DE3919778C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, und zwar für Ottomotoren, speziell zur Regelung der Kraftstoffmenge, die in die Lufteinlaß­ leitung zu den Zylindern der Brennkraftmaschine einzusprit­ zen ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Konventionell erfolgte die Kraftstoffzuführung zu den Otto­ motoren von Personenkraftfahrzeugen durch Vergaser; Kraft­ stoffeinspritzdüsen haben sich in neuerer Zeit jedoch mehr und mehr durchgesetzt. Diese Einspritzdüsen können der Brennkraftmaschine eine präzise geregelte Kraftstoffmenge zuführen, so daß ein optimales Luft-Kraftstoffverhältnis erzielbar ist. Im Fall der konventionellen Einspritzdüsen wird die Kraftstoffmenge, die in die Lufteinlaßleitung zu den Zylindern eines Motors eingespritzt wird, wie folgt bestimmt:

Der Luftdruck in der Luftansaugleitung zum Motor wird von einem Luftdrucksensor erfaßt und in Luftdruckinformation umgewandelt; dann wird die Änderung der Luftdruckinforma­ tion mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen, um festzustellen, ob sich der Motor im Übergangszustand befin­ det; ferner wird nach Maßgabe des Resultats dieser Fest­ stellung die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf der Grund­ lage der obigen Druckinformation errechnet. Eine dieser errechneten Menge entsprechende Kraftstoffmenge wird syn­ chron mit einem vorbestimmten Kurbelwinkel des Motors ein­ gespritzt.

Die konventionellen Einspritzvorrichtungen weisen daher folgende Nachteile auf: Wenn die Motorlast hoch ist, werden die in der Druckinformation enthaltenen Welligkeiten (also die kleinen Schwankungen, die aus Pulsationen des Luft­ stroms in der Ansaugluftleitung zum Motor resultieren) signifikant. Fehlerhafte Erfassungen eines Übergangszu­ stands des Motors treten daher infolge dieser Welligkeiten auf; wenn dies vermieden werden soll, muß der Schwellen­ wert, mit dem die Änderung der Druckinformation verglichen wird, auf einen relativ hohen Wert eingestellt werden. Der hohe Schwellenwert resultiert jedoch in einer geringeren Empfindlichkeit für die Erfassung des Übergangszustands; dadurch wird die Erfassung des Übergangszustands des Motors verzögert, wenn sich der Motor im Niedriglastzustand befin­ det, und somit erfolgt die Anpassung der Kraftstoffein­ spritzmenge an den sich schnell ändernden Zustand des Motors zu spät. Dadurch weicht das Luft-Kraftstoffverhält­ nis vom optimalen Wert ab, und das Betriebsverhalten des Motors wird nachteilig beeinflußt.

Wenn dagegen der Schwellenwert, mit dem die Änderung der Druckinformation zu vergleichen ist, auf einen relativ niedrigen Wert eingestellt ist, wird zwar die Empfindlich­ keit hinsichtlich der Erfassung des Übergangszustands ver­ bessert, aber es besteht die Gefahr, daß fehlerhafte Erfas­ sungen von Übergangszuständen auftreten, die in einem anomal fetten Gemisch resultieren. Infolgedessen wird das Fahrver­ halten nachteilig beeinflußt, und die Kraftstoffkosten steigen.

So ist aus der DE 36 09 070 A1 ein elektronisches Steuer­ system für Verbrennungsmotoren bekannt, das eine erste mit einer Kraftstoffzufuhreinrichtung verbundene Zentraleinheit sowie eine zweite mit einer Zündeinrichtung verbundene Zentral­ einheit aufweist. Eine mit der ersten Zentraleinheit in Ver­ bindung stehende erste Abtasteinrichtung erfaßt Betriebspara­ meter, die die Motortemperatur darstellen, wie beispielsweise der Ansaug-Absolutdruck, und liefert diese erfaßten Werte wieder an die erste Zentraleinheit. Eine mit der zweiten Zentraleinheit in Verbindung stehende zweite Abtasteinrichtung erfaßt Betriebsparameter, die die Drehlage der Kurbelwelle des Motors wiedergeben, und liefert diese erfaßten Werte an die zweite Zentraleinheit. Diese Werte werden sodann weiter an die erste Zentraleinheit übermittelt, die an die zweite Zentraleinheit mittels Übertragungsleitungen angeschlossen ist. Hieraufhin beginnt die erste Zentraleinheit die Berech­ nung der Kraftstoffzufuhrmengen.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Einspritz­ einrichtung für eine Brennkraftmaschine, die sehr schnell auf die Übergangszustände des Motors anspricht und bei der das Luft-Kraftstoffverhältnis ständig auf dem optimalen Wert gehalten werden kann; insbesondere soll dabei eine Einspritz­ einrichtung angegeben werden, die durch die Welligkeiten, die in der Druckinformation aus der Lufteinlaßleitung zum Motor enthalten sind, nicht nachteilig beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß der Erfindung wird der Schwellenwert, mit dem die Änderung der Druckinformation verglichen wird, nach Maßgabe des Lastzustands des Motors gewählt. Infolgedessen unterliegt die Bestimmung der Zusatzkraftstoffmenge einerseits nicht den nachteiligen Auswirkungen der in der Druckinformation enthal­ tenen Welligkeiten und kann andererseits schnell an den Über­ gangszustand des Motors angepaßt werden. Ferner läßt sich entweder eine gemittelte oder eine momentane Druckinformation nach Maßgabe des bestimmten Werts der Zusatzkraftstoffmenge auswählen. Die Berechnung der Grundkraftstoffmenge erfolgt auf der Basis des ausgewählten Druckwerts (d. h. der gemittelten oder der momentanen Druckinformationen); infolgedessen unterliegt die Bestimmung der einzuspritzenden Grundkraft­ stoffmenge ebenfalls nicht den nachteiligen Auswirkungen der in der Druckinformation enthaltenen Welligkeiten und kann sehr schnell an den Übergangszustand des Motors angepaßt werden. Infolgedessen ist die vom Addierer errechnete Gesamtein­ spritzmenge derart, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis unge­ achtet des Betriebszustands des Motors ständig auf dem optimalen Pegel gehalten werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brenn­ kraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritz­ einrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das den Aufbau der elek­ tronischen Steuereinheit für die Steuerung des Betriebs des Motors von Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ein Schema, das die Wellenformen der in der Steuerung nach den Fig. 1 und 2 erzeugten Signale zeigt;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des funktionellen Aufbaus der Steuereinheit für die Steuerung der Kraft­ stoffeinspritzmenge gemäß dem Prinzip der Erfindung;

Fig. 5 bis 7 Flußdiagramme, die beispielhaft die Schritte zeigen, die in der Einspritzregeleinrichtung nach der Erfindung ablaufen;

Fig. 8 eine modifizierte Routine, die anstelle der Routine von Fig. 7 anwendbar ist;

Fig. 9 und 10 eine weitere abgewandelte Version von modi­ fizierten Routinen, die anstelle der Routinen der Fig. 6 bzw. 7 anwendbar sind;

Fig. 11 eine Beziehung, die in der Routine von Fig. 10 anwendbar ist;

Fig. 12 einen modifizierten Schritt zur Bestimmung des Lastzustands des Motors, wobei dieser Schritt anstelle des entsprechenden Schritts in den Routinen der Fig. 7, 8 und 10 anwendbar ist; und

Fig. 13 eine Beziehung, die in dem in Fig. 12 gezeig­ ten Schritt anwendbar ist.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile oder Schritte.

Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau eines Ottomotors mit einer Einspritzeinrichtung und einer elektronischen Steuerein­ heit; die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf einen Fall, in dem der Motor 11 ein Viertakt-Dreizylinder-Motor ist. Wenn der Motor 11 gefahren wird, wird Verbrennungsluft in die Zylinder des Motors 11 durch einen Luftfilter 12, eine Drosselklappe 13 und einen Ausgleichbehälter 14 in der genannten Reihenfolge angesaugt. Im Leerlauf dagegen ist die Drosselklappe 13 geschlossen, und die Verbrennungsluft wird in die Zylinder des Motors 11 durch eine Bypaßleitung 15 geleitet, die die Drosselklappe 13 umgeht, wobei die Öffnung der Bypaßleitung 15 durch ein Schnelleerlaufventil 16 vom Thermowax-Typ geregelt wird. Andererseits wird der Kraftstoff (d. h. Benzin) vom Kraftstoffbehälter 17 mittels einer Kraftstoffpumpe 18 über einen Kraftstoffdruckregler 19 zu Einspritzdüsen 20 gefördert, die in jeder Luftansaug­ leitung angeordnet sind und das Gemisch den jeweiligen Zylindern des Motors 11 zuführen.

Die Zündsignale werden von einer Zündtreiberschaltung 21 über eine Zündspule 22 und einen Verteiler 23 in dieser Reihenfolge an Zündkerzen (nicht gezeigt) geführt, die in jedem Zylinder des Motors 11 vorgesehen sind. Die durch die Verbrennung in den Zylindern des Motors 11 erzeugten Abgase werden durch den Abgaskrümmer 24 etc. in die Atmosphäre geleitet.

Das Sensorsystem des Motors 11 ist wie folgt aufgebaut: Ein am Verteiler 23 angeordneter Kurbelwinkelsensor 25 nimmt die Anzahl Umdrehungen pro Minute (U/min) der Kurbelwelle des Motors 11 auf und liefert ein impulsförmiges Kurbel­ winkelsignal Sc, dessen Frequenz der Anzahl Umdrehungen pro Minute entspricht; z. B. liefert der Kurbelwinkelsensor 25 ein Kurbelwinkelsignal Sc, dessen Impulse bei 70° vor OT ansteigen und am OT abklingen. Somit hat das Kurbelwinkel­ signal Sc die Wellenform entsprechend Fig. 3(a), deren Dauer T zwischen den Anstiegsflanken (die bei t₁-t₇ in der Figur gezeigt sind) von zwei benachbarten Impulsen sich umgekehrt proportional zur Drehzahl Ne des Motors 11 ändert. Ein Temperatursensor 26 nimmt die Temperatur des Kühlwassers des Motors 11 auf; ein Öffnungsgradsensor 27 erfaßt den Öffnungsgrad der Drosselklappe 13; ein Druck­ sensor 28, der im Ausgleichbehälter 14 angeordnet ist, nimmt den Absolutdruck in der Lufteinlaßleitung zum Motor 11 auf und liefert ein entsprechendes Drucksignal Sp; ein Ansauglufttemperatursensor 29, der am Ausgleichbehälter 14 angeordnet ist, nimmt die Ansauglufttemperatur auf; ein Luft-Kraftstoffverhältnissensor 30, der im Abgaskrümmer 24 angeordnet ist, erfaßt die Sauerstoffkonzentration im Abgas, woraus das Luft-Kraftstoffverhältnis bestimmt wird; und ein Leerlaufschalter 31 liefert ein Ausgangssignal, wenn die Drosselklappe 13 im Leerlauf geschlossen ist. Die von den Sensoren 25-30 und dem Schalter 31 gelieferten Ausgangssignale werden einer elektronischen Steuereinheit bzw. ECU 32 zugeführt; daraufhin bestimmt die ECU 32 die von den Einspritzdüsen 20 einzuspritzende Kraftstoffmenge gemäß den Prinzipien der Erfindung, wie nachstehend be­ schrieben wird, und liefert ein Einspritzdüsenansteuersi­ gnal Sj an die Einspritzdüsen 20, wodurch nach Maßgabe der festgelegten einzuspritzenden Kraftstoffmenge die Zeitdauer geregelt wird, während welcher die Einspritzventile der Einspritzdüsen 20 geöffnet werden sollen. Ferner steuert die ECU 32 den Betrieb der Zündtreiberschaltung 21 in dem Fachmann bekannter Weise.

Fig. 2 zeigt den internen physischen Aufbau der ECU 32 (die funktionelle Organisation der ECU 32, insbesondere des Mikrocomputers 33, wird noch unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert). Die ECU 32 umfaßt einen Mikrocomputer 33, ein Analogfilter 34, einen A-D-Wandler 35 und einen Treiber 36. Der Mikrocomputer 33, der verschiedene Operationen und Entscheidungen ausführt (die nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5-13 erläutert werden), umfaßt: eine CPU 33A zur Ausführung solcher Operationen und Entscheidungen; einen ROM 33B zur Speicherung der Programme etc. solcher Operationen und Entscheidungen, wobei die Programme z. B. in den Fig. 5-7 veranschaulicht sind; einen RAM 33C, der als Arbeitsspeicher zur Speicherung der von den Sensoren erfaßten Informationen etc. dient; und einen Zeitgeber 33D, in den die Zeitdauern, während welcher die Ventile der Einspritzdüsen 20 zu öffnen sind, in jedem Einspritzzyklus gesetzt werden. Die Eingabe-Anschlußstellen des Mikrocom­ puters 33 sind an die Ausgänge des Kurbelwinkelsensors 25, des Leerlaufschalters 31 und des A-D-Wandlers 35 ange­ schlossen, während seine Ausgabe-Anschlußstellen an den Treiber 36 und zur Ausgabe von Referenzsignalen an den A-D- Wandler 35 angeschlossen sind.

Das Analogfilter 34, dessen Eingang mit dem Ausgang des Drucksensors 28 gekoppelt ist, umfaßt ein Tiefpaßfilter, das die Welligkeiten reduziert, die im Drucksignal Sp vom Sensor 28 enthalten sind.

Der A-D-Wandler 35 wandelt das vom Filter 34 ausgegebene Analogsignal und die analogen Meßsignale des Kühlwasser­ temperatursensors 26, des Drosselklappenöffnungsgradsensors 27, des Ansauglufttemperatursensors 29 und des Luft-Kraft­ stoffverhältnissensors 30 in Digitalsignale um. Die A-D- Umwandlung des Ausgangssignals vom Filter 34 erfolgt in einem vorbestimmten unveränderlichen Intervall t_AD (z. B. 2,5 ms), dargestellt durch das A-D-Umwandlungs-Zeitsteuer­ signal St von Fig. 3(c).

Der Treiber 36 liefert aufgrund des vom Mikrocomputer 33 ausgegebenen Einspritzsteuersignals ein impulsförmiges Ein­ spritzdüsenansteuersignal Sj. Wie Fig. 3(b) zeigt, besteht das Einspritzdüsenansteuersignal Sj aus einer Impulsfolge, deren Impulsdauer PW der Zeitdauer entspricht, während der die Ventile der Einspritzdüsen 20 zu öffnen sind; da der Motor 11 drei Zylinder hat, werden Impulse des Signals Sj synchron mit jedem dritten Impuls des Kurbelwinkelsignals Sc erzeugt. Somit spritzen die Einspritzdüsen 20 aufgrund des Einspritzdüsenansteuersignals Sj geregelte Kraftstoff­ mengen in den Intervallen PW ein, die zu den Zeitpunkten t₁, t₄ und t₇ beginnen, und zwar gleichzeitig für sämtliche drei Zylinder des Motors 11.

Nachstehend soll das Prinzip der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert werden, die schematisch die funktio­ nelle Organisation des Mikrocomputers 33 in Verbindung mit der Organisation der ihm zugeordneten Elemente zeigt. Die Einrichtung nach der Erfindung umfaßt unter anderem drei Hauptabschnitte A bis C: einen Abschnitt A zur Gewinnung einer Druckinformation PBi, die dem Luftdruck in der An­ saugluftleitung der Maschine 11 entspricht; einen Abschnitt B zur Bestimmung der Zusatzkraftstoffmenge Q_A, die aufgrund des Übergangszustands, z. B. einer sehr schnellen Beschleunigung der Maschine 11, erforderlich werden kann; und einen Abschnitt C zur Bestimmung der Grundmenge Q_B des einzuspritzenden Kraftstoffs. Zusätzlich umfaßt die Einrichtung den Kurbelwinkelsensor 25, ein Ein­ spritzmengenbestimmungsglied bzw. einen Addierer 9, der die Summe der Ausgangssignale der Abschnitte B und C (d. h. die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffmenge) errechnet, und die Einspritzdüse 20 zum Einspritzen der vom Addierer 9 gebildeten Kraftstoffmenge in den Lufteinlaß zur Maschine 11. (Es ist zu beachten, daß die Maschine 11 und die Ein­ spritzdüse 20 entsprechend der schematischen Darstellung von Fig. 4 mehr Teile als im Fall der Fig. 1 und 2 aufwei­ sen.)

Der Abschnitt A zur Bildung der Druckinformation PBi umfaßt den Drucksensor 28, das Analogfilter 34 und den A-D-Wandler 35. Der Drucksensor 28 liefert das Drucksignal Sp, das dem Druck in der Lufteinlaßleitung zum Motor 11 entspricht; das Analogfilter 34 verringert die im Drucksignal Sp enthal­ tenen Welligkeiten; und der A-D-Wandler 35 wandelt das Ausgangssignal des Filters 34 in ein entsprechendes Digi­ talsignal um, d. h. in die Druckinformation PBi.

Der Abschnitt B enthält ein Lastzustandsbestimmungsglied 1, das den Lastzustand der Maschine 11 bestimmt; einen Selek­ tor bzw. Umschalter 2 für die Wahl bzw. Umschaltung zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert P₁ und P₂, die vom ersten bzw. zweiten Schwellenwertausgabeglied 2a bzw. 2b geliefert werden, wobei die Wahl nach Maßgabe des Ausgangssignals des Lastzustandsbestimmungsglieds 1 er­ folgt; ein Änderungsbestimmungsglied 3, das die Änderung (d. h. Erhöhung oder Verringerung) ΔPBi der Druckinforma­ tion PBi bestimmt; einen Vergleicher 4, der die Änderung ΔPBi mit dem vom Selektor 2 gewählten Schwellenwert ver­ gleicht; und ein Rechenglied zum Errechnen der Zusatzkraft­ stoffmenge Q_A, die zu der vom nachstehend erläuterten Abschnitt C ausgegebenen Grundkraftstoffmenge Q_B hinzuzuaddieren ist, um die Ist-Kraftstoffmenge Q zu erhalten.

Die Funktionsweise der Glieder 1-5 des Abschnitts B ist wie folgt:

Das Lastzustandsbestimmungsglied 1 bestimmt den Lastzustand der Maschine 11 z. B. auf der Grundlage der Druckinforma­ tion PBi, die dem Ausgangssignal Sp des Drucksensors 28 entspricht; d. h. es bestimmt beispielsweise, ob die momen­ tane Druckinformation PBin, die dem momentanen Lastzustand der Maschine 11 entspricht, über einem vorbestimmten Pegel P₀ liegt. Wenn daher PBin nicht kleiner als P₀ ist, be­ stimmt das Glied 1, daß sich die Maschine 11 im Hochlast­ zustand befindet; wenn dagegen PBin kleiner als P₀ ist, bestimmt das Glied 1, daß sich die Maschine 11 im Niedrig­ lastzustand befindet. Diese Grundmethode der Funktionsweise des Glieds 1 entspricht Schritt 307 im Flußdiagramm von Fig. 7, wie noch erläutert wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die im Flußdiagramm von Fig. 8(a) gezeigt ist (Schritte 307, 307A, 307B und 307C), bestimmt das Last­ zustandsbestimmungsglied 1 den Lastzustand der Maschine 11 wie folgt: Wenn die Bedingung PBin P₀ während einer vor­ bestimmten Anzahl Auftritte der Impulse des Kurbelwinkel­ signals Sc oder länger gilt, bestimmt das Glied 1, daß der Hochlastzustand die Anwendung des höheren Schwellenwerts in dem vom Vergleicher 4 durchgeführten Vergleich notwendig macht; andernfalls bestimmt es, daß der Lastzustand die Anwendung des höheren Schwellenwerts nicht erforderlich macht. Dieses bevorzugte Betriebsverfahren gemäß der Erfin­ dung stellt sicher, daß die nachteiligen Auswirkungen der Welligkeiten (d. h. der kleinen Schwankungen, die aus Pul­ sationen des Luftstroms im Ansaugluftkanal zur Maschine resultieren und die sich im Hochlastzustand der Maschine 11 stärker bemerkbar machen) im Drucksignal Sp durch das Glied 1 beseitigt werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausfüh­ rungsform gemäß den Flußdiagrammen der Fig. 9 und 10(a) (Schritte 307, 307E, 307F und 307G von Fig. 10(a) in Ver­ bindung mit Schritt 203A von Fig. 9), die noch erläutert werden, bestimmt das Glied 1, daß der Lastzustand der Maschine hoch ist, wenn die Bedingung PBin≧P₀ während einer vorbestimmten Zeitdauer oder länger gilt; andernfalls bestimmt es, daß der Lastzustand niedrig ist. Wie ferner noch in Verbindung mit Fig. 12 erläutert wird, kann das Glied 1 den Lastzustand der Maschine 11 auf der Grundlage des vom Sensor 27 erfaßten Öffnungsgrads der Drosselklappe 13 bestimmen. Dieses bevorzugte, für die Erfindung spezi­ fische Betriebsverfahren stellt sicher, daß die nachteili­ gen Auswirkungen der Welligkeiten (d. h. der kleinen Schwankungen, die aus Pulsationen des Luftstroms in der Lufteinlaßleitung zum Motor resultieren und im Hochlast­ zustand der Maschine 11 deutlicher werden), die im Druck­ signal Sp enthalten sind, durch das Glied 1 beseitigt wer­ den. Ebenso bestimmt bei einer weiteren bevorzugten Aus­ führungsform, die in den Flußdiagrammen der Fig. 9 und 10(a) gezeigt ist (Schritte 307, 307E, 307F und 307G von Fig. 10(a) in Verbindung mit Schritt 203A von Fig. 9), das Glied 1, daß der Hochlastzustand der Maschine vorliegt, wenn die Bedingung PBin≧P₀ während einer vorbestimmten Zeitdauer oder länger gilt; andernfalls wird bestimmt, daß die Last niedrig ist. Ferner kann das Glied 1, wie unter Bezugnahme auf Fig. 12 noch erläutert wird, den Lastzustand der Maschine 11 auf der Basis des Öffnungsgrads der Dros­ selklappe 13 entsprechend der Erfassung durch den Sensor 27 bestimmen.

Entsprechend dem Ergebnis der vom Lastzustandsbestimmungs­ glied 1 durchgeführten Bestimmung wählt der Schwellenwert­ selektor 2 einen der beiden Schwellenwerte aus: entweder den Niedrigwert (den ersten Schwellenwert) P₁, der vom Glied 2a ausgegeben wird, oder den hohen Wert (zweiten Schwellenwert) P₂, der vom Glied 2b ausgegeben wird. Das Änderungsbestimmungsglied 3 bestimmt die Änderung ΔPBi der Druckinformation PBi während jedes Zeitintervalls, das z. B. durch die Impulse des Kurbelwinkelsignals Sc festge­ legt ist; insbesondere kann das Änderungsbestimmungsglied 3 die Änderung ΔPBi mittels der folgenden Gleichung bestim­ men:

ΔPBi = PBin - PBio

wobei PBin der Wert der Druckinformation PBi ist, der un­ mittelbar vor der momentanen Kraftstoffeinspritzung erfaßt wurde, und PBio der Wert der Druckinformation PBi ist, der unmittelbar vor der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung erfaßt wurde. Somit vergleicht der Vergleicher 4 die Druck­ informationsänderung ΔPBi mit dem vom Selektor 2 nach Maß­ gabe der Feststellung des Lastzustandsbestimmungsglieds 1 ausgewählten Schwellenwert (P₁ oder P₂). D. h., der Ver­ gleicher 4 bestimmt, ob die folgende Bedingung gilt:

ΔPBi ≧ Pi

wobei Pi entweder P₁ oder P₂ entsprechend der Wahl durch den Selektor 2 ist; wenn diese Bedingung gilt, kann gefol­ gert werden, daß sich die Maschine 11 in einem Übergangs­ zustand befindet, z. B. in einem Zustand der schnellen Beschleunigung, in dem eine maximale Zusatzkraftstoff­ menge Q_A benötigt wird; andernfalls befindet sich die Maschine nicht in einem schnellen Übergangszustand, so daß die Zusatzkraftstoffmenge Q_A verringert werden kann. Entsprechend dem Ergebnis des vom Vergleicher 4 durchgeführten Vergleichs errechnet das Übergangserhöhungsrechenglied 5 die Zusatzkraft­ stoffmenge Q_A, die einzuspritzen ist; insbesondere kann das Übergangserhöhungsrechenglied 5 die Zusatzkraftstoffmenge Q_A wie folgt errechnen: Wenn die Änderung ΔPBi nicht kleiner als Pi ist, d. h. bei ΔPBi ≧ Pi (wenn sich also die Maschine 11 in einem Übergangsbeschleu­ nigungszustand befindet, in dem sie eine maximale Zusatzkraftstoffmenge Q_A benötigt), maximiert das Glied 5 die Zusatzkraftstoffmenge Q_A. Beispielsweise errechnet das Glied 5 einen neuen Kandi­ datenwert Q_A1 der Zusatzkraftstoffmenge Q_A durch Multiplikation der Änderung ΔPBi mit einer vorbestimmten Konstanten k:

Q_A1 = k × ΔPBi;

ferner vergleicht das Glied 5 diesen Kandidatenwert Q_A1 mit einem vorhergehenden Wert Q_A0 der Zusatzkraftstoffmenge Q_A, der im RAM 33C von Fig. 2 gespeichert ist, und wählt den grö­ ßeren der beiden Werte Q_A1 und Q_A0 als den neuen Momentan­ wert Q_An der Zusatzkraftstoffmenge Q_A, der danach im RAM 33C gespeichert wird. Wenn dagegen die Änderung ΔPBi kleiner als Pi ist, bildet das Glied 5 den neuen Momentanwert Q_An der Zusatzkraftstoffmenge Q_A durch Subtraktion eines vorbestimmten Werts α von dem vorhergehenden Wert Q_A0, und zwar:

Q_An = Q_A0 - α,

wobei der neue Momentanwert Q_An zu Null eingestellt wird, wenn das Resultat dieser Subtraktion negativ wird. Das Übergangserhöhungsrechenglied 5 gibt als Zusatzkraftstoffmenge Q_A den neuen Momentanwert Q_An aus, der in der vorbeschrie­ benen Weise gewonnen wurde.

Der Abschnitt C von Fig. 4 umfaßt: einen Mittelwertbildner 6 zur Bildung eines Mittelwerts PB_A der Druckinformation PBi; einen Selektor 7, der entweder die gemittelte Druck­ information PB_A oder die momentane Druckinformation PBin entsprechend dem Ausgangssignal des Übergangserhöhungsre­ chenglieds 5 wählt; und ein Grundmengenrechenglied 8, das die Grundkraftstoffmenge Q_B unter Nutzung der gemittelten Druckinformation PB_A oder der momentanen Druckinformation PBin entsprechend der Wahl durch den Selektor 7 errechnet.

Der Betrieb des Abschnitts C läuft wie folgt ab:

Der Mittelwertbildner 6, der für die Erfindung spezifisch ist, bildet einen Mittelwert der Druckinformation PBi z. B. über ein vorbestimmtes Intervall des Kurbelwinkelsignals Sc; insbesondere kann der Mittelwertbildner 6 einen Mittel­ wert PB_A aus einer Anzahl aufeinanderfolgender Druckinfor­ mationen PBi bilden, die vom A-D-Wandler 35 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzvorgängen ausge­ geben werden:

PB_A = Σ PBi / N ,

wobei N die Anzahl der Druckinformationen PBi bezeichnet, die vom A-D-Wandler 35 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzvorgängen ausgegeben werden, und ΣPBi die Summe der N aufeinanderfolgenden Druckinformationen PBi bezeich­ net. Der Selektor 7 wählt entweder die gemittelte Druck­ information PB_A oder die momentane Druckinformation PBin entsprechend dem Pegel des Ausgangssignals vom Übergangserhöhungsrechenglied 5; insbesondere wählt der Selektor 7 die gemittelte Druckinformation PB_A, wenn die vom Rechenglied 5 ausgegebene Zusatzkraftstoffmenge Q_A gleich Null ist, und wählt die momentane Druckinformation PBin, wenn die Zusatzkraftstoffmenge Q_A größer als Null ist. Das Grundmengenrechenglied 8 errechnet die Grundkraftstoffmenge Q_B nach Maßgabe der vom Selektor 7 getroffenen Wahl. Wenn also der Selektor 7 die gemittelte Information PB_A wählt und ausgibt, errechnet das Grundmengenrechenglied 8 die Grundkraftstoffmenge Q_B mittels der folgenden Gleichung:

Q_B = K_Q × K_A × η_v (Ne, PB_A) × PB_A,

wobei K_Q der Druck-Kraftstoff-Umrechnungskoeffizient ist, K_A ein zusammengesetzter Korrekturfaktor ist, der durch Faktoren wie die vom Sensor 26 erfaßte Kühlwassertemperatur, die vom Sensor 29 erfaßte Ansauglufttemperatur und das vom Sensor 30 erfaßte Luft-Kraftstoffverhältnis bestimmt ist, und η_v (Ne, PB_A) der Füllungsgrad entsprechend der Drehzahl Ne der Maschine 11 und der gemittelten Druckinformation PB_A ist. Wenn dagegen der Selektor 7 die momentane Druckinformation PBin wählt und ausgibt, errechnet das Rechenglied 8 die Grundkraftstoffmenge Q_B mittels der folgenden Gleichung:

Q_B = K_Q × K_A × η_v (Ne, PBin) × PBin.

Zusammenfassend gilt also: das Rechenglied 8 errechnet die Grundkraftstoffmenge Q_B auf der Basis der gemittelten Druckinformation PB_A, wenn sich die Maschine 11 nicht in einem Übergangszustand befindet; ansonsten errechnet das Glied die Grundkraftstoffmenge Q_B auf der Basis der momen­ tanen Druckinformation PBin. Somit wird die Bestimmung der Grundkraftstoffmenge Q_B durch das Rechenglied 8 nicht durch die Welligkeiten in der Druckinformation nachteilig beein­ flußt; gleichzeitig erfolgt ein schnelles Ansprechen auf eine Änderung des Lastzustands der Maschine 11.

Das Addierglied 9 bestimmt die von der Einspritzdüse 20 tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffmenge durch Bildung der Summme

Q = Q_A + Q_B

der Zusatzkraftstoffmenge Q_A und der Grundkraftstoffmenge Q_B. Aufgrund des Ausgangssignals Q des Addierglieds 9 bemißt die Einspritzvorrichtung 10 eine der Menge Q entsprechende Kraftstoffmenge und spritzt diese in die Lufteinlaßleitung zur Maschine 11.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5-7 sollen nachstehend die Schritte erläutert werden, die die Einrichtung nach Fig. 4 ausführt, wobei auch auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen wird.

Fig. 5 zeigt die Hauptroutine, der die CPU 33 bei der Bestimmung der Variablen folgt, die für die Berechnung der Grundkraftstoffmenge Q_B etc. genützt werden. In Schritt 101 werden die im RAM 33C gespeicherten Informationen gelöscht, um die Initialisierung durchzuführen. Im folgenden Schritt 102 wird aus dem RAM 33C der Meßwert der Dauer T des Kur­ belwinkelsignals Sc (siehe Fig. 3(a)) ausgelesen, um die Drehzahl Ne der Maschine 11 durch die Operation Ne = 1/T zu bestimmen; die so gewonnene Drehzahl Ne wird im RAM 33C gespeichert. In Schritt 103 wird festgestellt, ob die aus dem RAM 33C ausgelesene Zusatzkraftstoffmenge Q_A (die in den Schritten 310 und 311 von Fig. 7 errechnet und gespeichert wird) gleich Null ist. Bei JA in Schritt 103 geht das Pro­ gramm zu Schritt 104 weiter, in dem die Drehzahl Ne und die gemittelte Druckinformation PB_A aus dem RAM 33C ausgelesen werden, um auf der Basis dieser Werte den Füllgrad η_v (Ne, PB_A) zu bestimmen. Die Füllgradwerte zum Erhalt eines vorbestimmten Luft-Kraftstoffverhältnisses sind im ROM 33B als Funktion (d. h. Map) der Drehzahl und der Duckinformation gespeichert, wobei diese Funktion vorher durch eine experimentelle Methode bestimmt wird; daher kann mit der Map-Methode aus demROM 33B der Wert des Füllgrads η_v (Ne, PB_A) entsprechend dem Wertepaar (Ne, PB_A) ausgelesen werden. Der so ermittele Wert des Füllgrads wird im RAM 33C gespeichert. Bei NEIN in Schritt 103 werden dagegen die Drehzahl Ne und die momentane Druckinformation PBin aus dem RAM 33C ausgelesen, um in Schritt 105 durch die Map- Methode im ROM 33B den dementsprechenden Wert des Füllgrads η_v (Ne, PB_A) zu bestimmen, der im RAM 33C gespeichert wird. Nach Schritt 104 oder 105 zur Bestimmung des Füllgrads geht das Programm zu Schritt 106 weiter, in dem die folgenden Meßsignale einer A-D-Umwandlung im A-D-Wandler 35 unter­ worfen und im RAM 33C gespeichert werden: das vom Wasser­ temperatursensor 26 gelieferte Kühlwasertemperatursignal; das vom Öffnungsgradsensor 27 gelieferte Drosselklappen­ öffnungsgradsignal; das vom Lufttemperatursensor 29 gelie­ ferte Ansauglufttemperatursignal; und das vom Luft-Kraft­ stoffverhältnissensor 30 gelieferte Luft-Kraftstoffverhält­ nissignal. In Schritt 107 werden ferner die für die Bestim­ mung der Grundkraftstoffmenge relevanten Meßdaten, d. h. die Kühlwassertemperatur, die Ansauglufttemperatur und das Luft-Kraftstoffverhältnis, aus dem RAM 33C ausgelesen, um den zusammengesetzten Korrekturfaktor KA zu bestimmen, der eine Kombination von Korrekturfaktoren ist wie etwa dem der Kühlwassertemperatur entsprechenden Aufwärmkorrekturfaktor, dem der Ansauglufttemperatur entsprechenden Ansauglufttem­ peratur-Korrekturfaktor und dem auf der Basis des Luft- Kraftstoffverhältnis-Rückführungssignals bestimmten Rück­ führungskorrekturfaktor. Nach Schritt 107 springt das Pro­ gramm zu Schritt 102 zurück, um die vorstehenden Operatio­ nen der Hauptroutine zu wiederholen.

Fig. 6 zeigt eine Unterbrechungsroutine zur Bildung einer Summe einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Druckinforma­ tionen, die zur Berechnung der gemittelten Druckinformation PB_A verwendet wird; an jedem Ende der Periode t_AD des A-D- Umwandlungstakts von Fig. 3(c) wird ein Unterbrechungssi­ gnal zum Starten dieser Routine erzeugt. In Schritt 201 wird das Ausgangssignal Sp des Drucksensors 28 nach Durch­ laufen des Analogfilters 34 vom A-D-Wandler 35 in eine entsprechende digitale Druckinformation PBin umgewandelt. In Schritt 202 wird die neue oder momentane Druckinforma­ tion PBin der akkumulierenden Summe der Druckinformationen SUM, die im RAM 33C gespeichert ist, hinzuaddiert zur Bil­ dung eines neuen Werts der akkumulierenden Summe von Druck­ information SUM; diese neue akkumulierende Summe SUM wird im RAM 33C zusammen mit der momentanen Druckinformation PBin gespeichert, um die dementsprechenden im RAM 33C gespeicherten Werte zu aktualisieren. Im letzten Schritt 203, der die Subroutine von Fig. 6, die von einem Zeitge­ bersignal initiiert wurde, beendet, wird der Anzahl N der Additionszeiten von Schritt 202, die durchgeführt wurden, Eins hinzuaddiert, um eine aktualisierte Anzahl N zu er­ halten, die dann im RAM 33C gespeichert wird.

Fig. 7 zeigt eine Unterbrechungsroutine, die hauptsächlich zum Errechnen der Zusatzkraftstoffmenge und der Grundkraft­ stoffmenge ausgeführt wird; jedesmal, wenn ein Impuls des Kurbelwinkelsignals Sc ansteigt, wird ein Kurbelwinkelun­ terbrechungssignal zum Starten dieser Unterbrechungsroutine erzeugt.

In Schritt 301 wird der Meßwert der Dauer T des Kurbelwin­ kelsignals Sc im RAM 33C gespeichert; diese Dauer T kann durch einen Zeitgeber bestimmt werden, der im Mikrocomputer 33 entweder software- oder hardwaremäßig ausgeführt ist. In Schritt 302 wird der Anzahl M von Auftritten der Impulse des Kurbelwinkelsignals Sc Eins hinzuaddiert, um den Wert von M zu aktualisieren. In Schritt 303 wird bestimmt, ob die Anzahl M von Auftritten der Impulse des Kurbelwinkel­ signals Sc gleich 3 ist; wenn die Anzahl den Wert 3 noch nicht erreicht hat, wird der momentane Wert von M im RAM 33C gespeichert, so daß die Routine von Fig. 7 in Schritt 303 beendet wird. Dagegen wird bei JA in Schritt 303 (also bei M=3) der im RAM 33C gespeicherte Wert von M im an­ schließenden Schritt 304 auf Null rückgesetzt, so daß die Routine zu Schritt 305 weitergeht. Somit werden die fol­ genden Schritte 305-318 bei jedem dritten Impuls des Kur­ belwinkelsignals Sc ausgeführt, um eine Kraftstoffeinsprit­ zung zu bewirken.

In Schritt 305 wird der Mittelwert PB_A der Druckinformation PBin innerhalb einer Einspritzperiode (die gleich 3T ent­ sprechend Fig. 3(a) und (b) ist) gebildet durch Division der akkumulierten Summe der Druckinformation SUM (die in dem unmittelbar vorhergehenden Schritt 202 aktualisiert und im RAM 33C gespeichert wurde) durch die Anzahl N von Addi­ tionen (die im unmittelbar vorhergehenden Schritt 203 aktualisiert und gespeichert wurde):

PB_A = SUM/N.

Im folgenden Schritt 306 werden die Werte der Summe der Druckinformationen SUM und die Anzahl Additionen N, die im RAM 33C gespeichert sind, auf Null rückgesetzt. In Schritt 307 wird der momentane Wert der Druckinformation PBin, der im unmittelbar vorhergehenden Schritt 201 gewonnen wurde (dieser momentane Wert PBin ist der Druckinformationswert, der unmittelbar vor der momentanen Einspritzung erhalten wird, also unmittelbar vor der Anstiegsflanke des Impulses des Kurbelwinkelsignals Sc, der mit der momentanen Ein­ spritzung synchronisiert ist), mit einem Referenzpegel P₀ verglichen; wenn PBin kleiner als P₀ ist, geht das Programm zu Schritt 308 weiter; wenn dagegen PBin nicht kleiner als P₀ ist, geht es zu Schritt 309 weiter. In den Schritten 308 und 309 wird die Änderung der Druckinformation, d. h. die Differenz ΔPBi = PBin - PBio, mit einem ersten (niedrige­ ren) Schwellenwert P₁ bzw. einem zweiten (höheren) Schwel­ lenwert P₂ verglichen; dabei ist PBin die momentane Druck­ information, die in dem obigen Schritt 307 verwendet wird, und PBio ist der Wert der Druckinformation, die unmittelbar vor der vorhergehenden Einspritzung erhalten wurde, also unmittelbar vor der Anstiegsflanke des Impulses des Kurbel­ winkelsignals Sc, der mit der vorhergehenden Einspritzung synchronisiert war. Wenn die Änderung ΔPBi nicht kleiner als die jeweiligen Schwellenwerte P₁ und P₂ in Schritt 308 bzw. 309 ist:

ΔPBi ≧ Pi,

wobei Pi dem jeweiligen Schwellenwert P₁ bzw. P₂ ent­ spricht, der für den Vergleich in Schritt 308 bzw. 309 verwendet wurde, wird in Schritt 310 die Zusatzkraftstoffmenge Q_A maximiert. Insbesondere wird ein Kandidatenwert Q_A1 der Zusatzkraftstoffmenge errechnet durch Multiplikation der Änderung ΔPBi mit einer Konstanten k:

Q_A1 = k × ΔPBi,

und dieser Kandidatenwert Q_A1 wird mit dem vorhergehenden Wert Q_A0 der Zusatzkraftstoffmenge verglichen, der im RAM 33C gespeichert ist, so daß der grüßere der beiden Werte Q_A1 und Q_A0 als der neue maximierte Wert Q_A der Zusatzkraftstoffmenge ausgewählt wird; dieser neue maximierte Wert der Zusatzkraftstoffmenge Q_A wird im RAM 33C gespeichert. Fall dies bevorzugt wird, kann im übrigen der obige Kandidatenwert Q_A1 als der neue (maximierte) Wert der Zusatzkraftstoffmenge Q_A verwendet werden, ohne ihn mit dem vorhergehenden Wert der Zusatzkraftstoffmenge zu vergleichen.

Wenn dagegen die Änderung der Druckinformation kleiner als die jeweiligen Schwellenwerte in den Schritten 308 und 309 ist, und zwar:

ΔPBi < Pi,

wobei Pi den ersten Schwellenwert P₁ in Schritt 308 oder den zweiten Schwellenwert P₂ in Schritt 309 bezeichnet, wird in Schritt 311 die Zusatzkraftstoffmenge Q_A verringert. Dabei wird der neue verringerte Wert von Q_A gebildet durch Subtraktion einer vorbestimmten Konstanten α von dem vor­ hergehenden Wert der Zusatzkraftstoffmenge Q_A0, der im RAM 33C gespeichert ist:

Q_A = Q_A0 - α;

Wenn jedoch das Resultat der vorgenannten Subtraktion nega­ tiv ist, wird der neue verringerte Wert von Q_A zu Null gemacht. Nach den entsprechenden Schritten 310 und 310 geht das Programm zu Schritt 312 weiter.

In Schritt 312 wird bestimmt, ob der aktualisierte Wert der Zusatzkraftstoffmenge Q_A, der im vorhergehenden Schritt 310 oder 311 erhalten wurde, gleich Null ist, und unmittelbar danach wird der aktualisierte Wert der Zusatzkraftstoffmenge Q_A im RAM 33C gespeichert. Bei JA in Schritt 312 (also bei Q_A = 0) geht das Programm zu Schritt 313 weiter unter Ent­ scheidung, daß sich die Maschine 11 nicht im Übergangszu­ stand befindet; bei NEIN in Schritt 312 geht das Programm zu Schritt 314 weiter unter Entscheidung, daß sich die Maschine 11 im Übergangszustand befindet. In Schritt 313 werden aus dem RAM 33C der Korrekturfaktor K_A, der Füllungswert η_v (Ne, PB_A) und die gemittelte Druckinformation PB_A, die in den Schritten 107 bzw. 104 bzw. 305 errechnet wurden, ausgelesen; ferner wird aus dem ROM 33B der Druck- Kraftstoff-Umrechnungsfaktor K_Q ausgelesen, so daß die Grundeinspritzmenge Q_B mittels der folgenden Gleichung errechnet wird:

Q_B = K_Q × K_A × η_v (Ne, PB_A) × PB_A.

Gleichermaßen werden in Schritt 314 die erforderlichen Werte aus dem RAM 33C und dem ROM 33B ausgelesen, um die Grundmenge Q_B auf der Basis der momentanen Druckinformation PBin zu errechnen:

Q_B = K_Q × K_A × η_v (Ne, PBin) × PBin.

Im folgenden Schritt 315 wird die einzuspritzende Kaftstoffmenge errechnet durch Addition der Zusatzkraftstoffmenge Q_A zu der Grundmenge Q_B:

Q = Q_A + Q_B .

Ferner wird in Schritt 316 die Zeitdauer PW errechnet, während der die Einspritzdüse 20 angesteuert wird. Dabei werden der Einspritzansteuerzeit-Umrechnungsfaktor K_INJ und die Totzeit T_D aus dem ROM 33B ausgelesen, um die Ansteuerzeit PW mittels der folgenden Gleichung zu errechnen:

PW = Q × K_INJ + T_D .

In Schritt 317 wird die Einspritzdüsenansteuerzeit PW in den Zeitgeber 33D gesetzt, der somit für die Dauer PW akti­ viert wird; während der Zeit PW, in der der Zeitgeber 33D aktiviert ist, wird der Einspritzdüse 20 über den Treiber­ kreis 36 das impulsförmige Einspritzdüsenansteuersignal Sj zugeführt, so daß die der Menge Q entsprechende Kraftstoff­ menge in den Lufteinlaß zur Maschine 11 eingespritzt wird.

In Schritt 318 wird die momentane Druckinformation PBin, die unmittelbar vor der momentanen Kraftstoffeinspritzung erhalten wurde, im RAM 33C als der Wert PBio gespeichert, der in den Schritten 308 und 309 für die Bestimmung der Änderung der Druckinformation im nächsten Einspritzzyklus zu verwenden ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8(a) und (b) wird eine modi­ fizierte Unterbrechungsroutine erläutert, die anstelle der Unterbrechungsroutine nach den Fig. 7(a) und (b) verwendbar ist. Diese modifizierte Routine ist charakterisiert durch die Einfügung der Schritte 307A-307C zwischen Schritt 307 und den Schritten 308 und 309; die Schritte 301-307 und 308-318 sind mit den entsprechenden Schritten von Fig. 7 identisch und gleich bezeichnet.

Wenn in Fig. 8(a) in Schritt 307 bestimmt wird, daß die momentane Druckinformation PBin kleiner als der vorbe­ stimmte Referenzpegel P₀ ist, geht das Programm zu Schritt 307A weiter; andernfalls geht es zu Schritt 307B weiter. In Schritt 307A wird die Anzahl C jedes dritten Auftretens der Impulse des Kurbelwinkelsignals Sc auf Null rückgesetzt. In Schritt 307B dagegen wird dieser Anzahl C Eins hinzu­ addiert, um ihren Wert zu aktualisieren. Im folgenden Schritt 307C wird dieser in Schritt 307B erhaltene aktuali­ sierte Wert mit einer vorbestimmten Referenzanzahl C₁ ver­ glichen, der im ROM 33B gespeichert ist; es wird also ent­ schieden, ob die Bedingung

C ≧ C₁

gilt. Bei NEIN in Schritt 307C (d. h. C < C₁) geht das Programm zu Schritt 308 weiter; bei JA geht es zu Schritt 309 weiter. Übrigens wird die in Schritt 307B erhaltene Anzahl C im RAM 33C gespeichert, unmittelbar, bevor das Programm von Schritt 307C zum nächsten Schritt 308 oder 309 weitergeht.

Somit ist die Routine von Fig. 8 durch das folgende Merkmal gekennzeichnet: Bei der Feststellung (in Schritten 308 und 309), ob die Zusatzkraftstoffmenge Q_A maximiert oder reduziert werden soll, wird der zweite (höhere) Schwellenwert P₂ nur dann eingesetzt, wenn die Beziehung PBin≧P₀ für eine Zeit­ dauer gilt, in der die Anzahl C jedes dritten Impulses des Kurbelwinkelsignals Sc gleich oder größer als die vorbe­ stimmte Referenzanzahl C₁ wird; andernfalls, d. h. bis diese Anzahl C gleich C₁ wird, wird der erste (niedrigere) Schwellenwert P₁ auch dann benützt, wenn die Beziehung PBin≧P₀ gilt.

Die Fig. 9 und 10(a) und (b) zeigen eine weitere Version von modifizierten Unterbrechungsroutinen, die anstelle der Routinen nach den Fig. 6 bzw. 7(a) und (b) verwendbar sind. Bei der Routine nach Fig. 9, die im übrigen der Routine von Fig. 6 vollständig entspricht, ist ein neuer Schritt 203A vorgesehen; bei der Routine nach Fig. 10(a) und (b), die im übrigen der Routine nach Fig. 7(a) und (b) vollständig entspricht, sind zwischen Schritt 307 und den Schritten 308 und 309 die Schritte 307E-307H eingefügt.

In jedem Zyklus der Routine von Fig. 9 wird im letzten Schritt 203A anschließend an den Schritt 203 dem Zeitgeber­ wert TM Eins hinzuaddiert zur Bildung eines aktualisierten Zeitgeberwerts, der dann im RAM 33C gespeichert wird. In der Unterbrechungsroutine durch das Kurbelwinkelsignal Sc nach den Fig. 10(a) und (b) dagegen geht das Programm zu Schritt 307E, wenn in Schritt 307 die Druckinformation PBin kleiner als der Referenzwert P₀ (d. h. PBin<P₀) bestimmt wurde; es geht zu Schritt 307F, wenn in Schritt 307 be­ stimmt wird, daß die Druckinformation PBin nicht kleiner als der Referenzwert P₀ (d. h. PBin ≧ P₀) ist. In Schritt 307E wird der Zeitgeberwert TM auf Null rückgesetzt, und das Programm geht zu Schritt 308. Andererseits wird in Schritt 307F bestimmt, ob die unmittelbar vor der vorher­ gehenden Kraftstoffeinspritzung ermittelte Druckinformation PBio kleiner als der Referenzwert P₀ ist. Bei JA in Schritt 307F wird der Zeitgeberwert TM im folgenden Schritt 307G auf Null rückgesetzt; dagegen geht bei NEIN in Schritt 307F (d. h. bei PBio≧P₁) das Programm direkt zu Schritt 307H weiter, ohne daß der Zeitgeberwert TM rückgesetzt wird. In Schritt 307H wird der Zeitgeberwert TM mit einem vorbe­ stimmten Referenzwert TM₁ verglichen, der im ROM 33 ge­ speichert ist; wenn bestimmt wird, daß TM≧TM₁ gilt, geht das Programm zu Schritt 308 weiter. Die Schritte 308 und 309 und die darauffolgenden Schritte sind identisch mit denjenigen der Routine von Fig. 7. Im übrigen ist der Schritt 307E nicht unbedingt erforderlich und kann daher entfallen.

Die Unterbrechungsroutinen der Fig. 9 und 10(a) und (b) sind also durch das folgende Merkmal gekennzeichnet: der zweite (höhere) Schwellenwert P₂ wird für die Bestimmung der Zusatzkraftstoffmenge Q_A nur angewandt, wenn die Zeitdauer, während der die Beziehung PBin≧P₀ gilt, gleich oder größer als die vorbestimmte Zeitdauer entsprechend dem Referenz­ wert TM₁ des Zeitgeberwerts wird; andernfalls, wenn sich also die Maschine im Niedriglastzustand (PBin<P₀) befindet oder die Zeitdauer, während der die vorstehende Beziehung gilt, kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist, wird der erste (niedrigere) Schwellenwert P₁ angewandt.

Bei der Routine von Fig. 9 wird im übrigen der Zeitgeber­ wert TM in jedem Schritt 203 aufwärtsgezählt, und der Wert von TM wird mit einem Einstellwert TM₁ in Schritt 307G in der Routine von Fig. 10(a) und (b) verglichen; es ist für den Fachmann jedoch einfach, die Routine so abzuwandeln, daß der Zeitgeberwert TM vom Einstellwert TM₁ abwärtsge­ zählt werden kann. Ferner kann die umgekehrt proportionale Beziehung zwischen der Drehzahl Ne der Maschine und dem Einstellwert TM₁, wie Fig. 11 zeigt, im ROM 33B gespeichert sein; in einem solchen Fall wird der Wert von TM₁, der der in Schritt 102 von Fig. 5 errechneten Drehzahl Ne ent­ spricht, aus dem ROM 33B durch die Map-Methode ausgelesen, und der Zeitgeberwert TM wird mit dem in der genannten Weise gewonnenen Referenzwert TM₁ verglichen.

Ferner wird im Lastzustandsbestimmungsschritt 307 der Fig. 7(a), 8(a) und 10(a) die Druckinformation PBin mit einem vorbestimmten Wert P₀ verglichen, um den Lastzustand der Maschine 11 zu bestimmen; dieser Schritt 307 kann durch einen anderen Lastzustandsbestimmungsschritt 307′ entspre­ chend Fig. 12 ersetzt werden. Im Fall des Schritts 307′ wird der Drosselklappenöffnungsgrad R, der vom Öffnungs­ gradsensor 27 erfaßt und vom A-D-Wandler 35 in ein entspre­ chendes Digitalsignal umgewandelt wird, mit dem Einstell­ wert der Drosselklappe R(Ne), der aus dem ROM 33B ausge­ lesen wird, verglichen, um so den Lastzustand zu bestimmen; bei R ≧ R(Ne) wird entschieden, daß der Lastzustand hoch ist; im übrigen wird er als niedrig angenommen. Der Ein­ stellwert R(Ne) kann eine vorbestimmte Konstante sein; er kann aber auch proportional mit der Zunahme der Drehzahl Ne vergrößert werden, wie Fig. 13 zeigt. Der Öffnungsgrad R kann in Schritt 106 der Hauptroutine von Fig. 5 oder in Schritt 307′ von Fig. 12 selbst erfaßt werden, oder er kann in einem Schritt erfaßt werden, der neu in die vom Zeit­ geber initiierte Unterbrechungsroutine eingeführt wird.

Bei der Einspritzeinrichtung nach der Erfindung werden die nachteiligen Auswirkungen der im Drucksignal Sp enthaltenen Welligkeiten sowohl durch die Mittelung der Druckinforma­ tion durch den Mittelwertbildner 6 als auch durch das Fil­ ter 34 unterdrückt, wenn z. B. die Motordrehzahl nahe bei ihrem Höchstwert liegt. Durch eine geeignete Wahl der Fil­ ter- oder Dämpfungskennlinien des Analogfilters 34 und der Dauer t_AD der zeitlichen Steuerung der A-D-Wandlung können die nachteiligen Auswirkungen der Welligkeiten minimiert werden.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich zwar auf speziel­ le Ausführungsbeispiele der Erfindung, es sind jedoch viele Modifikationen möglich. Zum Beispiel kann das Kurbelwinkelsignal Sc durch ein Zündimpulssignal auf der Primärseite der Zünd­ spule 22 ersetzt werden, das bei jedem vorbestimmten Kur­ belwinkel erzeugt wird.

Claims (13)

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Einspritzung einer geregelten Kraftstoffmenge in eine Lufteinlaßleitung zum Zylinder einer Brennkraftmaschine, z. B. eines Ottomotors, mit

• - einem Druckmeßabschnitt (A), der einen Druck in der Luftein­ laßleitung zum Zylinder der Brennkraftmaschine (11) mißt und eine dem Meßdruck entsprechende Druckinformation liefert,
• - einem Lastzustandsbestimmungsglied (1), das einen Lastzu­ stand der Brennkraftmaschine bestimmt,
• - einem Grundmengenrechenglied (8), das eine Grundkraftstoff­ menge errechnet, die von der Einspritzvorrichtung einzu­ spritzen ist, wobei die Berechnung der Grundkraftstoffmenge auf einem Druckwert basiert,
• - einem Addierer, der eine wegen eines Übergangszustandes der Brennkraftmaschine benötigte Zusatzkraftstoffmenge und die Grundkraftstoffmenge addiert unter Bildung einer Gesamt­ kraftstoffmenge, die von der Einspritzvorrichtung einzu­ spritzen ist und mit
• - einer mit dem Addierer (9) gekoppelten Einspritzdüse (20), die eine geregelte Kraftstoffmenge, die gleich der vom Addierer (9) gebildeten Gesamtkraftstoffmenge ist, in die Luft­ einlaßleitung zum Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt,

gekennzeichnet durch

• - ein Druckänderungsbestimmungsglied (3), das mit dem Druckmeß­ abschnitt (A) gekoppelt ist und eine Änderung der Druckinfor­ mation über einen Zeitraum bestimmt,
• - einen Schwellenwertselektor (2), der mit dem Lastzustandsbe­ stimmungsglied (1) gekoppelt ist und nach Maßgabe des von diesem bestimmten Lastzustandes der Brennkraftmaschine einen Schwellenwert der vom Druckänderungsbestimmungsglied (3) bestimmten Druckänderung wählt,
• - einen Vergleicher (4), der die vom Druckänderungsbestimmungs­ glied (3) bestimmte Druckänderung mit dem vom Schwellenwertselektor (2) gebildeten Schwellenwert vergleicht,
• - ein Übergangserhöhungsrechenglied (5), das mit dem Vergleicher (4) gekoppelt ist und nach Maßgabe des Resultats des von diesem durchgeführten Vergleichs eine von der Einspritz­ vorrichtung einzuspritzende Zusatzkraftstoffmenge errechnet,
• - einen Mittelwertbildner (6), der einen Mittelwert aus mehreren vom Druckmeßabschnitt (A) während eines Zeitintervalls ausgegebenen Druckinformationen bildet und
• - einen mit dem Druckmeßabschnitt (A), dem Mittelwertbildner (6) und dem Übergangserhöhungsrechenglied (5) gekoppelten Druckinformationsselektor (7), der nach Maßgabe der vom Übergangserhöhungsrechenglied (5) errechneten Zusatzkraft­ stoffmenge entweder die vom Mittelwertbildner (6) gebildete gemittelte Druckinformation oder die vom Druckmeßabschnitt (A) ausgegebene momentane Druckinformation wählt,

wobei der Druckinformationsselektro (7) mit dem Grundmengen­ rechenglied (8) gekoppelt ist und wobei der Addierer (9) mit dem Übergangserhöhungsrechenglied (5) und dem Grundmengenrechen­ glied (8) gekoppelt ist.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastzustandsbestimmungsglied (1) mit einem Ausgang des Druckmeßabschnitts (A) gekoppelt ist und eine von die­ sem gelieferte momentane Druckinformation mit einem vorbe­ stimmten Referenzpegel vergleicht, um den Lastzustand der Brennkraftmaschine zu bestimmen.

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastzustandsbestimmungsglied (1) folgendes be­ stimmt: daß der Lastzustand nur dann die Wahl eines höheren Schwellenwerts durch den Schwellenwertselektor (2) erfor­ derlich macht, wenn die Druckinformation über einen vor­ bestimmten Zeitabschnitt fortgesetzt nicht kleiner als der vorbestimmte Referenzpegel ist.

4. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckänderungsbestimmungsglied (3) die Änderung der Druckinformation während jeder Kraftstoffeinspritzperiode zwischen zwei von der Einspritzvorrichtung durchgeführten aufeinanderfolgenden Einspritzvorgängen bestimmt.

5. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertbildner (6) den Mittelwert der vom Druck­ meßabschnitt (A) ausgegebenen Druckinformation während jeder Einspritzperiode zwischen zwei von der Einspritzvor­ richtung durchgeführten aufeinanderfolgenden Einspritzvor­ gängen bildet.

6. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangserhöhungsrechenglied (5) die Zusatzkraftstoffmenge maximiert, wenn als Resultat des vom Vergleicher (4) durchgeführten Vergleichs die Ände­ rung der Druckinformation nicht kleiner als der vom Schwel­ lenwertselektor (2) gewählte Schwellenwert ist, und die Zusatzkraftstoffmenge reduziert, wenn als Resultat des vom Vergleicher (4) durchgeführten Vergleichs die Änderung der Druckinformation kleiner als der Schwel­ lenwert ist.

7. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckinformationsselektor (2) den gemittelten Druckwert wählt, wenn die vom Übergangserhöhungsrechenglied (5) errechnete Zusatzkraftstoffmenge gleich Null ist, und den momentanen Druckwert wählt, wenn die vom Übergangserhöhungsrechenglied (5) errechnete Zusatzkraftstoff­ menge größer als Null ist.

8. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastzustandsbestimmungsglied (1) einen Hoch- und einen Niedriglastzustand der Brennkraftmaschine bestimmt und daß der Schwellenwertselektor (2) einen ersten Schwel­ lenwert wählt, wenn das Lastzustandsbestimmungsglied (1) den Niedriglastzustand feststellt, und einen zweiten Schwellenwert wählt, der höher als der erste Schwellenwert ist, wenn das Lastzustandsbestimmungsglied (1) den Hoch­ lastzustand feststellt.

9. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 8 mit einem Öffnungs­ gradsensor (27), der den Öffnungsgrad einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastzustandsbestimmungsglied (1) den Lastzustand als hoch einstuft, wenn der vom Öffnungsgradsensor (27) aufgenommene Drosselklappenöffnungsgrad nicht kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert ist, und den Lastzustand als niedrig einstuft, wenn der vom Öffnungsgradsensor (27) aufgenommene Drosselklappenöffnungsgrad kleiner als der vorbestimmte Referenzwert ist.

10. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Kurbel­ winkelsensor (25), der ein Kurbelwinkelsignal (Sc) erzeugt, das einem vorbestimmten Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine entsprechende Impulse umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckänderungsbestimmungsglied (3) die Änderung der Druckinformation über einen durch die Impulse des Kurbel­ winkelsignals bestimmten vorgegebenen Zeitraum bestimmt.

11. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Kurbel­ winkelsensor (25), der ein Kurbelwinkelsignal (Sc) erzeugt, das einem vorbestimmten Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine entsprechende Impulse umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertbildner (6) den Mittelwert der Druck­ information über ein durch die Impulse des Kurbelwinkel­ signals bestimmtes vorgegebenes Zeitintervall bestimmt.