DE3802710A1

DE3802710A1 - Vorrichtung und verfahren zum steuern der kraftstoffzufuehrung zu einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3802710A1
Application number: DE3802710A
Authority: DE
Inventors: Hirohisa Kato
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1988-09-01
Anticipated expiration: 2008-01-30
Also published as: DE3802710C2; DE3802710C3; JPS63189633A; US4896644A; JPH0833125B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffabschaltfunktion während eines vorbestimmten Maschinenverzögerungszustands.

Es ist im allgemeinen notwendig, einer Brennkraftmaschine eine geeignete Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit einem außerordentlichen Betriebszustand zuzuführen, wenn die Zuführung von Kraftstoff zur Maschine (nach einer Unterbrechung der Kraftstoffzuführung) wieder aufgenommen wird, um das Antriebsvermögen an einem Fahrzeug, in welchem die Maschine installiert ist, aufrechtzuerhalten. Eine solche Unterbrechung der Kraftstoffzuführung wird bei modernen Fahrzeugkonzepten im Schubbetrieb zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs verwendet.

In der JP-OS 55-1 25 335 ist eine solche Kraftstoffzuführsteuervorrichtung an einer Brennkraftmaschine beschrieben. Bei dieser Steuervorrichtung wird die Einlaßluftmenge pro Umdrehung als eine die Maschinenbelastung anzeigende Größe ermittelt, und es wird eine Grundkraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Einlaßluftmenge berechnet und Kraftstoff entsprechend dieser Grundkraftstoffeinspritzmenge zu einem vorbestimmten Einspritzzeitpunkt, der mit der Maschinendrehzahl synchronisiert ist, in die Nähe einer Einlaßöffnung der Maschine eingespritzt. Bei dieser Vorrichtung wird die Kraftstoffzuführung unterbrochen, wenn die Maschinendrehzahl von einer hohen auf eine niedrige Drehzahl abnimmt, damit die Maschine ein negatives Drehmoment aufgrund der Inertialkräfte des Fahrzeugs entwickelt, in welchem die Maschine und die Vorrichtung installiert sind, damit die Erzeugung unverbrannten Kraftstoffs und ein unwirtschaftlicher Betrieb verhindert werden.

Wenn die Maschinendrehzahl bis auf eine vorbestimmte Kraftstoff-Wiederzuführungsdrehzahl abgenommen hat (eine Maschinendrehzahl, bei der die Unterbrechung der Kraftstoffzuführung aufgehoben und die Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wird), dann wird die Kraftstoffeinspritzung sofort wieder aufgenommen, ohne Rücksicht auf den vorbestimmten Einspritzzeitpunkt, um ein positives Drehmoment zu erzeugen. Um in diesem Falle Drehmomentschwankungen zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung aufgrund einer Differenz zwischen dem Ausgangssignal eines Einlaßluftmengensensors und der tatsächlich den Brennkammern der Maschine zugeführten Luftmenge zu vermeiden, wird die Kraftstoffeinspritzmenge zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffzuführung in geeigneter Weise mit einem vorbestimmten Korrekturkoeffizienten korrigiert.

Außerdem wird zu Beginn der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung, wenn das Abschaltintervall eine vorbestimmte Zeitdauer überschritten hat, eine konstante Kraftstoffmenge (eine Einspritzwiederaufnahme-Erhöhungsmenge), die von der oben beschriebenen Kraftstoffmenge abweicht, ohne Rücksicht auf die Kraftstoffabschaltung der Maschine zugeführt (normalerweise entsprechend einer durch einen Impuls bestimmten Einspritzmenge), so daß die Betriebsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten wird.

Bei der beschriebenen Kraftstoffzuführungssteuervorrichtung besteht jedoch ein Problem. Da die Einspritzwiederaufnahme-Erhöhungsmenge zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung ohne Rücksicht auf den Maschinenbetriebszustand konstant ist und die Vorrichtung die Anwesenheit oder Abwesenheit dieser Erhöhungsmenge zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung auf der Grundlage nur des Zeitintervalls ermittelt, während der die Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet war, wird das Antriebsverhalten am Fahrzeug verschlechtert, da eine nicht vernachlässigbare Restmenge an Kraftstoff an den Wänden des Einlaßluftkanals der Maschine anhängt und einen solchen Einfluß ausübt, daß zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffzuführung nicht immer der günstigste Zustand eingerichtet wird.

Beispielsweise wird das Luft/Kraftstoff-Mischungsverhältnis in der Maschine extrem fett, wenn die oben erwähnten Restmengen angesammelten Kraftstoffs mehr und mehr zunehmen. Wenn dann diese Restmengen abnehmen, dann wird das Mischungsverhältnis zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung mager. Das Ansprechverhalten des Fahrzeugs auf eine Gaspedalbetätigung zur Beschleunigung des Fahrzeugs ist dann im Falle der beschriebenen Kraftstoffzuführungssteuervorrichtung unzureichend.

Außerdem bewirkt der oben beschriebene Nachteil eine Verschlechterung im Abgasverhalten der Maschine und im Kraftstoffverbrauch.

Es ist daher notwendig, das Beschleunigungsansprechverhalten zu verbessern, da bei der bekannten Vorrichtung ein Maschinenzustand vor dem Unterbrechen der Kraftstoffzuführung bei der Ermittlung der Wiederaufnahmeerhöhungsmenge nicht in Betracht gezogen wird, beispielsweise die Restmengen von an den Wänden der Einlaßluftleitung hängendem Kraftstoff nicht berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei dem das Beschleunigungsansprechverhalten und das Fahrverhalten, die Abgasemission und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 19 angegebenen Merkmale gelöst. Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 10.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzuführung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Programms zur Berechnung und Speicherung einer Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp, das in einem Steuerkreis nach Fig. 1 ausgeführt wird;

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die Ableitung einer Restmenge von an den Wänden einer Lufteinlaßleitung der Maschine nach Fig. 1 hängenden Kraftstoffrestmengen zeigt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines weiteren Programms zur Steuerung einer Kraftstoffabschaltung und zur Ermittlung der Kraftstoffeinspritzmenge zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffzuführung in dem Steuerkreis nach Fig. 1, und

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Wirkung zeigt, wenn eine Korrektur der Einspritzwiederaufnahme-Erhöhungsmenge zu Beginn der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Steuervorrichtung für die Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die bei einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, bei der Kraftstoff an einem einzigen Punkt eingespritzt wird, von wo aus alle Zylinder der Maschine mit Kraftstoff versorgt werden.

Im einzelnen enthält die Brennkraftmaschine 1 eine Drosselkammer 3 stromabwärts eines Luftfilters 2 und eine Einlaßzweigleitung 4. Jeder Zylinder der Maschine 1 empfängt Einlaßluft über den entsprechenden Zweig der Zweigleitung 4. Ein einziger Einspritzer 7 spritzt Kraftstoff in die Lufteinlaßleitung stromaufwärts eines Drosselventils 6 ein, das in der Drosselkammer 3 angeordnet ist, und zwar in Abhängigkeit von einem Einspritzsignal Si, dessen Impulsbreite in später noch zu beschreibender Art bestimmt ist. Der dem Einspritzer 7 zugeführte Kraftstoff wird von einem Kraftstofftank (nicht dargestellt) über eine Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) und eine Kraftstoffzuführleitung 5 zugeführt. Der dem Einspritzer 7 zugeführte, nicht verbrauchte Kraftstoffanteil wird in den Kraftstofftank über ein Druckregelventil 8 zurückgeführt. Ein auf den Kraftstoffeinspritzer 7 wirkender Kraftstoffdruck wird mit Hilfe des in der Drosselkammer 3 herrschenden Einlaßluftdrucks geregelt, um einen geregelten Druck vorbestimmter Größe zu ergeben.

Die jedem Zylinder zugeführte Kraftstoff/Luft-Mischung wird mittels einer in der zugehörigen Brennkammer angeordneten Zündkerze gezündet, brennt und wird als Abgas über eine Auslaßleitung 9 einem Schalldämpfer 10 zugeführt.

Die Einlaßluftmenge Qa in der Einlaßluftleitung, die der Maschine 1 zugeführt wird, wird mittels eines Luftströmungsmessers vom Hitzdrahttyp ermittelt und mit Hilfe der Drosselklappe 6 in der Drosselkammer 3 beeinflußt.

Ein solcher Hitzdrahtluftmengenmesser ist in der US-PS 45 05 248 beschrieben.

Der Öffnungswinkel TVO der Drosselklappe 6 wird mittels eines Drosselklappenöffnungssensors 12 ermittelt, und die Temperatur von die Maschine 1 kühlendem Wasser wird mittels eines Wassertemperatursensors 13 ermittelt.

Außerdem wird die Winkelbewegung der Kurbelwelle Ca der Maschine 1 mittels eines Kurbelwinkelsensors 14 ermittelt, und die Maschinendrehzahl Ne wird durch Zählung von Impulsen berechnet, die Winkelverdrehungen der Kurbelwelle Ca pro Zeiteinheit darstellen. Diese Impulse werden von dem Kurbelwinkelsensor 14 geliefert.

Die Ausgangssignale der Sensoren 11, 12, 13 und 14 werden einem Steuerkreis 16 zugeführt.

Der Steuerkreis 16 enthält einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer I/O-Einheit (Eingabe/Ausgabe-Einheit). Der Steuerkreis 16 berechnet verarbeitete Werte, die für die Kraftstoffzuführsteuerung benötigt werden, in Übereinstimmung mit Programmen, die in einem Speicher, beispielsweise dem ROM, gespeichert sind, und gibt das Einspritzsignal Si an den Kraftstoffeinspritzer 7.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der Kraftstoffzuführsteuervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform beschrieben.

Die Fig. 2 und 4 sind Flußdiagramme, die die Ausführung von Programmen zeigen, die in dem Steuerkreis 16 nach Fig. 1 ausgeführt werden.

In den Fig. 2 und 4 bezeichnen Pi (i = 1 bis 26) die Schritte in den Programmen.

Das Verarbeitungsprogramm nach Fig. 2 wird für jedes vorbestimmte Zeitintervall (beispielsweise 100 ms) einmal ausgeführt.

In einem Schritt P 1 ermittelt der Steuerkreis 16, ob der Maschinenbetriebszustand unter eine Bedingung fällt, unter der eine Kraftstoffabschaltung ausgeführt werden sollte. Dies erfolgt auf der Grundlage des herrschenden Maschinenbetriebszustands, der mittels der oben beschriebenen Sensoren ermittelt wird.

Wenn der herrschende Maschinenbetriebszustand nicht unter die Bedingung fällt und daher keine Kraftstoffabschaltung ausgeführt werden muß, dann geht die Routine zu den Schritten P 2 bis P 5 über, in denen Kraftstoffgrundeinspritzmengen Tp, die an den Speicherstellen MTP 1 bis MTP 5 gespeichert sind, auf die benachbarten Speicherstellen insgesamt fünfmal verschoben werden, um die Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp vor 500 ms zu speichern (der Wert von 500 ms wird später beschrieben). Das heißt, ein Wert in MTP 4 wird auf MTP 5 verschoben, ein Wert in MTP 3 auf MTP 4, von MTP 2 auf MTP 3 und von MTP 1 auf MTP 2. Im nächsten Schritt P 6 berechnet der Steuerkreis 16 die herrschende Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp und speichert den berechneten Wert in MTP 1. Diese in Fig. 2 gezeigte Verarbeitung ist dann beendet.

Wenn andererseits der Steuerkreis 16 ermittelt, daß der herrschende Maschinenbetriebszustand einem solchen entspricht, bei dem eine Kraftstoffabschaltung ausgeführt werden sollte, dann wird die Verarbeitung nach Fig. 2 übersprungen und diese Routine beendet. Der Grund für das Speichern der Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp, die 500 ms vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung herrschte, wird unten erläutert.

Im allgemeinen ändert sich die Restmenge von an den Wänden der Einlaßluftleitung hängenden Kraftstoff in großem Umfang in Abhängigkeit vom Lastzustand der Maschine. Mit anderen Worten, wenn sich die Maschine vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung in einem hohen Lastzustand befindet, dann ist die genannte Restkraftstoffmenge größer, und es dauert relativ lang, diese Kraftstoffrestmenge abzubauen. Andererseits dauert es nur kurze Zeit, die Kraftstoffrestmenge zu vermindern und diese ist nur klein, wenn sich die Maschine in einem Schwachlastzustand befindet.

Wenn der Maschinenbetriebszustand vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung ermittelt wird, dann kann daher die Kraftstoffrestmenge beim Abschalten der Kraftstoffzuführung abgeschätzt werden. Da die an den Wänden der Einlaßluftleitung hängende Kraftstoffmenge selbst direkt schwierig meßbar ist, wird diese Restmenge bei jedem Maschinenlastzustand auf der Grundlage einer charakteristischen Kurve, wie beispielsweise in Fig. 3 in der bevorzugten Ausführungsform dargestellt, abgeschätzt.

Es sei jedoch angemerkt, daß, obgleich die Drosselklappe 6 unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung sich in einem völlig geschlossenen Zustand befindet und zu diesem Zeitpunkt die Maschine im Schwachlastzustand ist, die an den Wänden haftende Kraftstoffrestmenge nicht sofort vermindert wird, und daß der Lastzustand zu diesem Zeitpunkt nicht genau der Kraftstoffrestmenge entspricht. Die Restmenge zu Beginn der unterbrechung der Kraftstoffzuführung wird daher auf der Grundlage der Maschinenbelastung zu jenem Zeitpunkt bestimmt, z.B. wird die Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp zu einem Zeitpunkt zwischen 300 bis 600 ms (in diesem Beispiel 500 ms) vor Beginn der Kraftstoffabschaltung ermittelt, bei der die genannte Restmenge zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem die Drosselklappe sich zu schließen beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem die Kraftstoffunterbrechung beginnt, relativ nicht verändert wird.

Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung zur Ableitung der Kraftstoffrestmenge zu Beginn der Kraftstoffabschaltung, wenn die Maschinendrehzahl 2000 U/min beträgt.

Die Kraftstoffrestmenge, die als d zum Beginn der Kraftstoffabschaltung ausgedrückt ist, wird im Falle der Fig. 3 aus einem verstärkten Druck in der Einlaßluftleitung stromabwärts der Drosselklappe 6 unmittelbar vor Beginn der Kraftstoffabschaltung ermittelt. Der verstärkte Druck kann mittels eines druckempfindlichen Sensors gemessen werden, wie er beispielsweise in der US-PS 43 42 230 beschrieben ist, oder er kann aus dem Ausgangssignal des Drosselklappenöffnungssensors 12 abgeschätzt werden. Versuche haben gezeigt, daß die an den Wänden haftende Kraftstoffrestmenge d zu Beginn der Kraftstoffabschaltung im wesentlichen umgekehrt proportional dem Quadrat einer negativen Einlaßluftdruckerhöhung ist, die mit p bezeichnet ist, d.h. dem verstärkten Druck (d = 1/p ²) unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung. Da der Einlaßluftdruck näher an Null gelangt, wird die Kraftstoffrestmenge d proportional vergrößert. Diese Tatsachen ergeben sich aus dem brennbaren Luft/Kraftstoff-Mischungsbereich, der in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn die oben beschriebene Kraftstoffgrundmenge Tp zusammen mit dem verstärkten Druck ermittelt wird und die Maschinendrehzahl Ne, bei der die Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet wird, ermittelt wird, beispielsweise 2000 U/min beträgt, dann wird die Kraftstoffrestmenge d aus der in Fig. 3 gezeigten Graphik als Anzahl von Maschinenumdrehungen abgeleitet, mit denen die Kraftstoffrestmenge d von den Wänden der Einlaßluftleitung abgespült werden. Im anderen Falle, wenn die Maschinendrehzahl, bei der die Kraftstoffabschaltung ausgeführt wird, anders ist, werden charakteristische Kurven, die ähnlich denen in Fig. 3 sind, verwendet, um die Kraftstoffrestmenge d zu ermitteln, da eine Änderung der Maschinendrehzahl Ne die Kraftstoffrestmenge nicht stark beeinflußt. Im Falle der Fig. 3 kann die Anzahl von Maschinenumdrehungen, basierend auf der abgeleiteten Restmenge d, unter Verwendung der Anzahl von Maschinenzündungen ausgeführt werden.

Fig. 4 zeigt das Programmflußdiagramm zur Steuerung der Kraftstoffabschaltung, das in der Kraftstoffzuführungssteuervorrichtung ausgeführt wird. Es sei angemerkt, daß das Verarbeitungsflußdiagramm nach Fig. 4 für jedes vorbestimmte Intervall synchron mit der Maschinendrehzahl einmal ausgeführt wird.

In einem Schritt P 11 ermittelt der Steuerkreis 16, ob der Maschinenbetriebszustand unter die Bedingung fällt, bei der die Kraftstoffzuführung abgeschaltet werden sollte. Diese Bedingung wird auf der Grundlage der ermittelten Kühltemperatur Tw, der Maschinendrehzahl Ne und des Öffnungswinkels der Drosselklappe TVO bestimmt. Wenn diese Abschaltbedingung nicht erfüllt ist, dann geht die Routine zu einem Schritt P 12 über, in der der Steuerkreis 16 ermittelt, ob ein Zählwert, der während des Kraftstoffabschaltzustandes gezählt wurde, Null (0) angibt (Zählwert = 0). Die Kraftstoffabschaltbedingung ist beispielsweise in der US-PS 43 95 984 beschrieben. Die Abschaltbedingung liegt beispielsweise vor, wenn die Drosselklappe 6 völlig geschlossen ist (Verzögerungs- oder Schubzustand des Fahrzeugs) und die Maschinendrehzahl Ne oberhalb eines vorbestimmten Abschaltbeginnwertes Nc liegt, d.h. Ne muß gleich oder größer als Nc sein. Wenn der Zählwert ungleich 0 ist, dann bestimmt der Steuerkreis 16, daß der augenblickliche Zeitpunkt unmittelbar hinter der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung liegt. In einem Schritt P 13 speichert der Steuerkreis 16 den Zählwert des Zählers zum gegenwärtigen Zeitpunkt in einer Speicherstelle A als Maschinenumdrehungsanzahl (die Anzahl der Maschinenumdrehungen darstellend, während der die Kraftstoffabschaltung ausgeführt wird) vom Beginn der Kraftstoffabschaltung bis zum Zeitpunkt unmittelbar nach Beginn der Wiederaufnahme der Einspritzung. Im nächsten Schritt P 14 löscht der Steuerkreis 16 den Zähler.

In einem Schritt P 15 berechnet der Steuerkreis 16 die Anzahl der Maschinenumdrehungen, während der die Restmenge an an den Wänden hängendem Kraftstoff verbraucht wird, was auf der Grundlage des Wertes von MTP 5 ermittelt wird (d.h. der Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp vor 500 ms), der unter Verwendung einer der Kurven, z.B. wie in Fig. 2 gezeigt, abgeleitet wird. In einem Schritt P 16 wird der Wert einer Subtraktion des im Schritt P 15 berechneten Wertes vom an der Speicherstelle A gespeicherten Wert an einer Speicherstelle B gespeichert. Das heißt, im Schritt P 16 berechnet der Steuerkreis 16, in welchem Ausmaß die Anzahl der Maschinenumdrehungen, während der Kraftstoffabschaltung herrscht, die Anzahl der Maschinenumdrehungen deckt, während der die Kraftstoffrestmenge verbraucht wird und die auf der Grundlage der Kraftstoffrestmenge unmittelbar vor der Abschaltung der Kraftstoffzuführung abgeleitet wird. Der Wert am Speicherplatz B gibt daher eine Anzahl von Maschinenumdrehungen (oder eine Zeitdauer) an, bei der die Kraftstoffzuführmenge beginnt, unzureichend zu werden, wenn die Kraftstoffzuführung wieder aufgenommen wird.

Es sei angemerkt, daß bei dieser Ausführungsform die Anzahl der Maschinenumdrehungen, während der die Kraftstoffzuführung abgeschaltet ist, berechnet wird, während die Verarbeitungsroutine nach Fig. 4 synchron mit der Maschinenumdrehung ausgeführt wird, daß jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf die Anzahl von Maschinenumdrehungen beschränkt ist. Der Steuerkreis kann auch die Zeitdauer berechnen, während der die Kraftstoffzuführung abgeschaltet ist, da insgesamt ein Zeitintervall, für das die Restmenge an Kraftstoff unzureichend zu werden beginnt, ermittelt werden muß.

Im nächsten Schritt P 17 ermittelt der Steuerkreis 16, ob der am Speicherplatz B gespeicherte Wert positiv oder negativ ist. Wenn B<0 (d.h. wenn der Wert am Speicherplatz B größer als ein Abschnitt ist, der in Fig. 5 mit einer ausgezogenen Linie dargestellt ist), dann geht die Routine zu einem Schritt P 18 über, in welchem der Steuerkreis 16 ermittelt, ob der Wert am Speicherplatz B gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl R von Maschinenumdrehungen ist, wie durch einen Abschnitt bezeichnet, der in Fig. 5 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist (B R, vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen).

Wenn B <R (vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen), dann geht die Routine zu einem Schritt P 19 über, bei welchem eine Kraftstoffwiederaufnahme-Erhöhungsmenge zur Steigerung der Kraftstoffzuführmenge zum Zeitpunkt des Beginns der Wiederaufnahme der Kraftstoffzuführung in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (1) berechnet wird. Wenn B R (siehe einen schraffierten Abschnitt in Fig. 5), dann geht die Routine zu einem Schritt P 20 über, in welchem eine vorbestimmte Wiederaufnahmeerhöhungsmenge zum Zeitpunkt keiner Anwesenheit einer Kraftstoffrestmenge als die gegenwärtige Wiederaufnahmeerhöhungsmenge eingestellt wird, und geht dann zu einem Schritt P 21 über.

Die Wiederaufnahmeerhöhungsmenge F _R=F_RE (Kraftstoffwiederaufnahme-Erhöhungsmenge zum Zeitpunkt keiner Anwesenheit einer Kraftstoffrestmenge) x R-B (Anzahl der Umdrehungen, die B übersteigen (oder Zeitdauer)/R (vorbestimmte Anzahl von Maschinenumdrehungen) (oder Zeitdauer)---------------(1).

Im nächsten Schritt P 21 wird die Wiederaufnahmeerhöhungsmenge F _R, die im Schritt P 19 oder im Schritt P 20 abgeleitet wurde, auf der Grundlage der ermittelten Kühlwassertemperatur Tw korrigiert. Im nächsten Schritt P 22 wird die Anzahl der Korrekturen der Wiederaufnahmeerhöhungsmenge an einem Speicherplatz C gespeichert. Es sei angemerkt, daß die Speicherung der Anzahl der Korrekturen der Kraftstoffwiederaufnahmemenge F _R ausgeführt wird, um zu verhindern, daß die Kraftstoffwiederaufnahme-Erhöhungsmenge F _R während der Wiederaufnahmezeit der Kraftstoffeinspritzung auf einmal zugeführt wird. Die Anzahl, für die Korrekturen ausgeführt werden, wird entsprechend dem Ausmaß der Korrekturen der Kraftstoffwiederaufnahmemenge durch viele Experimente eingestellt. Andererseits ermittelt der Steuerkreis 16, daß der gegenwärtige Zeitpunkt nicht unmittelbar nach dem Beginn der Wiederaufnahme der Kraftstoffzuführung liegt, wenn der Zählwert im Schritt P 12 gleich 0 ist. Die nachfolgende Verarbeitung wird übersprungen, um zu einem Schritt P 23 überzugehen.

Wenn im Schritt P 17 sich B 0 erweist, d.h. wenn der Wert am Speicherplatz B kleiner als der durch die ausgezogene Linie in Fig. 5 gezeigte Bereich ist, dann ermittelt der Steuerkreis 16, daß selbst dann, wenn der gegenwärtige Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzwiederaufnahmezeitpunkt ist, die Anzahl der Maschinenumdrehungen unter der Anzahl der Maschinenumdrehungen liegt, bei der die Anzahl der Augenblicke, bei denen die Kraftstoffabschaltung unzureichend zu werden beginnt, (d.h. die Restmenge an Kraftstoff unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung bleibt noch nach dem Ende der Abschaltung der Kraftstoffzuführung), und der Steuerkreis 16 korrigiert nicht die Kraftstoffgrundwiederaufnahme-Erhöhungsmenge. Sodann geht die Routine direkt zu einem Schritt P 23 über. Im Schritt P 23 ermittelt der Steuerkreis 16, ob der Wert am Speicherplatz C gleich 0 ist. Wenn C≠0, geht die Routine zum Schritt P 24 über. Im Schritt P 24 leitet der Steuerkreis 16 die Wiederaufnahmeerhöhungsmenge ab, die im Schritt P 21 korrigiert wurde. Der korrigierte Wert wird zu der Kraftstoffgrundeinspritzmenge addiert, um die Wiederaufnahmeerhöhungsendmenge zu ergeben. Diese Endmenge wird daher entsprechend dem Wert der am Speicherplatz C gespeicherten Anzahl allmählich vermindert. Im nächsten Schritt P 25 wird die Kraftstoffeinspritzmenge, die im Schritt P 24 berechnet wurde, in ein Ausgaberegister in der I/O-Einheit im Steuerkreis 16 eingespeichert, und es wird ein Einspritzsignal Si an den Kraftstoffeinspritzer 7 abgegeben, das eine Impulsbreite hat, die der Kraftstoffeinspritzdauer entspricht, während der die Kraftstoffeinspritzmenge, wie oben berechnet, der Maschine 1 über den Kraftstoffeinspritzer bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel der Maschinenumdrehung zugeführt wird. Im Schritt P 26 wird der Inhalt des Speicherplatzes C erniedrigt, und die oben beschriebene, in Fig. 4 gezeigte Verarbeitung endet.

Wenn andererseits sich die Maschine in einem Zustand befindet, in welchem die Kraftstoffabschaltung ausgeführt werden sollte, dann ermittelt der Steuerkreis 16, daß der gegenwärtige Zeitpunkt sich in der Kraftstoffabschaltbedingung befindet, und die Routine geht zum Schritt P 27 über, in welchem der Zähler aufwärtszählt. In einem Schritt P 28 wird der Speicherplatz C rückgesetzt (C = 0), und die vorliegende Verarbeitung endet.

Auf diese Weise wird die Kraftstoffrestmenge zum Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoffabschaltung auf der Grundlage der Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp berechnet, die die Maschinenbelastung angibt, und die zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Einspritzung erhöhte Kraftstoffmenge wird in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit der Restmenge und der Zeitdauer, während der die Kraftstoffzuführung abgeschaltet war, eingestellt.

Die Kraftstoffeinspritzmenge zu Beginn der Wiederaufnahme der Kraftstoffzuführung kann daher ohne Rücksicht auf die Kraftstoffrestmenge, die vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung vorhanden war, optimal eingestellt werden. Daher ist das Ansprechverhalten auf Beschleunigung durch Drücken des Gaspedals verbessert.

Obgleich die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hier an einer Maschine angewendet erläutert wurde, die eine Einspritzung an einem einzigen Punkt vorsieht, sei doch angemerkt, daß die Erfindung auch bei anderen Brennkraftmaschinen anwendbar ist, bei denen ein Teil der Lufteinlaßleitung zwischen dem Kraftstoffeinspritzer und jeder Brennkammer lang ist.

Obgleich die Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp dazu verwendet wird, die Maschinenbelastung darzustellen, wenn die Kraftstoffrestmenge abgeschätzt wird, ist die Erfindung doch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Anstelle der Kraftstoffgrundeinspritzmenge Tp kann jeder andere Parameter verwendet werden, der die Maschinenbelastung wiederspiegelt, beispielsweise der Ansaugunterdruck PB, das Maschinendrehmoment oder die Einlaßluftmenge Qa.

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine, enthaltend:

a) eine erste Einrichtung zur Überwachung von Maschinenbetriebszuständen;
b) eine zweite Einrichtung zur Ermittlung, ob der Maschinenbetriebszustand in einen vorbestimmten Verzögerungszustand fällt, auf der Grundlage der durch die erste Einrichtung ermittelten Maschinenbetriebszustände und zum Abschalten der Kraftstoffzuführung, wenn der Maschinenbetriebszustand der vorgegebenen Verzögerungsbedingung genügt;
c) eine dritte Einrichtung zur Berechnung einer Kraftstoffgrundmenge, die der Maschine zuzuführen ist, auf der Grundlage der von der ersten Einrichtung ermittelten Maschinenbetriebszustände und zum Korrigieren der Kraftstoffgrundmenge in Übereinstimmung mit einer Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge, wenn die Wiederaufnahme der Kraftstoffzuführung nach einer Kraftstoffabschaltung durch die zweite Einrichtung wieder aufgenommen wird, um eine der Maschine zugeführte Kraftstoffendmenge abzuleiten;
d) eine vierte Einrichtung zur Ableitung einer Maschinenbelastung unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung aus den Maschinenbetriebszuständen, die von der ersten Einrichtung ermittelt werden;
e) eine fünfte Einrichtung zum Zählen einer ersten Zeitdauer, während der die Kraftstoffzuführung abgeschaltet ist;
f) eine sechste Einrichtung zur Ermittlung einer Restmenge von zugeführtem Kraftstoff, die an den Wänden einer Lufteinlaßleitung der Maschine hängt, zum Zeitpunkt unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung auf der Grundlage der Maschinenbelastung unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung durch die vierte Einrichtung;
g) eine siebente Einrichtung zur Ermittlung und Einstellung der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge auf der Grundlage der Kraftstoffrestmenge und der ersten, von der fünften Einrichtung gezählten Zeitdauer, und
h) eine achte Einrichtung zur Zuführung der durch die dritte Einrichtung ermittelten Kraftstoffendmenge.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung die Restmenge an an den Wänden haftenden Kraftstoff auf der Grundlage der Grundmenge ermittelt, die durch die dritte Einrichtung berechnet wird, zusätzlich zur Maschinenbelastung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeit in einen Bereich von 0,3 bis 0,6 Sekunden fällt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeit 0,5 Sekunden beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die siebente Einrichtung enthält: eine neunte Einrichtung zum Berechnen einer zweiten Zeitdauer, für die die Kraftstoffrestmenge zu dem vorbestimmten Zeitpunkt vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung jeder Brennkammer der Maschine zugeführt wird, eine zehnte Einrichtung zum Berechnen einer Subtraktion der zweiten Zeitdauer von der ersten Zeitdauer, und eine elfte Einrichtung zum Einstellen der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge, wenn das Subtraktionsergebnis der zehnten Einrichtung positiv ist und zum Einstellen keiner Erhöhungsmenge, wenn das Subtraktionsergebnis Null ergibt oder negativ ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die siebente Einrichtung weiterhin eine zwölfte Einrichtung zum Vergleichen des Subtraktionsergebnisses der zehnten Einrichtung mit einer vorbestimmten Zeitdauer und eine dreizehnte Einrichtung zum Verändern der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge entsprechend dem Vergleichsergebnis der zwölften Einrichtung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dreizehnte Einrichtung die Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge berechnet und einstellt, wenn das Subtraktionsergebnis gleich oder größer als die vorbestimmte Zeitdauer ist, unter Verwendung der folgenden Gleichung: F _R =F _RE ×R-B/R,wobeiF _Rdie abzuleitende Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge ist,F _REeine vorbestimmte Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge angibt, wenn keine Kraftstoffrestmenge vorhanden ist,Rdie vorbestimmte Zeitdauer angibt undBdie zweite Zeitdauer angibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dreizehnte Einrichtung die Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge berechnet und einstellt, die der vorbestimmten Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhung F _RE entspricht, wenn das Subtraktionsergebnis kleiner als die vorbestimmte Zeitdauer ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine vierzehnte Einrichtung zum Korrigieren der durch die dreizehnte Einrichtung berechneten Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge entsprechend einem der von der ersten Einrichtung ermittelten Maschinenbetriebszustände enthält, um die berechnete Kraftstoffzuführungswiederaufnahmemenge, wie durch die dreizehnte Einrichtung ermittelt, durch eine vorbestimmte Zahl zu teilen, so daß die der Maschine zugeführte Kraftstoffgrundmenge entsprechend der geteilten Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge korrigiert wird, bis die Zuführung der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge zur Maschine beendet ist.

10. Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine, enthaltend:

a) eine erste Einrichtung zur Ermittlung von Maschinenbetriebszuständen;
b) eine zweite Einrichtung zum Befehlen einer Kraftstoffzuführungsabschaltung während eines vorbestimmten Verzögerungszustandes, der auf der Grundlage der von der ersten Einrichtung ermittelten Maschinenbetriebszustände abgeleitet wird;
c) eine dritte Einrichtung zum Berechnen einer Kraftstoffgrundeinspritzmenge, die der Maschine zuzuführen ist, auf der Grundlage der von der ersten Einrichtung ermittelten Maschinenbetriebszustände, die die Kraftstoffzuführung zur Maschine bei Empfang eines Befehls von der zweiten Einrichtung abschneidet und die Kraftstoffgrundeinspritzmenge entsprechend einer Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge korrigiert, wenn die Kraftstoffzuführung nach dem Abschalten wieder aufgenommen wird, um eine der Maschine zugeführte Endmenge zu ermitteln;
d) eine vierte Einrichtung zum Berechnen einer Maschinenbelastung unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung zur Maschine, wie durch die von der ersten Einrichtung ermittelten Betriebszustände gesteuert;
e) eine fünfte Einrichtung zum Zählen einer ersten Anzahl von Maschinenumdrehungen, die auf der Grundlage der von der ersten Einrichtung ermittelten Maschinenbetriebszustände abgeleitet werden, wobei die erste Anzahl von Maschinenumdrehungen eine Zeitdauer darstellen, während der die Kraftstoffzuführung abgeschaltet ist;
f) eine sechste Einrichtung zum Abschätzen und Berechnen einer Restmenge von zugeführtem Kraftstoff, der an den Wänden einer Lufteinlaßleitung unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung hängt, unmittelbar, bevor auf der Grundlage der von der vierten Einrichtung berechneten Maschinenbelastung die Kraftstoffzuführung abgeschaltet wird;
g) eine siebente Einrichtung zum Einstellen der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge auf der Grundlage der abgeleiteten Kraftstoffrestmenge, die an den Wänden der Lufteinlaßleitung hängt und der ersten Anzahl von Maschinenumdrehungen, während der die Kraftstoffzuführung abgeschaltet ist, und
h) eine achte Einrichtung zum Zuführen der Kraftstoffeinspritzendmenge, die von der dritten Einrichtung abgeleitet wird, zu der Maschine.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung die genannte Kraftstoffrestmenge, die von der dritten Einrichtung auf der Grundlage der Maschinenbelastung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung berechnet wird, abschätzt und berechnet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die siebente Einrichtung eine neunte Einrichtung zum Berechnen einer zweiten Anzahl von Maschinenumdrehungen aufweist, während der die Kraftstoffrestmenge, die an den Wänden der Lufteinlaßleitung unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung hängt, jeder der Brennkammern der Maschine zugeführt wird, weiterhin eine zehnte Einrichtung zum Berechnen einer Subtraktion der zweiten Anzahl von Maschinenumdrehungen von der ersten Anzahl von Maschinenumdrehungen enthält, sowie eine elfte Einrichtung zum Einstellen der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge, wenn das Subtraktionsergebnis der zehnten Einrichtung positiv ist, und zum Einstellen keiner Erhöhungsmenge, wenn das Subtraktionsergebnis Null oder negativ ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die siebente Einrichtung weiterhin eine zwölfte Einrichtung zum Vergleichen des Subtraktionsergebnisses der zehnten Einrichtung mit einer vorbestimmten Anzahl von Maschinenumdrehungen und eine dreizehnte Einrichtung zum Verändern der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge entsprechend dem Vergleichsergebnis der zwölften Einrichtung enthält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dreizehnte Einrichtung die Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge berechnet und einstellt, wenn das Subtraktionsergebnis gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl von Maschinenumdrehungen ist, unter Verwendung der folgenden Gleichung: F _R =F _RE ×R-B/R,wobeiF _Rdie abzuleitende Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge angibt,F _REeine vorbestimmte Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge angibt, wenn keine Kraftstoffrestmenge vorhanden ist,Reine vorbestimmte Anzahl von Maschinenumdrehungen angibt undBdie zweite Anzahl von Umdrehungen bezeichnet.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dreizehnte Einrichtung die Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge berechnet und einstellt, die der vorbestimmten Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhung F _RE entspricht, wenn das Subtraktionsergebnis kleiner als die vorbestimmte Anzahl von Maschinenumdrehungen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine vierzehnte Einrichtung zum Korrigieren der berechneten Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge entsprechend einem der von der ersten Einrichtung ermittelten Maschinenbetriebszustände und eine fünfzehnte Einrichtung zum Teilen der berechneten Kraftstoffzuführungswiederaufnahmemenge von der dreizehnten Einrichtung durch eine vorbestimmte Zahl aufweist, so daß die Kraftstoffgrundeinspritzmenge, die der Maschine zuzuführen ist, entsprechend der geteilten Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge korrigiert wird, bis die Zuführung der Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge zur Maschine beendet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine Maschinenkühlwassertemperatur als einen der Maschinenbetriebszustände ermittelt, so daß die vierzehnte Einrichtung die Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge entsprechend der ermittelten Maschinenkühlwassertemperatur korrigiert.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die achte Einrichtung einen einzigen Kraftstoffeinspritzer aufweist, der die Kraftstoffendeinspritzmenge, die von der dritten Einrichtung bestimmt wird, immer dann einspritzt, wenn ein vorbestimmter Kurbelwinkel, der von der ersten Einrichtung ermittelt wird, nach Ausführung der Kraftstoffzuführungsunterbrechung erreicht ist.

19. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine, enthaltend die folgenden Schritte:

a) Überwachen von Maschinenbetriebszuständen;
b) Abschalten der Kraftstoffzuführung während einer vorbestimmten Maschinenverzögerung, die auf der Grundlage der im Schritt (a) überwachten Maschinenbetriebszustände ermittelt wird;
c) Berechnen einer Kraftstoffgrundmenge, die der Maschine zuzuführen ist, auf der Grundlage der im Schritt (a) ermittelten Maschinenbetriebszustände;
d) Ermitteln einer Maschinenbelastung unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung aus den im Schritt (a) ermittelten Maschinenbetriebszuständen;
e) Abschätzen einer Restmenge an den Wänden einer Lufteinlaßleitung haftenden Kraftstoffs unmittelbar vor dem Abschalten der Kraftstoffzuführung auf der Grundlage der im Schritt (d) ermittelten Maschinenbelastung;
f) Einstellen einer Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge, die der Maschine nach dem Abschalten der Kraftstoffzufuhr zuzuführen ist, auf der Grundlage der an den Wänden der Lufteinlaßleitung haftenden Kraftstoffrestmenge und des Zeitintervalls, für die die Kraftstoffzuführung im Schritt (b) abgeschaltet war;
g) Korrigieren der Kraftstoffgrundmenge in Übereinstimmung mit der eingestellten Kraftstoffzuführungswiederaufnahme-Erhöhungsmenge, um eine der Maschine zuzuführende Kraftstoffendmenge abzuleiten, und
h) Zuführen der Kraftstoffendmenge, die im Schritt (g) ermittelt worden ist, zu der Maschine mittels der Kraftstoffzuführeinrichtung.