DE19749154A1

DE19749154A1 - Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung

Info

Publication number: DE19749154A1
Application number: DE19749154A
Authority: DE
Inventors: Shiro Yonezawa; Hirofumi Ohuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: DE19749154C2; JPH09303189A; JP4036906B2; US5947077A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, bei dem Kraftstoff direkt in einen Zylinder eingespritzt wird, und insbesondere eine Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung mit verbessertem Verbrennungswirkungsgrad des Motors bei einem Kompressionshub-Einspritzmodus.

Die Fig. 27 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen des Gesamtsystems einer Regeleinrichtung bei einem typischen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung.

Das in der Figur gezeigte System enthält einen Motor 1, der den Hauptbestandteil des Verbrennungsmotors darstellt und der aus mehreren Zylindern 1a und 1d aufgebaut ist; eine Einlaßleitung 2 zum Zuführen von Luft zu den Zylindern 1a bis 1d des Motors 1; einen Luftfilter 3 bei der Einlaßöffnung des Einlaßrohrs 2; eine in der Einlaßleitung installierte Drosselklappe 4 zum Angleichen der Einlaßluftmenge Q; einen Druckausgleichbehälter 5 bei dem Einlaßkrümmer der Einlaßleitung 2.

Ferner enthält das System einen Drosselklappen-Hubsensor 6 zum Detektieren des Hubs θ der Drosselklappe 4; ein Drosselklappenstellglied 7 zum Öffnen und Schließen der Drosselklappe 4; ein Kraftstoffeinspritzventil 8 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder 1a bis 1d; eine Zündspuleneinheit 9 bei jedem der Zylinder 1a bis 1d; eine von einer durch die Zündspuleneinheit 9 zugeführte hochspannungsgetriebene Zündkerze 10.

Ferner sind in dem System enthalten ein Gaspedal 11, das von einem Fahrzeugführer betrieben wird, der dieses betätigt; einen Gaspedaleinstellsensor 12 zum Detektieren des Umfangs des Eindrückens α des Gaspedals 11; einen Kurbelwinkelsensor 13, der an der Kurbelwelle des Motors 1 vorgesehen ist und ein Kurbelwinkelsignal SGT abgibt; einen Zylinderidentifiziersensor 14 zum Abgeben eines Zylinderidentifikationssignals SGC, der an der Nockenwelle vorgesehen ist, die mit der Kurbelwelle gekuppelt ist; einen Sauerstoffkonzentrationssensor 7 zum Detektieren der Sauerstoffkonzentration X in dem von dem Motor 1 ausgegebenen Abgas; einen Katalysator 16 zum Reinigen des Abgases.

Die Sensoren 16 und 13 bis 15 bilden unterschiedliche Sensoren zum Ausgeben von Betriebsinformation. Andere Sensoren wie ein Luftströmungssensor und ein Einlaßleitungs- Drucksensor zum Detektieren der Einlaßluftmenge Q sind ebenfalls vorgesehen, obgleich nicht gezeigt.

Weiterhin sind in in dem System eine Zylinderinnendruck- Detektoreinheit 17 zum Detektieren des Drucks P in den Zylinder 1a bis 1d des Motors 1 enthalten (im folgenden als "Zylinderinnendruck" bezeichnet); sowie einen Klopfsensor 18 zum Detektieren der Klopfschwingung K in dem Motor 1; eine Ionenstrom-Detektoreinheit 19 zum Detektieren eines Ionenstroms C zum Widerspiegeln des Verbrennungsumfangs in den Zylindern 1a bis 1d.

Eine elektronische Regeleinheit 20 besteht aus einem Mikrocomputer und sie berechnet unterschiedliche Arten von Steuergrößen gemäß der Betriebsinformation θ, SGT, SGC, X, K, P und C, die von den zahlreichen Sensoren 6, 13 bis 15 und 18 empfangen werden, und ferner von den Detektoreinheiten 17 und 19, derart, daß der Motor 1 in Übereinstimmung mit den Steuersignalen J, G und R auf Grundlage der berechneten Stellgrößen geregelt wird.

Beispielsweise berechnet die elektronische Regeleinheit 20 den Vorgabehub der Drosselklappe 4 anhand des Eindrückumfangs α des Gaspedals 11, und sie steuert das Drosselklappen- Stellglied 7 gemäß einem Hubsteuersignal R, wodurch eine Gegenkopplung so durchgeführt wird, daß der Hub θ der Drosselklappe 4 mit dem Vorgabehub übereinstimmt.

Die elektronische Regeleinheit 20 berechnet die Motorgeschwindigkeit bzw. Motordrehzahl Ne anhand eines Kurbelwinkelsignals SGT, und sie berechnet ein Motorsolldrehmoment anhand der Motorgeschwindigkeit Ne und des Eindrückumfangs α des Gaspedals, sie berechnet zudem eine Sollkraftstoff-Einspritzmenge Fo anhand der Motorgeschwindigkeit Ne und des Motorsolldrehmoments To, und sie treibt das Kraftstoffeinspritzventil 8 gemäß dem Einspritzsignal J anhand einer Treiberzeiteinstellung auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritz-Sollmenge Fo.

Die elektronische Regeleinheit 20 berechnet die Zündzeiteinstellung der Zylinder 1a bis 1d hauptsächlich in Übereinstimmung mit dem Kurbelwinkelsignal SGT und dem Zylinderidentifiziersignal SGC, und sie bewirkt ein Zünden der Zündkerze 10 durch Treiben der Zündspuleneinheit 9 in Übereinstimmung mit dem Zündsignal G.

Ferner detektiert die elektronische Regeleinheit 20 das Auftreten von Klopfen in Übereinstimmung mit der Klopfschwingung K, und tritt Klopfen auf, so verzögert sie das Zündsignal G zum Einschränken des Klopfens.

Die elektronische Regeleinheit 20 bestimmt auch den Verbrennungszustand der Zylinder 1a bis 1d, oder sie detektiert das Auftreten eines Fehlzündens primär in Übereinstimmung mit dem Zylinderinnendruck P und dem Ionenstrom C.

Die Fig. 28 zeigt ein Blockschaltbild zum detaillierten Darstellen des spezifischen Aufbaus der in Fig. 27 gezeigten elektronischen Regeleinheit 20.

Die in Fig. 28 gezeigte elektronische Regeleinheit 20 enthält einen Mikrocomputer 21; sowie Eingabeschnittstellen I/F 22 und 23 zum Aufnehmen zahlreicher Arten von Betriebsinformation in dem Mikrocomputer 21; eine Stromversorgungsschaltung 24 zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Mikrocomputer 21; und eine Ausgabeeinheit I/F 25 zum Ausgeben der Steuersignale R, J und G, die von dem Mikrocomputer 21 empfangen werden. Ein Zündumschalter 27 verbindet eine im Fahrzeug vorgesehene Batterie 26 mit der elektronischen Regeleinheit 20 im Zeitpunkt des Anlassens.

Der Mikrocomputer 21 ist ausgestattet mit einer CPU-Einheit 31, die hauptsächlich das Kraftstoffeinspritzventil 8 und die Zündkerze 9 in Übereinstimmung mit einem festgelegten Programm regelt; sowie einen freilaufenden Zähler 32 zum Detektieren des Drehzyklus anhand des Kurbelwinkelsignals SGT; einen Zeitgeber 33 zum Messen der Zeit zum Durchführen unterschiedlicher Arten von Regelvorgängen; und einen Analog/Digital-Umsetzer 34 zum Umsetzen eines analogen Signals, das von der Eingangsschnittstelle I/F 23 empfangen wird, in ein digitales Signal; einen RAM-Speicher 35, der als Arbeitsbereich für die CPU-Einheit 31 eingesetzt wird; eine ROM-Speichereinheit 36, in der ein Betriebsprogramm für die CPU-31 gespeichert ist; einen Ausgangsanschluß 37, durch den zahlreiche Treibersteuersignale wie J, R und G ausgegeben werden; sowie einen gemeinsamen Pfad 38 zum Verbinden der CPU-Einheit 31 mit den Aufbauelementen 32 bis 37.

Die Eingangsschnittstelle I/F 22 formt die Signalformen des Kurbelwinkelsignals SGT und des Zylinderidentifiziersignals SGC, und sie führt die geformten Signal formen dem Mikrocomputer 21 als Interruptsignale zu. Wird ein Interruptsignal von der Eingangsschnittstelle I/F 23 empfangen, so liest die CPU-Einheit 31 in dem Mikrocomputer 21 den Wert bei dem Zähler 32, und sie berechnet den Impulszyklus des Kurbelwinkelsignals SGT anhand der Differenz zwischen dem vorliegenden Wert und dem vorhergehenden Wert und sie speichert diesen in der RAM-Speichereinheit 35 als Wert in Übereinstimmung mit der momentanen Motorgeschwindigkeit Ne.

Die CPU-Einheit 31 detektiert auch im Zeitpunkt des Interrupts den Signalpegel des Zylinderidentifiziersignals SGC zum Detektieren, welcher der mehreren Zylinder 1a bis 1d dem zu diesem Zeitpunkt detektierten Kurbelwinkelsignal SGT entspricht.

Die Eingangsschnittstelle I/F 23 führt die Detektionssignale wie den Drosselklappenhub θ, den Zylinderinnendruck P, den Gaspedaleindrückumfang α und die Sauerstoffkonzentration X der CPU-Einheit 31 in dem Mikrocomputer 21 über den Analog/Digital-Umsetzer 34 zu.

Die Ausgangsstelle I/F 25 verstärkt unterschiedliche Steuersignale, die von der CPU-Einheit 31 über den Ausgangsanschluß 37 abgegeben werden, und sie führt diese dem Drosselklappenstellglied 7, dem Kraftstoffeinspritzventil 8 und der Zündspuleneinheit 9, usw., zu.

Die Fig. 29A bis 29D zeigen Zeitablaufdiagramme zum Darstellen der Regelzeiteinstellungen bei dem Einspritzsignal J und dem Zündsignal G, die von der elektronischen Regeleinheit 20 erzeugt werden; sie zeigen die Beziehung zwischen den Impulssignalformen des Zylinderidentifikationssignals SGC und des Kurbelwinkelsignals SGT, der Kraftstoffeinspritzzeiteinstellung des Kraftstoffeinspritzventils 8 und des Treiberstroms der Zündspuleneinheit 9.

Die Fig. 29A zeigt die Impulssignalform des Zylinderidentifiziersignals SGG; die Fig. 29B zeigt die Impulssignalform des Kurbelwinkelsignals SGT; die Fig. 29C zeigt das Einspritzsignal J für die Kraftstoffeinspritzventile 8 der Zylinder #1 bis #4; und die Fig. 29D zeigt das Zündsignal G für die Zündspuleneinheiten 9 der Zylinder #1 bis #4.

Jeder Impuls des Kurbelwinkelsignals SGT steigt beispielsweise bei 75° vor dem Erreichen des oberen Totpunkts (B75-Grad) gemäß der anfänglichen Erregerstartzeiteinstellung jedes Zylinders, und er fällt bei 5° vor Erreichen des TDC- Punkts (B5-Grad) entsprechend der anfänglichen Zündzeiteinstellung jedes Zylinders.

Das Zylinderidentifiziersignal SGC wird während dem Kompressionshub des Zylinders #1 des Motors 1 abgegeben. Sobald die elektronische Regeleinheit 20 den Impuls des Kurbelwinkelsignals SGT erkennt, der dem Zylinder #1 entspricht, kann sie diejenigen Impulse des Kurbelwinkelsignals SGT feststellen, die den Zylindern #1 bis #4 des Motors 1 entsprechen.

Da die steigende Flanke des Kurbelwinkelsignals SGT B75-Grad des zugeordneten Zylinders anzeigt und die fallende Flanke B5-Grad des zugeordneten Zylinders anzeigt, detektiert die elektronische Regeleinheit 20 diejenigen Flanken, die die B75-Grad-Einstellung und B5-Grad-Einstellung anzeigen, durch die Interruptfunktion des Mikrocomputers 21, um diese als Referenzpositionen für die Kraftstoffeinspritzzeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung zu benützen.

In dem Fall des Verbrennungsmotors mit Zylindereinspritzung hängt der Verbrennungszustand des Motors 1 von der Abfallzeiteinstellung - d. h., der Kraftstoffeinspritz- Abschlußzeiteinstellung - des Einspritzsignals J ab, sowie von der Abfallzeiteinstellung des Zündsignals G, d. h. von der Zündzeiteinstellung.

Üblicherweise wird dann, wenn die Kraftstoffeinspritz- Abschlußzeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung zum Gewährleisten eines optimalen Kraftstoffverbrauchs eingestellt sind, die Kraftstoffeinspritz- Abschlußzeiteinstellung so gesteuert, daß sie leicht gegenüber der ansteigenden Flanke B75-Grad (beispielsweise ungefähr zu B60-Grad) des Kurbelwinkelsignals GT verzögert ist, wohingehend die Zündzeiteinstellung so gesteuert ist, daß sie gegenüber der abfallenden Flanke B5-Grad des Kurbelwinkelsignals SGT leicht avanciert (ungefähr B15-Grad) ist.

Die CPU-Einheit 31 der elektronischen Regeleinheit 20 bestimmt in Übereinstimmung mit dem Zylinderidentifiziersignal SGC, welchem Zylinder das Kurbelwinkelsignal SGT zugeordnet ist, und sie führt das Einspritzsignal J abgestimmt auf die Kraftstoffeinspritz- Zeiteinstellung so zu, daß die vorgegebene Menge Fo von Kraftstoff bei dem Kraftstoffeinspritzventil 8 des geregelten Zylinders eingespritzt wird.

Die CPU-Einheit 31 gibt auch das Zündsignal G ab, das auf die Zündzeiteinstellung der Zündspuleneinheit 9 des geregelten Zylinders abgestimmt ist. Hierdurch führt die Zündspuleneinheit 9 eine durch Verstärkung der Batteriespannung erzeugte Hochspannung der Zündkerze 10 zum Zünden und zum Verbrennen des Kraftstoffes mit der berechneten Regelzeiteinstellung zu.

Somit wird der Kraftstoff direkt in die Zylinder 1a bis 1d eingespritzt, und der eingespritzte Kraftstoff verbrennt zum Betreiben der Maschine 1.

Der spezifische Betrieb der Regeleinrichtung eines üblichen Verbrennungsmotors mit Zylindereinspritzung ist wie in Fig. 27 und Fig. 28 gezeigt aufgebaut, und er wird nun unter Bezug auf die Zeitablaufdiagramme der Fig. 29A bis Fig. 29C sowie den schematischen Darstellungen und den Kennliniendarstellungen der Fig. 30 bis Fig. 36 erläutert.

Die Fig. 30 zeigt die Beziehung zwischen dem Kraftstoffeinspritzmodus und der Motordrehzahl bzw. der Motorumdrehungsgeschwindigkeit bzw. der Motorgeschwindigkeit Ne und dem vorgegebenen Motordrehmoment To. Der schraffierte Bereich, bei dem das vorgegebenen Motordrehmoment To gleich ToA oder niedriger ist und die Motordrehzahl Ne gleich NeB oder niedriger ist, zeigt an, daß der Motor 1 eine geringere Kraftstoffmenge pro Zyklus verbraucht.

Somit kann in dem vorgenannten Bereich die Antriebsgeschwindigkeit, d. h. die Impulsbreite des Einspritzsignals J, für das Kraftstoffeinspritzventil 8 auf einen geringeren Wert festgelegt sein, und der Kompressionshub-Einspritzmodus wird implementiert, bei dem der Kraftstoff während dem Kompressionshub des Motors 1 eingespritzt wird. Bei dem Kompressionshub-Einspritzmodus findet die Verbrennung lokal in den Zylindern 1a bis 1d statt, insbesondere in der Nähe der Zündkerzen 10, wodurch weniger Kraftstoff relativ zu einem Zylindervolumen erforderlich ist. Hierdurch entsteht ein Vorteil dahingehend, daß eine bessere Wirtschaftlichkeit und eine leichtere Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zum Verbrennen erzielbar ist.

Die Fig. 31 zeigt eine Kennlinie zum Darstellen der Beziehung zwischen dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F) und dem von dem Motor erzeugten Drehmoment Te; die durchgezogene Linie bezeichnet die Kennlinie im Fall des Kompressionshub- Einspritzmodus, und die Kettenlinie bezeichnet die Kennlinie im Fall des Ansaughub-Einspritzmodus.

Wie anhand von Fig. 31 deutlich wird, ermöglicht die Kompressionshubeinspritzung eine Regelung des von dem Motor erzeugten Drehmoments Te in Übereinstimmung mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F selbst dann, wenn das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis (14,7) auf einen Wert festgelegt ist, der für eine magerere Mischung festgelegt ist.

Wie in Fig. 30 gezeigt, kann im umgekehrten Fall, bei dem das vorgegebene Notordrehmoment To die Größe ToA übersteigt oder wenn die Notordrehzahl Ne den Wert NeB übersteigt, die Einspritzung der vorgegebenen Kraftstoffmenge Fo nicht innerhalb des Kompressionshubs abgeschlossen werden. Aus diesem Grund wird die Ansaughubeinspritzung so durchgeführt, daß der Kraftstoff während der Periodendauer ausgehend von dem Ansaughub zu dem Kompressionshub eingespritzt wird. Vergleichs-Referenzwerte ToA und NeB können - soweit erforderlich - fest vorgegebene Werte sein oder beliebige Variable.

In dem Ansaughub-Einspritzmodus wird derselbe Kraftstoffeinspritz- und Verbrennungszustand erhalten, wie bei einer nicht gezeigten Maschine, bei der Kraftstoff in der Nähe der Einlaßöffnung eingespritzt wird, so daß die Verbrennung unter Einsatz des gesamten Zylindervolumens realisiert wird, was zu einem Vorteil im Hinblick auf eine höhere Notorausgangsgröße führt.

Die Fig. 32 und 33 zeigen schematische Darstellungen zum Wiedergeben der Verbrennungszustände, die durch die oben erwähnten unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzmodi erzeugt werden; die Fig. 32 zeigt schematisch den bei dem Kompressionshub-Einspritzmodus beobachteten Verbrennungszustand, und die Fig. 33 zeigt schematisch den in dem Ansaughub-Einspritzmodus beobachteten Verbrennungszustand.

Die schematischen Darstellungen zeigen eine Verbrennungskammer 40 in einem Zylinder des Motors 1, ein Einlaßventil 41 in Verbindung zu der Verbrennungskammer 40 und dem Ansaugkrümmer 5, ein Auslaßventil 42 in Verbindung mit der Verbrennungskammer 40 ausgerichtet zu einer Auslaßleitung, ein Verbrennungsgebiet 50, in dem die Verbrennung bei dem Krompressionshub-Einspritzmodus stattfindet, und ein Verbrennungsgebiet 51, in dem die Verbrennung bei dem Ansaughub-Verbrennungsmodus stattfindet.

Wie in Fig. 32 gezeigt, wird bei dem Kompressionshub- Einspritzmodus eine geringe Menge von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 40 eingespritzt, der Kraftstoff wird in der Nähe der Zündkerze 10 gesammelt, anschließend findet die Verbrennung lediglich in dem Gebiet im Umfeld der Zündkerze 10 in der Form einer Schicht einer konzentrierten Mischung statt (vgl. Verbrennungsgebiet 50).

In diesem Zeitpunkt verändert sich selbst dann, wenn dieselbe Einlaßluftmenge Q bei dem Motor 1 eingesetzt wird, das erzeugte Drehmoment Te des Motors 1 in Übereinstimmung mit der in der Nähe der Zündkerze 10 eingespritzten Kraftstoffmenge; demnach wird die Kraftstoffeinspritzmenge Fo in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Motordrehmoment To verändert.

Im Ansaughub-Einspritzmodus wird der Kraftstoff während des Ansaughubs angesaugt und in dem gesamten Gebiet innerhalb eines Zylinders dispergiert, so daß die Verbrennung in dem gesamten Gebiet innerhalb des Zylinders stattfindet, wie in Fig. 33 gezeigt (vgl. Verbrennungsgebiet 51).

Allgemein wird dann, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge Fo erhöht wird, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis (14,7) festgelegt ist, das eine Verbrennung ermöglicht, der in Fig. 33 gezeigte Ansaughub-Einspritzmodus eingesetzt, da die Einspritzung des Kraftstoff während des Kompressionshubs nicht abgeschlossen werden kann, und sich der Kraftstoff nicht ausreichend mit einem Zylinder bei dem Kompressionshub- Einspritzmodus dispergieren läßt.

Bei dem in Fig. 32 gezeigten Kompressionshub-Einspritzmodus beeinflußt die Kraftstoffeinspritz-Zeiteinteilung auf Basis des Einspritzsignals J und die Zündzeiteinstellung auf Basis des Zündsignals G erheblich den Verbrennungswirkungsgrad; ist die Zeit ausgehend von der Kraftstoffeinspritzung zu der Zündung zu kurz, so erreicht der Kraftstoff nicht das Gebiet in der Nähe der Zündkerze 10 im Zeitpunkt der Zündung, wodurch das Auftreten einer optimalen Verbrennung verhindert wird.

Ist umgekehrt die Zeit ausgehend von der Kraftstoffeinspritzung zu der Zündung zu lang, so wird der Kraftstoff nach der Vorbeiführung einer Zündkerze 10 gezündet, wodurch ebenfalls das Auftreten einer optimalen Zündung vermieden wird.

Somit wird die geeignete Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und Zündzeiteinstellung wie nachfolgend beschrieben durchgeführt, obgleich diese in Abhängigkeit von Parametern wie Motordrehzahl Ne und vorgegebenes Motordrehmoment To variieren.

Die Fig. 34 bis 36 zeigen Kennlinien zum Darstellen des Verbrennungswirkungsgrads des Motors 1 für den Fall, daß die Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung, d. h. die Einspritzend- Zeiteinstellung, und die Zündzeiteinstellung bei einer bestimmten Betriebsbedingung verändert sind; die Abszissenachse bezeichnet die Einspritzend-Zeiteinstellung, d. h. die Position auf Basis des Kurbelwinkels, und die Ordinatenachse bezeichnet die Zündzeiteinstellung, d. h. die Position auf der Basis des Kurbelwinkels, und W bezeichnet den Punkt, bei dem der Kraftstoffverbrauch am höchsten ist (beispielsweise beträgt die Kraftstoffabschlußzeiteinstellung B60-Grad und die Zündzeiteinstellung B15-Grad).

Fig. 34 zeigt die Zunahme und Abnahme der Auslaßmenge von THC wie einem HC-Gas in Beziehung zu der Einspritzabschluß- Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung; die Kurven bezeichnen den Übergang der Auslaßmenge von THC. In Fig. 34 nimmt die Auslaßmenge von THC den geringsten Wert in dem Gebiet an, das von der Kurve a bei der unteren Mitte umgeben ist; die Auslaßmenge von THC nimmt dann zu, wenn eine Verschiebung der Einspritzabschluß-Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung ausgehend von dem von der Kurve a umgebenden Gebiet zu den Gebieten stattfindet, die von den äußeren Kurven umgeben sind.

Die Fig. 35 zeigt die Zunahme und Abnahme der Frequenz der Fehlzündungen in Beziehung zu der Einspritzend- Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung. In Fig. 35 nimmt die Frequenz der Fehlzündungen den geringsten Wert in dem Gebiet links der Kurve b in der Mitte an; somit nimmt die Frequenz der Fehlzündungen zu, wenn eine Verschiebung der Einspritzabschluß-Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung ausgehend von dem Gebiet auf der linken Seite der Kurve b in das Gebiet stattfindet, die durch die Kurven an der oberen rechten Seite definiert sind.

Die Fig. 36 zeigt den Kraftstoffverbrauch in Beziehung zu der Einspritzabschluß-Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung; der Kraftstoffverbrauch ist am höchsten in dem von der Kurve c bei der Mitte umgebenen Gebiet. Dies bedeutet, daß der Kraftstoffverbrauch schlechter wird, und zwar bei Gebieten, die durch die entfernt zu der Kurve c liegenden Kurven definiert sind.

Die Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung sind so bestimmt, daß der Verbrennungswirkungsgrad des Motors 1, wie oben beschrieben, berücksichtigt wird. Die Bedingung zum Festlegen besteht beispielsweise darin, daß die THC-Auslaßmengen und die Frequenz für Fehlzündungen vorgelegte Werte nicht überschreiten und daß der Kraftstoffverbrauch den Maximalpunkt W darstellt.

Allgemein wird bei der in Fig. 33 gezeigten Verbrennung im Ansaughub-Einspritzmodus der gesamte Innenraum eines Zylinders eingesetzt, wie zuvor beschrieben; demnach wird der Verbrennungswirkungsgrad des Motors 1 weniger durch die Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung beeinflußt.

Bei der in Fig. 32 dargestellten und im Kompressionshub- Einspritzmodus durchgeführten Verbrennung stellen jedoch sowohl die Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung als auch die Zündzeiteinstellung Faktoren dar, die den Verbrennungswirkungsgrad des Motors 1 beeinflussen.

Demnach findet im Kompressionshub-Einspritzmodus die Verbrennung lediglich in der Schicht der konzentrierten Mischung in der Nähe der Zündkerze 10 statt; jedoch verbrennt nicht der gesamte Kraftstoff vollständig. Demnach ist die Mischung bei dem Mittenabschnitt der Mischungsschicht angereichert und dort tritt eine gute Verbrennung auf, wohingehend die Mischung an dem äußeren Randabschnitt der Mischungsschicht mager ist und hier gegebenenfalls eine vollständige Verbrennung oder eine Gesamtverbrennung nicht auftritt.

Solche unvollständige Verbrennungskomponenten oder unverbrannte Komponenten werden durch eine Auslaßöffnung nach außen abgeleitet oder sie verbleiben in den Zylindern 1a bis 1d und haften an Kolben oder an den Zündkerzen 10. Dies bedeutet, daß einige Kraftstoffkomponenten tendenziell an den Kolben oder den Zündkerzen 10 im Kompressionshub- Einspritzmodus haften.

Je mehr unvollständige Verbrennungskomponenten oder nicht verbrannte Komponenten an den Zündkerzen 10 haften, desto mehr verschlechtert sich der Isolierwiderstand der Zündkerzen 10, wodurch eine genaue Zündung ausgehend von den Mittenelektroden der Zündkerzen 10 zu den Masseelektroden vermieden wird. Im Ergebnis wird ein Teil der gesamten Funken leicht zu einem Abschnitt hingezogen, bei dem der Widerstand geringer ist als derjenige der Masseelektroden der Zündkerzen 10.

Somit nimmt mit abnehmendem Isolierwiderstand der Zündkerzen 10 die entsprechende Zündenergie entsprechend ab, was zum Auftreten einer Fehlzündung aufgrund eines Kraftstoffeinspritzfehlers führt.

Zusätzlich wird mit zunehmender Zahl von Fehlzündungen in dem Motor 1 unverbranntes Gas direkt in die offene Luft abgeleitet, wodurch sich die Abgaskomponenten verschlechtern, und die Verbrennungsenergie des Kraftstoffs verschlechtert sich ebenfalls, wodurch in Konsequenz das Ausgangsdrehmoment des Motors 1 verschlechtert ist, so daß das Rotationsdrehmoment des Motors 1 schwankt, was zu einer verschlechterten Fahrbarkeit führt.

Demnach besteht bei der üblichen Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung ein Nachteil dahingehend, daß eine unvollständige Verbrennung in dem äußeren Randabschnitt der Mischungsschicht in der Nähe der Zündkerzen 10 stattfinden kann, und daß unvollständig verbrannte Komponenten oder nicht verbrannte Komponenten an den Kolben und den Zündkerzen 10 der Zylinder 1a bis 1d haften können.

Es bestand ein Problem dahingehend, daß der verschlechterte Isolierwiderstand aufgrund der unvollständig verbrannten Komponenten oder der nicht verbrannten Komponenten, die an den Zündkerzen 10 haften, dazu führt, daß ein Teil oder die gesamten Funken zwischen den Mittenelektroden der Zündkerzen 10 und den Masseelektroden einfach zu einem Abschnitt gezogen wird, wo der Widerstand geringer ist als derjenige der Masseelektroden, und die Zündenergie nimmt ab, was zu dem Auftreten einer Fehlzündung führt.

Es besteht ein anderes Problem dahingehend, daß mit zunehmender Frequenz der Fehlzündungen des Motors 1 das nicht verbrannte Gas direkt über die Auslaßöffnung abgeführt wird; somit verschlechtern sich die Abgaskomponenten, und die Verbrennungsenergie des Kraftstoffes nimmt ab. Im Ergebnis fällt das Ausgangsdrehmoment des Motors ab, und das Rotationsdrehmoment des Motors 1 variiert, was zu einer verschlechterten Fahrbarkeit führt.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Lösung der oben beschriebenen Probleme geschaffen, und eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, die in der Lage ist, die Verschlechterung des Verbrennungszustands in dem Motor zu detektieren und einen geeigneten Verbrennungszustand wiederherzustellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, der in der Lage ist, eine Verschlechterung des Verbrennungswirkungsgrads des Motors zu vermeiden.

Zu diesem Zwecke wird im Rahmen eines Aspektes der vorliegenden Erfindung eine Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung geschaffen, ausgestattet mit einem Kraftstoffeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in jeden der Zylinder des Verbrennungsmotors; eine Zündspuleneinheit zum Treiben der Zündkerze jedes der Zylinder; eine elektronische Regeleinheit zum Treiben der Kraftstoffeinspritzventile und der Zündspuleneinheiten in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors; eine Verbrennungszustands-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors; und eine Verbrennungswirkungsgrad-Wiederherstellvorrichtung zum Wiederherstellen des Verbrennungswirkungsgrads des Verbrennungsmotors dann, wenn bestimmt wird, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat. Mit diesem Aufbau läßt sich der Verbrennungswirkungsgrad automatisch und wirksam wiederherstellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung durch eine Verbrennungsmodus-Veränderungsvorrichtung aufgebaut, und zwar zum Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus ausgehend von dem Kompressionshub-Einspritzmodus zum Ansaughub-Einspritzmodus.

Beispielsweise wird dann, wenn Fehlzündungen öfter auftreten, die Verschlechterung des Verbrennungszustands detektiert, und die Kraftstoffeinspritzung wird zu dem Ansaughub- Einspritzmodus verändert, wodurch die Wiederherstellung des Isolierwiderstands einer Zündkerzen ermöglicht wird, sowie eine Abnahme der Frequenz der Fehlzündungen, damit der Verbrennungswirkungsgrad verbessert ist. Demnach wird die Zündenergie der Zündkerze verbessert und der Verbrennungswirkungsgrad wird wieder hergestellt, d. h. die Frequenz von Fehlzündungen wird abgesenkt, wodurch ein guter Verbrennungszustand des Verbrennungsmotors 1 aufrechterhalten wird. Da sich weiterhin das Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors nicht verschlechtert, kann ein Abfall des Ausgangsdrehmoments verhindert werden und eine stabile Drehung des Verbrennungsmotors läßt sich erzielen, wodurch eine gute Fahrbarkeit aufrecht erhalten wird.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Einspritzmodus- Veränderungsvorrichtung der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindererinspritzung so entworfen, daß die Kraftstoffeinspritzung zu dem Kompressionshub- Einspritzmodus rückgesetzt wird, was einen besseren Kraftstoffverbrauch ermöglicht, und zwar dann, wenn ein normaler Verbrennungszustand wieder hergestellt ist, wodurch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit gewährleistet ist.

In diesem Zeitpunkt können aufgrund der Tatsache, daß der Verbrennungszustand korrigiert ist, schädliche Komponenten des Abgases mehr zurückgehalten werden, als vor dem Durchführen der Wiederherstellprozedur, selbst nach dem Wiederherstellen des normalen Zustands. Zudem kann aufgrund der Tatsache, daß das Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors 1 stabil ist, die Fahrbarkeit im Kompressionshub-Einspritzmodus wieder hergestellt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Verbrennungszustands- Bestimmungsvorrichtung der Regeleinrichtung bei der Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung den Verbrennungszustand erneut nach dem Rücksetzen des Kraftstoffeinspritzmodus zurück zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus. Wird die Verschlechterung des Kompressionszustands erneut detektiert, so schaltet die Einspritzmodus-Veränderungsvorrichtung den Einspritzmodus erneut zu dem Ansaughub-Einspritzmodus um, oder wird keine Verschlechterung des Verbrennungszustands zusätzlich detektiert, so wird der Kompressionshub-Einspritzmodus aufrecht erhalten. Demnach lassen sich das Abgas und die Fahrbarkeit in einem guten Zustand halten, und die Wirtschaftlichkeit läßt sich mit einem Minimum an Kraftstoffverbrauch verbessern, ohne daß eine Anforderung besteht, eine umfangreiche Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellprozeßverarbeitung zu implementieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Verbrennungszustand- Bestimmungsvorrichtung der Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert in dem Verbrennungshub-Einspritzmodus übersteigt, und sie bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert übersteigt, der kleiner als der erste festgelegte Wert ist, und zwar innerhalb einer festgelegten Zeit ausgehend von dem Moment in dem der Einspritzmodus von dem Ansaughub-Einspritzmodus zu dem Kompressionshub- Einspritzmodus zurückgesetzt wird. Dieses Merkmal gewährleistet, daß der normale Verbrennungswirkungsgrad wieder hergestellt wird.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung aus einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Veränderungsvorrichtung zum Verändern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Verbrennungsmotors in einem angereicherten Modus.

Beispielsweise wird dann, wenn die Frequenz der Fehlzündungen zunimmt, bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird zu einer angereicherten Mischung verändert. Jedoch erhöht sich der Umfang der verbrennbaren Mischung im Umfeld der Zündkerze, so daß die Verbrennung gefördert wird und die Frequenz von Fehlzündungen abnimmt, wodurch der Verbrennungswirkungsgrad verbessert ist. Zudem läßt sich aufgrund der Tatsache, daß der Kompressionshub-Einspritzmodus mit einem in dem mageren Modus eingestellten Luft/Kraftstoff- Verhältnis im Zeitpunkt der Wiederherstellung des normalen Verbrennungszustands aufrecht erhalten wird, ein wirtschaftlicher Betrieb mit geringerem Kraftstoffverbrauch aufrecht erhalten.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verändert die Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Veränderungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zum Anreichern der Mischung lediglich gemäß einem festgelegten Umfang, und sie verändert das Luft/Kraftstoff-Verhältnis erneut zum weiteren Anreichern der Mischung gemäß einem festgelegten Umfang dann, wenn der Verbrennungszustand sich erneut innerhalb einer festgelegten Zeit verschlechtert, nachdem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis verändert wurde. Jedoch ist es möglich, sicher den Verbrennungswirkungsgrad wiederherzustellen, während der Kraftstoffverbrauch eingeschränkt ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt die Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Veränderungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den mageren Modus unmittelbar dann zurück, wenn der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt ist, wodurch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit gewährleistet ist. Da der Verbrennungszustand korrigiert ist, lassen sich schädliche Komponenten des Abgases mehr zurückhalten, als vor dem Durchführen der Wiederherstellprozedur, selbst nachdem der normale Zustand wieder hergestellt ist. Ferner kann aufgrund der Tatsache, daß das Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotor 1 stabil ist, die Fahrbarkeit wieder hergestellt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überprüft die Verbrennungszustand- Bestimmungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung den Verbrennungszustand erneut nach dem Rücksetzen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in den mageren Modus, und wird bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, so verändert die Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Veränderungsvorrichtung das Luft/Kraftstoff- Verhältnis erneut in den angereicherten Modus, oder wird keine Verschlechterung des Verbrennungszustands weiterhin erkannt, so erhält sie das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem mageren Modus aufrecht. Somit können gute Abgas- und Fahrbarkeitsbedingungen aufrecht erhalten werden, ohne dem Erfordernis, eine aufwendige Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellprozedur durchzuführen, und die Wirtschaftlichkeit läßt sich gleichzeitig verbessern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Verbrennungszustands- Bestimmungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Zylindereinspritzung, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert in dem mageren Modus des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses übersteigt, und sie bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert übersteigt, der kleiner als der erste festgelegte Wert ist, und zwar innerhalb einer festgelegten Zeit ausgehend von dem Moment, in dem der angereicherte Modus zu dem mageren Modus rückgesetzt wurde.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Zylindereinspritzung aus einer Zündregel-Veränderungsvorrichtung zum Zuführen eines Zündsignals auch zu der Zündspuleinheit eines Zylinders zusätzlich zu dem Zylinder mit der Zündregelung.

Beispielsweise wird dann, wenn die Frequenz der Fehlzündungen zunimmt, die Verschlechterung des Verbrennungszustands bestimmt, und eine Spannung wird einer Zündkerze mit einer Zeiteinstellung zusätzlich zu einer regulären Zündzeiteinstellung zugeführt. Jedoch ist es möglich, den normalen Isolierwiderstand der Zündkerzen wiederherzustellen, und die Frequenz der Fehlzündungen läßt sich absenken, was zu einem verbesserten Verbrennungswirkungsgrad führt. Der normale Verbrennungszustand läßt sich in dem Kompressionshub- Einspritzmodus mit geringerem Kraftstoffverbrauch wiederherstellen, da die Wiederherstellung lediglich die extra vorgesehene Zuführung einer hohen Spannung zu der Zündkerze erfordert, wodurch das Erfordernis zum Verändern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entfällt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt die Zündregel- Veränderungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung das Zündsignal in dessen normalen Zustand dann zurück, wenn der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt ist, so daß das Signal gestoppt wird, das nicht mehr länger erforderlich ist, wodurch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit ermöglicht ist. In diesem Zeitpunkt können aufgrund der Tatsache, daß der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt ist, schädliche Komponenten des Abgases besser zurückgehalten werden, als vor dem Durchführen der Wiederherstellprozedur, selbst nachdem der normale Zündregelzustand wieder hergestellt ist. Ferner kann aufgrund der Tatsache, daß das Verbrennungsdrehmoment des Motors stabil ist, die Fahrbarkeit wieder hergestellt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überprüft die Verbrennungszustands- Bestimmungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung den Verbrennungszustand erneut nach dem Rücksetzen des Zündsignals zu dem normalen Modus, und wird bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, so führt die Zündregel-Veränderungsvorrichtung das Zündsignal erneut der Zündspuleneinheit eines Zylinders zusätzlich zu dem Zylinder mit der Zündregelung zu, oder wird keine Verschlechterung des Verbrennungszustands weiterhin erkannt, so hält es das Zündsignal in dem normalen Modus aufrecht.

Demnach lassen sich gute Abgas- und Fahrbarkeitsbedingungen aufrecht erhalten, ohne dem Erfordernis, ein aufwendiges Zündsignal abzugeben, und die Wirtschaftlichkeit läßt sich gleichzeitig verbessern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Verbrennungszustands- Bestimmungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert in dem normalen Zündsignalzustand übersteigt, und sie bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert übersteigt, der kleiner als der erste festgelegte Wert ist, und zwar innerhalb einer vorgegebenen Zeit ausgehend von dem Moment, in dem das Zündsignal in den normalen Zustand rückgesetzt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Zylindereinspritzung durch eine Regelzeiteinstellungs-Veränderungsvorrichtung gebildet, zum Verändern zumindest der Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung auf Basis eines Einspritzsignals und der Zündzeiteinstellung auf Basis eines Zündsignals.

Mit dieser Anordnung wird der abgefallene Isolierwiderstand einer Zündkerze zum Wiederherstellen des Verbrennungswirkungsgrads korrigiert, d. h. zum Reduzieren der Frequenz der Fehlzündungen, und zwar dann, wenn sich der Verbrennungswirkungsgrad beispielsweise aufgrund einer Zunahme der Fehlzündungen verschlechtert. Zudem muß aufgrund der Tatsache, daß der Verbrennungswirkungsgrad durch Verändern des Betriebszustands des Verbrennungsmotors wieder hergestellt ist, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nicht verändert werden, der normale Verbrennungszustand läßt sich im Kompressionshub-Einspritzmodus wiederherstellen, indem weniger Kraftstoff verbraucht wird und es ist keine zusätzliche Regeleinrichtung mit zugerechneten höheren Kosten erforderlich, wodurch die Wiederherstellung des Verbrennungswirkungsgrads durch eine kostengünstige Anordnung ermöglicht ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt die Regelzeiteinstellungs- Veränderungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung das Zündsignal und das Einspritzsignal in den normalen Zustand zurück, wenn der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt ist, wodurch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit erzielt wird.

In diesem Zeitpunkt läßt sich aufgrund der Tatsache, daß der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt ist, der Umfang abgeleiteter, schädlicher Komponenten des Abgases mehr zurückhalten als vor dem Durchführen der Wiederherstellprozedur, selbst nachdem der normale Regelzustand wieder hergestellt ist. Ferner kann aufgrund der Tatsache, daß das Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors stabil ist, die Fahrbarkeit wieder hergestellt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beurteilt die Verbrennungszustand- Bestimmungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung den Verbrennungszustand erneut nach dem Rücksetzen der Regelzeiteinstellung in den normalen Zustand, und bestimmt sie, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, so verändert die Regelzeiteinstellungs-Veränderungsvorrichtung die Regelzeiteinstellung erneut, oder wird keine Verschlechterung des Verbrennungszustands weiterhin erkannt, so erhält die Regelzeiteinstellungs-Veränderungsvorrichtung die Regelzeiteinstellung in dem normalen Zustand aufrecht. Somit lassen sich das Abgas und die Fahrbarkeit in einem guten Zustand halten, und die Wirtschaftlichkeit kann verbessert werden, ohne einer Anforderung zum Realisieren eines aufwendigen Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellprozeßablaufs.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestimmt die Verbrennungszustands-Bestimmungsvorrichtung der Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert bei dem Zustand mit normaler Regelzeiteinstellung übersteigt, und sie bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert übersteigt, der kleiner als der erste festgelegte Wert ist, und zwar innerhalb einer festgelegten Zeit ausgehend von dem Moment, in dem die Regelzeiteinstellung in den normalen Zustand rückgesetzt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung ausgestattet mit mindestens einer Drehänderungs-Detektorvorrichtung, einer Ionenstrom-Detektoreinheit zum Detektieren eines Ionenstroms bei jedem Zylinder, einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Differenzdetektorvorrichtung zum Detektieren der Differenz zwischen einem tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis und einem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Sauerstoffkonzentration eines von jedem Zylinder abgeleiteten Abgases, sowie eine Zylinderinnendruck-Detektoreinheit zum Detektieren des Zylinderinnendrucks jedes Zylinders; und eine Verbrennungszustands-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn sie detektiert, daß mindestens eine der folgenden Situationen vorliegt: eine Drehschwankung nimmt einen festgelegten Wert oder mehr an, ein Ionenstrom nimmt einen festgelegten Wert oder weniger an, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnisdifferenz nimmt einen festgelegten Wert oder mehr an, und ein Zylinderinnendruck nimmt einen festgelegten Wert oder mehr an, und ein Zylinderinnendruck nimmt einen festgelegten Wert oder mehr an.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung geschaffen, ausgestattet mit einem Kraftstoffeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder des Verbrennungsmotors; eine Zündspuleneinheit zum Treiben einer Zündkerze bei einem Zylinder; eine elektronische Regeleinheit zum Treiben jedes Kraftstoffeinspritzventils und der Zündspuleneinheit gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors; eine Bestimmungsvorrichtung für verstrichene Zeit zum Bestimmen der Tatsache, ob der Betrieb in dem Kompressionshub- Einspritzmodus während einer festgelegten Zeit vorgelegen ist, während der die Verschlechterung des Verbrennungszustands auftreten kann; und eine Verbrennungswirkungsgrad-Wiederherstellvorrichtung zum Wiederherstellen des Verbrennungswirkungsgrads des Verbrennungsmotors; derart, daß die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung zumindest gebildet ist durch eine Einspritzmodus-Veränderungsvorrichtung zum Verändern des Einspritzzustandes des Kraftstoffs, ausgehend von dem Kompressionshub-Einspritzmodus zu dem Ansaughub- Einspritzmodus; eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Veränderungsvorrichtung zum Verändern des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses des Verbrennungsmotor in den angereicherten Modus; eine Zündregel-Veränderungsvorrichtung zum Anlegen eines Zündsignals an eine Zündspuleneinheit eines Zylinders zusätzlich zu einem Zylinder mit Zündregelung; und eine Regelzeiteinstellungs-Veränderungsvorrichtung zum Verändern zumindest einer der Größen der Kraftsoffeinspritz- Zeiteinstellungen auf Basis eines Einspritzsignals und Zündzeiteinstellung auf Basis eines Zündsignals.

Mit diesem Aufbau kann dann, wenn der Betrieb im Kompressionshub-Einspritzmodus bei verschlechtertem Verbrennungswirkungsgrad während einer festgelegten Zeit fortgesetzt wird, der Betrieb über eine Bedingung durchgeführt werden, gemäß der der Verbrennungswirkungsgrad durch Anlegen der Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung verbessert wird. Weiterhin entfällt aufgrund der Tatsache, daß die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung in Abhängigkeit von der Betriebs zeit im Kompressionshub-Einspritzmodus anliegt, das Erfordernis für die Verbrennungszustands- Bestimmungsvorrichtung, wodurch ein vereinfachter Aufbau der Regelvorrichtung möglich ist, und der Verbrennungszustand kann immer im guten Zustand vor seiner Verschlechterung aufrecht erhalten werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben; es zeigen:

Fig. 1A bis Fig. 1C Zeitablaufdiagramme zum Darstellen eines Fehlzündungsbestimmungs-Prozeßbetriebs auf Basis der Drehschwankung entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Fehlzündungsbestimmungs-Prozeßbetriebs auf Basis der Drehschwankung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung zum Illustrieren des Prozeßablaufs zum Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Bearbeitung zum Verändern eines Kompressionshub-Einspritzmodus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Bearbeitung zum Rücksetzen in einen Ansaughub-Einspritzmodus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung zum Illustrieren des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Änderungsprozeß des Kompressionshub-Einspritzmodus nach dem Wiederherstellen in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Wiederherstellprozeß bei dem zweiten Ansaughub- Einspritzmodus in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9A und Fig. 9B schematische Darstellungen zum Illustrieren des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Bearbeitung zum Verändern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Bearbeitung zum Wiederherstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12A bis Fig. 12D Zeitablaufdiagramme zum Darstellen des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern der Zündregelung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Zündregel- Veränderungsbearbeitung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 eine schematische Darstellung zum Illustrieren des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern der Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung im Hinblick auf die Abgasmenge von THC in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine schematische Darstellung zum Illustrieren des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern der Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung im Hinblick auf die Frequenz der Fehlzündungen in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 eine schematische Darstellung zum Illustrieren des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern der Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch-Wirkungsgrad in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17A bis Fig. 17D Zeitablaufdiagramme zum Darstellen eines Fehlzündungsbestimmungs-Bearbeitungsbetriebs auf Basis eines Ionenstroms in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Fehlzündungsbestimmungs-Bearbeitungsbetriebs auf Basis eines Ionenstroms in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19A bis Fig. 19C Zeitablaufdiagramme zum Darstellen des Bearbeitungsbetriebs zum Bestimmen der Fehlzündungen unter Einsatz eines Luft/Kraftstoff- Verhältnisses auf Basis der Konzentration des Sauerstoffs in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Bearbeitung zum Bestimmen von Fehlzündungen unter Einsatz eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf Basis der Konzentration von Sauerstoff in Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21A bis Fig. 21C Zeitablaufdiagramme zum Darstellen eines Fehlzündungsbestimmungs-Bearbeitungsbetriebs auf Basis eines Zylinderinnendrucks in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 22 ein Flußdiagramm zum Darstellen der Fehlzündungsbestimmungsbearbeitung auf Basis des Zylinderinnendrucks in Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23A bis Fig. 23D Zeitablaufdiagramme zum Darstellen eines Fehlzündungsbestimmungs-Bearbeitungsbetriebs auf Basis einer Klopfschwingung in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 24 ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Fehlzündungsbestimmungs-Bearbeitungsbetriebs auf Basis einer Klopfschwingung in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 25A und Fig. 25B schematische Darstellungen zum Darstellen des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus in Übereinstimmung mit einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 26 ein Flußdiagramm zum Darstellen des Bearbeitungsbetriebs zum Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus in Übereinstimmung mit der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 27 ein Blockdiagramm zum Darstellen des Gesamtsystems einer Regeleinrichtung für einen typischen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung;

Fig. 28 ein Blockschaltbild zum spezifischen Darstellen des Funktionsaufbaus der in Fig. 27 gezeigten elektronischen Regeleinrichtung;

Fig. 29A bis Fig. 29D Zeitablaufdiagramme zum Darstellen einer typischen Regelung eines Einspritzsignals zum Widerspiegeln der Einspritzzeiteinstellung für ein Kraftstoffeinspritzventil und eines Zündsignals zum Darstellen der Zündzeiteinstellung für eine Zündkerze im Hinblick auf ein Zylinderidentifiziersignal und ein Kurbelwinkelsignal;

Fig. 30 eine schematische Darstellung zum Aufzeigen typischer Regelvorgänge bei dem Kraftstoffeinspritzmodus im Hinblick auf eine Motordrehzahl und ein vorgegebenes Motordrehmoment;

Fig. 31 ein typisches Kennliniendiagramm zum Darstellen der Beziehung zwischen dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis und dem Motordrehmoment in dem Ansaughub- Einspritzmodus und dem Kompressionshub- Einspritzmodus;

Fig. 32 eine schematische Darstellung zum Illustrieren eines typischen Verbrennungszustands in dem Kompressionshub-Einspritzmodus;

Fig. 33 eine schematische Darstellung zum Illustrieren eines typischen Verbrennungszustands in dem Ansaughub-Einspritzmodus;

Fig. 34 eine schematische Darstellung zum Illustrieren üblicher Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellungen und Zündzeiteinstellungen im Hinblick auf die Auslaßmenge von THC;

Fig. 35 eine schematische Darstellung zum Illustrieren üblicher Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellungen und Zündzeiteinstellungen im Hinblick auf die Frequenz der Fehlzündungen; und

Fig. 36 eine schematische Darstellung zum Illustrieren üblicher Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellungen und Zündzeiteinstellungen im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch-Wirkungsgrad.

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Hinblick auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.

Der Aufbau und der normale Regelbetrieb eines Systems in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stimmt mit derjenigen überein, die zuvor unter Bezug auf die Fig. 27 und die Fig. 28 beschrieben wurde; demnach wird die Beschreibung hier weggelassen.

Bei der ersten Ausführungsform ist eine CPU-Einheit 31 in der elektronischen Regeleinheit 20 ausgestattet mit einer Verbrennungszustand-Bestimmungsvorrichtung, sowie einer Verbrennungswirkungsgrad-Wiederherstellvorrichtung oder eine Einspritzmodus-Veränderungsvorrichtung zum Wiederherstellen des Verbrennungswirkungsgrads, wenn bestimmt wird, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat.

Zunächst wird unter Bezug auf die in den Fig. 1A bis 1C gezeigten Zeitablaufdiagramme und das in Fig. 2 gezeigte Flußdiagramm die Bearbeitung zum Bestimmen des Verbrennungszustands, d. h. zum Detektieren der Fehlzündungen, eines Motors 1 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 1A bis 1C zeigen das Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Bearbeitungsbetriebs zum Detektieren einer Fehlzündung in dem Motor 1 gemäß einer Konstitutionsveränderung in dem Motor 1 (vgl. Fig. 27) gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. IA und 1B zeigen das Zylinderidentifiziersignal SGC und das Kurbelwinkelsignal SGT, die identisch zu den zuvor unter Bezug auf die Fig. 29 beschrieben sind; T(i) (i = n, n-1, n-2,. . .) bezeichnet den Zyklus für jede Zeiteinstellung des Kurbelwinkelsignals SGT.

Die Fig. 1C zeigt die Drehänderung D in dem Motor 1, und -d bezeichnet einen festgelegten Wert, der die Fehlzündungsbeurteilungsreferenz bildet.

Die Drehänderung D(i) (i = n, n-1, n-2,. . .) für jede arithmetische Betriebszeiteinstellung ist anhand der nachfolgenden Gleichung (1) im Hinblick auf den Umfang der Differenz zwischen den Kurbelwinkelzyklen T(i) und T(i-1) im Hinblick auf den Kurbelwinkelzyklus T(i) bestimmt:

D(i) = {T(i-1) - T (i)}/T(i) (1).

Die Fig. 2 zeigt das Flußdiagramm zum Darstellen der Bearbeitung zum Bestimmen einer Fehlzündung durch eine Zyklusveränderung in dem Kurbelwinkelsignal SGT; die Interruptbearbeitung wird bei B5-Gradstellungen anhand der abfallenden Flanke des Kurbelwinkelsignals SGT durchgeführt.

Die CPU-Einheit 31 der in Fig. 28 gezeigten elektronischen Regeleinheit 20 berechnet den Zyklus T(i) des Kurbelwinkelsignals SGT in Übereinstimmung mit der Wiederholungszahl dann, wenn die momentanen und die vorhergehenden Interrupt-Vorgänge bei der fallenden Flanke des Kurbelwinkelsignals SGT aufgetreten sind (Schritt S1).

Spezifischer wird die Zeit, bei der eine Flanke des Kurbelwinkelsignals SGT erfaßt wird, durch einen Zähler 32 detektiert, und die detektierte Zeit wird in einer RAM- Speichereinheit 35 gespeichert. Die Differenz zwischen der Zeit, zu der die vorangegangene abfallende Flanke detektiert wurde, und der Zeit, zu der die momentane abfallende Flanke detektiert wurde, wird berechnet, und das Berechnungsergebnis wird in dem RAM-Speicher 35 als Zyklus T(i) gespeichert.

Normalerweise erzeugt der Motor 1 ein Verbrennungsdrehmoment durch Zünden und durch Verbrennung von Kraftstoff; der Motor 1 wird durch das in Folge erzeugte Verbrennungsdrehmoment angetrieben.

Liegt bei einem bestimmten Zylinder keine normale Verbrennung aufgrund eines bestimmten Grundes mit einer hierdurch bedingten Fehlzündung vor, so wird kein Verbrennungsdrehmoment erzeugt, und die Drehung des Motors 1 fällt ab, bis das nächste Verbrennungsdrehmoment erzeugt wird, was zu einem ausgedehnten Zyklus T(i) des Kurbelwinkelsignals SGT führt.

Somit wird auf der Grundlage der oben angegebenen Gleichung (1) die Drehänderung D des Motors 1 anhand der Veränderung des Zyklus T(i) berechnet, d. h. anhand des Umfangs der Differenz der Zyklen {T(i-1) - T(i)} in Beziehung zu dem Zyklus T(i) (Schritt S2).

Nimmt man beispielsweise für "i" in der Gleichung (1) eine Größe "n" an, so wird die Drehveränderung D (n) unter Einsatz des vorhergehenden Kurbelwinkelzyklus T(n-1) berechnet, die in dem RAM-Speicher 35 in einem Mikrocomputer 21 gespeichert ist.

Anschließend wird das Auftreten einer Fehlzündung anhand der Tatsache bestimmt, ob die berechnete Drehveränderung D dem festgelegten Wert, insbesondere -d, entspricht oder mehr (Schritt S3).

Gilt D(i) ≧ -d, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so bestimmt die CPU-Einheit, daß die Motordrehzahl Ne nicht auf einen Pegel abgefallen ist, bei dem eine Fehlzündung auftritt, und daß keine Fehlzündung aufgetreten ist (Schritt S4); gilt andernfalls D(i) < -d, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so entscheidet die CPU, daß die Motordrehzahl Ne ausreichend abgefallen ist und daß eine Fehlzündung stattgefunden hat (Schritt S5), und sie beendet die in Fig. 2 gezeigte Interruptroutine.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zum Illustrieren des Veränderungsbetriebs des Kraftstoffeinspritzmodus in Beziehung zu der zeitabhängigen Veränderung der Frequenz der Fehlzündungen Er; die Abszissenachse bezeichnet die Zeit t, und die Ordinatenachse bezeichnet die Frequenz der Fehlzündungen Er, insbesondere die Zahl der in einer Minute detektierten Fehlzündungen.

Das in Fig. 3 gezeigte Diagramm stellt den Kompressionshub- Einspritzmodus M1 und M3 dar, sowie den Ansaughub- Einspritzmodus M2, einen festgelegten Wert Ea, der den zulässigen Pegel für die Frequenz der Fehlzündungen Er bildet, die Zeitperiode TA, während der die Frequenz der Fehlzündungen Er fortlaufend den festgelegten Wert Ea übersteigt, die Zeitperiode TB, während der der Einspritzmodus in den Ansaughub-Einspritzmotus M2 umgeschaltet ist, die Zeit t2, bei der der Kompressionshub- Ansaugmodus M1 zu dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 umgeschaltet ist, und die Zeit t3 (= t1 + TB), bei der der Ansaughub-Einspritzmodus M2 zu dem Kompressionshub- Einspritzmodus M3 umgeschaltet ist.

Die Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm zum Detektieren der Details der Regelprozeßbearbeitung in dem Kompressionshub- Einspritzmodus M1 nach Fig. 3; und die Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm zum Illustrieren der Details der Regelung des Ansaughub-Einspritzmodus M2 zum Wiederherstellen des normalen Verbrennungszustands des Motors 1.

Unter Bezug auf die schematische Darstellung nach Fig. 3 und die Flußdiagramme nach Fig. 4 und Fig. 5 wird der Prozeßablauf beschrieben, der für den Fall implementiert ist, daß die CPU-Einheit das Auftreten einer Fehlzündung im Schritt S3 nach Fig. 2 bestimmt hat, d. h. der Prozeßablauf der zum Reduzieren der Fehlzündungen zum Wiederherstellen des normalen Verbrennungszustands implementiert ist.

In diesem Fall wird dann, wenn die Frequenz der Fehlzündungen Er den festgelegten Wert Ea oder-mehr im Kompressionshub- Einspritzmodus M1 erreicht, anschließend die Betriebsbedingungen des Motors 1 zu dem Ansaubhub- Einspritzmodus M2 so verändert, daß die Frequenz der Fehlzündung Er reduziert ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt, bestimmt die CPU-Einheit 31 zunächst, ob die Frequenz der Fehlzündungen Er dem festgelegten Wert Ea oder weniger entspricht (Schritt S11), und zeigt das Bestimmungsergebnis Er ≦ Ea an, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so bestimmt die GPU-Einheit 31, daß die momentane Frequenz der Fehlzündungen Er dem zulässigen Pegel oder weniger entspricht, und sie beendet die in Fig. 4 gezeigte Bearbeitungsroutine.

Gilt Er < Ea, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so beurteilt die CPU-Einheit, ob der Zustand, bei dem Er < Ea gilt, während einer festgelegten Zeit TA oder länger vorliegt, d. h. ob gilt T ≧ t1 + TA (Schritt S12).

Gilt für die Dauer des Zustands, in dem Er < Ea gilt, daß dieser unterhalb der festgelegten Zeit TA liegt und daß t < t1 + TA gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so beendet die CPU-Einheit die Prozeßroutine nach Fig. 4 zum Fortfahren des Kompressionshub-Einspritzmodus M1.

Gilt für die Dauer des Zustands mit Er < Ea, daß er während der festgelegten Zeit TA oder länger vorliegt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so schaltet die CPU-Einheit den Kraftstoff-Einspritzmodus von dem Kompressionshub- Einspritzmodus M1 zu dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 um (Schritt S13).

Anschließend verändert die CPU-Einheit das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo von dem mageren Betriebsmodus zu dem stöchiometrischen (theoretisches Luft/Kraftstoff- Verhältnis = 14,7) Betriebsmodus (Schritt S14), und sie speichert die Zeit t2, bei der der Betriebsmodus verändert wird (Schritt S15), und anschließend beendet sie die Prozeßroutine nach Fig. 4.

Somit schaltet die CPU-Einheit, wenn sich im Schritt S11 die Verschlechterung des Verbrennungszustands anhand des Auftretens von Fehlzündungen detektiert, d. h. eine Zunahme der Frequenz der Fehlzündungen Er, den Betrieb des Motors 1 in den Ansaughub-Einspritzmodus M2 im Schritt S13 nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeit TA um.

Somit werden die an der Zündkerze 10 anheftenden Substanzen, die für den Abfall des Isolierwiderstands bei der Zündkerze 10 oder für das Auftreten der Fehlzündungen verantwortlich sind, verbrannt, so daß der normale Isolierwiderstand der Zündkerze 10 wieder hergestellt wird, und zudem der normale Verbrennungszustand - frei von Fehlzündungen - wieder hergestellt wird.

Somit nimmt die Zündenergie der Zündkerze 10 zu, wodurch sich wiederum der Verbrennungswirkungsgrad des Motors 1 verbessert; hierdurch ist es möglich, einen guten Verbrennungszustand in dem Motor 1 aufrecht zu erhalten.

Durch Verändern des Betriebsmodus des Motors 1 in den stöchiometrischen Modus im Schritt S14 läßt sich der Verbrennungswirkungsgrad des Modus 1 ohne Erfordernis zum Hinzufügen einer neuen Einrichtung wieder herstellen; somit läßt sich ein kostengünstiges System ohne zusätzlichen Kosten realisieren.

Nun werden die Details der in dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 zum Wiederherstellen des normalen Verbrennungszustands des Motors 1 durchgeführten Regelungen beschrieben.

Nach Fig. 5 bestimmt die CPU-Einheit 31 zunächst, ob die Dauer des Ansaughub-Einspritzmodus M2 ausgehend von einer Zeit t2 (im Schritt S15 gespeichert), bei der der Betriebsmodus verändert wurde, bis zu der momentan vorliegenden Zeit t länger als die festgelegte Zeit TB ist, insbesondere ob t < t2 + TB gilt (Schritt S21).

Die vorgegebene Zeit TB ist so vorgegeben, daß sie lange genug bestimmt ist, damit eine an der Zündkerze 10 anhaftende Substanz bei dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 ausgebrannt werden kann, so daß die Kraftstoffregelung im Ansaughub- Einspritzmodus M2 solange fortgesetzt wird, bis die Substanz bei der Zündkerze 10 verbrannt ist.

Ist die vorgegebene Zeit TB bezogen auf die Zeit t2, bei der der Kraftstoff-Einspritzmodus ausgehend von dem Kompressionshub-Einspritzmodus M1 in den Ansaughub- Einspritzmodus M2 umgeschalten wurde, noch nicht verstrichen, und liegt die Dauer des Ansaughub-Einspritzmodus M2 unterhalb der vorgegebenen Zeit TB, so bestimmt die CPU-Einheit, daß t < t2 + TB gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so verläßt die CPU-Einheit die Prozeßroutine nach Fig. 5, damit der Ansaughub-Einspritzmodus M2 fortgeführt wird.

Entscheidet die CPU-Einheit im Schritt S21, daß t = t2 + TB gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so bedeutet dies, daß die Verbrennung in dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 während der festgelegten Zeit TB fortgedauert hat, so daß die CPU-Einheit bestimmt, daß die Substanz bei der Zündkerze 10 ausgebrannt ist, und der normale Verbrennungswirkungsgrad wieder hergestellt ist, und sie schaltet die Kraftstoffeinspritzung von dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus M3 um (Schritt S22).

Ferner verändert die CPU-Einheit das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo von dem stöchiometrischen (theoretischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis) Betriebsmodus für den mageren Betriebsmodus im Schritt S23, und sie beendet anschließend die Prozeßroutine nach Fig. 5.

Nach dem Wiederherstellen des Verbrennungswirkungsgrads zum Verändern der Kraftstoffeinspritzung in den Ansaughub- Einspritzmodus M2, wie oben beschrieben, legt die CPU-Einheit die Kraftstoffeinspritzung wieder zu dem Kompressionshub- Einspritzmodus M3 fest.

Ist der Ansaughub-Einspritzmodus M2 zum Wiederherstellen des normalen Verbrennungszustands ausgehend von dem Fehlzündungszustand angestoßen, so wird mehr Kraftstoff verbraucht mit hiermit verbundenem schlechten Kraftstoffverbrauchsverhältnis, jedoch wird die Kraftstoffeinspritzung zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus N3 unmittelbar dann rückgesetzt, wenn der Verbrennungswirkungsgrad wieder hergestellt ist, so daß der Betriebszustand wieder hergestellt werden kann, bei dem weniger Kraftstoff verbraucht wird.

In diesem Zeitpunkt kann aufgrund der Tatsache, daß der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt ist, der Motor 1 in einem besseren Zustand als in einem anfänglichen Kompressionshub-Einspritzmodus M1 betrieben werden. Somit läßt sich die Ausstoßmenge schädlicher Komponenten des Abgases im Vergleich zu dem Zustand reduzieren, der vor der Wiederherstellung des normalen Verbrennungszustands vorlag.

Weiterhin kann aufgrund der Tatsache, daß das Verbrennungsdrehmoment des Motors 1 stabil ist, die bei dem Kompressionshub-Einspritzbetrieb erzielte Fahrbarkeit wieder hergestellt werden.

Zweite Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde bestimmt, daß der Verbrennungswirkungsgrad wieder hergestellt ist, wenn der Betrieb des Ansaughub-Einspritzmodus M2 während einer festgelegten Zeit TB vorliegt. Jedoch kann der Verbrennungswirkungsgrad aufgrund von Schwankungen des Motors 1 wie Altern usw. . ., nicht ausreichend wiederhergestellt sein.

Aus dem vorgenannten Grund kann zum Überprüfen des Wiederherstellens des Verbrennungswirkungsgrads nach dem Rücksetzen des Betriebsmodus zu dem Kompressionshub- Einspritzmodus M3 bestimmt werden, ob die Frequenz der Fehlzündungen Er einen zweiten festgelegten Wert Eb (<Ea) oder weniger annehmen, nachdem eine relativ kurze vorbestimmte Zeit TC ausgehend von t3, bei dem der Modus rückgesetzt wird, verstrichen ist.

Bei dieser Vorgehensweise wird dann, wenn der zweite vorgegebene Wert Eb vor dem Verstreichen der vorgegebenen Zeit TC überschritten wird, bestimmt, daß der Fehlzündungszustand, d. h. die Verschlechterung des Verbrennungswirkungsgrads, vorgelegen hat.

Die Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung zum Illustrieren des Kraftstroffeinspritzmodus- Veränderungsbetriebs gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Abszissenachse bezeichnet die Zeit t, und die Ordinatenachse bezeichnet die Frequenz der Fehlzündungen Er; Ea, M1 bis M3, t1 bis t3, TA und TB stimmen mit den bei der ersten Ausführungsform bezeichneten Größen überein. Die zweite Ausführungsform betrifft einen Fall, bei dem der Verbrennungswirkungsgrad durch den Betrieb in dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 nicht wieder hergestellt werden kann, und bei dem der Betriebsmodus zu einem anderen Ansaughub-Einspritzmodus M4 umgeschaltet wird.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird der Betrieb im Kompressionshub- Einspritzmodus M1 während der Zeitperiode zwischen 0 und t2 (0 bis t1 + TA) durchgeführt, und im Ansaughub-Einspritzmodus M2 während der Zeitperiode TB zwischen t2 und t3, und dem Kompressionshub-Einspritzmodus M3 während der Zeitperiode TC (fest vorgegebene Zeit) zwischen t3 und t4, ferner im Ansaughub-Einspritzmodus M4 während der Zeitperiode TD zwischen t4 bis t5, und im Kompressionshub-Einspritzmodus M4 während der Zeitperiode zwischen t5 und deren nachfolgenden Zeitabschnitten.

Die Zeit t3 ist bezeichnet durch t2 + TB, t4 durch t3 + TC, t5 durch t4 + TD, und t6 durch t5 + TC.

Wie zuvor unter Bezug auf die Fig. 3 bis 5 beschrieben, wird während der Zeitperiode 0 bis t3 dann, wenn die vorgegebene Zeit TA verstrichen ist, seitdem die Frequenz der Fehlzündungen Er den vorgegebenen Wert Ea überstiegen hat, der Betriebsmodus von dem Kompressionshub-Einspritzmodus M1 zu dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 umgeschaltet, so daß das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo von dem mageren Modus in den stöchiometrischen Modus verändert wird. Anschließend wird dann, wenn die vorgegebene Zeit TB verstrichen ist, der Betriebsmodus von dem Ansaughub- Einspritzmodus M2 zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus M3 rückgeschaltet, so daß der stöchiometrische Modus durch den mageren Modus ersetzt wird.

Unter Bezug auf das in Fig. 7 gezeigte Flußdiagramm folgt nun die Erläuterung der Prozeßbearbeitung zum Überprüfen der Tatsache, ob der Verbrennungswirkungsgrad nach dem Zurückgehen auf den Kompressionshub-Einspritzmodus M3 wieder hergestellt ist.

Die Schritte S33 und S34 nach Fig. 7 entsprechen den Schritten S13 und S14 nach Fig. 4.

Zunächst bestimmt zum Berechnen der Zeitdauer des Kompressionshub-Einspritzmodus M3 die CPU-Einheit, ob die Dauer zwischen der Zeit t3, bei dem der Betriebsmodus zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus M3 rückgesetzt wird, bis zu der momentan vorliegenden Zeit t unterhalb einer vorgegebenen Zeit TC liegt, d. h. ob gilt t < t3 + TC (Schritt S31).

Die vorgegebene Zeit TC ist die Zeitperiode zum Überprüfen der Tatsache, ob der Verbrennungswirkungsgrad vollständig wieder hergestellt ist; er kann auf ein relativ kurze Zeitdauer in Übereinstimmung mit der Größe des vorgegebenen Werts Eb festgelegt sein.

Ist die vorgegebene Zeit TC noch nicht ausgehend von der Zeit t3 verstrichen und liegt die Zeitdauer des Kompressionshub- Einspritzmodus M3 unterhalb der vorgegebenen Zeit TC und bestimmt die CPU-Einheit daß t < t3 + TC gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so beendet sie die Prozeßroutine nach Fig. 7 ohne Durchführung eines Schrittes.

Bestimmt die CPU-Einheit im Schritt S31, daß t = t3 + C gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so bedeutet dies, daß der Verbrennungszustand in dem Kompressionshub-Einspritzmodus M3 während der vorgegebenen Zeitdauer TC zum Überprüfen vorgelegen hat; demnach bestimmt die CPU-Einheit, ob die Frequenz der Fehlzündungen Er dem vorgegebenen Wert Eb entspricht oder niedriger als dieser ist, zum Überprüfen, ob die Frequenz der Fehlzündungen Er ausreichend geregelt ist (Schritt S32).

Gilt Er ≦ Eb, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so entscheidet die CPU-Einheit, daß der Verbrennungswirkungsgrad vollständig wieder hergestellt ist, und sie beendet die Prozeßroutine nach Fig. 7, so daß der Kompressionshub- Einspritzmodus M3 fortgeführt wird.

Gilt Er < Eb, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so entscheidet die CPU-Einheit, daß der Verbrennungswirkungsgrad nicht in dem vorangegangenen Ansaughub-Einspritzmodus M2 wieder hergestellt wurde, und sie verändert den Kraftstoffeinspritzmodus von dem Kompressionshub- Einspritzmodus M3 zu dem Ansaughub-Einspritzmodus M4 (Schritt S33), und sie verändert auch das vorgegebene Luft/Kraftstoff- Verhältnis A/Fo von dem mageren Modus in den stöchiometrischen Modus (Schritt S34), und anschließend beendet sie die Bearbeitungsroutine nach Schritt S7.

In diesem Zeitpunkt wird wie bei dem zuvor beschriebenen Schritt S15, die Zeit A4, bei dem der Betriebsmodus verändert wurde, gespeichert.

Nun wird unter Bezug auf das Flußdiagramm nach Fig. 8 der Prozeßbetrieb beschrieben, der bei dem zweiten Ansaughub- Einspritzmodus M4 durchgeführt wird.

Die Schritte S41 bis S43 nach Fig. 8 entsprechen den Schritten S21 bis S23 nach Fig. 5.

Zunächst beurteilt die CPU-Einheit zum Berechnen der Zeitdauer des Ansaughub-Einspritzmodus M4, ob die Dauer von M4 ausgehend von der Zeit t4, bei dem der Betriebsmodus verändert wird, zu der momentanen Zeit t, unterhalb der festgelegten Zeit TD liegt, d. h. t < t4 + TD gilt (Schritt S41).

Die vorgegebene Zeit TD ist die Zeitperiode für die zweite Modusveränderungsprozeßbearbeitung, so daß sie auf eine kürzere Zeit als die vorhergehende vorgegebene Zeit TB eingestellt sein kann.

Ist die vorgegebene Zeit TD noch nicht ausgehend von der Zeit t4 verstrichen und bestimmt die CPU-Einheit im Schritt S41, daß t < t3 + TC gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so beendet sie die Prozeßroutine nach Fig. 8, ohne Durchführung irgendeiner Tätigkeit, so daß der Ansaughub-Einspritzmodus M4 fortgeführt wird.

Entscheidet die CPU-Einheit, daß t = t4 + TD gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so bedeutet dies, daß der Verbrennungszustand in dem Ansaughub-Einspritzmodus M4 während der vorgegebenen Zeit TD vorgelegen hat; demnach bestimmt die CPU-Einheit, daß der Verbrennungswirkungsgrad durch die zweite Modusübergangsprozeßbearbeitung wieder hergestellt ist, und sie verändert den Kraftstoffeinspritzmodus, ausgehend von dem Ansaughub- Einspritzmodus M4 zurück zu dem Kompressionshub- Einspritzmodus M5 im Schritt S42.

Die CPU-Einheit verändert auch das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo von dem stöchiometrischen Modus zu dem mageren Modus (Schritt S43), und sie beendet anschließend die Prozeßroutine nach Fig. 8.

Somit wird dann, wenn bestimmt wird, daß der Verbrennungswirkungsgrad nach dem Rücksetzen des Kraftstoffeinspritzmodus in den Kompressionshub- Einspritzmodus M3 nicht wieder hergestellt ist, der Kraftstoff-Einspritzmodus erneut in den Ansaughub- Einspritzmodus M4 so verändert, daß der Verbrennungswirkungsgrad sicher wieder hergestellt wird.

Wie im Fall des in Fig. 7 gezeigten Prozeßbetriebs wird der Regelprozeß in dem Kompressionshub-Einspritzmodus M5 wiederholt. Insbesondere ersetzt in dem Schritt S31 nach Fig. 7 die CPU-Einheit die Zeit t3 durch t5, und sie führt anschließend dieselbe Bestimmungsprozeßbearbeitung zum Überprüfen der Frequenz der Fehlzündungen Er nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeit TC ausgehend von der Zeit t5 durch (Schritt S32).

In diesem Fall wird aufgrund der Tatsache, daß der Verbrennungswirkungsgrad sicher durch den zweiten Ansaughub- Einspritzmodus M4 wieder hergestellt ist, bestimmt, daß Er ≦ Eb gilt (das Bestimmungsergebnis ist JA), und der Betrieb wird weiter in dem Kompressionshub-Einspritzmodus M5 fortgeführt.

Wird bestimmt, daß der Verbrennungswirkungsgrad noch nicht vollständig wieder hergestellt ist, so wird anschließend der dritte oder weitergehende Ansaughub-Einspritzmodus wiederholt, wie in den in Fig. 7 und 8 gezeigten Fällen.

Somit wird der Verzögerungsschaltung detektiert, insbesondere die Frequenz der Fehlzündungen Er, die beobachtet wird, wenn der Kraftstoff-Einspritzmodus von dem Ansaughub- Einspritzmodus M2 in den Kompressionshub-Einspritzmodus M3 umgeschaltet ist, und ist der Verbrennungswirkungsgrad nicht gut, so wird anschließend die Kraftstoffeinspritzung erneut zu dem Ansaughub-Einspritzmodus M4 festgelegt. Hierdurch ist es möglich, den Verbrennungswirkungsgrad sicher wieder herzustellen, wodurch eine Fortführung des Betriebs im Kompressionshub-Einspritzmodus M3 mit nicht vollständig wieder hergestellten normalen Verbrennungszustand vermieden wird.

Wird festgestellt, daß der Verbrennungswirkungsgrad nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeit TC nach dem Zurückverändern zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus M3 gut ist, so wird der Betrieb in dem Kompressionshub- Einspritzmodus M3 fortgeführt. Demnach kann die Zeit, während der der Betrieb in dem Ansaughub-Einspritzmodus M2 durchgeführt wird, dadurch minimiert werden, daß die Dauer insbesondere der vorgegebenen Zeit TB des ersten Ansaughub- Einspritzmodus M2 auf ein Minimum festgelegt wird.

In anderen Worten ausgedrückt ist es zum vollständigen Wiederherstellen des normalen Verbrennungszustands nicht erforderlich, die vorgegebene Zeit TB in dem ersten Ansaughub-Einspritzmodus M2 auf einen großen Wert festzulegen. Anstelle hiervon sollte der zweite und der nachfolgende Ansaughub-Einspritzmodus, falls erforderlich, während der vorgegebenen Zeit TD wiederholt werden.

Demnach läßt sich die Zeit, während der der Betrieb in dem Ansaughub-Einspritzmodus mit höherem Kraftstoffverbrauch durchgeführt wird, minimieren; deshalb wird weniger Kraftstoff verbraucht, was im Ergebnis zu einer erheblich verbesserten Wirtschaftlichkeit führt.

Dritte Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird bei zunehmender Frequenz der Fehlzündungen der Betrieb des Motors 1 von dem Kompressionshub-Einspritzmodus M1 in den Ansaughub-Einspritzmodus M2 umgeschaltet. Als Alternative hierzu kann jedoch das vorgegebenen Luft/Kraftstoff- Verhältnis A/Fo zum Anreichern einer Mischung verändert werden, in Schritten anhand eines festgelegten Umfangs pro Zeit bei Aufrechterhaltung des Kraftstoff-Einspritzmodus in -Kompressionshub-Einspritzmodus M1.

Die Fig. 9A und 9B zeigen schematische Darstellungen zum Illustrieren des Betriebs zum Verändern des vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/Fo relativ zur Frequenz der Fehlzündungen Er in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 9A stellt die Abszissenachse die Zeit t dar, und die Frequenz der Fehlzündungen Er ist an der Ordinatenachse angetragen. In Fig. 9B ist die Zeit t an der Abszissenachse und das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo an der Ordinatenachse angetragen.

In den Fig. 9A und 9B bezeichnen Ea, t1, t2, TA und TB dieselben Größen wie sie zuvor beschrieben wurden. Die vorgegebene Zeit TB wird auf einen Wert festgelegt, der sich zum Wiederherstellen des normalen Verbrennungswirkungsgrads eignet.

Das Bezugszeichen δ bezeichnet einen festgelegten Wert zum Verändern des vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisse A/Fo derart, daß der Wert einen relativ kleinen Wert darstellt; er ist so festgelegt, daß er das vorgegebene Luft/Kraftstoff- Verhältnis A/Fo in Schritten reduziert, wenn der Fehlzündungszustand detektiert wird.

Das Bezugszeichen t3a bezeichnet die Zeit, während der die Frequenz der Fehlzündungen Er den vorgegebenen Wert Ea erneut übersteigt, nach dem ersten Anreicherungsprozeßbetrieb, das Bezugszeichen t4a bezeichnet die Zeit, während der der zweite Anreicherungsprozeßbetrieb durchgeführt wird, und das Bezugszeichen t5a bezeichnet die Zeit, zu der die normale Regelung wieder aufgenommen wird.

Diese Ausführung betrifft einen Fall, in dem der Zustand mit Er ≦ Ea während der vorgegebenen Zeit TB durch Durchführung des zweiten Anreicherungsprozeßbetriebs zur Zeit t4a fortdauert, so daß die CPU-Einheit bestimmt, daß der normale Verbrennungswirkungsgrad wieder her 34194 00070 552 001000280000000200012000285913408300040 0002019749154 00004 34075gestellt ist und sie die normale Regelung zur Zeit t5a wieder aufnimmt.

Unter Bezug auf die Fig. 9A und 9B sowie die in Fig. 10 und 11 gezeigten Flußdiagramme wird nun der Regelprozeßbetrieb in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

In den Fig. 10 und 11 bestimmen die Schritte S11, S12, und S15 mit den in Fig. 4 gezeigten überein.

Bestimmt die CPU-Einheit im Schritt S11 nach Fig. 10, daß Er < Ea gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, und bestimmt sie im Schritt S12 zudem, daß der Zustand in dem Er < Ea gilt, während einer vorgegebenen Zeit TA oder länger vorliegt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so schaltet sie das nachfolgende vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo(n) in den angereicherten Modus durch Verringern des momentanen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo(n-1) gemäß dem vorgegebenen Wert δ (Schritt S53).

Die CPU-Einheit speichert dann die Zeit t2 im Schritt S15, bevor sie die Prozeßroutine nach Fig. 10 verläßt.

Nach Anreicherung des vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo gemäß dem vorgegebenen Wert δ, wird die Prozeßroutine nach Fig. 11 nach der Zeit t2 durchgeführt bzw. implementiert.

Die CPU-Einheit beurteilt im Schritt S11 zunächst, ob die Frequenz der Fehlzündungen Er den festgelegten Wert Ea oder einen niedrigeren Wert annimmt, und gilt Er < Ea, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so bestimmt sie im Schritt S12, ob der Zustand in dem Er < Ea gilt, während der vorgegebenen Zeit TA oder während einer längeren Zeit vorliegt, ausgehend von der Zeit t3a, wie in dem in Zusammenhang mit der Fig. 10 beschriebenen Fall.

Ist die vorgegebene Zeit TA ausgehend von der Zeit t3a verstrichen, so reichert die CPU-Einheit das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo weiter gemäß dem vorgegebenen Umfang δ im Schritt S53 an, und sie speichert die dann vorliegende Zeit t4a im Schritt S55, bevor sie die Prozeßroutine nach Fig. 11 verläßt.

Im Zeitpunkt der Implementierung der nächsten Prozeßbearbeitung bestimmt dann, wenn die CPU-Einheit im Schritt S11 bestimmt, daß Er ≦ Ea gilt, d. h. wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, die CPU anschließend im Schritt S56, ob die vorgegebene Zeit TB oder eine größere Zeit ausgehend von der Zeit t4a verstrichen ist, bei der das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo das zweite Mal angereichert wurde.

Liegt die Zeit, die seit der Zeit t4a verstrichen ist, zu der des vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo angereichert wurde, unterhalb der vorgegebenen Zeit TB, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so beendet die CPU-Einheit die Prozeßroutine nach Fig. 11 ohne Durchführung eines Schrittes derart, daß der angereicherte Modus aufgehalten wird.

Bestimmt die CPU-Einheit im Schritt S56, daß die vorgegebene Zeit TB oder eine größere Zeit seit der Zeit t4a verstrichen ist, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so führt sie eine Rückangleichung des vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo in eine magere Mischung durch, und sie geht dann zu der normalen Regelung im Schritt S57 zurück, bevor sie die Prozeßroutine nach Fig. 11 verläßt.

Somit wird dann, wenn die Frequenz der Fehlzündungen Er zunimmt, das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo gemäß der vorgegebenen Menge δ pro Zeit angereichtert zum Verbrennen von Schmutz oder dergleichen an der Zündkerze 10, so daß sich der Verbrennungswirkungsgrad wieder herstellen und die Frequenz der Fehlzündungen Er reduzieren läßt.

Bei der dritten Ausführungsform kann der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt werden, während der Kompressionshub-Einspritzmodus beibehalten wird, indem sich das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo im mageren Modus befindet. Somit wird gemäß der dritten Ausführungsform weniger Kraftstoff als bei der ersten und zweiten Ausführungsform verbraucht, was das Aufrechterhalten eines wirtschaftlichen Betriebs ermöglicht.

Ferner wird dann, wenn die Frequenz der Fehlzündungen Er selbst nach dem Anreichern des vorgegebenen Luft/Kraftstoff- Verhältnisses A/Fo nicht ausreichend abnimmt, das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo weiter angereichtert, wodurch ein sicheres Reduzieren der Frequenz der Fehlzündungen Er bei minimaler Umsetzung einer Anreicherungsprozeßbearbeitung ermöglicht wird.

Weiterhin ist aufgrund der Tatsache, daß sich der normale Verbrennungszustand des Motors 1 mit dem Luft/Kraftstoff- Verhältnis im magersten Modus wieder herstellen läßt, eine weitere Einsparung an Kraftstoff möglich, was einen wirtschaftlichen Betrieb ermöglicht.

Bei dieser Ausführungsform ist aufgrund der Tatsache, daß das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo zum Wiederherstellen des normalen Verbrennungszustands nicht fest vorgegeben ist, eine hohe Flexibilität für die erfolgreiche Handhabung unterschiedlicher Schwankungen der Betriebsbedingungen in demselben Motor 1 oder von Schwankungen des Wetters oder von Schwankungen von einem Motor 1 zu einem anderen möglich.

Wie im Fall der zweiten Ausführungsform nützt die Verbrennungszustands-Bestimmungsvorrichtung in der CPU- Einheit 31 den zweiten vorgegebenen Wert Eb, der kleiner als der erste vorgegebene Wert Ea ist, und zwar zum Überprüfen der Frequenz der Fehlzündungen nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeit TC bezogen auf die Zeit, zu der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den mageren Modus rückgesetzt wird, zum Überprüfen des Wiederherstellens des Verbrennungswirkungsgrads nach der Rückkehr zu der normalen Regelung.

Vierte Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform wird bei Zunahme der Frequenz der Fehlzündungen Er das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo in den angereichterten Modus verändert. Alternativ läßt sich jedoch das Zündsignal G für die in Fig. 27 gezeigte Zündspuleneinheit verändern.

Nun wird unter Bezug auf die Fig. 12A und 12D und die Fig. 13 die Veränderungsprozeßbearbeitung in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 12A bis 12D zeigen Zeitablaufdiagramme zum Illustrieren des Veränderungsprozeßbetriebs in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; die Fig. 12A zeigt das Zeitablaufdiagramm eines Zylinderidentifiziersignals SGC, die Fig. 12B zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Kurbelwinkelsignals SGT, die Fig. 12C zeigt ein Einspritzsignal für ein Kraftstoffeinspritzventil 8 für jeden Zylinder #1 bis #4, und die Fig. 12D zeigt ein Zeitablaufdiagramm für das Zündsignal für eine Zündspuleneinheit 9 jedes Zylinders.

In den Fig. 12A bis 12D bezeichnen J1 bis J4 die Einspritzsignale für die Zylinder #1 bis #4, und G1 bis G4 bezeichnen die Zündsignale für die Zylinder.

Bei einer normalen Betriebsbedingung detektiert die CPU- Einheit beispielsweise das Kurbelwinkelsignal SGT des Zylinders #1, und sie treibt das Kraftstoffeinspritzventil 8 entsprechend dem Zylinder #1 durch Abgabe des Einspritzsignals J1, und sie treibt lediglich eine Zündspuleneinheit 9, gekoppelt an den Zylinder #1, durch Abgabe des Zündsignals G1, wodurch die Verbrennung des Zylinders #1 geregelt wird.

Die Fig. 13 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen des Veränderungsprozeßbetriebs in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; die Schritt S11 und Schritt S12 stimmen mit den oben beschriebenen überein.

Zunächst beurteilt im Schritt S11 die CPU-Einheit, ob die Frequenz der Fehlzündungen Er (vgl. Fig. 9) den vorgegebenen Wert Ea oder einen geringeren Wert annimmt, und bestimmt sie, daß er ≦ Ea ist, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so beendet sie die Prozeßroutine nach Fig. 13.

Bestimmt die CPU-Einheit, daß Er < Ea gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so beurteilt sie ferner im Schritt S12, ob der Zustand mit Er < Ea während der vorgegebenen Zeit TA oder länger vorliegt; bestimmt sie, daß der Zustand während der vorgegebenen Zeit TA vorliegt, so verändert sie das Zündsignal G zum Verändern des Treiberverfahrens für die Zündspuleneinheit 9 im Schritt S63, bevor sie die Prozeßroutine nach Fig. 13 verläßt.

Spezifischer ausgedrückt, gibt, wie in Fig. 12D gezeigt, die CPU-Einheit ein Zündsignal G4' ab, das anhand gestrichelter Linien gezeigt ist, und das zum Treiben der Zündspuleneinheit 9 für andere Zylinder eingesetzt wird, beispielsweise dem Zylinder #4, zusätzlich zu dem Zylinder wie dem Zylinder #1, der dem Kurbelwinkelsignal SGT zugeordnet ist.

In diesem Zeitpunkt ist der Zylinder, der zur selben Zeit angetrieben und gezündet wird, zu der der Zylinder #1 im Kompressionshub angetrieben und gezündet wird, der Zylinder #4 in einem Auslaßhub, der in keiner Weise durch das zur gleichen Zeit wie das Zündsignal G1 anliegende Zündsignal G4' beeinflußt ist.

In ähnlicher Weise wird ein Zündsignal G2', bezeichnet durch die gestrichelten Linien, für den Zylinder #2 zur selben Zeit angelegt, zu der ein Zündsignal G3 für den Zylinder #3 anliegt.

Demnach wird bei zunehmender Frequenz der Fehlzündungen Er das Zündsignal G an der Zündspuleneinheit 9 mit einer Zeiteinstellung zusätzlich zu der regulären Zündzeiteinstellung so angelegt, daß die Veränderungen zum Verbrennen der Substanzen an der Zündkerze 10 zunehmen, die einem Abfall des Isolierwiderstands zugeordnet werden können. Somit werden die anhaftenden Substanzen reduziert, so daß die Zündkerze 10 ihren normalen Isolierwiderstand wieder annimmt, was einen verbesserten Verbrennungswirkungsgrad ermöglicht.

In diesem Fall besteht keine Anforderung zum Verändern des Kraftstoffeinspritzzustands oder des vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/Fo, und der Verbrennungswirkungsgrad des Motors 1 kann wieder hergestellt werden, bei Fortführung des Betriebs im mageren Modus, d. h. im Kompressionshub-Einspritzmodus, was einen Vorteil bei dem Motor mit Zylindereinspritzung darstellt. Dieses Merkmal ermöglicht die Aufrechterhaltung eines ökonomischen Betriebs, da der Kraftstoffverbrauch nicht verschlechtert ist.

Der Motor 1 wird in derselben Weise wie vor der Wiederherstellung des normalen Verbrennungszustands geregelt, mit der Ausnahme, daß zusätzliche Zündsignale G1' bis G4' an den Zündspuleneinheiten 9 mit ihren Stellungen anliegen, die für die Zündung des Kraftstoffs irrelevant sind, d. h. während dem Auslaßhub. Demnach wird keine bestimmte Differenz im Verhalten des Motors 1 zwischen dem Zustand beobachtet, in dem die Zündsignale G1' bis G4' zum Wiederherstellen der normalen Verbrennung anliegen, und dem Zustand, in dem keines der Zündsignale G1' bis G4' anliegt, da kein Wiederherstellbetrieb durchgeführt wird. Somit tritt kein Stoß aufgrund einer Veränderung des Verhaltens des Motors 1 auf, so daß eine Anforderung zum Vorsehen von Maßnahmen zum Regeln eines derartigen Stoßes besteht.

Wie im Fall der zweiten Ausführungsform kann die Verbrennungszustands-Bestimmungsvorrichtung in der CPU- Einheit 31 die Frequenz der Verzögerungsschaltungen mit dem zweiten festgelegten Wert Eb vergleichen, der kleiner als der erste festgelegte Wert Ea ist, und zwar nach dem Verstreichen der festgelegten Zeitdauer TC bezogen auf die Zeit, bei der die normale Regelung wieder aufgenommen wird, damit die Wiederherstellung des Verbrennungswirkungsgrads nach der Wiederaufnahme der normalen Regelung überprüft wird.

Fünfte Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform wurde das Zündsignal G verändert, wenn die Frequenz der Fehlzündungen Er zunahm. Alternativ kann jedoch die Kraftstoffeinspritz- Zeiteinstellung auf Basis des Einspritzsignals J und die Zündzeiteinstellung auf Basis des Zündsignals G verändert werden.

Unter Bezug auf die Fig. 14 bis 16 wird die Veränderungsprozedur gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 14 bis 16 zeigen dieselben schematischen Darstellungen wie die Fig. 34 bis 36, die zuvor erwähnt wurden; sie zeigen den Verbrennungswirkungsgrad des Motors 1 mit der Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und der Zündzeiteinstellung unter einer bestimmten Betriebsbedingung.

In den Figuren bezeichnet der Punkt W (Einspritzend- Zeiteinstellung = B60-Grad; Zündzeiteinstellung = B15-Grad) die Einspritzend-Zeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung in dem Fall, in dem der Motor 1 in dem normalen zuvor beschriebenen Zustand betrieben wird.

Bei dieser Ausführungsform wird dann, wenn der in Fig. 9A gezeigte Zustand, in dem die Frequenz der Fehlzündungen Er den vorgegebenen Wert Ea übersteigt, während der vorgegebenen Zeit TA oder länger vorliegt, anschließend die Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung ausgehend von dem Punkt W zum Reduzieren der Frequenz der Fehlzündungen Er verschoben.

Beispielsweise wird die Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung in dem Punkt W' verschoben (Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung = B62-Grad; Zündzeiteinstellung = B17-Grad).

Somit ermöglicht die Anwendung der Prozeßbearbeitungsvorrichtung zum Verändern der Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung der Zündzeiteinstellung als Wiederherstellvorrichtung für den Fall, daß die Frequenz der Fehlzündungen Er zunimmt, die momentane Verbesserung des Verbrennungswirkungsgrads ausgehend von dem Kompressionshub, bei dem die Einspritzzeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung verändert wurden, so daß die Zeit, während der der Motor in einem schlechten Verbrennungszustand läuft, minimiert ist.

Da weiterhin, wie im Fall der vierten Ausführungsform, das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fe nicht verändert ist, läßt sich der Verbrennungswirkungsgrad wieder herstellen, bei Aufrechterhaltung des wirtschaftlichen Betriebsmodus mit geringerem Benzinverbrauch.

Ferner muß, wie bei der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, lediglich der Betriebszustand verändert werden, und kein zusätzliches System ist erforderlich, was zu keinen zusätzlichen Kosten führt.

Wie im Fall der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform kann die Verbrennungszustands-Bestimmungsvorrichtung in der CPU-Einheit 31 die Frequenz der Fehlzündungen mit dem zweiten vorgegebenen Wert Eb vergleichen, der kleiner als der erste vorgegebene Wert Ea ist, nachdem die vorgegebene Zeit TC ausgehend von der Zeit verstrichen ist, bei der der normale Betriebszustand wieder aufgenommen wurde, so daß das Wiederherstellen des Verbrennungswirkungsgrads nach der Wiederaufnahme der normalen Regelung überprüft wird.

Sechste Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde das Auftreten einer Fehlzündung in Übereinstimmung mit der Drehänderung D (vgl. Fig. 1 und Fig. 2) detektiert. Als Alternative können jedoch die Fehlzündungen unter Einsatz eines Ionenstroms C durch eine in Fig. 27 gezeigte Ionenstrom-Detektoreinheit 19 detektiert werden.

Unter Bezug auf die Fig. 17A und 17D und die Fig. 18 wird der Fehlzündungsdetektorbetrieb in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 17A bis 17D zeigen Zeitablaufdiagramme zum Darstellen des Prozeßbetriebs zum Detektieren einer Fehlzündung in dem Motor 1 in Übereinstimmung mit dem Ionenstrom C. Die Fig. 17A und 17B zeigen dasselbe Zylinderidentifiziersignal SGC und das Kurbelwinkelsignal SGT, das oben unter Bezug auf die Fig. 1 beschrieben wurde. Die Fig. 17C zeigt die Signalform des Ionenstroms C, und die Fig. 17D zeigt durch A bei dem Signalformgebiet des Ionenstroms C bezeichnete Abschnitte, d. h. den Integrierwert der in Fig. 17C gezeigten schraffierten Abschnitte.

Wie allgemein bekannt, entspricht der Ionenstrom C dem Umfang der Ionenkomponenten, die während der Verbrennung des Kraftstoffs erzeugt werden; er zeigt den Grad der Verbrennung an.

A(i) (i = n-4, n-3,. . ., n,. . .) ist das Signalformgebiet A des Ionenstroms C für jede Berechnungszeit (i).

Die Fig. 18 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen der Fehlzündungsprozeßbearbeitung auf Basis des Signalformgebiets A des Ionenstroms C; die Schritte S4 und S5 sind dieselben Schritte, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind.

Zunächst berechnet die CPU-Einheit 31 in der in Fig. 28 gezeigten elektronischen Regeleinheit 20 das Signalformgebiet A des Ionenstroms C in Ansprechen auf das Auftreten des Interrupts der abfallenden Flanke des Kurbelwinkelsignals SGT (Schritt S71).

Anschließend beurteilt die CPU-Einheit im Schritt S72, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist, in Übereinstimmung mit der Tatsache, ob das Signalformgebiet A des Ionenstroms C einen vorgegebenen Wert β oder einem geringeren Wert entspricht, und bestimmt sie, daß A < β gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so geht sie zu dem Schritt S4 über und entscheidet, daß keine Fehlzündung aufgetreten ist; die CPU-Einheit beendet anschließend die Bearbeitungsroutine nach Fig. 18.

Entscheidet die CPU-Einheit, daß A ≦ β gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so geht sie zum Schritt S5 über und bestimmt, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, und sie beendet die Bearbeitungsroutine nach Fig. 18.

Siebte Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform wurde das Auftreten einer Fehlzündung in Übereinstimmung mit dem Ionenstrom C detektiert. Als Alternative kann jedoch eine Fehlzündung auf Basis einer Differenz ΔA/F zwischen einem tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fr und dem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo bestimmt werden, durch Berechnen des tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fr unter Einsatz einer Sauerstoffkonzentration X bei einem Abgas, die durch einen in Fig. 27 gezeigten Sauerstoffkonzentrationssensor 15 detektiert wird.

Bei dieser Ausführungsform ist die CPU-Einheit 31 mit einer Vorrichtung zum Berechnen des tatsächlichen Luft/Kraftstoff- Verhältnisses A/Fr anhand der Sauerstoffkonzentration X ausgestattet, sowie einer Vorrichtung zum Berechnen der Luft/Kraftstoff-Verhältnisdifferenz ΔA/F zwischen dem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo und dem tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fr.

Unter Bezug auf die Fig. 19A und 19C und die Fig. 20 wird der Fehlzündungsdetektorbetrieb in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform nun beschrieben.

Die Fig. 19A bis 19C zeigen Zeitablaufdiagramme zum Illustrieren des Prozeßbetriebs zum Detektieren einer Fehlzündung in dem Motor 1 anhand des Ionenstroms G; die Fig. 19A und 19B zeigen dasselbe Zylinderidentifiziersignal SGC und das Kurbelwinkelsignal SGT, wie zuvor beschrieben, und die Fig. 19D zeigt die zeitabhängige Veränderung des tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/Fr, berechnet anhand der Sauerstoffkonzentration X.

In den Fig. 19A bis 19G bezeichnet IG(i) (i = n-3, n-2, . . ., n, . . ., n+2) entsprechend dem Zeitpunkt t11 bis t16 die Zündzeiteinstellung für jeden Zylinder.

Die Fig. 20 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen des Fehlzündungsbestimmungs-Prozeßablaufs auf Basis des tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/ Fr, berechnet anhand der Sauerstoffkonzentration X; die Schritte S4 und S5 sind dieselben Schritte, wie sie zuvor beschrieben wurden.

Zunächst wird bei Auftreten des Interrupts der abfallenden Flanke des Kurbelwinkelsignals SGT die Sauerstoffkonzentration X detektiert, und das tatsächliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fr für jede Zeiteinstellung (n-5, n-4,. . ., n, n+1,. . .) wird berechnet (Schritt S81).

In diesem Zeitpunkt liegt eine Zeitverzögerung vor, und zwar zwischen dem Moment, in dem Verbrennung in einem bestimmten Zylinder stattfindet, und dem Moment, in dem der Sauerstoffkonzentrationssensor 15 das Abgas dieses bestimmten Zylinders detektiert.

Wird beispielsweise der Zylinder #2 im Zeitpunkt t13 (Zündzeiteinstellung IG (n-1)) gezündet, so befindet sich der Zustand des Zylinders #2 im Kompressionshub zwischen der Zeit t13 und t14, und im Auslaßhub zwischen der Zeit t14 bis t15; das Verbrennungsgas wird von dem Zylinder #2 während der Zeitperiode t14 bis t15 weggeführt.

Anschließend liegt hier während der Zeitperiode t15 bis 16, während der das von dem Zylinder #2 weggeführte Gas den Sauerstoffkonzentrationssensor 15 erreicht, der Sauerstoffkonzentrationssensor 15 die Sauerstoffkonzentration X (n-1) in dem Abgas, und er führt das Detektionsergebnis der CPU-Einheit 31 in der elektronischen Regeleinheit 20 zu.

Nach der Detektion des tatsächlichen Luft/Kraftstoff- Verhältnisses A/Fr anhand der Sauerstoffkonzentration X berechnet die CPU-Einheit 31 die Luft/Kraftstoff- Verhältnisdifferenz ΔA/F zwischen dem Regelsoll- Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo und dem tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fr im Schritt S82, und sie beurteilt im Schritt S83, ob die berechnete Luft/Kraftstoff- Verhältnisdifferenz ΔA/F einen festgelegten Wert y oder einen geringeren Wert annimmt.

Gilt ΔA/F ≦ γ, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so bedeutet dies, daß die von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 15 detektierte Sauerstoffkonzentration X gering ist und daß viel Sauerstoff während dem Kompressionshub verbraucht wurde, d. h. der Verbrennungszustand ist gut.

Demnach geht die CPU-Einheit zu dem Schritt S4 über, und sie bestimmt, daß keine Fehlzündung stattgefunden hat, und anschließend beendet sie die Prozeßroutine nach Fig. 20.

Gilt ΔA/F < γ, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so bedeutet dies, daß die Sauerstoffkonzentration hoch ist und daß wenig Sauerstoff bei dem Verbrennungshub verbraucht wurde, d. h. der Verbrennungszustand ist nicht gut.

Somit geht die CPU-Einheit zu dem Schritt S5 über, und sie bestimmt, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, und anschließend beendet sie die Prozeßroutine nach Fig. 20.

Achte Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform wurde das Auftreten von Fehlzündungen anhand der Differenz ΔA/F zwischen dem tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fr und dem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fo bestimmt, auf der Basis der Sauerstoffkonzentration X. Alternativ kann jedoch der von einer in Fig. 27 gezeigten Zylinderinnendruck-Detektoreinheit 17 detektierte Zylinderinnendruck P zum Detektieren einer Fehlzündung eingesetzt werden.

Die Fig. 21A bis 21C zeigen Zeitablaufdiagramme zum Illustrieren des Prozeßbetriebs zum Detektieren einer Fehlzündung in dem Motor 1 gemäß dem Zylinderinnendruck P. Die Fig. 21A und 21B zeigen dasselbe Zylinderidentifiziersignal SGC und Kurbelwinkelsignal SGT, wie sie zuvor beschrieben wurden, und die Fig. 21C zeigt die zeitabhängige Veränderung des Zylinderinnendrucks P während des Kompressionshubs, bedingt durch den Kompressionshub entsprechend der Zündzeiteinstellung für jeden Zylinder.

In den Fig. 21A bis 21G bezeichnen die Größen P(i) (i = n-4, n-3,. . ., n,. . ., n+2) den Spitzenwert jedes Zylinderinnendrucks P.

Pa bezeichnet den vorgegebenen Wert, der die Fehlzündungsbestimmungsreferenz im Vergleich zu dem Spitzenwert P(i) bildet.

Die Fig. 22 zeigt ein Flußdiagramm zum Illustrieren des Fehlzündungsdetektor-Prozeßablaufs in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 22 stimmen die Schritte S4 und S5 mit den zuvor beschriebenen überein.

Zunächst wird im Schritt S91 der Spitzenwert P(i) des Zylinderinnendrucks P des Zylinders in den Kompressionshub detektiert.

Allgemein hängt der Zylinderinnendruck P von dem Motorantriebsdruck ab, der sich mit dem Kontrahieren und Expandieren dem Mischung in den Zylindern 1a und 1d verändert, sowie dem Verbrennungsdruck, der bei Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylindern 1a bis 1d erzeugt wird; der Motorantriebsdruck bleibt unter einer festgelegten Betriebsbedingung nahezu konstant.

Demnach kann die Schwankung des Verbrennungsdrucks, d. h. der Verbrennungszustand, in einem geregelten Zylinder durch Detektion des Zylinderinnendrucks P detektiert werden.

Anschließend bestimmt die CPU-Einheit im Schritt S93, ob der Spitzenwert P(i) des Zylinderinnendrucks P den vorgegebenen Wert Pa oder einen geringeren Wert annimmt, und gilt P(i) < Pa, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so geht sie zum Schritt S4 über, in dem sie entscheidet, daß keine Fehlzündung vorgelegen hat, und sie beendet die Prozeßroutine nach Fig. 22.

Entscheidet die CPU-Einheit, daß P(i) ≦ Pa gilt, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so geht sie zum Schritt S5 über, indem sie bestimmt, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, und sie beendet die Prozeßroutine nach Fig. 22.

Neunte Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen achten Ausführungsform wurde das Auftreten einer Fehlzündung durch den Zylinderinnendruck P detektiert. Alternativ können jedoch Fehlzündungen durch Klopfschwingungen K detektiert werden, die mittels einem in Fig. 27 gezeigten Klopfsensor 8 detektiert werden.

Die Fig. 23A bis 23D zeigen Zeitablaufdiagramme zum Illustrieren eines Fehlzündungsdetektor-Prozeßbetriebs in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform. Die Fig. 23A und 23B illustrieren dasselbe Zylinderidentifiziersignal SGC und das Kurbelwinkelsignal SGT, wie sie oben beschrieben wurden; die Fig. 23C illustriert die Klopfschwingung K für jede Zündzeiteinstellung jedes Zylinders; und die Fig. 23D illustriert die zeitabhängige Veränderung eines Spitzenhaltewerts Kp(i) der Kopfschwingung K.

In den Fig. 23A bis 23D bezeichnet Ka den vorgegebenen Wert, der die Fehlzündungsbestimmungsreferenz im Vergleich zu dem Spitzenhaltewert Kp(i) bestimmt.

Die Fig. 24 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen des Fehlzündungsdetektor-Prozeßablaufs in Übereinstimmung mit der neunten Ausführungsform; die Schritte S4 und S5 nach Fig. 24 stimmen mit den zuvor beschriebenen überein.

Zunächst bestimmt der Klopfsensor 18 die Klopfschwingung K des Motors 1, die erzeugt wird, wenn Kraftstoff bei dem Kompressionshub eines durch den Kompressionshub laufenden Zylinders explodiert, und er führt dies der CPU-Einheit 31 zu.

Somit detektiert die CPU-Einheit 31 den Spitzenhaltewert Kp(i) der Klopfschwingung K eines Zylinder den Verbrennungshub derart, daß der Verbrennungszustand in Übereinstimmung mit der Klopfschwingung K beurteilt wird (Schritt S91).

Anschließend bestimmt die CPU-Einheit 31 im Schritt S102, ob der Spitzenhaltewert Kp(i) der Klopfschwingung K den festgelegten Wert Ka oder einen geringeren Wert annimmt, und gilt Kp(i) < Ka, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so geht sie zum Schritt S4 über, in dem sie entscheidet, daß keine Fehlzündung aufgetreten ist, und sie beendet die Prozeßroutine nach Fig. 24.

Gilt Kp(i) ≦ Ka, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so geht die CPU-Einheit zu dem Schritt S5 über, in dem sie entscheidet, daß eine Fehlzündung aufgetreten ist, und sie beendet die Prozeßroutine nach Fig. 24.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird bei Zunahme der Frequenz der Fehlzündungen Er die Frequenz der Fehlzündungen Er dadurch reduziert, daß ein einziger Fehlzündungsabnahme-Prozeßzyklus durchgeführt wird; jedoch können anstelle hiervon beliebige Prozeßzyklen kombiniert werden.

Zehnte Ausführungsform

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Prozeßablauf zum Reduzieren der Frequenz der Fehlzündungen Er durchgeführt, nachdem beurteilt wird, daß die Frequenz der Fehlzündungen Er aufgrund der Verschlechterung des Verbrennungswirkungsgrads zugenommen hat. Als Alternative kann jedoch die Betriebsbedingung automatisch verändert werden, und zwar dann, wenn die Verschlechterung des Verbrennungswirkungsgrads anhand der Dauer des Kompressionshubs vorhergesagt wird.

Die Fig. 25A und 25B zeigen Zeitablaufdiagramme zum Illustrieren der Veränderungsprozeßbearbeitung in Übereinstimmung mit der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; die Fig. 25A zeigt den Betriebsmodus, d. h. die Betriebsbedingung des Motors 1, und die Fig. 25B zeigt die zeitabhängige Veränderung des Regelsoll- Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/Fo.

In den Fig. 25A und 25B bezeichnet T1 eine vorgegebene Zeit, bei der sich der Verbrennungswirkungsgrad verschlechtern kann, und T2 bezeichnet eine vorgegebene Zeit, die als ausreichend zum Wiederherstellen des normalen Verbrennungswirkungsgrads betrachtet wird.

Die Fig. 26 zeigt ein Flußdiagramm zum Darstellen des Betriebszustands-Veränderungsprozeßablaufs in Übereinstimmung mit der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 26 gezeigt, wird zunächst bestimmt, ob der momentane Betriebsmodus des Motors 1 der Kompressionshub- Einspritzmodus ist, d. h. der magere Modus (Schritt S111).

Ist die momentane Zeit t12, so wird bestimmt, daß der Betriebsmodus des Motors 1 der Kompressionshub-Einspritzmodus ist, d. h. das Bestimmungsergebnis ist JA, und die Betriebszeit in dem Kompressionshub-Einspritzmodus wird im Schritt S112 berechnet.

Anschließend wird im Schritt S113 bestimmt, ob der Kompressionshub-Einspritzmodus während der vorgegebenen Zeit T1 vorgelegen ist, und ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so beendet die CPU-Einheit die Prozeßroutine nach Fig. 26 ohne Durchführung eines Schrittes.

Wird zur Zeit t22 bestimmt, daß die vorgegebene Zeit T1 verstrichen ist, d. h. ist das Bestimmungsergebnis JA, so verändert die CPU-Einheit im Schritt S114 den Betriebsmodus des Motors 1 in den Ansaughub-Einspritzmodus und sie beendet die Prozeßroutine nach Fig. 26.

Entscheidet die CPU-Einheit im Schritt S111, daß der Betriebsmodus der Ansaughub-Einspritzmodus ist, d. h. der stöchiometrische Modus, oder ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so berechnet die CPU-Einheit im Schritt S115 die Betriebs zeit im Ansaughub-Einspritzmodus, und sie bestimmt im Schritt S116, ob der Ansaughub-Einspritzmodus während der vorgegebenen Zeit T2 vorgelegen hat.

Liegt die Dauer des Ansaughub-Einspritzmodus unterhalb der vorgegebenen Zeit T2, d. h. ist das Bestimmungsergebnis NEIN, so beendet die CPU-Einheit die Prozeßroutine nach Fig. 26. Hiernach verändert dann, wenn zur Zeit t23 die CPU-Einheit bestimmt, daß die vorgegebene Zeit t2 verstrichen ist, d. h. wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, die CPU-Einheit im Schritt S117 den Betriebsmodus in den Kompressionshub- Einspritzmodus, und sie beendet die Prozeßroutine nach Fig. 26.

Bei der oben beschriebenen zehnten Ausführungsform wird der Operationsmodus in den Ansaughub-Einspritzmodus dann verändert, wenn der Kompressionshub-Einspritzmodus während der vorgegebenen Zeit T1 oder länger vorgelegen hat. In dem oben beschriebenen Fall kann jedoch jeder im Zusammenhang mit der oben beschriebenen vierten bis fünften Ausführungsform erwähnte Fehlzündungsreduzier-Prozeßablauf realisiert werden, wenn der Kompressionshub-Einspritzmodus während der vorgegebenen Zeit T1 oder länger vorgelegen hat.

Somit entfällt durch Anwendung der Vorrichtung zum Wiederherstellen des normalen Betriebszustands in Übereinstimmung mit der Zeitdauer des Betriebs im Kompressionshub-Einspritzmodus das Erfordernis zum Bereitstellen einer Vorrichtung zum Bestimmen des Verbrennungszustands des Motors 1, wodurch der Prozeßablauf der elektronischen Regeleinheit 20 vereinfacht sein kann.

Ferner wird der normale Verbrennungszustand wieder hergestellt, bevor sich der Verbrennungszustand verschlechtert, anstelle des Starts der Wiederherstellprozedur für den normalen Verbrennungswirkungsgrad nach der Detektion einer Zunahme der Frequenz der Fehlzündungen Er. Dies ermöglicht das Vermeiden einer Verschlechterung des Verbrennungszustands, so daß der Motor immer in einem guten Verbrennungszustand betrieben werden kann.

Claims

1. Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, enthaltend:
ein Kraftstoffeinspritzventil (8) zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors (1);
eine Zündspuleinheit (9) zum Treiben einer Zündkerze (10) in dem Zylinder;
eine elektronische Regeleinheit (20) zum Treiben des Kraftstoffeinspritzventils (8) und der Zündspuleinheit (9) entsprechend dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1);
eine Verbrennungszustand-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors (1); und
eine Verbrennungswirkungsgrad-Wiederherstellvorrichtung zum Herstellen des Verbrennungswirkungsgrads in dem Verbrennungsmotors (1) dann, wenn bestimmt ist, daß sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat.

2. Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung gebildet ist durch eine Einspritzmodus-Veränderungsvorrichtung zum Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus, ausgehend von einem Kompressionshub-Einspritzmodus zu einem Ansaughub- Einspritzmodus.

3. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzmodus- Veränderungsvorrichtung den Kraftstoffeinspritzmodus zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus dann rücksetzt, wenn der Verbrennungszustand korrigiert ist.

4. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbrennungszustand-Bestimmungsvorrichtung den Verbrennungszustand erneut bestimmt, nachdem der Kraftstoffeinspritzmodus zu dem Kompressionshub- Einspritzmodus zurückgesetzt ist; und
die Einspritzmodus-Veränderungsvorrichtung den Einspritzmodus zu dem Ansaughub-Einspritzmodus erneut dann umschaltet, wenn bestimmt ist, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, oder daß sie den Einspritzmodus als Kompressionshub- Einspritzmodus dann aufrecht erhält, wenn keine Verschlechterung des Verbrennungszustands erkannt wird.

5. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungszustand- Bestimmungsvorrichtung bestimmt, daß
sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert bei dem Kompressionshub-Einspritzmodus übersteigt, und ebenso
daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert überschreitet, der kleiner ist als der erste festgelegte Wert, und zwar innerhalb einer festgelegten Zeit ausgehend von dem Moment, bei dem der Einspritzmodus ausgehend von dem Ansaughub- Einspritzmodus zu dem Kompressionshub-Einspritzmodus rückgesetzt ist.

6. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung aus einer Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Veränderungsvorrichtung aufgebaut ist, zum Verändern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in dem Verbrennungsmotor zu einem angereicherten Modus.

7. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Veränderungsvorrichtung
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zum Anreichern einer Mischung lediglich gemäß einem festgelegten Umfang verändert, und
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis erneut verändert, zum weiteren Anreichern der Mischung bis zu einem festgelegten Umfang dann, wenn sich der Verbrennungszustand innerhalb einer festgelegten Zeit nach der Veränderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erneut verschlechtert.

8. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Veränderungsvorrichtung das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem mageren Modus zurücksetzt, sobald der Verbrennungszustand wieder hergestellt ist.

9. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbrennungszustand-Bestimmungsvorrichtung den Verbrennungszustand erneut nach dem Rücksetzen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in den mageren Modus überprüft; und
die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Veränderungsvorrichtung das Luft/Kraftstoff-Verhältnis erneut in den angereicherten Modus verändert, wenn sie bestimmt, daß der Verbrennungszustand sich erneut verschlechtert hat, oder daß sie das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem mageren Modus aufrecht erhält, wenn keine Verschlechterung des Verbrennungszustandes nachfolgend erkannt wird.

10. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungszustand- Bestimmungsvorrichtung bestimmt, daß
sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert in dem mageren Modus des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses übersteigt, und
sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert übersteigt, der kleiner als der erste festgelegte Wert ist, und zwar innerhalb einer festgelegten Zeit ausgehend von dem Moment, in dem der angereicherte Modus zu dem mageren Modus rückgesetzt wird.

11. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung aus einer Zündsteuer- Veränderungsvorrichtung aufgebaut ist, zum Zuführen des Zündsignals auch zu der Zündspuleinheit eines Senders zusätzlich zu einem Zylinder mit Zündsteuerung.

12. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündsteuer- Veränderungsvorrichtung das Zündsignal in seinen normalen Zustand rücksetzt, wenn der Verbrennungszustand wieder hergestellt ist.

13. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungszustands- Bestimmungsvorrichtung den Verbrennungszustand erneut nach dem Rücksetzen des Zündsignals in den normalen Modus überprüft, und die Zündsteuer-Veränderungsvorrichtung dann, wenn sie bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, das Zündsignal erneut der Zündspuleneinheit eines Zylinders zusätzlich zu dem Zylinder mit Zündsteuerung zuführt, oder daß sie dann, wenn keine Verschlechterung des Verbrennungszustands weiter erkannt wird, das Zündsignal im normalen Modus aufrecht erhält.

14. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungszustand- Bestimmungsvorrichtung bestimmt, daß
sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert in dem Normalzündsignalzustand des Zündsignals übersteigt, und sie
ebenfalls bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert übersteigt, der kleiner als der erste festgelegte Wert ist, und zwar innerhalb einer festgelegten Zeit ausgehend von dem Moment, in dem das Zündsignal in den normalen Zustand rückgesetzt wird.

15. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswirkungsgrad- Wiederherstellvorrichtung gebildet ist durch eine Steuerzeiteinstellungeinstellung-Veränderungsvorrichtung zum Verändern zumindest des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts auf Basis des Einspritzsignals und eines Zündzeitpunkts auf Basis des Zündsignals.

16. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzeiteinstellungeinstellung-Veränderungsvorrichtung das Einspritzsignal und das Zündsignal in den normalen Zustand hiervon rücksetzt, wenn der Verbrennungszustand wieder hergestellt ist.

17. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbrennungszustand-Bestimmungsvorrichtung den Verbrennungszustand erneut nach dem Rücksetzen des Steuerzeiteinstellungseinstellungspunkts in den normalen Zustand überprüft, und
die Steuerzeiteinstellungseinstellung- Veränderungsvorrichtung dann, wenn sie bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, die Steuerzeiteinstellungseinstellung erneut verändert, oder daß die Steuerzeiteinstellungseinstellung- Veränderungsvorrichtung dann, wenn keine Verschlechterung des Verbrennungszustands weiter detektiert wird, die Steuerzeiteinstellungseinstellung in dem normalen Zustand aufrecht erhält.

18. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungszustand- Bestimmungsvorrichtung bestimmt, daß
sich der Verbrennungszustand verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen ersten festgelegten Wert in dem Normalzustand bei der Steuerzeiteinstellungseinstellung übersteigt; und sie
ebenfalls bestimmt, daß sich der Verbrennungszustand erneut verschlechtert hat, wenn die Frequenz der Fehlzündungen einen zweiten festgelegten Wert übersteigt, der kleiner als der erste festgelegte Wert ist, und zwar innerhalb einer festgelegten Zeit ausgehend von dem Moment, in dem die Steuerzeiteinstellungseinstellung in den normalen Zustand zurückgesetzt wird.

19. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, enthaltend mindestens eine Drehänderungs- Detektorvorrichtung zum Detektieren einer Veränderung der Drehung des Verbrennungsmotors (1), eine Ionenstrom- Detektoreinheit (19) zum Detektieren eines Ionenstroms bei jedem der Zylinder, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Differenzdetektorvorrichtung zum Detektieren der Differenz zwischen einem tatsächlichen Luft/Kraftstoff- Verhältnis und einem vorgegebenen Luft/Kraftstoff- Verhältnis gemäß der Sauerstoffkonzentration des von jedem der Zylinder weggeführten Abgases, und eine Zylinderinnendruck-Detektorvorrichtung (17) zum Detektieren des Zylinderinnendrucks jedes der Zylinder, derart, daß die Verbrennungszustand-Bestimmungsvorrichtung eine Verschlechterung des Verbrennungszustands bestimmt, wenn sie mindestens eines der folgenden Ereignisse detektiert: Veränderung der Drehzahl zu einem festgelegten Wert oder mehr, Veränderung eines Ionenstroms zu einem festgelegten Wert oder weniger, Veränderung einer Luft/Kraftstoff-Verhältnisdifferenz zu einem festgelegten Wert oder mehr und Veränderung von einem Zylinderinnendruck zu einem festgelegten Wert oder mehr.

20. Regelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, enthaltend:
ein Kraftstoffeinspritzventil (8) zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder des Verbrennungsmotors;
eine Zündspuleinheit (9) zum Treiben einer Zündkerze (10) bei jedem Zylinder;
eine Motorregeleinheit (20) zum Treiben jedes Kraftstoffeinspritzventils und der Zündspuleinheit (9) gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1);
eine Ablaufzeit-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen der Tatsache, ob der Betrieb bei einem Kompressionshub- Einspritzmodus während einer festgelegten Zeit vorgelegen ist, bei der die Verschlechterung des Verbrennungszustands auftreten kann; und
eine Verbrennungswirkungsgrad-Wiederherstellvorrichtung zum Wiederherstellen des Verbrennungswirkungskrads des Verbrennungsmotors (1); derart, daß
die Verbrennungswirkungsgrad-Wiederherstellvorrichtung zumindestens gebildet ist durch:
eine Einspritzmodus-Veränderungsvorrichtung zum Verändern des Einspritzzustands des Kraftstoffs ausgehend von dem Kompressionshub-Einspritzmodus zu einem Ansaughub-Einspritzmodus;
eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Veränderungsvorrichtung zum Verändern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in dem Verbrennungsmotor (1) zu einem angereicherten Modus;
eine Zündregel-Veränderungsvorrichtung zum Zuführen eines Zündsignals auch zu einer Zündspuleinheit eines Zylinders zusätzlich zu einem Zylinder mit Zündsteuerung; und
eine Regelzeiteinstellungs-Veränderungsvorrichtung zum Verändern mindestens der Kraftstoffeinspritzzeiteinstellung auf Basis eines Einspritzsignals und der Zündzeiteinstellung auf Basis eines Zündsignals.