tabelle 55 von Kennliniendaten die den in Fig. 17 gezeigten Wirkungsgradkorrekturkoeffi­ zienten C_B in Abhängigkeit von der AGR-Rate angeben. Wie aus den Kennlinien von Fig. 6 deutlich hervorgeht, be­ steht die Neigung, daß die Reduzierungsrate des Motorwir­ kungsgrades (spezifischer Kraftstoffverbrauch) im Fall einer Zunahme der Abgasrückführung kleiner ist als eine Reduzierungsrate des Motorwirkungsgrades bei einer Erhö­ hung lediglich der Ansaugluftmenge. Daher wird der Wir­ kungsgradkorrekturkoeffizient C_B so bestimmt, daß er sich dem Wert 0 annähert, wenn die AGR-Rate ansteigt, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn die Abgasrückführung nicht ausgeführt wird, d. h. wenn die AGR-Rate den Wert 0 besitzt, ist der Wert des Wirkungsgradkorrekturkoeffizi­ enten C_B gleich 1.

Die obenbeschriebene Korrektur wird im Block 104 ausge­ führt, wobei in Fig. 18 eine spezifische Konstruktion für die Ausführung der Korrektur gezeigt ist. Im Block 141 in Fig. 18 wird die AGR-Rate empfangen, wird die in Fig. 17 gezeigte Tabelle 55 (siehe Fig. 1) wiedergewonnen und wird der Wirkungsgradkorrekturkoeffizient C_B festgelegt. Im Block 142 wird die Ansaugluftbegrenzungsrate Qt/Qs empfangen, wird die in Fig. 16 gezeigte Tabelle 54 wie­ dergewonnen (siehe Fig. 1) und wird der Wirkungsgradkor­ rekturkoeffizient C_A bestimmt. Im Block 143 werden die Korrekturkoeffizienten C_A und C_B für die Kompensation eines verschlechterten spezifischen Kraftstoffverbrauchs mit der Basiskraftstoffmenge Fs multipliziert, wobei der sich ergebende Wert als korrigierte Kraftstoffmenge Fc erhalten wird. Da die korrigierte Kraftstoffmenge Fc einen Wert besitzt, in dem die Ausgangsleistungsreduzie­ rung des Motors aufgrund der Begrenzung der Ansaugluft­ menge und der Hinzufügung der Abgasrückführung in bezug auf die Basisverbrennungsbedingungen, die im Block 101 bestimmt werden, kompensiert ist, liegt eine Kraftstoff­ menge vor, die die ursprüngliche Drehmomentanforderung Tr, d. h. die Ausgangsleistungsanforderung, erfüllt.

Im Block 105 wird das Luft-/Kraftstoffverhältnis aus der angeforderten Luftmenge Qt und der Korrekturkraftstoff­ menge Fc, die wie oben erwähnt erhalten wird, berechnet. Durch Multiplizieren der Basiskraftstoffmenge Fs mit dem Luft-/Kraftstoffverhältnis im Block 126 in Fig. 12 kann die zu liefernde Kraftstoffmenge einfach erhalten werden.

Durch Ausführen der obenbeschriebenen Prozesse ist der für die Ausführung der in Fig. 10 beschriebenen Abgas­ rückführung erforderliche Ansaugunterdruck sicherge­ stellt, gleichzeitig kann die erforderliche Motoraus­ gangsleistung angesichts der durch die Abgasrückführung bedingten Reduzierung der Ansaugluftmenge verwirklicht werden.

Nun wird die Funktionsweise des Steuersystems von Fig. 1 genauer erläutert. Fig. 20 zeigt die zeitlichen Verände­ rungen mehrerer Motorparameter, wenn die Abgasrückführung beginnend bei nicht ausgeführter Abgasrückführung mit einer vorgegebenen Rate im stationären Betriebszustand ausgeführt wird. Zunächst wird bei Beginn der Abgasrück­ führung zum Zeitpunkt t1, zu dem die Basisluftmenge Qs den Grenzwert Qmax überschreitet, zur Sicherstellung des Ansaugunterdrucks im Ansaugrohr die Ansaugluftmenge begrenzt, wodurch die Ansaugluftmenge plötzlich auf Qmax reduziert wird. Obwohl die Kraftstoffmenge um einen Betrag für die Kompensation einer Verschlechterung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs erhöht wird und die Ansaugluftmenge zur Sicherstellung der Ausgangsleistung erniedrigt wird, ist die Anstiegsrate des Kraftstoffs nicht so groß wie die Abnahmerate der Luftmenge. Daher ändert sich das Luft-/Kraftstoffverhältnis zum fetten Gemisch, weil die Abnahme der Luftmenge überwiegt. Wenn danach die Abgasrückführung zunimmt, weil das AGR-Ventil stärker geöffnet wird, wird die Ansaugluftmenge um die erhöhte AGR-Menge reduziert, um die Gesamtansauggasmenge des Motors auf einem vorgegebenen Wert zu halten. Die Kraftstoffmenge wird um einen Betrag zur Kompensation des Verschlechterungsbetrags des spezifischen Kraftstoffver­ brauchs, der dem Wert entspricht, mit dem die Luft in das AGR-Gas in der Gesamtansauggasmenge des Motors umgesetzt wird, und zur Sicherstellung der Ausgangsleistung erhöht. Die Kraftstofferhöhungsrate ist ähnlich wie oben nicht so groß wie die Luftmengenabsenkrate. Daher ändert sich das Luft-/Kraftstoffverhältnis langsam zum fetten Gemisch, weil die Reduzierung der Luftmenge überwiegt. Wenn die AGR-Rate zum Zeitpunkt t2 auf einen Sollwert gesetzt wird, werden durch die anderen Parameter ebenfalls sta­ tionäre Zustände eingegeben. Da der notwendige Ansaugun­ terdruck sichergestellt ist, kann der Soll-AGR-Betrag sichergestellt werden. In den obigen Verarbeitungsschrit­ ten behält die Motorausgangsleistung einen nahezu kon­ stanten Wert bei. Wenn vom Betrieb mit Abgasrückführung in den Betrieb ohne Abgasrückführung umgeschaltet wird, ist die Prozedur der obenbeschriebenen Prozedur im we­ sentlichen entgegengesetzt, wobei die Motorausgangslei­ stung in ähnlicher Weise einen nahezu konstanten Wert beibehält.

Wenn die Abgasrückführung ausgeführt wird, ist eine Verzögerungszeit streng vorhanden, bis das Abgas nach der Berechnung einer AGR-Anforderungsmenge und nach der Betätigung des AGR-Ventils tatsächlich in einen Zylinder angesaugt wird. Genauer werden die in Fig. 13 gezeigten Antwortkennlinien erhalten. Wenn zunächst angenommen wird, daß sich die Sollöffnungsfläche der Abgasrückfüh­ rung von 0 zu einem bestimmten Wert ändert, wie im Dia­ gramm durch eine unterbrochene Linie gezeigt ist, ändert sich die tatsächliche Öffnungsfläche des AGR-Ventils wie durch eine Strichpunktlinie im Diagramm gezeigt, wobei in der Antwort auf eine solche Änderung eine mechanische Verzögerung enthalten ist. Ferner bewegt sich das Abgas durch die tatsächliche Öffnungsfläche und wird in den Zylinder mit einer Zeitverzögerung erster Ordnung ange­ saugt, wie durch eine durchgezogene Linie im Diagramm gezeigt ist. Diese Operation kann vorhergesagt werden, weil eine Antwort des AGR-Systems im voraus bestimmt worden ist. Die Antwort kann beispielsweise durch ein Verfahren, das in Fig. 14 gezeigt ist, vorhergesagt werden. Die mechanische Antwortverzögerung, die für das AGR-Ventil vorhanden ist, wird im Block 131 in Überein­ stimmung mit den Ventilmerkmalen vorhergesagt. Wenn beispielsweise das Ventil durch einen Schrittmotor ange­ trieben wird, ist es möglich, die Zunahme der Öffnungs­ fläche pro Zeiteinheit wie in Fig. 13 gezeigt nahezu konstant zu machen, da der Hubbetrag pro Einheitszeit des Schrittmotors im voraus festgelegt worden ist. Anschlie­ ßend wird im Schritt 132 eine Modellberechnung der Verzö­ gerung erster Ordnung ausgeführt, da die Ansprechverzöge­ rung eines Gasfluids als Verzögerung erster Ordnung vorhergesagt werden kann, außerdem wird eine Abgasmenge, die in den Zylinder tatsächlich angesaugt wird, vorherge­ sagt und berechnet. Beispielsweise wird in dem Steuersy­ stem von Fig. 1 der Block 106 wahlweise in der Weise verwendet, daß die Soll-AGR-Rate als Wert für die AGR- Rate, die in den Block 103 eingegeben verwendet wird, oder in der Weise, daß eine andere AGR-Rate vom Block 132 auf der Grundlage des Zylinderansaugschätzbetrags als Wert der in den Block 104 eingegebenen AGR-Rate verwendet wird, wodurch die Ausführung einer noch präziseren Steue­ rung möglich ist.

Falls eine Begrenzung erforderlich ist, derart, daß der Steuerbereich des Luft-/Kraftstoffverhältnisses magerer als das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis ist, das beispielsweise in Verbindung mit einem Dreiwegekata­ lysator verwendet wird, indem die Luftmenge begrenzt wird, ist es notwendig, eine Begrenzung der Kraftstoff­ menge in der Weise zu schaffen, daß das Luft- /Kraftstoffverhältnis nicht fetter als der Grenzwert ist. In einem solchen Fall kann bei der Berechnung des Luft- /Kraftstoffverhältnisses im Block 105 in Fig. 1 dann, wenn das Rechenergebnis des Luft-/Kraftstoffverhältnisses fetter als das stöchiometrische Luft-/Kraftstoff­ verhältnis ist, die Weise der Begrenzung des Luft-/Kraft­ stoffverhältnisses auf das stöchiometrische Luft-/Kraft­ stoffverhältnis betrachtet werden. Wenn das Luft-/Kraft­ stoffverhältnis auf das stöchiometrische Luft-/Kraft­ stoffverhältnis unabhängig vom angeforderten Luft-/Kraft­ stoffverhältnis begrenzt ist, liegt eine Situation vor, in der die Motorausgangsleistung unter Beibehaltung der Soll-AGR-Rate nicht auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden kann. In einem solchen Fall kann eine Absenkung der Motorausgangsleistung in bezug auf den Sollwert nicht vermieden werden, solange der AGR-Anforderungswert nicht korrigiert wird.

Falls das Luft-/Kraftstoffverhältnis vom gesetzten Wert aufgrund individueller Unterschiede, einer Verschlechte­ rung oder dergleichen des Motors oder der Motorteile abweicht, wird diese Abweichung erfaßt, wobei ein Luft- /Kraftstoffverhältnis-Korrekturparameter in den Block 105 eingegeben werden kann, um das Luft-/Kraftstoffverhältnis zu korrigieren.

Ferner kann, wie in Fig. 4 beschrieben ist, in dem Fall, in dem eine hohe Motorausgangsleistung erhalten wird, dann, wenn der Betrieb mit dem stöchiometrischen Luft- /Kraftstoffverhältnis erfolgt, in dem in Fig. 1 gezeigten Steuersystem der Zustand eines konstanten stöchiometri­ schen Luft-/Kraftstoffverhältnisses nicht beibehalten werden, da das Luft-/Kraftstoffverhältnis als Ergebnis einer Kompensationsverarbeitung einer Verschlechterung des Wirkungsgrades aufgrund der Luftmengenbegrenzung und der Abgasrückführung erhalten wird. Wenn daher beispiels­ weise der Betrieb mit dem stöchiometrischen Luft- /Kraftstoffverhältnis erfolgt, wird ein Verfahren zum Umschalten zu einem Prozeß, der in Fig. 21 gezeigt ist, betrachtet. Fig. 21 ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Prozeß 104 für die Wirkungsgradkorrektur von Fig. 1 nicht vorgesehen ist. Unter der Annahme, daß das Luft- /Kraftstoffverhältnis wie vorher auf dem stöchiometri­ schen Luft-/Kraftstoffverhältnis gehalten wird, kann eine Situation, derart, daß für die Beibehaltung des für die Ausführung der Abgasrückführung erforderlichen Ansaugun­ terdrucks die Ansaugluft begrenzt wird und die Motoraus­ gangsleistung sich ändert, nicht vermieden werden, weil für die Operation sowohl in bezug auf die Luftmenge als auch auf die Kraftstoffmenge keinerlei Freiheit vorhanden ist. Daher wird im Block 161 eine Basisluftmenge erhal­ ten, die die Drehmomentanforderung zum Zeitpunkt des stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses erfüllt. Anschließend wird im Block 162 eine Mengenbegrenzung ähnlich wie in Fig. 1 ausgeführt. Außerdem wird in Block 163 eine Aufteilung des Ansauggases ähnlich wie in Fig. 1 ausgeführt. Was andererseits die Kraftstoffmenge be­ trifft, wird eine Anweisung für ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis gleichmäßig an die Kraftstoff­ einspritzmengenberechnung im Block 164 geliefert. Somit kann der für die Hinzufügung der Abgasrückführung erfor­ derliche Ansaugunterdruck sichergestellt werden. Um jedoch das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis aufrechtzuerhalten, wird eine Kompensation der Ver­ schlechterung des Wirkungsgrades aufgrund der Ansaugluft­ begrenzung nicht ausgeführt. Im Block 164 kann die Kraft­ stoffmenge auch in der Weise bestimmt werden, daß ein vom stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis verschiede­ nes spezifisches Luft-/Kraftstoffverhältnis erhalten wird.

Fig. 22 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der die Funktion der Ausführungsform von Fig. 1 im Hinblick auf den Rechenprozeß vorteilhaft vereinfacht ist. Zunächst wird in den Blöcken 171 und 172 ein Kennfeld bereitge­ stellt, das Anforderungswerte der Kraftstoffmenge bzw. der Luftmenge angibt, die für eine Drehmomentanforderung im aktiven Zustand bzw. im inaktiven Zustand der Abgas­ rückführung optimal sind. Der Grund, weshalb in dieser Ausführungsform für die Anforderungswerte die Luftmenge und das Luft-/Kraftstoffverhältnis gesetzt sind, besteht darin, daß ein System für die Bestimmung des Drosselklap­ penöffnungsgrades auf der Grundlage der angeforderten Luftmenge und für die Bestimmung der Kraftstoffeinspritz­ mengenberechnung auf der Grundlage des Luft-/Kraft­ stoffverhältnisses wie vorher betrachtet wird. Es ist ausreichend, die Arten von Steuerparametern für eine günstige Steuerung geeignet festzulegen. Was die Luft­ menge, die Kraftstoffmenge, das Luft-/Kraftstoffver­ hältnis oder das Kraftstoff-/Luftverhältnis betrifft, so kann, wenn zwei von ihnen bestimmt sind, der verbleibende Parameter festgelegt werden. Daher werden in den Blöcken 171 und 172 zwei von ihnen erhalten. Im Block 173 werden die angeforderte Luftmenge und das angeforderte Kraftstoff-/Luftverhältnis, die gewählt werden sollen, in Übereinstimmung mit einer aktiven bzw. inaktiven Abgasrückführung umgeschaltet. In den Blöcken 174 und 175 werden Einschwingkorrekturprozesse wie etwa eine Verzögerung, eine Voreilung und dergleichen für eine optimale Steuerung von Einschwingänderungen ausgeführt, wenn die Auswahlwerte im Block 173 umgeschaltet werden. Die Anforderungswerte werden an die Drosselklappenöff­ nungsgrad-Bestimmungsoperation bzw. an die Kraftstoffein­ spritzmengenberechnung geliefert. Die Ausführungsform ist in einem Fall wirksam, in dem die Hinzufügung der Abgas­ rückführung einfach ist, und solange, wie nur die Hinzu­ fügung oder die Nichthinzufügung festgesetzt wird, wobei in diesem Fall die optimale Luftmenge und die optimale Kraftstoffmenge auf vorgegebene Werte gesetzt werden können.

In der obigen Beschreibung ist nicht klar erläutert worden, ob eine Luftmengeneinheit und eine Kraftstoffmen­ geneinheit eine Menge pro Zeiteinheit oder eine Menge pro Verbrennungstakt ist. Falls die Motordrehzahl als Parame­ ter verwendet wird, können diese Mengen in einer dieser Einheiten berechnet werden. Es ist daher ausreichend, eine günstige Dimension geeignet zu wählen, wenn die tatsächliche Operation entworfen wird. In dem Entwurf wie in der vorliegenden Ausführungsform ist es günstig, die Luftmenge auf der Grundlage einer Menge pro Einheitszeit zu berechnen, weil die Drosselklappe gesteuert wird, ferner ist es günstig, die Kraftstoffmenge auf der Grund­ lage einer Menge pro Verbrennungstakt zu berechnen, weil das Einspritzventil bei jeder Verbrennung betätigt wird. Wenn die Luftmenge und die Kraftstoffmenge verglichen werden, ist es daher wünschenswert, eine der beiden Einheiten in die andere Einheit umzurechnen, indem die Drehzahl verwendet wird.

Obwohl in der obigen Beschreibung die Steueranforderung der Abgasrückführung auf die AGR-Rate gesetzt worden ist, kann die Erfindung auch dann angewendet werden, wenn die AGR-Menge als Steueranforderung verwendet wird, indem der Prozeß des Empfangs des Anforderungswerts geeignet korri­ giert wird, so daß er an das physikalische Phänomen angepaßt ist.

Als Verfahren, das von dem im Block 101 in Fig. 1 gezeig­ ten Verfahren zur Bestimmung der Basisluftmenge und der Basiskraftstoffmenge unter Verwendung der Kennfelder 50 und 51 verschieden ist, kann die Basisluftmenge Qs auch durch ein Verfahren, das in Fig. 19 gezeigt ist, bestimmt werden. Fig. 19 zeigt ein Verfahren zur Gewinnung der Basisluftmenge Qs, wobei die Motoreigenschaften zum Zeitpunkt des Setzens eines vorgegebenen Luft-/Kraft­ stoffverhältnisses wie vorher verwendet werden. Es handelt sich um ein ähnliches Verfahren wie jenes, das die Kennfeldwiedergewinnung verwendet.

Der Block 151 enthält ein Datenkennfeld 56, das für eine gewünschte Drehzahl einen möglichen maximalen Drehmoment­ wert angibt, und ein Datenkennfeld 57, das einen Wert einer möglichen maximalen Ansaugluftmenge pro Luftansaug­ takt für eine gewünschte Drehzahl angibt. Diese Kennfel­ der werden im voraus experimentell festgelegt. Zunächst wird im Block 151 das maximale Drehmoment, das unter diesen Umständen erhalten werden kann, aus der Motordreh­ zahl durch Wiedergewinnen aus dem Kennfeld 56 erhalten. Im Block 153 wird der resultierende Wert als Ausgangsver­ hältnis ausgegeben, indem das angeforderte Drehmoment durch das maximale Drehmoment dividiert wird und der Maximalwert auf den Wert 1 begrenzt wird, wie im Diagramm gezeigt ist. Im Block 152 wird die maximale Ansaugluft­ menge pro Luftansaugtakt in ähnlicher Weise aus der Drehzahl durch Wiedergewinnen aus dem Kennfeld 57 erhalten. Im Block 154 wird die Basisluftmenge Qs aus dem Ausgangsleistungsverhältnis, der maximalen Luftmenge und der Drehzahl abgeleitet. Unter der Annahme, daß der Wert zum Zeitpunkt der maximalen Ausgangsleistung als Referenz gesetzt wird, ist eine proportionale Beziehung zwischen der angeforderten Ausgangsleistung und der Ansaugluft­ menge vorhanden. Es ist ausreichend, die Basiskraftstoff­ menge durch Ausführen von Berechnungen ähnlich jener in den Blöcken 152 und 154 für die Kraftstoffmenge zu erhal­ ten. Da es bei Verwendung dieses Verfahrens nicht notwen­ dig ist, das Kennfeld zu verwenden, das eine große Spei­ cherkapazität erfordert, kann die Speicherkapazität reduziert werden, ferner können die Basiskraftstoffmenge und die Basisluftmenge genau erhalten werden.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf einen Motor beschrie­ ben worden ist, bei dem der Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird, kann die Erfindung auch auf Verbrennungsmotoren angewendet werden, die andere Kraft­ stoffzufuhrsysteme besitzen, solange der Motor in einem weiten Bereich von Luft-/Kraftstoffverhältnissen eine stabile Verbrennung verwirklichen kann.

Wie oben erwähnt, gewinnt die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß der vorliegenden Erfindung die Basisansaugluftmenge und die Basiskraftstoffmenge aus verschiedenen Betriebszuständen, woraufhin sie die An­ saugluftmenge in der Weise begrenzt, daß der Ansaugunter­ druck sichergestellt ist, mit dem das von der Ansaugluft verschiedene Gas in den Motor angesaugt werden kann, anschließend korrigiert sie die Kraftstoffmenge, so daß die erforderliche Ausgangsleistung sichergestellt werden kann. Daher kann eine Gasansaugmenge, die von der erfor­ derlichen Luftansaugmenge verschieden ist, unabhängig vom maximalen Vermögen der ein von Luft verschiedenes Gas zuführenden Einrichtung sichergestellt werden, wobei eine Reduzierung der Ausgangsleistung des Motors durch Ein­ stellen der zugeführten Kraftstoffmenge verhindert werden kann.

Wenn erfindungsgemäß das von der Ansaugluft verschiedene Gas in den Verbrennungsmotor angesaugt wird, werden die Ansaugluftmenge und die Kraftstoffmenge in der Weise gesteuert, daß der zum Ansaugen des Gases erforderliche Ansaugrohrunterdruck sichergestellt ist, ohne daß die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors geändert wird, so daß die erforderliche Menge des von der Ansaugluft ver­ schiedenen Gases dem Verbrennungsmotor unter Beibehaltung der notwendigen Ausgangsleistung zugeführt werden kann.

Claims (21)

1. Steuerverfahren für Verbrennungsmotoren, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Bestimmen (101) einer anzufordernden Ansaugluftmenge (Qs), die einer Sollausgangsleistung (Tr, N) des Motors (8) entspricht,
Bestimmen (101) einer anzufordernden Kraftstoffmenge (Fs), die dem Motor zugeführt werden soll,
Ausgeben (102) eines vorgegebenen Grenzwerts (Qmax) als Gesamtansauggasmenge (Qt), wenn die zuvor bestimmte anzu­ fordernde Ansaugluftmenge (Qs) einen vorgegebenen Grenzwert (Qmax) übersteigt, unter einer vorgegebenen Steuerbedin­ gung, und
Korrigieren (104) des Werts der anzufordernden Kraft­ stoffmenge, so daß der Motor die Sollausgangsleistung er­ zeugt, auf der Grundlage der Werte der anzufordernden An­ saugluftmenge (Qs) und der Grenzansaugluftmenge (Qmax), wenn die Ansaugluftmenge des Motors begrenzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die vorgegebene Steuerbedingung vorliegt, wenn eine AGR-Vorrichtung zum Einleiten eines Teils des Abgases in das Ansaugrohr in Betrieb ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
im Korrekturschritt (104) ein erster Korrekturkoeffi­ zient (C_A), der einem Verhältnis zwischen der anzufordernden Ansaugluftmenge (Qs) und der Gesamtansauggasmenge (Qt) entspricht, sowie ein zweiter Korrekturkoeffizient (C_B), der einer Abgasmenge der AGR-Vorrichtung (21) entspricht, bestimmt werden und
der Wert der anzufordernden Kraftstoffmenge (Fs) auf der Grundlage der ersten und zweiten Korrekturkoeffizienten (C_A, C_B) korrigiert wird, so daß der Motor (8) die Sollaus­ gangsleistung erzeugt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt (102) des Begrenzens der Ansaugluftmenge einen Schritt des Bestimmens des vorgegebenen Grenzwerts (Qmax) entsprechend einer Motordrehzahl (N), wenn die anzu­ fordernde Ansaugluftmenge (Qs) den Grenzwert (Qmax) über­ steigt, falls die AGR-Vorrichtung (21) aktiv ist, wobei der Grenzwert (Qmax) ausgegeben wird, sowie einen Schritt ent­ hält, in dem die anzufordernde Ansaugluftmenge (Qs), die in der Ansaugluftmengen-Bestimmungseinrichtung (101) bestimmt wird, als Gesamtansauggasmenge (Qt) ausgegeben wird, falls die AGR-Vorrichtung nicht aktiv ist.

5. Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren, gekennzeichnet durch
eine Luftmengen-Bestimmungseinrichtung (15, 101) die eine einer Sollausgangsleistung (Tr, N) des Motors entspre­ chende anzufordernde Ansaugluftmenge (Qs) bestimmt,
eine Kraftstoffmengen-Bestimmungseinrichtung (101), die eine anzufordernde Kraftstoffmenge (Fs), die dem Motor zu­ geführt wird, bestimmt,
eine Ansaugluftmengen-Begrenzungseinrichtung (15, 102), die als Gesamtansauggasmengenwert (Qt) einen vorgegebenen Grenzwert (Qmax) ausgibt, wenn die bestimmte anzufordernde Ansaugluftmenge (Qs) den vorgegebenen Grenzwert (Qmax) un­ ter einer vorgegebenen Steuerbedingung überschreitet, und
eine Korrektureinrichtung (15, 104), die den Wert der anzufordernden Kraftstoffmenge auf der Grundlage der anzu­ fordernden Ansaugluftmenge (Qs) und der Grenzansaugluft­ menge (Qmax) in der Weise korrigiert, daß der Motor die Sollausgangsleistung erzeugt, wenn die Ansaugluftmenge des Motors begrenzt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
eine AGR-Vorrichtung (21), die einen Teil des Abgases in ein Ansaugrohr einleitet,
und dadurch, daß die vorgegebene Steuerbedingung vor­ liegt, wenn die AGR-Vorrichtung in Betrieb ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung (15, 104) einen ersten Korrek­ turkoeffizienten (C_A), der einem Verhältnis zwischen der anzufordernden Ansaugluftmenge (Qs) und der Gesamtansaug­ gasmenge (Qt) entspricht, sowie einen zweiten Korrektur­ koeffizienten (C_B), der einer Abgasmenge der AGR-Vorrich­ tung (21) entspricht, bestimmt und den Wert der anzufor­ dernden Kraftstoffmenge (Fs) auf der Grundlage des ersten und des zweiten Korrekturkoeffizienten (C_A, C_B) korrigiert, so daß der Motor (8) die Sollausgangsleistung erzeugt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
eine Speichereinrichtung (30), in der Werte des ersten Korrekturkoeffizienten (C_A) und des zweiten Korrekturkoef­ fizienten (C_B), die einem Sollausgangsleistungswert ent­ sprechen, gespeichert sind,
und dadurch, daß bei gegebener Sollausgangsleistung die Korrektureinrichtung (15, 104) die Werte der ersten und zweiten Korrekturkoeffizienten (C_A, C_B) aus der Speicher­ einrichtung (30) ausliest.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ansaugluftmengen-Begrenzungseinrichtung (15, 102) eine Einrichtung enthält, die den vorgegebenen Grenzwert (Qmax) in Übereinstimmung mit einer Motordrehzahl (N) be­ stimmt, wenn die anzufordernde Ansaugluftmenge (Qs) den Grenzwert (Qmax) übersteigt, falls die AGR-Vorrichtung (21) aktiv ist, wobei die Ansaugluftmengen-Begrenzungseinrich­ tung (15, 102) den Grenzwert (Qmax) ausgibt, und
die Ansaugluftmengen-Begrenzungseinrichtung (15, 102) dann, wenn die AGR-Vorrichtung nicht aktiv ist, die anzu­ fordernde Ansaugluftmenge (Qs) ausgibt, die von der Luft­ mengen-Bestimmungseinrichtung (101) als Gesamtansauggas­ menge (Qt) bestimmt worden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Bestimmen eines vorgegebenen Grenz­ werts (Qmax) eine Speichereinrichtung (30) ist, in der ein Kennfeld gespeichert worden ist, das den vorgegebenen Grenzwert (Qmax) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (N) angibt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Speichereinrichtung (30) mehrere Kennfelder ent­ hält, in denen die Kennlinien des vorgegebenen Grenzwerts (Qmax) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (N) verschie­ den sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Gasmengen-Bestimmungseinrichtung (103), die eine Ansaugluftmenge und eine Abgasmenge aus der Gesamtan­ sauggasmenge (Qt), die von der Ansaugluftmengen-Begrenzungseinrichtung (102) ausgegeben wird, und aus einer ge­ wünschten Soll-AGR-Rate bestimmt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (105) zum Berechnen eines Luft-/Kraft­ stoffverhältnisses eines Gemischs aus dem Wert der von der Gasmengen-Bestimmungseinrichtung (103) bestimmten Ansaug­ luftmenge und aus dem Wert der von der Korrektureinrichtung (15, 104) korrigierten anzufordernden Kraftstoffmenge.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch
eine Luftmengen-Steuereinrichtung (5, 10), die die An­ saugluftmenge entsprechend einem Ausgangssignal von der Gasmengen-Bestimmungseinrichtung (103) steuert, und
eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (13), die die Kraftstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird, in Über­ einstimmung mit einem Wert des Luft-/Kraftstoffverhält­ nisses von der Luft-/Kraftstoffverhältnis-Berechnungsein­ richtung (105) steuert.

15. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (22) zum Adsorbieren von verdampftem Kraftstoff von einem Kraftstoffsystem, und
dadurch, daß die vorgegebene Steuerbedingung vorliegt, wenn Kraftstoffgas von der Adsorptionsvorrichtung (22) in das Ansaugrohr entleert wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine AGR-Raten-Bestimmungseinrichtung, die eine Ein­ richtung (131, 132) enthält, die eine aktuelle AGR-Rate auf der Grundlage der Soll-AGR-Rate, die von der Gasmengen-Be­ stimmungseinrichtung (103) gegeben ist, und auf der Grund­ lage der vorgegebenen Antwortkennlinie der AGR-Vorrichtung (21) vorhersagt, die Soll-AGR-Rate an die Gasmengen-Bestimmungseinrichtung (103) liefert und die vorhergesagte AGR- Rate an die Korrektureinrichtung (15, 104) liefert.

17. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmengen-Bestimmungseinrichtung enthält:
eine Einrichtung (151) zum Bestimmen eines maximal mög­ lichen Ausgangsdrehmoments bei einer bestimmten Motordreh­ zahl (N) auf der Grundlage der Motordrehzahl (N),
eine Einrichtung (153) zum Berechnen eines Ausgangs­ leistungsverhältnisses zwischen einem Solldrehmoment und dem maximalen Ausgangsdrehmoment,
eine Einrichtung (152) zum Bestimmen einer maximal mög­ lichen Ansaugluftmenge bei der bestimmten Motordrehzahl (N) und
eine Einrichtung (154), die die maximale Ansaugluft­ menge, die Motordrehzahl und das Ausgangsleistungsverhält­ nis miteinander multipliziert, wodurch die anzufordernde Ansaugluftmenge (Qs) erhalten wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (164) die einen Kraftstoffmengenwert bestimmt, so daß ein Gemisch ein spezifisches Luft-/Kraft­ stoffverhältnis besitzt, und
dadurch, daß dann, wenn ein Betrieb mit dem spezifi­ schen Luft-/Kraftstoffverhältnis gefordert ist, anstelle der Korrektureinrichtung die Einrichtung (164) betrieben wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
das spezifische Luft-/Kraftstoffverhältnis im wesentli­ chen ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ansaugluftmengen-Begrenzungseinrichtung (15, 102) und die Korrektureinrichtung ein Kennfeld (172) enthalten, das die Gesamtansauggasmenge (Qt), die der Sollausgangslei­ stung entspricht und für den vorgegebenen Grenzwert (Qmax) bestimmt wurde, sowie die anzufordernde Kraftstoffmenge, die in dem Fall, in dem die AGR-Vorrichtung aktiv ist, kor­ rigiert wird, angibt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuervorrichtung in einem Fahrzeug angebracht ist, in dem der Motor installiert ist,
die Steuervorrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen des Sollausgangsdrehmoments besitzt und
die Sollausgangsleistung-Erzeugungseinrichtung vorgege­ bene Ausgangsleistungskenndaten (111), die einen Sollaus­ gangsleistungswert für einen bestimmten Wert der Motordreh­ zahl (N) angeben, enthält und die Sollausgangsleistung in Form eines dem Ausgangsdrehmoments des Motors entsprechen­ den Werts in Übereinstimmung mit den Ausgangsleistungskenn­ daten auf der Grundlage eines Niederdrückungsgrades eines Gaspedals (40) des Fahrzeugs und der Motordrehzahl (N) be­ stimmt.