DE4442679A1 - Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für Verbrennungsmotoren und dabei benutzte Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wandtemperatur - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffein­ spritzmengen-Steuersystem zum Steuern einer in einen Ansaugka­ nal eines Verbrennungsmotors eingespritzten Kraftstoffmenge und eine Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wandtempe­ ratur zum Gebrauch zusammen mit dem. Steuersystem, insbesondere ein derartiges Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem, das die Kraftstoffeinspritzmenge so korrigiert, daß die Verzögerung bei der Überführung eines Teils des eingespritzten Kraftstoffs in die Brennräume des Motors kompensiert wird und eine Bestim­ mungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wandtemperatur zum Ge­ brauch zusammen mit dem Steuersystem.

Stand der Technik

Ein Teil des durch Kraftstoffeinspritzventile in ein Ansaugrohr eines Verbrennungsmotors eingespritzten Kraftstoffs strömt dem Brennraum des Motors unmittelbar zu, aber die Rest­ menge haftet zunächst an Wandflächen des Ansaugrohrs, einge­ schlossen Einlaßkanäle, und wird etwas später von den Wandflä­ chen abgetragen und dem Brennraum zugeführt. Ein Kraftstoff­ einspritzmengen-Steuersystem ist allgemein bekannt, das eine Kraftstoffmenge, haftend an Wandflächen, und eine Kraftstoff­ menge, überführt von dem anhaftenden Kraftstoff in den Brenn­ raum infolge von Verdampfung und sonstigem bestimmt und an­ schließend eine geeignete einzuspritzende Kraftstoffmenge (Kraftstoffeinspritzmenge) ermittelt, indem die genannten, be­ stimmten Kraftstoffmengen berücksichtigt werden, d. h. indem eine von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge erfolgt.

Die an den Wandflächen des Ansaugrohrs haftende Kraftstoffmenge (nachstehend als "die haftende Kraftstoffmen­ ge" bezeichnet) wird bestimmt, basierend auf einem direkten Zuführverhältnis A, definiert als das Verhältnis einer direkt in einen Brennraum eines Zylinders in einem Arbeitsspiegel des Zylinders gesaugten Kraftstoffmenge zu einer für den Zylinder im gleichen Arbeitsspiel eingespritzten Kraftstoffmenge und einem Abtrag-Zuführverhältnis B, definiert als das Verhältnis einer abgetragenen Kraftstoffmenge von Kraftstoff, der an den Wandflächen des Ansaugrohrs haftet in den Brennraum des Zylin­ ders durch Verdampfung und sonstiges zu einer an den Wandflä­ chen haftenden Kraftstoffmenge. Eine vom haftenden Kraftstoff abgetragene Kraftstoffmenge (nachstehend als die "Abtrag- Kraftstoffmenge" bezeichnet) wird ausgehend von dem Abtrag-Zu­ führverhältnis B und der haftenden Kraftstoffmenge bestimmt.

Wenn man nun mehr ins einzelne gehend annimmt, die haftende Kraftstoffmenge würde durch Fw dargestellt, die abge­ tragene Kraftstoffmenge durch Fwout und die Kraftstoffein­ spritzmenge durch Tout, so kann eine erforderliche Kraftstoff­ menge Tcyl, d. h. eine für den Zylinder erforderliche Kraft­ stoffmenge mit nachfolgender Gleichung ausgedrückt werden:

Tcyl = A × Tout + Fwout
dabei: Fwout = B × Fw

Die Kraftstoffeinspritzmenge Tout kann somit ausge­ drückt werden durch:

Tout = (Tcyl-Fwout) × (1/A)

Eine derartige von der Verzögerung der Kraftstoff­ überführung abhängige Korrektur genügt aber nicht um sicherzu­ stellen, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines dem Motor zugeführten Gemisches auf ein angestrebtes Luft-Kraftstoff- Verhältnis geeignet geregelt wird. Sind beispielsweise die Be­ triebskennwerte der im Motor eingesetzten Kraftstoffeinspritz­ ventile nicht geeignet oder ist der Referenzdruck eines Druck­ reglers einer Kraftstoffpumpe des Motors nicht richtig einge­ stellt, so ergibt sich ein Fehler bei der tatsächlichen Kraft­ stoffeinspritzmenge, selbst dann, wenn das Kraftstoffein­ spritzventil durch einen Impuls mit genauer Impulsbreite ange­ steuert wird. Ganz ähnlich können Unterschiede im Füllungsgrad zwischen einzelnen Motoren (der Füllungsgrad bestimmt die in Brennräume des Motors gesaugte Kraftstoffmenge) einen ungeeig­ neten Wert der Kraftstoffeinspritzmenge ergeben, wenn diese durch ein grundlegendes Kraftstoffeinspritzmengen-Kennfeld entsprechend der Motordrehzahl und dem Ansaugrohrdruck festge­ legt wird, woraus sich ein Fehler bei der Kraftstoffeinspritz­ menge Tout ergibt.

Um einen entsprechenden Fehler der Kraftstoffein­ spritzmenge bedingt durch Fehler beim Kraftstoffeinspritzven­ til oder Fertigungstoleranzen und/oder Altern des Motors aus­ zuschließen, wurde bisher vorgeschlagen, die von der Verzöge­ rung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraft­ stoffeinspritzmenge mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kor­ rekturkoeffizienten KO2 vorzunehmen, der im Regelkreis für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend einem Ausgangssignal von einem Sauerstoffkonzentrationssensor im Auspuffsystems des Motors eingesetzt wird, und der Korrekturterme für die Korrek­ tur der obigen Fehler und Toleranzen, etc. enthält.

Eine der vorgeschlagenen Methoden (erste Methode) ist in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 58-8238 (entspricht der japanischen Patentschrift (Kokoku) Nr. 3-59 255) beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzmenge Tout wird dabei durch Multiplizieren der erforderlichen Einspritz­ menge Tcyl mit dem Korrekturfaktor KO2 entsprechend der fol­ genden Gleichung gewonnen:

Tout = (Tcyl × KO2-Fwout) × (1/A)

Eine andere Methode (zweite Methode) ist in der vor­ läufigen japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 61-126 337 beschrieben. Dabei wird ein für den haftenden Kraft­ stoff korrigierter Tout-Wert mit dem Korrekturkoeffizienten KO2 multipliziert, um die Kraftstoffeinspritzmenge Tout mit Hilfe folgender Gleichung zu gewinnen:

Tout = [(Tcyl-Fwout)/A] × KO2

Entsprechend dem O2-Regelkreis unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten KO2 wird der Korrekturkoeffizient KO2 für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ausgehend von einem Aus­ gangssignal eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (Sauer­ stoffkonzentrationssensor) an einer Stelle vor einem Katalysa­ tor in einem Auspuffkanal des Motors berechnet und wird die Kraftstoffeinspritzmenge Tout auf der Grundlage des Korrektur­ koeffizienten KO2 für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt.

Bei den genannten ersten und zweiten Methoden gibt es aber die folgenden Schwierigkeiten:

• (1) Die Korrektur von Fehlern bei den Betriebskenn­ werten der Kraftstoffeinspritzventile sollte so erfolgen, daß die Betriebskennwerte der Kraftstoffeinspritzventile alleine korrigiert werden ohne Korrektur einer dadurch eingespritzten realen oder physikalischen Kraftstoffmenge (g).

Spezieller sei angenommen, daß die von einem Motor benötigte Kraftstoffmenge 10 g betrage und ein Einspritzimpuls mit einer Impulsbreite von 20 ms bisher ausreichend oder ge­ eignet zum Einspritzen von 10 g Kraftstoff war. Wird nun das Kraftstoffeinspritzventil durch ein Ventil mit engerer Düsen­ bohrung ersetzt, so sollte das Kraftstoffeinspritzventil mit einem Einspritzimpuls mit einer Impulsbreite von 22 ms ange­ steuert werden, um das Kraftstoffeinspritzventil funktionell an die vom Motor benötigte Kraftstoffmenge anzupassen. In die­ sem Falle bleibt die reale oder physikalische Kraftstoffein­ spritzmenge gleich 10 g, obwohl die Einspritzimpulsbreite von 20 ms auf 22 ms vergrößert ist.

Zur Korrektur der Fehler beim Kraftstoffeinspritzven­ til ist es somit nicht erforderlich, die reale oder physikali­ sche Kraftstoffeinspritzmenge (g) zu korrigieren, es genügt vielmehr eine Korrektur der Breite eines dem Kraftstoffein­ spritzventil eingespeisten Einspritzimpulses. Wird das Kraft­ stoffeinspritzventil durch ein Ventil mit engerer Düsenbohrung wie beim obigen Beispiel ersetzt, erhöht sich der Wert des Korrekturkoeffizienten KO2 entsprechend, so daß der Einspritz­ impuls breiter wird. Die reale oder physikalische Menge (g) von Kraftstoff, der in dem Motorzylinder eingespritzt wird, bleibt aber unverändert. Somit ist es nicht erforderlich, die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout zu vergrößern (d. h. die haftende Kraftstoffmenge zu reduzieren) als eine Kraftstoffmenge, die von dem an den Wandflächen des Ansaugrohrs haftende Kraftstoff in den Zylinder abgenommen wird, um einer Zunahme des KO2-Wer­ tes zu folgen.

Bei der ersten Methode wird aber eine scheinbare oder nominelle Kraftstoffmenge (g) von Tcyl × KO2 korrigiert, wie wenn diese Kraftstoffmenge tatsächlich in den Zylinder gelangt wäre und wenn also das Kraftstoffeinspritzventil durch ein Ventil mit engerer Düsenbohrung wie beim obigen Beispiel er­ setzt wird, wirkt sich die um den KO2-Wert erhöhte Kraftstoff­ einspritzmenge Tout (beim obigen Beispiel um 10%) in der Ab­ trag-Kraftstoffmenge Fwout nach einer bestimmten Verzögerung aus, woraus eine Zunahme der Abtrag-Kraftstoffmenge um 10% re­ sultiert. Somit: Die Korrektur von Fehlern der Betriebskenn- Werte von Kraftstoffeinspritzventilen nach der ersten Methode bewirkt eine unnötige Änderung der Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout nach einer Änderung des Wertes von KO2, wodurch eine ge­ naue Korrektur für die Verzögerung der Kraftstoffüberführung für die Kraftstoffeinspritzmenge verhindert wird.

Auch bei der zweiten Methode wird die Kraftstoffein­ spritzmenge scheinbar oder nominell so korrigiert, daß eine Menge (g) von Kraftstoff, multipliziert mit KO2, eingespritzt wird, so daß die Übertrag-Kraftstoffmenge Fwout wie bei der ersten Methode variiert wird, folgend der Kraftstoffeinspritz­ menge Tout mit Korrektur durch den KO2-Wert. Aber auf diesem Weg wird eine genaue Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge für die Verzögerung der Kraftstoffüberführung nicht erzielt.

• (2) Entsprechend der Gemischregelung (Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis) mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (Sauerstoffkonzentrationssensor) wird die Kraftstoffeinspritz­ menge Tout durch eine Änderung beim Korrekturkoeffizienten KO2 für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend dem Ausgangs­ signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors erhöht oder ver­ ringert. Der Korrekturkoeffizient KO2 für das Luft-Kraftstoff- Verhältnis ist somit eine Rückführungsgröße, die mit variie­ render Wiederholungsperiode zyklisch zunimmt und abnimmt. An­ dererseits wird bei der von der Verzögerung der Kraftstoff­ überführung abhängigen Korrektur die Kraftstoffeinspritzmenge Tout während eines Kraftstoffüberführungs-Verzögerungszyklus korrigiert, d. h. eine Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge führt zu einer Änderung der haftenden Kraftstoffmenge Fw und diese zu einer Änderung der Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout. So­ mit variiert die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout mit einer Wie­ derholungsperiode, die diesem Kraftstoffüberführungs-Verzöge­ rungszyklus zugeschrieben ist. Wenn die Wiederholungsperiode der Änderung des Korrekturkoeffizienten KO2 für das Luft- Kraftstoff-Verhältnis und die Wiederholungsperiode der Ände­ rung der Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout synchron miteinander werden, so pendelt der KO2-Wert, wodurch eine richtige Bestim­ mung der Kraftstoffeinspritzmenge Tout verhindert wird.

Beispielsweise sind während eines stationären Be­ triebszustandes des Motors, z. B. wenn ein Fahrzeug mit diesem Motor mit konstanter Reisegeschwindigkeit fährt, der Ansaug­ rohr-Unterdruck und die Motordrehzahl nahezu konstant, so daß das direkte Zuführverhältnis A und das Abtrag-Zuführverhältnis B unverändert bleiben und die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl konstant gehalten wird. Aber selbst in einem solchen Fall wird entsprechend den ersten und zweiten Methoden die Kraftstoffeinspritzmenge Tout variiert, entsprechend der Ände­ rung des KO2-Wertes zum Umstellen des Luft-Kraftstoff-Verhält­ nisses des Gemisches auf das angestrebte Luft-Kraftstoff-Ver­ hältnis. Die Änderung bei der Kraftstoffeinspritzmenge Tout wird zurückgeführt, und dieses bewirkt eine Änderung des KO2- Wertes mit zeitlicher Verzögerung und somit Änderungen bei der Kraftstoffeinspritzmenge Tout und der Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout. Wenn somit die Wiederholungsperiode der Änderung des KO2-Wertes und die Periode der Änderung der Abtrag-Kraftstoff­ menge synchron zueinander werden, pendelt der KO2-Wert um das angestrebte Luft-Kraftstoff-Verhältnis bedingt durch eine Überkorrektur infolge der synchronen Kombination von der Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Regelung und der von der Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung.

Infolgedessen, bestehen bei den bekannten ersten und zweiten Methoden Probleme durch Fahrbarkeitsmängel und ver­ schlechterte Abgaswerte des Motors.

Außerdem wird bei bekannten Kraftstoffeinspritzmen­ gen-Steuersystemen einschließlich derer, die mit den ersten und zweiten Methoden arbeiten, die Tatsache nicht berücksich­ tigt, daß ein Teil des dem Brennraum zugeführten Kraftstoffs nicht im Zylinder verbrannt wird (unverbrannter Kraftstoff), woraus sich die folgenden Schwierigkeiten ergeben:

Wie bereits erwähnt, wird letztlich der gesamte ein­ gespritzte Kraftstoff dem Zylinder zugeführt, obwohl ein Teil des durch die Kraftstoffeinspritzventile eingespritzten Kraft­ stoffs unmittelbar in den Zylinder strömt und der Rest an Wandflächen des Einlaßkanals haftet und erst später in den Zy­ linder überführt wird. Ein Teil des in den Zylinder gesaugten Kraftstoffs bleibt aber unverbrannt wie unverstäubter Kraft­ stoff (Flüssigkeitsteilchen) und Kraftstoff, der an der Innen­ wandung des Zylinders haftet, wozu es oft dann kommt, wenn der Motor kalt gestartet wird oder nach Kraftstoffabsperrung im Anschluß an das Umschalten des Motors von Startbetrieb auf Normalbetrieb.

Sofern die Kraftstoffeinspritzmenge für die nicht verbrannte Kraftstoffkomponente HC (KW) nicht korrigiert ist, kann es sein, daß das Luft/Kraftstoffverhältnis A/F (L/K) in­ nerhalb des Zylinders magerer ist als ein erforderlicher Wert, der tatsächlich zur Verbrennung beiträgt und folglich unter­ liegt der Motor einer ungleichmäßigen Verbrennung, wenn er in einem Betriebszustand ist, in dem die nicht verbrannte Kraft­ stoffkomponente (HC) in großen Mengen erzeugt wird, so wie beim Starten des Motors und unmittelbar nach dem Starten des Motors.

Außerdem ist bei einigen der bekannten Kraftstoffein­ spritzmengen-Steuersysteme vorgeschlagen worden, die von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge unter Berücksichtigung der Wandtempe­ ratur des Einlaßkanals vorzunehmen angesichts der Tatsache, daß die haftende Kraftstoffmenge nicht nur vom Saugrohr-Unter­ druck und der Motordrehzahl, sondern auch von der Wandtempera­ tur des Einlaßkanals abhängt. Um diesbezüglich Mehrkosten durch mehr Bauteile zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, die Einlaßkanal-Temperatur durch Berechnung ohne einen Wand­ temperatur-Sensor, um die Einlaßkanal-Temperatur direkt zu er­ mitteln, zu bestimmen (abzuschätzen), z. B. in der japanischen Patentschrift (Kokoku) Nr. 60-50 974 (dritte Methode) und der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 1-30 514 (vierte Methode).

Bei der dritten Methode wird die Einlaßkanal-Wandtem­ peratur basierend auf der Motor-Kühlmitteltemperatur, einem kumulativen Wert der Motordrehzahl, gezählt ab Starten des Mo­ tors usw. berechnet oder abgeschätzt. Anschließend wird eine Grund-Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt ausgehend von der Mo­ tordrehzahl und der Ansaugluftmenge und der somit erzielte Wert für die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge wird gemittelt, um einen mittleren Funktionswert zu erzielen. Anschließend wird ein Wert für die Differenz zwischen der Grund-Kraftstoffein­ spritzmenge und dem gemittelten Funktionswert bestimmt und da­ nach wird eine Kraftstoffkorrekturmenge ausgehend von der er­ mittelten Differenz und der bestimmten Ansaugkanal-Wandtempe­ ratur ermittelt. Die resultierende Korrektur-Kraftstoffmenge wird zu der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge addiert und ergibt somit die gesamte Kraftstoffeinspritzmenge.

Bei der vierten Methode wird eine Gleichgewichts- Wandtemperatur bestimmt in der Annahme, daß der an den Wand­ flächen des Einlaßkanals haftende Kraftstoff sich in einem Gleichgewichtszustand befindet, außerdem eine Verzögerungs­ zeitkonstante für eine Verzögerungszeit bei Variation der Ein­ laßkanal-Wandtemperatur, basierend auf dem Ansaugrohr-Unter­ druck und der Motordrehzahl. Außerdem wird die Gleichgewichts- Wandtemperatur durch die Motor-Kühlmitteltemperatur und die Ansauglufttemperatur zum Ermitteln einer momentanen Wandtempe­ ratur korrigiert. Die momentane Wandtemperatur wird in erster Ordnung mittels der Verzögerungszeitkonstanten verarbeitet und bestimmt wird eine abgeschätzte Ansaugkanal-Wandtemperatur zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge.

Entsprechend den dritten und vierten Methoden wird aber das Verhalten bzw. die Charakteristik der Einlaßkanal- Wandtemperatur nicht präzise erfaßt, und somit kann die Ein­ laßkanal-Wandtemperatur nicht genau bei allen Betriebsbedin­ gungen des Motors bestimmt werden. Resultat: Es besteht immer noch das Problem, daß die von der Verzögerung der Kraftstoff­ überführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge nicht genau erfolgen kann, wenn die mit den herkömmlichen Me­ thoden abgeschätzte Einlaßkanal-Wandtemperatur zugrundegelegt wird.

Beschreibung der Erfindung

Ein erster Erfindungszweck ist die Angabe eines Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystems für einen Verbren­ nungsmotor für eine von der Verzögerung der Kraftstoffüberfüh­ rung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge bei gleichzeitiger Verhinderung von Pendeln des Korrekturkoeffizi­ enten KO2 für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, der bei der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge benutzt wird, um dadurch eine Verschlechterung der Fahrbarkeit und der Abgaswerte des Motors zu verhindern.

Ein zweiter Erfindungszweck ist die Angabe eines Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystems für einen Verbren­ nungsmotor für eine genaue, von der Verzögerung der Kraft­ stoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritz­ menge, so daß Kompensation für den Teil des eingespritzten Kraftstoffs erfolgt, der im Zylinder unverbrannt bleibt, um auf diese Weise eine Verschlechterung der Fahrbarkeit und der Abgaswerte des Motors zu verhindern.

Ein dritter Erfindungszweck ist die Angabe einer Be­ stimmungseinrichtung (Abschätzeinrichtung) für die Einlaßka­ nal-Wandoberflächentemperatur bei einem Verbrennungsmotor für genaue Bestimmung der Ansaugkanal-Wandtemperatur unter allen Betriebsbedingungen des Motors.

Ein vierter Erfindungszweck ist die Angabe eines Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystems für ein Verbrennungs­ motor für eine genaue von der Verzögerung der Kraftstoffüber­ führung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge aus­ gehend von der Ansaugkanal-Wandtemperatur, die durch die er­ findungsgemäße Bestimmungseinrichtung für die Wandtemperatur des Ansaugkanals abgeschätzt wird.

Bei einem ersten Aspekt der Erfindung für den ersten Zweck ist ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Einlaßkanal vorgesehen, wobei der Einlaßkanal eine Wandung besitzt, zumindest einem einzigen Kraftstoffeinspritzventil und zumindest einem einzi­ gen Brennraum unter Einschluß von ersten Kraftstoffmengen-Be­ rechnungsmitteln zum Berechnen einer ersten Kraftstoffmenge, die direkt in den zumindest einen Brennraum aus einer in den Einlaßkanal über das zumindest eine Einspritzventil einge­ spritzten Kraftstoffmenge gesaugt wird, zweiten Kraftstoffmen­ gen-Berechnungsmitteln zum Berechnen einer zweiten Kraftstoff­ menge, abgetragen von Kraftstoff, der an der Wandfläche des Einlaßkanals haftet, in den zumindest einen Brennraum, Kraft­ stoffeinspritzmengen-Berechnungsmitteln zum Berechnen einer Kraftstoffmenge zur Einspritzung in den Ansaugkanal, ausgehend von der ersten Kraftstoffmenge und der zweiten Kraftstoffmen­ ge, Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmitteln zum Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases des Motors, Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturmengen-Berechnungsmitteln zum Berechnen einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturmenge basierend auf einem Ausgangssignal des Luft-Kraftstoff-Ver­ hältnis-Erfassungsmittels und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kor­ rekturmittel zum Korrigieren der in den Einlaßkanal einzu­ spritzenden Kraftstoffmenge durch die Luft-Kraftstoff-Verhält­ nis-Korrekturmenge.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzmengen- Steu­ ersystem ist gekennzeichnet durch Korrekturmittel für die Ab­ trag-Kraftstoffmenge zum Korrigieren der zweiten Kraftstoff­ menge, ausgehend von der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrektur­ menge.

Vorzugsweise beinhalten die Korrekturmittel für die Abtrag-Kraftstoffmenge Einstellmittel für den Korrekturkoeffi­ zienten für die Abtrag-Kraftstoffmenge zum Festlegen eines Korrekturkoeffizienten für die Abtrag-Kraftstoffmenge, so daß der Korrekturkoeffizient für die Abtrag-Kraftstoffmenge klei­ ner wird, wenn die Luft-Ktaftstoff-Verhältnis-Korrekturmenge zunimmt, wobei die Korrekturmittel für die Abtrag-Kraftstoff­ menge die zweite Kraftstoffmenge durch den Korrekturkoeffizi­ enten für die Abtrag-Kraftstoffmenge korrigieren.

Noch mehr wird bevorzugt, daß die Festlegung des Kor­ rekturkoeffizienten für die Abtrag-Kraftstoffmenge so erfolgt, daß der Korrekturkoeffizient für die Abtrag-Kraftstoffmenge stärker entsprechend dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrektur­ betrag variiert, wenn das Verhältnis der ersten Kraftstoffmen­ ge zur in den Einlaßkanal eingespritzten Kraftstoffmenge klei­ ner wird.

Bei einem zweiten Aspekt der Erfindung für den zwei­ ten Zweck ist ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem vor­ gesehen, umfassend einem Verbrennungsmotor mit einem Einlaßka­ nal, wobei der Einlaßkanal eine Wandung besitzt, zumindest ein einziges Kraftstoffeinspritzventil, zumindest einen einzigen Brennraum und einen Auslaßkanal, umfassend:
erste Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel zum Berech­ nen einer ersten Kraftstoffmenge mit direkter Einsaugung in den zumindest einen Brennraum und Verbrennung in diesem aus einer in den Einlaßkanal über das zumindest eine Kraftstoff­ einspritzventil eingespritzten Kraftstoffmenge;
zweite Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel zum Berech­ nen einer zweiten Kraftstoffmenge, die direkt in den zumindest einen Brennraum gesaugt wird und daraus unverbrannt abgegeben wird, aus der Kraftstoffmenge, die in den Ansaugkanal über zu­ mindest ein einziges Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird;
dritte Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel zum Berech­ nen einer dritten Kraftstoffmenge, die von dem an der Wandflä­ che des Ansaugkanals haftenden Kraftstoff in den zumindest ei­ nen Brennraum abgetragen wird, und
Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungsmittel zum Be­ rechnen einer Kraftstoffmenge zum Einspritzen in den Ansaugka­ nal basierend auf der ersten Kraftstoffmenge, der zweiten Kraftstoffmenge und der dritten Kraftstoffmenge.

Vorzugsweise wird die zweite Kraftstoffmenge basie­ rend auf einem Verhältnis für den unverbrannten Kraftstoff be­ rechnet, ermittelt auf der Grundlage der in den Ansaugkanal eingespritzten Kraftstoffmenge und den Betriebsbedingungen des Motors.

Noch mehr ins einzelne gehend beinhalten die Be­ triebsbedingungen des Motors eine Temperatur des im Motor um­ gewälzten Kühlmittels, wobei das Verhältnis für unverbrannten Kraftstoff höher festgelegt wird, wenn die Temperatur des Mo­ torkühlmittels sinkt.

Außerdem wird vorzugsweise das Verhältnis des unver­ brannten Kraftstoffs auf einen hohen Anfangswert eingestellt unmittelbar nachdem der Motor gestartet ist oder Kraftstoff­ einspritzung wieder begonnen hat.

Für den zweiten Erfindungszweck ist außerdem ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für einen Verbrennungs­ motor vorgesehen mit einem Ansaugkanal, wobei der Ansaugkanal eine Wandung besitzt, zumindest einem einzigen Kraftstoffein­ spritzventils, zumindest einem einzigen Brennraum und einem Auslaßkanal, umfassend:
erste Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel zum Berech­ nen einer ersten Kraftstoffmenge zur direkten Ansaugung in den zumindest einen Brennraum aus einer Kraftstoffmenge, die in den Ansaugkanal über das zumindest eine Kraftstoffeinspritz­ ventil eingespritzt wird;
zweite Kraftstoffmengen- Berechnungsmittel zum Berech­ nen einer zweiten Kraftstoffmenge, die von von Kraftstoff, der an der Wandfläche des Ansaugkanals haftet, in den zumindest einen einzigen Brennraum abgetragen und darin verbrannt wird; dritte Kraftstoffmengen-Berechnungsmittel zum Berech­ nen einer dritten Kraftstoffmenge, die von dem Kraftstoff, der an der Wandfläche des Ansaugkanals haftet, in den zumindest einen einzigen Brennraum abgetragen und aus demselben ohne Verbrennung darin ausgestoßen wird, und
Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungsmittel zum Be­ rechnen der Kraftstoffmenge zur Einspritzung in den Ansaugka­ nal, ausgehend von der ersten Kraftstoffmenge, der zweiten Kraftstoffmenge und der dritten Kraftstoffmenge.

Auch wird bei diesem Steuersystem die zweite Kraft­ stoffmenge vorzugsweise berechnet auf der Grundlage eines Ver­ hältnisses der unverbrannten Kraftstoffe bestimmt entsprechend der Kraftstoffmenge, die in dem Ansaugkanal eingespritzt wird und entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors.

Mehr ins einzelne gehend umfassen die Betriebsbedin­ gungen des Motors die Temperatur des Kühlmittels, das im Motor umgewälzt wird, das Verhältnis der unverbrannten Kraftstoffe, höher eingestellt, wenn die Motorkühlmittel-Temperatur sinkt, das Verhältnis der unverbrannten Kraftstoffe, eingestellt auf einen hohen Ausgangswert unmittelbar nachdem der Motor gestar­ tet worden ist oder Kraftstoffeinspritzung wieder begonnen hat.

Bei einem dritten Aspekt der Erfindung ist zum Errei­ chen des dritten Zwecks eine Bestimmungseinrichtung für die Wandoberflächentemperatur des Ansaugkanals vorgesehen, für ei­ nen Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung, mit einem An­ saugkanal, wobei der Ansaugkanal eine Wandfläche besitzt, um­ fassend:
Erfassungsmittel für die Kühlmitteltemperatur zum Er­ fassen der Temperatur des Kühlmittels, das im Motor umgewälzt wird;
Erfassungsmittel für die Ansaugluft-Temperatur zum Erfassen der Temperatur der Ansaugluft im Ansaugkanal des Mo­ tors und
Bestimmungsmittel für die Wand-Oberflächentemperatur des Ansaugkanals zum Bestimmen einer Temperatur der Wandfläche des Ansaugkanals, basierend auf der Kühlmitteltemperatur, die mit den Kühlmitteltemperatur-Erfassungsmitteln festgestellt wird und der Temperatur der Ansaugluft im Ansaugkanal, erfaßt durch die Erfassungsmittel für die Ansaugluft-Temperatur bei einer Zwischentemperatur zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Temperatur der Ansaugluft.

Vorzugsweise ermitteln die Bestimmungsmittel für die Ansaugkanal-Wandoberflächentemperatur eine Differenz zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Temperatur der Ansaugluft an­ hand eines festgelegten internen Verhältnisses und auf diese Weise wird die Oberflächentemperatur der Ansaugkanal-Wandung bestimmt.

Vorzugsweise bestimmen auch die Bestimmungsmittel für die Wand-Oberflächentemperatur des Ansaugkanals die Zwischen­ temperatur zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Tempera­ tur der Ansaugluft im Ansaugkanal als Temperatur der Wandober­ fläche des Ansaugkanals im stationären Betrieb des Motors, um die Verarbeitung zu verzögern, wodurch eine Temperatur der Wandfläche des Ansaugkanals bei einem Übergangszustand des Mo­ tors bestimmt bzw. abgeschätzt wird.

Vorteilhafterweise wird die Temperatur der Ansaugluft im Ansaugkanal, erfaßt durch die Erfassungsmittel für die An­ saugluft-Temperatur, um einen Änderungsbetrag von den Erfas­ sungsmitteln für die Ansaugluft-Temperatur korrigiert.

Noch vorzugsweiser beinhaltet der Motor einen Auslaß­ kanal und Mittel zur Abgasrückführung zum Zurückführen von Ab­ gasen vom Auslaßkanal in den Einlaßkanal und dabei legt die Bestimmungseinrichtung für die Temperatur der Ansaugkanalwan­ dung das interne Teilungsverhältnis fest, abhängig von dem Verhältnis der Abgasrückführung, die durch die Mittel zur Ab­ gasrückführung bewirkt wird.

Bei einem vierten Aspekt der Erfindung ist für den vierten Zweck ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Ansaugkanal vorgesehen, um­ fassend:
Mittel zum Bestimmen der Kraftstoffeinspritzmenge zum Berechnen von Parametern für die Kraftstoffüberführungscharak­ teristika im Ansaugkanal, basierend auf den Betriebsbedingun­ gen des Motors und zum Bestimmen der Kraftstoffmenge, die in den Ansaugkanal einzuspritzen ist, abhängig von den berechne­ ten Parametern;
Erfassungsmittel für die Kühlmitteltemperatur zum Er­ fassen der Temperatur des Kühlmittels, das im Motor zirku­ liert;
Erfassungsmittel für die Ansauglufttemperatur zum Er­ fassen der Temperatur der Ansaugluft im Ansaugkanal des Mo­ tors;
Bestimmungsmittel für die Temperatur der Ansaugkanal- Wandfläche zum Abschätzen einer Temperatur der Wandfläche des Ansaugkanals basierend auf der mit den Kühlmitteltemperatur- Erfassungsmitteln erfaßten Kühlmitteltemperatur und der Tempe­ ratur der Ansaugluft im Ansaugkanal, erfaßt durch die Erfas­ sungsmittel für die Ansaugluft-Temperatur bei einer Zwischen­ temperatur zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Tempera­ tur der Ansaugluft und
Parameter-Korrekturmittel zum Korrigieren der Parame­ ter, die auf die Kraftstoffüberführungs-Charakteristika im An­ saugkanal hinweisen, basierend auf der Temperatur der Wandflä­ che des Ansaugkanals, bestimmt mit den Bestimmungsmitteln für die Wandoberflächentemperatur des Ansaugkanals.

Die obigen und sonstigen Zwecke, Merkmale und Vortei­ le der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Be­ schreibung, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnun­ gen erfolgt, klarer werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung eines Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystems für einen Ver­ brennungsmotor entsprechend einer Ausführungsart der Erfin­ dung;

Fig. 2 ist eine Konzeptdarstellung der Beziehung zwi­ schen einer Kraftstoffeinspritzmenge Tout und einer erforder­ lichen Kraftstoffmenge Tcyl;

Fig. 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Verzö­ gerungszeitkonstanten T;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer physi­ kalischen Modellschaltung als Modell für die von der Verzöge­ rung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraft­ stoffeinspritzmenge entsprechend einer AT-Methode;

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer physi­ kalischen Modellschaltung als Modell für die von der Verzöge­ rung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraft­ stoffeinspritzmenge entsprechend einer AB-Methode;

Fig. 6A und Fig. 6B sind Diagramme zur Erläuterung der Konzepte von Methoden für die von den unverbrannten Koh­ lenwasserstoffen abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritz­ menge;

Fig. 7 ist ein Diagramm mit einer Arbeitskennlinie eines Kraftstoffeinspritzventils;

Fig. 8A und Fig. 8SB sind Diagramme für die Beziehun­ gen zwischen einem Korrekturkoeffizienten f(KO2) für die Ab­ trag-Kraftstoffmenge und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kor­ rekturkoeffizienten KO2, in Abhängigkeit von einem f(KO2)-Ein­ stellkoeffizienten α;

Fig. 9 ist ein schematisches Blockschaltbild für den Aufbau einer Bestimmungseinrichtung für die Wandtemperatur des Ansaugkanals entsprechend einer Ausführungsart der Erfindung;

Fig. 10 ist ein Diagramm für die Beziehung zwischen einem Mittelpunkt X und dem Saugrohrunterdruck PB sowie der Motordrehzahl NE;

Fig. 11 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer An­ sprechverzögerung der Einlaßkanal-Wandtemperatur TC bei einem transienten Betriebszustand des Motors;

Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm für eine TDC-Verarbei­ tungsroutine;

Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm für eine CRK-Verarbei­ tungsroutine;

Fig. 14 ist ein Ablaufdiagramm für eine B/G (Hinter­ grund)-Verarbeitungsroutine;

Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm für eine Berechnungs­ routine für eine bestimmte Einlaßkanaltemperatur TC′;

Fig. 16 ist eine Berechnungsroutine für das direkte Zuführverhältnis A;

Fig. 17 ist ein Diagramm mit einem KA-Kennfeld und einem KT-Kennfeld;

Fig. 18 ist ein Diagramm mit beispielhaften Werten des direkten Zuführverhältnisses A, angenommen unter verschie­ denen Betriebsbedingungen des Motors;

Fig. 19 ist ein Ablaufplan für eine Berechnungsrouti­ ne für die Verzögerungszeitkonstante T;

Fig. 20 ist ein Diagramm mit beispielhaften Werten von 1/T, angenommen unter verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors;

Fig. 21 ist ein Ablaufdiagramm für eine Berechnungs­ routine für das Verhältnis von unverbranntem Kraftstoff C;

Fig. 22 ist ein Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung des Konzeptes einer Berechnungsart für das Verhältnis von un­ verbranntem Kraftstoff C;

Fig. 23 ist eine schematische Darstellung einer phy­ sikalischen Modellschaltung des Modell für eine Art der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge, die erfolgt, wenn Simultanein­ spritzung von Kraftstoff beim Starten des Motors erstmals ge­ schieht;

Fig. 24 ist eine schematische Darstellung einer phy­ sikalischen Modellschaltung als Modell für eine Art der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge, die erfolgt, wenn Sequentialein­ spritzung im Anschluß an die Simultaneinspritzung von Kraft­ stoff im Durchdrehmodus des Motors begonnen hat und

Fig. 25 ist eine schematische Darstellung einer phy­ sikalischen Modellschaltung als Modell für eine Art der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge, die erfolgt, wenn der Motor nach dem Durchdrehmodus in einem normalen Modus arbeitet.

Ausführliche Beschreibung

Die Erfindung wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die Ausführungsarten der Erfindung zei­ gen, beschrieben.

Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Sie zeigt die Gesamtanordnung eines Kraftstoffeinspritzmengen- Steuersystems für einen Verbrennungsmotor mit einer Bestim­ mungseinrichtung für die Wandoberflächentemperatur des Ansaug­ kanals entsprechend einer Ausführungsart der Erfindung.

In der Abbildung bezeichnet die Referenzzahl 1 einen Vier-Zylinder-Verbrennungsmotor in Reihenbauweise (nachstehend kurz als "der Motor" bezeichnet). Mit den Einlaßkanälen 2A des Zylinderblocks des Motors 1 steht ein Ansaugrohr 2 in Verbin­ dung, an dem ein Drosselklappengehäuse 3 mit einer Drossel­ klappe 3′ angeordnet ist. Ein Sensor 4 für die Drosselklappen­ öffnung (eTH) ist mit der Drosselklappe 3′ verbunden. Er er­ zeugt ein elektrisches Signal für die erfaßte Drosselklappen­ öffnung und übermittelt dasselbe an eine elektronische Steuer­ einheit (nachstehend als die "ECU 5" bezeichnet).

Kraftstoffeinspritzventile 6, von denen nur eines dargestellt ist, sind in das Ansaugrohr 2 an Stellen zwischen dem Zylinderblock des Motors 1 und der Drosselklappe 31 und etwas strömungsaufwärts der jeweiligen Einlaßventile (nicht gezeigt) eingefügt. Die Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einer Kraftstoffpumpe 8 über ein Kraftstoffzuführrohr 7 ver­ bunden und elektrisch an die ECU 5 angeschlossen, zur Steue­ rung der Ventilöffnungszeiten durch Signale von derselben.

Ein Sensor 12 für den Saugrohrunterdruck (PB) kommu­ niziert mit dem Innenraum des Ansaugrohrs 2 über eine Leitung 11, die in das Ansaugrohr 2 an einer Stelle strömungsabwärts von der Drosselklappe 3′ mündet. Er liefert ein elektrisches Signal für den erfaßten Unterdruck im Ansaugrohr 2 an die ECU 5.

Ein Sensor 13 für die Ansauglufttemperatur (TA) ist in das Ansaugrohr 2 an einer Stelle strömungsabwärts von der Leitung 11 eingefügt. Er liefert ein elektrisches Signal für die erfaßte Ansauglufttemperatur TA an die ECU 5.

Ein Sensor 14 für die Motorkühlmitteltemperatur (TW), der aus einem Thermistor oder ähnlichem besteht, ist in einen Kühlmittelkanal eingefügt, der mit einem Kühlmittel gefüllt und im Zylinderblock ausgebildet ist. Er liefert ein elektri­ sches Signal für die erfaßte Motorkühlmitteltemperatur TW an die ECU 5.

Ein Sensor 15 für den Kurbelwinkel (CRK) und ein Sen­ sor 16 für die Zylinderunterscheidung (CYL) sind gegenüber ei­ ner Nockenwelle oder einer Kurbelwelle des Motors 1 (keine von beiden ist gezeigt) angeordnet. Der CRK-Sensor 15 erzeugt ei­ nen CRK-Signalimpuls immer dann, wenn die Kurbelwelle um einen festgelegten Winkel (z. B. 30 Grad) dreht, der kleiner ist als eine halbe Umdrehung (180 Grad) der Kurbelwelle des Motors l. CRK-Signalimpulse werden der ECU 5 eingespeist und ausgehend von den CRK-Signalimpulsen wird ein TDC-Signalimpuls erzeugt. Dieses heißt, daß der TDC-Signalimpuls repräsentativ für eine Referenz-Kurbelwinkelposition jedes Zylinders ist und immer dann erzeugt wird, wenn die Kurbelwelle um 180 Grad dreht.

Außerdem berechnet die ECU 5 einen CRME-Wert durch Messen der Zeitintervalle zwischen benachbarten CRK-Signalim­ pulsen und addiert die CRME-Werte über jedes Zeitintervall zwischen zwei benachbarten TDC-Signalimpulsen zu einem ME- Wert. Danach wird die Motordrehzahl NE durch Berechnen des Kehrwerts des ME-Wertes berechnet.

Der CYL-Sensor 16 erzeugt einen Impuls (nachstehend als der "CYL-Signalimpuls" bezeichnet) bei einem festgelegten Kurbelwinkel (z. B. 10 Grad vor TDC (OT)) eines bestimmten Zy­ linders des Motors, angenommen vor einer TDC-Lage entsprechend dem Beginn des Ansaugtaktes des speziellen Zylinders, und der CYL-Signalimpuls wird der ECU 5 zugeleitet.

Außerdem liegt die ECU 5 Stufen für jeden Takt jedes Zylinders fest. Genauer gesagt, legt die ECU 5 eine Kurbelwin­ kel-Stufe #0 entsprechend einem CRK-Signalimpuls, der unmit­ telbar nach Erzeugung des TDC-Signalimpulses festgestellt wird, fest. Danach wird die Stufennummer um 1 inkrementiert, wann immer ein CRK-Signalimpuls danach festgestellt wird, so daß sequentiell von Stufe #0 zu Stufe #5 für jeden Zylinder des Motors im Falle eines Vier-Zylinder-Motors, der CRK-Signa­ limpulse in Abständen von 30 Grad erzeugt, fortgeschritten wird.

Jeder Zylinder des Motors besitzt eine Zündkerze 17, die mit der ECU 5 elektrisch verbunden ist zur Steuerung ihres Zündzeitpunktes durch ein Signal von dieser.

Ein O2-Sensor (Lambda-Sonde) 22 als Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor ist in einem Auspuffrohr 21 angeordnet, zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration im Abgas und Übermitteln eines elektrischen Signales für die erfaßte Sauerstoffkonzen­ tration an die ECU 5. Ein Katalysator (3-Wege-Katalysator) 23 ist im Auspuffrohr 21 an einer Stelle strömungsabwärts vom O2- Sensor 22 zum Beseitigen schädlicher Komponenten im Abgas wie HC (KW), CO, NOx angeordnet.

Als nächstes wird ein Abgasrückführsystem (EGR) be­ schrieben.

Ein Abgasrückführkanal 25 liegt zwischen dem Ansaug­ rohr 2 und dem Auspuffrohr 21 als Bypass zum Motor 1. Der Ab­ gasrückführkanal 25 ist an- einem Ende an das Auspuffrohr 21 an einer Stelle strömungsaufwärts vom O2-Sensor 22 (d. h. auf der Motorseite desselben) angeschlossen, das andere Ende an das Ansaugrohr 2 an einer Stelle strömungsaufwärts vom PB-Sensor 12.

Ein Abgasrückführ-Steuerventil (nachstehend als das "EGR-Steuerventil" bezeichnet) 26 ist im Abgasrückführkanal 25 angeordnet. Das EGR-Ventil 26 umfaßt ein Gehäuse 29, in dem eine Ventilkammer 27 und eine Membrankammer 28 ausgebildet sind, ein keilförmiges Ventilelement 30 in der Ventilkammer 27, das vertikal beweglich ist, so daß der Abgasrückführkanal 25 geöffnet und geschlossen wird, eine Membran 32, die mit dem Ventilelement 30 durch einen Ventilschaft 31 verbunden ist und eine Feder 331 welche die Membran 32 in Ventilschließrichtung belastet. Die Membrankammer 28 ist durch die Membran 32 in ei­ ne Atmosphärendruckkammer 34 auf der Ventilschaftseite und ei­ ne Unterdruckkammer 35 auf der Federseite unterteilt.

Die Atmosphärendruckkammer 34 kommuniziert mit der Atmosphäre über eine Lufteinlaßöffnung 34a, während die Unter­ druckkammer 35 mit einem Ende eines Unterdruck-Zuführkanals 36 in Verbindung steht. Das andere Ende des Unterdruck-Zuführka­ nals 36 ist an das Ansaugrohr 2 an einer Stelle zwischen dem Drosselklappengehäuse 3 und dem anderen Ende des Abgasrück­ führkanals 25 zur Einleitung des Unterdrucks PB in die Unter­ druckkammer 35 angeschlossen. An den Unterdruck-Zuführkanal 35 ist ein Luftzuführkanal 37 angeschlossen und im Luftzuführka­ nal 37 ist ein Druckregelventil 38 vorgesehen. Das Druckregel­ ventil 38 ist ein normalerweise geschlossenes Magnetventil und der Unterdruck im Unterdruck-Zuführkanal 38 wird durch das Druckregelventil 38 so reguliert, daß ein festgelegter Unter­ druck in der Unterdruckkammer 35 herrscht.

Ein Sensor 39 für die Ventilöffnung (Ventilhub) ist für das EGR-Ventil 26 vorgesehen. Er erfaßt die Arbeitspositi­ on (Hub) des Ventilelements 30 und liefert ein Signal für den erfaßten Hub an die ECU 5. Zusätzlich erfolgt die EGR-Regelung nachdem der Motor warmgelaufen ist (z. B. wenn die Motorkühl­ mitteltemperatur TW einen festgelegten Wert überschreitet).

Die ECU 5 umfaßt eine Eingangsschaltung 5a zum Formen der Wellenformen von Eingangssignalen von verschiedenen Senso­ ren wie oben erwähnt, Verschieben der Spannungspegel von Sen­ sor-Ausgangssignalen auf einen festgelegten Pegel, Umsetzen von Analogsignalen von Sensoren mit Analogausgang in Digital­ signale usw., eine Zentraleinheit (nachstehend als die "CPU" bezeichnet) 5b, Speichermittel 5c zum Speichern verschiedener Betriebsprogramme, die durch die CPU 5b ausgeführt werden, und von verschiedenen Kennfeldern und Tabellen wie nachstehend er­ wähnt sowie zum Speichern von Ergebnissen von entsprechenden Berechnungen etc. sowie eine Ausgangsschaltung 5d, die Treib­ signale an die Kraftstoffeinspritzventile 6, die Kraftstoff­ pumpe 81 die Zündkerzen 17 usw. je nach Fall abgibt.

Zusätzlich bestimmt die ECU 5 die Temperatur (nach­ stehend als "Kanalwandtemperatur" bezeichnet) der Wände der Einlaßkanäle 2A, an denen ein Teil des eingespritzten Kraft­ stoffes haften kann und legt verschiedene Betriebsparameter ausgehend von der bestimmten Kanalwandtemperatur fest für eine von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Kor­ rektur der Kraftstoffeinspritzmenge. Des weiteren bestimmt die ECU 5 verschiedene Betriebsbereiche des Motors wie einen Clo­ sed-Loop-Regelbereich für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, in dem Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses entsprechend der mit dem O2-Sensor 22 erfaßten Sauerstoffkonzentration im Abgas erfolgt und Steuerbereiche (Open-Loop).

Der Sauglufttemperatursensor 13 ist bei der hier be­ schriebenen Ausführungsart durch die Wand des Ansaugrohrs 2 an einer Stelle strömungsabwärts von der Drosselklappe 3′ einge­ setzt, dieses darf aber nicht als beschränkend angesehen wer­ den, vielmehr kann er auch strömungsaufwärts von der Drossel­ klappe 3′ angeordnet werden. Der Wert eines Mittelpunkt-Ein­ stellkoeffizienten XO, auf den noch eingegangen werden wird, muß aber entsprechend der Anordnung des Sauglufttemperatursen­ sors 13 festgelegt werden. Im folgenden wird beschrieben wie die von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge, bei Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der hier behandelten Ausführungsart, erfolgt.

Ehe auf die von der Verzögerung der Kraftstoffüber­ führung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge näher eingegangen wird, soll das Prinzip der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis Fig. 8 erläutert werden.

Die Fig. 2 zeigt im Konzept die Beziehung zwischen einer Kraftstoffeinspritzmenge Tout und einer erforderlichen Kraftstoffmenge Tcyl.

Die Kraftstoffeinspritzmenge Tout in der Abbildung steht für die Kraftstoffmenge, die durch das Kraftstoffein­ spritzventil 6 in das Ansaugrohr 2 bei einem Takt des Zylin­ ders eingespritzt wird. Von der Kraftstoffeinspritzmenge Tout wird ein Mengenanteil (A × Tout) direkt in den Zylinder ge­ saugt, ohne an der Wandung des Einlaßkanals 2A zu haften, wäh­ rend der Rest der Kraftstoffeinspritzmenge Tout hinzukommt als ein haftendes Kraftstoffinkrement Fwin zu der haftenden Kraft­ stoffmenge Fw von Kraftstoff, der an der Wandfläche des Ein­ laßkanals 2A bis zum unmittelbar vorhergehenden Arbeitsspiel des Zylinders, d. h. vor der aktuellen Einspritzung haftete. Das Symbol A bedeutet hier ein direktes Zuführverhältnis, de­ finiert als das Verhältnis einer Kraftstoffmenge, die direkt in den Brennraum des Zylinders in einem Arbeitsspiel des Zy­ linders gesaugt wird zu einer Kraftstoffmenge, die für den Zy­ linder im gleichen Arbeitsspiel des Zylinders eingespritzt wird mit einem Wert im Bereich 0 < A < 1.

Die Summe aus der Kraftstoffmenge (A × Tout) und ei­ ner Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout von Kraftstoff, der von den Wandflächen abgetragen wird, d. h. aus der haftenden Kraft­ stoffmenge Fw ergibt die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl, die dem Zylinder tatsächlich zugeführt wird.

Im folgenden wird eine erste Methode zur erfindungs­ gemäßen von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängi­ gen Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge beschrieben.

Die erste Methode beruht auf dem Konzept, daß eine Änderung der Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout auf eine Änderung des haftenden Kraftstoffinkrements Fwin mit einer festgelegten Zeitverzögerung folgt. Diese Beziehung zwischen dem haftenden Kraftstoffinkrement Fwin und der Abtragkraftstoffmenge Fwout wird z. B. durch eine Gleichung für einen Verzögerungsmodell erster Ordnung ausgedrückt, bei dem das Maß der Verzögerung der Abtrag-Kraftstoffmenge bezüglich des haftenden Kraftstoff­ inkrements Fwin durch einen Verzögerungseinstellkoeffizienten (Verzögerungszeitkonstante) T dargestellt ist.

Wie vorstehend beschrieben ergibt sich die erforder­ liche Kraftstoffmenge Tcyl aus Gleichung (1):

Tcyl = A × Tout + Fwout (1)

Somit kann die Kraftstoffeinspritzmenge Tout mit Gleichung (2) bestimmt werden:

Tout = (Tcyl-Fwout) × (1/A) (2)

Des weiteren kann das haftende Kraftstoffinkrement Fwin bestimmt werden mit Gleichung (3):

Fwin = (1-A) × Tout (3)

Da die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout eine Funktion des haftenden Kraftstoffinkrements Fwin mit Verzögerung erster Ordnung ist, kann sie in diskreter Darstellung ausgedrückt werden durch Gleichung (4):

Fwout (n) = Fwout(n-1) + (1/T) × (Fwin - Fwout) (4)

Dabei bedeutet T die vorerwähnte Verzögerungszeitkon­ stante, die auf einen Wert festgelegt wird, der einer Zeit­ spanne entspricht, von dem Zeitpunkt, zu dem die Abtrag-Kraft­ stoffmenge Fwout sich zu ändern beginnt mit einer Änderung beim haftenden Kraftstoffinkrement bis zu dem Zeitpunkt zu dem die Änderungsmenge 63,2% der Gesamtänderung der Abtrag-Kraft­ stoffmenge Fwout erreicht. Dieser Wert wird abhängig von den Betriebsbedingungen des Motors festgelegt.

Entsprechend der Gleichung (4) wird die für die aktu­ elle Einspritzung berechnete Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout (n) bezüglich des unmittelbar vorhergehenden Wertes um eine Menge erhöht, die sich aus dem Produkt eines Wertes (1/T) und eines Wertes (Differenz) 1 der durch Subtrahieren der Abtrag-Kraft­ stoffmenge Fwout von dem haftenden Kraftstoffinkrement Fwin gewonnen wird, ergibt. Die gleiche Berechnung erfolgt für je­ des Arbeitsspiel, so daß die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout dem haftenden Kraftstoffinkrement Fwin um ein Inkrement von 1/T der obigen Differenz zwischen Fwout und Fwin angenähert wird.

Wird beispielsweise die Kraftstoffeinspritzmenge Tout stufenweise erhöht, so nimmt das haftende Kraftstoffinkrement Fwin stufenweise zu, wie in Fig. 3 gezeigt, sofern das direkte Zuführverhältnis A konstant bleibt. Im Gegensatz dazu nähert sich die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout progressiv oder langsam dem haftenden Kraftstoffinkrement Fwin mit einer der Zeitkon­ stanten T entsprechenden Geschwindigkeit in Reaktion auf die Zunahme des haftenden Kraftstoffinkrements Fwin.

Danach wird die Kraftstoffeinspritzmenge Tout mittels der oben angegebenen Gleichungen (2), (3) und (4) ermittelt.

Die Fig. 4 zeigt schematisch eine physikalische Mo­ dellschaltung als Modell für die von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffein­ spritzmenge entsprechend der oben beschriebenen ersten Methode (nachstehend als die "AT-Methode" bezeichnet).

Der Abbildung entsprechend wird die Kraftstoffein­ spritzmenge Tout(n), die über das Kraftstoffeinspritzventil 6 im aktuellen Arbeitsspiel (n) eingespritzt wird, mit dem di­ rekten Zuführverhältnis A beim Multiplikator 51 multipliziert, außerdem beim Multiplikator 52 mit (1-A) multipliziert. Der Multiplikator 51 liefert ein Ausgangssignal (A × Tout(n)) an den Addierer 53, wo (A × Tout(n)) zu einer Abtrag-Kraftstoff­ menge Fwout (n), die für die aktuelle Einspritzmenge berechnet ist, addiert wird, um dadurch die erforderliche Kraftstoffmen­ ge Tcyl für die aktuelle Einspritzung zu bestimmen.

Andererseits übermittelt der Multiplikator 52 ein Ausgangssignal für das haftende Kraftstoffinkrement Fwin(n), ermittelt nach der vorstehend angegebenen Gleichung (3)1 d. h. Fwin(n) = (1-A) × Tout(n). Dieser Wert wird danach durch (1/T) mit dem Multiplikator 54 multipliziert und danach einem Addierer 55 eingespeist, in dem das resultierende Produkt (1/T) × Fwin(n) einem Ausgangssignal von einem Multiplikator 56 hinzuaddiert wird. Der Multiplikator 56 liefert einen Wert für das Produkt aus, der Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout(n) für die aktuelle Einspritzung und (1-1/T) 1 d. h. (1-1/T) × Fwout (n).

Außerdem sollte, da die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout(n) ein Ausgangssignal eines Arbeitsspiel-Verzögerungs­ blocks 57 ist, der ein Eingangssignal um ein Arbeitsspiel ver­ zögert, ein Eingangssignal zum Arbeitsspiel-Verzögerungsblock 57 den Wert Fwout(n+1) der Abtrag-Kraftstoffmenge für die fol­ gende Einspritzung haben.

Ein Ausgangssignal vom Addierer 55, d. h. das Ein­ gangssignal für die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout(n+1) für den Arbeitsspiel-Verzögerungsblock 57 wird somit mit Gleichung (5) berechnet:

Fwout(n+1) = Fwin(n)/T + (1-1/T) × Fwout(n)
= Fwout(n) + 1/T × (Fwin(n)-Fwout(n)) (5)

vorausgesetzt, daß Fwin(n) = (1-A) × Tout(n).

Aus obigem ist klar ersichtlich, daß die Gleichung (5) der früher angegebenen Gleichung (4) entspricht.

Im folgenden soll die zweite Methode für von der Ver­ zögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge beschrieben werden.

Die zweite Methode ist bekannt, z. B. in der vorläufi­ gen japanischen Patentschrift (Kokai) Nr. 58-8238 (entspre­ chend der japanischen Patentschrift (Kokoku) Nr. 3-59 255) wie oben erwähnt. Methodengemäß wird zusätzlich zu den direkten Zuführverhältnis A das Abtrag-Zuführverhältnis B benutzt, de­ finiert als das Verhältnis (0 < B < 1) einer Kraftstoffmenge, die im aktuellen Arbeitsspiel von Kraftstoff (Fw) abgetragen wird, der an den Wandflächen des Einlaßkanals haftet, ehe die aktuelle Einspritzung in den Brennraum des Zylinders erfolgt infolge von Verdampfung und sonstigem zu einer Kraftstoffmenge (Fw), die an den Wandflächen bis zum unmittelbar vorhergehen­ den Arbeitsspiel haftet Trotz der Tatsache, daß (A × Tout) eine dem Zylinder direkt zugeführte Kraftstoffmenge darstellt, und ((1-A) × Tout) das haftende Kraftstoffinkrement Fwin darstellt, was auch für die zweite Methode gilt, wird hier da­ von ausgegangen, daß die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout einen Teil von B × Fw aus der Kraftstoffmenge Fw, die an den Wand­ flächen vor der aktuellen Einspritzung haftet, darstellt.

Entsprechend der Gleichung (1) wird die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl wie folgt berechnet:

Tcyl = A × Tout + Fwout

vorausgesetzt, daß Fwout = B × Fw

Die Menge Fw(n) von Kraftstoff, die an den Wandflä­ chen nach der aktuellen Einspritzung haftet, wird gegenüber der Menge Fw(n-1) von Kraftstoff, die an den Wandflächen vor der aktuellen Einspritzung haftet, um eine Inkrementalmenge der Differenz zwischen dem haftenden Kraftstoffinkrement Fwin und einer Dekrementalmenge des abgetragenen haftenden Kraft­ stoffs Fwout variiert. Es gilt somit die Gleichung (6):

Fw(n) = Fw(n-1) + Fwin-Fwout
= Fw(n-1) + (1-A) Tout-B × Fw(n-1)
= (1-A) × Tout + (1-B) × Fw(n-1) (6)

Außerdem kann die Kraftstoffeinspritzmenge Tout durch Transformieren der obigen Gleichung (i) in die Gleichung (7) berechnet werden:

Tout = (Tcyl-Fwout)/A = (Tcyl-B × Fw)/A (7)

Die für die Verzögerung der Kraftstoffüberführung be­ rechnete Kraftstoffeinspritzmenge Tout, d. h. für die Menge B × FW von Kraftstoff, der dem Zylinder indirekt zugeführt wird, kann somit mittels der Gleichungen (6) und (7) gewonnen wer­ den.

Die Fig. 5 zeigt schematisch ein physikalisches Mo­ dell als Modell für die von der Verzögerung der Kraftstoff­ überführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der oben beschriebenen zweiten Methode (nachste­ hend als die "AB-Methode" bezeichnet).

Entsprechend der Abbildung wird die durch das Kraft­ stoffeinspritzventil 6 für das aktuelle Arbeitsspiel (n) ein­ gespritzte Kraftstoffmenge Tout(n) mit dem direkten Zuführver­ hältnis A beim Multiplikator 61 multipliziert, außerdem er­ folgt Multiplikation mit (1-A) beim Multiplikator 62. Der Multiplikator 61 liefert ein Ausgangssignal für (A × Tout(n)) an einen Addierer 63, wo der Wert (A × Tout(n)) zu der Abtrag- Kraftstoffmenge Fwout(n) für das aktuelle Arbeitsspiel, gelie­ fert von einem Multiplikator 64 addiert wird, wobei letzterer ein anliegendes Eingangssignal mit dem Abtrag-Zuführverhältnis B multipliziert, wodurch die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl für das aktuelle Arbeitsspiel ermittelt wird.

Wie vorstehend beschrieben wird bei der AB-Methode davon ausgegangen, daß die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout den Teil B × Fw des Kraftstoffs Fw der an den Wandflächen vor der aktuellen Einspritzung haftet, bildet. Somit erhält der Multi­ plikator 64 die haftende Kraftstoffmenge Fw(n) vor der aktuel­ len Einspritzung, d. h. bei Beginn des aktuellen Arbeitsspiels. Außerdem multipliziert ein Multiplikator 65 die haftende Kraftstoffmenge Fw(n) mit (1-B) und wird das resultierende Produkt (1-B) × Fw(n) dem Addierer 66 zugeführt.

Andererseits übermittelt der Multiplikator 62 ein Ausgangssignal für das haftende Kraftstoffinkrement Fwin(n) = (1-A) × Tout(n) entsprechend der Gleichung (3) an den Addie­ rer 66, wo das haftende Kraftstoffinkrement dem Ausgangssignal vom Multiplikator 65, d. h. (1-B) × Fw(n) hinzuaddiert wird. Die Summe bildet die haftende Kraftstoffmenge Fw(n+1) für das folgende Arbeitsspiel, d. h. eine Kraftstoffmenge, die an den Wandflächen nach der aktuellen Einspritzung haftet. Die haf­ tende Kraftstoffmenge Fw(n+1) für das nächste Arbeitsspiel des Zylinders wird einer Arbeitsspiel-Verzögerungsschaltung 67 eingespeist, die ein Eingangssignal um ein Arbeitsspiel verzö­ gert, danach dasselbe den Multiplikatoren 64 und 65 übermit­ telt.

Dieses heißt: Von der haftenden Kraftstoffmenge Fw(n), die an den Wandflächen bei Beginn des aktuellen Arbeit­ spiels angesammelt ist und verbleibt, wird die Menge (B × Fw(n)) abgetragen, berechnet beim Multiplikator 64, und die Restmenge (1-B) × Fwout(n) wird durch den Addierer 66 zu dem haftenden Kraftstoffinkrement Fwin(n) für das aktuelle Ar­ beitsspiel oder nach der aktuellen Einspritzung addiert.

Somit kann die haftende Kraftstoffmenge Fw(n+1) die bei Beginn des nächsten Arbeitsspiels des Zylinders verbleibt, d. h. das Ausgangssignal (= Fw(n+1)) vom Addierer 66 mittels der folgenden Gleichung gewonnen werden:

FW(n+1) = Fwin(n) + (1-B) × Fw(n)
= (1-A) × Tout(n) + (1-B) × Fw(n)
= Fw(n) + (1-A) × Tout(n)-B × Fw(n) (8)

Bei einem nachstehend ausführlich beschriebenen Bei­ spiel wird die AT-Methode benutzt.

Im nächsten wird das Prinzip der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur der Kraftstoff­ einspritzmenge mit Berücksichtigung des unverbrannten Kraft­ stoffs (unverbrannte HC (KW)) beschrieben.

Wie schon früher angegeben, wird ein Teil des dem Zy­ linder zugeführten Kraftstoffs nicht verbrannt. Dieses heißt, daß es zum Stabilisieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (A/F) im Zylinder nicht ausreicht, wenn nur die von der Verzö­ gerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge nach der ersten oder zweiten Methode erfolgt. Es muß also eine von der Verzögerung der Kraftstoff­ überführung abhängige Korrektur unter Berücksichtigung der un­ verbrannten Kohlenwasserstoffe erfolgen (von unverbrannten HC (KW) abhängige Korrektur).

Eine erste Methode zur von den unverbrannten HC (KW) abhängigen Korrektur wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6A be­ schrieben.

Nach der ersten Methode, wie in Fig. 6A dargestellt, wird von der Kraftstoffmenge Tout, die durch das Kraftstoff­ einspritzventil 6 eingespritzt wird, eine Menge unmittelbar in den Zylinder gesaugt, die sich aus der Summe von A (direktes Zuführverhältnis) × Tout und C (Verhältnis für unverbrannten Kraftstoff) × Tout ergibt und der Rest Kraftstoff, d. h. das haftende Kraftstoffinkrement Fwin wird zu der haftenden Kraft­ stoffmenge Fw addiert. A × Tout und die Menge Fwout, die von der haftenden Kraftstoffmenge Fw abgetragen wird, ergeben die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl, die zur Verbrennung im Zy­ linder beiträgt, während C (Verhältnis für unverbrannten Kraftstoff) × Tout einen Kraftstoffanteil darstellt, der bei der Verbrennung nicht mitwirkt, d. h. unverbrannte Kohlenwas­ serstoffe HC (KW).

Die erste Methode kann mit den folgenden mathemati­ schen Formeln dargestellt werden:

Die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl ergibt sich aus:

Tcyl = A × Tout + Fwout

Das haftende Kraftstoffinkrement Fwin ergibt sich aus:

Fwin = (1-A-C) × Tout

Wird diese Methode bei der AT-Methode eingesetzt, bei der die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl sich wie folgt er­ rechnet:

Tcyl = A × Tout + Fwout

so wird die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout(n) für das aktuelle Arbeitsspiel oder nach der aktuellen Einspritzung mit folgender Gleichung errechnet:

Fwout(n) = Fwout(n-1) + (1/T) × (Fwin(n-1)
-Fwout (n-1) = Fwout(n-1) + (1/T)
× {(1-A-C) × Tout(n-1)- Fwout(n-1)}

Wenn andererseits die erste Methode für die AB-Metho­ de benutzt wird, bei der dich die erforderliche Kraftstoffmen­ ge Tcyl wie folgt errechnet:

Tcyl = A × Tout + B × Fw

so errechnet sich die haftende Kraftstoffmenge Fw(n) für das aktuelle Arbeitsspiel oder nach der aktuellen Ein­ spritzung mit folgender Gleichung:

Fw(n) = Fw(n-1) + (1-A-C) Tout-B × Fw(n-1)

Im folgenden wird die zweite Methode zur von den un­ verbrannten Kohlenwasserstoffen abhängigen Korrektur unter Be­ zugnahme auf die Fig. 6B beschrieben.

Während bei der ersten Methode davon ausgegangen wird, daß ein Teil der durch das Kraftstoffeinspritzventil 6 eingespritzten Kraftstoffeinspritzmenge Tout mit direkter Ein­ saugung in den Zylinder unverbrannte Kohlenwasserstoffe ent­ hält, wird bei der zweiten Methode berücksichtigt, daß die von der haftenden Kraftstoffmenge Fw in den Zylinder abgetragene Kraftstoffmenge Fwout unverbrannte Kohlenwasserstoffe enthält.

Genauer gesagt wird, wie in Fig. 6B gezeigt, von der Kraftstoffeinspritzmenge Tout durch das Kraftstoffeinspritz­ ventil 6, A (direktes Zuführverhältnis) × Tout unmittelbar in den Zylinder gesaugt und der Rest oder das haftende Kraft­ stoffinkrement Fwin wird zu der haftenden Kraftstoffmenge Fw addiert. Zusätzlich wird davon ausgegangen, daß von der Ab­ trag-Kraftstoffmenge Fwout, abgetragen von der haftenden Kraftstoffmenge Fw, der Anteil C × Fwout unverbrannte Kohlen­ wasserstoffe darstellt und der Rest (1-C) × Fwout und A × Tout dem Zylinder als die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl mit Beitrag zur Verbrennung im Zylinder zugeführt wird.

Für die zweite Methode kann Darstellung mit den nach­ folgenden mathematischen Formeln erfolgen:
Die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl wird wiederge­ geben durch:

Tcyl = A × Tout + (1-C) × Fwout

somit ergibt sich die Kraftstoffeinspritzmenge Tout wie folgt:

Tout = (Tcyl-(1-C) × Fwout)/A

Wird die zweite Methode bei der AT-Methode, wie vor­ stehend beschrieben eingesetzt, so errechnet sich die Abtrag- Kraftstoffmenge Fwout für die aktuelle Einspritzung wie folgt

Fwout(n) = Fwout(n-1) + (1/T) × (Fwin(n-1)
-Fwout(n-1)) = Fwout(n-1) + (1/T) × {(1-A-C)
× Tout(n-1)-Fwout(n-1)}

Bei Anwendung der zweiten Methode für die AB-Methode, entspricht die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout für die aktuelle Einspritzung dem Ausdruck B × Fw in der folgenden Gleichung:

Tcyl = A × Tout + B × Fw,

und es ergibt sich der folgende Ausdruck für die haftende Kraftstoffmenge Fw(n) für das aktuelle Arbeitsspiel:

Fw(n) = Fw(n-1) + (1-A) × Tout(n)-B × Fw(n-1)

Als nächstes wird die von der Verzögerung der Kraft­ stoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritz­ menge mit Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung (Closed-Loop) unter Verwendung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizienten KO2 beschrieben (in folgenden als die "O2-Regelung" bezeich­ net). Bei der O2-Regelung wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Korrekturkoeffizient KO2 ausgehend von einem Ausgangssignal des O2-Sensors (Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor) 22 im Aus­ puffkanal des Motors an einer Stelle strömungsaufwärts vom Ka­ talysator 23 berechnet und die Kraftstoffeinspritzmenge Tout wird ausgehend von dem KO2-Wert bestimmt.

Die von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung ab­ hängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge genügt alleine nicht, um sicherzustellen, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gemisches für den Motor auf ein angestrebtes Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis geeignet eingeregelt wird. Besitzt beispiels­ weise das Kraftstoffeinspritzventil 6 eine nicht einwandfreie Arbeitskennlinie oder weicht der am Druckregler der Kraft­ stoffpumpe 8 eingestellte Referenzdruckwert vom vorgeschriebe­ nen Wert ab, so ergibt sich ein Fehler bei der Kraftstoffein­ spritzmenge Tout, selbst dann, wenn Kraftstoff mit einem Im­ puls von genauer Impulsbreite eingespritzt wird. Entsprechend kann eine Differenz im Füllungsgrad (Ansaugluftmenge) zwischen einzelnen Motoren bedingt durch Fertigungstoleranzen oder das Alter des Motors zu einen großen Abweichung der Grund-Kraft­ stoffeinspritzmenge führen, die ausgehend von einem Ti-Kenn­ feld für die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Motordrehzahl NE und dem Saugrohrabsolutdruck PBA ausgehend von einem richtigen Wert bestimmt wird, so daß es zu einer fehlerhaften Kraftstoffeinspritzmenge Tout kommt.

Zur Vermeidung der vorstehend erwähnten Probleme sind die erste Methode und die zweite Methode schon vorgeschlagen worden und zwar in den vorläufigen japanischen Patentschriften (Kokai) Nr. 58-8238 und Nr. 61-126 337 für eine von der Verzö­ gerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge Tout unter Berücksichtigung des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KO2 mit Festle­ gung durch Integrationsterme oder Koeffizienten und Variable zum Korrigieren eines Fehlers bei der Kraftstoffeinspritzmenge Tout infolge von Fehlern beim Kraftstoffeinspritzventil und Fertigungstoleranzen oder Alterung des Motors.

Hinsichtlich Fehlerkorrektur auf der Seite des Kraft­ stoffeinspritzventils₁ wie in Fig. 7 gezeigt, in der Arbeits­ kennlinien (K und TiVB) des Einspritzventils 6 dargestellt sind, wird eine reale oder physikalische Kraftstoffeinspritz­ menge (g) nicht korrigiert, sondern lediglich die Arbeitskenn­ linien (TiVB und K nach Angabe in Fig. 7) des Kraftstoffein­ spritzventils. TiVB in Fig. 7 bedeutet eine ineffektive Zeit­ spanne vor dem Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils auf einen Ansteuerungsimpuls hin, daß abhängig von der Spannung der Bat­ terie (nicht gezeigt) des Motors festgelegt wird.

Die ersten und zweiten Methoden sind aber mit den oben ausführlich beschriebenen Problemen behaftet.

Zur Überwindung dieser Probleme entsprechend der hier beschriebenen Ausführungsart wird ein Korrekturkoeffizient f(KO2) für die Abtrag-Kraftstoffmenge eingeführt, der kleiner wird, wenn der Korrekturkoeffizient KO2 zunimmt.

Bei Anwendung der ersten Methode erfolgt folgende Korrektur:

Tout = [Tcyl × KO2-Fwout × f(KO2)]/A (9)

Bei Anwendung der zweiten Methode erfolgt die folgen­ de Korrektur:

Tout = [(Tcyl-Fwout) × f(KO2)]/A × KO2 (10)

Hier wird der Korrekturkoeffizient f(KO2) für die Ab­ trag-Kraftstoffmenge spezieller durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

f(KO2) = 1 + α × (1-KO2) (11)

oder durch die folgende Gleichung:

f(KO2) = α/KO2 (12)

wobei α einen f(KO2)-Einstellkoeffizienten darstellt.

In der obigen Gleichung (11) wie in Fig. 8A gezeigt, ist f(KO2) = 1, wenn KO2 = 1,0 und die Neigung dieser Funktion f(KO2), die als eine nach rechts abfallende Gerade bezüglich des Wertes von KO2 dargestellt werden kann, variiert mit dem f(KO2)- Einstellkoeffizienten α zum Einstellen des Korrektur­ koeffizienten f(KO2) für die Abtrag-Kraftstoffmenge. In der Gleichung (12) kann diese Funktion als eine nach rechts abfal­ lende Hyperbel dargestellt werden.

Außerdem wird der f(KO2)-Einstellkoeffizient α dann höher festgelegt, wenn das direkte Zuführverhältnis A kleiner ist, wie es bei einer niedrigen Motorkühlmitteltemperatur der Fall ist. Dieses heißt, daß das direkte Zuführverhältnis A dann kleiner wird, wenn die Motorkühlmitteltemperatur niedri­ ger ist, so daß die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout aus der haf­ tenden Kraftstoffmenge Fw zum Zylinder erheblich größer wird als die Menge (A × Tout) des Kraftstoffs der eingespritzt und direkt in den Zylinder gesaugt wird, wodurch die Abtrag-Kraft­ stoffmenge Fwout einen größeren Einfluß auf die Kraftstoffein­ spritzmenge Tout nimmt. Dieses kann zu stärkerem Pendeln des KO2-Wertes führen. Somit wird bei kleinerem direktem Zuführ­ verhältnis A der f(KO2)-Einstellkoeffizient α für eine stärke­ re Korrektur höher festgelegt.

Im folgenden wird ein Weg zum Bestimmen der Wandtem­ peratur des Ansaugrohrs oder Einlaßkanals beschrieben.

Die Fig. 9 zeigt den Aufbau einer Bestimmungseinrich­ tung für die Ansaugkanal-Wandtemperatur.

Die Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wand­ temperatur ermittelt die Kanal-Wandtemperatur TC ausgehend von eingegebene Parametern, d. h. EGR-Verhältnis, Saugrohrunter­ druck PB, Motordrehzahl NE, Motorkühlmitteltemperatur TW und Ansauglufttemperatur TA.

Die Ansauglufttemperatur TA wird dem Mittel 71 zur saugluftabhängigen Korrektur zugeführt und dieses korrigiert eine Ansprechverzögerung des TA-Sensors 13, d. h. eine Verzöge­ rung von dessen Ausgangssignal. Die Ansprechverzögerung des TA-Sensors 13 ist durch seine Wärmekapazität bedingt, die ver­ hindert, daß der TA-Sensor 13 auf eine abrupte Änderung der Ansauglufttemperatur sofort reagiert.

Die Ansprechverzögerung des TA-Sensors 13 wird nach folgender Gleichung korrigiert:

TA′ = TA(n-1) + K × (TA(n)-TA(n-1)) (13)

Es wird also eine Differenz zwischen dem aktuellen Ausgangssignal TA(n) des TA-Sensors 13 und dem unmittelbar vorangehenden Ausgangssignal TA(n-1) desselben mit einem fest­ gelegten Korrekturkoeffizienten K multipliziert und das gewon­ nene Produkt wird zu dem unmittelbar vorangehenden Ausgangssi­ gnal TA(n-1) addiert, um die korrigierte Ansauglufttemperatur TA′ zu erzielen.

Anschließend bestimmt das Solltemperatur-Bestimmungs­ mittel 72 eine Solltemperatur TCobj der Wandung des Einlaßka­ nals ausgehend von der korrigierten Ansauglufttemperatur TA′ und der Motorkühlmitteltemperatur TW. Genauer gesagt bestimmt das Solltemperatur-Bestimmungsmittel 72 die Solltemperatur TCobj als eine Zwischentemperatur zwischen der korrigierten Ansauglufttemperatur TA′ und der Motorkühlmitteltemperatur TW anhand folgender Gleichung:

TCobj = X × TA′ + (1-X) × TW (14)

Dabei bedeutet X einen Mittelpunkt-Einstellkoeffizi­ enten zum Festlegen eines internen Divisors oder Verhältnisses zum Bestimmen eines Mittelpunktes zwischen der korrigierten Ansauglufttemperatur TA′ und der Motorkühlmitteltemperatur TW.

Der Mittelpunkt-Einstellkoeffizient X wird ausgehend von dem Ansaugluftdurchsatz [1/min] als Hauptfaktor basierend auf dem Saugrohrunterdruck PB und der Motordrehzahl NE unter Berücksichtigung der EGR-Rate mit folgender Gleichung berech­ net:

X = XO × Kx (15)

dabei bedeutet XO einen Kennfeldwert des Mittelpunkt-Einstell­ koeffizienten, gewonnen aus einem NE-PB-Kennfeld entsprechend der Motordrehzahl NE und dem Saugrohrunterdruck PB im Wertebe­ reich 0 < XO < 1. Kx ist ein interner Divisor-Korrekturkoeffi­ zient, gewonnen aus einer Kx-Tabelle entsprechend dem Hub LACT des EGR-Ventils 26.

Der so erzielte Mittelpunkt-Einstellkoeffizient x hängt vom Saugrohrunterdruck PB und der Motordrehzahl NE, wie in Fig. 10 gezeigt, ab.

Der Mittelpunkt-Einstellkoeffizient X wird bei dem obigen Beispiel über den Ansaugluftdurchsatz als Hauptfaktor bestimmt. Der Grund dafür wird nachfolgend erläutert.

Ist beispielsweise der Saugrohrunterdruck PB gering, die Motordrehzahl NE hoch, d. h. wenn der Motor mit hoher Last und hoher Drehzahl läuft, nimmt die Ansaugluftmenge pro Zeit­ einheit zu und erfolgt Abkühlung des Motors durch die Ansaug­ luft, so daß sich die Temperatur der Einlaßkanalwandung der Ansauglufttemperatur annähert. Andererseits, wenn der Motor mit kleiner Last und niedriger Drehzahl läuft, nimmt die An­ saugluftmenge pro Zeiteinheit ab, so daß die Einlaßkanal-Wand­ temperatur TC durch die Motorwärme stärker beeinflußt wird und auf einen Wert nahe der Motorkühlmitteltemperatur TW steigt.

Die beschriebene Ausführungsart berücksichtigt ent­ sprechende Charakteristika der Kanalwand-Temperatur TC und nutzt den internen Divisor, d. h. den Mittelpunkt-Einstellkoef­ fizienten x bei der Bestimmung der Soll-Wandtemperatur TCobj als Zwischenpunkt zwischen der korrigierten Ansauglufttempera­ tur TA′ und der Motorkühlmitteltemperatur TW, wodurch eine ge­ naue Bestimmung der Soll-Wandtemperatur TCobj ermöglicht wird.

Das EGR-Verhältnis Kx wird außerdem zum Bestimmen des internen Divisors benutzt, da die Auspuffseite des Motors hei­ ßer ist als die Ansaugseite, so daß die Einlaßkanal-Wandtempe­ ratur TC mit zunehmendem EGR-Verhältnis steigt. Die beschrie­ bene Ausführungsart berücksichtigt auch dieses und ermittelt den internen Divisor so, daß bei höherem EGR-Verhältnis Kx die Einlaßkanal-Wandtemperatur TC höher abgeschätzt wird, wodurch die Soll-Wandtemperatur TCobj genauer bestimmt werden kann.

Wenn sich der Motor in einem transienten Betriebszu­ stand befindet, reagiert die Einlaßkanal-Wandtemperatur TC verzögert auf eine Änderung der Betriebsbedingungen des Mo­ tors.

Die Fig. 11 zeigt beispielhaft eine Änderung der Ein­ laßkanal-Wandtemperatur TC mit Ansprechverzögerung auf eine Änderung bei den Betriebsbedingungen des Motors. In der Abbil­ dung ist eine Änderung der Einlaßkanal-Wandtemperatur TC bezo­ gen auf die Motorkühlmitteltemperatur TW und die Ansaugluft­ temperatur TA dargestellt für den Fall, daß die Drosselklappe 3′ voll geöffnet, anschließend voll geschlossen und schließ­ lich wieder voll geöffnet wird. Bei diesem Beispiel ist ange­ nommen, daß die Einlaßkanal-Wandtemperatur TC und die Ansaug­ lufttemperatur TA durch jeweilige Sensoren erfaßt werden, die verzögerungsfrei ansprechen.

Wie in der Abbildung gezeigt, strömt Außenluft bei warmem Motor (d. h. bei einer Motorkühlmitteltemperatur TW über 80°C) und bei vollständig geöffneter Drosselklappe 3′ (bei diesem Beispiel mit einer Temperatur von ca. -10°C) dem Zy­ linder über das Ansaugrohr 2 mit großem Durchsatz zu, so daß die Einlaßkanal-Wandtemperatur TC in einem niedrigen Tempera­ turbereich von 2 bis 3°C variiert. Wird danach die Drossel­ klappe 3′ ganz geschlossen, so erhöht sich die Einlaßkanal- Wandtemperatur TC infolge der Motorwärme stark. Die Zunahme der Einlaßkanal-Wandtemperatur TC erfolgt aber bedingt durch die Wärmekapazität des Einlaßkanals 2A so, daß die Einlaßka­ nal-Wandtemperatur nicht sofort einen festgelegten stabilen Wert erreicht (bei diesem Beispiel ca. 30°C), sondern den festgelegten stabilen Wert mit einer Zeitverzögerung tD nach vollständigem Schließen der Drosselklappe 3′ erreicht.

Der Aufbau der Bestimmungseinrichtung für die Saugka­ nal-Wandtemperatur entsprechend der behandelten Ausführungsart wird unter Bezugnahme auf das Beispiel in Fig. 11 ausführli­ cher beschrieben. Wie vorstehend schon angegeben, wird die Soll-Wandtemperatur TCobj grundlegend ausgehend von der Motor- Kühlmitteltemperatur TW und der korrigierten Ansauglufttempe­ ratur TA′ bestimmt. Die Motorkühlmitteltemperatur TW und die korrigierte Ansauglufttemperatur TA′ erreichen im wesentlichen konstante Werte und der interne Divisor zwischen diesen beiden Größe variiert hauptsächlich entsprechend dem Saugrohrunter­ druck PB und der Motordrehzahl NE. Wenn sich also der Motor in einem Übergangszustand befindet, bei dem die Drosselklappe 3′ von ganz geöffnet auf ganz geschlossen verstellt wird, sinkt der Saugrohrunterdruck PB enorm und wird entsprechend wie die Soll-Wandtemperatur TCobj auf einen höheren Wert eingestellt. In diesem Falle bewirkt das Verzögerungsverarbeitungsmittel 74 erster Ordnung zur Kompensation für die Ansprechverzögerung (tD) eine Verzögerung erster Ordnung für die Soll-Wandtempera­ tur TCobj, so daß letztlich eine bestimmte Kanalwand-Tempera­ tur TC′ erzielt wird.

Das Verzögerungsverarbeitungsmittel 74 erster Ordnung bestimmt die abgeschätzte Kanalwand-Temperatur TC′ bei einem Zwischenpunkt zwischen dem unmittelbar vorangehenden Wert TC′ (n-1) und der Soll-Wandtemperatur TCobj mittels folgender Gleichung:

TC′ (n) = β × TC′ (n-1) × (1-β) × TCobj (16)

dabei bedeutet β eine Mittelungs-Zeitkonstante abhängig von der Ansprechverzögerung der Einlaßkanal-Wandtemperatur TC.

Im folgenden wird die von der Verzögerung der Kraft­ stoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritz­ menge entsprechend der hier beschriebenen Ausführungsart unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis Fig. 14 beispielhaft beschrie­ ben.

Die Fig. 12 zeigt eine TDC-Verarbeitungsroutine, die synchron mit der Erzeugung von TDC-Signalimpulsen ausgeführt wird.

Zunächst wird bei dem Schritt S51 festgestellt, ob der Motor sich im Durchdrehmodus befindet oder nicht. Bei Be­ jahung dieser Frage (YES) 1 geht das Programm zum Schritt S52 über, bei dem eine Grund-Kraftstoffeinspritzmenge TiCR für den Durchdrehmodus entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur festgelegt wird. Danach wird bei dem folgenden Schritt S53, ausgehend von der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge TiCR, die er­ forderliche Kraftstoffmenge TcylCR nach folgender Gleichung berechnet:

TcylCR = TiCR × KNE × KPACR (17)

dabei bedeutet TiCR die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge in Ab­ hängigkeit von der Motorkühlmitteltemperatur, KNE einen von der Motordrehzahl abhängigen Korrekturkoeffizienten und KPACR einen vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten.

Anschließend werden bei dem Schritt S54 das direkte Zuführverhältnis A, die Verzögerungszeitkonstante T und ein Verhältnis C1 für den unverbrannten Kraftstoff im Durchdrehmo­ dus mit den nachstehend beschriebenen Subroutinen ermittelt. Anschließend wird bei dem Schritt S55 die Kraftstoffeinspritz­ zeit Tout zum Festlegen einer Einspritzstufe im Durchdrehmodus anhand der folgenden Gleichung berechnet:

Tout = TcylCR-Fwout)/A + TiVB (18)

dabei steht TiVB für die ineffektive Zeit des Kraftstoffein­ spritzventils.

Bei dem Schritt S56, der auf der Kraftstoffeinspritz­ menge zum Festlegen der Einspritzstufe im Durchdrehmodus ba­ siert, wird die Kraftstoffeinspritzstufe anhand der folgenden Gleichung bestimmt:

Einspritzstufe = (Endstufe)-Tout/CRME (19)

dabei bedeutet CRME ein mittleres CRK-Impuls-Intervall [ms] und das Programm ist danach beendet.

Wenn der Motor nach dem Durchdrehen wieder im Normal­ betrieb läuft, und die Frage bei Schritt S51 verneint wird (NO), geht das Programm zu dem Schritt S57 weiter und dabei wird ein Kennfeld-Wert für die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge (Kennfeld-Wert) Ti aus einem Ti-Kennfeld entsprechend der Mo­ tordrehzahl NE und dem Saugrohrunterdruck PB gewonnen. Bei dem folgenden Schritt S58 wird die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl anhand der folgenden Gleichung berechnet:

Tcyl = Ti × KTOTAL (20)

dabei bedeutet Ti die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge (Kenn­ feld-Wert) und KTOTAL bedeutet Koeffizienten unter Ausschluß des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten KO2.

Genauer gesagt stellen sich die Koeffizienten KTOTAL durch die folgende Gleichung dar:

KTOTAL = KLAM × KTA × KPA (21)

dabei bedeutet KLAM einen angestrebten Luft-Kraftstoff-Ver­ hältnis-Koeffizienten, KTA einen von der Ansauglufttemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten und KPA einen von Atmosphä­ rendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten.

Noch genauer gesagt, wird der angestrebte Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis-Koeffizient KLAM mit folgender Gleichung be­ stimmt:

KLAM = KWOT × KTW × KEGR × KAST (22)

dabei bedeuten KWOT einen hochlastabhängigen Anreicherungsko­ effizienten, KTW einen von niedriger Kühlmitteltemperatur ab­ hängigen Anreicherungskoeffizienten, KEGR einen EGR-abhängigen Korrekturkoeffizienten und KAST einen Nachstart-abhängigen An­ reicherungskoeffizienten.

Im Anschluß daran werden bei dem Schritt S59 mit noch zu beschreibenden Subroutinen Parameter für die bestimmte Ka­ nalwand-Temperatur TC, das direkte Zuführverhältnis A, die Verzögerungszeitkonstante T und ein Verhältnis C2 für unver­ brannten Kraftstoff nach dem Durchdrehen bestimmt. Im Anschluß daran bei dem folgenden Schritt S60 wird die Kraftstoffein­ spritzmenge Tout zum Bestimmen einer Einspritzstufe im Normal­ betrieb nach Durchdrehen anhand der folgenden Gleichung be­ rechnet:

Tout = [Tcyl × KO2-Fwout × (1 + α × (1-KO2))]
× (1/A) + TiVB (23)

Danach wird bei dem Schritt S61 die Einspritzstufe entsprechend dem Schritt S56 bestimmt, danach das Programm be­ endet.

Bei der Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge Tout zum Bestimmen der Einspritzstufe bei den Schritten S55 und S60 wird ein gemeinsamer Wert der Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout für alle Zylinder benutzt, um die Berechnung zu vereinfachen.

Die Fig. 13 zeigt Einzelheiten einer Routine für die CRK-Verarbeitung, die synchron mit der Erzeugung von CRK-Si­ gnalimpulsen erfolgt.

Zuerst wird bei dem Schritt S71 festgestellt, ob die aktuelle Durchdrehimpuls-Unterbrechung entsprechend der Ein­ spritzstufe vorliegt oder nicht. Bei Verneinung dieser Frage (NO), endet das Programm sofort, während bei Bejahung der Fra­ ge (YES) das Programm zum Schritt S72 übergeht, bei dem fest­ gestellt wird, ob der Motor sich im Durchdrehmodus befindet oder nicht. Bei Bejahung dieser Frage (YES) geht das Programm zu einem Schritt S73, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge Tout für den Durchdrehmodus, gesondert für jeden Zylinder, mit folgender Gleichung berechnet wird:

Tout(i) = (TcylCR(i)-Fwout(i))/T + TiVB (24)

dabei erfolgt Berechnung von TcylCR(i) mit Hilfe der obigen Gleichung (17). In diesem Zusammenhang bezeichnet das Symbol i (= 1 bis 4) die jeweiligen Zylinder von Nr. 1 bis Nr. 4.

Des weiteren wird bei dem Schritt S74 die Abtrag- Kraftstoffmenge Fwout(n) (i) für das aktuelle Arbeitsspiel, ge­ sondert für jeden Zylinder, mit folgender Gleichung bestimmt:

Fwout(n) (i) = Fwout(n-1) (i) + (1/T) × (Fwin(n-1) (i)
-Fwout(n-1) (i) (25)

dabei wird die haftende Kraftstoffmenge Fwin(n) (i) für das ak­ tuelle Arbeitsspiel mit folgender Gleichung bestimmt:

Fwin(n) (i) = (1-A-C1) × (Tout(n) (i)-TiVB) (26)

Auf die beschriebene Weise werden die Kraftstoffein­ spritzmenge Tout(i) und die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout(i) berechnet und anschließend schreitet das Programm zu einem Schritt S75 fort, bei dem Kraftstoffeinspritzung erfolgt, mit folgendem Abschluß des aktuellen Programms.

Zusätzlich ist bei einer anfänglichen oder ersten Einspritzung im Durchdrehmodus die haftende Kraftstoffmenge Fwin vor der Einspritzung gleich Null und somit ist auch die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout gleich Null. Es ist daher davon auszugehen, daß die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout(n) (i) in den obigen Gleichungen Werte darstellt, die nach einer zweiten oder späteren Einspritzung angenommen werden.

Wenn dann der Motor nach dem Durchdrehen in den nor­ malen Modus eintritt, wird die Frage von Schritt S72 verneint (NO) und das Programm schreitet dann zu einem Schritt S76 fort, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge Tout nach dem Durchdrehen gesondert für jeden Zylinder mit folgender Glei­ chung berechnet wird:

Tout(i) = [Tcyl(i) × KO2 × Fwout(i)
× {1 + α × (1-KO2)}]/A + TiVB (27)

dabei erfolgt Berechnung von TiVB(i) mittels der obigen Glei­ chung (20), ähnlich wie bei dem Schritt S58.

Zusätzlich wird bei einem Schritt S77 die Abtrag- Kraftstoffmenge Fwout(n) (i) für das aktuelle Arbeitsspiel, ge­ sondert für jeden Zylinder, mit der obigen Gleichung (25) be­ rechnet und außerdem erfolgt Bestimmung der haftenden Kraft­ stoffmenge Fwout(n) (i) für das aktuelle Arbeitsspiel mit der Gleichung (26). Anschließend wird die Kraftstoffeinspritzung bei einem Schritt S78 vorgenommen und danach schließt das Pro­ gramm.

Die Fig. 14 zeigt eine Routine für die Hintergrund (B/G)-Verarbeitung, die im Hintergrund der TDC-Verarbeitung und CRK-Verarbeitung erfolgt.

Zunächst wird bei einem Schritt S81 der f(KO2)-Ein­ stellkoeffizient α ausgehend von einer TW-α-Tabelle ermittelt und danach wird bei einem Schritt S82 die ineffektive Zeit­ spanne TiVB bestimmt, woraufhin das Programm abschließt.

Im folgenden werden Arten zum Berechnen der bei den oben beschriebenen Schritten S54 und S59 benutzten Parameter unter Bezugnahme auf die Fig. 15 bis Fig. 22 beschrieben.

Die Fig. 15 zeigt eine Routine zum Berechnen der be­ stimmten Einlaßkanal-Wandtemperatur TC′.

Zu allererst wird bei einem Schritt S101 festge­ stellt, ob der Motor sich im Durchdrehmodus befindet oder nicht. Bei Bejahung dieser Frage (YES) wird ein Wert für die Motorkühlmitteltemp 19764 00070 552 001000280000000200012000285911965300040 0002004442679 00004 19645eratur PB, erfaßt in der aktuellen Schlei­ fe, auf die bestimmte Kanalwandtemperatur TC′ bei einem Schritt 102 eingestellt, woraufhin das Programm abschließt.

Befindet sich andererseits der Motor im normalen Mo­ dus nach dem Durchdrehen und wird dementsprechend die Frage von Schritt S101 verneint (NO), so wird der Mittelpunkt-Ein­ stellkoeffizient XO dem vorstehend beschriebenen NE-PB-Kenn­ feld bei einem Schritt S103 entnommen und der gelesene Mittel­ punkt-Einstellkoeffizient XO wird bei einem Schritt S104 mit dem EGR-Verhältnis zum Berechnen des Mittelpunkt-Einstellkoef­ fizienten X korrigiert.

Zusätzlich wird bei einem Schritt S105 die Soll-Ka­ nalwandtemperatur TCobj mittels der obigen Gleichung (14) be­ rechnet, danach erfolgt Berechnung der bestimmten Kanalwand­ temperatur TC′ mit der obigen Gleichung (16) und das Programm schließt dann ab.

Entsprechend der hier behandelten Ausführungsart, wird die Differenz zwischen der korrigierten Sauglufttempera­ tur TA′ und der Motorkühlmitteltemperatur intern durch den in­ ternen Divisor, der von der Ansaugluftmenge und dem EGR-Ver­ hältnis abhängt, geteilt zum Berechnen der Soll-Kanalwandtem­ peratur TCobj als Temperatur in einem stationären Zustand des Motors unter Berücksichtigung von Merkmalen der Kanalwandtem­ peratur TC. Im Anschluß daran wird die Soll-Kanalwandtempera­ tur TCobj mit dem Verzögerungsverarbeitungsmittel 74 erster Ordnung verzögert zum Berechnen der bestimmten Kanalwandtempe­ ratur TC′ in einem transienten Zustand.

Auf diese Weise kann die Einlaßkanal-Wandtemperatur TC genauer als früher bei allen Betriebsbedingungen des Motors bestimmt werden. Die auf obige Weise berechnete bestimmte Ka­ nalwandtemperatur TC′ wird zum Berechnen von Parametern (bei der hier behandelten Ausführungsart das direkte Zuführverhält­ nis A und die Zeitkonstante T), wie nachstehend beschrieben, benutzt. Diese werden für die von der Verzögerung der Kraft­ stoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritz­ menge benutzt, so daß eine sehr genaue von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur bei allen Betriebs­ bedingungen des Motors 1 ermöglicht wird.

Die Fig. 16 zeigt eine Routine zum Berechnen des di­ rekten Zuführverhältnisses A, das bei der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur der Kraftstof­ feinspritzmenge benutzt wird.

Zunächst wird bei einem Schritt 111 festgestellt, ob der Motor sich im Durchdrehmodus befindet oder nicht. Bei Be­ jahung dieser Frage (YES) geht das Programm zu einem Schritt S123 über, bei dem mittels einer TW-A-Tabelle (nicht gezeigt) ein Kennfeldwert des direkten Zuführverhältnisses A auf einen höheren Wert eingestellt wird, wenn die Motorkühlmitteltempe­ ratur TW höher ist, um einen Wert für das direkte Zuführver­ hältnis A entsprechend der für die aktuelle Schleife erfaßte Motorkühlmitteltemperatur TW zu ermitteln, woraufhin das Pro­ gramm abschließt.

Arbeitet andererseits der Motor im normalen Modus nach dem Durchdrehen und wird die Frage von Schritt S111 ver­ neint (NO), geht das Programm zu einem Schritt S113 über, bei dem eine Flagge (Flag, Kennzeichen) FEGRAB - gesetzt auf "1", wenn Abgasrückführung erfolgt - gleich "1" ist. Wird diese Frage bejaht (YES), geht das Programm zu einem Schritt S114 über, bei dem ein AO-Kennfeld (nicht gezeigt) für Abgasrück­ führung (EGR) entsprechend der Motordrehzahl NE und dem Saug­ rohrunterdruck PB gelesen wird, um einen Wert für ein grundle­ gendes direktes Zuführverhältnis AO für den EGR-Bereich zu er­ mitteln und anschließend schreitet das Programm zu einem Schritt S115 fort. Wird andererseits die Frage von Schritt S113 verneint (NO), geht das Programm zu einem Schritt S116 über, bei dem ein AO-Kennfeld (nicht gezeigt) für den Zustand ohne Abgasrückführung (EGR) entsprechend der Motordrehzahl NE und dem Saugrohrunterdruck PB gelesen wird, um einen Wert des grundlegenden direkten Zuführverhältnisses AO für den Nicht- EGR-Bereich zu ermitteln und anschließend schreitet das Pro­ gramm zu dem Schritt S115 fort.

Bei dem Schritt S115 wird ein KA-Kennfeld (gezeigt in Fig. 17) gelesen, um einen Korrekturkoeffizienten KA für das direkte Zuführverhältnis entsprechend der bestimmten Kanal­ wandtemperatur TC′, berechnet mit der Routine nach Fig. 15, und der Motordrehzahl NE zu ermitteln und bei dem folgenden Schritt S117 wird das direkte Zuführverhältnis A mit der Glei­ chung (28) berechnet:

A = AO × KA (28)

Diesbezüglich ist das KA-Kennfeld wie in Fig. 17 ge­ zeigt so festgelegt, daß 0 < KA < 1 und bei höherer bestimmter Wandtemperatur TC′ der Korrekturkoeffizient KA einen höheren Wert annimmt.

Zusätzlich wird bei einem Schritt S118 ein unterer Grenzwert ALMTL für das direkte Zuführverhältnis A berechnet und bei den folgenden Schritten S119 bis S122 erfolgt eine Grenzwertprüfung des direkten Zuführverhältnisses A. Genauer gesagt wird das direkte Zuführverhältnis A, wenn es einen Be­ reich überschreitet, der durch einen oberen Grenzwert ALMTH und einem unteren Grenzwert ALMT festgelegt ist auf den oberen Grenzwert bei einem Schritt S121 oder den unteren Grenzwert bei einem Schritt S122 gesetzt, woraufhin das Programm ab­ schließt. Das so ermittelte direkte Zuführverhältnis A zeigt die in Fig. 18 dargestellte Tendenz.

Die Fig. 19 zeigt eine Routine zum Berechnen der Ver­ zögerungszeitkonstanten T, mit der bei der von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur gearbeitet wird.

Zunächst wird bei einem Schritt S131 ermittelt, ob der Motor sich im Durchdrehmodus befindet oder nicht. Bei Be­ jahung dieser Frage (YES) geht das Programm zu einem Schritt S132 über, bei dem eine TW-T-Tabelle (nicht gezeigt) gelesen wird, um die Verzögerungszeitkonstante T entsprechend der Mo­ torkühlmitteltemperatur TW zu ermitteln. Die TW-T-Tabelle ist so festgelegt, daß eine höhere Motorkühlmitteltemperatur eine größere Verzögerungszeitkonstante T, d. h. einen kleineren Kehrwert 1/T ergibt.

Wird andererseits die Frage von Schritt S131 verneint (NO), geht das Programm zu einem Schritt S133 über, bei dem ermittelt wird, ob die Flagge FEGRAB auf "1" gesetzt ist oder nicht. Bei Bejahung dieser Frage (YES), geht das Programm zu einem Schritt S134 über, bei dem ein TO-Kennfeld zur Abgas­ rückführung (EGR) (nicht gezeigt) entsprechend der Motordreh­ zahl NE und dem Saugrohrunterdruck PB gelesen wird, um eine Grund-Verzögerungszeitkonstante TO für den EGR-Bereich zu er­ mitteln und danach schreitet das Programm zu dem Schritt S135 fort.

Außerdem schreitet das Programm zu einem Schritt S136 fort, wenn Verneinung der Frage von Schritt S133 (NO) erfolgt. Bei diesem Schritt wird ein TO-Kennfeld für den Nicht-EGR-Be­ reich (nicht gezeigt) gelesen, um die Grund-Verzögerungszeit­ konstante TO für den Nicht-EGR-Bereich zu ermitteln und an­ schließend geht das Programm zu dem Schritt S135 über.

Bei dem Schritt S135 wird ein Korrekturkoeffizient KT für die Verzögerungszeitkonstante aus einem KT-Kennfeld ent­ sprechend der bestimmten Kanalwandtemperatur TC′ und der Mo­ tordrehzahl NE gewonnen, um einen Korrekturkoeffizienten KT für die Verzögerungszeitkonstante zu ermitteln und bei dem folgenden Schritt S137 wird der Kehrwert der Verzögerungszeit­ konstanten T mit der Gleichung (29) berechnet:

1/T = (1/TO) × KT (29)

Das KT-Kennfeld ist, wie in Fig. 17 gezeigt, so fest­ gelegt, daß der Korrekturkoeffizient KT einen Wert im Bereich 0 bis 1 annimmt und der Korrekturkoeffizient KT desto größer wird, je höher die bestimmte (abgeschätzte) Kanalwandtempera­ tur TC′ steigt. Für eine abgeschätzte Einlaßkanal-Wandtempera­ tur TC′ gleich oder über 80°C ist der Korrekturkoeffizient KT auf 1,0 festgelegt.

Bei den folgenden Schritten S138 bis S141 erfolgt ei­ ne Grenzwertprüfung des Wertes von 1/T. Genauer gesagt wird der Wert von 1/T dann, wenn er einen Bereich überschreitet, der durch einen oberen Grenzwert TLMTH und einem unteren Grenzwert TLMTL festgelegt ist, auf den oberen Grenzwert TLMTH bei einem Schritt S140 oder den unteren Grenzwert TLMTL bei einem Schritt S141 gesetzt und danach schließt das Programm.

Der so ermittelte Wert von 1/T zeigt die in Fig. 20 dargestellte Tendenz.

Die Fig. 21 zeigt eine Routine zum Berechnen des vor­ stehend beschriebenen Verhältnisses C von unverbranntem Kraft­ stoff, während die Fig. 22 ein Zeitsteuerdiagramm zeigt, das das Berechnungskonzept für das Verhältnis C von unverbranntem Kraftstoff erläutert.

Zunächst wird bei einem Schritt S151 ermittelt, ob der Motor sich im Durchdrehmodus befindet oder nicht. Bei Be­ jahung dieser Frage (YES) geht das Programm zu einem Schritt S152 über, bei dem ermittelt wird, ob beim Starten des Motors Kraftstoff anfänglich oder zum ersten Mal eingespritzt worden ist oder nicht. Bei Bejahung dieser Frage (YES) geht das Pro­ gramm zu einem Schritt S153 über, bei dem eine TW-C1-Tabelle (nicht gezeigt) entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur TW gelesen wird, um ein Verhältnis C1 für unverbrannten Kraft­ stoff beim Durchdrehen als Ausgangswert des Verhältnisses C für unverbrannten Kraftstoff zum Zeitpunkt t1 nach Angabe in Fig. 22 zu ermitteln. Die TC-C1-Tabelle ist so festgelegt, daß das Startverhältnis C1 für unverbrannten Kraftstoff desto kleiner wird, je höher die Motorkühlmitteltemperatur steigt.

Zusätzlich wird bei dem folgenden Schritt S154 eine TW-ΔC1-Tabelle (nicht gezeigt) gelesen, um einen Dekremental­ wert ΔC1 für das Verhältnis C1 des unverbrannten Kraftstoffes beim Durchdrehen zu ermitteln. Danach wird bei dem folgenden Schritt S155 ein NITDC-Zähler zum Ändern des Verhältnisses C von unverbranntem Kraftstoff auf dem festgelegten Wert 0 ein­ gestellt und danach schließt die Routine ab.

Bei Verneinung der Frage von Schritt S152 (NO) dann, wenn eine zweite oder spätere Kraftstoffeinspritzung im Start­ modus erfolgt, geht das Programm zu einem Schritt S156 über, bei dem ermittelt wird, ob der Zählwert des NITDC-Zählers bei oder über einem festgelegten Wert NTDC liegt oder nicht. Diese Frage wird bei der ersten Ausführung dieses Schrittes verneint (NO) und das Programm geht somit zu einem Schritt S157 weiter, bei dem der Zählwert des NITDC-Zählers inkrementiert wird, woraufhin Abschluß der Routine erfolgt. Ist der Zählwert des NITDC-Zählers gleich dem festgelegten Wert NTDC wird die Frage von Schritt S156 bejaht (YES) und das Programm geht zu dem Schritt S158 über.

Bei dem Schritt S158 wird der NITDC-Zähler wieder auf den festgelegten Wert 0 gesetzt und anschließend wird bei ei­ nem Schritt S159 der Dekrementalwert ΔC1 von dem Startverhält­ nis CI für unverbrannten Kraftstoff subtrahiert. Danach wird bei einem Schritt S160 ermittelt, ob das aktualisierte Start­ verhältnis C1 für unverbrannten Kraftstoff gleich oder kleiner dem festgelegten Wert 0 ist oder nicht. Bei Bejahung dieser Frage (YES) wird das Startverhältnis C1 für unverbrannten Kraftstoff auf 0 gesetzt und danach schließt das Programm.

Bei Verneinung der Frage von Schritt S151 (NO) geht das Programm zu einem Schritt S162 über, bei dem ermittelt wird, ob der Motor sich in der unmittelbar vorangehenden Schleife im Durchdrehmodus befand oder nicht. Bei Bejahung dieser Frage (YES) bei der ersten Ausführung dieses Schrittes geht das Programm zu einem Schritt S163 über, bei dem ein Ver­ hältnis C2 für unverbrannten Kraftstoff nach dem Durchdrehen als Ausgangswert für das Verhältnis C für unverbrannten Kraft­ stoff aus einer TW-C2-Tabelle (nicht gezeigt) gewonnen wird, wobei das Verhältnis C2 für unverbrannten Kraftstoff nach dem Durchdrehen eine ähnliche Tendenz zeigt wie in der TW-C1-Ta­ belle zum Zeitpunkt t2 nach Angabe in Fig. 22.

Des weiteren wird bei dem folgenden Schritt S164 ein Dekrementalwert ΔC2 für unverbrannten Kraftstoff nach dem Durchdrehen aus einer TW-ΔC2-Tabelle (nicht gezeigt) gelesen, so daß der Dekrementalwert ΔC2 für unverbrannten Kraftstoff nach dem Durchdrehen eine ähnliche Tendenz zeigt wie in der TW-ΔC2-Tabelle und danach schließt die Routine ab.

Wird dann bei der folgenden Schleife die Frage von Schritt S162 verneint (NO) 1 geht das Programm zu einem Schritt S165 über, bei dem ermittelt wird, ob Kraftstoffabsperrung in der unmittelbar vorhergehenden Schleife erfolgt ist oder nicht. Bejahung dieser Frage (YES) bedeutet, daß der Motor Kraftstoffeinspritzung nach Kraftstoffabsperrung wieder aufge­ nommen hat, so daß sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis stark ändern kann. Deshalb wird angenommen, daß ein Teil des unmit­ telbar nach Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung einge­ spritzten Kraftstoffs unverbrannt bleiben kann und wird das Verhältnis C für unverbrannten Kraftstoff auf den Ausgangswert bei den Schritten S163 und S164 zurückgestellt, woraufhin die Routine abschließt.

Bei Verneinung der Frage von Schritt S165 (NO) geht das Programm zu einem Schritt S166 über, bei dem ermittelt wird, ob der Saugrohrunterdruck PB sich um einen Betrag APB über einen festgelegten Wert ΔPBG geändert hat oder nicht. Auch bei Bejahung dieser Frage (YES) wird das Verhältnis C für unverbrannten Kraftstoff auf den Ausgangswert bei den Schrit­ ten S163 und S164 zurückgestellt und schließt die Routine ab.

Bei Bejahung der Frage von Schritt S166 (YES) erfolgt eine ähnliche Verarbeitung wie bei den Schritten S165 bis S161 und das Verhältnis C1 für unverbrannten Kraftstoff im Durch­ drehmodus wird durch das Verhältnis C2 für unverbrannten Kraftstoff im Durchdrehmodus ersetzt, der Dekrementalwert ΔC1 für den Durchdrehmodus ΔC1 für den Durchdrehmodus durch den Dekrementalwert ΔC2 für den Durchdrehmodus.

Es ist beschrieben worden wie das direkte Zuführver­ hältnis A, die Verzögerungszeitkonstante T und das Verhältnis C für unverbrannten Kraftstoff als Parameter für die von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur be­ rechnet werden. Der vorstehend erwähnte f(KO2)-Einstellkoeffi­ zient α wird durch Lesen einer TW-α-Tabelle ermittelt, die so festgelegt ist, daß der f(KO2)-Einstellkoeffizient α desto kleiner wird, je höher die Motorkühlmitteltemperatur steigt.

Im folgenden wird beschrieben wie die von der Verzö­ gerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge bei einer anfänglichen Kraftstoffein­ spritzung beim Starten des Motors, im Durchdrehmodus und da­ nach im normalen Modus nach dem Durchdrehen erfolgt, wobei auf entsprechende schematische Darstellungen der von der Verzöge­ rung der Kraftstoffüberführung abhängigen Korrektur bezug ge­ nommen wird.

Die Fig. 23 zeigt schematisch eine physikalische Mo­ dellschaltung als Modell der von der Verzögerung der Kraft­ stoffüberführung abhängigen Korrektur bei Simultaneinspritzung (anfängliche Einspritzung beim Starten des Motors) im Durch­ drehmodus des Motors. Die Abbildung zeigt wie die Kraftstoff­ einspritzmenge Tout beim Ermitteln der erforderlichen Kraft­ stoffmenge TcylCR beim Starten des Motors berechnet wird.

In der Abbildung ist die erforderliche Kraftstoffmen­ ge TcylCR mittels der obigen Gleichung (17) berechnet. Bei dieser Anfangseinspritzung beim Starten des Motors wird die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout auf 0 gesetzt und anschließend wird die Kraftstoffeinspritzmenge Tout durch CRK-Verarbeitung mit Hilfe der obigen Gleichung (24) berechnet. Die in der Ab­ bildung erscheinende Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout(n) (i) wird somit bei den zweiten und späteren Einspritzungen im Durch­ drehmodus tatsächlich benutzt. Zusätzlich wird für die An­ fangseinspritzung beim Starten des Motors das Verhältnis C1 für unverbrannten Kraftstoff aus der TW-C1-Tabelle, wie vor­ stehend unter Bezugnahme auf die Fig. 21 beschrieben, gelesen, insbesondere was den dort angegebenen Schritt S153 anbelangt.

Die Fig. 24 zeigt schematisch eine physikalische Mo­ dellschaltung als Modell für die von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur bei einer Sequen­ tialeinspritzung nachdem Simultaneinspritzung im Durchdrehmo­ dus des Motors erfolgt ist. Die Abbildung zeigt auch wie die Kraftstoffeinspritzmenge Tout beim Ermitteln der erforderli­ chen Kraftstoffmenge TcylCR im Durchdrehmodus berechnet wird.

Entsprechend der Abbildung wird die erforderliche Kraftstoffmenge TcylCR anhand der obigen Gleichung (17) wäh­ rend der TDC-Verarbeitung berechnet. Anschließend werden die Kraftstoffeinspritzmenge Tout und die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout mittels der obigen Gleichungen (24) und (25) während der CRK-Verarbeitung berechnet. Der aktualisierte Wert Fwout(n) (i) der Abtrag-Kraftstoffmenge wird abgespeichert und später bei der Ermittlung der Einspritzstufe benutzt.

Die Fig. 25 zeigt schematisch eine physikalische Mo­ dellschaltung als Modell für die von der Verzögerung der Kraftstoffüberführung abhängige Korrektur im normalen Modus des Motors. Die Abbildung zeigt auch wie die Kraftstoffein­ spritzmenge Tout beim Ermitteln der erforderlichen Kraftstoff­ menge TcylCR im normalen Modus berechnet wird.

Die in der Abbildung dargestellte Verarbeitung unter­ scheidet sich von der im Durchdrehmodus nach Fig. 24 insofern als der Korrekturkoeffizient KO2 für das Luft-Kraftstoff-Ver­ hältnis und der f(KO2)-Einstellkoeffizient α als zusätzliche Parameter benutzt werden und das Verhältnis C1 für unverbrann­ ten Kraftstoff durch das Verhältnis C2 für unverbrannten Kraftstoff ersetzt ist.

Noch genauer wird wie diese Abbildung zeigt, die er­ forderliche Kraftstoffmenge Tcyl mittels der obigen Gleichung (20) während der TDC-Verarbeitung berechnet und wird die der erforderlichen Kraftstoffmenge Tcyl entsprechende Kraftstoff­ einspritzmenge Tout mittels der obigen Gleichung (27) be­ stimmt. Außerdem wird die Abtrag-Kraftstoffmenge Fwout mit der obigen Gleichung (25) berechnet und wird der in der aktuellen Schleife gewonnene aktualisierte Wert Fwout(n) (i) der Abtrag- Kraftstoffmenge für die Ermittlung der Einspritzstufe abge­ speichert.

Die Erfindung schafft ein Kraftstoffeinspritzmengen- Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit einer ECU, die berechnet: eine erste Kraftstoffmenge, die direkt in jeden Brennraum eingesaugt wird, aus einer Kraftstoffmenge, die in den Ansaugkanal durch einen entsprechendes Kraftstoffein­ spritzventil eingespritzt wird, eine zweite Kraftstoffmenge, die von Kraftstoff in den Brennraum abgetragen wird, der an der Wandfläche des Ansaugkanals haftet, und eine Kraftstoff­ menge zur Einspritzung in den Ansaugkanal, basierend auf der ersten Kraftstoffmenge und der zweiten Kraftstoffmenge, mit Berechnung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturbetrags basierend auf einem Ausgangssignal eines Luft-Kraftstoff-Ver­ hältnis-Sensors im Auspuffsystem und mit Korrektur der Kraft­ stoffmenge für Einspritzung in den Ansaugkanal durch den Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturbetrag. Außerdem korrigiert die ECU die zweite Kraftstoffmenge ausgehend von dem Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis-Korrekturbetrag.

Claims (17)

1. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Ansaugkanal, wobei der Ansaugkanal eine Wandfläche besitzt, mit zumindest einem einzigen Kraft­ stoffeinspritzventil und zumindest einem einzigen Brennraum, beinhaltend erste Berechnungsmittel für eine erste Kraftstoff­ menge zum Berechnen einer ersten Kraftstoffmenge, die direkt in den zumindest einen einzigen Brennraum aus einer in den An­ saugkanal über das zumindest eine Kraftstoffeinspritzventil eingespritzten Kraftstoffmenge gesaugt wird, zweite Berech­ nungsmittel für eine zweite Kraftstoffmenge zum Berechnen ei­ ner zweiten Kraftstoffmenge, die in den zumindest einen Brenn­ raum von Kraftstoff abgetragen wird, der an der Wandfläche des Ansaugkanals haftet, Berechnungsmittel für die Kraftstoffein­ spritzmenge zum Berechnen einer Kraftstoffmenge für Einsprit­ zung in den Ansaugkanal basierend auf der ersten Kraftstoff­ menge und der zweiten Kraftstoffmenge, Erfassungsmittel für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zum Erfassen eines Luft-Kraft­ stoff-Verhältnisses des Abgases des Motors, Berechnungsmittel für eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturmenge zum Berech­ nen einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturmenge basierend auf einem Ausgangssignal der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfas­ sungsmittel, sowie Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturmittel zum Korrigieren der Kraftstoffmenge für Einspritzung in den Ansaugkanal um die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturmenge, mit der Verbesserung, daß Korrekturmittel für die Ab­ trag-Kraftstoffmenge zum Korrigieren der zweiten Kraftstoff­ menge basierend auf der Luft-Kraftstoff -Verhältnis-Korrektur­ menge vorgesehen sind.

2. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmitteln für die Abtrag-Kraftstoffmenge Korrekturkoeffizienten-Einstellmit­ tel für die Abtrag-Kraftstoffmenge beinhalten zum Einstellen eines Korrekturkoeffizienten für die Abtrag-Kraftstoffmenge, so daß der Korrekturkoeffizient für die Abtrag-Kraftstoffmenge kleiner wird, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrektur­ menge zunimmt, wobei die Korrekturmittel für die Abtrag-Kraft­ stoffmenge die zweite Kraftstoffmenge um den Korrekturkoeffi­ zienten für die Abtrag-Kraftstoffmenge korrigieren.

3. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturkoeffizient für die Abtrag-Kraftstoffmenge so eingestellt ist, daß der Korrekturkoeffizient für die Abtrag-Kraftstoffmenge sich stär­ ker entsprechend der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturmenge ändert, wenn das Verhältnis der ersten Kraftstoffmenge zu der in den Ansaugkanal eingespritzten Kraftstoffmenge kleiner wird.

4. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Ansaugkanal, wobei dieser Ansaug­ kanal eine Wandfläche besitzt, zumindest einem einzigen Kraft­ stoffeinspritzventil, zumindest einem einzigen Brennraum und einem Auslaßkanal, umfassend:
erste Berechnungsmittel für eine Kraftstoffmenge zum Berechnen einer ersten Kraftstoffmenge, die direkt in den zu­ mindest einen Brennraum gesaugt und dort verbrannt wird, aus­ gehend von einer Kraftstoffmenge, die in den Ansaugkanal über das zumindest eine Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird;
zweite Berechnungsmittel für eine Kraftstoffmenge zum Berechnen einer zweiten Kraftstoffmenge von Kraftstoff, die direkt in den zumindest einen Brennraum gesaugt und daraus oh­ ne verbrannt zu sein ausgestoßen wird, aus der Kraftstoffmen­ ge, die in den Ansaugkanal über das zumindest eine Kraftstof­ feinspritzventil eingespritzt wird;
dritte Berechnungsmittel für eine Kraftstoffmenge zum Berechnen einer dritten Kraftstoffmenge, die von Kraftstoff, der an der Wandfläche des Ansaugkanals haftet, in den zumin­ dest einen Brennraum abgetragen wird, und
Berechnungsmittel für eine Kraftstoffeinspritzmenge zum Berechnen einer Kraftstoffmenge zur Einspritzung in den Ansaugkanal basierend auf der ersten Kraftstoffmenge, der zweiten Kraftstoffmenge und der dritten Kraftstoffmenge.

5. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kraftstoff­ menge berechnet wird, basierend auf der in den Ansaugkanal eingespritzten Kraftstoffmenge und einem Verhältnis von unver­ branntem Kraftstoff, ermittelt ausgehend von Betriebsbedingun­ gen des Motors.

6. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbedingungen des Motors die Temperatur eines durch den Motor umgewälzten Kühlmittels beinhalten, wobei das Verhältnis für unverbrannten Kraftstoff auf einen größeren Wert festgelegt wird, wenn die Motorkühlmitteltemperatur niedriger ist.

7. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis für un­ verbrannten Kraftstoff auf einen hohen Anfangswert eingestellt wird, unmittelbar nachdem der Motor gestartet ist oder Kraft­ stoffeinspritzung wieder aufgenommen worden ist.

8. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Ansaugkanal, wobei der Ansaugkanal eine Wandfläche besitzt, zumindest einem einzigen Kraftstoffe­ inspritzventil und zumindest einem einzigen Brennraum und ei­ nem Auslaßkanal umfassend:
erste Berechnungsmittel für eine Kraftstoffmenge zum Berechnen einer ersten Kraftstoffmenge, die direkt in den zu­ mindest einen Brennraum eingesaugt wird aus einer in den An­ saugkanal über das zumindest eine Kraftstoffeinspritzventil eingespritzten Kraftstoffmenge;
zweite Berechnungsmittel für eine Kraftstoffmenge zum Berechnen einer zweiten Kraftstoffmenge, die von Kraftstoff, der an der Wandfläche des Ansaugkanals haftet, in den zumin­ dest einen Brennraum abgetragen und dort verbrannt wird;
dritte Berechnungsmittel für eine Kraftstoffmenge zum Berechnen einer dritten Kraftstoffmenge, die von dem Kraft­ stoff, der an der Wandfläche des Ansaugkanals haftet, in den zumindest einen Brennraum abgetragen und von dort aus unver­ brannt ausgestoßen wird, und
Berechnungsmittel für eine Einspritz-Kraftstoffmenge zum Berechnen einer Kraftstoffmenge, die in den Ansaugkanal einzuspritzen ist basierend auf der ersten Kraftstoffmenge, der zweiten Kraftstoffmenge und dritten Kraftstoffmenge.

9. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kraftstoff­ menge ausgehend von der in den Ansaugkanal eingespritzten Kraftstoffmenge und einem Verhältnis für unverbrannten Kraft­ stoff, ermittelt auf der Basis von Betriebsbedingungen des Mo­ tors, berechnet wird.

10. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbedingungen des Motors die Temperatur eines durch den Motor umgewälzten Kühlmittels beinhalten, wobei das Verhältnis für unverbrannten Kraftstoff höher festgelegt wird, wenn die Motorkühlmitteltem­ peratur niedriger ist.

11. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem nach An­ spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis für un­ verbrannten Kraftstoff hoch festgelegt wird, unmittelbar nach­ dem der Motor angesprungen ist oder Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wurde.

12. Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wand­ flächentemperatur für einen Verbrennungsmotor mit einem An­ saugkanal, wobei der Ansaugkanal eine Wandfläche besitzt, um­ fassend:
Erfassungsmittel für die Kühlmitteltemperatur zum Er­ fassen der Temperatur eines durch den Motor zirkulierenden Kühlmittels;
Erfassungsmittel für die Ansauglufttemperatur zum Er­ fassen der Temperatur der Ansaugluft in dem Ansaugkanal des Motors, und
Bestimmungsmittel für die Ansaugkanal-Wandflächentem­ peratur zum Bestimmen (Abschätzen) der Temperatur der Wandflä­ che, des Ansaugkanals basierend auf der Kühlmitteltemperatur, erfaßt durch die entsprechenden Erfassungsmittel, und der Tem­ peratur der Ansaugluft in dem Ansaugkanal, erfaßt mit den ent­ sprechenden Erfassungsmitteln, bei einer Zwischentemperatur zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Temperatur der An­ saugluft.

13. Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wand­ flächentemperatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsmittel für die Ansaugkanal-Wandflächentem­ peratur intern eine Differenz zwischen der Kühlmitteltempera­ tur und der Temperatur der Ansaugluft um einen festgelegten internen Divisor teilen, wodurch sie die Ansaugkanal-Wandflä­ chentemperatur bestimmen.

14. Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wand­ flächentemperatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsmittel für die Ansaugkanal -Wandflächentem­ peratur die Zwischentemperatur zwischen der Kühlmitteltempera­ tur und der Temperatur der Ansaugluft in dem Ansaugkanal als eine Temperatur der Wandfläche des Ansaugkanals in einem sta­ tionären Zustand des Motors bestimmen und zusätzlich eine Ver­ zögerungsverarbeitung der Temperatur der Wandfläche des An­ saugkanals im stationären Zustand des Motors durchführen, wo­ durch sie eine Temperatur der Wandfläche des Ansaugkanals in einem transienten Zustand des Motors bestimmen.

15. Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wand­ flächentemperatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Temperatur der Ansaugluft in dem Ansaugkanal, erfaßt durch die Erfassungsmittel für die Ansauglufttempera­ tur, durch einen Änderungsbetrag im Ausgangssignal der Erfas­ sungsmittel für die Ansauglufttemperatur korrigiert wird.

16. Bestimmungseinrichtung für die Ansaugkanal-Wand­ flächentemperatur nach Anspruch 13, wobei der Motor einen Aus­ laßkanal besitzt sowie Mittel zur Abgasrückführung zum Zurück­ führen von Abgas von dem Auslaßkanal zu dem Einlaßkanal und wobei die Bestimmungsmittel für die Einlaßkanal-Wandflächen­ temperatur den festgelegten internen Divisor in Abhängigkeit von einem Verhältnis der Abgasrückführung durch die Abgasrück­ führmittel festlegen.

17. Kraftstoffeinspritzmengen-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Ansaugkanal, umfassend:
Ermittlungsmittel für die Kraftstoffeinspritzmenge zum Berechnen von Parametern für die Kraftstoffüberführungs- Charakteristika in dem Ansaugkanal basierend auf Betriebsbe­ dingungen des Motors und zum Ermitteln einer Kraftstoffmenge zur Einspritzung in den Ansaugkanal abhängig von den berechne­ ten Parametern;
Erfassungsmittel für die Kühlmitteltemperatur zum Er­ fassen der Temperatur eines durch den Motor umgewälzten Kühl­ mitteln;
Erfassungsmittel für die Ansauglufttemperatur zum Er­ fassen der Temperatur der Ansaugluft in dem Ansaugkanal des Motors;
Bestimmungsmittel für die Ansaugkanal-Wandflächentem­ peratur zum Bestimmen der Temperatur der Wandfläche des An­ saugkanals, basierend auf der Kühlmitteltemperatur, erfaßt mit den genannten Erfassungsmitteln für die Kühlmitteltemperatur, und der Temperatur der Ansaugluft in dem Ansaugkanal, erfaßt durch die entsprechenden Erfassungsmittel, bei einer Zwischen­ temperatur zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Tempera­ tur der Ansaugluft und
Parameter-Korrekturmittel zum Korrigieren der Parame­ ter für die Kraftstoffüberführungs-Charakteristika in dem An­ saugkanal, basierend auf der Temperatur der Wandfläche des An­ saugkanals, bestimmt durch die Bestimmungsmittel für die An­ saugkanal-Wandflächentemperatur.