DE4022830C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtungen für Alkoholmotoren, d. h. auf Alkoholbasis arbeitende Motoren, wobei die Vorrichtung imstande ist, die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung während des Motorlaufs unter hoher Last bei geringer Drehzahl entsprechend der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs festzulegen.

Alkoholmotoren für Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff (FFV von Flexible Fuel Vehicles) wurden kürzlich entwickelt, wobei diese Motoren sowohl normales Benzin allein als auch Alkohol allein oder auch eine Kraftstoffmischung aus Benzin und Alkohol verwenden können.

Die Alkoholkonzentration (der Gehalt) des Kraftstoffs, der für Alkoholmotoren verwendet wird, ändert sich von 0% (ausschließlich Benzin) auf 100% (ausschließlich Alkohol) in Abhängigkeit von den Umständen, unter denen der Benutzer den Kraftstoff zuführt. Da das theoretische Luft/Kraftstoffverhältnis sich mit der Alkoholkonzentration des Kraftstoffes ändert, ist es nötig, das Luft/Kraftstoffverhältnis und eine Zündzeitsteuerung in geeigneter Weise entsprechend der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs zu ändern, wie dies beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 56- 66 424 beschrieben ist.

Üblicherweise wurde die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung so festgelegt, daß im allgemeinen der Kraftstoff innerhalb des Ansaugrohrs eingespritzt wurde und daß die Kraftstoffeinspritzung vor Beginn der Luftansaugung abgeschlossen war, um so die Vergasung zu steigern und die Verbrennung zu stabilisieren.

Ein dreidimensionaler Expansionskoeffizient von Alkohol für dessen Verdampfung bzw. Verdunstung ist dreimal so groß wie der für Benzin, so daß die volumetrische Wirksamkeit mehr durch Kraftstoffverdunstung oder -verdampfung herabgesetzt wird, sowie die Alkoholkonzentration des Kraftstoffs höher wird.

Die Kraftstoffeinspritzmenge wird einmütig entsprechend der obigen konventionellen Technik ungeachtet der Alkoholkonzentration bestimmt. Je höher die Alkoholkonzentration, um so mehr sinkt der volumetrische Wirkungsgrad infolge von Vergasung ab. Dieses Phänomen resultiert im Unvermögen einer geeigneten Luft/Kraftstoffsteuerung, schlechterer Laufeigenschaften und Abgasemissionen.

Insbesondere bei niedriger Drehzahl und Motorlauf unter hoher Last, bei denen die Kraftstoffeinspritzmenge groß ist und der eingespritzte Kraftstoff über eine Periode, die zur Verdunstung bzw. Verdampfung des Kraftstoffs ausreicht, innerhalb des Ansaugrohrs verbleibt, wird der volumetrische Wirkungsgrad auf ein erhebliches Ausmaß herabgesetzt, und es ergeben sich die oben erwähnten Probleme.

Um das Luft/Kraftstoffverhältnis eines Alkoholmotors auf einem theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnis zu halten, wie dies in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 57-76 231 vorgeschlagen ist, wird es notwendig, die Kraftstoffeinspritzmenge mit wachsender Alkoholkonzentration des Kraftstoffs so anzuheben, daß ein üblicher Einspritzer, die von generell verwendeten Kraftstoffeinspritzsystemen benutzt wird, hinsichtlich seiner Kapazität unzureichend wird.

Dabei beträgt das theoretische Luft/Kraftstoffverhältnis für Kraftstoff aus 100%igem Alkohol im allgemeinen etwa der Hälfte des von Kraftstoff aus 100%igem Benzin bzw. normalem Otto-Kraftstoff. Für dieselben Laufbedingungen ist es deswegen notwendig, die Einspritzkapazität auf ungefähr den zweifachen Wert zu bringen. Infolgedessen ist ein spezieller Einspritzer erforderlich, um die notwendige Kraftstoffeinspritzmenge zu liefern, woraus erhöhte Kosten resultieren.

Der vorliegenden Erfindung, die vor dem Hintergrund der oben erwähnten Probleme gemacht wurde, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen Alkoholmotor anzugeben, in der auch bei geringer Drehzahl und beim Lauf unter hoher Last die volumetrische Wirksamkeit nicht herabgesetzt ist, das Luft/Kraftstoffverhältnis in geeigneter Weise steuerbar ist und die Laufleistung und Abgasemission verbessert sind.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Danach wird durch die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für Alkoholmotoren eine ausreichende Kraftstoffeinspritzmenge erzielt, die mit wachsender Alkoholkonzentration ansteigt, wobei auch unter der Bedingung geringer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit und Lauf unter hoher Last der volumetrische Wirkungsgrad nicht herabgesetzt wird, das Luft/Kraftstoffverhältnis in geeigneter Weise steuerbar ist und die Laufeigenschaften sowie die Abgasemission verbesserbar sind.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für Alkoholmotoren steuert die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung für das Einspritzen von Alkohol enthaltenden Kraftstoffs in jeden mehrerer Zylinder mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung. Die Vorrichtung umfaßt einen Drosselöffnungsgradsensor oder -meßfühler zum Erfassen des vorliegenden Drosselöffnungsgrads. Ferner ist ein Kurbelwinkelsensor zum Erzeugen von Kurbelimpulsen bei vorbestimmten Kurbelwinkeln vorgesehen. Eine Motordrehzahlberechnungseinrichtung spricht auf die Kurbelimpulse zur Berechnung der Motordrehzahl an. Eine Diskriminatoreinrichtung, die auf den vorliegenden Drosselöffnungsgrad anspricht, stellt den vollen Öffnungsgrad der Drossel fest. Eine Diskriminatoreinrichtung für den Bereich niedriger Motordrehzahlen stellt entsprechend der Motordrehzahl den Bereich niedriger Drehzahl fest. Ein Alkoholkonzentrationssensor erfaßt die Alkoholkonzentration des Kraftstoffs. Eine Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung setzt die Zeitsteuerung bzw. den Zeitpunkt für den Kraftstoffeinspritzbeginn fest und verzögert den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt um so mehr, je höher die Alkoholkonzentration ist, die vom Alkoholkonzentrationssensor ausgegeben wird, wenn die Diskriminatorvorrichtung für den Drosselöffnungsbereich den vollen Drosselöffnungsbereich feststellt und die Diskriminatorvorrichtung für die niedrige Motordrehzahl den Bereich der niedrigen Motordrehzahl feststellt.

Mit dieser erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzzeitsteuervorrichtung wird zunächst in Übereinstimmung mit dem vom Drosselöffnungsgradsensor ausgegebenen Signal ermittelt, ob der volle Drosselöffnungsbereich vorliegt oder nicht. Eine Motordrehzahl wird entsprechend einem Signal berechnet, das vom Kurbelwellensensor ausgegeben wird.

Es wird daraufhin ermittelt, ob entsprechend der Motordrehzahl der Bereich geringer Motordrehzahl vorliegt oder nicht.

Wird ermittelt, daß die Drossel sich im Bereich der vollen Öffnung befindet und daß der Motor im niedrigen Drehzahlbereich läuft, so werden die Zeitsteuerung bzw. der Zeitpunkt für die Kraftstoffeinspritzung um so mehr verzögert, je höher die Alkoholkonzentration im Kraftstoff ist. Für diese Zeitsteuerung wird der Kraftstoff aus einem Mehrpunkteinspritzer eingespritzt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einspritzsteuervorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Steueranordnung,

Fig. 3 eine Ansicht von vorn auf einen Kurbelrotor und einen Kurbelwinkelsensor,

Fig. 4 eine Ansicht von vorn auf einen Nockenrotor und einen Nockenwinkelsensor,

Fig. 5 eine Zeitablauftabelle für die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung,

Fig. 6 die Beziehung zwischen der Alkoholkonzentration und der Kraftstoffeinspritzstartzeitsteuerung,

Fig. 7 ein Flußdiagramm für die Kraftstoffeinspritzsteuerprozedur gemäß des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 die Beziehung zwischen der Alkoholkonzentration und einem Alkoholkorrekturkoeffizienten,

Fig. 9 und 10 jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form eines Flußdiagramms bzw. einer Zeitsteuertabelle,

Fig. 11 ein funktionelles Blockschaltbild einer Steuervorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 12 eine schematische Darstellung der Steueranordnung im zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 13A die Beziehung zwischen der Alkoholkonzentration und einem Kraftstoffeinspritzschema,

Fig. 13B die Schaltcharakteristik des Kraftstoffeinspritzmodus bei konstantem Drosselöffnungsgrad,

Fig. 14 ein Flußdiagramm, das die Verfahrensprozedur der Kraftstoffeinspritzsteuerung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, und

Fig. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Flußdiagramms.

In Fig. 2 ist ein FFV Alkoholmotor insgesamt durch die Bezugszahl 1 angedeutet. Dieser Motor ist in Form eines Boxermotors mit vier horizontal gegenüberliegenden Zylindern aufgebaut. Ein Saugrohr 3 kommuniziert mit einem Einlaß- oder Ansaugkanal 2a, der in einem Zylinderkopf 2 des Motors 1 ausgebildet ist. Auf der Stromaufwärtsseite des Saugrohrs 3 ist eine Drosselkammer 5 vorgesehen, die über eine Luftkammer 4 mit dem Saugrohr kommuniziert. Auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselkammer 5 ist ein Luftreinigungsfilter 7 über ein Ansaugrohr 6 angebracht.

Gerade auf der Abstromseite des Luftfilters 7 des Ansaugrohrs 6 ist ein Ansaugluftsensor 8 vorgesehen (in diesem Ausführungsbeispiel in Form eines Hitzdrahtluftströmungsmessers). An einem Drosselventil 5a in der Drosselkammer 5 sind ein Drosselöffnungsgradsensor 9a und ein Leerlaufschalter 9b zum Erfassen einer vollen Öffnung des Drosselventils 5a vorgesehen.

Ein Injektor 10 ist genau an der stromaufwärtigen Seite des Ansaugkanals 2a jedes Zylinders im Saugrohr 3 vorgesehen. Ferner ist für jeden Zylinder auf dem Zylinderkopf 2 eine Zündkerze vorgesehen, deren vorderes Ende innerhalb der Verbrennungskammer freiliegt.

Der Injektor 10 bzw. die Einspritzdüse 10 kommuniziert mit einem Kraftstofftank 13 über einen Kraftstoffweg oder -pfad 19. Eine Kraftstoffpumpe 14 und ein Alkoholkonzentrationssensor 15 sind in dieser Reihenfolge, vom Kraftstofftank 14 aus betrachtet, am Kraftstoffweg 19 angeordnet.

Im Kraftstofftank 13 ist Kraftstoff gespeichert, der nur Alkohol, normalen Kraftstoff bzw. Otto-Kraftstoff oder eine Mischung hiervon in Abhängigkeit von den Umständen umfaßt, unter denen der Benutzer den Kraftstoff tankt.

Ein Kurbelrotor 21 ist an eine Kurbelwelle 1b des Motors 1 angekoppelt. Ein Kurbelwellenwinkelsensor 22 beispielsweise in Form eines elektromagnetischen Aufnehmers ist so angebracht, daß er dem äußeren Umfang des Kurbelrotors 21 gegenüberliegt, und dient zur Erfassung eines Kurbelwinkels. Ein Nockenrotor 23 ist an eine Nockenwelle 1c angekoppelt, die einer halben Umdrehung unterliegt, wenn die Kurbelwelle 16 einmal dreht. Ein Nockenwinkelsensor 24 ist so angebracht, daß er dem Außenumfang des Nockenrotors 23 gegenüberliegt.

Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, sind Vorsprünge 21a, 21b und 21c am äußeren Umfang des Kurbelrotors 21 vorgesehen. Jeder Vorsprung 21a, 21b und 21c ist an Positionen R1, R2 und R3 vor dem BTDC-Punkt ("Before Compression Top Dead Centers") jedes Zylinders vorgesehen, d. h. vor dem obersten Kompressionstotpunktzentrum. Der Vorsprung 21a zeigt einen Bezugskurbelwinkel zum Einstellen des Zündzeitpunktes an. Die Übergangszeit vom Vorsprung 21a zum Vorsprung 21b wird zur Berechnung einer Winkelgeschwindigkeit ω verwendet. Der Vorsprung 21c zeigt einen festen Zündzeitpunkt an sowie einen Bezugskurbelwinkel, der zum Einstellen eines Kraftstoffeinspritzungsstartkurbelwinkels RAN verwendet wird.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind Zylinderdiskriminatorvorsprunggruppen 23a, 23b, 23c und 23d am äußeren Umfang des Nockenrotors 23 vorgesehen. Jeder der Vorsprünge 23a und 23d ist an einer Position R4 nach dem äußeren oder oberen Kompressionstotpunktzentrum (ATDC = After The Compression Top Dead Center) des entsprechenden Zylinders #3 und #4 ausgebildet. Die Vorsprunggruppe 23b besteht aus drei einzelnen Vorsprüngen. Der erste Vorsprung ist an einer Position R5 nach dem ATDC-Punkt des Zylinders #1 vorgesehen. Die Projektionsgruppe 23c ist aus zwei Vorsprüngen aufgebaut. Der erste Vorsprung ist an einer Position R6 nach dem ATDC-Punkt des Zylinders #2 ausgebildet.

Im in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel betragen R1 = 97°, R2 = 65°, R3 = 10°, R4 = 20°, R5 = 5° und R6 = 20°. Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, kann beispielsweise, falls der Nockenwinkelsensor 24 Nockenimpulse von der Vorsprunggruppe 23b erfaßt, geschlossen werden, daß ein Kurbelimpuls, der anschließend vom Kurbelwellenwinkelsensor 22 erfaßt wird, ein Signal für den Zylinder #3 ist. Wird ein Nockenimpuls des Vorsprungs 23d nach den Nockenimpulsen von der Vorsprunggruppe 23b erfaßt, kann auf diese Weise geschlossen werden, daß ein Kurbelimpuls, der anschließend vom Kurbelwellenwinkelsensor 22 festgestellt wird, ein Signal für den Zylinder #2 ist. In ähnlicher Weise kann geschlossen werden, daß ein Kurbelimpuls, der festgestellt wird, nachdem Nockenimpulse der Vorsprunggruppe 23c erfaßt worden sind, ein Signal für den Zylinder #4 anzeigt, und daß, falls ein Nockenimpuls des Vorsprungs 23a erfaßt wird, nachdem die Nockenimpulse der Vorsprunggruppe 23c erfaßt worden sind, ein anschließend erfaßter Kurbelimpuls ein Signal für den Zylinder #1 anzeigt.

Es kann darüber hinaus geschlossen werden, daß ein Kurbelimpuls, der vom Kurbelwellenwinkelsensor 22 erfaßt worden ist, nachdem der Nockenwinkelsensor 24 Nockenimpulse erfaßt hat, den Bezugskurbelwinkel (R1) des entsprechenden Zylinders anzeigt.

Ein Kühlmitteltemperaturmeßfühler 25 ist an einem nicht dargestellten Kühlmittelpfad angebracht, der im Saugrohr 3 ausgebildet ist und als Steigeinrichtung dient.

Ein O₂-Sensor 27 ist an einem Abgasrohr 26 vorgesehen, das mit dem Abgasrohr 2b des Zylinderkopfes 2 kommuniziert. Die Bezugszahl 28 zeigt einen katalytischen Umsetzer an.

Im folgenden wird der Schaltungsaufbau der Steuervorrichtung näher erläutert. Die Bezugszahl 31 zeigt insgesamt die Steuervorrichtung an. In dieser sind eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit) 32, ein ROM 33, ein RAM 34 und ein Eingabe/Ausgabe-Interface 35 über eine Busleitung 36 miteinander verbunden. Mit den Eingangsanschlüssen des Eingabe/Ausgabe-Interface oder kurz I/O-Interface 35 sind die Sensoren bzw. Meßfühler 22, 24, 8, 9a, 25, 27 und 15 sowie die Leerlaufschalter 9b verbunden. Mit den Ausgangsanschlüssen des I/O-Interface 35 sind über einen Zünder 29 die Zündkerze 17 sowie die Einspritzdüse 10 und die Kraftstoffpumpe 14 über eine Antriebsschaltung 38 verbunden.

Der ROM 33 speichert Steuerprogramme sowie festgesetzte Daten. Als diese festgesetzten Daten ist z. B. eine Kraftstoffeinspritzungsstartkurbelwinkeltabelle oder -map MPRAN, die weiter unten erläutert wird, gespeichert.

Der RAM 34 speichert Signale, die von den Sensoren und Meßfühlern ausgegeben und verarbeitet werden, sowie durch die CPU 32 verarbeitete Daten.

Entsprechend der Steuerprogramme, die im ROM 33 gespeichert sind, berechnet die CPU 32 eine Impulsbreite eines Impulses zum Antreiben der Einspritzdüse durch Verwendung unterschiedlichster Daten, die im RAM 34 gespeichert sind.

Im folgenden wird die funktionale Struktur der Steuervorrichtung erläutert.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt die Steuervorrichtung 31 eine Zylinderdiskriminatoreinrichtung 41, eine Kurbelimpulsdiskriminatoreinrichtung 42, eine Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 43, eine Motorgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 44, eine Ansaugluftmengenberechnungseinrichtung 45, eine Bezugskraftstoffeinspritzmengeneinstelleinrichtung 46 zum Einstellen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge, eine Inkrementkoeffizienteneinstelleinrichtung 47, eine Rückkopplungskorrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 48, eine Alkoholkonzentrationsberechnungseinrichtung 49, eine Alkoholkorrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 50, eine Kraftstoffeinspritzmengeneinstelleinrichtung 51, eine Drossel-Vollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 52 zum Feststellen des Bereichs der vollen Drosselöffnung, eine Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 53 zum Feststellen einer niedrigen Motorgeschwindigkeit, eine Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung 54, eine Zeitgeber- oder Zeitsteuereinrichtung 55 und eine Einspritzdüsenselektions- und -antriebseinrichtung 56.

Die Zylinderdiskriminatoreinrichtung 41 schließt entsprechend den Nockenimpulsen vom Nockenwinkelsensor 24, daß der Kurbelimpuls, der anschließend vom Kurbelwellenwinkelsensor 22 erfaßt wird, anzeigt, welcher Zylinder betroffen ist.

Die Kurbelimpulsdiskriminatoreinrichtung 42 schließt, daß der Kurbelimpuls, der vom Kurbelwellenwinkelsensor 22 ausgegeben wird, nachdem die Nockenimpulse vom Nockenwinkelsensor 24 ausgegeben worden sind, anzeigt, um welche Vorsprünge 21a bis 21c es sich gerade handelt.

Die Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 43 mißt eine Übergangszeit t zwischen den Kurbelimpulsen des Vorsprungs 21a und des Vorsprungs 21b, die von der Kurbelimpulsdiskriminatoreinrichtung 42 festgestellt worden sind, und berechnet eine Winkelgeschwindigkeit ω unter Verwendung der Übergangszeit t und eines Differenzwinkels (R1-R2)

Die Motorgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 44 berechnet eine Motorgeschwindigkeit oder -drehzahl N

in Übereinstimmung mit der Winkelgeschwindigkeit ω.

Die Ansaugluftmengenberechnungseinrichtung 45 berechnet eine Ansaugluftmenge Q unter Verwendung eines Ausgangssignals vom Ansaugluftmengensensor 8.

Die Bezugskraftstoffeinspritzmengeneinstelleinrichtung 46 legt eine Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp entsprechend der Motordrehzahl N und der Ansaugluftmenge Q fest.

Dabei wird die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp durch eine Gleichung Tp = K × Q/N berechnet, in der K eine Konstante ist, oder indem eine Tabelle abgesucht wird, wobei die Motordrehzahl N und die Ansaugluftmenge Q als Schlüsselsuchparameter verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp unter Verwendung der angegebenen Gleichung festgelegt.

Es wird angenommen, daß die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp für einen Kraftstoff, der aus 100% normalem Benzin (Alkoholkonzentration 0%) hergestellt ist, angesetzt ist.

Die Inkrementkoeffizienteneinstelleinrichtung 47 liest ein Drosselöffnungsgrad(R)-Signal aus dem Drosselöffnungsgradsensor 9a, ein EIN-AUS-Signal vom Leerlaufschalter 9b und ein Kühlmitteltemperatur(Tw-) Signal aus dem Kühlmitteltemperaturmeßfühler 25 und setzt einen Inkrementkoeffizienten COEF in Verknüpfung mit diesen ausgelesenen Signalen fest. Der Inkrementkoeffizient COEF umfaßt eine Beschleunigungs/Abbremskorrektur, eine Voll-Offen-Inkrementmengenkorrektur, eine Nachleerlaufinkrementmengenkorrektur, eine Kühlmitteltemperaturkorrektur usw., jeweils in Übereinstimmung mit den ausgelesenen Signalen.

Die Rückkopplungskorrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 48 liest die Ausgangsspannung vom O₂-Sensor, um diese mit einem vorbestimmten Scheibenpegel (Slice Level) zu vergleichen und legt einen Luft/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten α über eine Proportional-Integrationssteuerung fest.

Ist der O₂-Sensor inaktiv, so wird der Luft/ Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizient α auf 1,0 festgelegt, womit eine Luft/Kraftstoffverhältnisrückkopplungssteuerung abgeschlossen wird.

Die Alkoholkonzentrationsberechnungseinrichtung 49 liest das Ausgangssignal vom Alkoholkonzentrationssensor 15 und berechnet eine Alkoholkonzentration A des Kraftstoffes, der der Einspritzdüse 10 zuzuführen ist.

Die Alkoholkorrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 50 setzt einen Alkoholkorrekturkoeffizienten KAL entsprechend der Alkoholkonzentration A fest.

Der Alkoholkorrekturkoeffizient KAL wird dazu verwendet, ein theoretisches Luft/Kraftstoffverhältnis zu korrigieren, das in Abhängigkeit von der Alkoholkonzentration A differiert. Dabei ist explizit ein theoretisches Luft/Kraftstoffverhältnis für 100%iges Benzin (A = 0%) beispielsweise 14,9, wohingegen das Verhältnis bei 100%igem Alkohol (Methanol) mit A = 100% 6,45 beträgt. Je höher die Alkoholkonzentration A, um so geringer ist das theoretische Luft/Kraftstoffverhältnis. Es ist infolgedessen notwendig, die Kraftstoffeinspritzmenge für höhere Alkoholkonzentrationen anzuheben, wenn dieselben Motorlaufbedingungen angenommen werden.

Wie weiter oben erläutert wurde, ist in diesem Ausführungsbeispiel die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp unter der Annahme von einer Alkoholkonzentration A = 0% (Benzin 100%) festgelegt. Entsprechend wird der Alkoholkonzentrationskorrekturkoeffizient KAL für die Alkoholkonzentration A = 0% (Benzin 100%) auf 1,0 festgesetzt, so daß, wie in Fig. 8 gezeigt ist, mit ansteigender Alkoholkonzentration A der Korrekturkoeffizient ansteigt (für den Fall von Methanol KAL = 14,9/6,45 = 2,31 für A = 100% und für den Fall Ethanol KAL = 14,9/9,01 = 1,66 für A = 100%).

Der Alkoholkorrekturkoeffizient KAL kann so gewonnen werden, indem die Funktion der Alkoholkonzentration A (KAL = f (A)) benutzt wird.

Der Alkoholkorrekturkoeffizient KAL kann auch bestimmt werden, indem eine Tabelle unter Verwendung der Alkoholkonzentration A als Schlüsselsuchparameter abgesucht wird.

Die Verwendung von Methanol oder Ethanol wird vorab bestimmt und die entsprechende Gleichung oder Tabelle zum Aufsuchen und Festsetzen des Alkoholkorrekturkoeffizienten KAL wird im ROM 33 gespeichert.

Die Kraftstoffeinspritzmengeneinstelleinrichtung 51 korrigiert die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp, die von der Bezugskraftstoffeinspritzmengeneinstelleinrichtung 46 festgelegt ist, entsprechend dem Inkrementkoeffizienten COEF und dem Alkoholkorrekturkoeffizienten KAL und legt eine Kraftstoffeinspritzmenge Ti in Übereinstimmung mit dem Luft/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten α (Ti = Tp × COEF × α × KAL) fest.

Die Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 52 vergleicht den Drosselöffnungsgrad R mit einem vorbestimmten Bezugsdrosselöffnungsgrad Rs. Ist R < Rs, so bestimmt sie den jeweiligen Grad als Drosselbereich voller Öffnung.

Die Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 53 vergleicht die Motordrehzahl N mit einer vorbestimmten Bezugsmotordrehzahl Ns (beispielsweise 1000 bis 1500 U/min). Ist N Ns, so schließt diese Vorrichtung hieraus, daß es sich um einen Niedriggeschwindigkeitsbereich bzw. einen Bereich geringer Drehzahl handelt.

Die Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung 54 umfaßt eine Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkelsucheinrichtung 54a, eine Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktberechnungseinrichtung 54b und die Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkeltabelle MPRAN. Die Sucheinrichtung 54a setzt in Übereinstimmung von den Diskriminatorergebnissen der Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 52 und der Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 53 einen vorbestimmten Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN oder einen Winkel fest, der gewonnen wird, indem die Alkoholkonzentration A verwendet wird, die von der Alkoholkonzentrationsberechnungseinrichtung 49 berechnet worden ist.

Stellt dabei konkret die Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 52 den vollen Drosselöffnungsbereich fest und stellt darüber hinaus die Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 53 den geringen Motordrehzahlbereich fest, so wird die Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkeltabelle MPRAN abgesucht, indem als Parameter die Alkoholkonzentration A verwendet wird, um auf diese Weise den Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN festzusetzen.

Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, sind in den jeweiligen Bereichen der Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkeltabelle MPRAN Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN gespeichert, die so festgelegt worden sind, daß, sowie die Alkoholkonzentration A von 0% auf 100% wechselt, die Kraftstoffeinspritzstartzeitsteuerung bzw. der entsprechende Zeitpunkt von der Auslaßlufthubseite zur Ansauglufthubseite verzögert wird.

Der Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN ist ein Kurbelwinkel relativ zu einem Bezugspunkt (Nullpunkt) des Vorsprungs 21c.

Falls die Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 52 einen anderen Bereich als den Bereich der vollen Drosselöffnung feststellt oder falls die Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 53 einen anderen Bereich als den Bereich geringer Motordrehzahl feststellt, so wird der Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN auf den vorbestimmten festen Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel eingestellt. Der feste Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel wird derart festgesetzt, daß die Kraftstoffeinspritzung vor dem Beginn des Ansauglufthubs abgeschlossen wird.

Die Berechnungseinrichtung 54b berechnet in Übereinstimmung mit dem Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN und der Winkelgeschwindigkeit ω, die von der Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 43 berechnet ist, einen Einspritzstartzeitpunkt TING (TING = RAN/ω).

Die Zeitgebereinrichtung 55 wird mit diesem Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING gesetzt und beginnt ihren Zählvorgang, wenn die Kurbelimpulsdiskriminatoreinrichtung 42 den Kurbelimpuls am Vorsprung 21c feststellt.

Die Einspritzdüsenselektions- und Antriebseinrichtung 57 spricht auf einen Triggerimpuls an, der das Zählende von der Zeitgebereinrichtung 56 anzeigt, und gibt einen Antriebsimpuls der der Kraftstoffeinspritzmenge Ti entspricht, an die Einspritzdüse 10 des entsprechenden Zylinders aus, der von der Zylinderdiskriminatoreinrichtung 41 ermittelt worden ist.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Steuervorrichtung 31 unter Bezugnahme auf das in Fig. 7 gezeigte Flußdiagramm näher erläutert.

Zunächst werden in einem Schritt S101 ein Kurbelimpuls und Nockenimpulse, die vom Kurbelwellenwinkelsensor 22 bzw. dem Nockenwinkelsensor 25 ausgegeben werden, verwendet. In einem Schritt S102 wird ein entsprechender Zylinder in Übereinstimmung mit den ausgelesenen Nockenimpulsen ermittelt.

Anschließend wird in einem Schritt S103 auf die Unterbrechung durch den Nockenimpuls hin ein Kurbelimpuls erkannt. Im folgenden Schritt S104 wird die Winkelgeschwindigkeit ω aus der Zeitperiode zwischen beiden Kurbelimpulsen der Vorsprünge 21a und 21b und dem Differenzwinkel (R1-R2) dazwischen berechnet (ω = d(R1-R2) /dt).

Darauffolgend wird in einem Schritt S105 die Motordrehzahl N aus der Winkelgeschwindigkeit ω, die im Schritt S104 berechnet wurde, berechnet (N = (60/2π) × ω).

Anschließend wird in einem Schritt S106 ein Signal aus dem Ansaugluftmengensensor 8 ausgelesen, um die Ansaugluftmenge Q zu berechnen. In einem Schritt S107 wird die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl N aus Schritt S105 und der Ansaugluftmenge Q aus Schritt S106 festgelegt (Tp = K × Q/N, wobei K eine Konstante ist).

Daraufhin werden in einem Schritt S108 eine Kühlmitteltemperatur Tw und ein Drosselöffnungsgrad R, die vom Kühlmitteltemperaturmeßfühler 25 bzw. dem Drosselöffnungsgradsensor 9a ausgegeben werden, sowie ein Ausgangssignal aus dem Leerlaufschalter gelesen. In einem Schritt S109 wird entsprechend der Leseinformation aus Schritt S108 der Inkrementkoeffizient COEF in Verknüpfung mit der Kühlmitteltemperaturkorrektur, der Beschleunigungs/Abbremsungskorrektur, der Voll-Offen- Inkrementmengenkorrektur, der Nachleerlaufinkrementmengenkorrektur usw. festgelegt.

Daraufhin wird im Schritt S110 der Luft/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizient α entsprechend einem Ausgangssignal vom O₂-Sensor festgesetzt. Im folgenden Schritt S111 wird die Alkoholkonzentration A entsprechend dem Ausgangssignal vom Alkoholkonzentrationssensor 15 berechnet. Im Schritt S112 wird der Alkoholkorrekturkoeffizient KAL entsprechend der Alkoholkonzentration A aus Schritt S111 festgesetzt.

In einem Schritt S113 wird die Kraftstoffeinspritzmenge Ti unter Verwendung der Gleichung

Ti = Tp × COEF × α × KAL

in Übereinstimmung mit der im Schritt S107 festgesetzten Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp, dem im Schritt S109 festgesetzten Inkrementkoeffizienten COEF, dem im Schritt S110 festgesetzten Luft/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten α und dem im Schritt S112 festgelegten Alkoholkorrekturkoeffizienten KAL berechnet.

Daraufhin wird in einem Schritt S114 der im Schritt S108 ausgelesene Drosselöffnungsgrad R mit dem vorbestimmten Bezugsdrosselöffnungsgrad Rs verglichen. Ist R < Rs, so wird daraus geschlossen, daß der volle Öffnungsbereich der Drossel vorliegt, und die Steuerung fährt mit einem Schritt S115 fort. Ist R Rs, so wird geschlossen, daß es sich nicht um den vollen Drosselöffnungsbereich handelt, und die Steuerung fährt mit einem Schritt S116 fort.

Im Schritt S115 wird die im Schritt S105 berechnete Motordrehzahl N mit der vorbestimmten Bezugsmotordrehzahl Ns verglichen. Ist N < Ns, so wird daraus geschlossen, daß es sich um einen mittleren oder hohen Drehzahlbereich handelt, und die Steuerung fährt mit Schritt S116 fort. Ist N Ns, so wird daraus geschlossen, daß es sich um einen Bereich geringer Drehzahl handelt, und die Steuerung fährt mit einem Schritt S117 fort.

Im Schritt S116 wird der feste Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel als der Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN festgesetzt, d. h. es wird ein normaler Einspritzzeitpunkt festgesetzt.

Werden im Schritt S114 und S115 ein voller Öffnungsbereich der Drossel bzw. der niedrige Drehzahlbereich festgestellt, so fährt die Steuerung mit Schritt S117 fort, in dem die Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkeltabelle MPRAN abgesucht wird, wobei als Suchparameter die Alkoholkonzentration A aus Schritt S111 benutzt wird, um so den Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN festzulegen.

Daraufhin wird in einem Schritt S118 der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING entsprechend dem im Schritt S116 oder Schritt S117 festgesetzten Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN und der Winkelgeschwindigkeit aus Schritt S104 berechnet (TING = RAN/ω).

Daraufhin wird in einem Schritt S119 der im Schritt S118 berechnete Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING in einem Zeitgeber der Zeitgebereinrichtung 55 gesetzt. Im Schritt S120 wird der Zeitgeber auf den Empfang eines Triggersignals wie des Kurbelimpulses am Vorsprung 21c angetrieben.

In einem Schritt S121 wird ein der im Schritt S113 festgesetzten Treibstoffeinspritzmenge Ti entsprechender Antriebsimpuls an die Einspritzdüse 10 des entsprechenden Zylinders ausgegeben, wenn der im Schritt S120 angetriebene Zeitgeber den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING erreicht.

In der oben beschriebenen Weise und auch wie durch Fig. 5 gezeigt ist, wird, je höher die Alkoholkonzentration A ist, der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING bei vollem Drosselöffnungsbereich und dem Bereich geringer Drehzahl, d. h. während einer geringen Geschwindigkeit und eines Laufs mit hoher Last, um so mehr vom normalen festen Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel innerhalb des Auslaß- oder Abgaslufthubs zur Ansauglufthubseite hin verzögert. Entsprechend wird die Vergasung von Kraftstoff im Ansaugpfad unterdrückt und die Vergasungszeit wird verkürzt, woraus ein guter volumetrischer Wirkungsgrad bzw. Füllungsgrad resultieren. Darüber hinaus wird die Kraftstoffverbrennung optimiert, da die Einspritzzeitsteuerung bzw. der Einspritzzeitpunkt mit der Alkoholkonzentration A geändert werden.

Während anderer Fahrbedingungen als der geringen Drehzahl und der Fahrt unter hoher Last wird der Einspritzzeitpunkt ähnlich wie in üblicher Weise festgesetzt, d. h. der Kraftstoff wird vor dem Start des Ansaughubs eingespritzt, wodurch die Vergasung verbessert wird und die Verbrennung stabilisiert wird.

Die Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, in dem die Zeitsteuerung bezüglich des Kraftstoffeinspritzendes bzw. der Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt während anderer Fahrbedingungen als der geringen Drehzahl und Fahrt mit hoher Last fixiert werden.

Dieses Flußdiagramm unterscheidet sich von dem in Fig. 7 gezeigten lediglich durch die Prozesse B bis C. Wird im Schritt S114 ein anderer Bereich als der volle Drosselöffnungsbereich festgestellt (R Rs) oder wird im Schritt S115 ein anderer Bereich als der Bereich niedriger Drehzahl festgestellt (N < Ns), so fährt die Steuerung mit einem Schritt S201 fort, in dem ein vorbestimmter fester Kraftstoffeinspritzendkurbelwinkel RANE gelesen wird. Im folgenden Schritt S202 wird ein Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt TEND (für End Timing) entsprechend dem in Schritt S201 ausgelesenen festen Kraftstoffendkurbelwinkel RANE und der im Schritt S104 berechneten Winkelgeschwindigkeit ω berechnet (TEBD = RANE/ω).

Der feste Einspritzendkurbelwinkel RANE ist ein Kurbelwinkel bezogen auf einen Bezugspunkt (Nullpunkt) des Vorsprungs 21c, wie aus Fig. 10 hervorgeht.

In einem Schritt S203 wird die Kraftstoffeinspritzperiode Tpw in Übereinstimmung mit der im Schritt S113 festgesetzten Kraftstoffeinspritzmenge Ti festgelegt.

Im Schritt S204 wird der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING entsprechend dem Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt TEND aus Schritt S202 und der Kraftstoffeinspritzperiode Tpw aus Schritt S203 berechnet (TING = TEND - Tpw).

Im Schritt S119 wird der im Schritt S204 berechnete Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING für den Zeitgeber gesetzt.

Im in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel wurde die Kraftstoffeinspritzsteuerung an Hand des Zeitsteuerschemas erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung über ein Winkelsteuerschema anwendbar.

Wie aus der obigen Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung hervorgeht, umfaßt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung die Drosselvollöffnungsbereichsdiskriminatoreinrichtung zur Ermittlung eines vollen Öffnungsbereichs der Drossel entsprechend einem Ausgangssignal vom Drosselöffnungsgradsensor, eine Motorumdrehungszahlberechnungseinrichtung zum Berechnen der Motordrehzahl entsprechend einem Ausgangssignal vom Kurbelwinkelsensor, eine Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung zur Ermittlung eines Bereichs geringer Motordrehzahl entsprechend einer Motordrehzahl, die von einer Motordrehzahlberechnungseinrichtung berechnet wird, sowie eine Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung zur Einstellung des Kraftstoffstartzeitpunkts, wobei, falls die Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung den Bereich der vollen Drosselöffnung ermittelt und die Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung den Bereich geringer Motordrehzahl feststellt, der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt um so mehr verzögert wird, je höher die Alkoholkonzentration im Kraftstoff ist.

Infolgedessen kann die Vergasung von Alkoholkraftstoff während geringer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit und Lauf unter hoher Last unterdrückt werden, und es kann die Vergasungszeit verkürzt werden.

Hieraus resultiert, daß es möglich ist, zu verhindern, daß der volumetrische Wirkungsgrad während geringer Geschwindigkeit und Fahrt unter hoher Last herabgesetzt wird, um auf diese Weise eine gute Verbrennung, verbesserte Laufeigenschaften und Abgasemissionen sicherzustellen.

Die Fig. 12 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Ein Einzelpunktinjektor (im folgenden als SP-Einspritzdüse bezeichnet) 110a ist auf der Abstromseite eines Drosselventils 105 für ein Saugrohr 103 angebracht. Ein Mehrpunktinjektor (im folgenden als MP-Einspritzdüse bezeichnet) 110b ist direkt an der Stromaufwärtsseite jedes Luftansaugkanals 102 für jeden Zylinder angebracht. Eine Zündkerze 117 ist an einem Zylinderkopf 102 jedes Zylinders angebracht, wobei ihre Spitze innerhalb der Verbrennungskammer freiliegt.

Die SP-Einspritzdüse weist eine von der der MP- Einspritzdüse abweichende Kraftstoffeinspritzkapazität auf. Die gesamte Maximaleinspritzmenge von vier MP- Einspritzdüsen 110b ist größer als die maximale Einspritzmenge einer SP-Einspritzdüse 101a ausgelegt. Das Kraftstoffeinspritzschema wird zwischen einer Einzelpunkteinspritzung mittels einer SP-Einspritzdüse 101a und einer Mehrpunkteinspritzung durch vier MP-Einspritzdüsen 110b umgeschaltet.

Die SP- und MP-Einspritzdüsen 110a und 110b kommunizieren mit einem Kraftstofftank 112 über einen Kraftstoffpfad 111. Innerhalb des Kraftstofftanks 112 ist Kraftstoff gespeichert, der nur aus Alkohol, aus normalem Benzin oder einer Mischung hiervon bestehen kann, wobei dies von den Umständen bei der Einspeisung durch den Benutzer abhängt.

Eine Kraftstoffpumpe 113 und ein Alkoholkonzentrationssensor 114 sind in dieser Reihenfolge vom Kraftstofftank 112 aus gesehen am Kraftstoffpfad 111 zwischengeschaltet. Der Kraftstoffpfad 111 kommuniziert mit einer Kraftstoffkammer 118a eines Druckregulators 118 über einen Rückführungspfad 116. Die Abstromseite dieser Kraftstoffkammer 118a kommuniziert mit dem Kraftstofftank 112.

Wie durch die Punkt-Strichlinie angezeigt ist, kommuniziert eine Druckregulierkammer 118b des Druckregulators 118 mit dem Saugrohr 103. Die Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck innerhalb des Kraftstoffpfads 111 und dem Innendruck des Saugrohrs 103 wird durch den Druckregulator 118 konstantgehalten. Die Kraftstoffeinspritzmenge der SP- und MP-Einspritzdüsen 110a und 110b wird so gesteuert, daß sie nicht durch eine Änderung im Innendruck des Saugrohrs 103 beinflußt wird.

Ein Kurbelrotor 121 ist an eine Kurbelwelle 101b des Motors 101 angekoppelt. Ein Kurbelwellenwinkelsensor 122 wie beispielsweise ein elektromagnetischer Aufnehmer zum Erfassen des Kurbelwellenwinkels ist so angebracht, daß er dem äußeren Umfang des Kurbelrotors 121 gegenüberliegt. Ein Nockenrotor 123 ist an eine Nockenwelle 101c angekoppelt, die bei einer Drehung der Kurbelwelle eine halbe Umdrehung durchmacht. Ein Nockenwinkelsensor 144 ist so angebracht, daß er dem äußeren Umfang des Nockenrotors 123 gegenüberliegt.

Ferner sind mit denselben Bedingungen wie bezüglich der Vorsprünge 21a, 21b und 21c des ersten Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 Vorsprünge 121a, 121b und 121c am äußeren Umfang des Kurbelrotors 121 vorgesehen. Diese Vorsprünge weisen auch die Funktion der Vorsprünge 21a, 21b und 21c des ersten Ausführungsbeispiels auf.

In ähnlicher Weise sind Zylinderdiskriminatorvorsprunggruppen 123a, 123b und 123c am Außenumfang des Nockenrotors 123 vorgesehen, wobei sie auf dieselbe Weise wie die Vorsprunggruppen 23a, 23b, 23c und 23d des ersten Ausführungsbeispiels aus Fig. 4 wirken.

Ein Kühlmitteltemperaturmeßfühler 125 ist im Kühlmittelpfad (nicht dargestellt) angebracht, der im Saugrohr 101 ausgebildet ist und als Steigeinrichtung dient.

Ein O₂-Sensor 127 ist an einem Abgasrohr 126 angebracht, das mit einem Abgaskanal 102b des Zylinderkopfes 102 kommuniziert. Die Bezugszahl 123 repräsentiert einen katalytischen Umsetzer.

Im folgenden wird die Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung näher erläutert.

Die Bezugszahl 131 gibt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels an. Dort sind eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit) 132, ein ROM 133, ein RAM 134 und ein I/O-Interface 135 über eine Busleitung 136 miteinander verknüpft. Mit den Eingangsanschlüssen des I/O-Interfaces 135 sind die Sensoren bzw. Meßfühler 122, 124, 128, 109a, 125, 127, 115 und der Leerlaufschalter 109b verbunden. Mit den Ausgangsanschlüssen dieses Interfaces sind über einen Zünder 129 die Zündkerze 117 sowie die Einspritzdüsen 110a und 110b und die Kraftstoffpumpe 114 über eine Antriebsschaltung 138 verbunden.

Der ROM 133 speichert Steuerprogramme und feste Daten. Als feste Daten wird z. B. eine Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkeltabelle MPRAN, die weiter unten erläutert wird, gespeichert.

Der RAM 134 speichert Signale, die von den Sensoren ausgegeben und verarbeitet werden, und in der CPU 132 verarbeitete Daten.

Entsprechend den Steuerprogrammen aus dem ROM 133 berechnet die CPU 132 eine Impulsbreite eines Impulses zum Antreiben der Einspritzdüsen 110a und 110b unter Verwendung der verschiedenen im RAM 134 gespeicherten Daten.

Im folgenden wird die funktionale Struktur dieses Ausführungsbeispiels erläutert. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, umfaßt die Steuervorrichtung 131 eine Zylinderdiskriminatoreinrichtung 141, eine Kurbelimpulsdiskriminatoreinrichtung 142, eine Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 143, eine Motorgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 144, eine Ansaugluftmengenberechnungseinrichtung 145, eine Inkrementkoeffizienteneinstelleinrichtung 146, eine Rückkopplungskorrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 147, eine Alkoholkonzentrationsberechnungseinrichtung 148, eine Alkoholkorrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 149, eine Basiskraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 158, eine MP-Kraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 159, eine Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 160, eine Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 161, eine Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung 162, eine Zeitgebereinrichtung 163 und eine MP-Einspritzselektions- und Antriebseinrichtung 164, wobei diese Einrichtungen entsprechende Funktionen wie die Einrichtungen 41, 42, 43, 44, 45, 57, 48, 49, 50, 46, 51, 52, 53, 54, 55 und 56 des ersten Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 aufweisen. Infolgedessen wird die doppelte Beschreibung dieser einzelnen Wirkungen weggelassen.

Die Steuervorrichtung 131 ist zusätzlich mit einer Bezugsdrosselöffnungsgradeinstelleinrichtung 150, einer Einspritzmodusselektionseinrichtung 151, einer Kraftstoffablagerungskoeffizienteneinstelleinrichtung 152, einer Verdunstungszeitkonstanteneinstelleinrichtung 153, einer Sollwertluft/Treibstoffverhältniseinstelleinrichtung 154, einer Einzelpunktkraftstoffeinspritzmengenberechnungseinrichtung 155, einer Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 156 und einer Einzelpunkteinspritzdüsenantriebseinrichtung 157 versehen.

Im zweiten Ausführungsbeispiel wird der Einspritzmodus zwischen einem Mehrpunkteinspritzmodus wie dem ersten Ausführungsbeispiel und einem Einzelpunkteinspritzmodus, der weiter unten erläutert wird, entsprechend dem Drosselöffnungsgrad gewechselt. Darüber hinaus wird das Merkmal der Verzögerung der Einspritzstartzeit, die an Hand des ersten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, nur im MP-Einspritzmodus ausgeführt.

Um das Kraftstoffeinspritzschema von der Einzelpunkteinspritzung mittels der SP-Einspritzdüse 110a auf die Mehrpunkteinspritzung mittels der MP-Einspritzdüsen 110b in der in Fig. 13 gezeigten Weise bezüglich der Kraftstoffeinspritzmenge zu ändern, die mit der Alkoholkonzentration ansteigt, liest die Drosselöffnungsgradeinstelleinrichtung 150 ein Signal aus der Einspritzselektionseinrichtung 151, um so festzustellen, welche Einspritzdüse, die MP-Einspritzdüse 110b oder die SP-Einspritzdüse 110a gerade selektiert sind, und setzt einen Bezugsdrosselöffnungsgrad RK fest.

Ist die SP-Einspritzdüse selektiert, so wird der Bezugsdrosselöffnungsgrad RK aus einer Funktion g(A) bezogen auf die Alkoholkonzentration A gewonnen, wobei diese Funktion bei ansteigender Alkoholkonzentration A durch eine abfallende Linie repräsentiert wird (RK = g(A)). Falls die MP-Einspritzdüse 110b selektiert ist, wird die Funktion g(A) zu einem Bereich geringerer Alkoholkonzentration A über einen Offsetwert A0 verschoben (beispielsweise entsprechend 2 bis 3 Bits unter der Voraussetzung, daß die Auflösung für die Alkoholkonzentration A 1 Bit beträgt), um anschließend den Bezugsdrosselventilöffnungsgrad festzusetzen (RK = g(A-A0)).

Durch die oben beschriebene Funktionsweise wird, wie in Fig. 13B gezeigt ist, eine Hysterese beim Umschalten zwischen der SP-Einspritzdüse 110a und der MP-Einspritzdüse 110b vorgesehen. Es ist infolgedessen möglich, eine abrupte Kraftstoffvergasungsänderung sowie ein Sägen oder einen unregelmäßigen Motorlauf beim Umschalten zwischen dem Einzelpunkteinspritzmodus und Mehrpunkteinspritzmodus zu vermeiden.

Der Bezugsdrosselventilöffnungsgrad RK kann festgesetzt werden, indem hierzu eine Tabelle unter Verwendung der Alkoholkonzentration A als Schlüsselsuchparameter abgesucht wird.

Die Einspritzmodusselektionseinrichtung 151 vergleicht den Drosselöffnungsgrad R, der vom Drosselöffnungssensor 109a erfaßt worden ist, mit dem Ausgangssignal von der Bezugsdrosselöffnungsgradeinstelleinrichtung 150. Ist R < RK, so wird ein Berechnungsausführungssignal an die Einzelpunktkraftstoffeinspritzmengenberechnungseinrichtung 155 und die Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 156 ausgegeben. Ferner wird ein Berechnungsunterbrechungssignal an die Basiskraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 158, die Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 160, die Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 161 und die Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung 162 ausgegeben, um so den Einzelpunkteinspritzmodus auszuwählen, der die SP- Einspritzdüse 110a verwendet, und die Kraftstoffeinspritzsteuerung in der weiter unten erläuterten Weise auszuführen, wobei auch die Einrichtung 159 unterbrochen ist.

Ist R RK, so gibt die Einspritzselektionseinrichtung 151 das Berechnungsunterbrechungssignal an die Einzelpunktkraftstoffeinspritzmengenberechnungseinrichtung 155 und die Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 156 aus sowie ein Berechnungsausführungssignal an die Basiskraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 158, die Mehrpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 159, die Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung 160, die Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung 161 und die Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung 162 aus, um auf diese Weise den Mehrpunkteinspritzmodus zu selektieren, der die MP-Einspritzdüsen 110b verwendet, und die Kraftstoffeinspritzsteuerung in derselben Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel auszuführen.

In Übereinstimmung mit dem Drosselöffnungsgrad R vom Drosselöffnungsgradsensor 109a und der Kühlmitteltemperatur Tw vom Kühlmitteltemperaturmeßfühler 125 setzt die Kraftstoffablagerungskoeffizienteneinstelleinrichtung 152 einen Kraftstoffablagerungs- oder Abscheidungskoeffizienten X fest, der dazu verwendet wird, das durch Vergasung von Kraftstoff verschobene Luft/Kraftstoffverhältnis zu korrigieren, wobei der Kraftstoff von der SP-Einspritzdüse 110a zugeführt wird und sich auf der Innenwandung des Saugrohrs 103 ablagert.

Je größer der Drosselöffnungsgrad R und je geringer die Kühlmitteltemperatur sind, um so größer ist dabei konkret die Menge des auf der Innenwandung des Saugrohrs 103 abgelagerten Kraftstoffflüssigkeitsfilms. Infolgedessen nimmt die tatsächliche Kraftstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird, entsprechend ab, so daß der Kraftstoffablagerungskoeffizient X höher eingestellt wird. Je geringer der Drosselöffnungsgrad R und je höher die Kühlmitteltemperatur, um so geringer wird der Kraftstoffablagerungskoeffizient X festgesetzt.

Die Verdunstungszeitkonstanteneinstelleinrichtung 153 weist eine Verdunstungszeitkonstante τ der Verdunstung von auf der Innenwandung des Saugrohrs 103 abgeschiedenen Kraftstoffs fest, indem hierzu als Parameter die Motordrehzahl N, die Ansaugluftmenge Q und die Kühlmitteltemperatur Tw verwendet werden.

Je geringer die Kühlmitteltemperatur Tw, um so mehr Kraftstoff wird sich konkret auf der Innenwandung des Saugrohrs 103 ablagern. Je größer die Menge von Ansaugluft während des Bereichs geringer Motordrehzahl (je größer die Kraftstoffeinspritzmenge), um so länger ist die Zeit, die zur Verdunstung oder Verdampfung des abgelagerten Kraftstoffs nötig ist. Entsprechend wird die Verdampfungs- oder Verdunstungszeitkonstante τ länger eingestellt. Ist im entgegengesetzten Fall die Kühlmitteltemperatur Tw hoch und ist die Ansaugluftmenge während der hohen Motordrehzahl gering (ist die Kraftstoffeinspritzmenge gering), dann wird die Verdunstungszeitkonstante τ kürzer angesetzt. Auf diese Weise wird der dem Motor tatsächlich zugeführte Kraftstoff gesteuert.

Die Sollwertluft/Treibstoffverhältniseinstelleinrichtung 154 setzt einen Luft/Kraftstoffverhältnissollwert A/F entsprechend einem Kühlmitteltemperatur-Tw-Signal vom Kühlmitteltemperaturmeßfühler 125 fest. Dieser Luft/ Kraftstoffverhältnissollwert A/F wird auf die "reiche" Seite eingestellt, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw während der Motorerwärmung gering ist, und wird auf ein theoretisches Luft/Kraftstoffverhältnis festgelegt, wenn nach Abschluß der Motorerwärmung die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert wird.

Ansprechend auf das Berechnungsausführungssignal von der Einspritzmodusselektionseinrichtung 151 berechnet die Einzelpunktkraftstoffeinspritzmengenberechnungseinrichtung 155 eine fundamentale Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge Q, um dem in der Sollwertluft/Treibstoffverhältniseinstelleinrichtung 154 eingestellten Luft/Kraftstoffverhältnissollwert A/F zu folgen, und korrigiert dann die fundamentale Kraftstoffeinspritzmenge durch einen Inkrementkoeffizienten COEF, der von der Inkrementkoeffizienteneinstelleinrichtung 146 festgesetzt ist. Darüber hinaus korrigiert die Einzelpunktkraftstoffeinspritzmengenberechnungseinrichtung 155 die fundamentale Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend dem Kraftstoffablagerungskoeffizienten X und der Verdunstungszeitkonstante τ, um das Luft/Kraftstoffverhältnis wieder herzustellen, welches durch Vergasung von Kraftstoff, der auf der Innenwandung des Saugrohrs 103 abgelagert war, verschoben ist, um auf diese Weise eine Einzelpunktkraftstoffeinspritzmenge Gf für einen Kraftstoff zu berechnen, der aus 100% Benzin besteht (Gf = f(Q), COEF, A/F, X, τ)).

Ansprechend auf das Berechnungsausführungssignal von der Einspritzmodusselektionseinrichtung 151 korrigiert die Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreiteneinstelleinrichtung 156 die von der Berechnungseinrichtung 155 berechnete Kraftstoffeinspritzmenge Gf in Übereinstimmung mit dem Alkoholkorrekturkoeffizienten KAL, der von der Alkoholkoeffizienteneinstelleinrichtung 149 festgesetzt ist, und dem Luft/Kraftstoffrückkopplungskorrekturkoeffizienten α, der von der Rückkopplungskorrekturkoeffizienteneinstelleinrichtung 14 festgesetzt ist. Die Einstelleinrichtung setzt darüber hinaus eine Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreite Tis entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge für eine Motorumdrehung in Übereinstimmung mit einem Einspritzkoeffizienten KSP fest, der aus den Einspritzcharakteristiken der Sp- Einspritzdüse 110a bestimmt wird (Tis = KSP × α × Gf × KAL/N), und gibt ein Antriebsimpulssignal, das dieser Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreite Tis entspricht, über die Einzelpunkteinspritzantriebseinrichtung 157 mit geeigneter Zeitsteuerung, d. h. zu einem geeigneten Zeitpunkt, an die SP-Einspritzdüse 110a aus.

Im folgenden wird die Kraftstoffeinspritzsteuerfolge der Steuervorrichtung 131 unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 14 näher erläutert.

Zunächst werden in einem Schritt S301 ein Kurbelimpuls und Nockenimpulse, die jeweils vom Kurbelwellenwinkelsensor 122 bzw. den Nockenwinkelsensoren 124 ausgegeben werden, gelesen. Im Schritt S302 wird ein entsprechender Zylinder in Übereinstimmung mit den ausgelesenen Nockenimpulsen ermittelt.

Anschließend wird in einem Schritt S303 auf die Unterbrechung durch den Nockenimpuls hin ein Kurbelimpuls festgestellt. Im Schritt S304 wird die Winkelgeschwindigkeit ω aus der Zeitperiode zwischen beiden Kurbelimpulsen der Vorsprünge 21a und 21b und dem Differenzwinkel (R1-R2) dazwischen berechnet (ω = d(R1-R2)/dt).

Darauffolgend wird in einem Schritt S305 die Motorgeschwindigkeit bzw. Motordrehzahl N aus der Winkelgeschwindigkeit ω vom Schritt S304 berechnet (N = (60/2π) × ω).

Daraufhin wird im Schritt S306 ein Signal aus dem Ansaugluftmengensensor 108 zur Berechnung der Ansaugluftmenge Q gelesen. Im Schritt S307 werden die Kühlmitteltemperatur Tw und der Drosselöffnungsgrad R, jeweils ausgegeben vom Kühlmitteltemperaturmeßfühler 125 bzw. dem Drosselöffnungsgradsensor 109a, sowie das Ausgangssignal des Leerlaufschalters ausgelesen.

Im Schritt S308 wird in Übereinstimmung mit der im Schritt S307 ausgelesenen Information der Inkrementkoeffizient COEF in Verknüpfung mit der Kühlmitteltemperaturkorrektur, der Beschleunigungs/Abbremsungskorrektur, der Voll-Offen-Inkrementmengenkorrektur, der Nachleerlaufinkrementmengenkorrektur usw. festgesetzt. Anschließend wird im Schritt S309 der Luft/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizient α in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal vom O₂-Sensor 137 festgesetzt. Im Schritt S310 wird die Alkoholkonzentration A in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal vom Alkoholkonzentrationssensor 114 berechnet. Im Schritt S311 wird der Alkoholkorrekturkoeffizient KAL entsprechend der im Schritt S310 berechneten Alkoholkonzentration A festgesetzt.

Im Schritt S312 wird ein Kennzeichen FLAG daraufhin geprüft, ob es 0 (null) ist, d. h., welcher Einspritzmodus momentan selektiert ist. Ist FLAG = 0, d. h., ist der Einzelpunkteinspritzmodus gegenwärtig selektiert, so fährt die Steuerung von Schritt S312 nach Schritt S313 fort, in dem der Bezugsdrosselöffnungsgrad RK aus der Funktion g(A) unter Verwendung der Alkoholkonzentration A aus Schritt S310 bestimmt wird (RK = g(A)), woraufhin die Steuerung mit Schritt S315 fortfährt.

Ist FLAG im Schritt S312 ungleich Null, d. h. ist gegenwärtig der Mehrpunkteinspritzmodus selektiert, so fährt die Steuerung vom Schritt S312 zum Schritt S314 fort, in dem der Bezugsdrosselöffnungsgrad RK aus der Funktion g(A) bestimmt wird, wobei ein Wert verwendet wird, der mittels des Offsetwerts A0 von der Alkoholkonzentration A verschoben ist (RK = g(A-A0)), woraufhin mit Schritt S315 fortgefahren wird.

In S315 wird der im Schritt S307 gelesene Drosselöffnungsgrad R mit dem Bezugsdrosselöffnungsgrad RK aus Schritt S314 verglichen. Ist R < RK, so wird ein Einzelpunkteinspritzbereich mit der SP-Einspritzdüse 110a geschlossen, und die Steuerung fährt mit Schritt S316 fort.

In S316 wird der Luft/Treibstoffverhältnissollwert A/F in Übereinstimmung mit der Kühlmitteltemperatur Tw festgelegt. Im Schritt S317 wird der Kraftstoffablagerungskoeffizient X für den mittels der SP-Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoff und den auf der Innenwandung des Saugrohrs 103 abgelagerten Kraftstoff entsprechend dem Drosselöffnungsgrad R und der Kühlmitteltemperatur Tw festgelegt.

Daraufhin wird in einem Schritt S318 die Verdunstungszeitkonstante τ des auf der Innenwandung des Saugrohrs 103 abgelagerten Kraftstoffs in Übereinstimmung mit der Ansaugluftmenge Q, der Kühlmitteltemperatur Tw und der Motordrehzahl N festgelegt, woraufhin mit Schritt S319 fortgefahren wird.

In S319 wird die Kraftstoffeinspritzmenge Gf für die Einzelpunkteinspritzung für Benzin von 100% (Alkoholkonzentration 0%) entsprechend der Ansaugluftmenge Q aus Schritt S306, dem Inkrementkoeffizienten COEF aus Schritt S308, dem Kraftstoffablagerungskoeffizienten X aus Schritt S317 und der Verdunstungszeitkonstante τ aus Schritt S318 berechnet, um sich so der Erzielung des Luft/Kraftstoffverhältnissollwerts A/F, der im Schritt S316 festgelegt worden ist, zu nähern (Gf = f(Q, COEF, A/F, X, τ).

Im folgenden Schritt S320 wird die Kraftstoffeinspritzmenge Gf aus Schritt S319 in Übereinstimmung mit dem Alkoholkorrekturkoeffizienten KAL aus Schritt S311 und dem Luft/Kraftstoffrückkopplungskorrekturkoeffizienten α aus Schritt S309 korrigiert. Die Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreite Tis entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge pro einer Motorumdrehung wird in Übereinstimmung mit dem Einspritzkoeffizienten KSP festgelegt, der aus den Einspritzcharakteristiken der SP-Einspritzdüse 110a bestimmt wird (Tis = KSP × α × Gf × KAL/N). Im Schritt S321 wird ein Antriebsimpulssignal der Einzelpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreite Tis zu einem geeigneten Zeitpunkt bzw. mit einer geeigneten Zeitsteuerung an die SP-Einspritzdüse 110a ausgegeben.

In einem Schritt S321 wird, da die SP-Einspritzdüse 110a gegenwärtig selektiert ist, das Kennzeichen FLAG gelöscht (FLAG = 0), um das Programm zu verlassen.

Ist im Schritt S315 R RK, so wird hiermit ein Mehrpunkteinspritzbereich geschlossen, so daß die Steuerung vom Schritt S315 auf einen Schritt S323 springt. Die Basiskraftstoffimpulsbreite Tp für die MP-Einspritzdüsen 110b wird in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl N aus Schritt S305 und der Ansaugluftmenge Q aus Schritt S306 festgesetzt (Tp = KMP × Q/N, wobei KMP ein theoretisches Luft/Kraftstoffverhältnis ist, das das Inverse einer Konstanten ist, die aus den Einspritzcharakteristiken der MP-Einspritzdüsen 110b, der Anzahl der Zylinder usw. bestimmt wird).

Im anschließenden Schritt S324 wird die Mehrpunktkraftstoffeinspritzimpulsbreite Tim für die MP-Einspritzdüsen 110b in Übereinstimmung mit der Basiskraftstoffeinspritzimpulsbreite Tp aus Schritt S323, dem Inkrementkoeffizienten COEF aus Schritt S308, dem Luft/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten α aus Schritt S309 und dem Alkoholkorrekturkoeffizienten KAL aus Schritt S311 festgesetzt (Tim = Tp × COEF × α × KAL).

Im folgenden Schritt S325 wird der im Schritt S307 gelesene Drosselöffnungsgrad R mit dem vorbestimmten Bezugsdrosselöffnungsgrad Rs verglichen. Ist R < Rs, so wird daraus der volle Drosselöffnungsgrad geschlossen und mit Schritt S326 fortgefahren. Ist R Rs, so wird ein von diesem vollen Drosselöffnungsbereich abweichender Bereich geschlossen, und die Steuerung fährt mit Schritt S327 fort.

Im Schritt S326 wird die im Schritt S305 berechnete Motordrehzahl N mit der vorbestimmten Bezugsmotordrehzahl Ns verglichen. Ist N < Ns, so wird daraus ein mittlerer und hoher Drehzahlbereich geschlossen, und die Steuerung fährt mit Schritt S327 fort. Ist N Ns, so wird ein geringer Drehzahlbereich geschlossen, und die Steuerung fährt mit Schritt S328 fort.

Im Schritt S327 wird der feste Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel als der Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN festgesetzt, d. h. es wird eine normale Einspritzzeitsteuerung festgelegt.

Wird in den Schritten S325 und S326 der volle Drosselöffnungsbereich und der Bereich geringer Drehzahl festgestellt, so wird im Schritt S328 die Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkeltabelle MPRAN abgesucht, indem als Suchparameter die Alkoholkonzentration A aus Schritt S310 verwendet wird, um so den Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel RAN festzulegen.

Daraufhin wird in einem Schritt S329 der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING in Übereinstimmung mit diesem Kurbelwinkel RAN aus Schritt S327 oder Schritt S328 und der Winkelgeschwindigkeit ω aus Schritt S304 berechnet (TING = RAN/ω).

Daraufhin wird in einem Schritt S330 der im Schritt S329 berechnete Zeitpunkt TING in einem Zeitgeber der Zeitgebereinrichtung 163 gesetzt. Im Schritt S331 wird der Zeitgeber auf den Empfang eines Triggersignals wie des Kurbelimpulses am Vorsprung 21c hin angetrieben.

In einem Schritt S332 wird ein Antriebsimpuls entsprechend der im Schritt S324 festgesetzten MP-Kraftstoffeinspritzimpulsbreite Tim an die MP-Einspritzdüse 110b des entsprechenden Zylinders ausgegeben, wenn der im Schritt S331 angetriebene Zeitgeber den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING erreicht. Anschließend wird im Schritt S333 das Kennzeichen FLAG gesetzt (FLAG = 1), um anzuzeigen, daß augenblicklich ein Mehrpunkteinspritzmodus selektiert ist, um aus dem Programm auszutreten.

In der oben beschriebenen Weise wird die mit Alkoholkonzentration A ansteigende Kraftstoffeinspritzmenge gesteuert, indem zwischen Einzelpunkteinspritzmodus mit SP-Einspritzdüse 110a und Mehrpunkteinspritzmodus mit MP-Einspritzdüsen 110b in Übereinstimmung mit dem Drosselöffnungsgrad R umgeschaltet wird. Im relativ geringen Kraftstoffeinspritzmengenbereich wird der Einzelpunkteinspritzmodus zur Steigerung der Kraftstoffvergasung und zur Erzielung einer stabilen Kraftstoffverbrennung ausgeführt.

Je höher die Alkoholkonzentration A beim Mehrpunkteinspritzmodus ist, um so mehr wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING bei vollem Drosselöffnungsbereich und geringem Drehzahlbereich, d. h. während geringer Geschwindigkeiten und Lauf unter hoher Last, vom normalen festen Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel innerhalb des Auslaß- oder Abgaslufthubs zur Seite des Ansauglufthubs hin verzögert. Infolgedessen wird die Vergasung von Kraftstoff im Saugrohr 103 unterdrückt und die Vergasungszeit wird verkürzt, woraus ein guter volumetrischer Wirkungsgrad resultiert. Darüber hinaus wird die Kraftstoffverbrennung optimiert, da die Einspritzzeitsteuerung mit der Alkoholkonzentration A geändert wird.

Bei anderen Fahrtbedingungen als der mit geringer Geschwindigkeit und hoher Last wird die Einspritzzeitsteuerung ähnlich wie in üblicher Weise festgesetzt, d. h., Kraftstoff wird vor dem Ansatzsaughub eingespritzt, um so die Vergasung zu verbessern und die Verbrennung zu stabilisieren.

Die Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, in dem die Kraftstoffeinspritzendzeitsteuerung bzw. der entsprechende Zeitpunkt während anderer Fahrbedingungen als der geringen Geschwindigkeit, hohen Last usw. für den Fall der Mehrpunkteinspritzung durch MP-Einspritzdüsen 110b fixiert sind.

Dieses Flußdiagramm unterscheidet sich von dem der Fig. 14 nur durch die Prozeßschritte 2 bis 3. Wird im Schritt S325 ein anderer als der volle Drosselöffnungsbereich (R Rs) festgestellt oder wird ein anderer als der niedrige Drehzahlbereich im Schritt S326 (N < Ns) festgestellt, so springt die Steuerung auf Schritt S401, in dem ein vorbestimmter fester Kraftstoffeinspritzendkurbelwinkel RANE ausgelesen wird. Im folgenden Schritt S402 wird der Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt TEND entsprechend diesem festen Kurbelwinkel RANE aus Schritt S401 und der Winkelgeschwindigkeit ω aus Schritt S304 berechnet (TEND = RANE/ω).

Der feste Einspritzendkurbelwinkel RANE ist ein auf einen Bezugspunkt (Nullpunkt) des Vorsprungs 21c aus Fig. 10 bezogener Kurbelwinkel.

Im Schritt S403 wird die Kraftstoffeinspritzperiode Tpw entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge Tim aus Schritt S324 festgesetzt.

Im Schritt S404 wird die Kraftstoffeinspritzstartzeitsteuerung bzw. der entsprechende Zeitpunkt TING in Übereinstimmung mit dem Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt TEND aus Schritt S402 und der Kraftstoffeinspritzperiode Tpw aus Schritt S403 berechnet (TING = TEND-Tpw).

Im Schritt S330 wird der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt TING aus Schritt S404 im Zeitgeber gesetzt.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren wurde die Kraftstoffeinspritzsteuerung durch ein Zeitsteuerschema erläutert. Die Erfindung ist jedoch auch auf Kraftstoffeinspritzsteuerungen über Winkelsteuerschemata anwendbar.

Wie aus der obigen Beschreibung des letzten Ausführungsbeispiels hervorgeht, setzt eine Bezugsdrosselöffnungsgradeinstelleinrichtung den Bezugsdrosselöffnungsgrad in Übereinstimmung mit der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs fest, der Drosselöffnungsgrad vom Drosselöffnungsgradsensor wird mit diesem Bezugsöffnungsgrad verglichen und, falls der erfaßte Drosselöffnungsgrad geringer als der Bezugsdrosselöffnungsgrad ist, wird eine Einzelpunkteinspritzung am Saugrohr oder Ansaugkrümmer selektiert. Ist demgegenüber der erfaßte Drosselöffnungsgrad gleich oder größer als der Bezugsdrosselöffnungsgrad, so wird die Mehrpunkteinspritzung am Ansaugkanal an jedem Zylinder selektiert. Entsprechend kann die Einspritzmenge, von der bei ansteigender Alkoholkonzentration des Kraftstoffs mehr erforderlich ist, ohne die Verwendung eines speziellen Einspritzers aufgebracht werden.

Werden die Mehrpunkteinspritzer bzw. die Mehrpunkteinspritzdüse selektiert, so wird entsprechend dem Drosselöffnungsgrad vom Drosselöffnungsgradsensor der Bereich der vollen Drosselöffnung ermittelt, und es wird ferner entsprechend der vorbestimmten Bezugsmotordrehzahl der Bereich geringer Drehzahl ermittelt. Werden dieser Bereich voller Öffnung bzw. geringer Drehzahl festgestellt, so wird der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt für die Mehrpunkteinspritzung um so mehr verzögert, je höher die Kraftstoffalkoholkonzentration ist. Infolgedessen kann die Vergasung von alkoholischem Kraftstoff während der niedrigen Geschwindigkeit und der Fahrt unter hoher Last unterdrückt werden, und die Vergasungszeit kann verkürzt werden.

Hierdurch ist es möglich, zu verhindern, daß der volumetrische Wirkungsgrad während niedriger Drehzahl und Lauf unter hoher Last abgesenkt wird, um so eine gute Verbrennung, verbesserte Laufeigenschaften und bessere Abgasemissionswerte sicherzustellen.

Die Erfindung wurde an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert, es sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und Änderungen denkbar, ohne von der Erfindungsidee abzuweichen oder den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (6)

1. Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen Alkoholmotor zum Einspritzen von Alkohol enthaltenden Kraftstoffs in jeden mehrerer Zylinder mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung, gekennzeichnet durch:
einen Drosselöffnungsgradsensor (9a) zum Erfassen des vorliegenden Drosselöffnungsgrads;
einen Kurbelwinkelsensor (22) zum Erzeugen von Kurbelimpulsen bei vorbestimmten Kurbelwinkeln;
eine Motordrehzahlberechnungseinrichtung (44), die zur Berechnung der Motordrehzahl auf die Kurbelimpulse anspricht;
eine Diskriminatoreinrichtung (52), die auf den vorliegenden Drosselöffnungsgrad anspricht, um einen vollen Drosselöffnungsgrad festzustellen;
eine Diskriminatoreinrichtung (53), die entsprechend der Motordrehzahl einen Bereich geringer Motordrehzahl feststellt;
einen Alkoholkonzentrationssensor (15) zur Erfassung der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs; und
eine Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung (54), die den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt um so mehr verzögert, je höher die vom Alkoholkonzentrationssensor ausgegebene Alkoholkonzentration ist, wenn die Drosselvollöffnungsbereichdiskriminatoreinrichtung (52) den vollen Drosselöffnungsbereich feststellt und die Niedrigmotorgeschwindigkeitsdiskriminatoreinrichtung (53) den Bereich niedriger Motordrehzahl feststellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung (54) eine Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkeltabelle (MPRAN) umfaßt, in der mehrere Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel gespeichert sind, um so die Verzögerung des Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkts in der Richtung von einem Luftauslaßhub zu einem Lufteinlaßhub hin entsprechend der Alkoholkonzentration zu verzögern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung (54) umfaßt:
eine Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkelsucheinrichtung (54a), die auf die Alkoholkonzentration anspricht und einen der Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel aus der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktkurbelwinkeltabelle ausliest; und
eine Kraftstoffeinspritzstartzeitpunktberechnungseinrichtung (54b) zum Berechnen des Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkts in Übereinstimmung mit diesem einen der Kraftstoffeinspritzstartkurbelwinkel.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch Mehrpunkteinspritzer (110b), die jeweils zum Einspritzen des Kraftstoffs an den Ansaugkanälen der Zylinder vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch:
einen Einzelpunkteinspritzer (110a), der am mit den jeweiligen Zylindern kommunizierenden Ansaugrohr angebracht ist;
eine Bezugsdrosselöffnungsgradeinstelleinrichtung (150) zum Einstellen eines Bezugsdrosselöffnungsgrads entsprechend der Alkoholkonzentration;
eine Einspritzmodusselektionseinrichtung (151) zum Vergleichen des vorliegenden Drosselöffnungsgrads und des Bezugsdrosselöffnungsgrads und zum Ausgeben eines Einzelpunkteinspritzmodussignals, wenn der vorliegende Drosselöffnungsgrad geringer als der Bezugsdrosselöffnungsgrad ist, und eines Mehrpunkteinspritzmodussignals, wenn der vorliegende Drosselöffnungsgrad größer als der Bezugsdrosselöffnungsgrad ist;
Einrichtungen, die auf das Einzelpunkteinspritzmodussignal ansprechen und eine Einzelpunkteinspritzmenge festsetzen, um so die Einspritzung des Kraftstoffs der Einzelpunkteinspritzmenge mit einer festen Einspritzzeitsteuerung zu starten; und
Einrichtungen, die auf das Mehrpunkteinspritzmodussignal ansprechen und eine Mehrpunkteinspritzmenge für jeden der Mehrpunkteinspritzer festsetzen, um die Einspritzung des Kraftstoffs der Mehrpunkteinspritzungsmenge mit einer Zeitsteuerung zu starten, die von der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkteinstelleinrichtung festgelegt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelpunkteinspritzmengeneinstelleinrichtung umfaßt:
einen Ansaugluftmengensensor (108) zum Erfassen der Ansaugluftmenge;
einen Kühlmitteltemperaturmeßfühler (125) zum Erfassen der Kühlmitteltemperatur;
eine Verdunstungszeitkonstanteneinstelleinrichtung, die auf die Motordrehzahl, die Ansaugluftmenge und die Kühlmitteltemperatur zur Festsetzung einer Verdunstungszeitkonstante (τ) anspricht;
eine Kraftstoffablagerungskoeffizienteneinstelleinrichtung (152), die auf den vorliegenden Drosselöffnungsgrad und die Kühlmitteltemperatur zur Festsetzung eines Kraftstoffablagerungskoeffizienten (X) anspricht;
eine Luft/Kraftstoffverhältnissollwerteinstelleinrichtung (154), die auf die Kühlmitteltemperatur zur Einstellung eines Luft/Kraftstoffverhältnissollwerts anspricht; und
eine Einspritzmengenberechnungseinrichtung (155), die auf Verdunstungszeitkonstante, den Kraftstoffablagerungskoeffizienten, den Luft/Kraftstoffverhältnissollwert und die Ansaugluftmenge zur Berechnung der Einzelpunkteinspritzmenge anspricht.