DE19950142A1

DE19950142A1 - Steuerungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren und Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE19950142A1
Application number: DE19950142A
Authority: DE
Inventors: Munetoyo Ikeda; Tomohiko Takahashi; Ichirou Fujimori
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2019-10-19
Also published as: DE19950142C2; JP2000120478A; US6267095B1; JP3654010B2

Abstract

Eine offenbarte Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren wird auf einen Verbrennungsmotor angewendet, der in der Lage ist, umzuschalten zwischen einer Schichtladeverbrennung und einer homogenen Verbrennung, und welche auch eine EGR-Vorrichtung aufweist, die daran gehindert wird, EGR unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung durchzuführen. In der Offenbarung wird der Übergangszustand beim Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung erfaßt, ein Rest-EGR-Verhältnis von EGR-Gas, das im Ansaugsystem des Verbrennungsmotors verbleibt, berechnet, wenn der Übergangszustand festgestellt wird, ein unterer Grenzwert eine Zieläquivalenzverhältnisses unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung variabel festgelegt gemäß dem Rest-EGR-Verhältnis, und der Wert des Zieläquivalenzverhältnisses unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung auf den unteren Grenzwert festgelegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung für Verbrennungsmoto ren und ein Steuerungsverfahren, und insbesondere auf die Steuerung des Äquiva lenzverhältnisses beim Umschalten zwischen Schichtladeverbrennung und homoge ner Verbrennung bei einem Verbrennungsmotor, der in der Lage ist, zwischen diesen Verbrennungsmodis in Abhängigkeit der Fahrzustände umzuschalten.

Bei der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 10-331696 ist das Festlegen des unteren Grenzwerts des Äquivalenzverhältnisses offenbart in Abhängigkeit der Fahrzustände, wie z. B. Motordrehzahl, der Last oder des EGR-Verhältnisses, unmit telbar vor dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Entsprechend einer Untersuchung der Erfinder bei einem Zündkerzenverbrennungs motor, wie z. B. einer, bei dem der Brennstoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird, wird in den Niedrig- und Mittelbelastungsbereichen Brennstoff während des Verdichtungshubs eingespritzt, wobei eine schichtladeverbrennbare Gasmischung nur in dem Bereich der Zündkerze erzeugt wird, was zu der Möglichkeit eines extrem ma geren Luft-zu-Brennstoff-Verhältnisses führt, welches vorteilhaft im Hinblick auf den Brennstoffverbrauch und der Sauberkeit der Abgase ist.

Bei dem obengenannten Verbrennungsmotor, da eine intensische Begrenzung des Zylindervolumens besteht, ist es in einem Hochlastbereich, in welchem viel Motor drehmoment gefragt ist, anstelle des Durchführens einer Schichtladeverbrennung es bevorzugt, ein Gasgemisch zu bilden, welches eine homogene Mischung aufweist durch Einspritzen von Brennstoff während des Ansaughubes, so daß eine homogene Verbrennung durchgeführt wird. Es wird daher bevorzugt, daß der Motor umschaltbar ist zwischen Schichtladeverbrennung und homogener Verbrennung gemäß der Fahr zustände.

Während auch bevorzugt wird, daß eine Abgasrückführung (EGR) durchgeführt wird zum Zwecke des Reduzierens von NO_X in den Abgasen, die von der Schichtladever brennung stammen, ist bei der homogenen Verbrennung, da es möglich ist, das Luft zu-Brennstoff-Verhältnis extrem mager einzustellen, EGR nicht notwendig und tat sächlich, wenn EGR durchgeführt wird, gibt es eine Verschlechterung der Verbren nung, was dazu führt, daß es bevorzugt ist, daß EGR unterdrückt wird.

Bei einem Verbrennungsmotor, der derart konfiguriert ist, daß das obengenannte Um schalten zwischen der Schichtladeverbrennung und der homogenen Verbrennung durchgeführt wird, wenn wir den Fall betrachten des Umschaltens von Schichtlade verbrennung zu homogener Verbrennung, wird es bevorzugt, daß EGR zum Zeitpunkt des Umschaltens gestoppt wird. Jedoch, sogar wenn EGR selbst gestoppt wird, da Abgas im Abgassystem verbleibt, erzeugt dieses Restabgas eine Tendenz hin zu un stabiler Verbrennung oder Fehlzündungen.

Auf der anderen Seite, wenn wir das Umschalten von homogener Verbrennung zu Schichtladeverbrennung betrachten, während es bevorzugt ist zum Zeitpunkt des Um schaltens, EGR zu starten, da das Abgas nicht sofort zum Brennraum zugeführt wird, eine Zeitverzögerung der Stärke des EGR besteht. Jedoch, diese Zeitverzögerung der Stärke des EGR wird durch eine Zeitverzögerung der Ansaugmenge ausgeglichen, so daß kein spezieller Einfluß besteht.

Angesichts des obigen wird bevorzugt, daß, wenn das Umschalten vom Schichtlade verbrennen zum homogenen Verbrennen durchgeführt wird, der untere Grenzwert des Zieläquivalenzverhältnisses festgelegt wird, entsprechend der Fahrzustände, wie z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, die Last, und das EGR-Verhältnis unmittelbar bevor dem Umschalten der Verbrennungsmodi. Das obengenannte Äquivalenzverhältnis ist ein Wert, der proportional zum reziproken Luft-Brennstoffverhältnis ist.

Bei dem obengenannten Fall des Festlegens des unteren Grenzwertes des Äquiva lenzverhältnisses kann jedoch, wenn dieser einfach nur als fester Wert angenommen wird, kann ein Drehmoment, das größer ist als ein verlangtes Drehmoment, erzeugt werden, die Motordrehzahl ansteigen und eine Zunahme des erzeugten NO_x erfolgen, das in das Abgas ausgegeben wird.

Gemäß der gegenwärtigen Untersuchung der Erfinder, da angenommen wurde, daß das obengenannte Phänomen auftrat, weil nach dem Umschalten von Schichtlade verbrennung zu homogener Verbrennung es eine Reduktion im Restabgas gibt, da das Äquivalenzverhältnis begrenzt wird durch den Leistungsgrenzwert, Gas verbrannt wird, das fetter ist als ein angemessener Wert.

Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt in Betrachtung des obengenannten Phänomens, und hat als Ziel das Bereitstellen einer Steuerungsvorrichtung für Ver brennungsmotoren, welche den unteren Grenzwert des Zieläquivalenzverhältnisses festlegt, so daß das Äquivalenzverhältnis ein angemessener Wert ist nach dem Um schalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung, wodurch Verbren nungsinstabilität eleminiert wird, wie z. B. Fehlzündung, wobei diese Steuerungsvor richtung darüber hinaus das explosive Ansteigen der Motordrehzahl, das durch die Zunahme des Drehmoments erzeugt wird, verhindert, und die Menge von NO_x redu ziert, die ins Abgas gelangt. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Durchführen der obengenannten Steuerung eines Verbrennungsmo tors durchzuführen.

Um das obengenannte Ziel zu erreichen, wird eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für Verbrennungsmotoren gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Verbrennungsmotor angewendet, der ein Schalten des Verbrennungsmodus zwischen der Schichtladeverbrennung und der homogenen Verbrennung ermöglicht, der mit einer EGR-Vorrichtung versehen ist, und der EGR in der EGR-Vorrichtung unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Ver brennung unterbindet.

Spezieller gesagt weist eine Steuerungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß der vorliegenden Erfindung auf: einen Übergangszustand-Erfassungsbereich, der an den Übergangszustand beim Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtlade verbrennung zu homogener Verbrennung ermittelt; einem Rest EGR-Verhältnis-Errech nungsbereich der, wenn ein Übergangszustand ermittel wird, ein Rest-EGR-Verhältnis von EGR-Gas ermittelt, das im Ansaugsystem des Verbrennungsmotors verbleibt; einem unteren Grenzwertfestlegebereich, der variabel einen unteren Grenzwert eines Zieläquivalenzverhältnisses unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung fest legt gemäß dem Rest-EGR-Verhältnis; und einem Begrenzer, an der das Zieläquiva lenzverhältnis auf dem unteren Grenzwert unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung be grenzt.

In anderen Worten weist eine Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung auf: Mittel zum Erfassen eines Übergangszustan des beim Umschalten des Verbrennungsmotors von Schichtladeverbrennung zu ho mogener Verbrennung; Mittel zum Berechnen, wenn der Übergangszustand erfaßt wird, eines Rest-EGR-Verhältnisses von EGR-Gas, das in einem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors verbleibt; Mittel zum variablen Festlegen eines unteren Grenz wertes eines Zieläquivalenzverhältnisses unmittelbar nach dem Umschalten des Ver brennungsmodus von Schichtladeverbrennung in Abhängigkeit des Rest-EGR- Verhältnisses; und Mittel zum Begrenzen eines Zieläquivalenzverhältnisses auf den unteren Grenzwert unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von der Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung.

Auf der anderen Seite erfaßt ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung einen Übergangszustand während des Umschal tens des Verbrennungsmodus von der Schichtladeverbrennung zu homogener Ver brennung, berechnet ein Rest-EGR-Verhältnis von EGR-Gas, das im Ansaugsystem des Verbrennungsmotors verbleibt, wenn der Übergangszustand ermittelt wird; legt variabel gemäß dem Rest-EGR-Verhältnis einen unteren Grenzwert des Zieläquiva lenzverhältnisses unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von der Schichtladeverbrennung zur homogenen Verbrennung fest; und begrenzt das Ziel äquivalenzverhältnis auf den unteren Grenzwert unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung.

KURZE BESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Zeichnung, die die Konfiguration einer Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung darstellt;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm dieser Ausführungsform;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm der Berechnungen mit Bezug auf das Zieläquiva lenzverhältnis in der Ausführungsform;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Begrenzungsvorgangs des Zieläquivalenz verhältnisses bei der Ausführungsform;

Fig. 5 ist eine Zeichnung, die eine Karte eines unteren Grenzwertes des Ziel äquivalenzverhältnisses bei der Ausführungsform darstellt; und

Fig. 6 ist eine Zeichnung, die die zeitliche Variation des Zieläquivalenzver hältnisses in der Ausführungsform darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend de tailliert beschrieben mit Bezug auf die relevanten beigefügten Zeichnungen.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Fahrpedalbetätigungssensor 1 als ein Mittel zum Er fassen der Stärke des Betätigens des Fahrpedals vorgesehen, das die Stärke ermit telt, mit der ein Fahrer das Fahrpedal niederdrückt.

Ein Kurbelwellenwinkelsensor 2, der als Mittel zum Erfassen der Motordrehzahl vor gesehen ist, erzeugt ein Positionssignal für jeden Kurbelwellenwinkel, und auch ein Bezugssignal, das der Hubphasendifferenz in jedem Zylinder entspricht. Durch die gemessene Anzahl, wie oft das Positionssignal pro Zeiteinheit erzeugt wird, oder die Periode des Referenzsignals, kann die Motordrehzahl Ne erfaßt werden.

Ein Luftstrommesser 3 erfaßt die Menge von Ansaugluft durch den Motor 4 pro Zeiteinheit.

Ein Wassertemperatursensor ermittelt die Temperatur des Kühlwassers des Motors 4.

Ein Zylinderabschnitt des Motors 4 ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil 6 versehen, welches Brennstoff direkt in einen Brennraum 12 einspritzt, und einer Zündkerze 7, welche eine Zündung innerhalb des Brennraums 12 erzeugt. In den Niedriglast- und Mittellastbereichen durch Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum 12 während des Kompressionshubs, wird eine explosive Schichtladegasmischung erzeugt im Be reich, der die Zündkerze 7 im Brennraum 12 umgibt zum Durchführen der Schichtla deverbrennung, und im Hochlastbereich, durch Einspritzen des Brennstoffs in den Brennraum 12 während des Ansaughubes, wird eine Gasmischung erzeugt, die im wesentlichen homogen ist über den gesamten Zylinder zum Durchführen der homo genen Verbrennung.

Ein Drosselventil 9 wird auf halbem Weg in den Ansaugweg 8 des Verbrennungsmo tors 4 eingesetzt. Das Öffnen dieses Drosselventils 9 wird elektronisch durch eine Drosselventilsteuerung 10 gesteuert.

Erfassungssignale von den obigen, vielfältigen Sensoren werden in eine Steuerungs einheit 11 eingegeben, welche mit einem Mikroprozessor, einem ROM, einen RAM, Eingabe/Ausgabeanschlüssen oder dergleichen versehen ist. Diese Steuerungseinheit 11 führt das Steuern des Drosselwertes 9 über die Drosselventilsteuerung 10, die Menge von Brennstoffeinspritzung (zugeführte Brennstoffmenge) durch Betreiben des Brennstoffeinspritzventils 6, und das Zünden der Zündkerze 7 während des Zündzeit punkts durch die Steuerungseinheit 11 durch gemäß den Fahrzuständen, wie sie ba sierend auf den Signalen von den verschiedenen Sensoren ermittelt werden.

Zusätzlich ist eine EGR-Vorrichtung vorgesehen, und diese ist mit einem EGR- Durchgang 14 versehen, der ein Rückführen eines Teils des Abgases vom Abgaspfad 13 des Motors 4 in den Ansaugpfad 8 leitet, und einem EGR-Ventil 15, welches in den EGR-Pfad 14 eingesetzt ist. Das EGR wird gemäß einem Steuerungssignal von der Steuerungseinheit 11 durchgeführt, und dies wird durchgeführt, wenn sich der Motor 4 im Schichtladeverbrennungsmodus befindet. Wenn das Umschalten von der Schicht ladeverbrennung zum homogenen mageren Verbrennungsmodus durchgeführt wird, wird dieses EGR unterdrückt für die bereits beschriebenen Gründe. Beim homogenen Verbrennen unter Verwendung einer Rückführsteuerung mit dem theoretischen Luft zu-Brennstoff-Verhältnis, wird die EGR-Steuerung durchgeführt.

Ein Funktionsblock-Diagramm der Steuerungseinheit 11 wird nachfolgend beschrie ben mit Bezug auf Fig. 2.

In Fig. 2 führt ein Basisziel-Äquivalenzverhältnis-Berechnungsabschnitt A ein Berech nen eines Basiszieläquivalenzverhältnisses TFBYAB mittels einer Karte durch, basie rend auf den Basismotorbetriebsbedingungen, z. B. die Motordrehzahl Ne und das Zieldrehmoment tTe. Das Zieldrehmoment tTe wird z. B., basierend auf der Stärke des Betätigens des Fahrpedals APS und der Motordrehzahl Ne festgelegt. Genauer ge sagt wird aufgrund eines gegebenen Motorbetriebszustandes, ob der Motor vom ma gerem Luft-zu-Brennstoff-Verhältnis abweicht, abhängig von solchen Faktoren, wie die Wassertemperatur, die Zeit nach dem Starten, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Be schleunigung, und die Nebenaggregatbelastung während des Leerlaufs, und da ein Umschalten zwischen dem Schichtladeverbrennen und der homogenen Verbrennung sein könnte, ist eine Anzahl von Zieläquivalenzverhältniskarten vorgesehen. Wenn ein Umschalten zwischen der Schichtladeverbrennung und der homogenen Verbrennung durchgeführt wird, entsprechend dem Fahrzustand (einschlossen die Wassertempera tur), wird das Basiszieläquivalenzverhältnis TFBYAB schrittweise umgeschaltet, ab hängig von den Unterschieden der Verbrennungseffizienz für jeden Verbrennungszu stand, wie dies nachfolgend diskutiert wird.

Ein Phasenverschiebungskompensator B vollführt einen Faserschiebungsausgleich bezüglich des Basiszieläquivalenzverhältnisses TFBYAB, das berechnet wird durch den Basisziel-Äquivalenzverhältnis-Berechnungsbereich A. Diese Phasenkompensati on wird derart durchgeführt, daß sogar nach dem Start des Steuerns, um die Zielluft ansaugmenge, die passend für ein Ändern des Basiszieläquivalenzverhältnisses TFBYAB ist, aufgrund des Änderns im Fahrzustand oder dergleichen, eine Zeitverzö gerung beim Wechseln des Betreibens des Drosselventils auftritt und eine Zeitverzö gerung der Ansaugluftmenge gemäß dem Volumen des Ansaugsystems auftritt, da es möglich ist, die Änderung im Zieläquivalenzverhältnis mit beinahe keiner Zeitverzöge rung in der Menge des eingespritzten Brennstoffs zu verfolgen, wird eine Kompensati on der Phasenverzögerung durchgeführt in anbetracht der Phasenverzögerung, die auftritt bei der Änderung des tatsächlichen Äquivalents bezüglich einer Änderung des Zieläquivalenzverhältnisses. Sogar in dem Fall, wo das Zielbasisäquivalenzverhältnis schrittweise in Abhängigkeit vom Umschalten des Verbrennungsmodus verändert wird, wird eine Phasenkompensierung durchgeführt bezüglich dieser schrittweisen Änderung. Genauer gesagt, das Verarbeiten dieser Phasenverzögerungskompensati on wird durchgeführt durch Verzögerungskompensationskoeffizienten oder derglei chen, um die Betriebsverzögerung des Drosselventils in Abhängigkeit der Ände rungsstärke im Zieläquivalenzverhältnis zu ändern, und beträgt minimal einen Schritt der Verzögerung in Abhängigkeit des Ansaugsystemvolumens. Es ist auch möglich, einen gewichteten Durchschnitt als temporäre Phasenkompensation zu verwenden, es ist auch möglich, über eine simplifizierte Verzögerungskompensation bezüglich des Ansaugsystemvolumens zu verwenden, was einen großen Einfluß ausübt.

Ein Verbrennungszustandumschalterfassungsabschnitt C vollführt ein Vergleichen des phasenkompensierten Zieläquivalenzverhältnisses TFBYAH mit einem Schwellenwert, um ein Erfassen des tatsächlichen Umschaltens zwischen der Schichtladeverbren nung und der homogenen Verbrennung zu erfassen. Spezieller gesagt, während der Schichtladeverbrennung, wenn das Zieläquivalenzverhältnis TFBYAH den Quellen Wert überschreitet, wird ein Erfassen für den Zeitraum des Umschaltens von Schicht ladeverbrennung zu homogener Verbrennung erfaßt in Abhängigkeit vom Ändern des Einspritzzeitpunktes und des Zündzeitpunktes, um eine Änderung von der Schichtla deverbrennung zur homogenen Verbrennung durchzuführen. Im Gegensatz dazu wird ein Umschalten vom homogenen Verbrennen zum Schichtladeverbrennen dann durchgeführt, wenn während des homogenen Verbrennens das phasenkompensierte Zieläquivalenzverhältnis TFBYAH unterhalb des Schwellenwertes fällt. In diesem Fall ist es möglich, Schwellenwerte bereitzustellen, die unterschiedlich sind entsprechend dem Unterschied in Verbrennungseffizienz zwischen Schichtladeverbrennung und homogener Verbrennung.

Ein homogener Verbrennungsübergangszustandserfassungsbereich D erfaßt einen Übergangszustand in der homogenen Verbrennung unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung. Genauer gesagt wird der Zeitraum nach dem Beurteilen des Umschaltens von Schichtladeverbrennung zu ho mogener Verbrennung durch den Verbrennungszustanderfassungsabschnitt C und währenddessen das Abweichen des phasenkompensierten Zieläquivalenzverhältnis- ses TFBYAH bezüglich des Basiszieläquivalenzverhältnisses TFBYAH das in Abhän gigkeit der homogenen Verbrennung berechnet wird unmittelbar vor dem Beginn der Phasenverzögerungskompensation größer ist als ein vorbestimmter Wert, als Über gangsbedingung der homogenen Verbrennung erfaßt.

Wenn der homogene Verbrennungsübergangszustanderfassungsabschnitt D den ho mogenen Verbrennungsübergangszustand unmittelbar nach dem Umschalten von der Schichtladeverbrennung zur homogenen Verbrennung ermittelt, verwendet ein über gangshomogener Verbrennungsäquivalenzverhältnisbegrenzer E einen oberen und einen unteren Grenzwert des Zieläquivalenzverhältnisses, der hier in Abhängigkeit zum Übergangszustand festgelegt wird, um den Bereich der Werte, den das phasen kompensierte Zieläquivalenzverhältnis TFBYAH einnehmen kann, zu begrenzen, un ter Verwendung eines Begrenzers E3. Der obengenannte obere Grenzwert wird als das gleiche als der obere Grenzwert für einen stabilen Zustand homogener Verbren nung festgelegt, und der untere Grenzwert wird festgelegt durch den unteren Grenz wertfestlegeabschnitt E2 auf einen Wert, der größer ist als der untere Grenzwert für den stabilen Zustand. Das heißt, der untere Basisgrenzwert wird entsprechend dem Motorfahrzustand (z. B. Motordrehzahl und Belastung) während der homogenen Ver brennung nach dem Schalten festgelegt, und das Rest-EGR-Verhältnis nach dem Ziel-EGR-Verhältnis-Umschalten entsprechend einer Umschaltung des Verbrennens wird durch Vorhersage berechnet unter Verwendung des Rest-EGR-Verhältnisberech nungsabschnittes E1, wobei der untere Grenzwert durch das Rest-EGR-Verhältnis kompensiert wird, so daß der untere Grenzwert festgelegt wird, bei welchem es mög lich ist, stabile homogene Verbrennung zu erreichen, gemäß dem EGR- Restgaszustand im Ansaugsystem.

Nachdem der homogene Verbrennungsübergangszustanderfassungsbereich D ermit telt, daß der homogene Verbrennungsübergangszustand beendet ist, und daß ein Übergang zum stabilen Zustand gemacht wurde, begrenzt ein Äquivalenzverhältnis begrenzer F für die homogene Verbrennung im stabilen Zustand den Bereich der Werte, die das phasenverzögert kompensierte Zieläquivalenzverhältnis TFBYAH an nehmen kann, durch die oberen und unteren Grenzwerte des Zieläquivalenzverhält nisses, welche gemäß dem stabilen Zustand festgelegt werden. Von den oberen und unteren Grenzwerte, die zuvor gemäß dem Motorfahrzustand festgelegt wurden, z. B. Motordrehzahl und Belastung, und wie oben beschrieben, wird der obere Grenzwert festgelegt derart, um den gleichen Wert zu haben, wie für den stabilen Zustand, wäh rend der untere Grenzwert festgelegt wird auf einen Wert, der niedriger ist als der für den stabilen Zustand, um ein kleineres Zieläquivalenzverhältnis zu erreichen, bei wel chem es möglich ist, stabile Verbrennung zu erreichen.

Wenn der Verbrennungszustanderfassungsabschnitt D den Zeitpunkt des Umschal tens zu der Schichtladeverbrennung feststellt und das Umschalten zur Schichtlade verbrennung durchgeführt wurde, begrenzt ein Schichtladeverbrennungsäquivalenz verhältnisbegrenzer G, der obere und untere Grenzwerte für das Zieläquivalenzver hältnis verwendet, die gemäß der Schichtladeverbrennung festgelegt wurden, die Werte, die das phasenverzögert kompensierte Zieläquivalenzverhältnis TFBYAH ein nehmen kann. Die oberen und unteren Grenzwerte werden verwendet, wie sie gemäß den Motorfahrzuständen ermittelt wurden, wie z. B. Motordrehzahl und Last. Jedoch, um eine stabilere Verbrennung im Übergangszustand nach dem Umschalten vom homogenen Verbrennen zum Schichtladeverbrennen zu erreichen, kann der obere Grenzwert im Übergangszustand auf einen Wert festgesetzt werden, der niedriger ist als der obere Grenzwert im stabilen Zustand.

Eine Routine zum Umschalten der oberen und unteren Grenzwerte des Zieläquiva lenzverhältnisses gemäß dem Umschalten zwischen den Verbrennungsmodi und je dem stabilen Zustand wird nachfolgend beschrieben mit Bezug auf die Fig. 3 und 4.

Beim Schritt S1 bestimmt der Basiszieläquivalenzverhältnisberechnungsbereich A das Basiszieläquivalenzverhältnis TFBYAH, basierend auf den Fahrzuständen, wie z. B. Motordrehzahl und Last, z. B. unter Verwendung eines Nachschauens in der Karte.

Beim Schritt S2 führt der Phasenverzögerungkompensationsbereich B eine Kompen sation der Phasenverzögerung mit Bezug auf das Basiszieläquivalenzverhältnis TFBYAB durch und berechnet den kompensierten Wert TFBYAH.

Beim Schritt S3 führt der Verbrennungszustandumschalterfassungsbereich C eine Beurteilung durch, ob entweder Schichtladeverbrennung oder homogene Verbrennung vorliegt durch den Wert eines Flags F. Wenn F gleich 0, wird z. B. festgestellt, daß der Verbrennungsmodus Schichtladeverbrennung ist, und die Programmsteuerung schreitet fort zum Schritt 4, bei welchem der phasenverzögert kompensierte Wert des Zieläquivalenzverhältnisses TFBYAH mit dem Äquivalenzverhältnis Schwellenwert TFACH1 verglichen wird.

Im Fall, daß die Beurteilung ergibt, daß TFBYAH ≧ TFACH1 schreitet die Programm steuerung fort zum Schritt S5, bei welchem der Flag F auf Null zurückgesetzt wird, und der Brennstoffeinspritzzeitpunkt und der Zündzeitpunkt werden umgeschaltet, wobei der Verbrennungsmodus auf homogene Verbrennung umgeschaltet wird. Je doch, in dem Fall, in welchem die Beurteilung ergibt, daß TFBYAH < TFACH1 ist, wird Schichtladeverbrennung beibehalten. Wenn die homogene Verbrennung ermittelt wird mit F = 0, schreitet die Programmsteuerung fort zu Schritt S6, bei welchem das pha senverzögert kompensierte Zieläquivalenzverhältnis TFBAH verglichen wird mit dem Äquivalenzverhältnis Schwellenwert TFACH2 (< TFACH1) und, wenn die Beurteilung ergibt, daß TFBYAH ≦ TFACH2 ist, schreitet die Steuerung fort zu Schritt S7, bei wel chem der Flag F auf 1 gesetzt wird, und die Brennstoffeinspritzung und der Zündzeit punkt derart geändert werden, um den Verbrennungsmodus auf Schichtladeverbren nung umzustellen. Wenn jedoch die Beurteilung ergibt, daß TFBYAH < TFACH2 ist, wird homogene Verbrennung beibehalten. Die Abläufe, die im Schritt S3 bis zu die sem Punkt durchgeführt werden, werden durch den Verbrennungszustandum schalterfassungsabschnitt C durchgeführt.

Wenn ein Umschalten von Schichtladeverbrennung auf homogene Verbrennung durchgeführt wird, und wenn die homogene Verbrennung weitergeführt wird, schreitet die Programmsteuerung fort zu Schritt S8, in welchem der homogene Verbrennungs übergangszustanderfassungsabschnitt D eine Berechnung der Abweichung DLTTFA (= TFBYAB - TFBYAH) des Zieläquivalenzverhältnisses TFBYA berechnet, der im Schritt S2 phasenverzögert kompensiert wurde, bezüglich des Basiszieläquiva lenzverhältnisses TFBYAB, das im Schritt S1 bestimmt wurde.

Zusätzlich, beim Schritt S9 führt der Homogenverbrennungsübergangszustanderfas sungsbereich D eine Beurteilung durch, ob oder ob nicht die Abweichung DLTTFA oberhalb eines vorgeschriebenen Wertes D0 ist. In dieser Abweichung oberhalb des vorgeschriebenen Wertes D0 ist, wird eine Beurteilung durchgeführt, daß die Ver brennung sich im Übergangszustand unmittelbar nach dem Umschalten auf homoge ne Verbrennung befindet, und die Programmsteuerung schreitet fort zu Schritt S10. Am Schritt S10 berechnet der Übergangshomogenverbrennungsäquivalenzverhältnis begrenzer E den unteren Grenzwert HTFMNT1 und den oberen Grenzwert HTFMX des Zieläquivalenzverhältnisses für übergangshomogene Verbrennung. An diesem Punkt, wenn die Abweichung DLTTFA weniger als der vorbestimmte Wert D0 ist, wird eine Beurteilung durchgeführt, so daß ein Übergang zur stabilen homogenen Ver brennung durchgeführt wurde, und der Vorgang schreitet fort zu Schritt S11. Am Schritt S11 holt der Stabilhomogenverbrennungszustandäquivalenzverhältnisbe grenzer F von einer Karte den unteren Grenzwert HTFMNT2 und den oberen Grenz wert HTFMX des Zieläquivalenzverhältnisses für stabile homogene Verbrennung, ge mäß der Motordrehzahl und Belastung.

Während der obere Grenzwert auf den gleichen Wert für Übergangs- und stabile Zu stände festgelegt wird mit Bezug auf den unteren Grenzwert, wird der untere Grenz wert HTFMNT1 für den Übergangszustand auf einen Wert gesetzt, der größer ist als der untere Grenzwert HTFMNT2 für den Stabilzustand. Insbesondere wird dieses Festlegen, wie unten beschrieben, durchgeführt.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das eine Unterroutine zeigt zum Festlegen des unteren Grenzwertes HTFMNT1 des Zieläquivalenzverhältnisses für den Übergangshomogen verbrennungszustand.

Am Schritt S21 dieser Unterroutine wird der untere Basisgrenzwert HTFMNTB des Zieläquivalenzverhältnisses, basierend auf den Motorfahrzuständen, festgelegt. Wäh rend diese Zustände typischerweise Motordrehzahl und Belastung sind, da der Einfluß der Motordrehzahl gering ist, ist es möglich, den unteren Basisgrenzwert HTFMNTB durch z. B. Entnehmen von einer Karte festzulegen, die nur Belastung als Parameter aufweist. Fig. 5 zeigt die Charakteristiken dieser Karte, von welcher der untere Basis grenzwert HTFMNTB des Zieläquivalenzverhältnisses gemäß der Belastung festge legt wird (Zielverbrennungsdruckdrehmoment). Während EGR in Abhängigkeit des normalen Drehmomentes normalerweise für Schichtladeverbrennung vor dem Um schalten des Verbrennungsmodus durchgeführt wird, wie dies nachfolgend beschrie ben werden wird, da Kompensieren des unteren Grenzwertes bezüglich des Rest- EGR-Verhältnisses, wenn der Verbrennungsmodus umgeschaltet wird, getrennt durchgeführt wird, wird der untere Basisgrenzwert HTFMNTB auf einen Wert festge legt, der den Einfluß von EGR berücksichtigt.

Im Schritt S22 rechnet der Rest-EGR-Verhältnisberechnungsbereich E1 des Über gangshomogenverbrennungsäquivalenzverhältnissesbegrenzers E das Rest-EGR- Verhältnis TGEGRD. Das Rest-EGR-Verhältnis TGEGRD wird vom EGR-Verhältnis berechnet unter Berücksichtigung der Anspruchsverzögerung (Verlustzahl) des EGR- Ventiles, und der Zeitkonstante des Ansaugsystems unter Verwendung eines gewich teten Durchschnitts.

Fig. 6 zeigt (von oben nach unten) die Zeitabweichungen der Drosselöffnung TO der Ansaugluftmenge Q des Ziel-EGR-Verhältnisses TGEGR, des tatsächlichen EGR- Verhältnisses AEGR, und des Zieläquivalenzverhältnisses TFBYA bezüglich einer Fahrpedalstellung AO, die durch den Fahrer über die Zeitabweichungen erzeugt wird, wie dies oben in dieser Zeichnung dargestellt ist. Diese Zeichnung zeigt auch die Zeitabfolge des Umschaltens von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbren nung, und den Bereich zwischen dem stabilen Zustand S und dem Übergangszustand T der Verbrennung.

Wie vom tatsächlichen EGR-Verhältnis AEGR in Fig. 6 gesehen werden kann, erzeugt dieses tatsächliche EGR-Verhältnis ein Rest-EGR-Verhältnis TGEGRD, wie darge stellt.

Das Ziel EGR-Verhältnis TGEGR wird dann geschaltet, wenn die Zustände für das Schalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung befriedigt sind, ab hängig von den Motorfahrzuständen, und EGR wird unterdrückt während der mageren homogenen Verbrennung, so daß das Ziel EGR-Verhältnis TGEGR auf Null festgelegt wird. Aufgrund dessen beginnt das Berechnen des Rest-EGR-Verhältnisses TGEGRD an diesem Punkt, wobei die Berechnung weitergeführt wird während des Zeitraumes, in welchem der homogene Übergangsverbrennungszustand durch den Homogenver brennungsübergangszustanderfassungsbereich D festgestellt wird. Hier wird das Rest-EGR-Verhältnis TGEGRD durch die folgende Gleichung berechnet.

TGEGRD = TGEGR1 × FLGAD4 + TGEGRD (alt) × (1-FLGAD4).

Bei der obigen Gleichung ist TGEGR1 das Ziel EGR-Verhältnis nach dem Kompensie ren der Verzögerungszeit. Spezieller wird das Ziel EGR-Verhältnis TGEGR vor der EGR-Ventilverzögerungszeit (Verlustzeit) verwendet. TGEGRD (alt) ist das Rest-EGR- Verhältnis TGEGRD, das vormals berechnet wurde (z. B. 10 ms davor), und FLGAD4 ist die Zeitkonstante des Ansaugsystems.

Als nächstes wird bei Schritt S23 der untere Basiszielwert HTFMNTB, der bei Schritt S21 festgelegt wurde, kompensiert, gemäß der folgenden Gleichung, unter Verwen dung des Rest-EGR-Verhältnisses TGEGRD, das am Schritt S22 vorhergesagt wur de, und wird der untere Grenzwert HTFMNT1 des Zieläquivalenzverhältnisses für ma gere homogene Übergangszustandverbrennung festgelegt.

HTFMNT1 = HTFMNTB × (TGEGRD × HTFMNSG + 1)

Bei der obigen Gleichung ist HTFMNSG der Feineinstellungsgewinn, der das Rest- EGR-Verhältnis reflektiert.

Bei Schritt S24 wird ein Begrenzen zum Zwecke des Verhinderns von Berechnungs fehlern oder dergleichen durch Hindern des unteren Grenzwerts HTFMNT1, der die wie oben beschrieben berechnet wurde, daran, eine normale Grenze zu überschrei ten, durchgeführt. Das heißt, im Fall, in welchem der berechnete untere Grenzwert HTFMNT1 einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet, wird er auf den obe ren Grenzwert festgelegt, und wenn er unterhalb eines vorherbestimmten unteren Grenzwertes fällt, wird er an dem unteren Grenzwert festgelegt.

Das Fortschreiten an den Schritten S23 und S24 wird durchgeführt durch den unteren Grenzwertfestlegebereich E2 des Übergangshomogenverbrennungsäquivalenzver hältnisbegrenzers E.

Der untere Grenzwert HTFMNT1 des Zieläquivalenzverhältnisses für homogene Übergangsverbrennung, der in obiger Weise bestimmt wurde, wird durch die Linie L im Bereich aus Fig. 6 dargestellt, die das Zieläquivalenzverhältnis TFBYA dargstellt. Es kann gesehen werden, daß durch Kompensieren des Rest-EGR-Verhältnisses TGEGR, das eine Änderung im unteren Grenzwert HTFMNT1 von der Linie L' zur Li nie L gibt. Zusätzlich, unter Berücksichtigung des oberen Grenzwertes HTFMX des Zieläquivalenzverhältnisses für homogene Übergangsverbrennung in dem unteren Grenzwert HTFMNT2 des Ziel-EGR-Verhältnisses für stabile homogene Verbrennung, und des oberen Grenzwertes davon HTFMX, wird der Grenzbereich bei stabiler ho mogener Verbrennung durch den Bereich HL in Fig. 6 dargestellt.

Zurückkehrend zu Fig. 3, wenn ein Umschalten von homogener Verbrennung zu Schichtladeverbrennung durchgeführt wird, und wenn die homogene Verbrennung weitergeführt wird, schreitet die Programmsteuerung zum Schritt S12, bei welchem der obere Grenzwert STFMXT und der untere Grenzwert STFMNT des Zieläquiva lenzverhältnisses für Schichtladeverbrennung durch den Schichtladeverbrennungs äquivalenzverhältnisbegrenzerbereich G berechnet wird, gemäß der Motordrehzahl und Belastung, z. B. unter Verwendung einer Karte.

Unter Berücksichtigung des oberen Grenzwertes STFMXT und des unteren Grenz wertes STFMNT des Zieläquivalenzverhältnisses für Schichtladeverbrennung, die in der oben beschriebenen Weise bestimmt werden, ist der Grenzbereich für Schichtla deverbrennungszustand der Bereich SL, der in Fig. 6 dargestellt ist.

Beim Schritt S13 wird ein Beschränkungsvorgang durchgeführt durch Vergleichen zwischen dem phasenverzögert kompensierten Zieläquivalenzverhältnisses TFBYH und der oberen und unteren Grenzwerte des Zieläquivalenzverhältnisses für jeden Zustand, und der Wert wird auf den Bereich begrenzt, der durch die oberen und unte ren Grenzwerte definiert ist.

In dem Fall, in dem die homogene Verbrennung sich im Übergangszustand befindet, wird der obengenannte Begrenzungsvorgang durchgeführt durch den Übergangsho mogenverbrennungsäquivalenzverhältnisbegrenzer E, in dem Fall, in dem die homo gene Verbrennung sich in einem stabilen Zustand befindet, wird dieser Vorgang durchgeführt durch den Begrenzer E3 des Homogenverbrennungsäquivalenzverhält nisbegrenzers F, und in dem Fall der Schichtladeverbrennung wird dieser Vorgang durchgeführt durch den Schichtladeverbrennungsäquivalenzverhältnisbegrenzer D. Das Zieläquivalenzverhältnis TFBYA, das durch diesen Begrenzungsvorgang be grenzt wird, wird in solch einer Weise festgelegt, wie dies z. B. durch eine durchgezo gene Linie am unteren Abschnitt in Fig. 6 angezeigt ist. Dieses Zieläquivalenzverhält nis TFBYA ist bereits hinsichtlich der Phasenverzögerung kompensiert.

Als nächstes wird die Steuerung der Menge von Ansaugluft und Menge von einge spritztem Brennstoff unter Verwendung zwischen und endgültiger Äquivalenzverhält nisse, wie oben beschrieben, nachfolgend beschrieben, mit Bezug auf Fig. 2.

Die Stärke des Betätigens des Fahrpedals APS und die Motordrehzahl Ne oder das Zieldrehmoment tTe, das davon berechnet wird, und die Motordrehzahl werden dem Referenzzielluftansaugmengenberechnungsbereich H zugeführt, der unter Verwen dung des Nachschauens in einer Karte z. B. den Referenzzielansaugluftmenge tTP be rechnet, als der Wert, der den Mengen von Ansaugluft entspricht, die das theoretische Luft-Brennstoff-Verhältnis als das Bezugs-Äquivalenz-Verhältnis verwendet. Als Refe renzansaugluftmenge tTP, zusätzlich zur Referenzmenge von eingespritztem Kraft stoff, der der Menge von Luft entspricht, die angesaugt wird bei jedem Ansaughub, ist es möglich, entweder die Menge von angesaugter Luft für jeden Ansaughub selbst zu verwenden oder die Menge von Luft, die pro Zeiteinheit angesaugt wird, wie dies durch den Luftstrommesser 3 ermittelt wird.

Der Zielansaugluftmengenberechnungsbereich I berechnet die Zielmenge von An saugluft tTP', die dem Basiszieläquivalenzverhältnis TFBYA entspricht. Während es möglich ist, einfach die Referenzzielansaugluftmenge durch das Basiszieläquiva lenzverhältnis TFBYAB zu teilen, hängt tatsächlich die Verbrennungseffizienz von der Differenz des Basiszieläquivalenzverhältnisses TFBYAB bezüglich des Referenzäqui valenzverhältnisses ab, so daß eine Differenz in der benötigten Brennstoffmenge be steht. Wegen diesem ist es möglich, durch Durchführen einer entsprechenden Kom pensation gemäß der Verbrennungseffizienz zuvor, die Zielmenge von Ansaugluft tTP' zu bestimmen, die das Zieldrehmoment und das Zieläquivalenzverhältnis simultan befriedigt. Insbesondere wird die Referenzzielmenge von Ansaugluft tTP durch den Basiszieläquivalenzverhältnis TFBYAB geteilt und dann weiterhin geteilt durch die Verbrennungseffizienz ITAF, die dem Basiszieläquivalenzverhältnis TFBYAB ent spricht.

Die Zielluftansaugmenge tTP' und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne werden dem Zieldrosselventilöffnungsberechnungsbereich J zugeführt, der die Zieldrosselventilöff nung tTPS berechnet. Die Zieldrosselventilöffnung tTPS ist die Drosselöffnung, die in die Zielansaugluftmenge tTP' resultiert.

Ein Zieldrosselventilöffnungssignal tTPS wird in die Drosselventilsteuerung 10 einge geben, mit dem Ergebnis, daß die Drosselventilsteuerung 10 das Drosselventil 9 steuert, um die Zieldrosselventilöffnung tTPS zu erzielen.

Die Menge des zugeführten Brennstoffs wird durch den Basisbrennstoffzuführrmenge berechnungsbereich K1 und den Kompensationsberechnungsbereich K2 ermittelt. Die Ansaugluftmenge Q pro Zeiteinheit, welche durch den Luftstrommesser 3 ermittelt wurde, und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne werden dem Basisbrennstoffzuführ mengenberechnungsbereich K1 zugeführt, der die Stärke TP des Basisbrennstoffein spritzimpulses berechnet, der der Menge von Ansaugluft pro Zeiteinheit für den Fall des theoretischen Luftbrennstoffverhältnisses entspricht (Referenzäquivalenzverhält nis).

Der Kompensationsberechnungsbereich K2 multipliziert den Basisbrennstoffein spritzimpulsdauer TP durch das bereits begrenzte Zieläquivalenzverhältnis TFBYA, um die effektive Brennstoffeinspritzimpulsdauer TE zu berechnen, eine ungültige Im pulsdauer TS entsprechend der Batteriespannung wird zu dieser effektiven Brenn stoffeinspritzimpulsdauer TE hinzuaddiert, um die endgültige Brennstoffeinspritzim pulsdauer TI zu ermitteln.

Ein Brennstoffeinspritzimpuls, der eine Brennstoffeinspritzimpulsdauer TI aufweist, wird zum Brennstoffeinspritzventil 6 ausgegeben, welches angetrieben wird, um eine Menge von Brennstoff zuzuführen, die dem Zielluftbrennstoffverhältnis entspricht (Ziel äquivalenzverhältnis).

Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben detailliert be schrieben, im Übergangszustand unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtlade verbrennung zu homogener Verbrennung durch Berechnen des Rest-EGR-Verhält nisses mit hoher Präzision und Durchführen sukzessiver Kompensation des unteren Grenzwertes des Zieläquivalenzverhältnisses, um den Einschluß des Äquivalenzver hältnisses auf dem Rest-EGR-Gas im Ansaugsystem zu begrenzen, das in dem An saugsystem verbleibt wegen EGR. Bei der Schichtladeverbrennung ist es möglich, das optimale Äquivalenzverhältnis zu allen Zeiten beizubehalten. Das heißt, es ist möglich, nicht nur einen Verlust beim Zünden zu verhindern, der durch Zunahme des Festlegens des Äquivalenzverhältnisses, um dem Rest-EGR-Gas zu folgen, entspre chend dem EGR-Verhältnis, sondern auch durch Reduzieren des Festlegens des Äquivalenzverhältnisses in Abhängigkeit des Rest-EGR-Verhältnisses, welches redu ziert wird mit dem Ablauf von Zeit, um ein explosionsartiges Ansteigen der Motordreh zahl zu verhindern, das durch exessives Drehmoment hervorgerufen wird, sowie eine Zunahme von NO_x Abgasemissionen zu verhindern, die durch eine exessive fette Brennstoffmischung hervorgerufen werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurden die verschiedenen Karten, die verwendet wurden, in dem ROM der Steuerungseinheit 11 gespeichert.

Der gesamte Inhalt der Patentanmeldung Nr. TOKUGANHEI 10-296879 mit einem Anmeldedatum vom 19. Oktober 1998 in Japan wird hiermit als Bezug eingebracht.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese oben beschriebene Ausführungs form beschränkt. Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausfüh rungsformen werden dem Fachmann offensichtlich angesichts der Lehren. Der Rah men der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

1. Steuerungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren, wobei der Motor in der Lage einen Verbrennungsmodus umzuschalten zwischen einer Schichtladeverbrennung und einer homogenen Verbrennung, und mit einer EGR-Vorrichtung versehen ist, die daran gehindert wird, EGR unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmo dus von der Schichtladeverbrennung zur homogenen Verbrennung durchzuführen, mit:
einem Übergangszustanderfassungsbereich, der einen Übergangsbereich beim Um schalten des Verbrennungsmodus von der Schichtladeverbrennung zur homogenen Verbrennung erfaßt;
einem Rest-EGR-Verhältnisberechnungsbereich, der, wenn der Übergangszustand festgestellt wird, ein Rest-EGR-Verhältnis von EGR-Gas berechnet, das in dem An saugsystem des Verbrennungsmotors verbleibt;
einem Bereich zum Festlegen des unteren Grenzwertes, die variabel den unteren Grenzwert eines Zieläquivalenzverhältnisses unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung ent sprechend dem Rest-EGR-Verhältnis festlegt;
einem Begrenzer, der das Zieläquivalenzverhältnis auf den unteren Grenzwert unmit telbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung begrenzt.

2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Bereich zum Festlegen des unteren Grenzwertes einen unteren Basisgrenzwert des Zieläquivalenzverhältnis ses entsprechend dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors festlegt unter Ver wendung des Rest-EGR-Verhältnisses, wodurch variabel der untere Grenzwert des Zieläquivalenzverhältnisses festgelegt wird.

3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Rest-EGR-Verhältnisbe rechnungsbereich ein EGR-Verhältnis verwendet, das erhalten wird durch Berück sichtigung einer Verzögerung des Ansprechens des EGR-Ventiles in der EGR-Vor richtung, und einer Zeitkonstante des Ansaugsystems des Verbrennungsmotors, um das Rest-EGR-Verhältnis zu berechnen unter Verwendung einer Berechnung mit ge wichtetem Durchschnitt.

4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Zieläquivalenzverhältnis entsprechend einer Verzögerung der Ansaugluftmenge des Verbrennungsmotors kompensiert wird.

5. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Verbrennungsmodus von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung umgeschaltet wird, wenn das Zieläquivalenzverhältnis, das gemäß der Verzögerung kompensiert wurde, einen vor herbestimmten Schwellenwert überschreitet.

6. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Übergangszustanderfas sungsbereich feststellt, daß der Verbrennungsmotor sich im Übergangszustand befin det, wenn die Abweichung zwischen dem Zieläquivalenzverhältnis nicht entsprechend der Verzögerung kompensiert und das Zieläquivalenzverhältnis entsprechend der Verzögerung kompensiert wurde, gleich einem vorherbestimmten Wert oder mehr be trägt.

7. Steuerungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren, welcher Motor in der Lage ist, einen Verbrennungsmodus umzuschalten zwischen einer Schichtladeverbrennung und einer homogenen Verbrennung und daran gehindert wird, EGR unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtladeverbrennung zu homoge ner Verbrennung durchzuführen, mit:
ein Mittel zum Erfassen eines Übergangszustandes beim Umschalten des Verbren nungsmodus von der Schichtladeverbrennung zur homogenen Verbrennung;
Mittel zum Berechnen, wenn der Übergangszustand festgestellt, wird eines Rest- EGR-Verhältnisses von EGR-Gas, das in einem Ansaugsystem des Verbrennungsmo tors verbleibt;
Mittel zum variablen Festlegen eines unteren Grenzwertes eines Zieläquivalenzver hältnisses unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtla deverbrennung zu homogener Verbrennung, gemäß dem Rest-EGR-Verhältnis;
Mittel zum Begrenzen des Zieläquivalenzverhältnisses auf den unteren Grenzwert unmittelbar nach dem Umschalten des Verbrennungsmodus von Schichtladeverbren nung zu homogener Verbrennung.

8. Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors, der in der Lage ist, einen Verbrennungsmodus umzuschalten zwischen einer Schichtladeverbrennung und einer homogenen Verbrennung, und daran gehindert wird, EGR unmittelbar nach dem Um schalten des Verbrennungsmodus von Schichtladeverbrennung zu homogener Ver brennung durchzuführen, mit folgenden Schritten;
Erfassen eines Übergangszustandes beim Umschalten des Verbrennungsmodus von der Schichtladeverbrennung zur homogenen Verbrennung;
Berechnen des Rest-EGR-Verhältnisses von EGR-Gas, das in dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors verbleibt, wenn der Übergangszustand festgestellt wird;
variables Festlegen gemäß dem Rest-EGR-Verhältnis, eines unteren Grenzwertes des Zieläquivalenzverhältnisses unmittelbar nach dem Umschalten des Verbren nungsmodus von der Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung; und
Begrenzen des Zieläquivalenzverhältnisses auf den unteren Grenzwert unmittelbar nach dem Umschalten von Schichtladeverbrennung zu homogener Verbrennung.