DE4109768A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern des kraftstoff-luft-verhaeltnisses - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum steuern des kraftstoff-luft-verhaeltnisses

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses von Brennkraftmaschinen, wodurch eine weiche Beschleunigung mit einem optimalen Kraftstoff-Luft-Verhältnis durchgeführt werden kann, sogar bei abrupter Beschleunigung, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses von Brennkraftmaschinen mit einem Kraftstoffeinspritzsystem.
In einer herkömmlichen Vorrichtung zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses wird die Ansaugluftmenge im Ansaugluftkanal, bevor die Luft in einen Ausgleichsbehälter eintritt, gemessen, wobei eine Kraftstoffmenge entsprechend der Ansaugluftmenge in den Brennraum eingespritzt und verbrannt wird.
Während eines normalen Betriebszustands entspricht in diesem Fall die durch den Luftmengensensor strömende Luftmenge der Luftmenge, die durch das Saugventil strömt. In einem beschleunigten oder verzögerten Betriebszustand ist jedoch die durch den Luftmengensensor strömende Luftmenge der durch das Saugventil strömenden Luftmenge verschieden, und zwar durch den Luftmengenbetrag, der im Ausgleichsbehälter beschleunigt oder verzögert wird, oder genauer zwischen Luftmengensensor und Ansaugventil. Dadurch würde das Kraftstoff-Luft-Verhältnis stark verfälscht oder sogar geändert werden.
In einem herkömmlichen Korrekturverfahren wird z. B. eine Beschleunigungskorrektur dadurch geführt, daß die Kraftstoffmenge durch eine Korrektur der Ansaugluftmenge erhöht wird, wodurch das Kraftstoff-Luft-Verhältnis fett wird. Für eine Verzögerung wird eine Verzögerungskorrektur durchgeführt, und zwar mittels einer Verminderung der Kraftstoffmenge durch eine Korrektur der Ansaugluftmenge, so daß das Kraftstoff-Luft-Verhältnis mager wird.
Dieses herkömmliche Verfahren weist jedoch Fehler bei der Meßwerterfassung auf. Daher wurden Verfahren zur Verbesserung dieses herkömmlichen Verfahrens vorgeschlagen. Bei diesen Verfahren basiert die Korrektur auf der Verlaufsgeschichte der dem Ausgleichsbehälter zugeführten Luftmenge und des Kraftstoffeinspritzbetrages, wie z. B. in der JP 61-1 26 337 und JP 1-96 440 beschrieben. Diese Verfahren erfassen den Ausgleichsbehälterdruck und berechnen die durch das Saugventil strömende Luftmenge, basierend auf diesem Druck.
Da jedoch die durch das Saugventil strömende Luftmenge von der Druckdifferenz zwischen dem Ausgleichsbehälter und dem Brennraum während des Saughubs abhängt, entsteht das Problem, daß bei einer Beschleunigung oder Verzögerung der Druck des Brennraums berücksichtigt werden muß, der durch Änderungen der Verbrennungsbedingungen beeinflußt wird.
Die oben erwähnte herkömmliche Technologie berücksichtigt den Verbrennungszustand des Brennraums nicht. Die Ansaugluftmenge wird durch die in dem Brennraum verbleibende Abgasmenge reduziert, so daß sogar wenn die Ansaugluftmenge exakt gemessen und eine Kraftstoffmenge entsprechend der Ansaugluftmenge eingespritzt wird die Kraftstoffeinspritzmenge verfälscht ist, da die gemessene Ansaugluftmenge nicht der in den Brennraum gesaugten Luftmenge entspricht. Dadurch wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis geändert, da sich z. B. während einer abrupten Beschleunigung die verbleibende Abgasmenge mit einem steigenden Brennraumdruck ändert.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Realisierung eines optimalen Kraftstoff- Luft-Verhältnisses im Brennraum durch die Berücksichtigung der im Brennraum verbleibenden Abgasmenge und der Motorlast zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung umfaßt: Mittel zum Messen der Ansaugluftmenge, wodurch Motorbetriebsbedingungen erfaßt werden, Mittel zum Bestimmen der in den Ausgleichsbehälter einströmenden Luftmenge und Mittel zum Bestimmen der im Brennraum verbleibenden Abgasmenge und zum Bestimmen der Verlaufsgeschichte der Kraftstoffeinspritzmenge.
Die durch die Ansaugluftmeßmittel erhaltene Ansaugluftmenge ist der in den Ausgleichsbehälter strömenden Luftmenge gleich und folglich gleich der durch das Saugventil strömenden Luftmenge, wenn ein normaler Betriebszustand betrachtet wird.
Während einer Beschleunigung ändert sich der Zustand des Ausgleichsbehälters von stationär zu instationär, z. B. Drosselklappe geschlossen/offen, und die oben erwähnte Ansaugluftmenge strömt lediglich in den Ausgleichsbehälter, wird aber nicht vollständig in den Brennraum gesaugt. Daher wird die Ansaugluftmenge z. B. während einer Beschleunigung durch die Mittel zum Bestimmen der in den Ausgleichsbehälter strömenden Luftmenge bestimmt. Weiterhin wird die oben erwähnte Ansaugluftmenge durch die Mittel zum Bestimmen der im Brennraum verbleibenden Abgasmenge korrigiert. Die Korrektur der Ansaugluftmenge aufgrund der im Brennraum verbleibenden Abgasmenge kann über einen Drucksensor im Brennraum erfolgen und/oder experimentell bestimmt sein, wobei die Korrekturdaten während des Betriebs der Brennkraftmaschine aus einem Kennfeld ausgelesen werden.
Ferner ermöglichen die Mittel zum Bestimmen der Verlaufsgeschichte der Kraftstoffeinspritzmenge, daß das Kraftstoff- Luft-Verhältnis in einem vorbestimmten Bereich gehalten werden kann, sogar wenn der Kraftstoff durch unterschiedliche Temperaturen im Ansaugkrümmer unterschiedlich zerstäubt wird oder wenn sich die Verbrennungsbedingungen durch eine verbleibende Abgasmenge ändern.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben; es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Motorsteuersystems, für das eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Steuervorrichtung Anwendung findet,
Fig. 2 typische Diagramme zur Erklärung des Betriebsverhaltens,
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das eine grundlegende Vorgehensweise einer Ausführungsform der Erfindung erklärt,
Fig. 4 ein Flußdiagramm, das eine Vorgehensweise während einer Unterbrechung (Interrupt) darstellt, und
Fig. 5 eine typische Darstellung des Zylinderinnendrucks.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird im folgenden eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Motorsteuersystem mit einer Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses gezeigt, mit einem Hitzdraht-Luftmengensensor 1 zur Messung der Ansaugluftmenge, einem Drosselklappensensor 3 und einem Drucksensor 4, deren Signale als Eingänge für die Bestimmung der in den Ausgleichsbehälter 2 strömenden Luftmenge verwendet werden, weiteren Sensoren, wie einem Kühlwassertemperatursensor 5, einem Ansauglufttemperatursensor 6, einem Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Sensor 7 zum Messen des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses des Abgases, einem scheibenförmigen Drucksensor 8, einem Drehzahlsensor 9 und weiteren ähnlichen Sensoren, die mit der Motorsteuereinheit 10 verbunden sind, so daß ein Einspritzventil 11, eine Zündkerze 12 und ähnliches angesteuert werden können, zum Erzeugen von Steuerausgängen zum Motorbetrieb.
Zum Betreiben des Motors mit einem optimalen Kraftstoff- Luft-Verhältnis muß eine einer zum Motor zugeführten Ansaugluftmenge entsprechende Kraftstoffmenge eingespritzt werden. Die Ansaugluftmenge wird vorzugsweise durch das Messen der durch das Saugventil strömenden Luftmengen bestimmt. Unter anderem aus Kosten- und Montagegründen wird jedoch ein Ausgleichsbehälter 2 zwischen dem Hitzdraht- Luftmengensensor 1 und dem Saugventil 13 angeordnet, wobei der Hitzdraht-Luftmengensensor 1 die in jeden Zylinder strömende Ansaugluftmenge mißt. Der Ausgleichsbehälter 2 dient damit als Puffer für die in jeden Zylinder strömende Einlaßluft, so daß Luftschwingungen am Hitzdraht- Luftmengensensor 1 verhindert werden. Dadurch entsteht jedoch eine Zeitverzögerung zwischen der durch den Hitzdraht-Luftmengensensor 1 strömenden Luftmenge und der in jeden Zylinder durch das Saugventil 13 strömenden Luftmenge.
Die durch die Drosselklappe strömende Luftmenge ist der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ausgleichsbehälterdruck proportional, wobei für eine vollständig geöffnete Drosselklappe der Unterdruck im Ausgleichsbehälter 2 minimal ist.
Wenn die Drosselklappe von einem vollständig geschlossenen Zustand geöffnet wird, wie durch die durchgezogene Linie A in Fig. 2 gezeigt, findet ein Überschwingen des Signals des Hitzdraht-Luftmengensensors 1 aufgrund des Fassungsvermögens des Ausgleichsbehälters 2 statt, wie durch die durchgezogene Linie C in Fig. 2 gezeigt, wobei der Druck im Ausgleichsbehälter 2 in etwa linear ansteigt, wie durch die gestrichelte Linie B gezeigt. Wenn das Saugventil 13 geöffnet ist, ist die durch das Saugventil 13 strömende Luftmenge der Differenz zwischen dem Ausgleichsbehälterdruck und dem Brennraumdruck proportional, wobei sich jedoch der Brennraumdruck abhängig von der zurückbleibenden Abgasmenge ändert.
Die verbleibende Abgasmenge ist stark unterschiedlich, insbesondere abhängig davon, ob die Drosselklappe vollständig geschlossen oder leicht geöffnet ist. Wenn die Drosselklappe vollständig geschlossen ist, verbleibt nur eine kleine Abgasmenge im Brennraum, da das mit Kraftstoff versetzte Gas sehr mager ist.
Unter Bezugnahme auf den in Fig. 2 gezeigten Luftmengenverlauf kann eine Kraftstoffeinspritzmenge Ti durch folgende Gleichung bestimmt werden:
Ti = [Qa-Q(Pmn-Pmn-1)-R(Pmref)] · K/N,
mit
Qa als die durch den Hitzdraht-Luftmengensensor 1 gemessene Einlaßluftmenge,
Q(Pmn, Pmn-1) als in den Ausgleichsbehälter 2 strömende Ansaugluftmenge je Kolbenhub,
R(Pmref) als Abgasmenge, die im Zylinder während eines Saughubs zurückbleibt, wobei Pmref dem Druck im Brennraum entspricht, wenn Abgas während eines Saughubs im Brennraum zurückbleibt,
K als Konstante, die von den Charakteristika des Einspritzventils bestimmt wird, und
N als Drehzahl des Motors; wobei
Qa* = Qa-Q(Pmn-Pmn-1)
und
Qainj = Qa*-R(Pmref).
Obwohl der Ausgleichsbehälterdruck direkt durch den Drucksensor 4 gemessen werden kann, kann er auch durch die Motordrehzahl N und den Öffnungsgrad der Drosselklappe bestimmt werden.
Ferner kann Q(Pmn-Pmn-1) zu vorbestimmten Zeiten berechnet werden; im Unterschied zu der Berechnung für jeden Verbrennungshub.
In den Fig. 3 und 4 zeigen Flußdiagramme Funktionsabläufe der Motorsteuereinheit einer Ausführungsform der Erfindung zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge Ti. Die Motorsteuereinheit 10 nimmt zur Bestimmung der Einlaßluftmenge Qa (31) durch den A/D-Umwandler zu jeder vorbestimmten Zeit oder für jeden Saughub jedes Zylinders Signale des Hitzdraht-Luftmengensensor 1 auf.
Die Motorsteuereinheit 10 liest dann über den A/D-Umwandler ein Signal des Drucksensors 4 ein, zur Bestimmung des Drucks Pmn des Ausgleichsbehälters 2 und speichert den vorhergehenden Druck Pmn als Pmn-1 ab (32).
Die Motorsteuereinheit 10 bestimmt weiterhin die Luftmenge Q(Pmn-Pmn-1), die in den Ausgleichsbehälter 2 strömt, aus der Druckdifferenz zwischen dem Ist-Druck Pmn und dem vorhergehenden Druck Pmn-1 (33).
Ferner bestimmt die Motorsteuereinheit 10 eine Größe, die durch Subtraktion von Q(Pmn-Pmn-1) von der Ansaugluftmenge Qa erhalten wird, und die eine korrigierte Ansaugluftmenge Qa* (34) darstellt.
Weiterhin wird die CPU bei jedem Saughub des betreffenden Zylinders unterbrochen (Interrupt), so daß die Steuereinheit den in Fig. 4 gezeigten Prozeß ausführt.
Die Steuereinheit bestimmt zunächst die verbleibende Abgasmenge R(Pmref) in Abhängigkeit von Pmref, für den Zylinder, durch den die Unterbrechung verursacht wurde (41).
Die Bestimmung von R(Pmref) kann hierbei durch einen Drucksensor im Brennraum erfolgen, dessen Ausgangssignal Pmref durch die Steuereinheit in den Luftmengenbetrag R(Pmref) umgewandelt wird, der der Abgasmenge entspricht, die im Brennraum während eines Saughubs zurückbleibt.
Pmref und R(Pmref) können aber auch experimentell bestimmt worden sein, so daß R(Pmref) zweckmäßigerweise in einem Kennfeld der Steuereinheit abgespeichert ist und während des Betriebs der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den Motorbetriebsbedingungen ausgelesen und zur Korrektur der Ansaugluftmenge Qa verwendet wird.
Dann bestimmt die CPU eine Größe Qainj (42), die durch Subtrahieren von R(Pmref) von der korrigierten Ansaugluftmenge Qa* erhalten wird, und bestimmt die Kraftstoffeinspritzmenge Ti durch die Multiplikation von Qainj mit dem Koeffizienten K und die Division durch die Motordrehzahl N (43).
Ferner speichert die Steuereinheit den Druck Pmn des Ausgleichsbehälters als Pmn-1 ab, wobei dieser gespeicherte Wert für die Unterbrechungsverarbeitung (Interrupt) des nächsten Saughubs (44) verwendet wird.
Zu beachten ist, daß die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge Ti durch die Drosselklappenöffnung und die Wassertemperatur oder die Ansauglufttemperatur korrigiert werden kann, wodurch eine verbesserte Steuerung von Ti ermöglicht wird.
Ferner ist eine Anordnung möglich, in der der Drucksensor 4 nicht verwendet wird. Der Druck im Ausgleichsbehälter 2 kann hierbei aus der Differenz zwischen der durch das Saugventil strömenden Luftmenge und der Ansaugluftmenge Qa bestimmt werden, die proportional zur Drehzahl des Motors ist; es ist auch möglich, daß die dem Motor zugeführte Ansaugluftmenge durch einen ermittelten Druck bestimmt wird wobei der Druck wiederum durch die Differenz zwischen der Ansaugluftmenge und dem Signal des Hitzdraht-Luftmengensensors 1 bestimmt wird.
Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Eine in der Brennkammer des Motors verbleibende Restgasmenge kann durch ein Verfahren bestimmt werden, das das in der Brennkammer angeordnete Ausgangssignal des Drucksensors 8 verwendet.
Insbesondere, wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein scheibenförmiger Drucksensor 8 verwendet, über dessen Signal der Brennkammerdruck bestimmt werden kann. Dann, wie in Fig. 5 gezeigt, wird der Druck Ptn des Brennraums am oberen Totpunkt, an dem der Saughub beginnt, bestimmt und die durch das Saugventil 13 strömende Luftmenge wird aus der Differenz zwischen dem Druck Pmn im Ausgleichsbehälter 2 und dem Druck Ptn berechnet. Der Druckwert Pmref kann insbesondere als Mittelwert von Ptn während eines Saughubs gebildet werden.
Wenn sich die Drosselklappe von einem vollständig geschlossenen Zustand zu öffnen beginnt, beginnt die Brennkraftmaschine Leistung zu entwickeln, so daß der Druck in der Brennkammer steigt, vgl. Fig. 2. Dadurch ist die in die Brennkammer einströmende Luftmenge, wenn die Drosselklappe vollständig geschlossen ist, unterschiedlich zu der, wenn die Drosselklappe leicht geöffnet ist. Zur Unterscheidung zwischen dem vollständig geschlossenen Zustand und dem leicht geöffneten Zustand kann das Signal der Drosselklappensensor 3 oder das Ein/Aus-Signal eines nicht gezeigten Leerlaufschalters verwendet werden.
Insbesondere wird zur Korrektur von R(Pmref) ein Ansteigen der verbleibenden Abgasmenge durch das Wechseln des Signalwerts des Drosselklappensensors 3 für einen vollständig geschlossenen Zustand in Richtung eines geöffneten Zustands oder durch die Änderung des Ein/Aus-Signals des Leerlaufschalters erfaßt.
Entsprechend dieser Ausführungsform kann daher die korrigierte Ansaugluftmenge Qa* genauer bestimmt und ein genaueres Luft-Kraftstoff-Verhältnis erhalten werden.
Gemäß der Erfindung kann die jedem Zylinder zugeführte Ansaugluftmenge genau gemessen werden, ein Kraftstoff- Luft-Verhältnis kann konstant und/oder optimal gehalten werden, sogar für Übergangszustände, wie die Beschleunigung oder die Verzögerung, wobei NOx, CO und HC, die im Abgas enthalten sind, reduziert werden können. Dadurch kann ferner die Größe eines herkömmlichen Dreiwegekatalysators reduziert werden.

Claims (27)

1. Verfahren zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung, mit einem Ansaugkanal, in dem ein Ausgleichsbehälter (2) und stromauf davon ein Luftmengensensor (1) angeordnet sind, das folgende Schritte umfaßt:
  • (A) Erfassen der Ansaugluftmenge (Qa) durch den Luftmengensensor (1),
  • (B) Erfassen des Drucks (Pm) im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine,
  • (C) Korrigieren der erfaßten Ansaugluftmenge (Qa) in einer Steuereinheit (10), auf der Basis des Drucks (Pm) im Ausgleichsbehälter (2), und
  • (D) Steuern der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) unter Verwendung der korrigierten Ansaugluftmenge (Qa*) nach einem erwünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnis.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • (E) der Druck (Pmref) dem Druck im Brennraum der Brennkraftmaschine entspricht,
  • (F) die erfaßte Ansaugluftmenge (Qa) auf der Basis des Drucks (Pm) im Ausgleichsbehälter (2) und des Drucks (Pmref) korrigiert wird und
  • (G) die zugeführte Kraftstoffmenge (Ti) unter Verwendung der endkorrigierten Ansaugluftmenge (Qainj) nach einem gewünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnis gesteuert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck (Pmref) während des Betriebs der Brennkraftmaschine durch einen Drucksensor (8) im Brennraum bestimmt und/oder aus einem Kennfeld der Steuereinheit (10) ausgelesen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (C)-(G) bei Beschleunigung und/oder Verzögerung durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck (Pmn-1) des unmittelbar vorhergehenden Saughubs des betreffenden Zylinders gespeichert und mit dem Istwert des Drucks (Pmn) im Ausgleichsbehälter (2) verglichen wird und aus der entsprechenden Differenz (Pmn-Pmn-1) ein Korrekturwert (Q(Pmn-Pmn-1)) zur Korrektur der Ansaugluftmenge (Qa) unter Erhalt einer korrigierten Ansaugluftmenge (Qa*) gebildet wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierte Ansaugluftmenge (Qa*) durch additive Korrektur der Ansaugluftmenge (Qa) mit dem Korrekturwert (Q(Pmn-Pmn-1)) gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierte Ansaugluftmenge (Qa*) ferner durch einen dem Druck (Pmref) im Brennraum des betreffenden Zylinders entsprechenden Korrekturwert (R(Pmref)) unter Erhalt einer endkorrigierten Ansaugluftmenge (Qainj) korrigiert wird, die zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) herangezogen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwassertemperatur durch einen Kühlwassersensor (5) gemessen und zur Bestimmung der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) herangezogen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansauglufttemperatur durch einen Temperatursensor (6) gemessen und zur Bestimmung der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) herangezogen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappenstellung durch einen Drosselklappensensor (3) gemessen und zur Bestimmung der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) herangezogen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftmenge (Qa) unter Berücksichtigung der Verstellgeschwindigkeit der Drosselklappe korrigiert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftmenge (Qa) unter Berücksichtigung der Änderungsgeschwindigkeit des Drucks (Pm) und/oder des Drucks (Pmref) korrigiert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) nach folgender Beziehung Ti = [Qa-Q(Pmn-Pmn-1)-R(Pmref)] · K/Nvorgenommen wird, worin bedeuten
(Q(Pmn-1)) die in den Ausgleichsbehälter (2) strömende Ansaugluftmenge,
(R(Pmref)) die während des Saughubs im Brennraum verbleibende Abgasmenge,
K eine Konstante, die von den Charakteristika des Einspritzventils (11) abhängt, und
N die Drehzahl der Brennkraftmaschine.
14. Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung, und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-13, mit
  • - einem im Ansaugkanal vorgesehenen Ausgleichsbehälter (2) mit einem Drucksensor (4),
  • - einem stromauf davon im Ansaugkanal angeordneten Luftmengensensor (1),
  • - einer Kraftstoffzufuhreinrichtung (11) und
  • - einer Steuereinheit (10), welche die Ansaugluftmenge (Qa) und den Druck (Pm) im Ausgleichsbehälter (2) erfaßt, und die Ansaugluftmenge (Qa) auf der Basis des erfaßten Drucks (Pm) im Ausgleichsbehälter (2) korrigert und aufgrund der korrigierten Ansaugluftmenge (Qa*) die dem betreffenden Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge (Ti) steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) so ausgebildet ist, daß sie folgende Schritte durchführt:
  • (A) Erfassen der Ansaugluftmenge (Qa) durch den Luftmengensensor (1),
  • (B) Erfassen des Drucks (Pm) im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine,
  • (C) Korrigieren der erfaßten Ansaugluftmenge (Qa) auf der Basis des Drucks (Pm) im Ausgleichsbehälter (2) und
  • (D) Steuern der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) unter Verwendung der korrigierten Ansaugluftmenge (Qa*) nach einem erwünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnis.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) so ausgebildet ist, daß sie
  • (E) den Druck (Pmref) bestimmt, der dem Druck des betreffenden Zylinders entspricht, und
  • (F) die Korrektur der Ansaugluftmenge (Qa) auch aufgrund des Drucks (Pmref) durchführt, wobei
  • (G) die zugeführte Kraftstoffmenge (Ti) unter Verwendung der endkorrigierten Ansaugluftmenge (Qainj) nach einem gewünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnis gesteuert wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Drucksensor (8) aufweist und die Steuereinheit (10) so ausgebildet ist, daß sie den Druck (Pmref) während des Betriebs der Brennkraftmaschine durch den Drucksensor (8) im betreffenden Zylinder bestimmt und/oder aus einem Kennfeld der Steuereinheit (10) ausliest.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) die Schritte (C)-(G) bei Beschleunigung und/oder Verzögerung durchführt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) den Druck (Pmn-1) des unmittelbar vorhergehenden Saughubs des betreffenden Zylinders speichert und ist dem Istwert des Drucks (Pmn) im Ausgleichsbehälter (2) vergleicht und aus der entsprechenden Differenz (Pmn-Pmn-1) den Korrekturwert (Q(Pmn-Pmn-1)) zur Korrektur der Ansaugluftmenge (Qa) unter Erhalt einer korrigierten Ansaugluftmenge (Qa*) bildet.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) die korrigierte Ansaugluftmenge (Qa*) durch additive Korrektur der Ansaugluftmenge (Qa) mit dem Korrekturwert (Q(Pmn-Pmn-1)) bildet.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) die korrigierte Ansaugluftmenge (Qa*) ferner durch einen dem Druck (Pmref) in der Brennkammer des betreffenden Zylinders entsprechenden Korrekturwert (R(Pmref)) unter Erhalt einer endkorrigierten Ansaugluftmenge (Qainj) korrigiert, die zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) herangezogen wird.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlwassertemperatursensor (5) zum Messen der Kühlwassertemperatur vorgesehen ist und die Steuereinheit (10) die gemessene Kühlwassertemperatur zur Bestimmung der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) heranzieht.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansauglufttemperatursensor (6) zum Messen der Temperatur der durch den Ansaugkanal strömenden Ansaugluft vorgesehen ist und die Steuereinheit (10) die Ansauglufttemperatur zur Bestimmung der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) heranzieht.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselklappensensor (3) zur Erfassung der Drosselklappenstellung vorgesehen ist und die Steuereinheit (10) die Drosselklappenstellung zur Bestimmung der zugeführten Kraftstoffmenge (Ti) heranzieht.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-23, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) die Ansaugluftmenge (Qa) unter Berücksichtigung der Verstellgeschwindigkeit der Drosselklappe korrigiert.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) die Ansaugluftmenge (Qa) unter Berücksichtigung der Änderungsgeschwindigkeit des Drucks (Pm) und/oder des Drucks (Pmref) korrigiert.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) die zugeführte Kraftstoffmenge (Ti) nach folgender Beziehung ermittelt: Ti = [Qa-Q(Pmn-Pmn-1)-R(Pmref)] · K/N,wobei bedeuten
(Qa) die Ansaugluftmenge, die durch den Luftmengensensor (1) gemessen wird,
(Q(Pmn, Pmn-1)) die in den Ausgleichsbehälter (2) strömende Ansaugluftmenge,
(R(Pmref)) die während des Saughubs im Brennraum verbleibende Abgasmenge,
K eine Konstante, die von den Charakteristika des Einspritzventils (11) abhängt, und
N die Drehzahl der Brennkraftmaschine.
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