DE4015914C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffüberwachungsvorrich­ tung für eine Brennkraftmaschine (kurz: Maschine) mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Hierbei han­ delt es sich um eine Kraftstoffüberwachungsvorrichtung der sogenannten "Drehzahl-/Dichte"-Bauart, bei der die Ansaugluftmenge indirekt über den Ansaugdruck erfaßt wird.

Es ist eine Kraftstoffüberwachungsvorrichtung der soge­ nannten "Drehzahl-/Drossel"-Bauart bekannt (DE 37 22 048 A1), bei der die Ansaugluftmenge indirekt in Abhängigkeit vom Drosselklappenöffnungsgrad der Drosselklappe und von der Abweichung eines Kraftstoff-/Luft-Verhältnisses gemes­ sen wird, wobei eine Korrektur ausgehend von den erfaßten Meßwerten der Lambda-Sonde und der "Sonderzündkerze" mit Meßteil zum Erfassen des Brennverlaufs im Brennraum vorge­ nommen wird.

Ein konventionelles AGR-System einer Abgasdrucküberwa­ chungseinrichtung an einer Maschine umfaßt ein AGR-Steuer­ ventil zur Steuerung des Abgasrückführungsverhältnisses und einen Abgasdruckumformer zur Betätigung des AGR-Steuerven­ tils. Der Abgasdruckumformer wird vom Abgasdruck betätigt, der mit steigender Belastung der Maschine zunimmt. Der Ab­ gasdruckumformer öffnet eine Leitung, wenn der Abgasdruck sinkt, um Luft in das AGR-Steuerventil einzuleiten. Somit wird der Öffnungsgrad des AGR-Steuerventils mit abnehmender Belastung der Maschine verringert. Infolgedessen kann das AGR-Verhältnis K_EGR (das Verhältnis der Durchflußmenge von rückgeführtem Abgas zur Durchflußmenge der Ansaugluft) über einen vergleichsweise großen Lastbereich, d. h. einen ver­ gleichsweise großen Bereich des Ansaugrohrdrucks, auf einem Höchstpegel gehalten werden, wie die Vollinien in den Fig. 6(A) und 6(B) zeigen.

Ein Bypassluftsteuerventil ist in einer um eine Drossel­ klappe herumgeführten Bypassluftleitung angeordnet, um deren Leitungsquerschnitt zu regeln. Das Bypassluftsteuer­ ventil steuert die Luftdurchflußmenge durch die Bypassluft­ leitung entsprechend der Betriebsart der Klimaanlage im Leerlauf, der Änderung des Drosselklappenöffnungsgrads bei Verwendung eines Drosselklappendämpfers sowie der Abwei­ chung der Ist-Maschinendrehzahl von einer Soll-Maschinen­ drehzahl zur Einstellung der Leerlaufdrehzahl.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird nachstehend der Betrieb einer Kraftstoffüberwachungsvorrichtung in Verbindung mit einer derartigen Maschine erläutert. In den Schritten S 1, S 2 und S 3 werden nacheinander die Maschinendrehzahl N_E, der Ansaugdruck PB und der Drosselklappenöffnungsgrad R erfaßt und Information N_e, Pb und R entsprechend der Maschinen­ drehzahl N_E, dem Ansaugdruck PB und dem Öffnungsgrad R ausge­ lesen. In Schritt S 4 wird eine Bypassluftdurchflußmenge, die von dem Bypassluftsteuerventil einzustellen ist, be­ rechnet unter Berücksichtigung von Information, die den Betriebszustand der Maschine darstellt und die Maschinen­ drehzahl N_E, den Drosselklappenöffnungsgrad R und die Stel­ lung des Schalters der Klimaanlage umfaßt. In Schritt S 5 wird der Füllungsgrad C_EVW(N_e, Pb) während des Betriebs des AGR-Systems bestimmt durch Abbilden einer zweidimensionalen Map, die mit der Maschinendrehzahlinformation N_e und die Ansaugdruckinformation Pb indiziert ist. In Schritt S 6 wird eine Kraftstoffeinspritzventil-Antriebszeit τ berechmet unter Anwendung einer Gleichung τ = K × Pb × C_EVW(Ne, Pb), wobei K eine Konstante ist. Nach Abschluß von Schritt S 6 geht der Ablauf zu Schritt S 1 zurück, und dann werden die vorstehenden Schritte wiederholt.

Angenommen, das AGR-Verhältnis für die Maschinendrehzahl­ information N_e und die Ansaugdruckinformation Pb ist K_EGR(Ne, Pb) und der Füllungsgrad der Maschine, während keine Abgasrückführung stattfindet, ist C_EVWO(Ne, Pb). Dann wird der Füllungsgrad C_EVW(Ne, Pb) der Maschine während der Abgasrückführung wie folgt ausgedrückt:
C_EVW = C_EVWO × (1-K_EGR). Infolgedessen kann C_EVW vorher auf der Grundlage von K_EGR und C_EVWO bestimmt werden, die experimentell für die Maschinendrehzahlinformation N_e und die Ansaugdruckinformation Pb bestimmt wurden.

Die konventionelle Kraftstoffüberwachungseinrichtung für eine Maschine regelt die einzuspritzende Kraftstoffmenge nach Maßgabe des AGR-Verhältnisses K_EGR unter Nutzung des Füllungsgrads C_EVW für einen Betriebszustand, in dem die Abgasrückführung durchgeführt wird. Da jedoch das AGR-Ver­ hältnis K_EGR unter der Annahme bestimmt ist, daß der Atmo­ sphärendruck 1 at und die Bypassleitung geschlossen ist, wird der Füllungsgrad C_EVW, der vom AGR-Verhältnis K_EGR abhängt und zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge genützt wird, ohne Berücksichtigung einer Änderung der By­ passluftdurchflußmenge und des Atmosphärendrucks bestimmt.

Das Diagramm von Fig. 6(A) zeigt die Änderung des AGR-Ver­ hältnisses K_EGR mit der Ansaugdruckinformation Pb bei niedrigem Atmosphärendruck (Strichpunktlinie) und hohem Atmosphärendruck (Vollinie) bei umveränderlicher Maschinen­ drehzahl N_E. Wenn der Ansaugdruck unveränderlich ist, ist der Drosselklappenöffnungsgrad bei niedrigem Atmosphären­ druck größer als bei hohem Atmosphärendruck, und somit wird das tatsächliche AGR-Verhältnis K_EGR größer, d. h. der tat­ sächliche Füllungsgrad wird geringer. Infolgedessen wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis größer, d. h. das Kraft­ stoff-Luft-Gemisch wird bei relativ niedrigem Atmosphären­ druck fett.

Die Änderung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses entsprechend der Änderung der Bypassluftdurchflußmenge oder der Änderung des Atmosphärendrucks verschlechtert die Abgasqualität und das Betriebsverhalten der Maschine.

Die Kraftstoffüberwachungsvorrichtung für die mit einem solchen AGR-System der Abgasdrucksteuereinrichtung ausge­ stattete Maschine führt die Überwachung der Kraftstoffein­ spritzung gemäß Fig. 9 aus. Dabei entsprechen die Schritte S 21-S 24 den Schritten S 1-S 4 von Fig. 8 und werden nicht nochmals erläutert.

In Schritt S 25 wird durch Abbilden einer zweidimensionalen Map ein Füllungsgrad C_EV(N_e, Pb) für die Maschinendrehzahl­ information N_e und die Ansaugdruckinformation Pb für den Fall bestimmt, in dem keine Abgasrückführung stattfindet. In Schritt S 26 wird durch Abbilden einer Map ein AGR-Ver­ hältnis K_EGR(N_e, Pb) für die Maschinendrehzahlinformation N_e und die Ansaugdruckinformation Pb bestimmt. In Schritt S 27 wird eine Einspritzventil-Antriebszeit

τ = K × Pb × C_EV(N_e,Pb) × {1 - K_EGR(N_e,Pb) }

bestimmt, wobei K eine Konstante ist. Nach Abschluß von Schritt S 27 geht der Ablauf zu Schritt S 21 zurück, und diese Schritte werden wiederholt. Diese konventionelle Kraftstoffüberwachungsvor­ richtung regelt also die Einspritzmenge durch Steuerung der Einspritzventil-Antriebszeit auf der Basis des AGR-Verhält­ nisses K_EGR bei einem Atmosphärendruck von 1 at und einer Maschinendrehzahl und einem Ansaugdruck in einem Zustand, in dem die Bypassleitung geschlossen ist; die Einrichtung berücksichtigt nicht die Bypassluftdurchflußmenge und die Änderung des Atmosphärendrucks.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Kraftstoffüberwachungsvorrichtung für eine Brennkraftma­ schine, mit der eine genaue Bestimmung der Kraftstoffein­ spritzmenge nach Maßgabe der AGR-Menge ungeachtet der By­ passluftdurchflußmenge und des Atmosphärendrucks möglich ist.

Dabei soll ferner eine Kraftstoffüberwachungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine angegeben werden, die die Kraftstoffeinspritzmenge nach Maßgabe eines AGR-Verhält­ nisses korrigiert, das etwa gleich einem Ist-AGR-Verhält­ nis ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt die Kraftstoffüber­ wachungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eine AGR- Steuereinrichtung zur Steuerung der Abgasrückführungsmenge zum Ansaugsystem nach Maßgabe eines sich mit dem Öffnungs­ grad der Drosselklappe der Maschine ändernden Unterdrucks, eine Koeffizientenrecheneinrichtung, die nach Maßgabe des momentanen Betriebszustands der Maschine einen ersten Ko­ effizienten zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge für den Betrieb der Maschine in einem AGR-Stoppmodus, in dem keine Abgasrückführung erfolgt, und einen zweiten Ko­ effizienten zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für den Betrieb der Maschine in einem AGR-Modus, in dem eine Abgasrückführung erfolgt, bestimmt, und eine Kraftstoff­ einspritzmengenrecheneinrichtung, die eine Kraftstoffein­ spritzmenge berechnet unter Nutzung eines ersten und eines zweiten korrigierten Koeffizienten, die durch Korrektur des ersten und zweiten Koeffizienten nach Maßgabe des Drossel­ klappenöffnungsgrads und von Parametern, die den momentanen Betriebszustand der Maschine bezeichnen, gebildet sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt die Kraft­ stoffüberwachungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eine AGR-Steuereinrichtung, die die Abgaszuführungsmenge zum Ansaugsystem nach Maßgabe eines sich mit dem Öffnungs­ grad der Drosselklappe ändernden Unterdrucks steuert, eine erste Recheneinrichtung, die ein gegebenes AGR-Verhältnis entsprechend einer Betriebsart der Maschine in bezug auf den Drosselklappenöffnungsgrad korrigiert, und eine zweite Recheneinrichtung, die eine Kraftstoffeinspritzmenge unter Nutzung des korrigierten AGR-Verhältnisses und von para­ metern, die den Betriebszustand der Maschine bezeichnen, berechnet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungs­ beispiels der Kraftstoffüberwachungsvorrich­ tung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer in der Kraftstoffüber­ wachungsvorrichtung nach Fig. 1 vorgesehenen Steuereinheit;

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines von der Vorrichtung nach Fig. 1 auszuführenden Steuerprogramms;

Fig. 4 ein Diagramm, das die Änderung des Unterdrucks in einem AGR-Unterdruckanschluß relativ zum Drosselklappenöffnungsgrad zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Drosselklappenöffnungsgrad und einem AGR-Ver­ hältniskorrekturfaktor zeigt;

Fig. 6A und 6B Diagramme, die die Änderung des AGR-Verhält­ nisses mit dem Ansaugdruck während des Be­ triebs einer Brennkraftmaschine zeigen, die von einer konventionellen Kraftstoffüberwa­ chungsvorrichtung überwacht wird;

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das von einem zweiten Ausführungsbeispiel der Kraftstoffüberwachungsvorrichtung nach der Erfindung ausgeführt wird;

Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das von einer konventionellen Kraftstoffüberwa­ chungsvorrichtung auszuführen ist; und

Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das von einer anderen konventionellen Kraftstoff­ überwachungsvorrichtung auszuführen ist.

Gemäß Fig. 1 wird bei einer bekannten, als Viertakt-Otto­ motor ausgeführten Brennkraftmaschine (kurz: Maschine) 1 Verbrennungsluft im wesentlichen durch einen Luftfilter 2, ein Ansaugrohr 3 und eine Drosselklappe 4 angesaugt. Von einem Kraftstoffzufuhrsystem (nicht gezeigt) zugeführter Kraftstoff wird in das Ansaugrohr 3 aus einem Einspritz­ ventil 5 eingespritzt, das im Ansaugrohr 3 aufstrom von der Drosselklappe 4 angeordnet ist. Ein Drosselklappenstel­ lungssensor 6 nimmt den Drosselklappenöffnungsgrad 0 auf und liefert ein diesem entsprechendes Signal. Eine Bypass­ luftleitung 7 ist so an das Ansaugrohr 3 angeschlossen, daß sie die Drosselklappe 4 umgeht. Ein Bypassluftsteuerventil 8 ist in der Bypassluftleitung angeordnet und steuert den Öffnungsquerschnitt der Bypassluftleitung 7. Das Bypass­ luftsteuerventil 8 öffnet in die Bypassluftleitung 7, um der Maschine 1 durch die Bypassluftleitung 7 zur Verbren­ nung bestimmte Luft zuzuführen. Ein Drucksensor 10 nimmt den absoluten Druck PB im Ansaugrohr 3 am Einlaß eines An­ saugkrümmers 9 auf, der mit dem Auslaß des Ansaugrohrs 3 verbunden ist, und liefert ein dem Ansaugdruck PB entspre­ chendes Signal.

Eine Zündspule 11 hat eine Primärwicklung, die mit einer Stromversorgung und dem letzten Transistor einer Zündvor­ richtung 12 verbunden ist, und eine Sekundärwicklung, die an nicht gezeigte Zündkerzen in den Zylindern der Maschine 1 jeweils eine hohe Spannung anlegt.

Zumindest ein Teil der Abgase der Maschine 1 wird durch ein Auspuffrohr 13 und einen Katalysator 14 abgeführt. Ein Teil der Abgase, der vom Auspuffrohr 13 in eine Abgaszweiglei­ tung 13a geleitet wird, strömt durch ein AGR-Steuerventil 15 und ein Rohr, dessen eines Ende mit dem AGR-Steuerventil 15 und dessen anderes Ende mit dem Ansaugrohr 3 an einer Stelle nach der Bypassluftleitung 7 verbunden ist, in das Ansaugrohr 3 und wird zur Maschine 1 rückgeführt. In dem Ansaugrohr 3 ist ein AGR-Unterdruckanschluß 16 an einer Stelle ausgebildet, die bei vollständig geschlossener Dros­ selklappe 4 geringfügig vor dem Ventilglied der Drossel­ klappe 4 liegt. Selbstverständlich liegt der AGR-Unter­ druckanschluß 16 zwischen den Anschlußstellen der Bypass­ luftleitung 7 und des Ansaugrohrs 3. Ein Unterdruck P_EGR am AGR-Unterdruckanschluß 16 und der Abgasdruck in der Abgas­ zweigleitung 13a werden einem Abgasdruckumformer 17 zuge­ führt. Dieser führt je nach dem Zustand der Eingangsdrücke den Unterdruck P_EGR oder den Atmosphärendruck an das AGR- Steuerventil 15. Das AGR-Steuerventil 15 hat ein Membran­ ventilglied 15a, ein Gehäuse mit einer Unterdruckkammer 15b und eine Feder 15c. Der Abgasdruckumformer 17 umfaßt ein Gehäuse mit einer Abgasdruckkammer 17a und einer Atmosphä­ rendruckkammer 17d und mit einem Anschluß 17c, der mit dem AGR-Unterdruckanschluß 16 und der Vakuumkammer 15b verbun­ den ist, einer Membran 17b, die das Gehäuseinnere in die Abgasdruckkammer 17a und die Atmosphärendruckkammer 17d unterteilt, sowie einer Feder 17e und einem Filter 17f. Das AGR-Steuerventil 15 und der Abgasdruckumformer 17 bilden eine AGR-Einrichtung eines Abgasdrucksteuersystems.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Drosselklappenöff­ nungsgrad R der Drosselklappe 4, gemessen auf der Horizon­ talachse, und dem Unterdruck P_EGR am AGR-Unterdruckanschluß 16, gemessen auf der Vertikalachse. Diese Beziehung gilt ungeachtet des Atmosphärendrucks und des Öffnungsgrads des Bypassluftsteuerventils 8. Wenn gemäß Fig. 4 die Drossel­ klappe 4 aus einer vollständig geschlossenen Stellung all­ mählich in die vollständig offene Stellung geöffnet wird, ändert sich die Lage des AGR-Unterdruckanschlusses 16 rela­ tiv zum Ventilglied der Drosselklappe 4 allmählich von einer Stellung vor dem Ventilglied zu einer Stellung hinter dem Ventilglied der Drosselklappe 4. Infolgedessen beginnt der Unterdruck P_EGR am AGR-Unterdruckanschluß 16 bei einem Drosselklappenöffnungsgrad R₁ anzusteigen und erreicht einen AGR-Steuerunterdruck P_EGR¹ bei einem Drosselklappen­ öffnungsgrad R₂ (R₂<R₁). Der Unterdruck P_EGR steigt weiter an, während sich die Drosselklappe weiter über den Drossel­ klappenöffnungsgrad R₂ hinaus in eine Maximalstellung öff­ net, und dann nimmt der Unterdruck P_EGR allmählich auf Null ab, während der Drosselklappenöffnungsgrad weiter zunimmt. Der AGR-Steuerunterdruck P_EGR¹ ist ein Schwellendruck; wenn der AGR-Unterdruck am AGR-Unterdruckanschluß 16 über den Schwellendruck ansteigt, öffnet das AGR-Steuerventil 15 mit einem Arbeitsspiel, um das AGR-Verhältnis K_EGR auf einen Höchstwert zu erhöhen. Der Unterdruck P_EGR am AGR-Unter­ druckanschluß 16 ist von Null bis P_EGR¹ veränderlich, wäh­ rend sich der Drosselklappenöffnungsgrad von R₁ bis R₂ ändert, und somit ist das AGR-Verhältnis K_EGR von Null auf einen Höchstwert veränderlich.

Gemäß Fig. 1 verbindet der Abgasdruckumformer 17 den AGR- Unterdruckanschluß 16 mit dem AGR-Steuerventil 15, wenn der Abgasdruck einen relativ hohen Pegel erreicht. Der Abgas­ druckumformer 17 liefert den Atmosphärendruck an das AGR- Steuerventil 15, wenn der Abgasdruck infolge eines ausrei­ chend großen Öffnungsgrads des AGR-Steuerventils 15 auf einen relativ niedrigen Pegel abnimmt. Während der Unter­ druck P_EGR an das AGR-Steuerventil 15 angelegt ist, öffnet das AGR-Steuerventil 15 mit einem Öffnungsgrad entsprechend dem Unterdruck P_EGR, so daß ein Teil der Abgase zur Maschi­ ne 1 rückgeführt wird. Während der Atmosphärendruck an das AGR-Steuerventil 15 angelegt ist, bleibt dieses geschlos­ sen, so daß keine Abgasrückführung zur Maschine 1 statt­ findet. Der Abgasdruckumformer 17 und das AGR-Steuerventil 15 wiederholen eine Serie von Schritten des obigen Vor­ gangs, wenn der Unterdruck P_EGR z. B. über den AGR-Steuer­ unterdruck P_EGR¹ ansteigt, so daß das AGR-Verhältnis K_EGR auf dem Höchstwert gehalten wird.

Ein Klimaanlagenschalter 18 wird geschlossen, so daß eine nicht gezeigte Klimaanlage von der Maschine 1 angetrieben wird, und wird zum Abschalten der Klimaanlage geöffnet. Eine Steuereinheit 19 ist über einen Schlüsselschalter 21 an eine Batterie 20 angeschlossen. Die Steuereinheit 19 emp­ fängt die Ausgangssignale des Drosselklappenstellungssen­ sors 6, des Drucksensors 10 und der Zündspule 11, steuert die Klimaanlage aufgrund der Betätigung des Klimaanlagen­ schalters 18 und steuert den Betrieb des Einspritzventils 5 und des Bypassluftsteuerventils 8.

Nach Fig. 2, die die Auslegung der Steuereinheit 19 zeigt, umfaßt ein Mikrocomputer 100 eine CPU 200, die verschiedene Operationen und Entscheidungen ausführt, einen Zähler 201, der die Rotationsfrequenz mißt, einen Zeitgeber 202 zur Steuerung einer Antriebszeit, einen A-D-Wandler 203, der analoge Eingangssignale in entsprechende Digitalsignale umwandelt, einen Eingabebaustein 204 zur Überführung von Digitalsignalen an die CPU 200, einen RAM 205, der als Arbeitsspeicher dient, einen ROM 206, in dem Steuerprogram­ me einschließlich eines Hauptprogramms gemäß Fig. 3 gespei­ chert sind, einen Ausgabebaustein 207 zur Ausgabe von Be­ fehlssignalen, die von der CPU 200 geliefert werden, und einen gemeinsamen Bus 208. Ein von der Primärwicklung der Zündspule 11 geliefertes Zündsignal wird von einer ersten Eingabeschnittstelle 101 z. B. wellenformverarbeitet und dem Mikrocomputer 100 als Unterbrechungsbefehlssignal zuge­ führt. Jedesmal, wenn der Mikrocomputer 100 das Unterbre­ chungsbefehlssignal empfängt, liest die CPU 200 den Zähler­ stand des Zählers 201 aus und berechnet die Rotationsfre­ quenz unter Nutzung der Differenz zwischen den aufeinander­ folgenden Zählerständen, und dann berechnet der Mikrocom­ puter 100 eine Maschinendrehzahlinformation N_e, die die Maschinendrehzahl N_E bezeichnet. Eine zweite Eingabe­ schnittstelle 102 entfernt Störanteile aus den analogen Ausgangssignalen des Drosselklappenstellungssensors 6 und des Drucksensors 10, verstärkt die analogen Ausgangssignale und liefert die verstärkten analogen Ausgangssignale an den A-D-Wandler 203. Dieser wandelt die analogen Ausgangssi­ gnale in eine digitale Drosselklappenöffnungsinformation R, die den Drosselklappenöffnungsgrad R bezeichnet (R ist R proportional), und eine digitale Ansaugdruckinforma­ tion Pb, die den Ansaugdruck PB bezeichnet (Pb ist PB pro­ portional), um. Eine dritte Eingabeschnittstelle 103 setzt den Pegel eines Signals, das den Zustand des Klimaanlagen­ schalters 18 bezeichnet, in ein Signal mit digitalem Pegel um und führt es dem Eingabebaustein 204 zu. Die CPU berech­ net auf der Basis der Eingabeinformation eine Bypassluft­ durchflußmenge und eine Einspritzventil-Antriebszeit. Der Zeitgeber 202 mißt eine der berechneten Einspritzventil- Antriebszeit entsprechende Zeitdauer synchron mit dem Unterbrechungsbefehlssignal. Die CPU 200 liefert ein An­ triebsstartsignal und ein Antriebsendesignal zu Beginn bzw. am Ende der Zeitmessung über den Ausgabebaustein 207 zu einer Ausgabeschnittstelle 104. Die Ausgabeschnittstelle 104 führt dem Einspritzventil 5 ein Antriebssignal während eines Zeitintervalls zwischen dem Antriebsstart- und dem Antriebsendesignal zu, so daß das Einspritzventil 5 zur Kraftstoffeinspritzung angetrieben wird. Die Ausgabe­ schnittstelle 104 liefert ein Steuersignal an das Bypass­ luftsteuerventil 8 und stellt dieses auf einen dem Steuer­ signal entsprechenden Öffnungsgrad ein. Wenn der Schlüssel­ schalter 21 geschlossen wird, liefert ein an die Batterie 20 angeschlossener erster Leistungskreis 105 eine Konstant­ spannung an den Mikrocomputer 100, und dann beginnt der Mikrocomputer 100 mit dem Betrieb. Die Steuereinheit 19 umfaßt die Einrichtungen und Schaltkreise, die mit 100, 101, 102, 103, 104 und 105 bezeichnet sind.

Im ROM 206 sind zweidimensionale Maps von Füllungsgraden C_EVWO(N_e, Pb) der Maschine 1, indiziert durch die Maschinen­ drehzahlinformation N_e und die Ansaugdruckinformation Pb in einem AGR-Stoppmodus, in dem keine Abgasrückführung er­ folgt, sowie Füllungsgrade C_EVW(N_e, Pb) der Maschine 1 als Funktion der Maschinendrehzahlinformation N_e und der An­ saugdruckinformation Pb in einem AGR-Modus, in dem eine Abgasrückführung erfolgt, gespeichert. AGR-Verhältnisse K_EGR(N_e, Pb) zum Berechnen der Füllungsgrade C_EVW(N_e, Pb) (= C_EVWO(1-K_EGR)) werden vorher bestimmt, so daß die AGR- Verhältnisse K_EGR(N_e, Pb), die Ist-AGR-Verhältnissen K_EGR auf der Anstiegsflanke einer AGR-Verhältniskurve entspre­ chen, einen Maximalpegel haben, wie die Strichpunktlinien in den Fig. 6(A) und 6(B) zeigen (einen Maximalpegel zu­ mindest nach dem Anstieg des Drosselklappenöffnungsgrads über den Drosselklappenöffnungsgrad R₁ hinaus) . Wenn die Drosselklappenöffnungsgrade R₁ und R₂ jeweils den Dros­ selklappenöffnungsgraden R₁ bzw. R₂ nach Fig. 4 entspre­ chen, werden im ROM 206 AGR-Verhältniskorrekturkoeffizien­ ten K_CONT, die jeweils Drosselklappenöffnungsgraden R nach Fig. 5 entsprechen, gespeichert. Nach Fig. 5 gilt K_CONT = 0 bei R≦R₁, 0<K_CONT<1 bei R₁<R<R₂ und K_CONT = 1 bei R₂≦R.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird der Betrieb der Steuer­ einheit 19, d. h. im wesentlichen der Betrieb der CPU 200, beschrieben.

In Schritt S 10 wird eine der Maschinendrehzahl N_E entspre­ chende Maschinendrehzahlinformation N_e unter Anwendung der gemessenen Frequenz berechnet. In Schritt S 11 wird eine dem Ansaugdruck PB entsprechende Ansaugdruckinformation Pb ge­ bildet. In Schritt S 12 wird ein Drosselklappenöffnungsgrad R gewonnen. In Schritt S 13 wird eine Steuereingangsgröße zum Antreiben des Bypassluftsteuerventils 8 nach Maßgabe der Maschinendrehzahl N_F, des Drosselklappenöffnungsgrads R und der Stellung des Klimaanlagenschalters 18 (Fig. 1) be­ rechnet. In Schritt S 14 wird ein Füllungsgrad C_EVWO(N_e, Pb) für die Maschinendrehzahlinformation N_e und die Ansaug­ druckinformation Pb für den AGR-Modus durch Abbilden der zweidimensionalen Map bestimmt. In Schritt S 15 wird ein Füllungsgrad C_EVW(N_e, Pb) für die Maschinendrehzahlinforma­ tion N_e und die Ansaugdruckinformation Pb für den AGR-Modus durch Abbilden der zweidimensionalen Map bestimmt. In Schritt S 16 wird ein AGR-Verhältniskorrekturkoeffizient K_CONT(R) für den gemessenen Drosselklappenöffnungsgrad R durch Abbilden der eindimensionalen Map (Fig. 5) bestimmt. In Schritt S 17 wird eine Einspritzventil-Antriebszeit τ errechnet durch Substitution der Konstanten K, der Ansaug­ druckinformation Pb, des Füllungsgrads C_EVW für den AGR- Stoppmodus, des Füllungsgrads C_EVW für den AGR-Modus und des AGR-Verhältniskorrekturkoeffizienten K_CONT in eine Gleichung:

τ = K × Pb × {C_EVWO × (1 - K_CONT) + C_EVW × K_CONT}.

Nach Abschluß von Schritt S 17 geht der Ablauf zu Schritt S 10 zurück, und dann werden die Schritte S 10-S 17 wieder­ holt.

Die für den Kraftstoffüberwachungsbetrieb in dem obigen Ausführungsbeispiel verwendeten zweidimensionalen Maps und die eindimensionale Map können durch Funktionen ersetzt werden, um die Faktoren durch Berechnen zu bestimmen.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird somit die Kraft­ stoffeinspritzmenge auf der Basis von Werten bestimmt, die durch Interpolation der Koeffizienten für die Berechnung der Einspritzmenge sowohl für den AGR-Stoppmodus als auch den AGR-Modus gebildet sind und wenigstens den Füllungsgrad nach Maßgabe des Drosselklappenöffnungsgrads sowie Para­ meter, die den Betriebszustand der Maschine bezeichnen, umfassen. Daher kann die Einspritzmenge durch Nutzung eines Füllungsgrads, der einem Füllungsgrad eines tatsächlichen AGR-Modus angenähert ist, ungeachtet des Atmosphärendrucks und der Bypassluftdurchflußmenge berechnet werden, und somit kann eine exakte Überwachung des Kraftstoff-Luft­ Verhältnisses erreicht werden, womit eine Verschlechterung der Abgasqualität und des Betriebsverhaltens der Maschine verhindert wird.

Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Kraft­ stoffüberwachungsvorrichtung beschrieben. Da diese im we­ sentlichen der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbei­ spiel gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht, werden nur die davon verschiedenen Funktionen und Teile unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert.

Gemäß Fig. 2 sind zweidimensionale Maps von Füllungsgraden C_EV(N_e, Pb) für einen AGR-Stoppmodus und AGR-Verhältnisse K_EGR(N_e, Pb), indiziert durch Maschinendrehzahlinformation N_e und Ansaugdruckinformation Pb, vorher in einem ROM 206 gespeichert. AGR-Verhältnisse K_EGR(N_e, Pb), die sich mit der Ansaugdruckinformation Pb bei einer festgelegten Maschinen­ drehzahl N_E ändern, sind vorher bestimmt, so daß die AGR- Verhältnisse K_EGR(N_e, Pb), die tatsächlichen AGR-Verhält­ nissen K_EGR auf der Anstiegsflanke einer AGR-Verhältnis­ kurve entsprechen, einen Maximalpegel haben, wie durch Strichpunktlinien in den Fig. 6(A) und 6(B) bezeichnet ist (einen Maximalpegel zumindest nach einem Anstieg des Dros­ selklappenöffnungsgrads über den Öffnungsgrad R₁ hinaus). Wenn die Drosselklappenöffnungsgrade R₁ und R₂ jeweils den Drosselklappenöffnungsgraden R₁ und R₂ von Fig. 4 ent­ sprechen, sind im ROM 206 AGR-Verhältniskorrekturkoeffi­ zienten K_CONT gespeichert, die jeweils Drosselklappenöff­ nungsgraden R gemäß Fig. 5 entsprechen. In Fig. 5 gilt K_CONT = 0 bei R≦R₁, 0<K_CONT <1 bei R₁<R≦R₂ und K_CONT = 1 bei R₂<R.

Der Betrieb der Kraftstoffüberwachungsvorrichtung des zwei­ ten Ausführungsbeispiels, d. h. im wesentlichen der Betrieb der CPU 200, wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert, wobei die Schritte S 30-S 33 den Schritten S 10-S 13 in Fig. 3 entsprechen und nicht nochmals erläutert werden.

In Schritt S 34 wird ein Füllungsgrad C_EV(N_e, Pb) für den AGR-Stoppmodus für die gemessene Maschinendrehzahlinforma­ tion N_e und die gemessene Ansaugdruckinformation Pb durch Abbilden der zweidimensionalen Map bestimmt. In Schritt S 35 wird ein AGR-Verhältnis K_EGR(N_e, Pb) für die Maschinendreh­ zahlinformation N_e und die Ansaugdruckinformation Pb durch Abbilden der zweidimensionalen Map bestimmt. In Schritt S 36 wird ein AGR-Verhältniskorrekturkoeffizient K_CONT(R) für den gemessenen Drosselklappenöffnungsgrad R durch Abbil­ den der eindimensionalen Map, die derjenigen von Fig. 5 für das erste Ausführungsbeispiel gleicht, bestimmt. In Schritt S 37 wird eine Einspritzventil-Antriebszeit τ durch Sub­ stitution der Konstanten K, der Ansaugdruckinformation Pb, des Füllungsgrads C_EV, des AGR-Verhältnisses K_EGR und des AGR-Verhältniskorrekturkoeffizienten K_CONT in eine Glei­ chung (1) berechnet:

τ = K × Pb × C_EV × (1 - K_EGR × K_CONT) (1)

Nach Beendigung von Schritt S 37 geht der Ablauf zu Schritt S 30 zurück, wonach die Schritte S 30-S37 wiederholt werden.

Die zweidimensionalen Maps und die eindimensionale Map für den Kraftstoffüberwachungsbetrieb durch das zweite Ausfüh­ rungsbeispiel können durch Funktionen ersetzt werden, so daß die Faktoren durch Berechnen bestimmt werden.

Bei der Kraftstoffüberwachungseinrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel wird also eine Kraftstoffeinspritzmenge berechnet unter Verwendung eines korrigierten AGR-Verhält­ nisses, das durch Korrektur eines vorher bestimmten AGR- Verhältnisses nach Maßgabe eines tatsächlichen Drosselklap­ penöffnungsgrads gewonnen ist, um eine Anpassung an den Betriebszustand der Maschine zu erreichen. Daher kann eine exakte Einstellung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses er­ reicht und eine Verschlechterung der Abgasqualität und des Betriebsverhaltens der Maschine vermieden werden, weil das an ein tatsächliches AGR-Verhältnis angenäherte korrigierte AGR-Verhältnis ungeachtet des Atmosphärendrucks und der Bypassluftdurchflußmenge berechnet werden kann.

Claims (6)

1. Kraftstoffüberwachungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschi­ ne mit einer AGR-Steuereinrichtung zur Steuerung der Abgas­ rückführmenge zum Ansaugsystem in Abhängigkeit von einer mit dem Öffnungsgrad der Drosselklappe variierenden Be­ triebsgröße, dadurch gekennzeichnet, daß die AGR-Steuereinrichtung die Abgasrückführmenge nach Maßgabe des Unterdrucks im Ansaugsystem steuert;
daß eine Koeffizientenrecheneinrichtung nach Maßgabe des momentanen Betriebszustandes der Maschine einen ersten Koeffizienten zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge für den Betrieb der Maschine in einem AGR-Stoppmodus, in dem keine Abgasrückführung erfolgt, und einen zweiten Koef­ fizienten zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für den Betrieb der Maschine in einem AGR-Modus, in dem eine Abgasrückführung erfolgt, bestimmt; und
daß eine Kraftstoffeinspritzmengenrecheneinrichtung eine Kraftstoffeinspritzmenge unter Nutzung eines ersten und eines zweiten korrigierten Koeffizienten berechnet, welche durch Korrektur des ersten und zweiten Koeffizienten abhän­ gig vom Drosselklappenöffnungsgrad und von Parametern gebil­ det werden, welche den momentanen Betriebszustand der Ma­ schine repräsentieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Koeffizient zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge ein erster und ein zweiter Füllungsgrad sind, die jeweils durch Abbilden von zwei­ dimensionalen Maps, die mit Maschinendrehzahl- und Ansaug­ druckinformation indiziert sind, gewonnen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzmengenrecheneinrichtung eine eindimensionale Map enthält, die durch Drosselklappenöff­ nungsgrad- und AGR-Verhältnisinformation indiziert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Füllungsgrad jeweils der Füllungsgrad für den AGR-Stoppmodus bzw. für den AGR-Modus sind.

5. Kraftstoffüberwachungsvorrichtung für eine Brennkraft­ maschine, gekennzeichnet durch
eine AGR-Steuereinrichtung, die die Abgaszuführungsmenge zum Ansaugsystem nach Maßgabe eines sich mit dem Öffnungs­ grad der Drosselklappe ändernden Unterdrucks steuert;
eine erste Recheneinrichtung, die ein gegebenes AGR- Verhältnis entsprechend einer Betriebsart der Maschine in bezug auf den Drosselklappenöffnungsgrad korrigiert; und
eine zweite Recheneinrichtung, die eine Kraftstoffein­ spritzmenge unter Nutzung des korrigierten AGR-Verhältnis­ ses und von Parametern, die den Betriebszustand der Ma­ schine bezeichnen, berechnet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Recheneinrichtung die Kraftstoffein­ spritzmenge unter Nutzung der Ansaugdruckinformation, des Füllungsgrads für einen AGR-Stoppmodus, in dem keine Abgas­ rückführung erfolgt, des AGR-Verhältnisses und eines Kor­ rekturkoeffizienten zur Korrektur des AGR-Verhältnisses berechnet.