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Dokumentenidentifikation DE3432379C2 13.06.1990
Titel Verfahren zur elektrischen Bestimmung des Wertes einer Betriebsgröße für die Steuerung einer Brennkraftmaschine
Anmelder Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Koumura, Takashi, Saitama, JP;
Nakajima, Toyohei, Shiki, Saitama, JP
Vertreter Weickmann, H., Dipl.-Ing.; Fincke, K., Dipl.-Phys. Dr.; Weickmann, F., Dipl.-Ing.; Huber, B., Dipl.-Chem.; Liska, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Prechtel, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 03.09.1984
DE-Aktenzeichen 3432379
Offenlegungstag 28.03.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.06.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.06.1990
IPC-Hauptklasse F02D 41/08
IPC-Nebenklasse F02P 5/145   F02D 21/08   F02D 45/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beispielsweise in der JP-OS 57-1 37 633 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem eine grundlegende Betriebsgröße einer Betriebssteueranordnung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine bestimmt wird, wobei es sich beispielsweise um einen der Maschine durch ein Kraftstoffzufuhr-Steuersystem zuzuführenden Grundwert der Kraftstoffeinspritzmenge, einen Grundwert der durch ein Zündzeit-Steuersystem gesteuerten Zündzeit oder einen Grundwert der durch ein Abgasrückführ- Steuersystem zu steuernden Abgasmenge handelt. Die Steuerung erfolgt dabei als Funktion der Werte von Maschinenbetriebsparametern, die ein Maß für Lastzustände der Maschine sind. Dabei kann es sich beispielsweise um den Absolutdruck im Ansaugrohr der Maschine oder die Maschinendrehzahl handeln. Der so bestimmte Grundwert der Betriebsgröße wird als Funktion beispielsweise der Temperatur der angesaugten Luft oder der Kühlwassertemperatur der Maschine korrigiert, wodurch eine gewünschte Betriebsgröße für die Betriebssteueranordnung genau eingestellt wird.

Es ist weiterhin bekannt, das Ansaugrohr der Maschine, speziell den Teil stromabwärts einer Drosselklappe mit einem so großen Volumen auszulegen, daß der Druckverlust der durch das Ansaugrohr strömenden Luft minimal gehalten wird, wodurch die Ladekapazität des Ansaugrohrs vergrößert und damit eine verbesserte Betriebscharakteristik der Maschine, beispielsweise eine erhöhte Ausgangsleistung, erreicht wird.

Die Vergrößerung des Volumens des Ansaugrohrs in einem Teil stromabwärts der Drosselklappe führt jedoch zu einer reduzierten Änderungsgeschwindigkeit des Absolutdrucks im Ansaugrohr in Bezug auf die Änderungsgeschwindigkeit der Maschinendrehzahl, wenn die Maschine in einem niedrigen Lastzustand, wie beispielsweise im Leerlauf, arbeitet. Bei dem obengenannten Verfahren zur Bestimmung von Betriebsgrößen der Betriebssteueranordnung als Funktion des Ansaugrohr-Absolutdruckes und der Maschinendrehzahl (im folgenden kurz Drehzahl-Dichte-Verfahren genannt) ist es daher schwierig, eine Betriebsgröße, beispielsweise eine Kraftstoffzufuhrmenge, genau in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen der Maschine einzustellen, wodurch ein Pendeln der Maschinenrotation hervorgerufen werden kann. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhaltes ist, beispielsweise in der DE-AS 23 50 208 ein Verfahren (im folgenden als "KMe-Verfahren" bezeichnet) angegeben worden, das auf der Erkenntnis basiert, daß die durch die Drosselklappe strömende Ansaugluftmenge nicht vom Druck PBA im Ansaugrohr stromabwärts der Drosselklappe oder vom Druck der Auspuffgase abhängt, wenn die Maschine in einem bestimmten Lastzustand arbeitet, in dem das Verhältnis des Ansaugrohrdruckes PA&min; stromaufwärts der Drosselklappe zum Ansaugrohrdruck PBA stromabwärts der Drosselklappe unter einem kritischen Druckverhältnis (gleich 0,528) liegt, bei dem die Ansaugluftmenge allein als Funktion der Öffnung der Drosselklappe bestimmt werden kann. Bei diesem Verfahren wird also allein die Öffnung der Drosselklappe erfaßt, um damit genau die Ansaugluftmenge zu erfassen, wenn die Maschine in dem vorgenannten speziellen niedrigen Lastzustand arbeitet, wobei sodann auf der Basis des erfaßten Wertes der Ansaugluftmenge eine Betriebsgröße, beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzmenge, eingestellt wird. Wird jedoch beispielsweise die Art der Einstellung der Kraftstoffeinspritzmenge schlagartig unmittelbar dann von dem erstgenannten Verfahren (Drehzahl-Dichte-Verfahren oder kurz SD-Verfahren) auf das KMe-Verfahren umgeschaltet, wenn die Maschine in den obengenannten speziellen niedrigen Lastzustand von einem von diesem Zustand verschiedenen Zustand eintritt, so kann eine abrupte Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge auftreten, wodurch ein unrundes Laufen und Abwürgen der Maschine auftreten kann.

Weiterhin ist beispielsweise in der DE-OS 31 38 099 ein Leerlaufdrehzahl-Steuerverfahren beschrieben, das zur Aufrechterhaltung der Leerlaufdrehzahl der Maschine mit einem konstanten Wert dient. Dies erfolgt durch Steuerung der der Maschine zugeführten Menge an Zusatzluft über einen einen Nebenanschluß zur Drosselklappe bildenden Zusatzluftkanal, wodurch auch die Startfähigkeit der Maschine im kalten Zustand durch Steuerung der Leerlaufdrehzahl auf einen gegenüber einem gewünschten Wert für Normaltemperatur höheren Wert verbessert wird. Wenn also die der Maschine zugeführte angesaugte Luft nicht nur durch die die Drosselklappe durchströmende Luft sondern weiterhin auch durch Zusatzluft gebildet wird, welche durch ein Regelventil in dem einen Nebenschluß für die Drosselklappe bildenden Zusatzluftkanal durchströmt, so kann die der Maschine zugeführte gesamte Ansaugluftmenge nicht mehr allein durch Erfassung der Öffnung der Drosselklappe bestimmt werden. Durch das genannte KMe-Verfahren ist es daher nicht möglich, die Betriebsgröße einer Betriebssteueranordnung, beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzmenge, genau einzustellen.

Aus der DE-OS 30 45 997 ist ein Verfahren zur Regelung einer Betriebsgröße - z. B. des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, des Zündzeitpunktes oder Abgasrückführung - einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem die Betriebsgröße lastabhängig durch das SD- oder das KMe-Verfahren bestimmt wird und bei dem für den Übergang von einem zum anderen Verfahren eine Hysterese- Charakteristik vorgesehen ist. Hinsichtlich der Bestimmung der Betriebsgröße gilt das bereits oben ausgeführte in Verbindung mit den dort bereits erläuterten Verfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art anzugeben, mit dem der Wert einer Betriebsgröße für die Steuerung einer Brennkraftmaschine genau einstellbar ist, wenn die Maschine in einem vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet, um einen stabilen und runden Maschinenbetrieb zu realisieren.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung eines bei konventionellen Verfahren auftretenden nachteiligen Phänomens, das dann auftreten kann, wenn die Steuerung der Betriebsgröße während eines niedrigen Lastzustandes der Maschine von den obengenannten SD-Verfahren auf das KMe- Verfahren umgeschaltet wird;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung eines Kraftstoffzufuhr-Steuersystems für Verbrennungsmotoren, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren verwendbar ist;

Fig. 3 ein Schaltbild der Innenschaltung einer elektronischen Steuereinheit nach Fig. 2;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines in der elektronischen Steuereinheit abgearbeiteten Programms zur Berechnung einer Kraftstoff-Sollmenge TOUT;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen einem Referenzwert PBAC des Absolutdrucks im Ansaugrohr und des Atmosphärendrucks PA;

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Art der Festlegung eines Grundwertes TiC der einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß dem KMe-Verfahren, was in einem Schritt (7) gemäß Fig. 4 erfolgt;

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung einer Tabelle des Zusammenhangs zwischen einem von dem Öffnungsbereich der Drosselklappe abhängenden Koeffizienten KR und der Drosselklappenöffnung RTH;

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung einer Tabelle des Zusammenhangs zwischen einem Koeffizienten KAIC, der vom Öffnungsbereich eines ersten Regelventils gemäß Fig. 2 abhängt, und einer erfaßten Öffnung DOUT für dieses Regelventil;

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung einer Tabelle des Zusammenhangs zwischen einem Koeffizienten KFI, der vom Durchlaßöffnungsbereich einer schnellen Drehzahlsteuereinrichtung gemäß Fig. 2 abhängt und der Motor-Kühlwassertemperatur TW; und

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung von Änderungen im Motorbetrieb, welche während des Betriebes in einem niedrigen Lastzustand auftreten können.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, wie ein unrundes Laufen bzw. ein Abwürgen des Motors bei einem konventionellen Verfahren auftritt, wenn eine Änderung in der Einstellung der Betriebsgröße einer Betriebssteueranordnung den Betrieb eines Verbrennungsmotors eintritt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Art der Bestimmung einer in den Motor mittels eines Kraftstoffzufuhr- Steuersystems einzuspritzenden Kraftstoffmenge von dem genannten SD-Verfahren auf das genannte KMe-Verfahren umgeschaltet wird, was zu einer plötzlichen Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge führen kann, wodurch ein unrundes Laufen oder ein Abwürgen des Motors auftreten kann.

Es wird angenommen, daß der Motor von einem Leerlaufpunkt A auf einen Punkt B beschleunigt wird und danach den Leerlaufpunkt A erneut erreicht. Der Leerlaufpunkt A liegt auf einer Motorbetriebskurve, längs der der Motor betrieben wird, wenn die Öffnung einer Drosselklappe in einer voll geschlossenen Stellung R1 gehalten wird. Obwohl die Motordrehzahl einmal längs einer Betriebskurve I zunimmt, wenn die Drosselklappenöffnung RTH von der voll geschlossenen Stellung R1 in eine offene Stellung R2 geändert wird, nimmt die Motorlast in eingekuppeltem Zustand ebenfalls zu, wodurch die Motordrehzahl verringert wird. Daher verschiebt sich der Betriebszustand des Motors zum Punkt B, welcher auf einer Kurve liegt, längs der der Motor bei Aufrechterhaltung der konstanten offenen Stellung R2 der Drosselklappe betrieben wird. Beim Übergang des Motorbetriebs längs der Betriebskurve I wird die in den Motor einzuspritzende Kraftstoffmenge durch das SD-Verfahren bestimmt, da der Motor dann bei offener Drosselklappe in einem Beschleunigungszustand arbeitet.

Wird die Drosselklappe in der offenen Stellung R2 in die voll geschlossene Stellung R1 gebracht und sodann eine Auskupplung vorgenommen, so wird der Motor dann als in einem vorgegebenem niedrigen Lastzustand arbeitend bestimmt. Bei dem vorgegebenen niedrigen Lastbetriebszustand, mit dem sich die vorliegende Erfindung befaßt, handelt es sich beispielsweise um einen Motorbetriebszustand, bei dem die Drosselklappenöffnung kleiner als ein vorgegebener Wert zur Bestimmung der Beschleunigung des Motors ist, der Absolutdruck im Ansaugrohr der Maschine stromabwärts der Drosselklappe kleiner als ein Referenzwert PBAC ist, bei dem Ansaugluft mit Schallgeschwindigkeit im Ansaugrohr im Bereich der Drosselklappe strömt, und gleichzeitig die Motordrehzahl kleiner als ein vorgegebener Wert NIDL ist, der seinerseits größer als die Leerlaufdrehzahl ist. Wird die Art der Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge unmittelbar dann vom SD-Verfahren auf das KMe-Verfahren umgeschaltet, wenn der vorgenannte vorgegebene Lastzustand des Motors bestimmt ist, so wird dem im Punkt B betriebenen Motor eine Kraftstoffmenge zugeführt, die gerade der Drosselklappenöffnung R1 entspricht. Das bedeutet, daß dem Motor eine einem Motorbetriebspunkt B&min; auf der Motordrehzahlkurve des Punktes B entsprechende Kraftstoffmenge zugeführt wird, wobei dieser Punkt auf einer stetigen Kurve liegt, längs der der Motor bei in voll geschlossener Stellung R1 gehaltener Drosselklappe betrieben wird, was zu einer Zufuhr eines mageren Luft/Kraftstoff-Gemisches zum Motor und einem entsprechenden plötzlichen Abfall der Motordrehzahl längs einer Betriebskurve II führt, was oft sogar zu einem Abwürgen des Motors führt.

Eine Betriebskurve III in Fig. 1 stellt eine Kurve dar, längs der der Motor gestartet wird. Das heißt, der Motor wird durch die Betätigung eines Starters in einem den abgestellten Zustand des Motors repräsentierenden Punkt C gestartet, wonach durch den unabhängigen Betrieb des Motors dessen Betriebszustand längs der Betriebskurve III zum Leerlaufpunkt A verschoben wird. Dies unterscheidet sich von der vorgenannten Kurve R1 für stetigen Betrieb, längs der der Motor mit in voll geschlossener Stellung R1 gehaltener Drosselklappe betrieben wird. Dies ist deshalb der Fall, weil das Ansaugrohr in einem Bereich stromabwärts der Drosselklappe mit einem großen Volumen ausgelegt ist, wie dies oben bereits erläutert wurde. Der Druck im Ansaugrohr nimmt daher beim Start des Motors nicht sofort ab. Wird die Art der Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge beim Betrieb des Motors längs der Betriebskurve III gegen den Leerlaufpunkt A unmittelbar dann vom SD-Verfahren auf das KMe-Verfahren umgeschaltet, wenn der vorgenannte niedrige Lastzustand aufgrund eines Abfalls des Absolutdrucks PBA im Ansaugrohr unter den Referenzwert PBAC (entsprechend einem Punkt D auf der Betriebskurve III) erfaßt, so wird dem im Punkt D betriebenen Motor eine Kraftstoffmenge zugeführt, die gerade einem Motorbetriebspunkt D&min; entspricht, wobei dieser Punkt auf der gleichen Motordrehzahlkurve wie der auf der Kurve R1 für stetigen Betrieb liegende Punkt D liegt. Das Luft/ Kraftstoff-Gemisch wird daher in der gleichen Weise, wie dies oben beschrieben wurde, mager, wodurch das Erreichen des Leerlaufpunktes A verzögert wird, wie dies durch eine Betriebskurve III&min; in Fig. 1 dargestellt ist. Dies führt oft zu einem Abwürgen des Motors.

Es sei nun angenommen, daß der Motor beim Abwärtsfahren auf einer langen sanften Steigung in einem Reisebetriebszustand entsprechend einem Betriebspunkt E in Fig. 1 arbeitet, der auf der Betriebskurve R1 für stetigen Betrieb liegt, wobei die Drosselklappe in der voll geschlossenen Stellung R1 gehalten wird. Bei Motorbetrieb in einem derartigen Betriebszustand nimmt der Absolutdruck PBA im Ansaugrohr bei abrupten Abfall der Motordrehzahl beispielsweise aufgrund eines Abbremsens nicht sofort zu, da das Ansaugrohr mit großem Volumen ausgelegt ist. Der Motorbetriebszustand verschiebt sich daher zum Leerlaufpunkt A hin längs einer Betriebskurve IV, die in Bezug auf die Betriebskurve R1 auf der tieferen Motorlastseite liegt. Bei sich auf der Betriebskurve IV verschiebender Motorbetriebsbedingung gegen den Leerlaufpunkt A wird dem Motor eine überschüssige Menge an Kraftstoff zugeführt, wenn die Art der Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge unmittelbar dann vom SD-Verfahren auf das KMe-Verfahren umgeschaltet wird, wenn der vorgenannte vorgegebene niedrige Lastbetriebszustand des Motors aufgrund eines Abfalls der Motordrehzahl Ne unter den vorgegebenen Wert NIDL erfaßt wird. Die Zufuhr einer überschüssigen Menge an Kraftstoff erfolgt dabei gegensinnig zum oben beschriebenen Startzustand des Motors, wodurch aufgrund einer abrupten Zunahme der Kraftstoffzufuhrmenge ein unrunder Lauf auftritt.

Fig. 2 zeigt schematisch die Gesamtanordnung eines Kraftstoffeinspritz- Steuersystems für Verbrennungskraftmotoren, in dem eine Vielzahl von Regelventilen zur Steuerung der dem Motor zugeführten Menge an Zusatzluft vorgesehen ist. In Fig. 2 ist mit 1 ein Verbrennungskraftmotor bezeichnet, bei dem es sich beispielsweise um einen Vierzylindermotor handeln kann. Mit dem Motor 1 sind ein an seinem Ansaugende mit einem Luftfilter 2 versehenes Ansaugrohr 3 sowie ein Auspuffrohr 4 verbunden. Im Ansaugrohr 3 ist eine Drosselklappe 5 angeordnet. Ein erster Luftkanal 8 sowie ein zweiter Luftkanal 8&min; münden an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 5 in das Ansaugrohr 3, wobei diese Kanäle mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Der erste Luftkanal 8 ist an seinem sich in die Atmosphäre öffnenden Ende mit einem Luftfilter 7 versehen. Am ersten Luftkanal 8 ist ein erstes Zusatzluftmengen-Regelventil 6 (im folgenden als "erstes Regelventil" bezeichnet) vorgesehen, bei dem es sich um ein elektromagnetisches Ruheventil handelt, das durch einen Hubmagneten 6a und einen Ventilkörper 6b gebildet wird. Dieser Ventilkörper 6b dient zur Öffnung des ersten Luftkanals 8, wenn der Hubmagnet 6a erregt wird, wobei dieser Hubmagnet 6a elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit 9 verbunden ist.

Vom zweiten Luftkanal 8&min; zweigt ein dritter Luftkanal 8&min;&min; ab. Der zweite Luftkanal 8&min; und der dritte Luftkanal 8&min;&min; besitzen an ihrem sich in die Atmosphäre öffnenden Ende jeweils ein Luftfilter 7&min; bzw. 7&min;&min;. Ein zweites Zusatzluftmengen- Regelventil 6&min; (im folgenden als "zweites Regelventil" bezeichnet) ist am zweiten Luftkanal 8&min; an einer Stelle zwischen dessen Verbindung mit dem dritten Luftkanal 8&min;&min; und seinem sich in die Atmosphäre öffnenden Ende vorgesehen, während ein drittes Zusatzluftmengen-Regelventil 6&min;&min; (im folgenden als "drittes Regelventil" bezeichnet) am dritten Luftkanal 8&min;&min; vorgesehen ist. Diese beiden Regelventile 6&min; und 6&min;&min; sind elektromagnetische Ruheventile mit dem ersten Regelventil 6 entsprechendem Aufbau. Die Regelventile 6&min; und 6&min;&min; besitzen jeweils einen Hubmagneten 6&min;a und 6&min;&min;a sowie einen Ventilkörper 6&min;b und 6&min;&min;b, wobei durch diesen Ventilkörper der entsprechende Luftkanal bei Erregung des entsprechenden Hubmagneten 6&min;a bzw. 6&min;&min;a geöffnet wird. Die Hubmagneten 6&min;a und 6&min;&min;a der Regelventile 6&min; und 6&min;&min; sind an einem Ende geerdet und mit dem anderen Ende über einen Schalter 18 bzw. 19 mit einer Gleichspannungsquelle 20 und darüber hinaus mit der elektronischen Steuereinheit 9 verbunden.

Vom ersten Luftkanal 8 zweigt an einer Stelle stromabwärts des ersten Regelventils 6 ein Verzweigungskanal 8b ab, an dessen sich in die Atmosphäre öffnenden Ende ein Luftfilter vorgesehen ist. Im Abzweigkanal 8b ist eine der Leerlaufanhebung im Warmlauf dienende Leerlaufsteuereinrichtung 10 vorgesehen, die wie dargestellt folgende Elemente aufweist: einen durch eine Feder 10c gegen einen Ventilsitz 10c gedrückten Ventilkörper 10a, wodurch der Abzweigkanal 8b verschließbar ist, einen auf die Temperatur des Motorkühlwassers ansprechenden Sensor 10d, der mit einem Arm 10d&min; im Kontakt steht, und einen über die Bewegung des Armes 10d schwenkbaren Hebel 10e, wodurch der Ventilkörper 10a in eine geschlossene oder geöffnete Stellung bewegbar ist.

An einer Stelle zwischen dem Motor 1 und dem offenen Ende 8a des erste Luftkanals 8 sowie dem offenen Ende 8&min;a des zweiten Luftkanals 8&min; sind Kraftstoffeinspritzventile 12 und ein Ansauglufttemperatur-Sensor 24 (TA-Sensor) vorgesehen. Ein Ansaugrohr-Absolutdruck-Sensor 16 (PBA- Sensor) steht über ein Rohr 15 mit dem Inneren des Ansaugrohres 3 an einer Stelle zwischen dem Motor 1 und den offenen Enden 8a und 8&min;a in Verbindung. Die Kraftstoffeinspritzventile 12 sind mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe und elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit 9 verbunden, während der PBA-Sensor 16 und der TA-Sensor 24 elektrisch der elektronischen Steuereinheit 9 verbunden sind. Ein Drosselklappenöffnungs-Sensor 17 (RTH-Sensor) steht mit der Drosselklappe 5 in Wirkverbindung, während ein Motor-Kühlwassertemperatur-Sensor 13 (TW-Sensor) auf dem Block des Motors 1 montiert ist. Der letztgenannte Sensor 13 kann beispielsweise durch einen Thermistor gebildet werden und in die Umfangswand eines Motorzylinders eingesetzt sein, dessen Inneres mit Kühlwasser gefüllt ist. Ein ein Maß für den Wert der Kühlwassertemperautr darstellendes Ausgangssignal dieses Sensors 13 wird in die elektronische Steuereinheit 9 eingespeist.

An einer (nicht dargestellten) Nockenwelle oder einer Kurbelwelle des Motors ist ein Motordrehzahl-Sensor 14 (im folgenden Ne-Sensor genannt) angeordnet, der zur Erzeugung eines Impulses als oberes Totpunktsignal (TDC-Signal) bei einer vorgegebenen Kurbelwinkelstellung der Kurbelwelle bei jeder Drehung dieser Kurbelwelle um 180° dient. Dieser Impuls wird in die elektronische Steuereinheit 9 eingespeist.

In Fig. 2 sind mit 21 elektrische Geräte, wie beispielsweise Scheinwerfer, Bremsleuchten und ein Kühlventilator bezeichnet, die über Schalter 22 mit der elektronischen Steuereinheit 9 verbunden sind. Mit 23 ist ein Atmosphärendruck- Sensor (PA-Sensor) bezeichnet, dessen Ausgangssignal ein Maß für den erfaßten Atmosphärendruck ist und in die elektronische Steuereinheit 9 eingespeist wird.

Das vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritz-Steuersystem arbeitet folgendermaßen: Zunächst liefert ein Schalter 18, der in Wirkverbindung mit einem nicht dargestellten, zur Ein- und Ausschaltung einer Klimaanlage dienenden Schalter steht, ein Signal zur elektronischen Steuereinheit 9, das den eingeschalteten Zustand der Klimaanlage anzeigt. Dieser Schalter wird als Funktion des Einschaltens der Klimaanlage geschlossen. Gleichzeitig bewirkt der geschlossene Schalter 18 die Erregung des Hubmagneten 6&min;a des zweiten Regelventils 6&min;, um den Ventilkörper 6&min;b zu öffnen, so daß eine vorgegebene Menge an Zusatzluft zum Motor 1 geführt wird, was einer Zunahme der Motorbelastung aufgrund des Betriebs der Klimaanlage im Leerlauf des Motors bedeutet. Der Schalter 19, welcher auf einem nicht dargestellten Betätigungshebel eines automatischen Getriebes des Motors 1 montiert sein kann, wird geschlossen, um ein Einschaltsignal (im folgenden "D-Bereichssignal" bezeichnet) zu erzeugen, das den Betrieb des automatischen Getriebes anzeigt, wenn dessen Betätigungshebel in eine entsprechende Stellung bewegt wird. Gleichzeitig bewirkt der geschlossene Schalter 19 die Erregung des Hubmagneten 6&min;&min;a des dritten Regelventils 6&min;&min;, um dessen Ventilkörper 6&min;&min;b zu öffnen, so daß eine vorgegebene Menge an Zusatzluft zum Motor 1 geführt wird, was einer Zunahme der durch das automatische Getriebe bewirkten Motorbelastung im Leerlauf entspricht.

Wie vorstehend ausgeführt, sind das zweite Regelventil und das dritte Regelventil für die Klimaanlage bzw. das automatische Getriebe vorgesehen, wobei es sich bei den letztgenannten Komponenten um direkt durch den Motor angetriebene mechanische Hilfsteile handelt, die entsprechend große Belastungen für den Motor hervorrufen. Über die genannten Regelventile wird die Motordrehzahl im Leerlauf auch bei Wirksamkeit einer oder beider Belastungen auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten.

Die Leerlaufsteuereinrichtung 10 wird betätigt, wenn die Motor-Kühlwassertemperatur kleiner als ein vorgegebener Wert (beispielsweise 50°C) etwa beim Start bei kaltem Wetter ist. Speziell betätigt der Sensor 10d den Arm 10d&min; als Funktion der Motor-Kühlwassertemperatur. Bei diesem Sensor kann es sich um jede Art von Sensoreinrichtung, beispielsweise um in ein thermisch dehnbares Gehäuse gefülltes Wachs handeln. Ist die Motor-Kühlwassertemperatur kleiner als der vorgenannte vorgegebene Wert, so befindet sich der Arm 10d&min; in einem zurückgezogenen Zustand, wobei der Hebel 10e durch die Kraft der Feder 10f in eine solche Richtung gedrückt wird, daß der Ventilkörper 10a in Fig. 2 nach rechts gegen die Wirkung der Feder 10c bewegt wird, wodurch der Abzweigkanal 8b geöffnet wird. Da über den offenen Abzweigkanal 8b die Zuführung einer ausreichenden Menge von Zusatzluft zum Motor über das Filter 11 und die Kanäle 8b und 8 möglich ist, kann die Motordrehzahl im Vergleich zur normalen Leerlaufdrehzahl auf einem höheren Wert gehalten werden, wodurch ein stabiler Leerlaufbetrieb ohne die Möglichkeit eines Abwürgens des Motors bei kaltem Wetter sichergestellt wird.

Wird der Arm 10d&min; des Sensors 10d bei einer thermischen Ausdehnung des Sensormediums aufgrund einer Erhöhung der Motor-Kühlwassertemperatur bei aufgewärmtem Motor gespannt, so drückt er den Hebel 10e in Fig. 2, gesehen nach oben, wodurch er im Uhrzeigersinn gedreht wird. Dabei wird der Ventilkörper 10a in Fig. 2 gesehen, gegen die Wirkung der Feder 10c nach links bewegt. Übersteigt die Motor-Kühlwassertemperatur den vorgegebenen Wert, so gelangt der Ventilkörper 10a in Kontakt mit dem Ventilsitz 10b, wodurch der Abzweigkanal 8b geschlossen und damit die Zufuhr von Zusatzluft über die Leerlaufsteuereinrichtung 10 unterbrochen wird.

Das erste Regelventil 6 dient zur Rückkopplungsregelung der Zusatzluftmenge, wobei diese Luftmenge so variiert wird, daß die Motordrehzahl genau auf einer gewünschten Leerlaufdrehzahl gehalten wird. Weiterhin dient dieses Regelventil zur Erhöhung der Zusatzluftmenge um einen vorgegebenen Betrag entsprechend der elektrischen Belastung des Motors, welche relativ klein ist. Dabei handelt es sich um eine Belastung durch Einschaltung mindestens eines elektrischen Gerätes 21, wie beispielsweise Scheinwerfer, Bremsleuchte oder Kühlventilator. Die elektrische Steuereinheit 9 arbeitet auf Werte verschiedener Signale, welche Betriebszustände des Motors anzeigen. Dabei handelt es sich um die Signale, die vom RTH-Sensor 17 , vom PBA-Sensor 16, vom TW-Sensor 13, vom Ne-Sensor 14 sowie vom PBA-Sensor 23 geliefert werden. Weiterhin handelt es sich um ein elektrisches Lastsignal, das von den elektrischen Geräten 21 synchron mit der Erzeugung von Impulsen des TDC-Signals vom Ne-Sensor 14 geliefert wird, um zu bestimmen, ob der Motor in einem Betriebszustand arbeitet oder nicht, welcher die Zufuhr von Zusatzluft über das erste Regelventil 6 erfordert. Dabei wird auch ein gewünschter Leerlaufdrehzahlwert eingestellt. Ist bestimmt, daß der Motor in einem die Zufuhr von Zusatzluft fordernden Betriebszustand arbeitet, so berechnet die elektronische Steuereinheit 9 einen dem Motor zuzuführenden Zusatzluft-Mengenwert, d. h. ein Ventilöffnungsverhältnis DOUT für das erste Regelventil 6 als Funktion der Differenz zwischen dem tatsächlichen Maschinendrehzahlwert und dem bestimmten gewünschten Leerlaufdrehzahlwert im Sinne einer Minimierung dieser Differenz und liefert ein entsprechendes Treibersignal zum ersten Regelventil 6 zwecks dessen Betätigung.

Der Hubmagnet 6a des ersten Regelventils 6 wird für eine Ventilöffnungsperiode entsprechend dem obengenannten berechneten Öffnungsverhältnis DOUT erregt, um den ersten Luftkanal 8 zu öffnen, so daß eine erforderliche Menge an Zusatzluft entsprechend der Ventilöffnungsperiode des Ventils 6 über das erste Luftrohr 8 und das Ansaugrohr 3 zum Motor 1 geführt wird.

Andererseits verarbeitet die elektronische Steuereinheit 9 auch Werte der vorgenannten verschiedenen Motorbetriebsparameter- Signale sowie synchron mit der Erzeugung von Impulsen des TDC-Signals zur Berechnung einer Kraftstoff- Sollmenge TOUT für die Kraftstoffeinspritzventile 12 auf der Basis folgender Gleichung:

TOUT = Ti × K1 + K2 (1)

darin bedeutet Ti einen Grundwert der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, welcher gemäß dem vorgenannten SD-Verfahren oder dem KMe-Verfahren bestimmt wird, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der Motor in einem Betriebsbereich arbeitet oder nicht, in dem eine vorgegebene Leerlaufbedingung erfüllt ist, wie dies im folgenden noch genauer beschrieben wird.

In der vorstehend angegebenen Gleichung bedeuten K1 und K2 Korrekturkoeffizienten bzw. Korrekturvariable, die auf der Basis von Werten der Motorbetriebsparameter- Signale von den vorgenannten Sensoren, beispielsweise dem RTH-Sensor 17, dem PA-Sensor 23 oder dem TA-Sensor 24 berechnet werden. Beispielsweise wird der Korrekturkoeffizient K1 mittels folgender Gleichung berechnet:

K1 = KTA × KPA × KTW × KWOT (2)

darin bedeuten KTA einen von der Ansauglufttemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten und KPA einen vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten. Diese Korrektureffizienten KTA und KPA werden mittels vorgegebener Gleichungen bestimmt, welche selektiv für das entsprechende Verfahren, d. h., das SD-Verfahren oder das KMe-Verfahren gelten. Die Koeffizienten KTA und KPA werden also auf für die genannten Verfahren geeignete Werte eingestellt, wie dies im folgenden noch genauer erläutert wird.

In der obigen Gleichung (2) bedeuten KTW einen Koeffizienten zur Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge, dessen Wert als Funktion der durch den TW-Sensor 13 erfaßten Motor- Kühlwassertemperatur TW bestimmt wird, und KWOT einen Mischungsanreicherungskoeffizienten mit konstantem Wert, der für einen Motorbetrieb mit weit offener Drosselklappe zur Anwendung kommt.

Die elektronische Steuereinheit 9 speist die Kraftstoffeinspritzventile 12 mit Treibersignalen entsprechend der im obigen Sinne berechneten Kraftstoff- Sollmenge TOUT zwecks deren Öffnung.

Fig. 3 zeigt eine Innenschaltung der elektronischen Steuereinheit 9 gemäß Fig. 2. Ein Ausgangssignal des Ne-Sensors 14 wird in eine Signalformerstufe 901 eingespeist, in der eine Impulsformung stattfindet. Deren Ausgangssignal wird als TDC-Signal in einen Zentralprozessor 903 (im folgenden "CPU" genannt) sowie in einen Me-Wert-Zähler 902 eingespeist. Dieser Me-Wert-Zähler 902 zählt das Zeitintervall zwischen einem vorhergehenden Impuls des TDC- Signals und eines vom Ne-Sensor 14 eingegebenen vorhandenen Impuls dieses Signals, so daß der gezählte Wert Me proportional zum Kehrwert der tatsächlichen Motordrehzahl Ne ist. Der Me-Wert-Zähler 902 liefert den gezählten Wert Me über einen Datenbus 910 zur CPU 903.

Die Ausgangssignale RTH-Sensors 17, des PBA-Sensors 16, des TW-Sensors 13, des PA-Sensors 23 sowie des TA- Sensors 24 gemäß Fig. 2 werden in ihren Spannungspegeln über eine Pegelschiebereinheit 904 auf einen vorgegebenen Spannungspegel geschoben und sodann über einen Multiplexer 905 sukzessive in einen Analog-Digital-Wandler 906 eingespeist. Dieser Analog-Digital-Wandler 906 überführt die analogen Ausgangsspannungen der vorgenannten verschiedenen Sensoren in Digitalsignale, wobei diese resultierenden Digitalsignale über den Datenbus 910 in die CPU 903 eingespeist werden.

Ein-Aus-Signale vom Schalter 18 zur Öffnung des zweiten Regelventils 6&min; während des Betriebs der Klimaanlage, vom Schalter 19 zur Öffnung des dritten Regelventils 6&min;&min; während der Wirksamkeit des automatischen Getriebes sowie von dem Schalter 22 für die elektrischen Geräte 21 gemäß Fig. 2 werden in eine weitere Pegelschiebereinheit 912 eingespeist, in der die Spannungspegel auf einen vorgegebenen Spannungspegel geschoben werden und sodann eine Verarbeitung der hinsichtlich der Spannungspegel geschobenen Signale in einer Dateneingangsschaltung 913 und sodann eine Einspeisung über den Datenbus 910 in die CPU 903 erfolgt.

An die CPU 903 sind weiterhin über den Datenbus 910 ein Festwertspeicher 907 (im folgenden als "ROM" bezeichnet), ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff 908 (im folgenden als "RAM" bezeichnet) sowie Treiberschaltungen 909 und 911 angekoppelt. Das RAM 908 dient zur Zwischenspeicherung verschiedener durch die CPU 903 berechneter Werte, während das ROM 907 zur Speicherung eines in der CPU 903 abgearbeiteten Regelprogramms dient.

Die CPU 903 arbeitet das im ROM 907 gespeicherte Steuerprogramm zur Bestimmung von Betriebszuständen des Motors aus Werten der vorgenannten verschiedenen Motor- Betriebsparameter-Signale und der Ein-Aus-Signale von den Schaltern 18, 19 und 22 ab, um das Ventilöffnungsverhältnis DOUT für das erste Regelventil 6 sowie die Kraftstoff- Sollmeng TOUT für die Kraftstoffeinspritzventile 12 gemäß den bestimmten Betriebszuständen des Motors in im folgenden noch genauer zu beschreibender Weise zu berechnen. Diesen berechneten Werten entsprechende Steuersignale werden über den Datenbus 910 in die Treiberschaltungen 911 und 909 eingespeist. Diese Treiberschaltungen 911 und 909 liefern Treibersignale für das erste Regelventil 6 und die Kraftstoffeinspritzventile 12, um diese für die Dauer der Einspeisung der entsprechenden Steuersignale zu öffnen.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Programms zur Berechnung der Kraftstoff-Sollmenge TOUT für die Kraftstoffeinspritzventile 12, das in der CPU 903 gemäß Fig. 3 synchron mit der Erzeugung von Impulsen des TDC-Signals abgearbeitet wird. Zunächst wird in einem Schritt 1 gemäß Fig. 4 ein Grundwert TiMAP der Kraftstoffmenge TiMAP gemäß dem SD-Verfahren bestimmt. Die Bestimmung dieses Wertes TiMAP durch das SD- Verfahren wird durch Auslesung eines TiMAP-Wertes entsprechend der erfaßten Werte des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA und der Maschinendrehzahl Ne aus einer im ROM 907 gemäß Fig. 3 gespeicherten Grundwert Kraftstoffmengen- Tabelle durchgeführt. Sodann werden Schritte 2 bis 4 zur Bestimmung abgearbeitet, ob die obengenannte vorgegebene Leerlaufbedingung des Motors erfüllt ist oder nicht. Im Schritt 2 erfolgt eine Bestimmung, ob die Maschinendrehzahl Ne unter einem vorgegebenen Wert NIDL (von beispielsweise 1000 Umdrehungen pro Minute) liegt. Liefert diese Bestimmung ein negatives Ergebnis (nein), so wird dies als Nichterfüllung der vorgegebenen Leerlaufbedingung angesehen, wobei das Programm zu im folgenden zu erläuternden Schritten 5 und 6 springt. Ist die Antwort auf die Frage im Schritt 2 ja, so schreitet das Programm zum Schritt 3 fort, in dem bestimmt wird, ob der Ansaugrohr- Absolutdruck PBA in Bezug auf einen vorgegebenen Referenzwert PBAC auf der niedrigeren Maschinenlastseite liegt oder nicht, d. h. ob der erstgenannte Wert kleiner als der letztgenannte Wert ist oder nicht. Der vorgegebene Referenzdruck PBAC wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß bestimmt werden kann, ob das Verhältnis (PBA/PA&min;) des Absolutdrucks PBA im Ansaugrohr 3 stromabwärts der Drosselklappe 5 zum Absolutdruck PBA&min; im Ansaugrohr stromaufwärts der Drosselklappe 5 kleiner als ein kritisches Druckverhältnis (gleich 0,528) ist oder nicht, wobei die diesem kritischen Druckverhältnis die Strömungsgeschwindigkeit der die Drosselklappe 5 umströmenden Ansaugluft gleich der Schallgeschwindigkeit ist. Der Referenzdruckwert PBAC ist durch folgende Gleichung gegeben:



darin bedeutet K das Verhältnis der spezifischen Wärme von Luft (gleich 1,4). Da der Absolutdruck PBA&min; im Ansaugrohr 3 stromaufwärts der Drosselklappe 5 näherungsweise bzw. im wesentlichen gleich dem durch den PA-Sensor 23 gemäß Fig. 2 erfaßten Atmosphärendruck PA ist, gilt der Zusammenhang gemäß der vorstehenden Gleichung (3). Dieser Zusammenhang zwischen dem Referenzdruck PBAC und dem Atmosphärendruck PA gemäß Gleichung (3) ist in Fig. 5 dargestellt.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt 3 gemäß Fig. 4 negativ bzw. nein, so wird dies als Nichterfüllung der vorgegebenen Leerlaufbedingung angesehen, wobei das Programm zu den Schritten 5 und 6 fortschreitet. Ist die Antwort jedoch ja, so wird Schritt 4 abgearbeitet. In diesem Schritt 4 erfolgt eine Bestimmung, ob die Ventilöffnung RTH der Drosselklappe 5 kleiner als ein vorgegebener Wert RIDLH ist oder nicht. Diese Bestimmung ist aus folgendem Grunde notwendig: Für den Fall, daß der Motorbetriebszustand sich von einem Leerlaufzustand, in dem die Drosselklappe 5 fest geschlossen ist, zu einem Beschleunigungszustand verschiebt, bei dem die Drosselklappe von einer fast geschlossenen Stellung plötzlich geöffnet wird, so ergibt sich eine Erfassungsverzögerung aufgrund der Ansprechverzögerung des PBA-Sensors 16, wenn dieser Übergang in den Beschleunigungszustand allein aus Änderungen der Motordrehzahl und des Ansaugrohr- Absolutdrucks gemäß den vorgenannten Schritten 2 und 3 erfaßt wird. Wird auf diese Weise bestimmt, daß der Motor in einen Beschleunigungszustand eingetreten ist, so muß gemäß dem SD-Verfahren eine erforderliche Kraftstoffmenge für die Zufuhr zum Motor berechnet werden.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt 4 negativ bzw. nein, so wird die vorgegebene Leerlaufbedingung als nicht erfüllt angesehen, wobei dann die Schritte 5 und 6 abgearbeitet werden. Ist die Antwort jedoch ja, so wird Schritt 7 abgearbeitet.

Im Schritt 5, der abgearbeitet wird, wenn die vorgegebene Leerlaufbedingung nicht erfüllt ist, wird der Wert einer im folgenden noch zu erläuternden Regelvariablen Xn auf 0 gesetzt, wobei diese Variable in der laufenden Schleife der Abarbeitung des Programms gewonnen worden ist. Sodann werden im Schritt 6 die Werte des vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten KPA und des von der Ansauglufttemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten KTA auf für das SD-Verfahren verwendbare Werte KPA 1 und KTA 1 gesetzt und der Produktwert Ti × KPA × KTA unter Ausnutzung des im Schritt 1 erhaltenen Grundwertes TiMAP als Ti-Wert für die obengenannte Gleichung (1) berechnet:

Ti × KPA × KTA = TiMAP × KPA 1 × KTA 1 (4)

Der für das SD-Verfahren verwendbare Wert KPA 1 des vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten KPA ist durch die folgende, in der JP-OS 58-85 337 beschriebenen Formel gegeben:



darin bedeutet PA den tatsächlichen Atmosphärendruck (Absolutdruck), PA 0 einen vorgegebenen Atmosphärendruck, ε das Kompressionsverhältnis und K das Verhältnis der spezifischen Wärme von Luft. Die Berechnung des Wertes des vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten KPA 1 mittels der vorgenannten Gleichung (5) basiert auf der Erkenntnis, daß die pro Saughub im Motor aufgesaugte Luftmenge theoretisch aus dem Ansaugrohr-Absolutdruck PBA und dem Absolutdruck im Auspuffrohr bestimmt werden kann, wobei der letztgenannte Druck als dem Atmosphärendruck PA fast gleich angesehen werden kann und wobei die Kraftstoffzufuhrmenge mit einem Betrag geändert werden kann, der gleich dem Verhältnis der Ansaugluftmenge beim tatsächlichen Atmosphärendruck PA zur Ansaugluftmenge beim Atmosphärendruck PA 0 ist.

Gilt der Zusammenhang PA < PA 0 in Gleichung (5), so ist der Wert KPA 1 des vom Atmosphärendruck abhängigen Koeffizienten KPA größer als 1. Solange der Ansaugrohr-Absolutdruck PBA gleich bleibt, wird die im Motor angesaugte Luftmenge größer als im Flachland, da der Atmosphärendruck PA in größerer Höhe kleiner als der Atmosphärendruck PA 0 ist. Wird dem Motor eine Kraftstoffmenge zugeführt, die als Funktion des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA und der Motordrehzahl Ne bei kleinem Atmosphärendruck, etwa in großen Höhen ist, so kann dies daher zu einem mageren Luft-Kraftstoffgemisch führen. Ein derartiges Abmagern der Mischung kann jedoch durch Ausnutzung des vorgenannten Kraftstofferhöhungs-Koeffizientenwertes KPA 1 vermieden werden.

Andererseits ist der für das SD-Verfahren verwendbare Wert KTA 1 des von der Ansauglufttemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten KTA durch die in der DE-OS 32 42 795 beschriebene Gleichung gegeben:



darin bedeutet TA die Temperatur (°C) der durch das Ansaugrohr strömenden Ansaugluft und TA 0 eine Eichvariable, welche beispielsweise auf 50°C eingestellt ist. CTAMAP bedeutet einen Eichkoeffizienten, dessen Wert in Abhängigkeit von den Betriebseigenschaften des Motors konstant gehalten wird (beispielsweise 1,26 × 10-3). Da der Wert CTAMAP(TA-TA 0) kleiner 1 ist, kann in der obigen Gleichung (6) der Koeffizient KTA 1 näherungsweise durch die folgende Gleichung bestimmt werden:

KTA 1 = 1 - CTAMAP(TA-TA 0) (7)

Wenn alle Bestimmungen in den Schritten 2 bis 4 gemäß Fig. 4 zu bestätigenden Antworten führen und daher die vorgegebene Leerlaufbedingung des Motors als erfüllt angesehen wird, wird Schritt 7 abgearbeitet, um den Grundwert TiC nach dem KMe-Verfahren zu berechnen.

Fig. 6 zeigt die Art der Bestimmung des Grundwertes TiC gemäß dem KMe- Verfahren, was im Schritt 7 gemäß Fig. 4 erfolgt. Zunächst wird eine Gleichung zur Berechnung des Grundwertes TiC gemäß den KMe-Verfahren wie folgt dargestellt:

Wenn der Absolutdruck in einem Ansaugrohr eines Verbrennungskraftmotors stromabwärts einer im Ansaugrohr angeordneten Drosselklappe, kleiner als ein im Schritt 3 gemäß Fig. 4 verwendeter kritischer Wert ist, so bildet die die Drosselklappe umströmende Ansaugluft eine Schallgeschwindigkeitsströmung bzw. eine kritische Strömung, so daß die durch die Drosselklappe pro Zeiteinheit strömende Luftmenge Ga(A) (in Masse bzw. Gewicht) solange konstant bleibt, wie der Öffnungsbereich A der Drosselklappe konstant bleibt. Während des Leerlaufs des Motors ist andererseits die dem Motor pro Zeiteinheit zugeführte Kraftstoffmenge Gf (in Masse bzw. Gewicht), die zur Erzielung eines vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (A/F)&sub0; erforderlich ist, durch folgende Beziehung gegeben:



Die gleiche Kraftstoffmenge Gf kann auch durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:



darin bedeuten 2Ne/60 die Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen in einen Vierzylindermotor pro Zeiteinheit (Sekunde), γf das spezifische Gewicht des Kraftstoffes, (ΔQ/ΔTi) eine Volumenmenge von durch die Kraftstoffeinspritzventile 12 pro Einheit Ventilöffnungsperiode eingespritzten Kraftstoffs, Ti den Grundwert der Kraftstoffmenge (ms) und Me die Impulspause des TDC-Signals (ms). Die Impulspause Me kann aus der Motordrehzahl Ne mittels einer Gleichung Me = 60/2Ne bestimmt werden. Aus den vorgenannten Gleichungen (8) und (9) wird folgende Gleichung abgeleitet:



Ein Öffnungsbereichskoeffizient K(A) der Drosselklappe ist durch die folgende Gleichung gegeben:



Daher kann Tic durch folgende Beziehung ausgedrückt werden:

Tic = K(A) × Me (10)

Da der Öffnungsbereichskoeffizient K(A) einen den Öffnungsbereich A der Drosselklappe proportionalen Wert besitzt, kann aus Gleichung (10) folgende Gleichung abgeleitet werden, wenn die Öffnungsbereichskoeffizienten der Drosselklappe 5, des ersten bis dritten Regelventils und der Leerlaufsteuereinrichtung 10 mit KR, KAIC, KAC, KAT bzw. KFI bezeichnet werden:

Tic = K(A) × Me = (KR + KAIC + KAC + KAT + KFI) × Me (10&min;)

In Fig. 6 dient der Schritt 1 zur Bestimmung des Wertes des Öffnungsbereichskoeffizienten KR der Drosselklappe 5. Der gleiche Wert K wird aus einem Diagramm bzw. einer Tabelle nach Fig. 7 bestimmt, welche den Zusammenhang zwischen der Drosselklappenöffnung RTH und dem Öffnungsbereichskoeffizienten KR zeigt. Als praktische Größe zur Realisierung dieses Sachverhaltes speichert beispielsweise das ROM 907 in der elektronischen Steuereinheit 9 zunächst vorgegebene Werte KR 1 bis KR 5 als Wert K entsprechend vorgegebener Drosselklappenöffnungs-Werte Rc 1 bis Rc 5. Zwei der tatsächlichen Drosselklappenöffnung RTH eng benachbarte Werte KR werden aus dem ROM 907 ausgelesen und einer Interpolation unterworfen, um einen Koeffizientenwert KR zu bestimmen, der exakt dem tatsächlichen Drosselklappenöffnungs- Wert RTH entspricht.

Sodann wird im Schritt 2 gemäß Fig. 6 der Wert KAIC des Ventilöffnungsbereichs-Koeffizienten des ersten Regelventils 6 bestimmt. Der Ventilöffnungsbereich des ersten Regelventils 6 und daher der Wert KAIC können als Funktion des Ventilöffnungsverhältnisses DOUT bestimmt werden. Fig. 8 zeigt eine Tabelle des Zusammenhangs zwischen dem Ventilöffnungsverhältnis DOUT des ersten Regelventils 6 und des Ventilöffnungsbereichs-Koeffizienten KAIC. In gleicher Weise, wie der Wert des Ventilöffnungsbereichs-Koeffizienten KR der Drosselklappe bestimmt wird, kann auch der Ventilöffnungsbereichs- Koeffizient KAIC entsprechend dem Ventilöffnungsverhältnis des ersten Regelventils 6 und daher entsprechend dessen Ventilöffnungsbereich bestimmt werden.

Im Schritt 3 gemäß Fig. 6 wird der Öffnungsbereichs- Koeffizient KFI der Leerlaufsteuereinrichtung 10 gemäß Fig. 2 bestimmt. Der Öffnungsbereich und entsprechend der Wert KFI der Leerlaufsteuereinrichtung 10 kann als Funktion der Motor-Kühlwassertemperatur TW bestimmt werden. Fig. 9 zeigt ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen der Motor-Kühlwassertemperatur TW und dem Öffnungsbereichs-Koeffizienten KFI. Ebenso, wie der Ventilöffnungsbereichs-Koeffizient K R der Drosselklappe in der oben beschriebenen Weise bestimmt wird, kann auch der Wert des Öffnungsbereichs-Koeffizienten KFI der Leerlaufsteuereinrichtung 10 bestimmt werden.

Im Schritt 4 wird der Wert des Ventilöffnungsbereichs- Koeffizienten KAC des zweiten Regelventils 6&min; bestimmt. Da das zweite Regelventil 6&min; als Funktion des durch den Klimaanlagenschalter betätigten Ein-Aus-Schalters 18 voll geöffnet oder voll geschlossen ist, wird ein vorgegebener Wert KAC entsprechend einem Wert des Ventilöffnungsbereichs des zweiten Regelventils 6&min; in voll offener Stellung aus dem ROM 907 ausgelesen, wenn der Schalter 18 offen oder geschlossen ist.

Der Schritt 5 wird lediglich dann abgearbeitet, wenn das erfindungsgemäße Verfahren für einen mit einem automatischen Getriebe ausgerüsteten Verbrennungsmotor verwendet wird. Wenn das dritte Regelventil 6&min;&min; durch ein Signal, das den eingeschalteten Zustand des Schalters 19 anzeigt, voll geöffnet wird, wodurch die Wirksamkeit des automatischen Getriebes angezeigt wird, so wird ein vorgegebener Wert KAT entsprechend einem Wert des Ventilöffnungsbereiches des dritten Regelventils 6&min;&min; in voll offener Stellung aus dem ROM 907 ausgelesen.

Die CPU 903 berechnet auf der Basis der Gleichung (10&min;) eine Summe der im vorgenannten Sinne bestimmten Öffnungsbereichskoeffizienten und multipliziert diese Summe mit einem vom Me-Wert-Zähler 902 gelieferten Wert Me zur Berechnung des Grundwertes TiC im Schritt 6.

In Fig. 4 schreitet das Programm nach Berechnung des Grundwertes TiC nach dem KMe-Verfahren im Schritt 7 zum Schritt 8 fort, um zu bestimmen, ob der Wert der Kraftstoffmenge in der vorhergehenden Schleife nach dem KMe-Verfahren bestimmt wurde oder nicht. Wurde der Wert der Kraftstoffmenge in der vorhergehenden Schleife gemäß dem KMe-Verfahren bestimmt (im folgenden "Leerlaufberechnungsart" genannt), so springt das Programm ohne Abarbeitung der im folgenden noch zu erläuternden Schritte 9 bis 13 zum Schritt 14, während bei Erhalt einer negativen Antwort gemäß der Bestimmung im Schritt 8, d. h., wenn die vorhergehende Schleife nicht gemäß der Leerlaufberechnungsart ausgeführt wurde, das Programm zu den Schritten 9 bis 13 fortschreitet, mit denen sich die vorliegende Erfindung befaßt.

In den Schritten 9 und 11 werden die für das SD-Verfahren verwendbaren Werte KPA 1 des vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten bzw. KTA 1 des von der Ansauglufttemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten in der gleichen Weise wie im oben erläuterten Schritt 6 bestimmt, wobei weiterhin auch für des KMe-Verfahren verwendbare Werte KPA 2 des vom Atmosphärendruck abhängigen Korrekturkoeffizienten bzw. KTA 2 des von der Ansauglufttemperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten bestimmt werden. Diese Koeffizientenwerte KPA 2 und KTA 2 werden folgendermaßen bestimmt:

Wenn das Verhältnis (PBA/PA&min;) des Ansaugrohrdrucks PBA stromabwärts der Drosselklappe zum Ansaugrohrdruck PA&min; stromaufwärts der Drossel kleiner als das kritische Druckverhältnis (= 0,528) ist, so bildet die die Drosselklappe umströmende Ansaugluft eine kritische Strömung mit Schallgeschwindigkeit GA(g/s) der Ansaugluft kann folgendermaßen ausgedrückt werden:



Darin bedeutet A einen äquivalenten Öffnungsbereich (mm²) der Drosselklappe, C einen Korrekturkoeffizienten, dessen Wert u.a. durch die Konfiguration der Drosselklappe gegeben ist, PA den Atmosphärendruck (PAPA&min;, mmHg), K das Verhältnis der spezifischen Wärme von Luft, R die Gaskonstante von Luft, TAF die Temperatur (°C) der Ansaugluft unmittelbar stromaufwärts der Drosselklappe und g die Erdbeschleunigung (m/s²). Solange die Ansauglufttemperatur TAF und der Öffnungsbereich A konstant bleiben, kann das Verhältnis der Ansaugluftmenge Ga (in Masse oder Gewicht) beim tatsächlichen Atmosphärendruck PA zur Ansaugluftmenge Ga 0 (in Masse oder Gewicht) bei vorgegebenem Atmosphärendruck PA 0 folgendermaßen ausgedrückt werden:



Wird die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge entsprechend der Ansaugluftmenge geändert, so wird das resultierende Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einem konstanten Wert gehalten. Die Kraftstoffmenge Gf pro Zeiteinheit kann daher aus der Größe Gf 0 bei vorgegebenem Atmosphärendruck PA 0 (= 760 mmHg) gemäß folgender Beziehung bestimmt werden:



Der Wert KPA 2 des vom Atmosphärendruck abhängenden Korrekturkoeffizienten kann theoretisch folgendermaßen angegeben werden:



In der Praxis müssen jedoch verschiedene Fehler, die sich u. a. aus der Konfiguration des Ansaugrohrs ergeben, in Betracht gezogen werden, so daß die vorgenannte Gleichung folgendermaßen ausgedrückt werden kann:



Darin bedeutet CPA eine experimentell bestimmte Eichvariable.

Gilt der Zusammenhang PA < 760 mmHg, so ist gemäß Gleichung (12) der Korrekturkoeffizienten KPA 2 kleiner als 1. Da die Ansaugluftmenge gemäß dem KMe-Verfahren allein durch den äquivalenten Öffnungsbereich A der Drosselklappe im Ansaugrohr in Bezug auf den vorgegebenen Atmosphärendruck PA 0 bestimmt wird, nimmt sie proportional zu einer Abnahme des Atmosphärendrucks PA ab, wie dies beispielsweise in großen Höhen der Fall ist, in denen der Atmosphärendruck PA kleiner als der Atmosphärendruck PA 0 ist. Wird die Kraftstoffmenge als Funktion des vorgenannten Öffnungsbereiches A eingestellt, so wird das resultierende Luft/Kraftstoff-Gemisch in einer zum SD-Verfahren gegensinnigen Weise fett bzw. angereichert. Eine derartige Anreicherung der Mischung kann durch Ausnutzung des vorgenannten Korrekturkoeffizienten-Wertes KPA 2 vermieden werden.

Solange der Atmosphärendruck PA und der Öffnungsbereich A konstant bleiben, ist das Verhältnis der Größe GA 0 der Ansaugluft unter der Annahme, daß die Temperatur der Luft in Strömungsrichtung vor der Drosseleinrichtung gleich einer Referenztemperatur TAF 0 ist, zur Größe Ga der Ansaugluft bei einer gegebenen Temperatur TAF durch folgende Gleichung bestimmt:



Wird die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge entsprechend dem vorgenannten Verhältnis der Ansaugmenge pro Zeiteinheit variiert, so wird das resultierende Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einem konstanten Wert gehalten. Daher kann die Kraftstoff-Größe Gf aus der Größe Gf 0 bei der Referenztemperatur TAF 0 gemäß folgender Gleichung bestimmt werden:



Der temperaturabhängige Korrekturkoeffizienten-Wert KTA 2 kann hier folgendermaßen ausgedrückt werden:



Daher kann der Korrekturkoeffizienten-Wert KTA 2 näherungsweise durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:



Der vorgenannte Korrekturkoeffizienten-Wert KTA 2 wird daher als Funktion der Temperatur TAF der Ansaugluft stromaufwärts der Drosselklappe bestimmt. Es wurde experimentell bestätigt, daß der funktionale Zusammenhang zwischen der Ansauglufttemperatur TAF stromaufwärts der Drosselklappe und der Ansauglufttemperatur TA stromabwärts der Drosselklappe näherungsweise durch folgende Gleichung angegeben werden kann, wenn der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet:

TAF = a × TA + b (14)

darin bedeuten a und b Konstanten. Unter Berücksichtigung der Beziehung TAF 0 = a × TA 0 + b kann Gleichung (13) durch Einsetzen von Gleichung (14) in Gleichung (13) folgendermaßen geschrieben werden:

KTA 2 = 1 - a × α(TA - TA 0) = 1 - CTAC(TA - TA 0) (15)

Damit kann der temperaturabhängige Korrekturkoeffizienten- Wert KTA 2 durch die vereinfachte Gleichung (15) angegeben werden.

Unter Verwendung der im vorgenannten Sinne bestimmten Korrekturkoeffizienten- Werte sowie der in den Schritten 1 und 7 erhaltenen Grundwerte TiMAP und TiC wird gemäß Fig. 4 bestimmt, ob ein Wert des gemäß dem SD-Verfahrens berechneten Produktwertes Ti × KPA × KTA gleich einem Wert dieses gemäß dem KMe- Verfahren berechneten Produktwertes ist. Speziell wird im Schritt 9 eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemäß dem SD-Verfahren berechnete Produktwert TiMAP × KPA 1 × KTA 1 kleiner oder gleich einem Wert ist, der durch Multiplikation des gemäß dem KMe-Verfahren berechneten Produktwertes Tic × KPA 2 × KTA 2 und eines vorgegebenen oberen Grenzkoeffizienten CH (beispielsweise 1,05) erhalten wird. Sodann wird im Schritt 11 bestimmt, ob der vorgenannte Produktwert TiMAP × KPA 2 × KTA 1 größer oder gleich einem Wert ist, der durch Multiplikation des gemäß dem KMe-Verfahren erhaltenen Produktwertes Tic × KPA 1 × KTA 2 und eines vorgegebenen unteren Grenzkoeffizienten CL (beispielsweise gleich 0,995) erhalten wird.

Der vorgegebene obere und untere Grenzkoeffizient CH bzw. CL wird experimentell bestimmt und im Sinne eines runden und stabilen Maschinenbetriebs auf jeweils einen optimalen Wert eingestellt.

Wenn die beiden Bestimmungen in den Schritte 9 und 11 zu bestätigenden Antworten führen, so wird davon ausgegangen, daß der durch das SD-Verfahren berechnete Produktwert TiMAP × KPA 1 × KTA 1 gleich dem durch das KMe-Verfahren berechneten Produktwert TiC × KPA 2 × KTA 2 ist. Das Programm schreitet sodann zum Schritt 14 fort, indem die nach dem KMe-Verfahren berechneten Grundwerte der Kraftstoffmenge TiC sowie der Korrekturkoeffizienten KPA 2 und KTA 2 für den Produktterm Ti × KPA × KTA gemäß der obigen Gleichung (1) eingesetzt werden:

Ti × KPA × KTA = Tic × KPA 2 × KTA 2 (16)

Fig. 10 zeigt ein dem Diagramm nach Fig. 1 entsprechendes Diagramm, aus dem der Zusammenhang zwischen den Ergebnissen von den Schritten 9 bis 13 gemäß Fig. 4 durchgeführten Bestimmungen und verschiedenen Betriebszuständen des Motors dargestellt ist, die durch den Ansaugrohr- Absolutdruck PBA und die Motordrehzahl Ne repräsentiert sind. In den vorgenannten Schritten 9 und 11 erhaltene bestätigende Ergebnisse bedeuten, daß beispielsweise zwischen der Abarbeitung der vorhergehenden Schleife und der vorhandenen Schleife der Betriebspunkt des Motors vom Punkt A oder B in der Figur zu einem Punkt a oder b verschoben wurde, welche auf einer Kurve für stetigen Motorbetrieb liegend betrachtet werden können, längs der die Ventilöffnung der Drosselklappe auf einem um T kleineren Wert als der vorgenannte vorgegebene Wert RIDLH gehalten wird (in Fig. 10 liegen die Punkte a und b in einem zwischen zwei gestrichelten Kurven definierten Bereich, wobei diese Kurven so eingestellt sind, daß sie dem vorgenannten oberen und unteren Grenzkoeffizienten CH bzw. CL entsprechen). Wenn derartige bestätigende Bestimmungen erhalten werden, d. h., wenn die Antworten auf die Frage in den Schritten 9 und 11 beide ja sind, so tritt daher eine abrupte Änderung in der Kraftstoffzufuhrmenge selbst dann nicht auf, wenn die Art der Bestimmung der Kraftstoffzufuhrmenge vom SD-Verfahren auf das KMe-Verfahren umgeschaltet wird. Daher wird bei einem Übergang von einem Kraftstoffzufuhr-Steuerverfahren auf das andere ein runder Motorbetrieb aufrechterhalten.

Ist die Antwort auf die Frage im Schritt 9 gemäß Fig. 4 negativ bzw. nein, so wird der Wert der vorgenannten Steuervariablen Xn in der vorhandenen Schleife (Schritt 10) auf 3 gesetzt, während diese Variable auf 2 (Schritt 12) gesetzt wird, wenn die Antwort auf die Frage im Schritt 11 nein ist. Sodann wird im Schritt 13 bestimmt, ob die Differenz zwischen dem in der vorhergehenden Schleife angenommenen Wert Xn - 1 der Steuervariablen und der in der vorhandenen Schleife im Schritt 10 oder 12 eingestellten Wert Xn dieser Steuervariablen gleich 1 ist oder nicht. Diese Bestimmung dient wiederum der Bestimmung, ob sich der Betriebspunkt des Motors zwischen der vorhergehenden Schleife und der vorhandenen Schleife längs der Kurve für stetigen Betrieb verschoben hat oder nicht, längs der die Drosselklappenöffnung den in der vorhandenen Schleife erfaßten Wert RT behält. Das bedeutet, daß bestimmt wird, daß der Betriebspunkt des Motors sich zwischen der vorhergehenden Schleife und der vorhandenen Schleife nicht über die Kurve für stetigen Betrieb verschoben hat, längs der die Drosselklappenöffnung den in der vorhandenen Schleife erfaßten Wert RT behält (Betriebskosten Ee, Ff in Fig. 10). Dies gilt, wenn die vorgegebene Leerlaufbedingung des Motors in der vorhergehenden Schleife nicht erfüllt war (d. h., Xn - 1 = 0 gemäß dem Setzen in Schritt 5 in der vorhergehenden Schleife) und der Wert der Steuervariablen Xn in der laufenden Schleife (Schritt 10 als Ergebnis einer negativen Bestimmung im Schritt 9 auf 3 gesetzt wird, wenn die Bestimmungen im Schritt 9 sowohl in der vorhandenen und in der vorhergehenden Schleife negative Antworten ergeben (d. h. Xn = Xn - 1 = 3) oder wenn die Bestimmungen im Schritt 9 sowohl in der laufenden Schleife und der vorhergehenden Schleife bestätigende Antworten ergeben und gleichzeitig die Bestimmung im Schritt 11 eine negative Antwort ergibt (d. h., Xn = Xn - 1 = 2). In diesen Fällen wird die Antwort auf die Frage im Schritt 13 negativ, wobei das SD-Verfahren kontinuierlich zur Anwendung kommt, um die Kraftstoffmenge zu berechnen (oben angeführter Schritt 6).

Andererseits wird bestimmt, daß der Betriebspunkt des Motors sich zwischen der vorhergehenden Schleife und der vorhandenen Schleife über die Kurve für stetigen Betrieb verschoben hat, längs der die in der vorhandenen Schleife erfaßten Drosselklappenöffnung den Wert RT behält (d. h., Betriebskurven Cc, Dd in Fig. 10), und zwar für folgende Fälle: Wenn die Antworten auf die Fragen in den Schritten 9 und 11 in der vorhergehenden Schleife ja bzw. nein waren (d. h., Xn - 1 = 2) und gleichzeitig der Wert der Steuervariablen Xn in der vorhandenen Schleife als Ergebnis einer negativen Bestimmung im Schritt 9 auf 3 gesetzt wird, oder wenn in der vorhergehenden Schleife Schritt 10 abgearbeitet wurde (d. h., Xn - 1 = 3) und gleichzeitig Schritt 12 in der vorhandenen Schleife (d. h., Xn = 2) abgearbeitet wird. Das bedeutet, daß in diesen Fällen die berechnete Kraftstoffmenge unabhängig von der Anwendung des SD-Verfahrens oder des KMe-Verfahrens im wesentlichen der gleich ist, wenn die Berechnung in einem Zwischenzeitpunkt zwischen der vorhergehenden und der vorhandenen Schleife durchgeführt wird. In diesen Fällen sollte daher die Kraftstoffzufuhrsteuerung vorzugsweise prompt auf das KMe-Verfahren umgeschaltet werden. Wenn die Bestimmung im Schritt 13 eine bestätigende Antwort liefert, so wird daher die gemäß dem KMe-Verfahren durchgeführte Berechnung des Produktwertes Ti × KPA × KTA im obengenannten Schritt 14 durchgeführt.

Sodann wird der im Schritt 6 oder 14 erhaltene resultierende Wert des Produktwertes Ti × KPA × KTA in die obige Gleichung (1) eingeführt und es werden gleichzeitig Werte der in Gleichung (2) vorkommenden Korrekturkoeffizienten und Korrekturvariablen berechnet, um im Schritt 15 die Kraftstoffmenge TOUT für die Kraftstoffeinspritzventile 12 zu bestimmten, worauf die Abarbeitung des Programms beendet wird.

In den obengenannten Schritten 2 bis 4 können die entsprechenden vorgegebenen Werte der Parameter zur Bestimmung der vorgegebenen Leerlaufbedingung des Motors zwischen dem Eintreten des Motorbetriebs in einen Bereich, in dem die vorgegebene Leerlaufbedingung erfüllt ist, und dem Heraustreten aus diesem Bereich auf unterschiedliche Werte eingestellt werden, so daß beim Übergang vom KMe-Verfahren zum SD-Verfahren oder umgekehrt eine Hysterese vorhanden ist, wodurch eine stabile Steuerung des Motorbetriebs gewährleistet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf eine Kraftstoffeinspritzmengen- Steuerung für das Kraftstoffeinspritz- Steuersystem im oben beschriebenen Sinne beschränkt. Es ist vielmehr auch auf Betriebssteuereinrichtungen von Motoren, beispielsweise ein Zündzeit-Steuersystem oder ein Auspuffgasrückführ- Steuersystem anwendbar, soweit die Betriebsgrößen derartiger Systeme als Funktion der Ansaugluftmenge bestimmt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur elektronischen Bestimmung des Wertes einer Betriebsgröße - z. B. Kraftstoffmenge, Zündzeitpunkt, Abgasrückführmenge - für die Steuerung einer Brennkraftmaschine mit folgenden Schritten:
    1. (1) Erfassen eines Ist-Wertes eines ersten, Lastzustände der Maschine (1) anzeigenden Maschinen-Betriebsparameters (PBA),
    2. (2) Erfassen eines Ist-Wertes eines zweiten, Lastzustände der Maschine (1) anzeigenden Maschinen-Betriebsparameters (RTP),
    3. (3) Bestimmen eines ersten Wertes (TiMAP) für die Betriebsgröße als Funktion des im Schritt (1) erfaßten Ist-Wertes des ersten Maschinen-Betriebsparameters (PBA),
    4. (4) Feststellen, ob die Maschine (1) in einem vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet oder nicht,
    5. (5) Bestimmen eines zweiten Wertes (Tic) für die Betriebsgröße als Funktion des im Schritte (2) erfaßten Wertes des zweiten Maschinen-Betriebsparameters (RTH), wenn festgestellt worden ist, daß die Maschine (1) in dem vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet,
  2. gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
    1. (6) Vergleichen des im Schritt (3) festgestellten ersten Wertes (TiMAP) mit dem im Schritt (5) festgestellten zweiten Wert (Tic),
    2. (7) Ändern der Betriebsgröße vom ersten Wert (TiMAP) auf den zweiten Wert (Tic), wenn der bestimmte erste Wert (TiMAP) zwischen zwei vorgegebene Werte (CHTiC und CLTiC) des zweiten Wertes (TiC) fällt oder sich über diese beiden Werte geändert hat.
  3. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgröße kontinuierlich oder wiederholt auf der Basis des zweiten Wertes (TiC) gesteuert wird, bis im Schritt (4) ein sich vom vorgegebenen niedrigen Lastzustand unterscheidender Maschinenzustand festgestellt wird, wenn im Schritt (7) der erste Wert (TiMAP) für die Betriebsgröße auf den zweiten Wert (TiC) geändert ist.
  4. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die Betriebsgröße die einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung zuzuführende Kraftstoffmenge ist,
    2. - der erste Lastparameter der Druck (PBA) im Ansaugkanal (3) der Maschine stromabwärts einer Drosselklappe (5) ist,
    3. - der zweite Lastparameter die Öffnung (RTH) der Drosselklappe (5) ist,
    4. - parallel zur Drosselklappe mindestens ein Zusatzluftkanal (8, 8&min;, 8&min;&min;) mit einem Regelventil (6, 6&min;, 6&min;&min;) zur Regelung einer der Maschine über den mindestens eine Zusatzluftkanal zugeführten Zusatzluftmenge vorgesehen ist und
    5. - folgende weiteren Schritte zur Bestimmung des zweiten Wertes (TiC) der einzuspritzenden Kraftstoffmenge als Betriebsgröße ausgeführt werden, wenn festgestellt worden ist, daß die Maschine in dem vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet:
      1. (a) Erfassen der Öffnung (DOUT) des Regelventils (6, 6&min;, 6&min;&min;),
      2. (b) Erfassen eines Zeitintervalls (Me) zwischen zwei Impulsen eines Kraftstoffzufuhr-Steuersignals,
      3. (c) als Funktion der im Schritt (a) erfaßten Öffnung (RTH) des Drosselklappe (5) und der erfaßten Öffnung (DOUT) des Regelventils (6, 6&min;, 6&min;&min;) jeweils ein Wert eines ersten und zweiten Koeffizienten (KR, z. B. KAIC) bestimmt wird, wenn festgestellt ist, daß die Maschine (1) im vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet,
      4. (d) als Funktion einer Summe der im Schritt (c) erhaltenen Werte des ersten und zweiten Koeffizienten (KR, z. B. KAIC) sowie des im Schritt (b) erfaßten Zeitintervallwertes (Me) eine gewünschte Menge von der Maschine (1) zuzuführendem Kraftstoff bestimmt wird,
      5. (e) wenigstens als Funktion des im Schritt (d) erfaßten Drucks (PBA) im Ansaugrohr (3) die gewünschte der Maschine (1) zuzuführende Kraftstoffmenge bestimmt wird, wenn festgestellt ist, daß die Maschine (1) im vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet,
      6. (f) als Funktion der Summe der Werte des ersten und zweiten Koeffizienten (KR, z. B. KAIC), welche der erfaßten Öffnung (RTH) der Drosselklappe (5) bzw. der erfaßten Öffnung (DOUT) des Regelventils (6, 6&min;, beispielsweise 6&min;&min;) entsprechen, sowie des erfaßten Zeitintervalls (Me) ein erster Wert (TiC × KPA 2 × KTA 2) der Kraftstoffmenge und wenigstens als Funktion des erfaßten Drucks (PBA) im Ansaugrohr (3) ein zweiter Wert (TiMAP) × KPA 1 × KTA 1) der Kraftstoffmenge bestimmt werden, wenn festgestellt ist, daß die Maschine (1) aus einem anderen Lastzustand in einem vorgegebenen niedrigen Lastzustand eingetreten ist,
      7. (g) der bestimmte erste Wert (TiC × KPA 2 × KTA 2) der Kraftstoffmenge mit dem bestimmten zweiten Wert (TiMAP × KPA 1 × KTA 1) der Kraftstoffmenge verglichen wird,
      8. (h) als Funktion des bestimmten zweiten Wertes (TiMAP × KPA 1 × KTA 1) der Kraftstoffmenge die Kraftstoff- Sollmenge (TOUT) bestimmt wird, und zwar von dem Zeitpunkt an, in dem bestimmt worden ist, daß die Maschine in den vorgegebenen niedrigen Lastzustand eingetreten ist, bis zu dem Zeitpunkt, in dem der bestimmte zweite Wert (TiMAP × KPA 1 × KTA 1) der Kraftstoffmenge im wesentlichen gleich dem bestimmten ersten Wert (TiC × KPA 2 × KTA 2) der Kraftstoffmenge wird, selbst wenn die Maschine (1) tatsächlich in dem vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet, und
      9. (i) die der Maschine (1) zuzuführende Kraftstoffmenge (TOUT) auf der Basis der im Schritt (d), (e) oder (h) bestimmten Kraftstoffmenge gesteuert wird.
  5. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge als Funktion eines Produktwertes (Ti × KPA × KTA) bestimmt wird, der durch Multiplikation der Summe der bestimmten Werte des ersten und zweiten Koeffizienten (KR, z. B. KAIC) sowie des erfaßten Zeitintervalls (Me) erhalten wird.
  6. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Regelventil (6, 6&min;, beispielsweise 6&min;&min;) in Form eines elektromagnetisch ein- und ausschaltenden Ventils eine Ventilöffnung (DOUT) als Funktion eines Ventilöffnungs- Einschaltverhältnisses bestimmt wird.
  7. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Zusatzluftkanälen (8, 8&min;, 8&min;&min;) mit jeweils einem Regelventil (6, 6&min;, 6&min;&min;) zur Regelung der der Maschine (1) über die Zusatzluftkanäle (8, 8&min;, 8&min;&min;) und das Ansaugrohr (3) zugeführten Zusatzluftmenge der Wert des zweiten Koeffizienten (z. B. KAIC) als Funktion einer Gesamtsumme der Ventilöffnungen entsprechend den entsprechenden Ventilöffnungen der Regelventile (6, 6&min;, 6&min;&min;) bestimmt werden.
  8. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des zweiten Koeffizienten als eine Summe von Koeffizientenwerten (z. B. KAIC, KAC, KAT) bestimmt wird, welche als Funktion von entsprechenden Öffnungen entsprechend den tatsächlichen Öffnungen der Regelventile (6, 6&min;, 6&min;&min;) eingestellt worden sind.
  9. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung, ob die Maschine (1) im vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitet oder nicht, folgende Einzelschritte ausgeführt werden:

    Es wird ein Druck (PA&min;) im Ansaugrohr (3) stromaufwärts der Drosselklappe (5) erfaßt,

    als Funktion des erfaßten Wertes des Druckes (PA&min;) im Ansaugrohr (3) stromaufwärts der Drosselklappe (5) ein Referenzdruckwert (PBAC) eingestellt,

    der Referenzdruckwert mit dem Druck (PBA) im Ansaugrohr (3) stromabwärts der Drosselklappe verglichen

    und die Maschine (1) als in dem vorgegebenen niedrigen Lastzustand arbeitend bestimmt, wenn der erfaßte Druck im Ansaugkanal (3) stromabwärts der Drosselklappe (5) einen Wert zeigt, der in bezug auf den Referenzdruckwert eine niedrigere Maschinenlast anzeigt.






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