DE19852218C2

DE19852218C2 - Kraftstoffsteuersystem für Zylindereinspritz-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19852218C2
Application number: DE19852218A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Kadota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: JPH11294221A; DE19852218A1; US6223716B1; JP3905217B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffsteuersystem für eine Brennkraftmaschine (mit innerer Verbrennung und Zylindereinspritzung, auch als Direkteinspritzungs-Brennkraftmaschine bekannt) für ein Kraftfahrzeug, bei welcher der Kraftstoff direkt in die Brennkraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, um das Brennkraftmaschinenausgangsdrehmoment zu steuern oder zu regeln. Erläuternd dargelegt betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine, welches so ausgelegt ist, daß ein Bremsbetätigungsdruck sichergestellt wird, ohne die Verbrennungseigenschaften zu beeinträchtigen.

Seither war es überwiegend üblich, bei einer Brennkraftmaschine, die als Kraftfahrzeugmotor verwendet wird, einen Injektor für die Kraftstoffeinspritzung innerhalb eines Ansaugkrümmers eines Ansaugrohrs der Brennkraftmaschine vorgesehen, so daß der eingespritzte Kraftstoff den Brennkraftmaschinenzylindern zusammen mit der Ansaugluft zugeführt werden kann.

Um das Verständnis des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird nachstehend deren technischer Hintergrund mit einigen Einzelheiten erklärt. Fig. 10 zeigt schematisch ein herkömmliches Kraftstoffregelsystem für eine Brennkraftmaschine, bei welchem ein Kraftstoffinjektor innerhalb eines Ansaugrohrs vorgesehen ist.

In Fig. 10 weist eine Brennkraftmaschine 1, welche den Hauptkörper des Brennkraftmaschinensystems bildet, mehrere Zylinder auf. Zur Vereinfachung der Darstellung ist als Beispiel jedoch nur ein Zylinder in Fig. 10 dargestellt.

Ein Ansaugrohr 1a steht mit einem Auspuffrohr 1b über Brennkammern der Brennkraftmaschine 1 in Verbindung, mit welcher eine Kurbelwelle 1c an ihrem einen Ende verbunden ist.

Das Ansaugrohr oder der Ansaugkrümmer 1a dient dazu, eine Mischung aus Ansaugluft und Kraftstoff (nachstehend auch als Luft-Kraftstoffgemisch bezeichnet) in die Brennkraftmaschine 1 einzubringen, wogegen das Auspuffrohr 1b zum Ausstoßen der Auspuffgase verwendet wird, die bei der Verbrennung des Luft- Kraftstoffgemisches innerhalb der Brennkraftmaschine 1 auftreten. Die Kurbelwelle 1c wird durch die Brennkraftmaschine 1 zur Drehung veranlaßt. Kühlwasser 1d, welches um die Brennkraftmaschine 1 im Zwangsumlauf geführt wird, dient zum Kühlen der Brennkraftmaschine 1.

Ein Luftflußsensor 2, der in einer Einlaßöffnung des Ansaugrohrs 1a angebracht ist, mißt die Ansaugluftmenge Qa als Information in Bezug auf die Luftflußrate oder die Luftmenge, welche der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird. Weiterhin ist innerhalb des Ansaugrohrs 1a eine Drosselklappe 3 angebracht, die im Betrieb mit einem Gaspedal (nicht dargestellt) gekuppelt ist, welches vom Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt wird, um die Ansaugluftmenge Qa in Abhängigkeit vom Ausmaß des Niederdrückhubes des Gaspedals einzustellen.

Um die Winkelposition der Drosselklappe 3 zu ermitteln, also den Drosselklappenöffnungsgrad θ der Drosselklappe 3, ist ein Drosselklappenpositionssensor 4 der Drosselklappe 3 zugeordnet vorgesehen.

Weiterhin ist der Kurbelwelle 1c ein Kurbelwinkelsensor 5 zugeordnet, der dazu dient, die Umdrehungsgeschwindigkeit (beispielsweise Umdrehungen pro Minute oder rpm) der Kurbelwelle 1c zu ermitteln, und ein entsprechendes Impulssignal synchron zur Drehung der Kurbelwelle 1c auszugeben. Dieses Signal wird als Kurbelwinkelsignal SGT bezeichnet. Das Kurbelwinkelsignal SGT enthält daher Information in Bezug auf die Umdrehungsgeschwindigkeit oder Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 sowie Information in Bezug auf die Winkelposition der Kurbelwinkel 1c (also den Kurbelwinkel).

Die Temperatur Tw des Kühlwassers 1d wird durch einen Wassertemperatursensor 6 festgestellt, der daher als Einrichtung zur Feststellung des erwärmten Zustands der Brennkraftmaschine 1 dienen kann.

Ein O₂-Sensor 7, der dem Auspuffrohr 1b zugeordnet ist, ist so ausgelegt, daß er die Sauerstoffkonzentration Do des Auspuffgases feststellt, welches von der Brennkraftmaschine 1 an das Auspuffrohr 1b abgegeben wird.

Um die Operationen der voranstehend geschilderten Brennkraftmaschine zu steuern bzw. zu regeln ist eine Steuereinheit 8 vorgesehen, die als Mikroprozessor oder Mikrocomputer ausgeführt sein kann. Die Nachweissignale Qa, q, SGT, Tw und Do, die von den verschiedenen Sensoren 2, 4, 5, 6 und 7 abgegeben werden, die an den Umfangsabschnitten der Brennkraftmaschine 1 angebracht sind, wie dies voranstehend geschildert wurde, werden als Eingangsinformationssignale der Steuereinheit 8 zugeführt, welche entsprechend Treibersteuersignale für verschiedene Geräte und Betätigungsglieder abgibt, beispielsweise Zündkerzen und Kraftstoffinjektoren (die nachstehend erläutert werden), in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, um so verschiedene aufeinanderfolgende Steuer- oder Regelvorgänge durchzuführen, einschließlich der Zündzeitpunktregelung und der Kraftstoffeinspritzregelung für jeden der Zylinder der Brennkraftmaschine 1. Infolge der voranstehend geschilderten Anordnung kann die Brennkraftmaschine 1 durch Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches mit dem gewünschten Zündzeitpunkt und dem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis betrieben werden.

Eine Zündkerze 9 ist innerhalb jedes der Zylinder der Brennkraftmaschine 1 angebracht, und liegt zu der innerhalb des Zylinders angeordneten Brennkammer hin frei, und die Zündung der Zündkerze 9 wird durch ein Zündzeitpunktsteuersignal P gesteuert, welches von der Steuereinheit 8 abgegeben wird.

Wie aus Fig. 10 deutlich wird, ist ein Bypaßkanal (Umwegkanal) BP parallel zum Ansaugrohr 1a vorgesehen, so daß die Ansaugluft in kontrollierter Weise die Drosselklappe 3 umgehen kann.

Im einzelnen wird der Betrieb des Luft-Bypaßventils 10, welches in dem Bypaßkanal BP vorgesehen ist, durch ein Bypaßsteuersignal B gesteuert, welches von der Steuereinheit 8 abgegeben wird, wodurch die Bypaßluftflußrate (also die abgeleitete Ansaugluftmenge) Qb, welche die Drosselklappe 3 umgeht, dadurch geregelt werden kann, daß der Bypaßkanal BP selektiv geöffnet bzw. geschlossen wird. Auf diese Weise kann nicht nur die Brennkraftmaschinendrehmomentregelung im Fahrzustand des Kraftfahrzeuges erzielt werden, sondern auch die Motordrehzahlregelung im Leerlaufbetriebszustand der Brennkraftmaschine (in dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand, in welchem die Drosselklappe 3 vollständig geschlossen ist).

Weiterhin ist in Fig. 10 ein Kraftstoffinjektor 11 innerhalb des Ansaugkrümmers angebracht, der stromabwärts des Ansaugrohrs 1a liegt. Die Betätigung des Kraftstoffinjektors 11 wird durch das Kraftstoffeinspritzsteuersignal J gesteuert, welches von der Steuereinheit 8 abgegeben wird, wodurch eine gesteuerte oder geregelte Menge an Kraftstoff den Brennkraftmaschinenzylindern zugeführt wird.

Ein Auspuffgasrückführrohr (nachstehend auch als das EGR-Rohr bezeichnet) EP, durch welches das Auspuffrohr 1b mit dem Ansaugrohr 1a in Verbindung gebracht wird, dient zum Rückführen der Auspuffgase, die von der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßen werden, in deren Brennkammer, um schädliche Bestandteile der Auspuffgase zu verringern, beispielsweise Stickoxide oder No_x, nämlich durch erneute Verbrennung der Auspuffgase.

Ein Auspuffgasrückführventil 12 (nachstehend auch als das EGR-Ventil bezeichnet), welches auf dem EGR-Rohr EP vorgesehen ist, wird durch ein EGR-Steuersignal E getrieben, welches von der Steuereinheit 8 abgegeben wird, um hierdurch die Menge an Auspuffgas (kurz als EGR-Menge bezeichnet) zu steuern, die von dem Auspuffrohr 1b zum Ansaugrohr 1a zurückgeführt wird.

Ein Zylinderidentifizierungssensor 13, der auf der Nockenwelle der Brennkraftmaschine 1 angebracht ist, gibt an die Steuereinheit 8 ein Zylinderidentifizierungssignal SGC ab, welches dazu dient, den Zylinder zu identifizieren, in welchem eine Verbrennung stattfindet, synchron zur Betätigung des Einlaßventils der Brennkraftmaschine 1.

Ein Rückschlagventil 15, welches mit dem Ansaugkrümmer des Ansaugrohrs 1a in Verbindung steht, dient dazu, einen unteren Grenzwert eines Einlaß- oder Ansaugdrucks aufrechtzuerhalten (eines Unterdrucks oder eines Vakuums), nämlich eines Ansaugdrucks Pi innerhalb des Ansaugrohrs 1a als Bremsbetätigungsdruck PB.

Mit dem Rückschlagventil 15 steht ein Master-Beutel 16 in Verbindung, der dazu dient, den Bremsbetätigungsdruck PB in einem vorbestimmten Unterdruckzustand (oder auf einem vorbestimmten Vakuumniveau) zu halten.

Das Rückschlagventil 15 und der Master-Beutel 16 arbeiten so zusammen, daß sie eine Bremsbetätigungsdruckerzeugungsvorrichtung bilden, die auch als Bremsdruckmultiplikationsmechanismus zur Erzeugung eines Bremsbetätigungsunterdrucks PB bezeichnet werden kann, auf der Grundlage des Ansaugdrucks (des Ansaugkrümmerdrucks) Pi der Brennkraftmaschine 1. Durch Verwendung des Bremsbetätigungsdrucks PB als Antriebsenergiequelle wird ein Bremsmechanismus (nicht dargestellt) betätigt, der dazu dient, die Bremsbetätigung des Benutzers oder Fahrers des Kraftfahrzeugs zu unterstützen.

Im einzelnen wird, wenn der Benutzer oder Fahrer (bzw. die Benutzerin oder Fahrerin) seinen (ihren) Fuß vom Gaspedal löst, die Drosselklappe 3 geschlossen, was dazu führt, daß die den Zylindern der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Ansaugluftmenge abnimmt, wodurch der Ansaugdruck Pi als Unterdruckquelle für die Bremskraft gespeichert wird, welche zur Betätigung des Bremsmechanismus (nachstehend einfach als Bremse bezeichnet) verwendet werden soll.

Wie aus den voranstehenden Ausführungen deutlich wird, wird der Ansaugdruck Pi der Brennkraftmaschine als Bremsbetätigungsdruck PB zur Betätigung der Bremse verwendet, wobei der Ansaugdruck Pi in dem Master-Beutel 16 mit Hilfe des Rückschlagventils 15 in einem Brennkraftmaschinenbetriebszustand wie beispielsweise dem Leerlaufzustand gespeichert wird, oder dem Bremsbetätigungszustand und dergleichen, wobei der Ansaugdruck Pi negativ wird (also beispielsweise der Ansaugdruck Pi einen Minimalwert PO annimmt, wie nachstehend noch erläutert wird).

Andererseits wird in einem Brennkraftmaschinenbetriebszustand wie beispielsweise dem normalen Laufzustand, in welchem der Ansaugdruck Pi hoch ist, ein Austritt des Unterdrucks aus dem Master-Beutel 16 zum Ansaugrohr dadurch verhindert, daß das dazwischen angeordnete Rückschlagventil 15 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Bremsbetätigungsdruck PB (Unterdruck oder Vakuum) verbraucht wird, solange die Bremse nicht betätigt wird. Daher wird der Bremsbetätigungsdruck PB normalerweise auf einem Druckniveau oder Vakuumniveau gehalten, welches nicht den Ansaugdruck Pi überschreitet.

Die Nachweissignale Qa, θ, SGT, Tw, Do und SGC, die von den Ausgangssignalen des Luftflußsensors 2, des Drosselklappenpositionssensors 4, des Kurbelwinkelsensors 5, des Wassertemperatursensors 6, des O₂-Sensors 7 bzw. des Zylinderidentifizierungssensors 13 abgeleitet werden, werden der Steuereinheit 8 zugeführt. Andererseits werden die verschiedenen Bauteile oder Geräte wie beispielsweise die Zündkerze 9, das Luft-Bypaßventil 10, der Kraftstoffinjektor 11 und das EGR-Ventil 12 in Reaktion auf Steuersignale P, B, J bzw. E betrieben, welche von der Steuereinheit 8 abgegeben werden.

Bei dem herkömmlichen Kraftstoffregelsystem für die Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung, die so wie in Fig. 10 gezeigt ausgebildet ist, wird dann, wenn das Kraftstoffeinspritzsteuersignal J von der Steuereinheit 8 abgegeben wird, der Kraftstoffinjektor 11 in Reaktion darauf während eines Zeitraums in Gang gesetzt, welcher der Impulsbreite des Kraftstoffeinspritzsteuersignals J entspricht, wodurch eine Menge an Kraftstoff entsprechend der Vorgabe durch das Kraftstoffeinspritzsteuersignal J in das Ansaugrohr 1a eingespritzt wird.

Wenn jedoch der Kraftstoff durch den Injektor eingespritzt wird, der außerhalb des Brennkraftmaschinenzylinders angebracht ist, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, bleibt ein Teil des Kraftstoffs an Innenwänden des Ansaugrohrs 1a und an Oberflächen der Einlaßventile der Brennkraftmaschine 1 haften, bevor der Kraftstoff tatsächlich dem Brennkraftmaschinenzylinder zugeführt wird. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß eine derartige Kraftstoffablagerung besonders dann leicht auftreten kann, wenn die Brennkraftmaschine bei niedriger Temperatur arbeitet (beispielsweise beim Brennkraftmaschinenstartvorgang, bei welchem der Kraftstoff relativ schwer zu verdampfen ist), oder wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Übergangsbetriebszustand befindet, in welchem die Kraftstoffmenge, welcher der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll, mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit geändert werden muß. Die Verringerung des Anteils schädlicher Gasbestandteile, die in den Auspuffgasen enthalten sind, wird daher negativ beeinflußt.

Unter diesen Umständen wurde ein Zylindereinspritz- Brennkraftmaschinensystem vorgeschlagen, welches so ausgebildet ist, daß der Kraftstoff direkt in die Brennkraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, um die voranstehend geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden.

Ein derartiges Direktkraftstoffeinspritz- Brennkraftmaschinensystem (oder Zylindereinspritz- Brennkraftmaschinensystem) erscheint als ideales Brennkraftmaschinensystem. Wenn das voranstehend erwähnte Brennkraftmaschinensystem statt der herkömmlichen Ottomotoren für Kraftfahrzeuge verwendet wird, können äußerst vorteilhafte Auswirkungen erzielt werden, die nachstehend angegeben sind.

(1) Verringerung schädlicher Gasbestandteile, die in den Auspuffgasen enthalten sind

Da der Kraftstoff direkt in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, die innerhalb des Brennkraftmaschinenzylinders vorgesehen ist, in der Nähe der Zündkerze 9 (vgl. Fig. 10), kann das Luft- Kraftstoffverhältnis erhöht werden, so daß das Luft- Kraftstoffgemisch mager wird, ohne daß die beim Transport des Kraftstoffs auftretende Verzögerung berücksichtigt wird, wodurch Anteile an schädlichem Kohlenwasserstoffgas (HC-Gas) und CO-Gas (Kohlenmonoxidgas), die in den Auspuffgasen enthalten sind, verringert werden können.

(2) Verringerung des Kraftstoffverbrauchs

Da der Kraftstoff unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt unter Steuerung durch das Zündzeitpunktsteuersignal eingespritzt wird, wird eine Ansammlung einer brennbaren Kraftstoffmischung um die Zündkerze 9 zum Zeitpunkt der Zündung erzeugt, so daß die den Kraftstoff enthaltende Gasmischung eine ungleichförmige Verteilung aufweist. Mit dem Kraftstoff-Luftgemisch wird daher eine sogenannte gerichtete Verbrennung durchgeführt. Infolge dieses Merkmals kann das Luft-Kraftstoffverhältnis zwischen der Luftmenge und der Kraftstoffmenge, welche dem Brennkraftmaschinenzylinder zugeführt werden, wesentlich erhöht werden, so daß das Luft- Kraftstoffgemisch entsprechend mager wird.

Infolge der voranstehend geschilderten Erzielung der gerichteten Verbrennung wird darüber hinaus die Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches selbst dann weniger negativ beeinflußt, wenn das Auspuffgas in erhöhtem Verhältnis rückgeführt wird (also trotz einer erhöhten Auspuffgasrückführung oder, abgekürzt, EGR). Darüber hinaus kann die Ansaugluftmenge Qa erhöht werden, was wiederum dazu führt, daß sogenannte Pumpverluste verringert werden können. Aus diesen Gründen kann der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine wesentlich verbessert werden.

(3) Erhöhte Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine

Infolge der Neigung des Luft-Kraftstoffgemisches, sich um die Zündkerze 9 herum zu konzentrieren, nimmt die Menge an sogenanntem Endgas (Luft-Kraftstoffgemisch in den von der Zündkerze 9 entfernten Bereichen) in vorteilhafter Weise ab, infolge der Auswirkungen der gerichteten Verbrennung, die voranstehend geschildert wurde, wodurch die Klopffestigkeit der Brennkraftmaschine verbessert werden kann, wobei das Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine 1 wesentlich erhöht werden kann.

Da der Kraftstoff innerhalb des Zylinders in Gas umgewandelt oder vergast wird, wird darüber hinaus der Ansaugluft Wärme als Verdampfungswärme entzogen. Daher kann die Dichte der Ansaugluft verringert werden, was dazu wirksam ist, den Volumenwirkungsgrad zu verbessern.

(4) Verbesserung des Fahrverhaltens

Infolge des Systems, bei welchem der Kraftstoff direkt in dem Brennkraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, kann die Zeit zur Erzeugung des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine 1 infolge der Kraftstoffverbrennung seit Beginn der Kraftstoffeinspritzung verkürzt werden, verglichen mit dem Brennkraftmaschinensystem mit indirekter Einspritzung gemäß Fig. 10. Das Brennkraftmaschinensystem mit Zylindereinspritzung kann daher schnell auf die Anforderungen des Fahrers reagieren.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß bei dem Kraftstoffregelsystem für die Brennkraftmaschine mit Zylindereinspritzung zwei Verbrennungsbetriebsarten vorhanden sind, nämlich eine sogenannte magere Betriebsart (oder Magerbetriebsart), bei welcher eine geringe Kraftstoffmenge während des Verdichtungshubs zugeführt wird, um hierdurch die Emissionseigenschaften und ebenso die Kraftstoffverbrauchseigenschaften der Brennkraftmaschine zu verbessern, infolge einer übermäßig mageren oder übermäßig gerichteten Verbrennung, sowie eine sogenannte stöchiometrische Betriebsart (fette Betriebsart), bei welcher eine vorbestimmte oder stöchiometrischen Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine während des Ansaughubs zugeführt wird, um das Brennkraftmaschinenausgangsdrehmoment dadurch zu erhöhen, daß eine Verbrennung mit einer üblichen gleichmäßigen Mischung durchgeführt wird.

In der Kompressionshub-Kraftstoffeinspritzbetriebsart (Magerbetriebsart) wird die Brennkraftmaschine mit einem mageren Luft-Kraftstoffgemisch betrieben, verglichen mit der Saughub-Kraftstoffeinspritzbetriebsart (der stöchiometrischen oder fetten Betriebsart), und ist es erforderlich, der Brennkraftmaschine 1 eine erhöhte Ansaugluftmenge Qa für einen vorbestimmten Drosselklappenöffnungsgrad θ zuzuführen (für einen vorgegebenen Niederdruckhub des Gaspedals). Daher muß die Ansaugluftmenge Qa, die üblicherweise nur mit Hilfe des Gaspedals durch den Fahrer gesteuert wird, dadurch gesteuert oder geregelt werden, daß eine andere Steuer- bzw. Regelvorrichtung vorgesehen wird, um die Ansaugluftmenge Qa zu erhöhen.

Als nächstes wird ein herkömmliches Zylindereinspritz- Brennkraftmaschinensystem beschrieben. Fig. 11 zeigt schematisch den Aufbau eines herkömmlichen Kraftstoffregelsystems für eine Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine, wie beispielsweise in der japanischen Veröffentlichung JP 0602018034 AA beschrieben. In dieser Figur werden gleiche oder entsprechende Bestandteile, wie sie bereits voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben wurden, durch gleiche oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet, und erfolgt insoweit nicht unbedingt eine erneute, ins Einzelne gehende Beschreibung.

Bei der nunmehr betrachteten Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine ist das Kraftstoffregelsystem oder Kraftstoffsteuersystem so ausgelegt, daß die Kraftstoffeinspritzmenge zusätzlich in Reaktion auf Änderungen oder Variationen des Kraftstoffdrucks eingestellt oder geregelt wird, um Änderungen des Brennkraftmaschinenausgangsdrehmoments zu unterdrücken.

In Fig. 11 ist die Steuereinheit 8A so ausgelegt, daß sie arithmetisch die Kraftstoffzufuhrmenge und den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bestimmt, um das Kraftstoffeinspritzsteuersignal J entsprechend dem Ergebnis der arithmetischen Operation auszugeben, so daß ein Kraftstoffinjektor 11A zumindest entweder während des Ansaughubs oder des Verdichtungshubs so betrieben wird, daß der Kraftstoff eingespritzt wird. In diesem Fall kann durch Identifizieren des jeweils gesteuerten Zylinders auf der Grundlage des Zylinderidentifizierungssignals SGC der Kraftstoffinjektor 11A zylinderweise gesteuert werden.

Der Kraftstoffinjektor 11A ist nicht innerhalb des Ansaugrohrs 1a angebracht, sondern innerhalb des Zylinders, so daß er direkt den Einwirkungen der Brennkammer der Brennkraftmaschine 1 ausgesetzt ist, und ist so ausgebildet, daß er mit hoher Geschwindigkeit reagiert und den hohen Druck aushält, so daß Kraftstoff unter hohem Druck in den Zylinder innerhalb eines kurzen Zeitraums während des Ansaug- oder Verdichtungshubes eingespritzt werden kann.

Ein Kraftstoffinjektortreiber 14, der zwischen der Steuereinheit 8A und dem Kraftstoffinjektor 11A vorgesehen ist, und zum Antrieb des Kraftstoffinjektors 11 dient, dient zur Umwandlung eines Kraftstoffeinspritzsteuersignals J, welches von der Steuereinheit 8A abgegeben wird, in ein Kraftstoffeinspritzsteuersignal K für die Hochgeschwindigkeits/Hochdruckkraftstoffeinspritzung, um hierdurch den Kraftstoffinjektor 11A anzutreiben.

Da der Injektortreiber 14 so ausgelegt ist, daß er ein Kraftstoffeinspritzsteuersignal K mit hoher elektrischer Leistung durch Verstärkung der Leistung des Kraftstoffeinspritzsteuersignals J ausgibt, welches von der Steuereinheit 8A abgegeben wird, wie voranstehend geschildert, kann der Kraftstoff mit einem Druck eingespritzt werden, der ausreichend hoch ist, um den innerhalb des Zylinders herrschenden Druck zu überwinden.

Weiterhin ist das Luft-Bypaßventil 10A des momentan betrachteten Brennkraftmaschinensystems so ausgebildet, daß es die Bypaßansaugluftmenge Qb über einen breiten Bereich steuert, verglichen mit dem Luft-Bypaßventil 10 des Brennkraftmaschinensystems, welches voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben wurde, um das Brennkraftmaschinenausgangsdrehmoment während des Brennkraftmaschinenbetriebs in der mageren Betriebsart zu steuern (also der Betriebsart, bei welcher die Brennkraftmaschine mit der Verbrennung einer mageren Luft- Kraftstoffmischung arbeitet), einschließlich der Fahrbetriebsart, zusätzlich zur Steuerung der Brennkraftmaschinendrehzahl in der Leerlaufbetriebsart, bei welche die Drosselklappe 3 vollständig geschlossen ist.

In diesem Zusammenhang zeigt ein Vergleich des Zylindereinspritz-Brennkraftmaschinensystems, welches in Fig. 11 gezeigt ist, mit dem voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschriebenen System, daß sich ersteres von letzterem grundlegend darin unterscheidet, daß der Kraftstoffinjektor 11A zum Liefern des Kraftstoffs nicht innerhalb des Ansaugrohrs 1a angebracht ist, sondern direkt im Zylinder der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist, und Hochgeschwindigkeits/Hochdruckanforderungen genügt, so daß der Kraftstoff in die Zylinder unter hohem Druck innerhalb eines kurzen Zeitraums eingespritzt werden kann, während des Ansaug- oder Kompressionshubes, und daß der Injektortreiber 14 zusätzlich vorgesehen ist, der dazu dient, den Kraftstoffinjektor 11A zu treiben, der den Hochgeschwindigkeits/Hochdruckanforderungen genügt.

Nachstehend wird der Betriebsablauf des herkömmlichen Kraftstoffsteuersystems für eine Brennkraftmaschine des Zylindereinspritztyps (des Direkteinspritzungstyps) gemäß Fig. 11 erläutert.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei dem Kraftstoffregelsystem für die Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine die Kraftstoffregelung in einer Betriebsart mit gerichteter Verbrennung durchgeführt wird (also einer Verbrennungsbetriebsart, bei welcher eine zu magere oder überaus magere Luft-Kraftstoffmischung verbrannt wird), durch Zufuhr des Kraftstoffs zum Brennkraftmaschinenzylinder unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt (Einspritzung im Verdichtungshub). Das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F wird daher so gesteuert oder geregelt, daß es größer oder gleich 30 ist, also im übermäßig mageren Bereich liegt. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis jener Mischung, mit welcher tatsächlich die Verbrennung durchgeführt wird, nahe an dem stöchiometrischen Luft- Kraftstoffverhältnis A/F von 14,7 liegt.

Im Falle der herkömmlichen, in Fig. 10 gezeigten Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung findet die Verbrennung bei einem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F von annähernd 20 (magerer Verbrennung) in der Ansaughub- Einspritzbetriebsart statt, nachdem die Ansaugluft und der Kraftstoff gleichförmig miteinander vermischt wurden. Anders als bei dem in Fig. 10 gezeigten Brennkraftmaschinensystem findet bei der in Fig. 11 gezeigten Brennkraftmaschine mit Zylindereinspritzung die Verbrennung bei einem Luft- Kraftstoffverhältnis A/F von annähernd 16 statt (bei welchem Stickoxide NO_x) mit hoher Rate erzeugt werden. Unter diesen Umständen wird in der Brennkraftmaschine mit Zylindereinspritzung eine große Menge an Auspuffgasen zur Brennkraftmaschine zurückgeführt, um die Verringerung von Stickoxiden (NO_x) zu erreichen, die in den von der Brennkraftmaschine abgegebenen Auspuffgasen enthalten sind.

Wie aus den voranstehenden Ausführungen deutlich geworden sein sollte, wird bei der in Fig. 11 gezeigten Brennkraftmaschine mit Zylindereinspritzung eine magere Verbrennung, eine Verdichtungshubverbrennung, durch Kombination der gerichteten Verbrennung, die durch exakte Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes und des Zündzeitpunktes erzielt werden kann, und die Rückführung einer großen Menge an Auspuffgasen durchgeführt, was zu einer Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften der Brennkraftmaschine einführen kann.

Andererseits wird bei einer Regelbetriebsart, bei welcher ein hohes Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine gefordert ist, etwa im Falle der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges, eine stöchiometrische Verbrennung (also Verbrennung eines fetten Luft-Kraftstoffgemisches) in der Ansaughubeinspritzbetriebsart durchgeführt, ähnlich wie bei der in Fig. 10 gezeigten Brennkraftmaschine mit indirekter Einspritzung, um so die Verbrennung einer gleichförmigen Mischung zu erreichen.

Wenn der Brennkraftmaschinenbetriebszustand von dem Zustand mit übermäßig magerer Verbrennung in der Verdichtungshubeinspritzbetriebsart auf den Zustand mit fetter Verbrennung in der Ansaughubeinspritzbetriebsart umgeschaltet wird, werden nicht nur das Luft- Kraftstoffverhältnis und die EGR-Menge, sondern auch der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und der Zündzeitpunkt zusätzlich eingestellt oder geregelt. In diesem Fall wird die Ansaugluftmenge Qa dadurch verringert, daß entsprechend das Luft-Bypaßventil 10A gesteuert wird, um eine Schwankung des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine zu verhindern, die anderenfalls auftreten könnte, wenn die Kraftstoffeinspritzbetriebsart von der Verdichtungshubeinspritzbetriebsart (Magerverbrennungsbetriebsart) auf die Ansaughubeinspritzbetriebsart (Betriebsart mit fetter Verbrennung) umgeschaltet wird.

Um die Kraftstoffeinspritzbetriebsart von der Verdichtungshubeinspritzbetriebsart (Magerbetriebsart) auf die Ansaughubeinspritzbetriebsart (fette Betriebsart) umzuschalten, muß eine große Anzahl an Steuer- oder Regelparametern im wesentlichen gleichzeitig geändert werden, damit die Änderung des Verbrennungszustands stattfinden kann.

Bezüglich der gleichzeitigen Umschaltung zahlreicher Steuer- oder Regelparameter wird allerdings darauf hingewiesen, daß infolge einer Ungleichförmigkeit der Leistung bei den Bauteilen, mit den die Steuerung oder Regelung durchgeführt wird, infolge von deren Alterung, infolge von Änderungen der Umweltbedingungen während des Fahrens des Kraftfahrzeugs und/oder infolge des Unterschiedes der Verbrennungszustände eine solche Situation auftreten kann, daß der Verbrennungszustand keinen glatten Übergang von der gerichteten Verbrennung auf die Verbrennung einer gleichförmigen Mischung durchführen kann, so daß möglicherweise eine instabile Verbrennung auftritt, und daher Schwankungen der Drehzahl und schließlich Vibrationen der Brennkraftmaschine 1 nach einer Umschaltung der Kraftstoffeinspritzregelbetriebsart.

Wenn andererseits die Brennkraftmaschinendrehzahl (Umdrehung pro Minute) absinkt, da eine externe Last auf die Brennkraftmaschine 1 in der mageren Betriebsart einwirkt, bei welcher mit dem im Verdichtungshub zugeführten Kraftstoff eine übermäßig magere gerichtete Verbrennung durchgeführt wird, können Schwankungen der Drehzahl dadurch unterdrückt werden, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F verringert wird (also das Luft-Kraftstoffgemisch angereichert wird), da die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 mit der zugeführten Kraftstoffmenge korreliert ist.

Auf dem Gebiet herkömmlicher Brennkraftmaschinen wurde bereits vorgeschlagen, die Drehzahlschwankungen durch zusätzliche Einstellung des Zündzeitpunkts zu unterdrücken. Bei der Verdichtungshubeinspritzbetriebsart ändert sich jedoch der Verbrennungszustand, da die Phasenbeziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt sich ändert, wenn der Zündzeitpunkt geändert wird. Infolge von Schwierigkeiten, die bei der Steuerung oder Regelung des Zündzeitpunkts auftreten, wie dies voranstehend geschildert wurde, wird daher die Unterdrückung der Drehzahlschwankungen durch Einstellung oder Regelung der Kraftstoffzufuhr versucht.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Regelbetriebsartfestlegungsvorgangs bei dem herkömmlichen Kraftstoffregelsystem für die in Fig. 11 dargestellte Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine. Weiterhin sind die Fig. 13 und 14 Darstellungen zur Erläuterung arithmetischer Operationen zur Bestimmung von Steuer- oder Regelparametern, also des Luft-Kraftstoffverhältnisses und des Zündzeitpunkts Kennlinienfeldern in der Regelbetriebsart, also der mageren Betriebsart bzw. der fetten Betriebsart. In den Fig. 13 und 14 ist die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne (Umdrehungen pro Minute) entlang der Abszisse aufgetragen, und das Brennkraftmaschinenausgangsdrehmoment Te auf der Ordinate.

Genauer gesagt ist Fig. 13 eine Darstellung zur Erläuterung der arithmetischen Bestimmung der Parameter in der Magerbetriebsart, also des Luft-Kraftstoffverhältnisses A/F1 und des Zündzeitpunkts Pt1 mittels Kennlinien für eine Brennkraftmaschinendrehzahl Ne1 (Umdrehungen pro Minute) und ein Brennkraftmaschinendrehmoment Te1 in der Magerbetriebsart. Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 14 die arithmetische Bestimmung der Parameter in der stöchiometrischen Betriebsart, also des Luft- Kraftstoffverhältnisses A/F2 und des Zündzeitpunkts Pt2 mittels Kennlinien für eine Brennkraftmaschinendrehzahl Ne2 (Umdrehungen pro Minute) und ein Brennkraftmaschinendrehmoment Te2 in der stöchiometrischen Betriebsart (Betriebsart fett).

Der in Fig. 12 dargestellte Verarbeitungsablauf wird synchron zum Kurbelwinkelsignal SGT durchgeführt (welches eine vorbestimmte Winkelposition der Kurbelwinkel oder abgekürzt CA angibt), wie Fachleute auf diesem Gebiet wissen.

Üblicherweise holt sich die Steuereinheit 8A als Motorbetriebszustandsinformation die verschiedenen Sensorsignale, beispielsweise den Drosselklappenöffnungsgrad θ, das Kurbelwinkelsignal SGT, die Ansaugluftmenge Qa und die Wassertemperatur Tw, um hierdurch die Regelbetriebsart (also die fette oder stöchiometrische Betriebsart) auf der Grundlage des Motorbetriebszustands einzustellen, und die Parameter (also das Luft-Kraftstoffverhältnis und den Zündzeitpunkt) für die eingestellte Regelbetriebsart festzulegen.

Wie aus Fig. 12 hervorgeht, welche den Verarbeitungsablauf während des Normalbetriebs der Brennkraftmaschine zeigt, führt die Steuereinheit 8A zuerst die Regelbetriebsartentscheidungsverarbeitung durch, bei welcher festgestellt wird, ob sich das Gaspedal im freigegebenen Zustand (auch als Ausschaltzustand oder einfach Aus bezeichnet), in welchem das Gaspedal nicht niedergedrückt ist, befindet oder nicht (Schritt S1).

Wenn im Schritt S1 festgestellt wird, daß sich das Programm im Ausschaltzustand befindet (also wenn der Entscheidungsschritt S1 zu einer Bejahung oder "JA" führt), wird dann festgelegt, ob die momentane Regelbetriebsart eine zwangsweise eingestellte stöchiometrische Betriebsart ist oder nicht (Schritt S2). Wenn der Entscheidungsschritt S2 zu einer Verneinung oder "N" führt, dann wird ein Entscheidungsschritt S3 durchgeführt, um festzustellen, ob die Bremse angelegt ist oder nicht (also ob das Bremspedal niedergedrückt ist oder nicht).

Wenn im Schritt S13 festgestellt wird, daß die Bremse angelegt ist (also wenn der Entscheidungsschritt S3 zu "J" führt, dann wird die stöchiometrische Betriebsart aktiviert, wobei eine Marke für die zwangsweise stöchiometrische Betriebsart gesetzt ist (Schritt S4), worauf die Verarbeitung mit einem Regelgrößenberechnungsverarbeitungsschritt S7 weitergeht.

Wenn andererseits im Schritt S1 festgestellt wird, daß das Gaspedal betätigt ist (Einschaltzustand), also wenn der Entscheidungsschritt S1 zu "N" führt, so wird die Marke für die zwangsweise stöchiometrische Betriebsart gelöscht (Schritt S5), und dann wird die Regelbetriebsartentscheidungsverarbeitung (Schritt S6) durchgeführt, und dann geht die Verarbeitung mit der Regelgrößenberechnungsverarbeitung weiter (Schritt S7).

Wenn im Gegensatz im Schritt S2 festgestellt wird, daß die momentane Betriebsart die stöchiometrische Betriebsart, die zwangsweise eingestellt wurde (also wenn der Entscheidungsschritt S2 zu "J" führt), dann werden die Aktivierungsverarbeitung für die stöchiometrische Betriebsart und die Verarbeitung zur Einstellung der Marke für die zwangsweise stöchiometrische Betriebsart durchgeführt (Schritt S4), ohne den Entscheidungsschritt S3 für die Bremsbetätigung (Ein) durchzuführen.

Wenn im Schritt S3 festgestellt wird, daß die Bremse aus ist (also wenn der Entscheidungsschritt S3 zu "N" führt), dann wird im Schritt S6 die Regelbetriebsartentscheidungsverarbeitung durchgeführt.

Bei der Regelgrößenberechnungsverarbeitung (Schritt S7) erfolgt zunächst eine Entscheidung, ob es sich bei der momentanen Regelbetriebsart um die stöchiometrische Betriebsart handelt oder nicht (Schritt S8).

Falls die momentane Betriebsart nicht als die stöchiometrische Betriebsart angesehen wird (also wenn der Entscheidungsschritt S8 zu "N" führt), dann wird die momentane Betriebsart als die Magerbetriebsart angesehen. Entsprechend werden das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F1 und der Zündzeitpunkt Pt1 für die Magerbetriebsart (Verdichtungshubeinspritzbetriebsart) arithmetisch im Schritt S9 bestimmt, wie in Fig. 13 gezeigt ist, worauf die Verarbeitung den in Fig. 12 dargestellten Vorgang verläßt.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß im Schritt S9 der Zündzeitpunkt Pt1 und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt für die Magerbetriebsart arithmetisch festgelegt werden, und zusätzlich das in dem EGR-Rohr EP angebrachte EGR-Ventil 12 geöffnet wird, damit eine EGR-Größe EGR1 in das Ansaugrohr 1a vom Auspuffrohr 1b eingegeben werden kann, während das Luft-Bypaßventil 10A, welches in dem Bypaßkanal BP angebracht ist, geöffnet wird, damit die Bypaßansaugluftgröße Qb1 beträchtlich zunehmen kann. Dies dient zu dem Zweck, das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F zu erhöhen, um hierdurch das Luft-Kraftstoffgemisch abzumagern.

Wenn andererseits im Entscheidungsschritt S8 bestimmt wird, daß es sich bei der momentanen Betriebsart um die stöchiometrische Betriebsart handelt (also wenn der Entscheidungsschritt S8 zu "J" führt), werden im Schritt S10 das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F2 und der Zündzeitpunkt Pt2 für die stöchiometrische Betriebsart (Ansaughubeinspritzbetriebsart) arithmetisch festgelegt, wie in Fig. 14 gezeigt ist, worauf die Verarbeitung den in Fig. 12 dargestellten Ablauf verläßt.

Weiterhin wird darauf hingewiesen, daß im Schritt S10 der Zündzeitpunkt Pt2 und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt für die stöchiometrische Betriebsart arithmetisch festgelegt werden, und gleichzeitig ein EGR-Ventil 12, welches in dem EGR-Rohr EP angebracht ist, geschlossen wird, damit die Auspuffgasrückführung (EGR) vom Auspuffrohr 1b zum Ansaugrohr 1a unterbrochen oder abgeschnitten wird, während das Luft-Bypaßventil 10A geschlossen wird, damit der Bypaßansaugluftfluß unterbrochen oder abgeschnitten werden kann. Dies dient dazu, das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F zu verringern, um so das Luft-Kraftstoffgemisch anzureichern.

Fig. 15 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung konkreter typischer Betriebsabläufe des herkömmlichen Kraftstoffregelsystems für die in Fig. 11 gezeigte Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine. Wie in der Figur gezeigt wird angenommen, daß das Gaspedal zu einem Zeitpunkt t1 betätigt (Ein) wird, beginnend im ursprünglichen Leerlaufzustand, und daß das Anlegen der Bremse wiederholt zu Zeitpunkten t2, . . ., t5 aktiviert (Ein) wird.

Gemäß Fig. 15 wird der Bremsbetätigungsdruck PB auf einen Minimalwert PO im Leerlaufzustand gehalten, in welchem die Drosselklappe 3 (vgl. Fig. 11) vollständig geschlossen ist. In diesem Zustand wird die Ansaugluftmenge, die der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, über den Bypaßkanal geregelt.

Unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1, an welchem das Gaspedal betätigt oder heruntergedrückt wird, beginnend vom Leerlaufzustand aus, wird die stöchiometrische Regelbetriebsart ausgewählt, um ein ausreichend hohes Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 1 sicherzustellen. In diesem Fall nimmt der Ansaugdruck Pi (durch eine Kurve mit einzelnen Punkten dargestellt) steil zu. Dennoch wird der Bremsbetätigungsdruck PB, der durch eine durchgezogene Kurve dargestellt ist, auf den Minimalwert PO gehalten, infolge der Einwirkung des Rückschlagventils 15.

Wenn der Ansaugdruck Pi auf einen Pegel Pi1 ansteigt (Druckpegel oder Druckniveau in der stöchiometrischen Betriebsart in dem Zustand mit freigegebener Bremse), wird ein Gleichgewichtszustand angenommen, nachdem das Gaspedal niedergedrückt wurde. Dann wird die Regelbetriebsart von der stöchiometrischen Betriebsart an die Magerbetriebsart umgeschaltet. In diesem Fall nimmt der Ansaugdruck Pi weiter bis zu einem Pegel Pi2 zu (dem Magerbetriebsdruck in dem Zustand mit freigegebener oder ausgeschalteter Bremse), um den Gleichgewichtszustand zu erreichen, infolge der Zunahme der Ansaugluftmenge in der Magerbetriebsart.

Wenn das Gaspedal freigegeben wird, wobei die Bremse angelegt ist, zum Zeitpunkt t2, nimmt der Ansaugdruck Pi bis auf den Pegel Pi3 ab (Magerbetriebsartdruck im Zustand mit angelegter Bremse), worauf der Bremsbetätigungsdruck PB zunimmt (anders ausgedrückt nimmt der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks ab), infolge des Verbrauchs des Bremsbetätigungsdruckes PB.

Im einzelnen steigt jedesmal dann, wenn die Bremse zum Zeitpunkt t2, t3 bzw. t4 angelegt wird, der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes PB vom Minimalwert PO auf den Wert PB3, PB4 und dann auf den Wert PB5 an, und zwar hintereinander in dieser Reihenfolge. Zu einem Zeitpunkt t5 unmittelbar nach dem Zeitpunkt t4, an welchem der Bremsbetätigungsdruck PB den oberen Grenzwert überschreitet (Schwellenwert), nämlich PTH, welcher den Bereich begrenzt, in welchem der Bremsbetätigungsdruck PB aktiv ist, wird der Bremsbetätigungsdruck PB gleich dem Ansaugdruck Pi3, so daß keine Hilfswirkung für das Anlegen der Bremse mehr zur Verfügung steht.

In der Verdichtungshubeinspritzbetriebsart arbeitet die Brennkraftmaschine mit einem mageren Luft-Kraftstoffgemisch, im Vergleich zum Brennkraftmaschinenbetrieb in de Ansaughubeinspritzbetriebsart. In der Verdichtungshubeinspritzbetriebsart ist es daher erforderlich, die der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Ansaugluftmenge zu erhöhen, selbst wenn der Benutzer die Drosselklappe auf denselben Öffnungsgrad wie in der Ansaughubeinspritzbetriebsart durch Betätigung des Gaspedals betätigt, was dazu führt, daß der Ansaugdruck (Ansaugkrümmerdruck) Pi in der Verdichtungshubeinspritzbetriebsart hoch wird.

In dem Zustand, in welchem wie voranstehend erwähnt der Ansaugdruck hoch ist, sind die Ansaugluftverluste (Pumpverluste) der Brennkraftmaschine 1 gering, wobei das auf die Brennkraftmaschine 1 einwirkende Lastdrehmoment verringert wird, was in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine vorteilhaft ist.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß bei der Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine die Brennkraftmaschine in dem übermäßig mageren Betriebszustand arbeiten kann, wie dies voranstehend geschildert wurde. Selbst wenn der Benutzer seinen Fuß vom Gaspedal für den Bremsvorgang löst, kann der Betrieb der Brennkraftmaschine in dem mageren Betriebszustand fortgesetzt werden, ohne die Ansaugluftmenge zu verringern, was dazu führt, daß der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine verbessert (verringert) werden kann.

Allerdings wird im Zusammenhang mit dem Betrieb der Brennkraftmaschine in der Magerbetriebsart darauf hingewiesen, daß es leicht geschehen kann, daß ein ausreichend hoher Bremsbetätigungsdruck PB (Bremskraftquelle infolge von Unterdruck oder Vakuum) nicht verfügbar ist. Insbesondere dann, wenn der Bremsbetätigungsdruck PB, der in dem Master-Beutel 16 gespeichert ist, infolge einer sogenannten pumpenden Bremsbetätigung verbraucht wurde, kann eine Beeinträchtigung der Bremsleistung auftreten.

Die voranstehend geschilderte Schwierigkeit kann natürlich selbst bei einem Dieselmotor auftreten, der keine Drosselklappe hat, und bei welchem ansich ein negativer Ansaugdruck nicht vorhanden sein kann. Im Falle des Dieselmotors wird die voranstehende Schwierigkeit jedoch durch Verwendung einer Vakuumpumpe gelöst.

Im Gegensatz hierzu wird im Falle der Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine die Ansaugluftmenge bei der übermäßig mageren gerichteten Verbrennung dadurch gesteuert oder geregelt, daß der Kraftstoff im Verdichtungshub zugeführt wird (Magerbetriebsart), wie dies voranstehend geschildert wurde. Daher tritt die Schwierigkeit auf, den Ansaugdruck Pi auf Vakuum- oder Unterdruckniveau während des Brennkraftmaschinenbetriebs in der Magerbetriebsart sicherzustellen.

Sicherlich ließe es sich denken, daß dann, wenn ein Ansaugdruck mit Vakuumpegel für die Bremssteuerung erforderlich ist, die Ansaugluftmenge verringert wird, durch Zufuhr des Kraftstoffs während des Ansaughubs, um auf diese Weise die übliche Verbrennung einer gleichförmigen Mischung (stöchiometrische Verbrennung) stattfinden zu lassen, damit der Ansaugdruck auf Vakuumniveau sichergestellt werden kann.

Fig. 16 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung von Operationen, die bei der Umschaltung der Regelbetriebsart von der Magerbetriebsart auf die stöchiometrische Betriebsart auftreten, jedesmal dann, wenn die Bremse zum Zeitpunkt t2, t3, t4 bzw. t5 betätigt wird.

Wie in Fig. 16 gezeigt konvergiert der Bremsbetätigungsdruck PB auf den Druck PS von Vakuumniveau oder Vakuumpegel in der stöchiometrischen Betriebsart, der geringfügig höher ist als der Minimalpegel PO in der Leerlaufbetriebsart. Darüber hinaus wird der Pegel oder das Niveau des Drucks PS in der stöchiometrischen Betriebsart geringer, wenn die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) der Brennkraftmaschine 1 zunimmt.

In Fig. 16 wird die Regelbetriebsart der Brennkraftmaschine 1 auf die stöchiometrische Betriebsart von der Magerbetriebsart umgeschaltet, zum Zeitpunkt t2, t3, t4 bzw. t5.

In diesem Fall wird der Bypaßansaugluftfluß Qb in der stöchiometrischen Betriebsart (vgl. den Schritt S10 in Fig. 12) abgeschnitten, was dazu führt, daß die der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Ansaugluftmenge Qa abnimmt. Daher kann der negative Druck oder das Vakuum für den Bremsbetätigungsdruck PB sichergestellt werden.

Daher wird der Ansaugdruck Pi auf einem Pegel oder Niveau gehalten, der nicht höher als der Ansaugdruck Pi2 ist, wie durch eine einfach gepunktete, gestrichelte Kurve in Fig. 16 angedeutet, wogegen der Bremsbetätigungsdruck PB (durch eine durchgezogene Kurve bezeichnet) auf einem Pegel gehalten wird, der nicht höher ist als der obere Grenzwert PB11. Die Bremshilfeunterstützungsfähigkeiten können daher gegen eine Beeinträchtigung geschützt werden.

Die Sicherstellung des Unterdrucks oder Vakuums durch Umschaltung der Betriebsart von der Verdichtungshubeinspritzung (Magerbetriebsart) auf die Ansaughubeinspritzung (stöchiometrische Betriebsart) und die Wiederholung der Verdichtungshubeinspritzung (Magerbetrieb) und der Ansaughubeinspritzung (stöchiometrischer Betrieb) sind allerdings in Bezug auf die Verbrennungsleitung unvorteilhaft, was schließlich zu einer Beeinträchtigung des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs führt.

Wie nunmehr aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte, besteht bei dem herkömmlichen Kraftstoffsteuer- oder -regelsystem für eine Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine die Schwierigkeit, daß der Bremsbetätigungsdruck PB in der Magerbetriebsart ansteigt, was zu einer Beeinträchtigung der Bremsleistung führt, da der Sicherstellung des Bremsbetätigungsdrucks PB (Unterdruck oder Vakuum) keine Beachtung geschenkt wird.

Wenn die Brennkraftmaschinenbetriebsart auf die übliche stöchiometrische Betriebsart (Betrieb mit fettem Luft- Kraftstoffgemisch) im Verlauf des Magerbetriebs umgeschaltet wird (also Betrieb mit einem mageren Luft-Kraftstoffgemisch), um den Bremsbetätigungsdruck PB sicherzustellen, dann werden darüber hinaus die Verdichtungshubeinspritzung und die Ansaughubeinspritzung abwechselnd mit hoher Wiederholfrequenz wiederholt, was die Verbrennungseigenschaften oder Verbrennungsleistung beeinträchtigt, wobei dies wieder zur Beeinträchtigung des Fahrverhaltens führt, wodurch ein weiteres Problem entsteht.

Die DE 197 53 450 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks in einem Motor mit Abgasrückführung in Verbindung mit einem Bremskraftverstärker. Ein Drucksensor erfasst den Druck in dem Verstärker und eine zentrale Verarbeitungseinheit stellt fest, ob der erfasste Druck höher als ein vorbestimmter Wert ist. Eine Drosselklappe ist in einer relativ geöffneten Position, wenn sich der Motor in einem Betriebszustand mit geschichteter Verbrennung befindet. Die CPU steuert die Drosselklappe, um den Druck im Ansaugpfad zu vermindern, wenn der Bremskraftverstärkerdruck größer als ein vorbestimmter Wert ist, und stellt die Abgasrückführungsklappe so ein, dass der Gasfluss durch die Abgasrückführungsöffnung sich vermindert. Dies erlaubt es, eine Bremsleistung zu verbessern und vermindert Drehmomentfluktuationen im Motor.

Angesichts des geschilderten Zustands beim Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Kraftstoffsteuer- oder -regelsystems für Zylindereinspritz-Brennkraftmaschinen, welches verbesserte Bremsleistungen sicherstellen kann, während es die Verbrennungseigenschaften oder die Verbrennungsleitung der Brennkraftmaschine gegen Beeinträchtigungen schützt, trotz der Tatsache, dass eine derartige Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine komplizierte und subtile Steuer- oder Regelvorgänge erfordert, um Änderungen oder Schwankungen des Brennkraftmaschinenausgangsdrehmoments zu unterdrücken.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch ein Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erläutert zur vorliegenden Erfindung und deren Vorzügen wird dargelegt, dass ein Kraftstoffsteuer- oder -regelsystem für eine Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt wird, welches verschiedene Sensoren zur Ausgabe von Informationssignalen aufweist, welche Betriebszustände der Brennkraftmaschine anzeigen, Kraftstoffinjektoren zur direkten Einspritzung von Kraftstoff in den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine, eine Ansaugvorrichtung zur Festlegung der Ansaugluftmenge, welche der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll, eine Steuereinheit zur arithmetischen Bestimmung der Kraftstoffzufuhrmenge und der Ansaugluftmenge, welche jedem der Zylinder zugeführt werden sollen, auf der Grundlage der Brennkraftmaschinenbetriebszustände, während die Kraftstoffinjektoren in einer Verdichtungshubkraftstoffeinspritzbetriebsart oder alternativ in einer Ansaughubkraftstoffeinspritzbetriebsart auf der Grundlage der Kraftstoffzufuhrmenge gesteuert oder geregelt werden, eine Bremsbetätigungsdruckerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Bremsbetätigungsdrucks mit Vakuumpegeln auf der Grundlage eines Ansaugdrucks der Brennkraftmaschine, und einen Bremsmechanismus, der beim Anlegen des Bremsbetätigungsdrucks betätigt wird, der als Bremsenergiequelle dient. Die verschiedenen Sensoren umfassen einen Ansaugluftflußsensor zur Feststellung des Ansaugluftflusses, welcher der Brennkraftmaschine zugeführt wird, zur entsprechenden Ausgabe eines Informationssignals, einen Kurbelwinkelsensor zur Feststellung der Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) der Brennkraftmaschine, und eines Kurbelwinkels, um ein entsprechendes Informationssignal auszugeben, und einen Drucksensor zur Feststellung des. Bremsbetätigungsdrucks. Die Steuereinheit, die unter Verwendung eines Mikroprozessors oder Mikrocomputers verwirklicht werden kann, ist so ausgelegt oder programmiert, daß sie den Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks mit einem vorbestimmten Pegel entsprechend einem zulässigen oberen Grenzwert des Vakuumpegels vergleicht, um hierdurch die Brennkraftmaschine in einer Betriebsart entsprechend dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand zu steuern bzw. zu regeln, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, wogegen dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel ist, die Steuereinheit die Brennkraftmaschine in einer stöchiometrischen Betriebsart steuert oder regelt, durch Verringerung der Brennkraftmaschine zugeführten Ansaugluftmenge, während die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht wird, um das sich ergebende Luft-Kraftstoffgemisch anzureichern, damit so der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks niedriger gehalten werden kann als der vorbestimmte Pegel.

Infolge des voranstehend geschilderten Merkmals kann eine häufige Umschaltung der Regelbetriebsart vermieden werden, und kann ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck sichergestellt werden, ohne dass eine Beeinträchtigung des Brennverhaltens und des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine auftritt. In diesem Zusammenhang ist die zusätzliche Bereitstellung irgendeiner speziellen Schaltung oder eines speziellen Geräts nicht erforderlich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform - also einer Weiterbildung - der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder programmiert sein, dass dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks, der größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel geworden ist, einen Pegel unterhalb des vorbestimmten Pegels zurückgewinnt, infolge der Aktivierung der Ansaughubeinspritzbetriebsart, die Steuereinheit die Regelbetriebsart für die Brennkraftmaschine von der Ansaughubeinspritzbetriebsart auf die Verdichtungshubeinspritzbetriebsart umschaltet, in Reaktion auf die Deaktivierung des Bremsmechanismus (Anspruch 2).

Infolge des voranstehend geschilderten Merkmals ist es möglich, eine häufige Umschaltung der Regelbetriebsart zu unterdrücken, und einen ausreichenden Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck sicherzustellen, während die Verbrennungseigenschaften gegen eine Beeinträchtigung geschützt werden.

Aufgrund der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 können das Brennverhalten und der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gegen Beeinträchtigung geschützt werden, und es kann ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck sichergestellt werden, ohne zusätzlich irgendeine spezielle Schaltung oder ein spezielles Gerät vorzusehen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder programmiert sein, daß die Brennkraftmaschine in einer Ansaughubkraftstoffeinspritzbetriebsart während der zusätzlichen Magerbetriebsart gesteuert wird (Anspruch 4).

Infolge der voranstehenden Anordnung kann ein ausreichender Vakuumpegel noch wirksamer für den Bremsbetätigungsdruck sichergestellt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (Weiterbildung) der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder programmiert sein, daß dann, wenn der Bremsmechanismus betätigt wird, und der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich einem vorbestimmten Pegel entsprechend einem zulässigen oberen Grenzwert des Vakuumpegels wird, die Steuereinheit die Brennkraftmaschine in einer stöchiometrischen Betriebsart steuert, durch Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge, um so das Luft-Kraftstoffgemisch anzureichern (Anspruch 5).

Durch die voranstehend geschilderte Anordnung können das Brennverhalten und der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gegen Beeinträchtigungen geschützt werden, da häufige Umschaltungen der Steuerbetriebsart unterdrückt werden können, wodurch fehlerfrei ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck sichergestellt werden kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder durch Software programmiert sein, daß dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich einem vorbestimmten Pegel entsprechend einem zulässigen oberen Grenzwert des Vakuumpegels in der zusätzlichen Magerbetriebsart wird, die Auspuffgasrückführmenge zusätzlich verringert wird (Anspruch 6).

Infolge der voranstehenden Anordnung können das Brennverhalten und der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gegen Beeinträchtigung geschützt werden, während ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck sichergestellt werden kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder durch Software programmiert sein, daß dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel kontinuierlich über einen Zeitraum bleibt, der länger als ein vorbestimmter Zeitraum ist, in der zusätzlichen Magerbetriebsart, die Brennkraftmaschine durch Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge in der stöchiometrischen Betriebsart gesteuert wird (Anspruch 7).

Infolge der voranstehenden Anordnung kann das Brennverhalten und der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gegen Beeinträchtigung geschützt werden, und kann gleichzeitig ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck sichergestellt werden.

Durch die Weiterbildung der Erfindung durch den von Anspruch 1 abhängigen Anspruch 3 können das Brennverhalten und der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gegen Beeinträchtigungen geschützt werden, und es kann gleichzeitig ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck sichergestellt werden, ohne daß es erforderlich ist, zusätzlich irgendeine spezielle Schaltung oder irgendein spezielles Gerät zur Verfügung stellen zu müssen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder programmiert sein, daß die Brennkraftmaschine in einer Ansaughubkraftstoffeinspritzbetriebsart während der zusätzlichen Magerbetriebsart steuert (Anspruch 9).

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder programmiert sein, daß dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Pegel ist, der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks mit einem zweiten vorbestimmten Pegel verglichen wird, der höher als der erste vorbestimmte Pegel ist, und dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich dem zweiten vorbestimmten Pegel wird, die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht wird, um die Brennkraftmaschine in der stöchiometrischen Betriebsart zu steuern (Anspruch 19).

Durch die voranstehende Anordnung kann eine Beeinträchtigung des Brennverhaltens und des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine unterdrückt werden, wodurch ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck erhalten werden kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit so ausgelegt oder programmiert sein, daß der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel kontinuierlich über einen Zeitraum bleibt, der länger als ein vorbestimmter Zeitraum ist, in der zusätzlichen Magerbetriebsart, und dann die Brennkraftmaschine in der stöchiometrischen Betriebsart gesteuert wird, wobei die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht wird (Anspruch 11).

Infolge der voranstehend geschilderten Anordnung kann eine Beeinträchtigung des Brennverhaltens und des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine unterdrückt werden, und kann gleichzeitig ein ausreichender Vakuumpegel für den Bremsbetätigungsdruck noch wirksamer sichergestellt werden.

Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen weiter erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 bis 3 Ansichten zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Kraftstoffsteuersystems für eine Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Brennkraftmaschinen- Steuerbetriebsartbestimmungsvorgangs ist, der von einer Steuereinheit durchgeführt wird, die in dem Kraftstoffsteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;

Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung konkreter Steueroperationen des Kraftstoffsteuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 4 bis 7 Ansichten zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Steuerbetriebsartbestimmungsvorgangs ist, der von einer Steuereinheit durchgeführt wird, die in dem Kraftstoffsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;

Fig. 5 nur beispielhaft arithmetische Operationen zur Bestimmung von Steuerparametern in einer Magerbetriebsart durch ein zweidimensionales Kennfeld zeigt;

Fig. 6 beispielhaft arithmetische Operationen zur Bestimmung von Steuerparametern in einer zusätzlichen Magerbetriebsart mit einem zweidimensionalen Kennfeld zeigt;

Fig. 7 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung konkreter Steueroperationen des Kraftstoffsteuersystems gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Verarbeitungsvorgängen, die von einer Steuereinheit durchgeführt werden, die in dem Kraftstoffsteuersystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Verarbeitungsabläufen, die von einer Steuereinheit ausgeführt werden, die in dem Kraftstoffsteuersystem gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;

Fig. 10 schematisch ein herkömmliches Kraftstoffsteuersystem für eine Brennkraftmaschine mit indirekter Kraftstoffeinspritzung;

Fig. 11 schematisch den Aufbau einer herkömmlichen Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine zusammen mit einem zugehörigen Kraftstoffsteuersystem;

Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Steuervorgängen, die von einer Steuereinheit durchgeführt werden, die in dem herkömmlichen Kraftstoffsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Fig. 11 vorgesehen ist;

Fig. 13 eine Darstellung arithmetischer Operationen zur Bestimmung von Steuerparametern in einer Magerbetriebsart, wie dies von dem herkömmlichen Steuersystem durchgeführt wird;

Fig. 14 eine Darstellung zur Erläuterung arithmetischer Operationen zur Bestimmung von Steuerparametern ein einer stöchiometrischen Betriebsart, wie dies von dem herkömmlichen Steuersystem durchgeführt wird;

Fig. 15 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung konkreter typischer Steueroperationen, die von der Steuereinheit durchgeführt werden, die in dem herkömmlichen Kraftstoffsteuersystem für die Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine gemäß Fig. 11 vorgesehen ist; und

Fig. 16 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines weiteren Beispiels für Steueroperationen, die von der Steuereinheit durchgeführt werden, die in dem herkömmlichen Kraftstoffsteuersystem für die Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine vorgesehen ist.

In der nachstehenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Figuren.

AUSFÜHRUNGSFORM 1

Nachstehend wird ein Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch den allgemeinen Aufbau einer Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine, die mit einem Kraftstoffsteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung versehen ist. In Fig. 1 sind gleiche oder entsprechende Bauteile wie jene, die bereits voranstehend im Zusammenhang mit dem herkömmlichen Brennkraftmaschinensystem beschrieben wurden, durch gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 10 und 11 bezeichnet, und erfolgt nachstehend daher nicht unbedingt eine erneute Beschreibung. Zum Beispiel entspricht eine in Fig. 1 gezeigte Steuereinheit 8B der voranstehend erwähnten Steuereinheit 8A.

Wie in Fig. 1 gezeigt sind zusätzlich zu dem Luftflußsensor 2 und dem Kurbelwinkelsensor 5, die bereits voranstehend erwähnt wurden, ein Drucksensor 17 zur Feststellung eines Bremsbetätigungsdrucks PB, ein Bremsschalter (nicht gezeigt), und andere, die später noch beschrieben werden, als verschiedene Sensoren vorgesehen, welche der Steuereinheit 8B zugeordnet sind.

Der Drucksensor 17 ist dem Bremsbetätigungsdruckmultiplikationsmechanismus zugeordnet angebracht, der durch das Rückschlagventil 15 und den Master-Beutel 16 gebildet wird, und ist so ausgelegt, daß er einen Bremsbetätigungsdruck oder Bremsbetriebsdruck PB mit negativen (Minus) oder Vakuumpegel zur Betätigung der Bremse feststellt, um ein entsprechendes Ausgangssignal auszugeben, welches der Steuereinheit 8B zugeführt wird.

Andererseits ist die Steuereinheit 8B, die durch einen Mikroprozessor oder Mikrocomputer gebildet werden kann, so ausgelegt oder programmiert, daß dann, wenn der Bremsbetätigungsdruck PB größer oder gleich einem vorbestimmten Wert PTH1 entsprechend einem zulässigen oberen Grenzwert wird, die der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Ansaugluftmenge Qa verringert wird, während die Kraftstoffzufuhrmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, erhöht wird, um hierdurch das Luft-Kraftstoffgemisch anzureichern. Anders ausgedrückt wird die Brennkraftmaschine 1 in der stöchiometrischen Betriebsart gesteuert, damit der Bremsbetätigungsdruck PB auf einem negativen Pegel oder Vakuumpegel gehalten werden kann, der niedriger ist als der Pegel, der durch den vorbestimmten Wert PTH1 vorgegeben wird. Nachstehend wird der Pegel, der durch den vorbestimmten Wert vorgegeben wird, auch als der vorbestimmte Pegel bezeichnet.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 dargestellte Flußdiagramm die Steuerbetriebsartbestimmungsoperation beschrieben, die von der Steuereinheit durchgeführt wird, die in dem Kraftstoffsteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, welches in Fig. 1 gezeigt ist.

In Fig. 2 sind die Verarbeitungsschritte S3, S7, S8, S9 und S10 ebenso wie jene, die voranstehend beschrieben wurden (vgl. Fig. 12).

Normalerweise steuert die Steuereinheit 8B die Brennkraftmaschine 1 in der stöchiometrischen Betriebsart (Ansaughub-Einspritzbetriebsart), wenn das geforderte Drehmoment hoch ist (beispielsweise für einen Beschleunigungsvorgang und dergleichen, wie voranstehend erwähnt), wogegen die Brennkraftmaschine 1 in der Magerbetriebsart gesteuert wird (der Verdichtungshub- Einspritzbetriebsart), wenn das geforderte Drehmoment niedrig ist (beispielsweise für den Betrieb mit geringer Belastung).

Wie in Fig. 2 gezeigt holt sich die Steuereinheit 8B zuerst das Signal, welches den Bremsbetätigungsdruck PB angibt, und welches von dem Ausgang des Drucksensors 17 stammt, und daraufhin wird in einem Schritt S11 entschieden, ob der negative Pegel oder Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks nicht ausreichend ist oder nicht, durch Überprüfung, ob oder nicht der Bremsbetätigungsdruck PB größer oder gleich der Pegel ist, der durch einen vorbestimmten Wert (also den zulässigen oberen Grenzwert) PTH1 vorgegeben ist.

Wenn sich im Schritt S11 herausstellt, daß der Bremsbetätigungsdruck PB unzureichend ist, da der Bremsbetätigungsdruck PB nicht niedriger als der zulässige obere Grenzwert oder Pegel PTH1 ist (also wenn der Entscheidungsschritt S11 zu einer Bejahung oder "J" führt), dann wird die Steuerbetriebsart zwangsweise in die stöchiometrische Betriebsart versetzt, um den negativen Bremsbetätigungsdruck sicherzustellen (Schritt S12), worauf die Verarbeitung mit dem Entscheidungsschritt S14 weitergeht. Nachstehend wird die stöchiometrische Betriebsart, die zwangsweise eingestellt wird, auch als die erzwungene stöchiometrische Betriebsart bezeichnet, um sie von jener stöchiometrischen Betriebsart zu unterscheiden, welche auf die Leerlaufbetriebsart folgt.

Wenn sich andererseits im Schritt S11 herausstellt, daß der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB ausreichend ist, da der Bremsbetätigungsdruck PB negativer (kleiner) als der zulässige obere Grenzwert PTH1 ist (also wenn der Entscheidungsschritt S11 zu einer Verneinung oder "N" führt), so wird daraufhin bestimmt, ob die Bremse angelegt ist (Schritt S3).

Wenn im Schritt S3 festgestellt wird, daß die Bremse nicht angelegt ist (also wenn der Entscheidungsschritt S3 zu "N" führt, dann wird die erzwungene stöchiometrische Betriebsart gelöscht oder zurückgesetzt (Schritt S13), und geht die Verarbeitung zu einem Entscheidungsschritt S14 über. Wenn im Gegensatz hierzu im Schritt S3 festgestellt wird, daß die Bremse angelegt ist (also "J"), so geht die Verarbeitung direkt zum Schritt S14 über.

Im Schritt S14 wird entschieden, ob es sich bei der momentanen Steuerbetriebsart um die erzwungene stöchiometrische Betriebsart handelt oder nicht. Falls der Entscheidungsschritt S14 zu einer Bejahung oder "J" führt, so wird in einem Schritt S15 eine Marke gesetzt, welche anzeigt, daß die stöchiometrische Betriebsart eingestellt ist, und daraufhin geht die Verarbeitung zu einem Steuergrößenberechnungsverarbeitungsschritt S7 über.

Wenn andererseits der Entscheidungsschritt S14 ergibt, daß die Frage verneint wird (also "N"), was anzeigt, daß es sich bei der momentanen Betriebsart nicht um die erzwungene stöchiometrische Betriebsart handelt, dann wird die momentane Steuerbetriebsart in einem Schritt S16 festgestellt, und daraufhin geht die Verarbeitung zum Schritt S7 über.

Daraufhin werden die Verarbeitungsschritte S8, S9 und S10 entsprechend wie voranstehend beschrieben durchgeführt, und daraufhin verläßt die Verarbeitung das in Fig. 2 gezeigte Programm.

Wenn im einzelnen festgestellt wird, im Schritt S8, daß die momentane Steuerbetriebsart nicht die erzwungene stöchiometrische Betriebsart ist, so werden Verarbeitungen zur arithmetischen Bestimmung der Parameter für die Magerbetriebsart in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand durchgeführt (Schritt S9). Anderenfalls werden Verarbeitungen zur arithmetischen Bestimmung der Parameter für die stöchiometrische Betriebsart durchgeführt, unabhängig vom Brennkraftmaschinenbetriebszustand (Schritt S10). Derartige Verarbeitungen sind Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt.

Als nächstes wird der konkrete Betrieb des Kraftstoffsteuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in Fig. 1 gezeigt, unter Bezugnahme auf ein in Fig. 3 dargestelltes Zeitablaufdiagramm erläutert.

Fig. 3 zeigt aufeinanderfolgende Operationen entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Verarbeitungsprogramm, und zeigt Steuerbetriebsarten, welche den Ein/Aus-Betrieb des Gaspedals und der Bremse betreffen, und ebenso Änderungen des Ansaugdrucks Pi und des Bremsbetätigungsdrucks PB in Abhängigkeit von der Zeit.

In Fig. 3 wird angenommen, daß das Programm zu einem Zeitpunkt t1 betätigt wird. Dann wird die Steuerbetriebsart der Brennkraftmaschine 1 von der Leerlaufbetriebsart auf die stöchiometrische Betriebsart (Ansaughub-Einspritzbetriebsart) und dann auf die Magerbetriebsart (Verdichtungshub- Einspritzbetriebsart) umgeschaltet.

Daraufhin nähert sich jedesmal bei Betätigung der Bremse (vgl. die Zeitpunkte t2 bis t5) der Bremsbetätigungsdruck PB näher an das Atmosphärendruckniveau an, infolge seines Verbrauchs. In diesem Fall wird, wenn festgestellt wird, daß der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB unzureichend ist (also PB ≧ PTH1), die Steuerbetriebsart der Brennkraftmaschine zwangsweise von der Magerbetriebsart auf die stöchiometrische Betriebsart umgeschaltet, die nur Erleichterung der Beschreibung als erzwungene stöchiometrische Betriebsart bezeichnet wird, um sie von jener stöchiometrischen Betriebsart zu unterscheiden, welche auf die Leerlaufbetriebsart folgt.

Beispielsweise wird zum Zeitpunkt t2, wenn die Bremse zum erstenmal angelegt wird, der Bremsbetätigungsdruck PB auf einen beträchtlich niedrigeren Pegel gehalten als dem vorbestimmten Pegel PTH1 während des Zeitraums, in welchem die Bremse angelegt ist, da der Bremsbetätigungsdruck PB auf einem ausreichend niedrigen Pegel (Magerdruckpegel) zu diesem Zeitpunkt gehalten wird. Daher wird die Magerbetriebsart daraufhin als die momentane Steuerbetriebsart beibehalten, ohne umgeschaltet zu werden.

In diesem Fall sinkt der Ansaugdruck Pi auf einen Pegel Pi4 des Negativdrucks (Unterdrucks) oder Vakuums ab (Magerbetriebsartdruck im Zustand mit angelegter Bremse), der niedriger ist als ein Pegel Pi2 (Magerbetriebsartdruck im Zustand ohne Bremsung), infolge der Bremsbetätigung (der Operation des Anlegens der Bremse), worauf der Bremsbetätigungsdruck PB mit dem Magerbetriebsartdruck Pi4 übereinstimmt, daß so ein Gleichgewichtszustand angenommen wird.

Wenn dann die Bremse freigegeben wird (Aus), wird der Bremsbetätigungsdruck PB auf den Pegel Pi4 gehalten, wobei der Ansaugdruck Pi erneut auf den Magerpegel Pi2 (Pegel in der Magerbetriebsart) ansteigt.

Wenn andererseits der Bremsbetätigungsdruck PB nach einer darauffolgenden Bremsung zum Zeitpunkt t3 ansteigt, und wenn festgestellt wird, daß der Bremsbetätigungsdruck PB nicht niedriger als der vorbestimmte Pegel PTH1 entsprechend dem zulässigen Obergrenzenpegel zum Zeitpunkt t31 unmittelbar nach dem Zeitpunkt t3 ist, dann wird die Steuerbetriebsart von der Magerbetriebsart auf die erzwungene stöchiometrische Betriebsart umgeschaltet.

Daher sinkt der Ansaugdruck Pi auf den Druck PS entsprechend der stöchiometrischen Betriebsart ab, der vorhanden ist, wenn die Bremse angelegt wird. Daher sinkt auch der Bremsbetätigungsdruck PB auf den Druck PS entsprechend der stöchiometrischen Betriebsart ab, der niedriger ist als der vorbestimmte Pegel PTH1, also entsprechend dem Ansaugdruck Pi. Der Zustand mit negativem Druck (Unterdruck) oder Vakuum wird daher eingerichtet, welcher die Bedingung erfüllen kann, daß PB < PTH1 ist.

Zu dem Zeitpunkt, an welchem die Bedingung PB < PTH1 erfüllt ist, kann die Steuerbetriebsart von der erzwungenen stöchiometrischen Betriebsart wieder auf die Magerbetriebsart zurückgesetzt werden. Da eine häufige Umschaltung der Steuerbetriebsart zu einer Beeinträchtigung der Verbrennung oder der Verbrennungsleistung der Brennkraftmaschine führt, wie dies voranstehend erläutert wurde, wird jedoch die Steuerbetriebsart auf die Magerbetriebsart zu einem Zeitpunkt t32 zurückgesetzt, wenn die Bremse freigegeben wird (Aus).

Daraufhin wird die Bremse erneut zum Zeitpunkt t4 betätigt. In diesem Fall bleibt der Bremsbetätigungsdruck PB niedriger als der vorbestimmte Pegel PTH1. Daher wird die Magerbetriebsart als Steuerbetriebsart beibehalten.

Beim Einsatz der Bremse zum Zeitpunkt t5 wird dann die Steuerbetriebsart von der Magerbetriebsart auf die erzwungene stöchiometrische Betriebsart zum Zeitpunkt t5 umgeschaltet, an welchem der Bremsbetätigungsdruck PB den vorbestimmten Pegel PTH1 erreicht hat. Die Steuerbetriebsart wird auf die Magerbetriebsart zum Zeitpunkt t52 zurückgesetzt, wenn die Bremse freigegeben wurde.

Selbst wenn der Unterdruck für die Betätigung der Bremse durch das Betätigen der Bremse in der Magerbetriebsart verbraucht wird, bei welcher die Ansaugluftmenge Qa groß ist, und der Vakuumpegel des Ansaugdrucks Pi niedrig ist, wird auf diese Art und Weise die stöchiometrische Betriebsart nicht unmittelbar in Reaktion auf die Betätigung der Bremse eingestellt, sondern zu einem Zeitpunkt, an welchem tatsächlich der Unterdruck für die Bremsbetätigung unzureichend wird.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte, wird es infolge der Ausbildung des Kraftstoffsteuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ermöglicht, die Frequenz oder Häufigkeit der Umschaltung der Steuerbetriebsart zwischen der Magerbetriebsart und der stöchiometrischen Betriebsart zu verringern, während ständig der Bremsbetätigungsdruck PB (die Bremsleistung) sichergestellt wird, ohne daß eine Beeinträchtigung der Verbrennung und des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine auftritt.

Weiterhin wird darauf hingewiesen, daß das Kraftstoffsteuersystem gemäß der Erfindung verwirklicht werden kann, ohne die Herstellungskosten zu erhöhen, verglichen mit dem herkömmlichen System, da keine speziellen Schaltungen oder Geräte zusätzlich vorgesehen werden müssen, mit Ausnahme des Drucksensors 17.

AUSFÜHRUNGSFORM 2

Bei dem Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Steuerbetriebsart zwangsweise auf die stöchiometrische Betriebsart umgeschaltet oder eingestellt, unmittelbar dann, wenn der Bremsbetätigungsdruck PB den vorbestimmten Pegel PTH1 erreicht oder überschreitet (also wenn der Bremsbetätigungsdruck PB unzureichend wird). Eine häufige Wiederholung der Umschaltung zwischen der Magerbetriebsart und der stöchiometrischen Betriebsart führt jedoch zu einer Beeinträchtigung der Verbrennung oder der Verbrennungsleistung der Brennkraftmaschine, wie dies voranstehend bereits erwähnt wurde. Die Umschaltsteuerung zur Einstellung der erzwungenen stöchiometrischen Betriebsart sollte daher so weit wie möglich vermieden werden.

Wenn daher der Bremsbetätigungsdruck (Unterdruck) unzureichend wird, infolge der Operation des Anlegens der Bremse in der Magerbetriebsart, so wird vorzugsweise diese Betriebsart daraufhin als zusätzliche Magerbetriebsart fortgesetzt, bei welcher die EGR-Größe und die Ansaugluftmenge Qa verringert werden, wobei das Luft- Kraftstoffverhältnis A/F3 verringert wird (also das Luft- Kraftstoffgemisch angereichert wird), wobei der Zündzeitpunkt PT und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zusätzlich so gesteuert werden, daß sie in Abhängigkeit von dem Luft- Kraftstoffverhältnis A/F3 verzögert werden. Die EGR-Größe und die Ansaugluftmenge Qa können auf der Grundlage der Steuergröße für das EGR-Ventil 12 bzw. das Luft-Bypaßventil 10A eingestellt werden.

Als nächstes wird das Kraftstoffsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welchem der negative Druck (Unterdruck) oder das Vakuum sichergestellt werden kann, ohne daß die Steuerbetriebsart geändert werden muß, jedoch unter Beibehaltung der Magerbetriebsart als die voranstehend geschilderte zusätzliche Magerbetriebsart nach dem Anlegen der Bremse (also beim Auftreten eines Unterdruckmangels).

In diesem Zusammenhang wird zunächst wird darauf hingewiesen, daß der grundlegende Aufbau des Kraftstoffsteuersystems gemäß Fig. 1 nicht geändert werden muß, sondern daß es ausreicht, nur das Arbeitsprogramm zum Teil abzuändern, welches in der Steuereinheit 8B vorhanden ist.

Genauer gesagt steuert die Steuereinheit 8B die Brennkraftmaschine 1 in der normalen Betriebsart in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand in dem Zustand ohne Bremsbetätigung (wenn der Unterdruck oder das Vakuum ausreichend ist), wogegen die EGR-Menge und die Ansaugluftmenge Qa in dem Zustand mit betätigter Bremse (wenn der Unterdruck unzureichend ist) während der Magerbetriebsartssteuerung verringert werden, um den Bremsbetätigungsunterdruck PB sicherzustellen. Darüber hinaus wird die Verringerung des Ausgangsdrehmoments, die durch Verringerung der Ansaugluftmenge hervorgerufen wird, dadurch korrigiert oder kompensiert, daß das Luft- Kraftstoffverhältnis A/F verringert wird (also das Luft- Kraftstoffgemisch angereichert wird). Zusätzlich werden die Steuerparameter, beispielsweise die Zündzeitpunkte Pt und die Kraftstoffeinspritzzeitpunkte, ergänzend eingestellt, beispielsweise durch Verzögern dieser Zeitpunkte entsprechend dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F.

Im einzelnen wird, wenn die Bremse betätigt wird (der Unterdruck oder das Vakuum unzureichend wird), und die Verknappung des Bremsbetätigungsdrucks PB eine derartige Größe erreicht, daß der vorbestimmte Pegel (entsprechend dem zulässigen oberen Grenzpegel) nicht überschritten wird, die momentane Magerbetriebsart beibehalten, die als die zusätzliche Magerbetriebsart abgeändert ist. Wenn andererseits die Verknappung des Bremsbetätigungsdrucks PB eine derartige Größe erreicht, daß der voranstehend erwähnte vorbestimmte Pegel erreicht oder überschritten wird, so wird die Steuerbetriebsart zwangsweise auf die stöchiometrische Betriebsart dadurch umgeschaltet, daß die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht wird, um den Unterdruck für den Bremsbetätigungsdruck PB noch wirksamer sicherzustellen.

Als nächstes wird der Betrieb des Kraftstoffsteuersystems für die Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 zusammen mit Fig. 1 erläutert.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Steuerbetriebsartbestimmungsvorgangs, der von der Steuereinheit 8B des Kraftstoffsteuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird, wobei die Verarbeitungsschritte S3, S7, S8, S9, S10, S12 und S16 gleich den entsprechenden Schritten sind, die voranstehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der Erfindung erwähnt wurden (vgl. die Fig. 2 und 12).

Weiterhin erläutern die Fig. 5 und 6, jedoch nur als Beispiel, arithmetische Operationen zur Bestimmung von Steuerparametern, beispielsweise der EGR-Menge und der Bypaßansaugluftmenge Qb in der Magerbetriebsart und ebenso in der ergänzenden Magerbetriebsart (die nachstehend erläutert wird), mittels Kennfeldern.

Im einzelnen ist Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung der Bestimmung der EGR-Menge EGR1 und der Bypaßansaugluftmenge Qb1 in einem Kennfeld in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne1 (Umdrehungen pro Minute) und vom Brennkraftmaschinendrehmoment Te1 in der Magerbetriebsart.

Weiterhin ist Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung der Ermittlung der EGR-Menge EGR3 und der Bypaßansaugluftmenge Qb3 durch ein Kennfeld in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne3 (Umdrehungen pro Minute) und dem Brennkraftmaschinendrehmoment Te3 in der zusätzlichen Magerbetriebsart.

Wie in Fig. 4 gezeigt stellt die Steuereinheit 8B (vgl. Fig. 1) zuerst fest, ob die Bremse betätigt oder angelegt wird oder nicht (Schritt S3).

Wenn im Schritt S3 festgestellt wird, daß die Bremse nicht angelegt ist (also wenn der Entscheidungsschritt S3 das Ergebnis "N" hat), was bedeutet, daß der Zustand vorhanden ist, in welchem der Bremsbetätigungsdruck PB (Unterdruck) nicht verbraucht ist, so wird die zwangsweise eingestellte Betriebsart (also die Magerbetriebsart oder die zusätzliche Magerbetriebsart) gelöscht (Schritt S21). Daraufhin wird die momentane Steuerbetriebsart in einem Schritt S16 festgestellt, und daraufhin geht die Verarbeitung zu einer Steuergrößenberechnungsverarbeitung (Schritt S7) über.

Wenn andererseits im Schritt S3 festgestellt wird, daß die Bremse angelegt wird (also wenn der Entscheidungsschritt S3 zu "J" führt), dann wird in einem Schritt S22 festgestellt, ob die Verknappung des Bremsbetätigungsdrucks PB groß ist oder nicht (also ob der Bremsbetätigungsdruck PB höher als der vorbestimmte Pegel entsprechend dem zulässigen oberen Grenzpegel ist oder nicht).

In der Praxis wird festgestellt, daß die Verknappung des Unterdrucks oder Vakuums groß ist, wenn der Bremsbetätigungsdruck PB größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel ist, wie im Falle des Schrittes S11 in Fig. 2, der voranstehend erläutert wurde.

Wenn im Schritt S22 festgestellt wird, daß die Verknappung des Bremsbetätigungsdrucks PB groß ist (also der Bremsbetätigungsdruck PB in hohem Maße unzureichend ist), so wird dies so angesehen, daß eine derartige Verknappung des Unterdrucks nicht ausreichend durch die zusätzliche Magerbetriebsart korrigiert oder kompensiert werden kann.

Daher wird die Steuerbetriebsart zwangsweise auf die stöchiometrische Betriebsart umgeschaltet (Schritt S12), worauf die Verarbeitung zu dem Steuergrößenberechnungsschritt S7 übergeht.

Wenn andererseits im Schritt S22 festgestellt wird, daß der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB niedriger als der vorbestimmte Pegel ist (also wenn der Entscheidungsschritt S22 das Ergebnis "N" hat), so überprüft die Steuereinheit 8B die momentane Steuerbetriebsart (Schritt S16A), um festzustellen, ob es sich bei der momentanen Steuerbetriebsart um die Magerbetriebsart handelt oder nicht (Schritt S23). Wenn im Schritt S23 ("J") festgestellt wird, daß die momentane Steuerbetriebsart die Magerbetriebsart ist, so wird die Steuerbetriebsart auf die zusätzliche Magerbetriebsart eingestellt (Schritt S24), worauf die Verarbeitung mit dem Schritt S7 weitergeht. Wenn andererseits festgestellt wird, daß es sich bei der momentanen Steuerbetriebsart nicht um die Magerbetriebsart handelt, im Schritt S23 ("N"), so geht die Verarbeitung direkt zum Schritt S7 über.

Daraufhin wird eine Entscheidung getroffen, ob es sich bei der momentanen Steuerbetriebsart um die stöchiometrische Betriebsart handelt oder nicht (Schritt S8). Falls im Schritt S8 festgestellt wird, daß die momentane Steuerbetriebsart die stöchiometrische Betriebsart ist, so werden die Parameter für die stöchiometrische Betriebsart auf jene Weise arithmetisch bestimmt, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist (Schritt S10), und dann verläßt die Verarbeitung das in Fig. 4 dargestellte Programm.

Wenn andererseits im Schritt S8 ermittelt wird, daß die momentane Steuerbetriebsart nicht die stöchiometrische Betriebsart ist (also wenn der Schritt S8 das Ergebnis "N" hat), so wird dann in einem Schritt S25 festgestellt, ob die momentane Steuerbetriebsart die zusätzliche Magerbetriebsart ist oder nicht.

Wenn sich im Schritt S25 herausstellt, daß die momentane Steuerbetriebsart nicht die zusätzliche Magerbetriebsart ist (also wenn der Schritt S25 das Ergebnis "N" zeigt), so werden die Parameter für die Magerbetriebsart auf dieselbe Weise bestimmt, wie dies in den voranstehend erläuterten Fig. 5 und 13 dargestellt ist (Schritt S9).

Wenn im Gegensatz im Schritt S25 festgestellt wird, daß die momentane Steuerbetriebsart die zusätzliche Magerbetriebsart ist (also 18783 00070 552 001000280000000200012000285911867200040 0002019852218 00004 18664der Entscheidungsschritt S25 das Ergebnis "J") hat, so werden die Parameter für die zusätzliche Magerbetriebsart (beispielsweise eine EGR-Menge EGR3 und eine Bypaßansaugluftmenge Qb3) auf die Art und Weise bestimmt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist (Schritt S26), und verläßt die Verarbeitung das in Fig. 4 dargestellte Programm.

Im Schritt S26 zur arithmetischen Bestimmung der Parameter für die zusätzliche Magerbetriebsart werden das Luft- Kraftstoffverhältnis A/F3, die EGR-Menge EGR3, der Zündzeitpunkt Pt3 und die Kraftstoffeinspritzbetriebsart für die zusätzliche Magerbetriebsart bestimmt, und daraufhin wird die Kraftstoffzufuhrbetriebsart von der Verdichtungshub- Einspritzbetriebsart auf die Ansaughub-Einspritzbetriebsart umgeschaltet.

Das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F3 für die zusätzliche Magerbetriebsart nimmt einen mittleren Wert zwischen dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F1 für die Magerbetriebsart und dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F2 für die stöchiometrische Betriebsart an, wogegen die EGR-Menge EGR3 in der zusätzlichen Magerbetriebsart verringert wird, verglichen mit der EGR-Menge EGR1 in der Magerbetriebsart. Weiterhin werden der Zündzeitpunkt Pt3 und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in der zusätzlichen Magerbetriebsart im Vergleich zu den entsprechenden Werten in der Magerbetriebsart verzögert.

Wenn daher die Verknappung oder die Unzulänglichkeit des Bremsbetätigungsdrucks in der Magerbetriebsart eine derartige Größe erreicht, daß der Bremsbetätigungsdruck nicht den voranstehend geschilderten vorbestimmten Pegel überschreitet, so wird die Magerbetriebsart ständig als die zusätzliche Magerbetriebsart durchgeführt, während die Ansaugluftmenge Qa verringert wird, um einen Unterdruck oder Vakuum sicherzustellen, der bzw. das für den Bremsbetätigungsdruck PB ausreicht, während ein unzureichendes Brennkraftmaschinenausgangsdrehmoment dadurch kompensiert wird, daß die Steuerparameter eingestellt werden, beispielsweise durch Verringerung des Luft- Kraftstoffverhältnisses A/F3 in der zusätzlichen Magerbetriebsart (oder, anders ausgedrückt, durch Anreicherung des Luft-Kraftstoffgemisches).

Fig. 7 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der voranstehend geschilderten Operationen im Verlauf der Zeit. Diese Figur entspricht dem in Fig. 3 dargestellten Zeitablaufdiagramm. Operationen des Kraftstoffsteuersystems gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.

Das Zeitablaufdiagramm von Fig. 7 beruht auf der Annahme, daß die zusätzliche Magerbetriebsart nach dem Einsatz der Bremse (Bremsbetätigung) zum Zeitpunkt t2 aktiviert wird, worauf die EGR-Menge auf eine EGR-Menge EGR3 von einer EGR-Menge EGR1 aus verringert wird, um hierdurch den Ansaugdruck von dem Druckpegel Pi2 auf den Druckpegel Pi5 zu verringern, wobei das Luft-Kraftstoffverhältnis auf das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F3 für die zusätzliche Magerbetriebsart von dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F1 für die Magerbetriebsart aus erhöht wird (also das Luft- Kraftstoffgemisch entsprechend angereichert wird).

Weiterhin wird, wenn der Bremsbetätigungsdruck PB nicht ausreichend ergänzt wird, sondern im Verlauf der Steuerung in der zusätzlichen Magerbetriebsart allmählich ansteigt, die EGR-Menge zusätzlich verringert, beginnend am Zeitpunkt t5, an welchem der Bremsbetätigungsdruck PB den vorbestimmten Pegel überschreitet (entsprechend dem zulässigen Obergrenzenpegel), mit dem Ziel, ein ausreichendes Vakuum für den Bremsbetätigungsdruck PB sicherzustellen.

Hierbei ist der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, welcher mit dem Zündzeitpunkt Pt korreliert ist, in der Figur weggelassen, wobei nur die Änderung des Zündzeitpunkts Pt beispielhaft dargestellt ist.

Es wird angenommen, daß zu dem in Fig. 7 dargestellten Zeitpunkt t2 die Bremse in der Magerbetriebsart betätigt wird. Dann wird die Steuerbetriebsart auf die voranstehend erwähnte zusätzliche Magerbetriebsart umgeschaltet, um hierdurch die EGR-Menge EGR3 und das Luft- Kraftstoffverhältnis A/F3 einzustellen.

Als Beispiel kann die EGR-Menge EGR3 für die zusätzliche Magerbetriebsart auf etwa 10% eingestellt werden, verglichen mit der EGR-Menge von 0 (Null)% in der stöchiometrischen Betriebsart und der EGR-Menge EGR1 von 30% in der Magerbetriebsart.

Weiterhin kann das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F3 für die zusätzliche Magerbetriebsart auf ca. 25 eingestellt werden, verglichen mit dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F2 von 14,7 in der stöchiometrischen Betriebsart und dem Luft- Kraftstoffverhältnis A/F1 von 35 in der Magerbetriebsart.

In diesem Fall nimmt der Ansaugdruck Pi5 einen mittleren Wert zwischen dem Ansaugdruck Pi4 in der stöchiometrischen Betriebsart (vgl. Fig. 3) und dem Ansaugdruck Pi3 in der Magerbetriebsart an (vgl. Fig. 15).

Infolge der Korrelation zwischen der Korrekturgröße ΔPt für den Zündzeitpunkt Pt und der Korrekturgröße ΔA/F für das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F wird darüber hinaus die Korrekturgröße ΔPt so eingestellt, daß der Zündzeitpunkt Pt entsprechend der Verringerung des Luft- Kraftstoffverhältnisses A/F verzögert wird (auf Spät gestellt wird) (also das Luft-Kraftstoffgemisch angereichert wird). Entsprechend wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt verzögert (auf Spät gestellt), obwohl dies nicht dargestellt ist.

Durch Aktivierung der zusätzlichen Magerbetriebsart wird der Ansaugdruck Pi verringert, wodurch ein Vakuum mit ausreichendem Ausmaß oder Pegel für den Bremsbetätigungsdruck PB sichergestellt werden kann.

Wenn jedoch der Ansaugdruck Pi allmählich während der zusätzlichen Magerbetriebsart zunimmt, was dazu führt, daß der Bremsbetätigungsdruck PB den voranstehend geschilderten vorbestimmten Pegel erreicht oder überschreitet, so wird die EGR-Menge zusätzlich verringert, um das Vakuum für den Bremsbetätigungsdruck PB sicherzustellen.

Durch Aktivierung oder Einschaltung der zusätzlichen Magerbetriebsart nach einer Betätigung der Bremse kann die Häufigkeit, mit welcher die Steuerbetriebsart zwischen der Magerbetriebsart und der stöchiometrischen Betriebsart umgeschaltet wird, wesentlich verringert werden. Daher können die Verbrennungseigenschaften oder die Verbrennungsleistung und ebenso der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gegen eine Beeinträchtigung geschützt werden.

Falls die Verknappung des Unterdrucks oder Vakuums allerdings nicht kompensiert werden kann, obwohl die zusätzliche Magerbetriebsart eingestellt wurde, wird selbstverständlich die EGR-Menge verringert, oder alternativ die Steuerbetriebsart zwangszweise auf die stöchiometrische Betriebsart umgeschaltet, wodurch der Zustand vermieden werden kann, daß der Unterdruck für die Betätigung der Bremse unzureichend ist.

Wenn Schwierigkeiten beim Anreichern des Luft- Kraftstoffgemisches auftreten, angesichts der Verbrennungseigenschaften bei der Verdichtungshub- Kraftstoffeinspritzung (Magerbetriebsart), oder wenn erwünscht ist, eine abrupte Änderung der Bremskraft in einem Zustand zu unterdrücken, in welchem die Bremse betätigt wird, so kann dies durch Verringerung der EGR-Menge erzielt werden. In diesem Fall können der Zündzeitpunkt und ebenso der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt entsprechend gesteuert werden, so daß trotz des Einsatzes der Bremse ein komfortables Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs sichergestellt werden kann, welches mit dem Kraftstoffsteuersystem für die Zylindereinspritz-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung versehen ist.

Selbstverständlich kann, falls die Vakuumverknappung selbst durch Verringerung der EGR-Menge nicht ausgeglichen werden kann, die Steuerbetriebsart zwangsweise auf die stöchiometrische Betriebsart umgeschaltet werden.

Wenn fehlerfrei erwartet werden kann, daß die Vakuumverknappung dadurch kompensiert werden kann, daß die zusätzliche Magerbetriebsart durchgeführt wird, ist selbstverständlich weder die zusätzliche Verringerung der EGR-Menge noch der Übergang auf die erzwungene stöchiometrische Betriebsart erforderlich.

Wenn entweder die Verringerung der EGR-Menge oder der Übergang auf die erzwungene stöchiometrische Betriebsart eine Ausschaltung der Vakuumverknappung verspricht, dann ist es darüber hinaus ausreichend, entweder die Verringerung der EGR-Menge oder die Einstellung der erzwungenen stöchiometrischen Betriebsart durchzuführen.

In der zusätzlichen Magerbetriebsart wird der Unterdruck mit dem voranstehend erwähnten vorbestimmten Pegel verglichen, um festzustellen, ob die Vakuumverknappung in der zusätzlichen Magerbetriebsart auftritt oder nicht. Allerdings kann die Vakuumverknappung auch ebenso festgestellt werden, wenn die Verknappung des Bremsbetätigungsdrucks unterhalb des vorbestimmten Pegels über einen vorbestimmten Zeitraum aufgetreten ist.

Zwar wurde geschildert, daß die zusätzliche Magerbetriebsart während der Verdichtungshub-Einspritzbetriebsart aktiviert wird, jedoch kann sie auch während der Ansaughub- Einspritzbetriebsart eingesetzt werden, um das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 1 mit hoher Verläßlichkeit zu kompensieren.

AUSFÜHRUNGSFORM 3

Bei dem Kraftstoffsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Entscheidung in Bezug auf die Verknappung des Unterdrucks oder Vakuums für den Bremsbetätigungsdruck in Abhängigkeit von der Operation der Bremsbetätigung durchgeführt. Allerdings kann die Vakuumverknappung des Bremsbetätigungsdrucks auch durch Vergleich mit einem vorbestimmten Pegel bestimmt werden.

Als nächstes erfolgt eine Beschreibung des Kraftstoffsteuersystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher der Zustand der Vakuumverknappung für den Bremsbetätigungsdrucks durch Vergleich mit einem vorbestimmten Pegel festgestellt wird.

Figur zeigt als Flußdiagramm Verarbeitungsvorgänge, die von der Steuereinheit 8B des Kraftstoffsteuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden, wobei gleiche oder entsprechende Verarbeitungsschritte wie jene, die voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 oder Fig. 4 beschrieben wurden, durch gleiche oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet sind, und nachstehend nicht unbedingt eine erneute Beschreibung erfolgt.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Flußdiagramm entsprechen der Schritt S31 bzw. S32 dem Schritt S3 bzw. S22, die voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert wurden.

In diesem Fall wird der Bremsbetätigungsdruck PB mit einem ersten vorbestimmten Pegel (zulässiger oberer Grenzpegel) im Schritt S31 verglichen, und wenn der Bremsbetätigungsdruck PB den ersten vorbestimmten Pegel erreicht oder überschreitet, dann wird der Bremsbetätigungsdruck PB darüber hinaus mit einem zweiten vorbestimmten Pegel im Schritt S32 verglichen. Nur in dieser Hinsicht unterscheidet sich der Verarbeitungsablauf bei der dritten Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Zuerst vergleicht die Steuereinheit 8B den Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes PB mit dem ersten vorbestimmten Pegel (entsprechend dem zulässigen oberen Grenzpegel), um festzustellen, ob der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB für die Bremsbetätigung unzureichend ist oder nicht (Schritt S31). Falls der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB nicht unzureichend ist (also wenn der Entscheidungsschritt S31 das Ergebnis "N" zeigt), geht die Verarbeitung zu dem Schritt S21 über, in welchem die erzwungene stöchiometrische Betriebsart gelöscht wird.

Wenn andererseits im Schritt S31 festgestellt wird, daß der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB unzureichend ist (also wenn der Entscheidungsschritt S31 zu "J" führt), dann wird er erneut mit dem zweiten vorbestimmten Pegel verglichen, der höher als der erste vorbestimmte Pegel ist, um hierdurch zu entscheiden, ob der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB den zweiten vorbestimmten Pegel erreicht oder überschreitet oder nicht (Schritt S32).

Wenn festgestellt wird, daß der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB den zweiten vorbestimmten Pegel erreicht oder überschreitet (also wenn der Entscheidungsschritt S32 das Ergebnis "J" hat), dann geht die Verarbeitung mit der erzwungenen stöchiometrischen Betriebsart weiter (Schritt S12), wogegen dann, wenn der Vakuumpegel den zweiten vorbestimmten Pegel nicht erreicht (also wenn der Entscheidungsschritt S32 zu "N" führt), dann die Steuerbetriebsart bestimmt wird (Schritte S16A und S23). Falls sich bei der momentanen Steuerbetriebsart herausstellt, daß es sich um die Magerbetriebsart handelt, dann wird die zusätzliche Magerbetriebsart, die voranstehend im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, eingesetzt (Schritt S24).

Daraufhin werden, wie voranstehend bereits geschildert, die Parameter entsprechend der jeweiligen Steuerbetriebsart arithmetisch bestimmt (Schritt S9, Schritt S10 oder Schritt S26).

Falls der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks PB den zweiten vorbestimmten Pegel erreicht oder überschreitet, dann wird dies so angesehen, daß die Vakuumverknappung nicht kompensiert werden kann, selbst wenn die zusätzliche Magerbetriebsart aktiviert wird (Schritt S24). Daher wird zwangszweise die stöchiometrische Betriebsart aktiviert (Schritt S12).

AUSFÜHRUNGSFORM 4

Im Falle des Kraftstoffsteuersystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Ausmaß der Vakuumverknappung des Bremsbetätigungsdruckes, welches den ersten vorbestimmten Pegel überschreitet, durch Vergleich mit dem zweiten vorbestimmten Pegel festgestellt (Schritt S32 in Fig. 8). Es kann jedoch auch eine derartige Anordnung eingesetzt werden, daß dann, wenn der Vakuumverknappungszustand (also der Zustand, bei welchem der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdrucks größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel ist) für einen Zeitraum angedauert hat, der länger als eine vorbestimmte Zeit ist, im Verlauf der Steuerung durch die zusätzliche Magerbetriebsart, eine derartige Entscheidung getroffen wird, daß die Größe der Vakuumverknappung für den Bremsbetätigungsdruck groß ist.

Als nächstes erfolgt eine Beschreibung des Kraftstoffsteuersystems gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei dieses System so ausgelegt ist, daß die Entscheidung getroffen wird, daß der Bremsbetätigungsdruck unzureichend ist, wenn der Vakuumverknappungszustand über einen vorbestimmten Zeitpunkt hinaus andauert.

Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Verarbeitungsvorgängen, die von der Steuereinheit 8B des Kraftstoffsteuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden, wobei gleiche oder entsprechende Verarbeitungsschritte wie jene, die voranstehend bereits beschrieben wurden, durch gleiche oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet sind, und insoweit nicht unbedingt eine erneute Beschreibung erfolgt. Bei dem in Fig. 9 dargestellten Flußdiagramm entspricht ein Verarbeitungsschritt S42 dem Schritt S32, der voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 geschildert wurde.

Die Steuereinheit 8B stellt in dem Schritt S31 den Vakuumverknappungszustand für den Bremsbetätigungsdruck PB fest, wogegen sie durch die Verarbeitungen in den Schritten S16A und S23 feststellt, daß die Stromsteuerbetriebsart die Magerbetriebsart ist. Weiterhin erfolgt im Verlauf der Durchführung der zusätzlichen Magerbetriebsart (Schritte S24 und S26) eine Entscheidung in einem Schritt S42, welcher dem Schritt S24 folgt, ob der Vakuumverknappungszustand für den Bremsbetätigungsdruck über die vorbestimmte Zeit angedauert hat oder nicht.

Wenn im Entscheidungsschritt S42 festgestellt wird, daß der Zustand der Vakuumverknappung für den Bremsbetätigungsdruck PB (also der Zustand, bei welchem der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel ist) länger angedauert hat als die vorbestimmte Zeit (also wenn der Entscheidungsschritt S42 das Ergebnis "J" aufweist), dann wird dies so angesehen, daß die Vakuumverknappung nicht dadurch kompensiert werden kann, daß auf die zusätzliche Magerbetriebsart zurückgegriffen wird (Schritt S24). Daher wird die Steuerbetriebsart zwangszweise auf die stöchiometrische Betriebsart umgeschaltet (Schritt S12).

Daraufhin werden die Parameter, die bei der betreffenden Steuerbetriebsart beteiligt sind, arithmetisch bestimmt (Schritt S9, Schritt S10, oder Schritt S26), wie bereits voranstehend geschildert.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, kann bei dem Kraftstoffsteuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Bremsbetätigungsdruck PB dadurch sichergestellt werden, daß die Ansaugluftmenge Qa auf den Luft-Kraftstoffverhältnisbereich verringert wird, bei welchem das Luft-Kraftstoffgemisch in der zusätzlichen Magerbetriebsart eingesetzt werden kann, ohne die Steuerbetriebsart unmittelbar nach Auftreten der Vakuumverknappung auf die stöchiometrische Betriebsart umzuschalten. Daher ist es möglich, die Bremsleistung (Unterdruck oder Vakuum) sicherzustellen, ohne die Verbrennungseigenschaften der Brennkraftmaschine zu beeinträchtigen.

Da eine Verbesserung der Brennkraftmaschinenbetriebsleistung der Brennkraftmaschine 1 mit Hilfe der Steuereinheit 8B erzielt werden kann, kann darüber hinaus selbstverständlich die vorliegende Ausführungsform der Erfindung die vorteilhaften Wirkungen und Auswirkungen erzielen, die voranstehend bereits erwähnt wurden.

Zahlreiche Merkmale und Vorteile der vorliegenden, anhand der Ausführungsformen 1 bis 4 repräsentierten Erfindung gehen aus der obigen ins Einzelne gehenden Beschreibung hervor.

Bezüglich der Ausführungsformen 1 bis 4 kann, obwohl beschrieben wurde, daß die Kraftstoffeinspritzung in der zusätzlichen Magerbetriebsart während des Verdichtungshubs ausgeführt wird, die Kraftstoffeinspritzung ebenfalls auch als Ansaughub- Kraftstoffeinspritzung durchgeführt werden.

Claims

1. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritz- Brennkraftmaschine, welches aufweist:
verschiedene Sensorvorrichtungen (2, 4, 5, 6, 7, 13, 17) zur Ausgabe von Informationssignalen, welche Betriebszustände der Brennkraftmaschine (1) anzeigen;
eine Kraftstoffinjektorvorrichtung (11A) zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in jeden der Zylinder der Brennkraftmaschine (1);
eine Ansaugrohrvorrichtung (1a, 10A) zur Festlegung der Ansaugluftmenge (Qa), welche der Brennkraftmaschine (1) zugeführt werden soll;
eine Steuervorrichtung (8B) zur arithmetischen Bestimmung der Kraftstoffzufuhrmenge und der Ansaugluftmenge (Qa), die jedem der Zylinder zugeführt werden sollen, auf der Grundlage der Brennkraftmaschinenbetriebszustände, während die Kraftstoffinjektorvorrichtung (11A) in einer Verdichtungshub-Kraftstoffeinspritzbetriebsart oder alternativ in einer Ansaughub- Kraftstoffeinspritzbetriebsart gesteuert wird, auf der Grundlage der Kraftstoffzufuhrmenge;
eine Bremsbetätigungsdruckerzeugungsvorrichtung (15, 16) zur Erzeugung eines Bremsbetätigungsdrucks (PB) mit einem Vakuumpegel auf der Grundlage eines Ansaugdrucks (Pi) der Brennkraftmaschine (1); und
eine Bremsvorrichtung, die beim Anlegen des Bremsbetätigungsdrucks (PB) betätigt wird, der als Bremsenergiequelle dient,
wobei die verschiedenen Sensorvorrichtungen umfassen:
eine Ansaugluftflußsensorvorrichtung (2) zur Feststellung des Ansaugluftflusses (Qa), welcher der Brennkraftmaschine (1) zugeführt wird, um hierdurch ein entsprechendes Informationssignal auszugeben;
eine Kurbelwinkelsensorvorrichtung (5) zur Feststellung der Drehzahl (Ne) der Brennkraftmaschine (1) und deren Kurbelwinkel, um hierdurch ein entsprechendes Informationssignal (SGT) auszugeben; und
eine Drucksensorvorrichtung (17) zur Feststellung des Bremsbetätigungsdrucks (PB);
wobei die Steuervorrichtung (8B) so ausgebildet ist, daß sie den Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) mit einem vorbestimmten Pegel (PTH1) vergleicht, welcher einem zulässigen Obergrenzenwert des Vakuumpegels entspricht, um hierdurch die Brennkraftmaschine (1) in einer Betriebsart zu steuern, welche dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand entspricht, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) niedriger als der vorbestimmte Pegel (PTH1) ist, wogegen dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel (PTH1) ist, die Steuervorrichtung (8B) die Brennkraftmaschine (1) in einer stöchiometrischen Betriebsart dadurch steuert, daß die Ansaugluftmenge (Qa) verringert wird, welche der Brennkraftmaschine (1) zugeführt wird, während die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht wird, um das sich ergebende Luft-Kraftstoffgemisch anzureichern, damit hierdurch der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) niedriger als der vorbestimmte Pegel (PTH1) gehalten werden kann.

2. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB), der größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel (PTH1) ist, einen Pegel erreicht hat, der niedriger als der vorbestimmte Pegel (PTH1) ist, infolge der Aktivierung der Ansaughub-Einspritzbetriebsart, die Steuervorrichtung (8B) die Steuerbetriebsart für die Brennkraftmaschine (1) von der Ansaughub- Einspritzbetriebsart auf die Verdichtungshub- Einspritzbetriebsart umschaltet, in Reaktion auf die Deaktivierung der Bremsvorrichtung.

3. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Zündkerzenvorrichtung (9), die jedem der Zylinder der Brennkraftmaschine (1) zugeordnet vorgesehen ist;
eine Auspuffgasrückführventilvorrichtung (12) zur Einstellung einer Menge an Auspuffgasen, die von einem Auspuffrohr (1b) zur Ansaugrohrvorrichtung (1a) der Brennkraftmaschine (1) zurückgeführt werden;
wobei die Steuervorrichtung (8B) ausgebildet ist zur arithmetischen Festlegung von Steuerzeitpunkten für die Zündkerzenvorrichtung (9) und der Auspuffgasrückführmenge (EGR) auf der Grundlage der Brennkraftmaschinenbetriebszustände, während die Kraftstoffinjektorvorrichtung (11A) in einer Verdichtungshub-Kraftstoffeinspritzbetriebsart oder alternativ in einer Ansaughub- Kraftstoffeinspritzbetriebsart gesteuert wird, auf der Grundlage der Kraftstoffzufuhrmenge; und
die Steuervorrichtung (8B) weiter so ausgebildet ist, dass sie die Brennkraftmaschine (1) in einer Steuerbetriebsart in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand solange steuert, wie die Bremsvorrichtung nicht aktiviert ist, wogegen dann, wenn die Bremsvorrichtung angelegt wird, und wenn es sich bei der Steuerbetriebsart der Brennkraftmaschine (1) um die Verdichtungshub-Einspritzbetriebsart handelt, die Steuervorrichtung (8B) die Brennkraftmaschine (1) in einer zusätzlichen Magerbetriebsart steuert, durch Verringerung zumindest entweder der Ansaugluftmenge (Qa) oder der Auspuffgasrückführmenge (EGR) der Brennkraftmaschine (1), um hierdurch das Luft- Kraftstoffverhältnis (A/F() zu verringern, wobei gleichzeitig zusätzliche Betätigungszeitpunkte (Pt) für die Zündkerzenvorrichtung (9) und die Kraftstoffinjektorvorrichtung (11A) verzögert werden, entsprechend dem Luft-Kraftstoffverhältnis (A/F).

4. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (8B) so ausgebildet ist, daß sie die Brennkraftmaschine (1) in einer Ansaughub- Kraftstoffeinspritzbetriebsart während der zusätzlichen Magerbetriebsart steuert.

5. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Bremsvorrichtung aktiviert wird, und der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) größer oder gleich einem vorbestimmt Pegel entsprechend einem zulässigen oberen Grenzwert des Vakuumpegels wird, die Steuervorrichtung (8B) die Brennkraftmaschine (1) in einer stöchiometrischen Betriebsart steuert, durch Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge, um so das Luft- Kraftstoffgemisch anzureichern.

6. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) größer oder gleich einem vorbestimmten Pegel entsprechend einem zulässigen oberen Grenzwert des Vakuumpegels in der zusätzlichen Magerbetriebsart wird, die Steuervorrichtung (8B) zusätzlich die Auspuffgasrückführmenge (EGR3) verringert.

7. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (BP) größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel ständig über einen Zeitraum bleibt, der länger als eine vorbestimmte Zeit ist, in der zusätzlichen Magerbetriebsart, die Steuervorrichtung (8B) die Brennkraftmaschine (1) in der stöchiometrischen Betriebsart steuert, durch Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge.

8. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuervorrichtung (8B) so ausgebildet ist, dass sie den Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) mit einem ersten vorbestimmten Pegel (PTH1) vergleicht, welcher einem zulässigen oberen Grenzwert des Vakuumpegels entspricht, um hierdurch die Brennkraftmaschine (1) in einer Betriebsart entsprechend dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand zu steuern, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) niedriger ist als der erste vorbestimmte Pegel (PTH1), wogegen dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Pegel (PTH1) wird, die Steuervorrichtung (8B) die Brennkraftmaschine (1) in einer zusätzlichen Magerbetriebsart dadurch steuert,
dass sie zumindest entweder die Ansaugluftmenge (Qa), welche der Brennkraftmaschine (1) zugeführt wird, oder die Auspuffgasrückführmenge verringert, um hierdurch das Luft-Kraftstoffverhältnis (A/F) abzusenken, um das sich ergebende Luft-Kraftstoffgemisch anzureichern, wobei gleichzeitig zusätzliche Betätigungszeitpunkte für die Zündkerzenvorrichtung (9) und die Kraftstoffinjektorvorrichtung (11A) entsprechend dem Luft-Kraftstoffverhältnis (A/F) verzögert werden.

9. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (8B) so ausgebildet ist, daß sie die Brennkraftmaschine (1) in einer Ansaughub- Kraftstoffeinspritzbetriebsart während der zusätzlichen Magerbetriebsart steuert.

10. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn
der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Pegel wird, die Steuervorrichtung (8B) den Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) mit einem zweiten vorbestimmten Pegel vergleicht, der höher ist als der erste vorbestimmte Pegel, und
dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) größer oder gleich dem zweiten vorbestimmten Pegel wird, die Steuervorrichtung (8B) die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht, um hierdurch die Brennkraftmaschine (1) in der stöchiometrischen Betriebsart zu steuern.

11. Kraftstoffsteuersystem für eine Zylindereinspritzungs- Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Vakuumpegel des Bremsbetätigungsdruckes (PB) größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel ständig für einen Zeitraum bleibt, der länger als eine vorbestimmte Zeit ist, in der zusätzlichen Magerbetriebsart, die Steuervorrichtung (8B) die Brennkraftmaschine (1) in der stöchiometrischen Betriebsart steuert, wobei die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht wird.