DE19711517A1

DE19711517A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE19711517A1
Application number: DE19711517A
Authority: DE
Inventors: Haijime Hosoya
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1997-11-06
Also published as: US5806497A; JPH09256897A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffein spritzung eines Verbrennungsmotors, und im einzelnen eine Methode zum Korrigieren der Dauer eines Kraftstoffeinspritzimpulses auf der Grundlage ermittelter Einspritzdruckwerte.

Ein Benzinmotor mit Zylindereinspritzung (Direkteinspritzung) ist zum Beispiel offenbart in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung No. 60-30420. Ein Motor dieses Typs wendet Kraftstoffeinspritzventile an, um Kraftstoff direkt in entsprechende Zylinder einzu spritzen. Unter niedriger Belastung des Motors spritzt jedes Ventil Kraftstoff in einem spä teren Stadium eines Kompressionshubes ein, um ein dichtes Luft-Kraftstoff-Gemisch um eine Zündkerze herum zu bilden mit Unterdrückung der Kraftstoffverteilung. Dagegen spritzt unter hoher Belastung des Motors jedes Ventil Kraftstoff in einem ersten Stadium eines Ansaughubes ein, um Kraftstoff aktiv zu verteilen.

Da bei dem Benzinmotor mit Direkteinspritzung den Kraftstoffeinspritzventilen Kraftstoff unter hohem Druck zugeführt wird, wird eine große Menge von Kraftstoff je Zeiteinheit eingespritzt. Dies kann leicht den Kraftstoffdruck aufgrund der Einspritzung senken und die Kraftstoffeinspritzmenge schwanken lassen.

Um eine solche Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund des Abfalls des Kraft stoffdrucks zu verhindern, wird herkömmlich die Dauer eines Kraftstoffeinspritzimpulses korrigiert in Reaktion auf Kraftstoffdrucke, die durch einen Kraftstoffdruckfühler ermittelt werden. Um bei dem Korrigieren der Impulsdauer zu vermeiden, daß die Impulsdauer unter dem Einfluß einer hochfrequenten Schwankung der Kraftstoffdrucke korrigiert wird, wird zum Beispiel eine Methode der gewichteten Mittelwertbildung angewendet, um die Kraft stoffdrucke zu glätten oder einzuebnen.

Das Glätten (Beruhigen) verwendet jedoch einen konstanten Glättungspegel oder eine kon stante Abschneidfrequenz ohne Rücksicht auf einen Motorbetriebszustand. Wenn der Mo torbetriebszustand ein Übergangszustand ist, ist das Glätten nicht imstande, einer Schwan kung der Kraftstoffdrucke zu folgen, und ist daher nicht imstande, die Impulsdauer in Re aktion auf einen tatsächlichen Kraftstoffdruck richtig zu korrigieren. Wenn die Nachlauffä higkeit der Glättung in dem Übergangszustand aufrechterhalten wird, kann jedoch die Ein spritzimpulsdauer in einem stationären Zustand nicht stabil korrigiert werden wegen einer hochfrequenten Schwankung der Kraftstoffdrucke in dem stationären Betriebszustand.

In Anbetracht der obigen Probleme besteht ein Ziel der Erfindung darin, in einer Vorrich tung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, welche die Einspritzimpulsdauer auf der Grundlage eines Ermittlungsergebnisses des Kraftstoffdrucks korrigiert, die ermittelten Kraftstoffdruckwerte gemäß einem Motorbetriebszustand richtig zu korrigieren und die Meßgenauigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge zu verbessern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Kraftstoffeinspritzimpulsdauer in Reaktion auf eine Veränderung von Kraftstoffdrucken zu korrigieren während eines vorübergehenden Motorbetriebszustands und die Korrektur der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer zu stabilisieren durch Beseitigen des Einflusses einer hochfrequenten Schwankung der Kraftstoffdrucke während eines stationären Motorbetriebszustands.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ermittelte Kraftstoffdruckwerte richtig zu glätten in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl.

Um die Ziele zu erreichen, werden mit der Erfindung, welche ein Verfahren und eine Vor richtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors schafft, er mittelte Kraftstoffdruckwerte geglättet (eingeebnet) gemäß einem Glättungspegel, der ent sprechend Motorbetriebszuständen verändert wird, und die Kraftstoffeinspritzimpulsdauer wird korrigiert auf der Grundlage geglätteter Kraftstoffdrucke.

Bei einer solchen Konstruktion ist der Glättungspegel nicht konstant, wenn die ermittelten Kraftstoffdruckwerte geglättet und entsprechend Motorbetriebszuständen verändert wer den, wodurch das Glätten ermittelter Kraftstoffdrucke mit einem optimalen Glättungspegel für jeden Betriebszustand durchgeführt wird.

Das Glätten ermittelter Kraftstoffdruckwerte wird zum Beispiel durch gewichtete Mittel wertbildung durchgeführt.

Hier wird der Motorbetriebszustand, vorübergehend (transitional) oder stationär, beurteilt, und gemäß dem Beurteilungsergebnis kann der Glättungspegel gewechselt werden.

Bei einer derartigen Konstruktion kann in dem Übergangszustand das Glätten durchgeführt werden mit dem Glättungspegel, der imstande ist, einer Veränderung der Kraftstoffdrucke zu folgen, und in dem stationären Zustand kann die stabile Korrektur durchgeführt werden, indem eine Veränderung der Kraftstoffdrucke ausreichend geglättet wird.

Ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist, wird außerdem beurteilt gemäß einem Änderungsbetrag der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer.

Wenn bei einer solchen Konstruktion der Änderungsbetrag der Impulsdauer (zum Beispiel der absolute Wert des Änderungsbetrages je Zeiteinheit) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird geurteilt, daß der Motorbetriebszustand stationär ist, und wenn er größer ist als der vorbestimmte Wert, wird geurteilt, daß der Motorbetriebszustand vorübergehend (nichtstationär) ist.

Der Motorbetriebszustand kann beurteilt werden entsprechend einer Veränderung eines Signals, das eine Veränderung der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer bewirkt.

Das Signal kann ein Drosselöffnungssignal, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Zielsignal, ein Gaspedalöffnungssignal, ein Momentanforderungssignal oder dergleichen umfassen. Die Einspritzimpulsdauer ändert sich in Reaktion auf Veränderungen dieser Signale.

Ferner kann wenigstens entweder in dem Übergangszustand oder dem stationären Zustand des Motors der Glättungspegel entsprechend einer Motordrehzahl verändert werden.

Der Glättungspegel kann nämlich nicht nur entsprechend dem Motorbetriebszustand, vor übergehend oder stationär, verändert werden, sondern auch entsprechend der Motordreh zahl.

Wenn der Glättungspegel entsprechend der Motordrehzahl verändert wird, wie oben er wähnt, wird die Abschneidfrequenz (cutoff) um so höher, je höher die Motordrehzahl wird.

Bei einer derartigen Konstruktion wird der Glättungspegel so eingestellt, daß die Ab schneidfrequenz auf der Seite hoher Rotation höher wird, wo die Kraftstoffeinspritzdauer kürzer wird.

Ein für den Übergangszustand eingestellter Glättungspegel kann aufrechterhalten werden über eine vorbestimmte Dauer, nachdem der Übergangszustand in den stationären Zustand übergegangen ist.

Bei einer derartigen Konstruktion wird der Glättungspegel nicht auf einen Pegel entspre chend dem stationären Zustand verändert, unmittelbar nachdem geurteilt wird, daß der Übergangszustand in den stationären Zustand übergegangen ist. Das Glätten wird durchge führt auf der Grundlage des Glättungspegels für den Übergangszustand während der vorbe stimmten Zeitdauer, bis der stationäre Zustand stabilisiert ist.

Vorzugsweise ist jedes der Kraftstoffeinspritzventile so konstruiert, daß es Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt. Eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe führt Kraftstoff von einem Kraftstoffbehälter einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe zu, und die Hochdruck-Kraftstoff pumpe führt den Kraftstoff den Kraftstoffeinspritzventilen zu. Der Druck des durch die Hochdruck-Kraftstoffpumpe den Kraftstoffeinspritzventilen zugeführten Kraftstoffs wird ermittelt.

Bei einer solchen Konstruktion kann in einem Benzinmotor mit Direkteinspritzung, der für einen Druckabfall des Kraftstoffs aufgrund der Einspritzung anfällig ist wegen einer großen Menge von Kraftstoffeinspritzung, eine Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund des Abfalls der Kraftstoffdrucke mit hoher Genauigkeit korrigiert werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Grundanordnung einer Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein schematisches Bild eines Kraftstoffübernahmesystems gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Einstellen eines Kraftstoffdruck- Korrekturkoeffizienten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 ein Diagramm gewichteter Mittelwerte für Übergangszustände und stationäre Zu stände;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Einstellen eines Kraftstoffdruck- Korrekturkoeffizienten gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 ein Diagramm einer Ansprechcharakteristik, wenn ein gewichteter Mittelwert von Kraftstoffdrucken erhalten wird mit dem gleichen Gewicht für vorübergehende und stationäre Zustände gemäß einem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt eine Grundanordnung einer Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinsprit zung eines Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung. Eine Kraftstoffdruck-Ermittlungs einrichtung A ermittelt den Druck von Kraftstoff (Benzin), der einem Kraftstoffeinspritz ventil B zugeführt wird. Eine Glättungseinrichtung C glättet die Kraftstoffdrucke, die durch die Ermittlungseinrichtung A zum Beispiel gemäß der Methode gewichteter Mittelwertbil dung ermittelt werden. Eine Impulsdauer-Korrektureinrichtung D korrigiert die Kraftstoff einspritzung-Impulsdauer, die berechnet wird auf der Grundlage von Motorbetriebszustän den wie zum Beispiel einer Motoransaugluft-Strömungsmenge und einer Motordrehzahl, gemäß den geglätteten Kraftstoffdrucken. Die korrigierte Impulsdauer wird an das Kraft stoffeinspritzventil B angelegt, wodurch die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird. Eine Glättungspegel-Veränderungseinrichtung E verändert einen Glättungspegel, der von der Glättungseinrichtung C zu verwenden ist, entsprechend der Feststellung, ob der Motorbe triebszustand nichtstationär oder stationär ist.

Fig. 2 zeigt ein Kraftstoffsystem der Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung mit der obigen Grundanordnung. Jeweilige Kraftstoffeinspritzventile 1 sind so vorgesehen, daß sie jedem Zylinder des Motors zugekehrt sind, um Kraftstoff direkt in den Zylinder ein zuspritzen. Der Verbrennungsmotor der Erfindung umfaßt nämlich einen Benzimnotor mit Zylindereinspritzung.

Die vorliegenden Ausführungsformen werden anhand eines Benzinmotors mit Zylinderein spritzung (Direkteinspritzung) beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf die Di rekteinspritzmotoren anwendbar, sondern auch auf Benzinmotoren mit Ansaugkanalein spritzung.

Das Kraftstoffeinspritzventil 1 ist ein Ventil mit Schaltmagnet, das öffnet, wenn sein Schaltmagnet mit einem elektrischen Strom beschickt wird, und schließt, wenn die Zufuhr von elektrischem Strom unterbrochen wird. Eine Steuereinheit 20 bestimmt die Kraftstof feinspritzimpulsdauer entsprechend Motorbetriebszuständen und legt die Impulse an das Kraftstoffeinspritzventil 1 an. Während einer vorher eingestellten Zeiteinstellung zum Bei spiel in einem Kompressionshub öffnet das Kraftstoffeinspritzventil 1 während eines Inter valls, das der Impulsdauer entspricht, um so intermittierend dem Motorzylinder Kraftstoff zuzuführen, der unter Druck über eine Hochdruck-Kraftstoffrohrleitung 4 von einer Hoch druck-Kraftstoffpumpe 2 eingespeist wird, die durch den Motor angetrieben wird und auf einen vorbestimmten Hochdruck eingestellt wird durch einen Druckregler 3 auf der Hoch druckseite.

Obwohl nur ein Kraftstoffeinspritzventil in Fig. 2 gezeigt ist, sind mehrere Kraftstoffein spritzventile 1, die jedem Zylinder zugekehrt sind, jeweils mit der Hochdruck-Kraftstoff rohrleitung 4 verbunden.

Die Hochdruck-Kraftstoffrohrleitung 4 steht in Verbindung mit dem Druckregler 3 auf der Hochdruckseite zum Einstellen des Kraftstoffdrucks in der Hochdruck-Kraftstoffrohrleitung 4 auf einen vorbestimmten Wert und mit einem Sicherheitsventil 5 zum Begrenzen des Kraftstoffdrucks in der Rohrleitung 4, wenn er hoch wird. Überschüssiger Kraftstoff, der von dieser Einstellung herrührt, wird zu einem Kraftstoffbehälter 10 zurückgeführt über eine Kraftstoffrückkehrleitung 7, die einen niederdruckseitigen Druckregler 9 aufweist.

Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 2 wird mit dem Kraftstoff beschickt, der von dem Kraft stoffbehälter 10 durch eine elektrische Förderpumpe 11 angesaugt wird und auf einen vor bestimmten Einspeisedruck geregelt wird durch eine Niederdruck-Kraftstoffzufuhrleitung 6 mit einem Rückschlagventil und einem Kraftstoffilter (nicht gezeigt). Die Einstellung des Einspeisedrucks wird ausgeführt durch den niederdruckseitigen Druckregler 9, der über eine Umgehungsleitung mit der Niederdruck-Kraftstoffzufuhrleitung 6 in Verbindung steht.

Die Hochdruck-Kraftstoffrohrleitung 4 weist einen Kraftstoffdruckfühler 12 auf, der als Kraftstoffdruckermittlungseinrichtung dient, zum Ermitteln eines Kraftstoffdrucks P in der Hochdruck-Kraftstoffrohrleitung 4. Ein Ermittlungssignal von dem Kraftstoffdruckfühler 12 wird in die Steuereinheit 20 eingegeben.

Die Steuereinheit 20, welche die Zufuhr von Kraftstoff zu dem Motor steuert, indem sie das Kraftstoffeinspritzventil 1 mit einem Kraftstoffeinspritzimpulssignal versorgt, besteht aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, A/D- Wandlern, I/O- Schnittstellen und dergleichen. Die Steuereinheit 20 empfängt Signale von verschiedenen Fühlern, führt eine Operation auf der Grundlage dieser Signale aus und bestimmt die Dauer des Kraftstoffeinspritzimpulses, der an das Kraftstoffeinspritzventil 1 auszugeben ist.

Die verschiedenen mit der Steuereinheit 20 verbundenen Fühler umfassen einen Luftströ mungsmesser 21 zum Ermitteln einer Motoransaugluft-Strömungsmenge Q, einen Kurbel winkelfühler 22 zum Liefern eines Bezugswinkelsignals REF bei jeder Bezugswinkelposition und eines Winkeleinheit-Signals POS bei je ein oder zwei Grad, sowie einen Wassertempe raturfühler 23 zum Ermitteln der Temperatur von Kühlwasser des Motors, zusätzlich zu dem oben erwähnten Kraftstoffdruckfühler 12.

Auf der Grundlage der Ermittlungssignale von dem Kurbelwinkelfühler 22 berechnet die Steuereinheit 20 eine Motordrehzahl Ne.

Die CPU des in der Steuereinheit 20 installierten Mikrocomputers führt eine Operation aus gemäß einem Programm, das in dem ROM gespeichert ist, und berechnet eine Kraftstoffein spritzimpulsdauer Ti. An einem vorbestimmten Einspritzzeitpunkt liefert die Steuereinheit 20 ein Einspritzimpulssignal der Einspritzimpulsdauer Ti an das Kraftstoffeinspritzventil 1.

Mehr im einzelnen wird die Dauer Ti folgendermaßen berechnet:

Ti = Te × KP + Ts
Te = Tp × CO

Darin bedeuten Te eine effektive Impulsdauer, KP einen Kraftstoffdruck-Korrektur koeffizienten, Ts einen Spannungskorrekturabschnitt und Tp eine Basisimpulsdauer, und CO repräsentiert verschiedene Korrekturkoeffizienten. Die Basisimpulsdauer Tp ist ein Wert, der bestimmt wird auf der Grundlage der Motoransaugluft-Strömungsmenge Q und der Motordrehzahl Ne, und die Kraftstoffinenge, die erforderlich ist zum Bilden eines Luft- Kraftstoff-Gemisches eines Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses entsprechend der Zylinderan saugluftmenge zu der Zeit, wird berechnet als eine Einspritzventil-Öffnungszeit unter einem vorbestimmten hohen Kraftstoffdruck, der von dem Hochdruckregler 3 eingestellt wird.

Der Spannungskorrekturabschnitt Ts hat zu tun mit einer Zunahme einer ungültigen Kraft stoffeinspritzmenge aufgrund eines Abfalls in einer Batteriespannung.

Zum Beispiel werden die verschiedenen Korrekturkoeffizienten CO berechnet als:

CO = (1 + KMR + KTW + KAS + KACC + KDC + . . . )

Darin bedeuten KMR einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten, KTW einen von der Wassertemperatur abhängigen inkrementalen Korrekturkoeffizienten, KAS einen inkrementalen Korrekturkoeffizienten bei dem Start und nach dem Start, KACC einen in krementalen Korrekturkoeffizienten während der Beschleunigung und KDC einen dekre mentalen Korrekturkoeffizienten während der Verzögerung.

Zusätzlich kann die effektive Impulsdauer Te berechnet werden unter Berücksichtigung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückmeldungs-Korrekturkoeffizienten α und eines Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Lernkorrekturkoeffizienten KLRN und dergleichen.

Der Kraftstoffdruck-Korrekturkoeffizient KP ist derjenige zum Korrigieren der effektiven Impulsdauer Te, wenn ein aktueller Kraftstoffdruck auf und ab schwankt gegenüber dem durch den hochdruckseitigen Druckregler 3 eingestellten Druck. Und zwar ist die effektive Impulsdauer Te ein Wert, der berechnet wird unter der Voraussetzung, daß der Kraftstoff druck eingestellt wird durch eine Einstellfunktion des hochdruckseitigen Druckreglers 3. Wenn der aktuelle Kraftstoffdruck auf und ab schwankt, ist er dementsprechend nicht in der Lage, eine zu der effektiven Einspritzimpulsdauer Te proportionale Kraftstoffmenge einzu spritzen, was einen Überschuß oder Mangel in der aktuellen Einspritzmenge verursacht.

Daher wird der Kraftstoffdruck-Korrekturkoeffizient KP dazu verwendet, die Impulsdauer zu korrigieren auf der Grundlage der ermittelten Kraftstoffdruckwerte, so daß eine er wünschte Kraftstoffmenge eingespritzt wird, selbst wenn die Schwankung im Kraftstoff druck auftritt. Der Kraftstoffdruck-Korrekturkoeffizient KP wird gemäß dem Ablaufdia gramm von Fig. 3 bestimmt.

Funktionen der Glättungseinrichtung C, der Impulsdauer-Korrektureinrichtung D, der Glättungspegel-Veränderungseinrichtung E und einer Übergangs- bzw. Stationärzustands- Beurteilungseinrichtung sind in der Steuereinheit 20 softwaremäßig enthalten, wie in dem Ablaufdiagramm in Fig. 3 gezeigt.

In Schritt 1 von Fig. 3 werden Ermittlungssignale von dem Kraftstoffdruckfühler 12 von analog zu digital umgewandelt und werden gelesen.

Die Abtastperioden der Ermittlungssignale von dem Kraftstoffdruckfühler können konstant sein, oder es können Zufallsperioden so eingestellt werden, daß sie vielleicht nicht mit den Schwankungsperioden in dem Ermittlungssignal übereinstimmen.

In Schritt 2 wird die Motordrehzahl Ne gelesen, und in Schritt 3 wird die effektive Impuls dauer Te gelesen.

In Schritt 4 wird ein Änderungsbetrag ΔTe der effektiven Impulsdauer berechnet als Diffe renz zwischen dem vorherigen Wert und dem derzeitigen Wert (ΔTe = Te - Te_OLD).

In Schritt 5 wird beurteilt, ob der Absolutwert des Änderungsbetrages ΔTe größer ist als ein Schwellenwert KATO.

Wenn der Absolutwert des Änderungsbetrages ΔTe größer ist als der Schwellenwert KA- TO, wird geurteilt, daß sich der Motor 1 in dem Übergangszustand befindet, und wenn er nicht größer ist, wird geurteilt, daß sich der Motor 1 in dem stationären Zustand befindet.

Wenn der Motor 1 als in dem stationären Zustand befindlich beurteilt wird, schreiten die Programme zu Schritt 6 fort, in dem beurteilt wird, ob eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, nachdem der Übergangszustand in den stationären Zustand übergegangen ist.

Wenn die vorbestimmte Zeit bereits abgelaufen ist, schreiten die Programme zu Schritt 7 fort.

In Schritt 7 wird ein vorher eingestellter Gewichtswert für den stationären Betriebszustand gewählt als ein Gewicht, das für eine gewichtete Mittelwertbildung (Glättung) der in Schritt 1 ermittelten Kraftstoffdrucke zu verwenden ist. Das Gewicht kann ein fester Wert sein oder kann entsprechend der Motordrehzahl Ne eingestellt werden. In der Erfindung gibt das Gewicht einen Wichtungspegel für die vergangenen Daten an. Je größer das Gewicht, um so größer der Glättungspegel.

Wenn das Gewicht entsprechend der Motordrehzahl Ne verändert wird, wird es mit zuneh mender Drehzahl Ne vermindert, und das Kraftstoffeinspritzintervall wird kürzer, so daß das Gewicht sich an der Impulsdauer-Korrektursteuerung zu einer höheren Frequenzkom ponente beteiligen kann.

Es ist möglich, statt der gewichteten Mittelwertbildung eine Konstruktion zum variablen Einstellen der Abschneidfrequenz (cutoff) in einem digitalen oder analogen Filter anzuwen den. In Fig. 4 ist das Gewicht in der gewichteten Mittelwertbildung als Abschneidfrequen zen angezeigt. In Fig. 4 wird jede Komponente in einem Bereich gleich den Abschneidfre quenzen oder niedriger durchgelassen. Wenn die Abschneidfrequenz entsprechend der Mo tordrehzahl Ne verändert wird, wird die Abschneidfrequenz um so höher eingestellt (wird der Glättungspegel um so niedriger eingestellt), je höher die Motordrehzahl Ne ist.

Wenn in Schritt 5 geurteilt wird, daß sich der Motor im Übergangszustand befindet, und in Schritt 6 geurteilt wird, daß die vorbestimmte Zeit noch nicht abgelaufen ist, schreiten die Programme fort zu Schritt 8, in dem ein vorher eingestellter Gewichtswert für den Über gangsbetriebszustand gewählt wird als ein Gewicht, das zu verwenden ist für die gewichtete Mittelwertbildung (Glättung) an dem in Schritt 1 abgetasteten Kraftstoffdruck.

Und zwar wird das Gewicht für den Übergangszustand nichts nur für den Übergangsbe triebszustand eingestellt, sondern auch für einen Zustand, direkt nachdem der Übergangszu stand auf den stationären Zustand übergeht, selbst in einem Zustand, in dem der Kraftstoff druck noch nicht stabilisiert worden ist unmittelbar nach dem Wechsel von vorübergehend zu stationär, um dadurch einer Änderung der Kraftstoffdrucke zu folgen.

Wie in Fig. 4 als die Abschneidfrequenz gezeigt, ist das Gewicht für den Übergangsbe triebszustand kleiner als das für den stationären Betriebszustand und ist eingestellt auf einen höheren Wert als die Abschneidfrequenz. Als Ergebnis der gewichteten Mittelwertbildung ist es möglich, einen Wert zu erhalten, der auf eine Änderung der Kraftstoffdrucke in dem Übergangsbetriebszustand folgt. Folglich kann er vermeiden, daß in dem Fall, in dem das gleiche Gewicht sowohl für die Übergangszustände als auch die stationären Zustände ver wendet wird, eine Ansprechverzögerung in dem Übergangszustand auftritt, wie in Fig. 6 gezeigt. Außerdem kann in dem stationären Zustand eine stabilere Korrektursteuerung mit ausreichender Glättung ausgeführt werden.

Hier kann das Gewicht (die Abschneidfrequenz) für den stationären Betriebszustand festge legt werden. Das Gewicht (die Abschneidfrequenz) für den Übergangsbetriebszustand wird jedoch vorzugsweise entsprechend der Motordrehzahl Ne verändert. Und zwar wird selbst in dem Übergangszustand eine Änderung im Kraftstoffdruck auf einer Seite hoher Drehzahl erhöht, in der das Kraftstoffeinspritzintervall kurz ist, daher ist es, um die Änderung des Kraftstoffdrucks für jede Einspritzung zu glätten, um die Änderung in den gemittelten Kraftstoffdrucken zu ermitteln, vorzuziehen, das Gewicht kleiner zu machen oder die Ab schneidfrequenz höher zu machen entsprechend der Zunahme der Motordrehzahl.

Nachdem das Gewicht (die Abschneidfrequenz) in Schritt 7 oder 8 eingestellt worden ist, werden in Schritt 9 die ermittelten Werte der Kraftstoffdrucke gemäß dem eingestellten Gewicht gewichtet gemittelt.

In Schritt 10 wird der Kraftstoffdruck-Korrekturkoeffizient KP eingestellt auf der Grundla ge des gewichteten Mittelwertes P der Kraftstoffdrucke, wie zum Beispiel KP = k/P^1/2. Hier ist k ein fester Wert, der vorher so eingestellt worden ist, daß der Korrekturkoeffizient KP 1,0 wird, wenn der Kraftstoffdruck gleich dem durch den hochdruckseitigen Druckregler 3 eingestellten Druck ist. Mit der Korrektur durch den Korrekturkoeffizienten KP ist es mög lich, eine erwünschte Kraftstoffmenge selbst dann einzuspritzen, wenn der Kraftstoffdruck schwankt.

Die Korrektur der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer auf der Grundlage des gewichteten Mit telwertes ermittelter Kraftstoffdrucke ist nicht beschränkt auf die Korrektur mit dem Kor rekturkoeffizienten KP = k/P^1/2, und dies kann die Korrektur entsprechend einer Änderung einer Ventiloperationsverzögerung aufgrund einer Änderung in Kraftstoffdrucken oder die Korrektur entsprechend einer Änderung in zerstäubten Kraftstoffmustern sein.

In dem Ablaufdiagramm in Fig. 3 wird beurteilt, ob der Motorbetriebszustand vorüberge hend oder stationär ist, auf der Grundlage einer Änderung in der Kraftstoffeinspritzimpuls dauer. Durch Beurteilen, ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist, auf der Grundlage eines Signals, das eine Änderung in der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer be wirkt, kann das Gewicht ohne Verzögerung verändert werden.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Einstellen und Steuern des Kraftstoffdruck- Korrekturkoeffizienten KP, wenn die Feststellung, ob der Motorbetriebszustand vorüberge hend oder stationär ist, beurteilt wird auf der Grundlage eines Signals, das eine Änderung in der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer bewirkt. Die Bearbeitungen entsprechender Schritte sind die gleichen wie die des Ablaufdiagramms von Fig. 3, abgesehen von den Schritten 3A bis 5A. Dementsprechend wird nur die Beurteilung des in den Schritten S3A bis S5A gezeigten Motorbetriebszustands erläutert.

In Schritt 3A wird ein Signal S gelesen, das eine Änderung in der Kraftstoffeinspritzimpuls dauer bewirkt.

Das Signal S kann ein Drosselöffnungssignal, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Zielsignal, ein Gaspedalöffnungssignal oder ein Momentanforderungssignal umfassen. Das Momentanfor derungssignal kann ein Momentabsenkung-Anforderungssignal bei dem Hochschalten in einem automatischen Getriebe oder ein zur Traktionssteuerung verwendetes Momentabsen kung-Anforderungssignal umfassen.

In Schritt 4A wird ein Änderungsbetrag ΔS des Signals S berechnet, und in Schritt 5A wird der Absolutwert der Änderung mit einem Schwellenwert KATO vergleichen. Wenn der Änderungsbetrag ΔS größer ist als der Schwellenwert KATO, wird geurteilt, daß der Mo torbetriebszustand ein Übergangszustand ist.

Genauer gesagt wird zum Beispiel, wenn eine Änderung einer Drosselöffnung größer ist als ein Schwellenwert, geurteilt, daß der Motorbetriebszustand vorübergehend ist, und wenn sie gleich dem Schwellenwert oder kleiner ist und im wesentlichen konstant ist, wird der Motorbetriebszustand als stationär beurteilt.

Eine Änderung der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer tritt immer auf nach einer Veränderung in dem Signal S, und daher ist eine Änderung von Kraftstoffdrucken aufgrund des Übergangs zustands im voraus ermittelbar, um ein Gewicht für den vorübergehenden bzw. stationären Zustand in einer guten Ansprechcharakteristik zu wählen.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors, welche die Kraftstoffeinspritzimpulsdauer gemäß einem Motorbetriebszustand berechnet und jedes Kraftstoffeinspritzventil auf der Grundlage des Kraftstoffeinspritzimpulses inter mittierend öffnet, umfassend
eine Kraftstoffdruck-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln von dem Kraftstoffeinspritz ventil zugeführten Kraftstoffdrucken,
eine Glättungseinrichtung zum Glätten der durch die Kraftstoffdruck-Ermittlungs einrichtung ermittelten Kraftstoffdrucke, und
eine Impulsdauer-Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzimpuls dauer auf der Grundlage der ermittelten Werte der durch die Glättungseinrichtung geglät teten Kraftstoffdrucke, gekennzeichnet durch
eine Glättungspegel-Veränderungseinrichtung (E) zum Verändern eines Glättungspegels in der Glättungseinrichtung (C) entsprechend dem Motorbetriebszustand.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungspegel- Veränderungseinrichtung (E) eine Übergangs-und-Stationär-Beurteilungseinrichtung umfaßt zum Beurteilen, ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist, und zum Verändern des Glättungspegels gemäß dem Beurteilungsergebnis von der Übergangs-und- Stationär-Beurteilungseinrichtung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangs-und- Stationär-Beurteilungseinrichtung auf der Grundlage einer Veränderung der Kraftstoffein spritzimpulsdauer beurteilt, ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangs-und- Stationär-Beurteilungseinrichtung beurteilt, ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist, auf der Grundlage einer Veränderung eines Signals, das eine Änderung der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer bewirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungspegel- Veränderungseinrichtung (E) den Glättungspegel verändert entsprechend einer Motordreh zahl wenigstens in dem Übergangszustand oder dem stationären Zustand.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungspegel- Veränderungseinrichtung (E) den Glättungspegel so verändert, daß eine Abschneidfrequenz ansteigen kann mit ansteigender Motordrehzahl.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungspegel- Veränderungseinrichtung (E) einen Glättungspegel für den Übergangszustand aufrechter halten kann über eine vorbestimmte Zeitspanne, nachdem der Übergangszustand in den sta tionären Zustand übergegangen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffeinspritz ventil (B, 1) Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt, und daß eine Niederdruck- Kraftstoffpumpe (11) Kraftstoff von einem Kraftstoffbehälter (10) einer Hochdruck- Kraftstoffpumpe (2) zuführt, wobei die Hochdruck-Kraftstoffpumpe (2) den Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil (B, 1) zuführt und die Kraftstoffdruck-Ermittlungseinrichtung (A, 12) Kraftstoffdrucke ermittelt, die dem Kraftstoffeinspritzventil (B, 1) von der Hoch druck-Kraftstoffpumpe (2) geliefert werden.

9. Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors, in welchem die Kraftstoffeinspritzimpulsdauer gemäß einem Motorbetriebszustand berechnet wird und jedes Kraftstoffeinspritzventil auf der Grundlage des Kraftstoffeinspritzimpulses intermittierend geöffnet wird, mit den Schritten, daß dem Kraftstoffeinspritzventil zuge führte Kraftstoffdrucke ermittelt werden, daß die ermittelten Kraftstoffdruckwerte geglättet werden mit einem Glättungspegel entsprechend dem Motorbetriebszustand, und daß die Kraftstoffeinspritzimpulsdauer korrigiert wird auf der Grundlage der geglätteten ermittelten Werte von Kraftstoffdrucken, gekennzeichnet durch den Schritt, daß der Glättungspegel bei dem Glätten der ermittelten Kraftstoffdruckwerte entspre chend dem Motorbetriebszustand verändert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beurteilt wird, ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist und der Glättungspegel entspre chend dem Beurteilungsergebnis verändert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beurteilt wird, ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist, auf der Grundlage einer Verände rung der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beurteilt wird, ob der Motorbetriebszustand vorübergehend oder stationär ist, auf der Grundlage einer Verände rung eines Signals, das eine Änderung der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer verursacht.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Glättungspegel ver ändert wird entsprechend einer Motordrehzahl wenigstens in dem Übergangszustand oder dem stationären Zustand.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Glättungspegel so verändert wird, daß eine Abschneidfrequenz mit ansteigender Motordrehzahl ansteigt.

15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glättungspegel für den Übergangszustand aufrechterhalten wird über eine vorbestimmte Zeitspanne, nachdem der Übergangszustand in den stationären Zustand übergegangen ist.

16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffeinspritz ventil Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt, und daß eine Niederdruck-Kraftstoff pumpe Kraftstoff von einem Kraftstoffbehälter einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe zuführt, wobei die Hochdruck-Kraftstoffpumpe den Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzventil zuführt und dem Kraftstoffeinspritzventil von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe gelieferte Kraftstoff drucke ermittelt werden.