DE3823608C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4 sowie ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 10 und 13.

Wie im Stand der Technik bekannt ist, wurden in den letzten Jahren verschiedene Typen von Kraftstoffeinspritzsteuer­ systemen entwickelt und vorgeschlagen. Die Kraftstoffein­ spritzsteuerungen werden immer präziser bei der Erfassung der Kraftstoffeinspritzsteuerparameter und sprechen immer besser auf Veränderungen des Motorbetriebszustandes an. Eines der Hauptprobleme, das durch derartige Kraftstoffein­ spritzsteuersysteme zu bewältigen ist, liegt in dem opti­ malen Motorverhalten bezogen auf den jeweiligen Motorbe­ triebszustand. Eine weitere Aufgabe der Kraftstoffein­ spritzsteuersystem liegt in der Steuerung für eine niedrige Schadstoffemission.

Bei modernen Kraftstoffeinspritzsteuersystemen wird eine Beschleunigungsanreicherung, d. h. eine Anreicherung des Kraftstoff/Luft-Gemisches bei einem Beschleunigungszustand, in Reaktion auf eine gewünschte Beschleunigung mit einem schnellen Antwortverhalten und mit einer Größe ausgeführt, die der Größe der gewünschten und gemessenen Beschleunigung entspricht. Allgemein wird die gewünschte Beschleunigung erfaßt, indem eine Anstiegsrate des Drosselventilöffnungs­ winkels erfaßt wird. Eine zusätzliche Kraftstoffeinspritz­ menge wird üblicherweise auf der Grundlage einer durch ein Luftflußmeßgerät gemessenen Luftansaugmenge berechnet. Bei dem Motorbeschleunigungszustand wird die Menge der durch das Luftflußmeßgerät gemessenen Ansaugluftflußrate größer als diejenige, die tatsächlich in die Motorbrennkammer einge­ führt wird.

Da nämlich das Luftflußmeßgerät strömungsmäßig oberhalb des Drosselventiles liegt, wird die Ansaugluftmenge, die in den Sammler fließt, als zusätzliche Ansaugluftmenge gemessen. Ferner wird eine weitere zusätzliche Ansaugluftmenge auf­ grund einer Luftzuführungsträgheit durch das Luftflußmeß­ gerät gemessen. Als Ergebnis hiervon tritt ein Überschießen bei der Messung der Ansaugluftflußmenge auf. Wenn daher die zusätzliche Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Überschießens der Ansaugluftflußmenge gerechnet wird, wird die Kraftstoffmenge gegenüber der tatsächlich in die Motor­ brennkammer eingeführten Ansaugluftmenge zu groß. Dies bewirkt eine zu fette Luft/Kraftstoff-Mischung, was eine erhebliche Erhöhung der Schadstoffe in dem Abgas bewirkt.

Aus der DE-OS 35 45 812 ist es bekannt, bei einem Verfahren zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge eine übermäßige Anreichung des Gemisches bei plötzlich schließendem Drosselventil aufgrund einer entlang des Luftstromsensors hin- und heroszillierenden Luftsäule zu verhindern, indem eine Korrekturkoeffiziententabelle sowohl für das Kraft­ stoffeinspritzventil wie auch für den Luftstromsensor ver­ wendet wird. Die betreffenden Korrekturwerte werden bei der Berechnung der Einspritzimpulsbreite multiplikativ berück­ sichtigt, gehen also direkt in die berechnete Einspritz­ impulsbreite ein. Zwar ist es ebenfalls möglich, einen der Korrekturwerte in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel des Drosselventiles auszuwählen, oder die Korrekturwerte aufzu­ addieren, jedoch geht auch in diesem Fall der sich ergebende Korrekturkoeffizient direkt in den Ausgangswert als propor­ tionaler Faktor ein. Hier geht es also um eine Luftmengen­ meßwertkompensation für den Spezialfall der rückströmenden Ansaugluft beim Schließen der Ansaugventile und nicht um die der Erfindung zugrundeliegenden Problematik der Gemischanreicherung bei Beschleunigungszuständen. Diese Art der Kompensation mag für statische Zustände ausreichend sein, um eine zu starke Ge­ mischanreicherung zu verhindern, kann jedoch nicht die von der Erfindung ins Auge gefaßte zu starke Gemischanreicherung bei dynamischen Beschleunigungszuständen verhindern.

Die DE-OS 34 15 214 befaßt sich nicht mit der Problematik der Kompensation einer zu starken Gemischanreicherung bei Beschleunigungszuständen, sondern mit einer mittelnden Erzeugung eines Lastsignales aus einem vorherigen Last­ signalwert und einem aktuellen Lastsignalwert, um Last­ signalsprünge zu verhindern. Derartige Lastsignalsprünge können wegen Zylinderschwankungen oder auch wegen Fehl­ messungen auftreten, die von unterschiedlichen Programmlauf­ zeiten innerhalb des Mikrocomputers herrühren, der die Last­ signalmessung durchführt.

Beim Gegenstand der US 4,643,152 wird die Kraftstoffein­ spritzmenge aufgrund eines Bezugswertes berechnet, der durch eine Mittelungsberechnung festgelegt wird. Bei dieser Mitte­ lungsberechnung wird ein variabler Gewichtungsfaktor D_REF verwendet, der bei der Beschleunigung erhöht und bei der Verzögerung vermindert wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Be­ rechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für einen Verbrennungs­ motor bzw. ein Kraftstoffeinspritzsystem der eingangsgenann­ ten Art so weiterzubilden, daß bei einem dynamischen Be­ schleunigungszustand des Motors eine zu starke Gemischanrei­ cherung verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 4 und durch Kraftstoffeinspritzsteuersysteme nach den Patentansprüchen 10 und 13 gelöst.

Erfindungsgemäß berechnet ein Kraftsoffeinspritzsteuersystem einen Korrekturkoeffizienten zum Kompensieren der Über­ schießkomponente bei der Messung eines die Motorlast anzei­ genden Parameters, wie beispielsweise einer Ansaugluftfluß­ rate. Der Korrekturkoeffizient ist dahingehend variabel oder veränderlich, daß er sich bei Erhöhung der Motorlast ver­ größert.

In der Praxis wird der Korrekturkoeffizient zum Korrigieren entweder des gemessenen Motorlastparameters oder der auf der Grundlage der gemessenen Motorlast berechneten Kraftstoff­ einspritzmenge verwendet. Bei dem bevorzugten Verfahren wird die Korrektur zum Vermeiden des Einflusses eines Über­ schießens bei der Messung der Motorlast bei der gemessenen Ansaugluftflußrate ausgeführt, was bessere Antwortcharakter­ istika im Vergleich mit denjenigen Charakteristika ermög­ licht, die erreicht werden, wenn die Kraftstoffeinspritz­ menge unter Verwendung der gemessenen Werte korrigiert wird.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Motor mit innerer Verbrennung ein Luftzuführsystem mit einem Drosselventil zum Einstellen der Ansaugluftmenge, die einer Motorverbrennungs­ kammer zugeführt werden soll, ein Kraftstoffeinspritzventil, das in das Luftzuführsystem eingesetzt ist, um eine gesteu­ erte Kraftstoffmenge einzuspritzen, eine erste Sensorein­ richtung zum Überwachen der Drehzahl, die einen Parameter zum Erzeugen eines ersten Sensorsignales, das die Motordrehzahl anzeigt, darstellt, eine zweite Sensoreinrichtung zum Überwachen einer Ansaugluftflußrate, um ein zweites Sensorsignal zu erzeugen, das eine Ansaugluftflußrate darstellt, eine erste Einrichtung zum Berechnen von die Motorlast dar­ stellenden Daten auf der Grundlage des ersten, die Motordrehzahl anzeigenden Sensorsignalwertes und des zweiten, die Ansaugluftflußrate anzeigenden Sensor­ signalwertes, eine zweite Einrichtung zum Berechnen eines ersten Korrekturwertes zum Kompensieren des Überschießens auf der Grundlage der die Motorlast an­ zeigenden Daten, und eine dritte Einrichtung zum Be­ rechnen eine Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grund­ lage von vorher festgelegten Kraftstoffeinspritz­ steuerparametern einschließlich des ersten Sensor­ signales, das die Motordrehzahl anzeigt, des zweiten Signales, das die Ansaugluftflußrate anzeigt, und des ersten Korrekturwertes zum Kompensieren des Über­ schießens, wobei die dritte Einrichtung das Kraft­ stoffeinspritzventil zum Durchführen einer Kraftstoff­ einspritzung zum Einspritzen der berechneten Kraft­ stoffeinspritzmenge steuert.

Die dritte Einrichtung berechnet eine grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des die Motordrehzahl anzeigenden ersten Sensorsignales und des die Ansaugluftflußmenge anzeigenden Sensorsignales, wobei sie die grundlegende Kraft­ stoffeinspritzmenge durch den das Überschießen kom­ pensierenden Korrekturwert korrigiert. Das Kraftstoff­ einspritzsteuersystem kann ferner enthalten eine vierte Einrichtung zum Berechnen eines zweiten Korrekturwertes zum Kompensieren des Überschießens auf der Grundlage der Motordrehzahldaten, die auf der Grundlage des ersten, die Motordrehzahl anzeigenden Sensorsignales berechnet werden, wobei die dritte Einrichtung wahlweise den ersten oder den zweiten Korrekturwert für das Kompen­ sieren des Überschießens verwendet.

Die zweite Einrichtung kann den ersten Korrekturwert für das Kompensieren des Überschießens entsprechend des An­ wachsens der Motorlast erhöhen. Die vierte Einrichtung vermindert den zweiten Korrekturwert für das Kompensie­ ren des Überschießens bei ansteigender Motordrehzahl. Die dritte Einrichtung vergleicht den ersten und zwei­ ten Korrekturwert für das Kompensieren des Überschie­ ßens, um den kleineren von beiden Werten für die Korrek­ tur der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge zu ver­ wenden.

In der praktischen Anwendung korrigiert die dritte Ein­ richtung die von dem zweiten Sensorsignal berechnete Ansaugluftflußrate und berechnet die grundlegende Kraft­ stoffeinspritzmenge auf der Grundlage einer Motordreh­ zahl, die auf der Grundlage des ersten Sensorsignales und der korrigierten Ansaugluftflußrate ermittelt wird.

Bei einem abweichenden Ausführungsbeispiel beinhaltet die dritte Einrichtung eine Einrichtung zum Berechnen von Ansaugluftflußratendaten auf der Grundlage des zweiten Sensorsignals, eine Einrichtung zum periodi­ schen Abtasten der Ansaugluftflußrate zum Erhalten eines integrierten Wertes der Ansaugluftflußrate über eine vorbestimmte Zeitdauer, eine Einrichtung zum Berechnen eines ersten Mittelwertes auf der Grundlage des inte­ grierten Wertes und eine Einrichtung zum Berechnen eines zweiten Mittelwertes unter Verwenden des ersten Mittel­ wertes sowie des Korrekturwertes für das Kompensieren des Überschießens. Die dritte Einrichtung enthält ferner eine Einrichtung zum Erfassen eines plötzlichen Motor­ beschleunigungszustandes für die Berechnung eines dritten Kompensationswertes auf der Grundlage einer Differenz des letzten, zweiten Mittelwertes und des momentanen, zweiten Mittelwertes und eine Einrichtung zum Abändern des zweiten Mittelwertes unter Verwenden des dritten Kompensationswertes.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet das zweite Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritz­ steuersystemes für einen Motor mit innerer Verbrennung ein Luftzuführsystem mit einem Drosselventil zum Ein­ stellen der Ansaugluftmenge, die einer Motorbrennkammer zugeführt werden soll, ein Kraftstoffeinspritzventil, das in das Luftzuführsystem zum Einspritzen einer ge­ steuerten Kraftstoffmenge eingesetzt ist, eine erste Sensoreinrichtung zum Überwachen eines die Motordrehzahl darstellenden Parameters zum Erzeugen eines die Motor­ drehzahl anzeigenden ersten Sensorsignals, eine zweite Sensoreinrichtung zum Überwachen einer Ansaugluftfluß­ rate zum Erzeugen eines die Ansaugluftflußrate anzei­ genden zweiten Sensorsignals, eine erste Einrichtung zum Berechnen von die Motorlast darstellenden Daten auf der Grundlage des ersten, die Motordrehzahl anzeigenden Sensorsignalwertes und des zweiten, die Ansaugluftfluß­ rate darstellenden Sensorsignalwertes, eine zweite Ein­ richtung zum Berechnen eines ersten Korrekturwertes für das Kompensieren des Überschießens auf der Grundlage der die Motorlast anzeigenden Daten, eine dritte Einrichtung zum Berechnen einer grundlegenden Kraftstoffeinspritz­ menge auf der Grundlage des ersten, die Motordrehzahl anzeigenden Sensorsignales und des zweiten, die Ansaug­ luftflußrate darstellenden Signales, eine vierte Ein­ richtung zum Korrigieren des Kraftstoffeinspritzwertes auf der Grundlage von vorab bestimmten Korrekturfaktoren und auf der Grundlage des ersten Korrekturwertes zum Kompensieren des Überschießens, und eine fünfte Einrich­ tung zum Steuern des Kraftstoffeinspritzventils, um eine Kraftstoffeinspritzung der berechneten Kraftstoffein­ spritzmenge durchzuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Motor mit innerer Verbrennung ein Luftzuführsystem mit einer Drosselklappe zum Einstellen der Ansaugluftmenge, die einer Motorbrennkammer zugeführt werden soll, ein Kraftstoffeinspritzventil, das in das Kraftstoffein­ spritzsystem zum Einspritzen der gesteuerten Kraftstoff­ menge eingesetzt ist, eine erste Einrichtung zum Über­ wachen eines die Motordrehzahl darstellenden Parameters, um die Motordrehzahl darstellende Daten zu erzeugen, eine zweite Sensoreinrichtung zum Überwachen einer Ansaugluftflußrate zum Erzeugen von die Ansaugluftfluß­ rate darstellenden Daten, eine dritte Einrichtung zum Berechnen von die Motorlast darstellenden Daten auf der Grundlage des die Motordrehzahl anzeigenden ersten Sen­ sorsignalwertes und des die Ansaugluftflußrate dar­ stellenden zweiten Sensorsignalwertes, eine vierte Ein­ richtung zum Berechnen eines ersten Korrekturwertes für das Kompensieren des Überschießens auf der Grundlage der die Motorlast anzeigenden Daten, eine fünfte Einrichtung zum Korrigieren der die Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten unter Verwenden des ersten Korrekturwertes zum Kompensieren des Überschießens, eine sechste Einrichtung zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der die Motordrehzahl anzeigenden Daten und der korrigierten, die Ansaugluftflußmenge anzeigenden Daten, eine siebte Einrichtung zum Korrigieren des Kraftstoffeinspritzwertes auf der Grundlage von vorbe­ stimmten Korrekturfaktoren, sowie eine achte Einrich­ tung zum Steuern des Kraftstoffeinspritzventiles, um eine Kraftstoffeinspritzung der berechneten Kraftstoff­ einspritzmenge durchzuführen.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine diagrammartige Darstellung eines Kraftstoffeinspritzmotores mit innerer Verbrennung, bei dem das bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsge­ mäßen Kraftstoffeinspritzsteuersystemes angewendet wird;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des bevorzugten Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Einspritzsteuersystemes;

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Programmes zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge das in einer zeitsynchronen Art ausge­ führt wird;

Fig. 4 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem motorlastabhängigen Korrekturwert X₁ und die Motorlast anzeigenden Daten Tp;

Fig. 5 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem motordrehzahlabhängigen Korrektur­ wert X₂ und den die Motordrehzahl an­ zeigenden Daten N;

Fig. 6 eine zeitliche Darstellung der Verände­ rung des Drosselventilwinkels θ_th, der Ansaugluftflußrate Q, einer grundlegen­ den Kraftstoffeinspritzmenge Tp, eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und der CO-Menge sowie der HC-Menge im Abgas während des Beschleunigungsübergangs­ zustandes;

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines weiteren be­ vorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritz­ steuersystems;

Fig. 8 ein Flußdiagramm eines zeitsynchronen Abtastprogrammes für die Ansaugluftfluß­ rate anzeigende Daten Q; und

Fig. 9a, 9b Flußdiagramme eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels eines Programmes für die grundlegende Kraftstoffeinspritzmengen­ abweichung mit einer Korrektur der Ansaugluftflußratendaten Q, wobei dieses Programm synchron mit der Motordrehung ausgeführt wird.

Wie insbesondere in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffein­ spritzsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit sequentieller Einspritzung für einen Motor mit innerer Verbrennung 1 geeignet, der eine gesteuerte Kraftstoff­ menge pro Zylinder nahe oder bei dem oberen Totpunkt für den Einlaß unabhängig für diejenige für weitere Zylinder eingespritzt wird. Der Motor 1 hat ein Einlaßsystem mit einem Luftfilter 2, einem Ansaugrohr 3, einer Drossel­ kammer 4, einem Einlaßkrümmer 5 und einem Einlaßtor, das mittels eines Einlaßventiles 6 geschlossen werden kann. Das Drosselventil 7 liegt innerhalb der Drosselkammer 4 zum Einstellen der Fläche des Luftflußweges in Abhängig­ keit von der Betätigung des Gaspedales (nicht darge­ stellt).

Eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 8 (von denen lediglich eines dargestellt ist) dient für die Einspritzung von Kraftstoff in das Luftzuführsystem zum Erzeugen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, das in den Brennkammern, die in jedem Zylinder des Motors festge­ legt sind, verbrannt werden soll. Um die Kraftstoff­ einspritzung für jeden Motorzylinder unabhängig von derjenigen für die anderen Zylinder auszuführen, ist das Kraftstoffeinspritzventil 8 auf einen entsprechenden Zweig des Ansaugkrümmers 5 gerichtet. Das Kraftstoff­ einspritzventil 8 umfaßt ein elektromagnetisches Be­ tätigungsglied 8a zum Betätigen des Kraftstoffein­ spritzventiles zwischen einer offenen und einer ge­ schlossenen Stellung. Insbesondere spricht dieses elektromagnetische Betätigungsglied 8a auf einen Kraft­ stoffeinspritzpuls mit hohem Pegel an, um für eine Kraftstoffeinspritzung zu öffnen, während es bei einem Kraftstoffeinspritzpuls mit niedrigem Pegel geschlos­ sen ist. Die geöffnete Zeitdauer des Kraftstoffein­ spritzventiles 8 wird daher aufgrund der Dauer des Hoch- Pegels des Kraftstoffeinspritzpulses festgelegt.

Um die Kraftstoffeinspritzpulsdauer in Abhängigkeit von Motorbetriebszustand zu ermitteln und den Kraftstoffein­ spritzpuls an jedes elektromagnetische Betätigungsglied 8a zu einem geeigneten Zeitpunkt zuzusenden, ist eine auf einem Mikroprozessor basierende Steuereinheit 9 in dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem vorgesehen. Die Steuereinheit 9 ist an ein Luftflußmeßgerät 10 ange­ schlossen, um von diesem ein die Luftflußrate anzei­ gendes Signal zu empfangen, das eine Luftflußrate Q an­ zeigt, die den Motorlastzustand darstellt. Bei der ge­ zeigten Ausführungsform ist das Luftflußmeßgerät 10 ein Hitzdrahtflußmeßgerät.

Die Steuereinheit 9 ist gleichfalls an einen Kurbelwin­ kelsensor 11 angeschlossen, der in einen (nicht darge­ stellten) Verteiler des Zündsystemes des Motors einge­ baut ist.

Abweichend hiervon kann der Kurbelwinkel direkt von der Kurbelwelle abgeleitet werden, um deren winkelmäßige Lage zu überwachen. Der Kurbelwinkelfühler 11 erzeugt ausgangsseitig ein Kurbelbezugssignal bei jeder vorbe­ stimmten Winkellage, z. B. 70° vor dem oberen Totpunkt (70° BTDC) eines jeden Zylinders, sowie ein Kurbelposi­ tionssignal bei jeder vorgegebenen winkelmäßigen Ver­ schiebung der Kurbelwelle, von beispielsweise 1° oder 2°. Ferner ist bei einer bevorzugten Bauweise der Kurbelwinkelfühler 11 so konstruiert, daß ausgangssei­ tig ein Kurbelbezugssignal erzeugt wird, das 70° vor dem oberen Totpunkt für jeden einzelnen Motorzylinder an­ zeigt, wie beispielsweise für den Zylinder Nr. 1.

Die Steuereinheit 9 ist ferner an einen Drosselwinkel­ sensor 12 angeschlossen, der einem Drosselventil 7 zu­ geordnet ist, um die Winkellage des letzteren zu über­ wachen und um ein den Drosselwinkel anzeigendes Signal θ_th zu erzeugen. Dieses den Drosselwinkel anzeigende Signal θ_th stellt im wesentlichen die gewünschte Be­ schleunigung oder Verzögerung dar, die durch die Gas­ pedalstellung durch den Fahrer eingegeben wird. Ferner ist die Steuereinheit mit einem Motorkühlmitteltempera­ tursensor 13 verbunden, der innerhalb der Motorkühlung angeordnet ist, um den Temperaturzustand des Motorkühl­ mittels zu überwachen, um auf diese Weise ein die Motor­ kühlmitteltemperatur anzeigendes Signal Tw zu erzeugen. Ferner ist die Steuereinheit 9 an eine Fahrzeugbatterie 14 über einen Zündschalter 15 angeschlossen, der als Hauptleistungsschalter dient.

Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Steuereinheit 9 allgemeinen einen Mikroprozessor 20 mit einer CPU 21, einem ROM 22, einem RAM 23 und einer Ein­ gabe/Ausgabe-Einheit 24. Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 24 beinhaltet einen Analog/Digital-Wandler 26 zum Umwan­ deln der in analoger Form vorliegenden Sensorsignale von dem Luftflußmeßgerät 10, dem Drosselwinkelsensor 12 und dem Motorkühlmitteltemperatursensor 13 in Digitalsignale, die durch den Mikroprozessor verarbeitet werden sollen.

Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, beinhaltet der Mikroprozessor 20 einen inneren oder äußeren Takt­ generator 28 zum ausgangsseitigen Erzeugen von Takt­ signalen oder Taktpulsen. Ebenfalls hat der Mikropro­ zessor 20 einen Taktzähler 29 zum Aufwärtszählen der Taktpulse zum Messen der verstrichenen Zeitdauer. Der Zählwert des Taktzählers 29 kann als zeitanzeigende Date zum Triggern eines Interrupt-Programmes auf der Zeit­ basis verwendet werden, wie beispielsweise ein 10 ms- Interrupt-Programm, das nachfolgend erläutert werden wird. Ebenfalls kann der Zählwert des Taktzählers 29 als eine die verstrichene Zeitdauer anzeigende Date zum Be­ rechnen der Motordrehzahldaten N verwendet werden.

Das Verfahren für die Kraftstoffeinspritzsteuerung, welche durch das obige, bevorzugte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsteuersystemes durchgeführt werden soll, wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 erläutert. Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm des Programmes zum Berechnen der Krafstoffeinspritz­ menge mit einer Triggerung, die alle 10 ms stattfindet. Das gezeigte Programm dient dazu, periodisch die Kraft­ stoffeinspritzmengendaten auf den neuesten Stand zu bringen, um auf genaue Weise die Kraftstoffeinspritz­ menge in Abhängigkeit von dem Motorbetriebszustand ein­ zustellen.

Unmittelbar nach dem Ausführen des Startens werden vor­ bestimmte Kraftstoffeinspritzsteuerparameter, wie bei­ spielsweise die die Motordrehzahl anzeigenden Daten N, die die Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q und die die Motorkühlmitteltemperatur anzeigenden Daten Tw, usw., bei einem Schritt 1002 gelesen. Auf der Grundlage der die Motordrehzahl anzeigenden Daten N und der die Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q, die beim Schritt 1002 gelesen werden, wird eine grundlegende Kraftstoff­ einspritzmenge Tp durch folgende bekannte Gleichung bei einem Schritt 1004 berechnet:

Tp = K × Q/N (K: Konstante).

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die grund­ legende Kraftstoffeinspritzmenge Tp als das die Motorlast anzeigende Datum verwendet.

Bei einem Schritt 1006 wird ein von der Motorlast ab­ hängiger Gewichtswert X₁ auf der Grundlage der grund­ legenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp als die Motorlast anzeigendes Datum berechnet. In der Praxis wird der von der Motorlast abhängige Gewichtswert X₁ in der Form einer Tabelle in dem ROM 22 eingestellt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird der Gewichtswert X₁ eingestellt, um den Wert zum Gewichten entsprechend der Erhöhung der die Motorlast anzeigenden Daten zu erhöhen. Beim Schritt 1008 wird der von der Motordrehzahl abhängige Gewichts­ wert X₂ auf der Grundlage der grundlegenden, die Motor­ drehzahl anzeigenden Daten N berechnet. In der Praxis wird der von der Motordrehzahl abhängige Gewichtswert X₂ in Form einer Tabelle in dem ROM 22 eingestellt. Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, wird der Wert X₂ einge­ stellt, um den Wert für die Gewichtung entsprechend des Ansteigens der die Motordrehzahl anzeigenden Daten N zu vermindern.

Der motorlastabhängige Gewichtswert X₁ und der motor­ drehzahlabhängige Gewichtswert X₂, die bei den Schritten 1006 und 1008 berechnet werden, werden miteinander in einem Schritt 1010 verglichen. Wenn der motorlastabhän­ gige Gewichtswert X₁ kleiner oder gleich ist, bezogen auf den motordrehzahlabhängigen Gewichtswert X₂, wird ein Korrekturwert X für das Kompensieren des Überschie­ ßens auf einen Wert bei einem Schritt 1012 eingestellt, der dem motorlastabhängigen Gewichtswert X₁ entspricht. Wenn andererseits der motorlastabhängige Gewichtswert X₁ größer ist als der motordrehzahlabhängige Gewichtswert X₂, wird der Korrekturwert X für die Kompensation des Überschießens bei einem Schritt 1014 auf einen Wert ein­ gestellt, der dem motordrehzahlabhängigen Gewichtswert X₂ entspricht.

Nach Einstellen des das Überschießen kompensierenden Korrekturwertes X entweder bei dem Schritt 1012 oder bei dem Schritt 1014 wird eine Gewichtungsoperation für die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp bei einem Schritt 1016 ausgeführt. Das Gewichten wird zum Berech­ nen der Kraftstoffeinspritzmenge Tpave durchgeführt, die zum Ableiten der Kraftstoffeinspritzmenge Ti verwendet wird, mittels folgender Gleichung:

Tpave = [Tpave′(2^X - 1) + T_PN]/2^X.

Hierbei ist Tpave′ die grundlegende Kraftstoffein­ spritzmenge, die unmittelbar nach dem vorherigen Zyklus berechnet ist. Ferner ist T_PN die grundlegende Kraft­ einspritzmenge, die bei dem Schritt 1004 in dem gegen­ wärtigen Arbeitszyklus berechnet ist.

Unter Verwenden der grundlegenden Kraftstoffeinspritz­ menge Tpave gemäß Schritt 1016 wird bei einem Schritt 1018 die Kraftstoffeinspritzmenge Ti berechnet. In der Praxis wird die Kraftstoffeinspritzmenge Ti durch fol­ gende, an sich bekannte Gleichung ermittelt:

Ti = Tpave × K_LAMBDA × COEFF + Ts.

Hierbei ist K_LAMBDA ein vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis abhängiger Korrekturkoeffizient, der auf der Grundlage der die Sauerstoffkonzentration anzeigenden Daten be­ rechnet wird, die mittels eines Sauerstoffsensors in dem Abgastrakt gemessen wird. COEF ist ein Korrekturkoeffi­ zient mit einem Beschleunigungsanreicherungs-Korrektur­ faktor, einem Korrekturfaktor für die Anreicherung bei kaltem Motor, einem Korrekturfaktor für das Starten des Motors und dgl. Ts ist ein von der Batteriespannung ab­ hängiger Korrekturwert.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge Ti verändert sich die grund­ legende Kraftstoffeinspritzmenge Tpave, die mittels des Gewichtungsprozesses berechnet wird, im wesentlichen in Abhängigkeit von dem momentanen grundlegenden Kraft­ stoffeinspritzwert Tp, der gemäß dem Schritt 1004 dem momentanen Ausführungszyklus bei einer Anfangsstufe der Motorbeschleunigung berechnet wird. Es ist nämlich bei einer anfänglichen Stufe der Motorbeschleunigung die Motorlast immer noch bei einem relativ niedrigen Wert. Daher ist der von der Motorlast abhängige Gewichtungs­ wert X₁, der in dem momentanen Abarbeitungszyklus be­ rechnet wird, immer noch bei einem relativ niedrigen Wert. Als Ergebnis hiervon entsprechen die die Motor­ last anzeigenden Daten, die zur Berechnung der Kraft­ stoffeinspritzmenge Ti verwendet werden, im wesentli­ chen den durch das Luftflußmeßgerät gemessenen Daten.

Dies bewirkt zufriedenstellend schnelle Ansprechcharak­ teristika für ein gutes Beschleunigungsverhalten und gute Abgascharakteristika.

Andererseits erreicht die Motorlast in einem Bereich nahe des Endes der Beschleunigung einen hohen Wert₁ wodurch der von der Motorlast abhängige Gewichtungs­ wert X₁ im wesentlich hoch gemacht wird. Daher wird die Abhängigkeit von der grundlegenden Kraftstoffeinspritz­ menge Tpave, die in dem vorherigen Ausführungszyklus berechnet wird, größer, um den Einfluß eines Überschie­ ßens bei der Messung der Ansaugluftflußrate zu ver­ mindern oder zu vermeiden, wie dies durch die gebro­ chene Linie gemäß Fig. 6c gezeigt ist. Aufgrund dieser Maßnahme kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nahe an dem stöchiometrischen Wert sogar dann gehalten werden, wenn ein Beschleunigungsübergang stattfindet, so daß es ver­ mieden wird, daß der Luft/Kraftstoff-Wert einen zu fetten Zustand annimmt. Daher kann, wie dies durch die gestrichelte Linie gemäß Fig. 6e dargestellt ist, die Menge von CO und HC im Abgas auf einem im wesentlichen normalen Wert gehalten werden.

Da ferner bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Korrekturwert X für das Kompensieren des Überschießens aufgrund des jeweils kleineren des motorlastabhängigen Gewichtswertes X₁ und des motordrehzahlabhängigen Gewichtswertes X₂ berechnet wird, wird der Korrektur­ wert X für das Kompensieren des Überschießens im wesent­ lichen auf einem kleinen Wert gehalten, während der Motor in einem im wesentlichen hohen Drehzahlbereich ist, wobei die Größe des Einflusses des Gewichtens im wesentlichen klein ist. Daher entspricht bei hohen Motordrehzahlen die grundlegende Kraftstoffeinspritz­ menge Tpave für das Berechnen der Kraftstoffeinspritz­ menge Ti im wesentlichen derjenigen, die auf der Grund­ lage der gemessenen Motordrehzahl N und der Ansaugluft­ flußrate Q berechnet wird.

Trotz des vorhergehenden Verfahrens, das die Gleichung verwendet, die unter Bezugnahme auf den Schritt 1016 diskutiert wurde, kann gleichfalls die folgende Gleichung zum Berechnen der grundlegenden Kraftstoff­ einspritzmenge Tpave verwendet werden:

Tpave = [TP_N × (256 - X) + Tpave′ × X]/256.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm eines anderen Ausführungs­ beispiels des Kraftstoffeinspritzsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Das gezeigte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsteuersystems dient für einen Verbrennungsmotor mit Einpunkteinspritzung, bei dem eine Kraftstoffeinspritzung einmal pro Motorzyklus ausgeführt wird, d. h. bezogen auf zwei Motorumdrehungszyklen. Daher ist die Steuereinheit 9 an ein einziges Kraft­ stoffeinspritzventil 8 angeschlossen. Die Komponenten, die das gezeigte Ausführungsbeispiel des Kraftstoff­ einspritzsystemes dienen, die mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel übereinstimmen, werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß eine erneute Erläute­ rung fortfallen kann. Zusätzlich zu den bei dem vorher­ gehenden Ausführungsbeispiel verwendeten Sensoren wird ein Schalter 30 für die neutrale Getriebeposition ver­ wendet, der konstruiert ist, um die neutrale Lage eines Getriebes zu erfassen, um ein die neutrale Lage des Getriebes anzeigendes Signal mit hohem Pegel Tr_N zu erzeugen. Ferner beinhaltet das gezeigte Ausführungs­ beispiel des Kraftstoffeinspritzsteuersystemes einen Leerlaufschalter 31, der dem Drosselventil 7 zugeordnet ist, um dessen vollständig geschlossene Lage zu er­ fassen. Der Leerlaufschalter 31 erzeugt ein den Motor­ leerlauf anzeigendes Signal IDL.

Es sei angemerkt, daß trotz der Tatsache, daß das ge­ zeigte Ausführungsbeispiel zum Steuern der Kraftstoff­ einspritzmenge bei einem Einpunktkraftstoffeinspritz­ system dient, und daß aus diesem Grunde das Verfahren für eine Einpunktkraftstoffeinspritzsteuerung nach­ folgend erläutert wird, ein ähnliches Verfahren für eine Vielpunktkraftstoffeinspritzsteuerung angewendet werden kann.

Fig. 8 zeigt ein Programm zum Abtasten der Einlaßluft­ flußrate Q über einen halben Motorzyklus. Das Programm gemäß Fig. 8 wird einmal pro ms getriggert, um die mo­ mentanen, die Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q abzutasten.

Unmittelbar nach dem Beginn der Programmausführung wird das die Einlaßluftflußrate anzeigende Signal S_Q des Luftflußmeßgerätes 10 von analog nach digital gewandelt, um einen digitalen Wert Us bei einem Schritt 1102 zu er­ halten, der dem Signalwert entspricht, der die Ansaug­ luftflußrate anzeigt. Auf der Grundlage des Digitalwer­ tes Us werden die die Ansaugluftflußrate anzeigenden Raten Q bei einem Schritt 1104 berechnet. In der Praxis werden die die Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q unter Verwenden einer Tabelle, die in einem ROM 22 ge­ speichert ist, abgeleitet.

Bei einem Schritt 1106 wird Zugriff genommen auf ein temporäres Register 32 in der CPU 21, um einen inte­ grierten Wert Q_SUM auszulesen, der ein integrierter Wert der die Ansaugluftflußmenge anzeigenden Daten Q ist, was bei der Ausführung eines jeden Zyklus geschieht, wobei dieser Wert während der später erläuterten Berechnungs­ routine für die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß den Fig. 9a und 9b rückgesetzt wird. Die die Ansaugluftfluß­ rate anzeigenden Daten Q, die bei dem Schritt 1104 er­ halten werden, werden zu dem integrierten Wert Q_SUM addiert. Der auf den neuesten Stand gebrachte inte­ grierte Wert Q_SUM wird daraufhin in einem zeitweiligen Register 32 der CPU 21 gespeichert. Bei einem Schritt 1108 wird ein Zählwert I eines Zykluszählers 33 in der CPU 21 erhöht. Der Zählwert I dient als die Zeit anzei­ gendes Datum.

Die Fig. 9a und 9b zeigen ein weiteres Verfahren für die Berechnung der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge Tp. Bei diesem Verfahren wird ein Kompensieren des Über­ schießens bei der Messung der Luftflußrate für die die Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q vorgenommen.

Das gezeigte Programm wird bei jedem halben Motorzyklus getriggert, d. h. bei jedem Motorumdrehungszyklus.

Unmittelbar nach dem Beginn des Abarbeitens wird ein Mittelwert Q_SIMPL durch Teilen des integrierten Werten Q_SUM durch den Zählwert I bei einem Schritt 1202 be­ rechnet. Anschließend werden der Zählwert I und der integrierte Q_SUM bei einem Schritt 1204 gelöscht.

Bei einem Schritt 1206 werden die die Motorlast an­ zeigenden Daten durch Teilen der Ansaugluftflußraten­ daten Q durch die Motordrehzahldate N berechnet. Die auf diese Weise berechneten Motorlastdaten werden verwen­ det, um eine Kompensation für das Überschießen aufgrund des nachfolgenden Verfahrens zu ermitteln.

Obwohl das gezeigte Ausführungsbeispiel die die Ansaug­ luftflußrate anzeigenden Daten als grobe Daten verwen­ det, ist es möglich, den einfachen Mittelwert Q_SIMPL als Ansaugluftflußraten anzeigende Daten zum Berechnen der die Motorlast anzeigenden Daten zu verwenden.

Bei einem Schritt 1208 wird eine Überprüfung ausgeführt, ob sich der Motor in einem Leerlauf zum Stand befindet oder nicht. Um den Motorleerlauf zu überprüfen, werden das den Leerlaufzustand anzeigende Signal IDL und das die neutrale Position des Getriebes anzeigende Signal Tr_N überprüft. Insbesondere wird beurteilt, daß sich der Motor in einem Leerlaufzustand befindet, wenn sowohl das den Leerlaufzustand anzeigende Signal IDL und das die neutrale Lage des Getriebes anzeigende Signal Tr_N einen hohen Pegel haben.

Wenn der Motor nicht in einem Leerlaufzustand ist, was beim Schritt 1208 überprüft wird, wird eine Überprüfung ausgeführt, ob der Motor sich in einem Verzögerungszu­ stand befindet, was beim Schritt 1210 geschieht. Eine Überprüfung des Motorverzögerungszustandes wird durchge­ führt, indem die Veränderungsrate des Drosselwinkels θ_th überprüft wird. Zu diesem Zweck wird die Größe der Ver­ änderung des Drosselwinkels θ_th über 30 ms berechnet und mit einem vorbestimmten Verzögerungskriterium vergli­ chen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ver­ zögerungskriterium auf einen Wert von -1,6°/30 ms einge­ stellt.

Wenn der Motorverzögerungszustand bei dem Schritt 1210 erfaßt wird, wird der Motorbetriebszustand bei einem Schritt 1212 überprüft. Bei dem bestimmten Motorbe­ triebszustand wird die Ansaugluftflußrate Q im wesent­ lichen konstant unabhängig von der Winkellage des Dros­ selventiles gehalten. Es ist nämlich die Ansaugluft­ flußrate Q im wesentlichen unabhängig von der Drossel­ winkellage bei hohen Motorlastbereichen. Der Motorbe­ triebszustand, bei dem die Ansaugluftflußrate konstant unabhängig von der Drosselwinkellage gehalten wird, wird nachfolgend als "flacher Q-Bereich" bezeichnet. Wenn er­ mittelt wird, daß sich der Motor in dem flachen Q-Bereich befindet, wie dies im Schritt 1212 überprüft wird, oder wenn sich der Motor nicht in dem Verzöge­ rungszustand befindet, wie dies im Schritt 1210 über­ prüft wird, wird eine Überprüfung in dem Schritt 1214 ausgeführt, ob sich der Motor in einem Beschleunigungs­ zustand befindet. Wenn das Verfahren zu dem Schritt 1214 über den Schritt 1212 fortschreitet, befindet sich der Motor nicht in einem Beschleunigungszustand. Jedoch wird in dem Verfahren bei dem Schritt 1214 die Veränderungs­ geschwindigkeit des Drosselwinkels überprüft, um einen Motorbeschleunigungszustand zu erfassen. Die Drossel­ winkelveränderung über eine vorbestimmte Zeitdauer von beispielsweise 100 ms wird mit einem vorbestimmten Wert von 1,6° verglichen.

Nach dem Schritt 1214 geht das Verfahren zu einem Schritt 1216 und zu einem Schritt 1218 zum Berechnen des Gewichtswertes X_REV. Wenn der Motorbeschleunigungszu­ stand ermittelt wird, wie dies durch die Überprüfung im Schritt 1214 geschieht, wird eine erste Gewichtswert­ tabelle X_REV1 die in dem ROM 22 abgespeichert ist, ver­ wendet und auf der Grundlage der die Motorlast anzeigen­ den Daten Q/N ausgelesen, um den Gewichtswert X_REV bei einem Schritt 1216 zu ermitteln. Wenn andererseits sich der Motor nicht in dem Beschleunigungszustand befindet, wie dies durch den Schritt 1214 ermittelt wird, wird eine zweite Gewichtswerttabelle X_REV2, die in dem ROM 22 gespeichert ist, verwendet und aufgrund der die Motor­ last anzeigenden Daten Q/N ausgelesen, um den Gewichts­ wert X_REV bei einem Schritt 1218 zu ermitteln.

Anschließend werden bei einem Schritt 1220 die die ge­ wichtete Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q_AVREV durch die folgende Gleichung ermittelt:

Q_AVREV = [Q_SIMPL × (256 - X_REV) + Q_AVREV′ × X_REV]/256.

Hierbei ist Q_AVREV′ die gewichtete Ansaugluftflußrate anzeigende Date, die in dem unmittelbar vorhergehenden Arbeitszyklus ermittelt wird.

Wenn andererseits der Motor in einem Leerlaufzustand ist, was bei dem Schritt 1208 ermittelt wird, oder wenn sich der Motorbetriebszustand außerhalb des flachen Q- Bereiches befindet, was bei dem Schritt 1212 überprüft wird, wird der Gewichtswert X_REV auf Null bei einem Schritt 1222 gesetzt. Ferner wird der einfache Mittel­ wert Q_SIMPL als die Ansaugluftflußrate anzeigende Date Q_AVREV bei dem Schritt 1222 eingestellt.

Bei einem Schritt 1224 wird die Überprüfung ausgeführt, ob oder ob nicht der Motor sich in einem plötzlichen Beschleunigungszustand befindet. Der plötzliche Motor­ beschleunigungszustand wird überprüft, indem die Drossel­ winkelveränderungsrate ermittelt wird. In der Praxis wird eine Drosselwinkeländerung über eine vorbestimmte Zeitdauer von beispielsweise 30 ms mit dem vorbestimmten Wert von 1,6° verglichen. Wenn eine abrupte Beschleuni­ gung oder plötzliche Beschleunigung bei dem Schritt 1224 erfaßt wird, wird eine die abrupte Beschleunigung an­ zeigende Flagge FLACC bei einem Schritt 1226 überprüft. Wenn die die abrupte Beschleunigung anzeigende Flagge FLACC nicht gesetzt ist, wie im Schritt 1226 ermittelt wird, geht das Verfahren zu einem Schritt 1228, um die Flagge FLACC zu setzen. Nach dem Setzen der die abrupte Beschleunigung anzeigenden Flagge FLACC oder in dem Fall, in dem die die abrupte Beschleunigung anzeigende Flagge bereits gesetzt ist, wie sich durch die Überprü­ fung im Schritt 1224 ergibt, wird der die Veränderung der Ansaugluftflußrate anzeigende Wert Q_ERR bei einem Schritt 1230 berechnet. In der Praxis wird dieser Wert Q_ERR durch folgende Gleichung berechnet:

Q_ERR = (Q_AVREV - Q_AVREV′) × K_MANI.

Hierbei ist der Wert K_MANI ein konstanter Wert, der auf­ grund des Sammlervolumens des Ansaugkrümmers und der Antwortcharakteristika des Luftflußmeßgerätes bestimmt wird und üblicherweise auf den Wert 2,6 eingestellt wird.

Bei einem Schritt 1232 wird der die Veränderung der Ansaugluftflußrate anzeigende Wert Q_ERR daraufhin über­ prüft, ob er größer als Null ist oder nicht. Wenn der die Veränderung der Ansaugluftflußrate anzeigende Wert Q_ERR größer als Null ist, wird ein korrigierter Ansaug­ luftflußratenwert Q_COR durch Addieren des die Verände­ rung der Ansaugluftflußrate anzeigenden Wertes Q_ERR zu dem die gewichtete Ansaugluftflußrate anzeigenden Daten Q_AVREV bei einem Schritt 1234 berechnet.

Wenn andererseits der Motor sich nicht in einem Zustand abrupter Beschleunigung befindet, wie dies bei dem Schritt 1224 ermittelt wird, und wenn der die Ansaug­ luftflußratenveränderung anzeigende Wert Q_ERR nicht größer als Null ist, wird die die abrupte Beschleunigung anzeigende Flagge FLACC bei einem Schritt 1236 rückge­ setzt. Dann wird das gewichtete, die Ansaugluftflußrate anzeigende Datum Q_AVREV als korrigiertes Ansaugluftfluß­ ratendatum Q_COR bei einem Schritt 1238 eingestellt.

Nach den Schritten 1234 und 1238 wird die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp bei einem Schritt 1240 durch folgende Gleichung ermittelt:

Tp = K × Q_COR/N.

Bei dem vorhergehenden Verfahren werden in einer Kombi­ nation die einfach gemittelte Ansaugluftflußrate Q_SIMPL und die die gewichtete Ansaugluftflußrate anzeigende Date Q_AVREV verwendet. Dieses stellt eine vorteilhafte Vorgehensweise dar, da die relative Zeitdauer bis zur Ermittlung der gewichteten Ansaugluftflußrate in dem Motordrehzahlbereich lang ist, indem der Einfluß des Überschießens bei der Messung der Ansaugluftflußrate erheblich ist, so daß eine abrupte Veränderung der An­ saugluftflußrate aufgrund des Überschießens erfolgreich unterdrückt werden kann. Dies verbessert die Steuer­ charakteristika des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und bewirkt eine schadstoffarme Betriebsweise.

Im Vergleich mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist dieses zweite Ausführungsbeispiel aufgrund der besseren Antwortcharakteristika und der besseren Schad­ stoffsteuerung vorteilhaft.

Claims (20)

1. Verfahren zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) mittels eines Kraftstoffeinspritzsteuersystems für einen Verbrennungsmotor, wobei
der Verbrennungsmotor ein Luftansaugsystem (2 bis 6) mit einem Drosselventil (7), und
das Kraftstoffeinspritzsteuersystem wenigstens ein Kraftstoffeinspritzventil (8), einen Motordrehzahlsensor (11) zum Erzeugen eines Drehzahlsignales (N) und einen Luftstromsensor (10) zum Erzeugen eines Luftstromsigna­ les (Q) aufweist,
mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) Berechnen einer grundlegenden Kraftstoffeinspritzmen­ ge (Tp) aus dem Luftstromsignal (Q) und dem Drehzahl­ signal (N), und
• b) Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) unter Be­ rücksichtigung eines Korrekturwertes (X),

dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt b) folgende Teilschritte umfaßt:

• b1) Ermitteln eines ersten Gewichtungswertes (X1), der sich mit steigender grundlegender Kraftstoffein­ spritzmenge (Tp) erhöht,
• b2) Ermitteln eines zweiten Gewichtungswertes (X2), der mit steigendem Drehzahlsignal (N) abnimmt,
• b3) Ermitteln eines Korrekturwertes (X) als den kleine­ ren der beiden Gewichtungswerte (X1, X2);
• b4) Berechnen einer gewichteten grundlegenden Kraft­ stoffeinspritzmenge (Tpave) aus einer vorherigen gewichteten grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tpave′), der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) und dem Korrekturwert (X) in der Weise, daß bei der Mittelung das Gewicht der vorherigen gewichteten grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tpave′) mit dem Korrekturwert (X) ansteigt, und
• b5) Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) aus der gewichteten grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tpave) sowie aufgrund wenigstens eines weiteren Koeffizienten (K_LAMBDA, COEFF, Ts).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der gewichteten grundlegenden Kraft­ stoffeinspritzmenge (Tpave) mittels folgender Zuordnung erfolgt: Tpave = [Tp · (C - X) + Tpave′ · X]/C;wobei C eine Konstante, X der Korrekturwert gemäß Teil­ schritt b3) und Tpave′ die vorherige gewichtete grund­ legende Kraftstoffeinspritzmenge sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der gewichteten grundlegenden Kraft­ stoffeinspritzmenge (Tpave) mittels folgender Zuordnung erfolgt: Tpave = [Tpave′ · (2^X - 1) + Tp]/2^X;wobei X der Korrekturwert gemäß Teilschritt b3) und Tpave¹ die vorherige gewichtete grundlegende Kraftstoff­ einspritzmenge sind.

4. Verfahren zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) mittels eines Kraftstoffeinspritzsteuersystems für einen Verbrennungsmotor,
wobei der Verbrennungsmotor ein Luftansaugsystem (2 bis 6) mit einem Drosselventil (7), und
wobei das Kraftstoffeinspritzsteuersystem wenigstens ein Kraftstoffeinspritzventil (8), einen Motordrehzahlsensor (11) zum Erzeugen eines Drehzahlsignales (N) und einen Luftstromsensor (10) zum Erzeugen eines Luftstromsigna­ les (Q) aufweist,
bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aus dem Luft­ stromsignal (Q), dem Drehzahlsignal (N) und einem Korrekturwert (X_REV) berechnet wird und bei dem eine Motorlast (Q/N) berechnet wird,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Berechnen eines den aktuellen gemittelten Luftstrom darstellenden Luftstrommittelwertes (Q_SIMPL) aus dem Luftstromsignal (Q),
• b) Berechnen der Motorlast (Q/N),
• c1) im Falle eines Motorbeschleunigungszustandes (Schritt 1214, ja), Ermitteln des Korrekturwertes (X_REV) als einen ersten, mit der Motorlast (Q/N) ansteigenden Gewichtungswert (X_REV1),
• c2) im Falle eines Nicht-Motorbeschleunigungszustandes (Schritt 1214, nein), Ermitteln des Korrekturwertes (X_REV) als einen zweiten, mit der Motorlast (Q/N) ansteigenden Gewichtungswert (X_REV2), der größer als der erste Gewichtungswert (X_REV1) ist,
• d) Berechnen eines gewichteten Luftstromwertes (Q_AVREV) aus einem vorherigen gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV′), dem Luftstrommittelwert (Q_SIMPL) und dem Korrekturwert (X_REV) in der Weise, daß bei der Mittelung das Gewicht des vorherigen gewichteten Luftstromwertes (Q_AVREV′) mit dem Korrekturwert (X_REV) ansteigt,
• e) Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aus einem von dem gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV) ab­ geleiteten Luftstromwert (Q_COR) und dem Drehzahlsig­ nal (N).

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgen­ den Verfahrensschritt vor dem Verfahrensschritt d):

• c3) Setzen des Korrekturwertes (X_REV) auf einen vorbe­ stimmten Wert (0) im Falle eines Motorverzögerungs­ zustandes (1210; ja).

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte zwischen den Verfahrens­ schritten d) und e):

• d1) Berechnen eines Luftstromveränderungswertes (Q_ERR) aus dem gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV) und dem vorherigen gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV′), und
• d2) Erhöhen des abgeleiteten Luftstromwertes (Q_COR) um den Luftstromveränderungswert (Q_ERR) im Falle eines abrupten Motorbeschleunigungszustandes (1224, ja).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstromveränderungswert (Q_ERR) durch folgende Zuordnung ermittelt wird: Q_ERR = (Q_AVREV - Q_AVREV′) · K_MANI;wobei Q_AVREV der gewichtete Luftstromwert, Q_AVREV′ der vorherige gewichtete Luftstromwert und K_MANI ein von einem Sammlervolumen des Ansaugkrümmers abhängiger Wert sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß der abgeleitete Luftstromwert (Q_COR) nur dann um den Luftstromveränderungswert (Q_ERR) im Schritt d2) erhöht wird, wenn der Luftstromveränderungswert (Q_ERR) positiv ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Berechnung des gewichteten Luftstromwertes (Q_AVREV) gemäß Schritt d) mittels folgender Zuordnung erfolgt: Q_AVREV = [Q_SIMPL · (C - X_REV) + Q_AVREV′ · X_REV)/C;wobei C eine Konstante, Q_SIMPL der Luftstrommittelwert und Q_AVREV′ der vorherige, gewichtete Luftstromwert sind.

10. Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Verbrennungs­ motor, der ein Luftansaugsystem (2 bis 6) mit einem Drosselventil (7) aufweist, mit folgenden Merkmalen:
einem Kraftstoffeinspritzventil (8),
einem Motordrehzahlsensor (11) zum Erzeugen eines Dreh­ zahlsignales (N),
einem Luftstromsensor (10) zum Erzeugen eines Luft­ stromsignales (Q),
einer ersten Einrichtung zum Berechnen einer grundlegen­ den Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aus dem Luftstrom­ signal (Q) und dem Drehzahlsignal (N) und
einer zweiten Einrichtung zum Berechnen der Kraftstoff­ einspritzmenge (Ti) unter Berücksichtigung eines Korrek­ turwertes (X),
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung fol­ gende Merkmale aufweist:
eine dritte Einrichtung zum Ermitteln eines ersten Ge­ wichtungswertes (X1), der sich mit steigender grund­ legender Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) erhöht,
eine vierte Einrichtung zum Ermitteln eines zweiten Ge­ wichtungswertes (X2), der mit steigendem Drehzahlsignal (N) abnimmt,
eine fünfte Einrichtung zum Ermitteln des Korrekturwer­ tes (X) als den kleineren der beiden Gewichtungswerte (X1, X2),
eine sechste Einrichtung zum Berechnen einer gewichteten grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge (Tpave) aus einer vorherigen gewichteten grundlegenden Kraftstoff­ einspritzmenge (Tpave′), der grundlegenden Kraft­ stoffeinspritzmenge (Tp) und dem Korrekturwertes (X) in der Weise, daß bei der Mittelung das Gewicht der vor­ herigen gewichteten grundlegenden Kraftstoffeinspritz­ menge (Tpave′) mit dem Korrekturwert (X) ansteigt, und
daß die zweite Einrichtung die Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) aus der gewichteten grundlegenden Kraftstoff­ einspritzmenge (Tpave) sowie aufgrund wenigstens eines weiteren Koeffizienten (K_LAMBDA, COEFF, Ts) berechnet.

11. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet,
daß die sechste Einrichtung die gewichtete grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge (Tpave) mittels folgender Gleichung berechnet: Tpave = [Tp · (C - X) + Tpave′ · X]/C;wobei C eine Konstante, X der Korrekturwert, der von der fünften Einrichtung ermittelt wird, und Tpave′ die vor­ herige gewichtete grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge sind.

12. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet,
daß die sechste Einrichtung die gewichtete grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge (Tpave) mittels folgender Gleichung berechnet: Tpave = [Tpave′ (2^X - 1) + Tp]/2^X;wobei X der von der fünften Einrichtung ermittelte Korrekturwert und Tpave′ die vorherige gewichtete grund­ legende Kraftstoffeinspritzmenge sind.

13. Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Verbrennungs­ motor,
der ein Luftansaugsystem (2 bis 6) mit einem Drosselven­ til (7) aufweist,
mit folgenden Merkmalen:
einem Kraftstoffeinspritzventil (8),
einem Motordrehzahlsensor (11) zum Erzeugen eines Dreh­ zahlsignales (N),
einem Luftstromsensor (10) zum Erzeugen eines Luftstrom­ signales (Q),
einer ersten Einrichtung zum Berechnen der Kraftstoff­ einspritzmenge (Tp) aus dem Luftstromsignal (Q), dem Drehzahlsignal (N) und einem Korrekturwert, und
einer zweiten Einrichtung zum Berechnen einer Motorlast (Q/N),
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftstoffeinspritzsteuersystem ferner folgende Merkmale aufweist:

• - eine dritte Einrichtung zum Berechnen eines den aktuel­ len gemittelten Luftstrom darstellenden Luftstrommit­ telwertes (Q_SIMPL) aus dem Luftstromsignal (Q),
• - eine vierte Einrichtung, die im Falle eines Motorbe­ schleunigungszustandes (Schritt 1214, ja) als den Korrekturwert (X_REV) einen ersten, mit der Motorlast (Q/N) ansteigenden Gewichtungswert (X_REV1) ermittelt,
• - eine fünfte Einrichtung, die im Falle eines Nicht- Motorbeschleunigungszustandes (Schritt 1214, nein) als den Korrekturwert (X_REV) einen zweiten, mit der Motorlast (Q/N) ansteigenden Gewichtungswert (X_RREV2) ermittelt, der größer als der erste Gewichtungswert (X_REV1) ist,
• - eine sechste Einrichtung zum Berechnen eines gewich­ teten Luftstromwertes (Q_AVREV) aus einem vorherigen gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV′), dem Luftstrom­ mittelwert (Q_SIMPL) und dem Korrekturwert (X_REV) in der Weise, daß bei der Mittelung das Gewicht des vorherigen gewichteten Luftstromwertes (Q_AVREV′) mit dem Korrekturwert (X_REV) ansteigt, und

daß die erste Einrichtung die Kraftstoffeinspritzmenge (Tp) aus einem von dem gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV) abgeleiteten Luftstromwertes (Q_COR) und dem Drehzahlsignal (N) berechnet.

14. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 13, da­ durch gekennzeichnet,
daß die fünfte Einrichtung den Korrekturwert (X_REV) im Falle eines Motorverzögerungszustandes auf einen vorbe­ stimmten Wert (0) setzt.

15. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch
eine siebte Einrichtung zum Berechnen eines Luftstrom­ veränderungswertes (Q_ERR) aus dem gewichteten Luft­ stromwert (Q_AVREV) und dem vorherigen gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV′), und zum Erhöhen des abgeleiteten Luftstromwertes (Q_COR) um den Luftstromveränderungswert (Q_ERR) im Falle der Erfassung eines abrupten Motorbeschleunigungszustandes (1224, ja).

16. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 15, da­ durch gekennzeichnet,
daß die siebte Einrichtung den Luftstromveränderungswert (Q_ERR) aufgrund folgender Gleichung ermittelt: Q_ERR = (Q_AVREV - Q_AVREV′) · K_MANI;wobei Q_AVREV der gewichtete Luftstromwert, Q_AVREV′ der vorherige gewichtete Luftstromwert und K_MANI ein von einem Sammlervolumen des Ansaugkrümmers abhängiger Wert sind.

17. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die siebte Einrichtung den abgeleiteten Luftstrom­ wert (Q_COR) nur dann um den Luftstromveränderungswert (Q_ERR) erhöht, wenn der Luftstromveränderungswert (Q_ERR) positiv ist.

18. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung den gewichteten Luftstromwert (Q_AVREV) mittels folgender Gleichung berechnet: Q_AVREV = [Q_SIMPL · (C - X_REV) + Q_AVREV′ · X_REV]/C;wobei C eine Konstante, Q_SIMPL der Luftstrommittelwert und Q_AVREV′ der vorherige gewichtete Luftstromwert sind.