DE19743248C2

DE19743248C2 - Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt-Kraftstoffeinspritzung

Info

Publication number: DE19743248C2
Application number: DE19743248A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Kadota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2017-10-01
Also published as: DE19743248A1; US5904129A; JPH09268942A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt-Kraftstoffeinspritzung oder Zylindereinspritzung, bei der Kraftstoff direkt in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors eingespritzt oder eingeführt wird, und insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung zum Verhindern bzw. Eindämmen oder sogar Beheben einer Verbrennungsverschlechterung bei einem Verbrennungsmotor mit Direkt-Kraftstoffeinspritzung.

Stand der Technik

Ein Verbrennungsmotor mit Direkt-Kraftstoffeinspritzung, der zu direkten Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder der Brennkraftmaschine ausgestaltet ist, hat zu der Hoffnung Anlass gegeben, eine reduzierte Abgasrückführung, niedrigere Kraftstoffkosten, eine höhere Leistung und verbesserte Laufeigenschaften zu erzielen.

In einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung wird an einem direkt vor dem Zündzeitpunkt Kraftstoff an der Zündkerze entsprechend eingespritzt, um an der Zündkerze ein entzündbares Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzeugen, um damit eine geschichtete und geladene Verbrennung (Ladungsschichtverbrennung) auszuführen. Heutzutage ist das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zylinder ungleichmäßig verteilt. Das Gemisch besitzt an der Zündkerze einen Wert in der Nähe eines stöchiometrischen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses, wohingegen es in anderen Bereichen bis hin zu reiner Luft mager ist. Das hat zur Folge, dass das scheinbare Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Ansaugluftmenge zur zugeführten Kraftstoffmenge deutlich abgemagert ist.

Folglich kann ein extrem magerer Betrieb mit einem scheinbaren Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 30 oder höher erreicht werden, wodurch eine reduzierte Abgasverschiebung (Abgasrückführung) und niedrigere Kraftstoffkosten erzielbar sind.

Da ferner um die Zündkerze ein geringeres Kraftstoff-Luft- Gemisch vorhanden ist, befindet sich dort demgemäß weniger Endgas, das für das Klopfen verantwortlich ist, so dass das Verdichtungsverhältnis des Motors erhöht werden kann. Außerdem nimmt der im Zylinder verdampfende Kraftstoff die Verdampfungswärme auf, was eine Innenkühlung bewirkt. Aufgrund dessen steigt die Dichte der eingeführten Luft an, was bei gleichen Motorabmessungen zu einer besseren Ausnutzung des Volumens und somit zu einer besseren Leistung führt.

Da der Kraftstoff direkt in einen Zylinder eingespritzt wird, ist es nicht notwendig, das Anhaften des Kraftstoffs an der Innenwandung eines Ansaugrohres oder eines Ansaugventils zu berücksichtigen, was es zulässt, dass das Gemisch noch magerer sein kann. Dazu besteht eine geringere Zeitverzögerung von der Einspritzung des Kraftstoffs bis zur Leistungsabgabe, was zu besseren Reaktionen beim Gasgeben und besseren Laufeigenschaften führt.

Ein derartiger Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung ist beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-187819 offenbart.

Obwohl bei einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung das tatsächlich zugeführte Luft-Kraftstoff-Verhältnis 30 oder höher ist und somit ein extrem mageres Gemisch darstellt, ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Bereich, wo die tatsächliche Verbrennung stattfindet, in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, nämlich 14,7. Dies bedeutet, dass der Motor im Bereich eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von 16 arbeitet, bei dem eine große Menge von Stickoxyden (NOx) erzeugt wird, wohingegen ein mager verbrennender Motor bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 20 betrieben wird. Aufgrund dessen wird eine große Abgasmenge zum Ansaugtrakt zurückgeführt, um die erzeugten Stickoxyde zu reduzieren.

Ein derartiger Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung führt eine geschichtete geladene Verbrennung (Ladeschichtverbrennung) entsprechend einem feinfühligen Timing für eine Kraftstoffverbrennung und Zündung aus. Wenn sich nun die Verbrennung verschlechterte, war es aus diesem Grund schwierig, die Verbrennungsverschlechterung zu unterbinden oder abzuschwächen.

Ebenso stellte es bisher ein schwieriges Problem dar, die Verbrennungsverschlechterung zu unterbinden oder zumindest zu stoppen, da gleichzeitig mit dem Versuch der Unterbindung der Verschlechterung der Verbrennung die Leistungseigenschaften des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung darunter litten.

Überdies war es schwierig, eine hochzuverlässige Vorrichtung zum sichereren Unterbinden der Verschlechterung der Verbrennung zu erzielen.

Es wurde bevorzugt, die Verbrennungsverschlechterung für jeden Zylinder zu steuern, um die Beeinträchtigung der Leistungseigenschaften des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung zu steuern.

Aus der DE 43 32 171 A1 ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Kraftstoff-Direkteinspritzung bekannt, mit einem Ansaugsensor zum Erfassen der in einen Verbrennungsmotor angesaugten Luftmenge, einem Kurbelwinkelgeber zum Erfassen des Kurbelwellenwinkels des Verbrennungsmotors, einer Kraftstoffsteuerung zum Berechnen der Kraftstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor zugeführt werden muss, wobei die Kraftstoffmenge anhand der Messergebnisse des Ansaugsensors und des Kurbelwinkelgebers ermittelt wird, um ein mageres Kraftstoff-Luft-Verhältnis einzustellen, wobei die berechnete Kraftstoffmenge im Verdichtungstakt in einem Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, einer Abgasrückführsteuerung zum Rückführen von Abgasen zu einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, einem Sauerstoffsensor zur Erfassung des Sauerstoffabgases und einer Steuerung zum allmählichen Verändern mindestens eines Parameters aus Abgasrückführmenge und Kraftstoff-Luft-Verhältnis. Es hat sich gezeigt, dass derartige Steuerungen bei Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung den Anforderungen an die geforderte Abgasqualität nicht gerecht werden.

Aus der DE 197 01 482 A1 ist eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren bekannt, mit einem Abgassensor, wobei diese Steuervorrichtung nicht für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung ausgestaltet ist. Diese Steuervorrichtung arbeitet ohne Signale eines Zylinderidentifizierungssensors oder eines Kurbelwinkelgebers.

Aus der DE 43 36 775 A1 ist eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren bekannt, bei der Signale von an einzelnen Zylindern vorgesehenen Klopfsensoren verwendet werden, deren Zylinder selektive Werte für die Bestimmung der Temperaturerhöhung in einem Zylinder und dem zugehörigen Abgaskrümmer herangezogen werden. Ein Verbrennungszustanddetektormittel ist aus dieser Entgegenhaltung nicht bekannt.

Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Probleme gemacht. Aufgrund dessen liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt- Kraftstoffeinspritzung bereitzustellen, die dazu geeignet ist, die Verbrennungsverschlechterung in einem Verbrennungsmotor mit Direkt-Kraftstoffeinspritzung zu unterbinden oder zumindest zurückzuhalten oder zu stoppen, was eine sehr feine oder empfindliche Steuerung bzw. Regelung erfordert.

Ein weiteres der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes technisches Problem besteht darin, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt-Kraftstoffeinspritzung bereitzustellen, mit der eine Verschlechterung der Verbrennung unterbunden werden kann, während die (Leistungs-)Eigenschaften des Verbrennungsmotors nicht beeinträchtigt werden.

Ein weiteres technisches Problem, das der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, eine hochzuverlässige Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt- Kraftstoffeinspritzung bereitzustellen, der eine noch zuverlässigere Steuerung bzw. Regelung der Verbrennungsverschlechterung gewährleistet.

Diese technischen Probleme werden gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einer Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine derartige Steuervorrichtung ist ausgestattet mit:
einem Ansaugsensor zum Erfassen der in einen Verbrennungsmotor angesaugten Luftmenge oder hiermit zusammenhängender Parameter,
einem Kurbelwinkelgeber zum Erfassen des Kurbelwinkels des Verbrennungsmotors, einem Kraftstoffsteuermittel zum Berechnen der Kraftstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor zugeführt werden muss, gemäß der ermittelten Ergebnisse von zumindest dem Ansaugsensor und dem Kurbelwinkelgeber, um so ein Luft- Kraftstoff-Verhältnis zur mageren Verbrennung einzustellen und auch zur direkten Zuführung der berechneten Kraftstoffmenge in einen Zylinder des Verbrennungsmotors, wenn der Verbrennungsmotor im Verdichtungstakt ist, einem Abgasrückführsteuermittel zum Rückführen von Abgas zu einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, einem Verbrennungszustandsdetektormittel zum Detektieren der Verschlechterung der Verbrennung im Verbrennungsmotor unter Verwendung der Signale eines Zylinderidentifizierungssensors und des Kurbelwinkelgebers und einem Verhinderungsmittel zum allmählichen Verändern zumindest eines Parameters, unter anderem der Abgasrückführmenge, des Zündzeitpunktes und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, um so die Verschlechterung der Verbrennung im Verbrennungsmotor einzudämmen, wenn das Verbrennungszustandsdetektionsmittel die Verbrennungsverschlechterung des Verbrennungsmotors detektiert hat.

Mit einer derartigen Anordnung kann die Verbrennungsverschlechterung zurückgehalten oder unterbunden oder zumindest gestoppt werden, während gleichzeitig die (Leistungs-)Eigenschaften des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung nicht beeinträchtigt werden, was eine feinfühlige Steuerung erfordert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steuert das Rückhaltemittel der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung zumindest den Zündzeitpunkt oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, und sie reduziert des weiteren die Abgasrückführmenge, wenn die Verbrennungsverschlechterung nicht verbessert wird.

Somit wird eine hochzuverlässige Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung bereitgestellt, die eine noch zuverlässigere Steuerung der Verbrennungsverschlechterung zulässt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ändert das Verhinderungsmittel der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vom Verdichtungshub zum Ansaughub, wenn die Reduzierung der Abgasrückführmenge nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt hat, die Verbrennungsverschlechterung zu verbessern.

Eine sehr bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das Verhinderungsmittel der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung das Luft- Kraftstoff-Verhältnis in die Nähe eines stöchiometrischen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses einstellt, um das Kraftstoff-Luft- Gemisch anzureichern, wenn die Änderung des Kraftstoff- Einspritz-Zeitpunktes nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt hat, die Verschlechterung in der Verbrennung zu verbessern.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung steuert das Verhinderungsmittel der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung die Verbrennungsverschlechterung für jeden Zylinder, in dem die Verbrennung sich verschlechtert hat.

Demzufolge werden die (Leistungs-)Eigenschaften eines jeden Zylinders, indem keine Verbrennungsverschlechterung stattgefunden hat, nicht beeinträchtigt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt- Kraftstoffeinspritzung geschaffen, die ausgestattet ist mit:
einem Ansaugsensor zum Erfassen der in einen Verbrennungsmotor angesaugten Luftmenge oder hiermit zusammenhängender Parameter,
einem Kurbelwinkelgeber zum Erfassen des Kurbelwinkels des Verbrennungsmotors, einem Kraftstoffsteuermittel zum Berechnen der Kraftstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor zugeführt werden muss, gemäß der ermittelten Ergebnisse von zumindest, dem Ansaugsensor und dem Kurbelwinkelgeber, um so ein Luft- Kraftstoff-Verhältnis zur mageren Verbrennung einzustellen und auch zur direkten Zuführung der berechneten Kraftstoffmenge in einen Zylinder des Verbrennungsmotors, wenn der Verbrennungsmotor im Verdichtungstakt ist, einem Abgasrückführsteuermittel zum Rückführen von Abgas zum Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, einem Verbrennungszustandsdetektormittel zum Detektieren der Verschlechterung der Verbrennung im Verbrennungsmotor unter Verwendung der Signale eines Zylinderidentifizierungssensors und des Kurbelwinkelgebers und einem Verhinderungsmittel zum Verändern des Zeitpunkts zur Zuführung des Kraftstoffs vom Verdichtungstakt zum Ansaugtakt zur Eindämmung der Verschlechterung der Verbrennung, wenn das Verbrennungszustandsdetektionsmittel die Verbrennungsverschlechterung des Verbrennungsmotors detektiert hat.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Konfiguration einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm, das die in der ersten Aus führungsform durchgeführte Steuerung veranschaulicht,

Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm, das die Betriebsweise ei nes einen Verbrennungszustand erfassenden Detektormittels veranschaulicht,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, in dem zusammenfassend die Steuerung veranschaulicht ist, die nach Abfall des Kurbel winkelgebersignals durchgeführt wird,

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das zusammenfassend die Steuerung veranschaulicht, die nach Ansteigen des Kurbel winkelgebersignals durchgeführt wird,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das eine detaillierte Ablauf prozedur nach Abfall des Kurbelwinkelgebersignals veran schaulicht und

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, das eine detaillierte Ablauf prozedur beim Ansteigen des Kurbelwinkelgebersignals veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung 1. Ausführungsform

Die Fig. 1 zeigt ein Schaubild zur Veranschaulichung der Zusammensetzung einer ersten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung. In der Zeichnung mißt ein als Einlaß sensor dienender Luftmengensensor 2 die in einen Automo tor 1 eingesaugte Luftmenge oder hiermit zusammenhän gende Parameter. Eine Drosselklappe 3 wird entsprechend einem hier nicht gezeigten Gaspedal, das durch einen Fahrer betätigt wird, verdreht. Die Drosselklappe 3 dient dazu, die in den Verbrennungsmotor 1 zuzuführende Luftmenge zu regulieren. Ein Drosselklappen-Stellungssensor 4 erfaßt die Stellung der Drosselklappe 3. Ein Kurbelwinkelgeber 5 er faßt die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 und die Stel lung einer Kurbelwelle. Ein Wassertemperatursensor 6 (Mo tortemperatursensor) funktioniert als Aufwärmzustandsde tektormittel zum Detektieren des Aufwärmzustandes des Verbrennungsmotors. Und schließlich detektiert ein Sauer stoffsensor 7 den Sauerstoffgehalt oder die Sauerstoffkon zentration im Abgas des Motors 1. Eine Motorsteuerung 8 erhält von verschiedenen Sensoren Informationen, die an verschiedenen Stellen des Motors 1 angebracht sind, um den Betriebszustand des Motors zu erfassen. Die Motorsteue rung 8 berechnet gemäß dem jeweiligen Betriebszustand verschiedenartige unterschiedliche Steuerungsmengen, wo durch auch verschiedene Regelungs- oder Steuerungsarten durchgeführt werden. Die Motorsteuerung 8 führt haupt sächlich folgendes aus: die Steuerung des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses zur Erzielung einer Verbrennung bei einem gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Zündzeitsteue rung, die auch die Klopfregelung beinhaltet, um so den Motor mit maximaler Wirtschaftlichkeit zu betreiben, eine Ab gasrückführsteuerung, mit der die Erzeugung von NOx zu rückgehalten wird, dadurch, daß Abgas in einen Einlaß zu rückgeführt wird, um eine Wiederverbrennung auszuführen, eine Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung zur Änderung des Kraftstoffeinspritztimings gemäß dem Betriebszustand des Motors, die Steuerung der Umdrehungszahlen und des Leer laufs und eine Drehmomentsteuerung während des Fahrens. Die Motorsteuerung 8 beinhaltet auch ein Mittel zum Ver hindern oder Zurückhalten bzw. auch Eindämmen der Ver schlechterung der Verbrennung des Motors 1.

Eine in einem Zylinder des Motors 1 vorhandene Zünd kerze 9 zündet ein Gemisch. Wenn die Drosselklappe 3 voll ständig geschlossen ist steuert während des Leerlaufs ein Luftbypaßventil 10 die Drehzahl. Ferner steuert es während des Fahrens auch das Drehmoment, indem die in den Motor einzuführende Luftmenge gesteuert wird, wobei die Dros selklappe 3 umgangen wird. Eine Einspritzeinrichtung 11 ist in einem Zylinder des Motors 1 vorhanden. Die Einrichtung spritzt Kraftstoff ein. Die Zündkerze 9, das Luftbypaßventil 10 und die Einspritzeinrichtung 11 werden durch die Motor steuerung 8 gesteuert. Eine Kraftstoffpumpe 13 fördert Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 12. Ein Kraftstoffdruck regler 14 steuert den Druck des zur Einspritzeinrichtung 11 zuzuführenden Kraftstoffs. Des weiteren regelt der Kraft stoffdruckregler 14 den Kraftstoffdruck dergestalt, daß der Kraftstoffdruck an einem Abschnitt b eine vorbestimmte Druckhöhe erreicht, wobei der Atmosphärendruck an einem Abschnitt a die Referenzdruckhöhe ist. Bei dem Verbren nungsmotor mit Zylinderkraftstoffeinspritzung muß von der Einspritzeinrichtung ein Kraftstoffdruck aufgebracht wer den, der gleich oder höher ist als der Innendruck im Zylin der. Aufgrund dessen wird ein vorbestimmter, konstanter Druck auf einen Wert von einigen Zehntel festgesetzt, wobei der Atmosphärendruck den Referenzwert darstellt. Ein am Motor 1 angebrachter Klopfsensor 15 detektiert ein Klopfen des Motors 1. Ein an der Nockenwelle des Motors 1 ange brachter Zylinderidentifizierungssensor 16 identifiziert ei nen Zylinder, indem eine Verbrennung stattfindet. Ein EGR- Ventil 17 reguliert die Abgasmenge in der Abgasrückfüh ungssteuerung, in der Abgas zum Einlaß des Motors 1 zur Ausführung einer Wiederverbrennung zurückgeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt einen Zeitablaufplan, der die durch die er ste Ausführungsform auszuführende Steuerung oder Rege lung veranschaulicht.

Vor dem Zeitpunkt T1 wird mit dem Luft-Kraftstoff-Ver hältnis (A/F) von 30 oder mehr eine extrem saubere An triebsart ausgeführt. Außerdem wird durch die Kraftstof feinspritzung in dem Verdichtungshub des Zylinders eine geschichtete, geladene Verbrennung durchgeführt. Der Zündzeitpunkt beträgt 20° (20°B) oder mehr vor dem obe ren Totpunkt (TDC), Wobei die Abgasrückführmenge (EGR) ungefähr 30% beträgt.

Es wird angenommen, daß das Detektionsmittel zur Er fassung des Verbrennungszustandes, das nachfolgend noch erläutert wird, die Verschlechterung der Verbrennung oder eine Fehlzündung (hiernach werden sowohl die Verbren nungsverschlechterung wie auch die Fehlzündung einfa cherweise als "Verbrennungsverschlechterung" bezeichnet) zum Zeitpunkt T1 detektiert. Um mit der detektierten Ver brennungsverschlechterung fertig zu werden, wird das Ge misch nach und nach angereichert, beginnend zum Zeit punkt T2. Ebenso wird der Zündzeitpunkt allmählich (nach und nach) verschoben oder verzögert, um die Parameter langsam zu ändern und um so eine stabile Verbrennung zu erzielen.

Wenn trotz der Änderung der Parameter die Verbren nungsverschlechterung nicht verbessert wird, dann wird be ginnend zum Zeitpunkt T3 die zurückzuführende Abgas menge allmählich von 30% auf 10% reduziert, um die Ver brennung zu verbessern. Wenn die Verbrennungsver schlechterung weiterhin unverbessert bleibt, dann wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vom Kompressionshub zum Ansaughub umgeschaltet, um einen Ansaughub-Einspritz magermodus zu bewirken. Dies bedeutet, daß die geschich tete, geladene Verbrennung, die eine sehr feine Einstellung erfordert, angehalten wird, wohingegen der während des Ansaughubs eingespritzte Kraftstoff mit der im Zylinder eingeführten Luft sehr gut vermischt und dann gezündet wird. Wenn das Umschalten zum Ansaughub-Einspritzma germodus nicht zu der gewünschten Kontrolle der Verbren nungsverschlechterung geführt hat, dann wird beginnend zum Zeitpunkt T5 die Mischung angereichert, bis das Luft- Kraftstoff-Verhältnis einen Wert in der Nähe eines stöchio metrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (14,7) erreicht, um so den Betrieb in einem Ansaughub-Einspritz-Stöchiome triemodus auszuführen.

Wenn nach Veränderung eines oder mehrerer der obigen Parameter eine Verbesserung in der Verbrennung detektiert wird, werden die veränderten Parameter, umfassend das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, der Zündzeitpunkt, die Abgas rückführmenge und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt der Reihe nach auf ihre ursprünglich festgesetzten Werte zu rückgesetzt. In dem Zeitablaufdiagramm ist gezeigt, daß zum Zeitpunkt T6 die Verbesserung in der Verbrennung de tektiert wird und die Abgasrückführmenge auf einen ur sprünglich festgesetzten Wert eingestellt wird.

Die Steuerung wird für jeden Zylinder ausgeführt, in dem eine verschlechterte Verbrennung stattgefunden hat, um so zu vermeiden, daß hierdurch die normal laufenden Zylinder beeinflußt werden.

In der obigen Beschreibung wurde vom Zeitpunkt T2 an das Luft-Kraftstoff-Verhältnis verändert, d. h. hier wurde das Gemisch anzugereichert, und zudem wurde der Zünd zeitpunkt verzögert. Es ist aber genauso gut möglich, nur ei nen dieser Parameter zu verändern.

Alternativ hierzu kann zuerst nur einer der Parameter ver ändert werden und dann zusätzlich der andere Parameter ge ändert werden. Beispielsweise kann die Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zum Zeitpunkt T2 begonnen werden, um das Gemisch allmählich anzureichern, und wenn nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne die Verbrennung nicht verbessert ist, dann wird auch der Zünd zeitpunkt nach und nach verschoben oder verzögert. Wenn die Verbrennung dann immer noch nicht verbessert wird, dann wird beginnend zum Zeitpunkt T3 die rückzuführende Abgasmenge allmählich reduziert.

Die Fig. 3 zeigt einen Zeitablaufplan, der die Betriebs weise eines Verbrennungszustanddetektormittels veran schaulicht, das in der Motorsteuerung 8 beinhaltet ist.

Ein Zylinderidentifizierungssensor 16 detektiert einen er sten Zylinder und gibt ein Signal, wie es hier dargestellt ist, aus. Hier ist angedeutet, daß sich ein bestimmter Zylinder beim Anstieg des Signals des Kurbelwinkelgebers 5 75° vor dem Erreichen seinen oberen Verdichtungstotpunkts (TDC) und beim Abfall des Signals an seinem oberen Totpunkt (TDC) befindet.

Folglich machen das Signal des Zylinderidentifizierungs sensors 16 und das Signal des Kurbelwinkelgebers 5 es möglich, einen Zylinder und dessen Betriebszustand zu be stimmen. Beispielsweise ist es erfaßbar, daß der Zylinder der erste Zylinder ist, da das Signal des Zylinderidentifizie rungssensors 16 zum Zeitpunkt T10 auf einem hohen Level ist und der Zylinder sich 75° vor Erreichen des TDC befin det, da das Signal des Kurbelwinkelgebers 5 ansteigend ist. In gleicher Weise ist es ersichtlich, daß der erste Zylinder zum Zeitpunkt T11 am TDC ist.

Der Zylinderidentifizierungssensor 16 gibt nur ein Signal für den ersten Zylinder aus und nicht für die anderen Zylin der. Es kann jedoch infolge einer bestimmten Zylinderrei henfolge jeder Zylinder identifiziert werden.

Genauer gesagt, die Reihenfolge der Zylinder des Motors 1 wird im voraus festgelegt. Wenn der Motor 1 beispiels weise vier Zylinder besitzt, sind diese Zylinder in der Rei henfolge erster Zylinder, dritter Zylinder, vierter Zylinder, zweiter Zylinder angeordnet. Folglich ist es bekannt, daß, wenn der erste Zylinder durch den Zylinderidentifizierungs sensor 1 identifiziert wurde, als nächstes der dritte Zylinder kommt. Aufgrund dessen ist es bekannt, daß sich der dritte Zylinder zum Zeitpunkt T12 75° vor Erreichen des TDC be findet. Die gleiche Verfahrensweise ist für die anderen Zy linder anwendbar.

Die Drehzahlschwankungen des Motors 1 werden durch Messen des Signalzyklusses des Kurbelwinkelgebers 5 de tektiert, d. h. die Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um ei nen vorbestimmten Winkel zu durchlaufen. Beispielsweise, unter der Annahme, daß als Signal des Kurbelwinkelgebers 5 der abfallende Takt oder Zyklus des Signals gemessen wird, bewirkt die durch Zündung zum Zeitpunkt T11 er zeugte Ausgangsleistung, daß sich die Kurbelwelle mit ei ner Geschwindigkeit dreht, die der Größe der erzeugten Ausgangsleistung entspricht. Demgemäß kann, da die er zeugte Ausgangsleistung erhöht wird, der nächste Abfall schneller detektiert werden.

Folglich kann erfaßt werden, daß der Verbrennungszu stand im ersten Zylinder besser ist, da die gemessene Zeit spanne von T11 bis T13 kürzer ist. Mit anderen Worten: Es kann erfaßt werden, daß der Verbrennungszustand im ersten Zylinder schlechter ist, wenn die vorhergehende gemessene Zeitspanne länger ist.

Hiernach wird der Verbrennungszustand eines jeden Zy linders in der gleichen Weise in der Reihenfolge dritter Zy linder, vierter Zylinder und zweiter Zylinder detektiert.

Die Fig. 3 veranschaulicht auch eine Fehlzündung, die aus irgendwelchen Gründen im zweiten Zylinder stattgefun den hat. Die Zeitspanne von T14 bis T15 ist extrem lang, was andeutet, daß die durch Zündung zum Zeitpunkt T14 er zeugte Ausgangsleistung extrem gering war. In diesem Fall kann erfaßt werden, daß im zum Zeitpunkt T14 gezündeten Zylinder, hier namentlich der zweite Zylinder, eine Fehlzün dung stattgefunden hat.

Es wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen die Betriebsweise der ersten Ausführungsform näher beschrieben.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Ablaufdiagramme, die zusam menfassend die bei der ersten Ausführungsform durchge führte Steuerung bzw. Regelung veranschaulichen, wobei die Fig. 4 die Steuerung veranschaulicht, die beim Abfall des Signals des Kurbelwinkelgebers 5 beginnt, und Fig. 5 die Steuerung veranschaulicht, die beim Anstieg des Signals des Kurbelwinkelgebers 5 startet.

Beim Abfall des Signals des Kurbelwinkelgebers 5 wird die im Ablaufdiagramm gemäß Fig. 4 gezeigte Prozedur ge startet. Beim Schritt 401 wird der Betriebszustand gemäß den Informationen beurteilt, die von den folgenden Senso ren erfaßt und weitergegeben wurden: Luftmengensensor 2, Drosselklappenstellungssensor 4, Kurbelwinkelgeber 5, Wassertemperatursensor 6 und Sauerstoffsensor 7. Des wei teren wird gemäß dem Betriebszustand ein Betriebsmodus festgelegt.

Der oben erwähnte Betriebsmodus kann beispielsweise ein Verdichtungshub-Einspritzmodus sein, bei dem Kraft stoff während des Verdichtungshubs eingespritzt wird, oder ein Ansaughub-Einspritzmodus, bei dem Kraftstoff wäh rend des Ansaughubs eingespritzt wird. Diese Modi werden gemäß dem Betriebszustand ausgewählt. Zusätzlich zu den beschriebenen Betriebsmodi, die eine Kraftstoffeinspritzung betreffen, sind, wenn dies notwendig ist, verschiedene an dere Betriebsmodi verfügbar.

In dem nachfolgenden Schritt 402 wird auf der Grundlage des Betriebszustandes, der in Schritt 401 bestimmt wurde, die Kraftstoffmenge als Betriebsbreiteninformation (d. h. dies kann beispielsweise der Zündzeitpunkt wie auch die Dauer der Einspritzung sein) für die Einspritzeinrichtung 11 errechnet. In Schritt 403 wird der Inbetriebnahmezeitpunkt und/oder die Dauer zum Betreiben der Einspritzeinrichtung 11 berechnet. Im Schritt 402 wird die Kraftstoffmenge so eingestellt, daß eine extrem magere Betriebsweise mit dem vorhandenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 30 oder mehr ausgeführt wird, wenn der Verbrennungszustand im Motor 1 gut ist im Schritt 403 wird die Einstellung so durchgeführt, daß der Kraftstoff während des Verdichtungshubs oder Ver dichtungstaktes eingespritzt wird. Die Schritte 402 und 403 hängen mit dem Kraftstoffsteuerungsmittel zusammen.

Im Schritt 404 wird gemäß dem in Schritt 401 beurteilten Betriebszustand eine optimale Abgasrückführmenge be rechnet. Im Schritt 405 wird ein Steuersignal zur im Schritt 404 berechneten rückzuführenden Abgasmenge zum An saugtrakt des Motors 1 dem EGR-Ventil 17 ausgegeben, und somit die Abarbeitung beendet. Die den Betriebszuständen entsprechende Abgasrückführmenge wird so vorbestimmt, daß, wenn der Verbrennungsmotorzustand des Motors 1 gut ist, eine große Abgasmenge in den Ansaugtrakt eingeführt wird, um die Erzeugung von NOx zu unterbinden. Die Schritte 404 und 405 hängen mit den Abgasrückführsteuer mitteln zusammen.

Die Ausgabe des Luftmengensensors 2, d. h. die Menge an eingeführter Luft, wurde dazu verwendet, den Betriebs zustand in Schritt 401 zu beurteilen. Der Parameter ist je doch nicht hierauf beschränkt. Es kann statt dessen auch ein mit der einzuführenden Luftmenge in Beziehung stehender Parameter, wie beispielsweise der Unterdruck in dem An saugrohr, verwendet werden.

Der Programmablauf, wie er in dem Ablaufdiagramm ge mäß der Fig. 5 veranschaulicht ist, wird beim Ansteigen des Signals des Kurbelwinkelgebers 5 gestartet. Im Schritt 501 wird der Betriebszustand des Motors gemäß dem Ausgang verschiedener Sensoren, wie es zuvor in Schritt 401 be schrieben wurde, festgelegt. Auf der Grundlage des festge legten Ergebnisses wird der Zündzeitpunkt-Steuerungsmo dus ausgewählt. Der Zündzeitpunkt muß dahingehend fest gelegt werden, ob der Betriebsmodus der Verdichtungshub- Einspritzmodus oder der Ansaughub-Einspritzmodus ist. Folglich wird in diesem Schritt der Kraftstoffeinspritzmo dus vom Betriebszustand des Motors 1 vorherbestimmt und der Zündzeitpunkt-Steuerungsmodus wird auf der Grund lage des vorherbestimmten Kraftstoffeinspritzmodus ent schieden.

Im nachfolgenden Schritt 502 wird der Zündzeitpunkt ge mäß dem festgelegten Motorbetriebszustand und dem Zünd zeitpunkt-Steuerungsmodus berechnet. Im Schritt 503 wird ein Zündzeitpunktsignal zur Erzielung des Zündzeitpunktes, der im Schritt 502 berechnet wurde, an die Zündkerze 9 aus gegeben, bevor die Prozedur beendet wird. Die Schritte 502 und 503 stehen in Zusammenhang mit dem Zündzeitpunkt- Steuerungsmittel.

Die Fig. 6 zeigt mehr Einzelheiten des in Fig. 4 gezeigten Flußdiagramms und veranschaulicht den in der ersten Aus führungsform implementierten Prozeßablauf.

Im Schritt 601 wird der Betriebszustand des Motors 1 ge mäß den Informationen festgelegt, die von den diversen Sensoren erhalten werden, und der Betriebsmodus wird auf der Grundlage des festgelegten Betriebszustandes bestimmt. Wenn der Betriebsmodus in einem nachfolgenden Schritt aufgrund einer Verschlechterung einer Verbrennung verän dert wird, dann wird der neue Betriebsmodus vorzugsweise im Schritt 601 ausgewählt.

In der nachfolgenden Beschreibung wird vorausgesetzt, daß der Motor in einem Zustand ist, in dem der Verdich tungshub-Einspritzmodus als Betriebsmodus ausgewählt wurde und eine geschichtete und geladene Verbrennung aus geführt wird.

Im Schritt 602 wird der Verbrennungszustand des Motors 1 gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Prinzip detektiert. Der Zu stand, in dem der Motor eine geschichtete, geladene Ver brennung durchführt, wird als "N" (Nein) bestimmt und das Programm geht weiter zum Schritt 603. Im Schritt 603 wird programmgemäß entschieden, ob der Zustand, in dem keine Verschlechterung der Verbrennung detektiert wird, eine vor bestimmte Zeitspanne oder länger angedauert hat. Wenn der Motor 1 eine stabile Verbrennung aufweist, dann legt das Programm dies als "Y", d. h. (Ja) fest und fährt mit den Schritten 604 und 605 fort, um einen Fehlzündungszähler und einen A/F-Schaltzähler zurückzusetzen, die noch später beschrieben werden.

Im Schritt 606 wird die Kraftstoffmenge als Antriebsbe reichsinformation für die Einspritzeinrichtung 11 gemäß dem Betriebszustand des Motors 1, der im Schritt 601 be stimmt wurde, berechnet. Im Schritt 607 wird die optimale rückzuführende Abgasmenge gemäß dem im Schritt 601 be stimmten Betriebszustand des Motors 1 berechnet. Dann er folgt im Schritt 608 des Zeitpunktes zum Ingangsetzen der Einspritzeinrichtung 11 gemäß dem in Schritt 601 entschie denen Betriebsmodus und die Einspritzeinrichtung 11 wird für die berechnete Zeitspanne betrieben. Im Schritt 609 wird das EGR-Ventil 17 so gesteuert, daß eine Abgasmenge zu rückgeführt wird, die der im Schritt 607 berechneten Menge entspricht, und zwar wird das Abgas dem Ansaugtrakt bzw. allgemein einem Einlaß zugeleitet.

Der zuvor beschriebene Verfahrensablauf ist auf den Zu stand anzuwenden, in dem der Motor 1 die stabile geschich tete und geladene Verbrennung durchführt. Der Schritt 601 entspricht dem Schritt 401 von Fig. 4. In gleicher Weise ent spricht der Schritt 606 dem Schritt 402, der Schritt 607 dem Schritt 404, der Schritt 608 dem Schritt 403 und der Schritt 609 dem Schritt 405.

Im folgenden wird ein Fall beschrieben, in dem eine Ver brennungsverschlechterung stattfindet.

Wenn eine Verschlechterung der Verbrennung aufgetreten ist, bestimmt das Programm in Schritt 602 dies als "Y" (Ja) und geht weiter zum Schritt 610. Im Schritt 610 zählt der Fehlzündungszähler die Anzahl der Verbrennungsver schlechterungen. Der Zählerwert des Fehlzündungszählers zeigt die Frequenz an, mit der eine Verbrennungsverschlech terung stattfindet. Im Schritt 611 wird der Zylinder identifi ziert, in dem eine Verbrennungsverschlechterung stattgefun den hat und in einem Speicher abgespeichert. Der Zylinder wird unter Verwendung der Signale identifiziert, die durch den Kurbelwinkelgeber 5 und den Zylinderidentifizierungs sensor 16 ausgegeben werden.

Im Schritt 612 wird bestimmt, ob der Wert, auf dem der Fehlzündungszähler steht, einem ersten Entscheidungswert entspricht oder höher ist. Der erste Entscheidungswert wird beispielsweise auf 100 gesetzt. Wenn das im Schritt 602 be stimmte Ergebnis "N" (Nein) ist, dann bedeutet dies, daß zwar eine Verbrennungsverschlechterung beobachtet wird, deren Frequenz jedoch niedrig ist. Dieser Zustand erfordert jedoch nicht, daß der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zum An saughub-Einspritzmodus verändert werden muß. Aufgrund dessen wird im Programmablauf mit dem Verfahrensschritt 613 fortgeführt und hiernach allmählich die Parameter so verändert, daß die Verbrennung stabilisiert wird.

Im Schritt 613 stellt das Programm fest, ob der Kraftstof feinspritzzeitpunkt im Verdichtungshubeinspritzmodus ist oder nicht. Wenn das ermittelte Ergebnis negativ ist, dann fährt das Programm mit dem Schritt 604 fort, um den oben beschriebenen Prozeßablauf auszuführen, oder wenn das er mittelte Ergebnis bejahend ist, dann fährt das Programm mit dem Schritt 614 fort, um den Verfahrensablauf zum Verhin dern einer weiteren Verschlechterung der Verbrennung aus zuführen. Dieser Schritt 613 ist dazu gedacht, den Verfah rensablauf zur Steuerung der Verschlechterung der Verbren nung nur im Verdichtungshub-Einspritzmodus auszuführen, in dem die Verbrennung dazu neigt, unstabil zu werden. Im Ansaughub-Einspritzmodus, in dem die Verbrennung dazu neigt, stabil zu sein, werden die Verfahrensschritte 614 bis 617, die nachfolgend noch erläutert werden, nicht ausge führt. Der Schritt 613 ist mit dem Untersagungsmittel invol viert, das eine Veränderung eines Parameters im Ansaug hub-Einspritzmodus verbietet.

In den Schritten 614 bis 617 wird der Verfahrensablauf zur Stabilisierung der Verbrennung durch allmähliche Ver änderung der Parameter ausgeführt. Es ist zu beachten, daß jeder Parameter allmählich verändert werden muß, da die geschichtete und geladene Verbrennung eine sehr feinfüh lige Einstellung erfordert, um eine stabile Verbrennung zu erzielen. Eine allmähliche Veränderung der Parameter macht es auch möglich, die Verbrennungsverschlechterung zu steuern, während eine Beeinträchtigung der Motorcha rakteristika minimiert wird.

Im Schritt 614 wird entschieden, ob der gegenwärtige Zy linder, der zu zünden ist, derjenige ist, in dem sich eine Ver schlechterung der Verbrennung entwickelt hat. Wenn das er mittelte Ergebnis negativ ist, dann bedeutet dies, daß dieser Zylinder eine stabile geladene Verbrennung durchführt. Aufgrund dessen macht das Programm nichts und fährt mit dem Schritt 608 fort, um die nachfolgenden Verfahrens schritte auszuführen.

Wenn das im Schritt 614 ermittelte Ergebnis positiv ist, d. h. also bejahend, dann wird im Programmablauf der Schritt 615 ausgeführt, um ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhält nis einzustellen, d. h. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird in einem Normalbetriebszustand auf 30 oder mehr festgelegt, um so das Gemisch um einen vorbestimmten Wert anzurei chern. Diese Verfahrensweise wird an jedem Abfall des Si gnals des Kurbelwinkelgebers 5 wiederholt, um das Soll- Luft-Kraftstoff-Verhältnis einzustellen und so das Gemisch anzureichern.

Wenn die Einstellung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ses zur Anreicherung des Gemisches bei der Verbesserung der Verbrennungsverschlechterung versagt hat, dann wird der Zählerwert, auf dem der Fehlzündungszähler steht, so lange allmählich inkrementiert, bis er einen zweiten Ent scheidungswert, nämlich 50 erreicht. Wenn der Zählerwert des Fehlzündungszählers 50 überschreitet, dann wird das entschiedene Ergebnis in Schritt 616 bejahend und die Soll- Abgasrückführmenge wird in Schritt 617 um einen vorbe stimmten Wert vermindert. Mit anderen Worten, wenn trotz der Einstellung des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, die zur Anreicherung des Gemisches gemacht wurde, die Ver brennungsverschlechterung weiterhin unverbessert bleibt, dann wird die Abgasrückführmenge allmählich vermindert, um eine stabile Verbrennung zu erzielen. Diese Verfahren weise wird bei jedem Abfall des Signals des Kurbelwinkel gebers 5 wiederholt, um so die Soll-Abgasrückführmenge allmählich zu vermindern.

Wenn die Verschlechterung der Verbrennung weiterhin nicht verhindert werden kann, auch dann nicht, wenn das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wurde, um die Mischung anzureichern und die Abgasrückführmenge ver mindert wurde, d. h. wenn der Zählerwert, auf dem der Fehl zündungszähler steht, 100 oder höher erreicht und die Ent scheidung im Schritt 612 bejahend ist, dann fährt das Pro gramm mit dem Schritt 618 fort und ändert hiernach den Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungshub-Ein spritzung zur Ansaughub-Einspritzung.

Im Schritt 618 wird entschieden, ob der Wen, auf dem der A/F-Schaltzähler steht, einem dritten Entscheidungswert entspricht oder höher ist. Der A/F-Schaltzähler wird in ei nem Schritt inkrementiert, der nachfolgend noch erläutert werden wird. Dies wird dazu verwendet, um zu bestimmen, ob der Kraftstoffeinspritzmodus auf den Ansaughub-Ein spritzmagermodus oder den Ansaughub-Einspritzstöchio metriemodus festgelegt werden sollte, die nachfolgend noch beschrieben werden.

Wenn das Programm zum ersten Mal den Schritt 618 durchführt, beträgt der Wert auf dem A/F-Schaltzähler 0, so daß das ermittelte Ergebnis negativ sein wird. Dann fährt das Programm mit dem Schritt 619 fort, in dem der Kraft stoffeinspritzmodus auf den Ansaughub-Einspritzmagermo dus geändert wird. Im Ansaughub-Einspritzmagermodus wird während des Ansaugtaktes Kraftstoffeingespritzt, wo bei das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ungefähr 20 bis ungefähr 25 festgesetzt wird.

Somit wird, wenn eine Verschlechterung in der Verbren nung nicht kontrolliert werden kann, das Soll-Luft-Kraft stoff-Verhältnis, das im Normalzustand auf ungefähr 30 bis ungefähr 40 festgesetzt ist, beginnend zum Zeitpunkt T2 all mählich verändert, um das Gemisch anzureichern. Wenn diese Vorgehensweise darin versagt, eine stabile Verbren nung zu erzielen, dann, wird beginnend zum Zeitpunkt T3 die Abgasrückführmenge allmählich von ungefähr 30% auf ungefähr 7% vermindert. Wenn dies weiterhin nicht zu der gewünschten Verbesserung der Verbrennung führt, dann wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ungefähr 20 bis ungefähr 25 eingestellt und beginnend zum Zeitpunkt T4 wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vom Verdichtungshub zum Saughub geändert.

Im Schritt 620 wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß einem ausgewählten Kraftstoff-Einspritzmodus be rechnet und in Schritt 621 wird die Soll-Abgasrückführ menge berechnet. Im Schritt 622 wird der Zählerwert des A/F-Schaltzählers inkrementiert. Des weiteren werden in den Schritten 608 und 609 die im zuvor genannten Schritt 620 berechnete Kraftstoffmenge und die im Schritt 621 be rechnete Abgasmenge zu vorbestimmten Zeitpunkten zuge führt.

Wenn der Verbrennungszustand innerhalb einer vorbe stimmten Zeitspanne nicht verbessert wird, sogar nachdem zum Ansaughub-Einspritzmagermodus gewechselt wurde, d. h. wenn das ermittelte Ergebnis in Schritt 618 positiv ist, dann fährt das Programm mit dem Schritt 623 fort, in dem der Einspritzmodus zum Ansaughub-Einspritzstöchiome triemodus gewechselt wird. Im Ansaughub-Einspritzstö chiometriemodus wird während des Ansaughubs Kraftstoff eingespritzt. Das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird auf einen Wert in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraft stoff-Verhältnisses, nämlich 14,7, festgesetzt.

Wenn der Ansaughub-Einspritzstöchiometriemodus aus gewählt wurde, werden das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Abgasrückführmenge gemäß dem Ansaughub-Ein spritzstöchiometriemodus in den Schritten 620 und 621 be rechnet.

Wenn nach Durchführung der einen oder anderen korrek tiven Verfahrensweise der Verbrennungszustand verbessert wird, dann ist das ermittelte Ergebnis in Schritt 602 negativ und im Schritt 603 bejahend, und der Fehlzündungszähler und der A/F-Schaltzähler werden im Schritt 604 bzw. 605 zurückgesetzt.

Beim nächsten Signalabfall des Kurbelwinkelgebers 5 wird der auf den Betriebszustand des Motors basierende Be triebsmodus im Schritt 601 festgesetzt und es wird eine nor male Steuerung ausgeführt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wur den das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Abgasrückführ menge und das Kraftstoffeinspritztiming als zu ändernde Parameter hergenommen, um die die Verbrennung im Motor zu verbessern bzw. allgemein die Verschlechterung der Ver brennung zu verbessern. Zu diesen Parametern kann auch der Zündzeitpunkt hinzugefügt werden.

Die Fig. 7 zeigt nähere Einzelheiten zu dem Flußdia gramm von Fig. 5 und veranschaulicht die allmähliche Ver änderung des Zündzeitpunktes, wenn eine Verschlechterung in der Verbrennung auftritt.

Der Schritt 701 entspricht dem Schritt 501. Der Zündzeit punkt des Steuerungsmodus wird gemäß dem Betriebszu stand des Motors 1 festgelegt, der durch die Information be stimmt wurde, die von diversen Sensoren aufgenommen wurden. Der nachfolgende Schritt 702 ist der Schritt, in dem der Zündzeitpunkt allmählich verändert wird, um die Ver schlechterung in der Verbrennung nur dann zu steuern, wenn entschieden ist, daß der Verdichtungshub-Einspritzmodus festgesetzt wurde. Dieser Schritt ist mit dem Verhinderungs mittel involviert, wie es beim Schritt 613 der Fall war.

Wenn der Verdichtungshub-Einspritzmodus festgesetzt wurde, dann geht das Programm weiter zum Schritt 703, in dem entschieden wird, ob sich gemäß einem vierten Ent scheidungswert die Verbrennung verschlechtert hat. Wenn im Schritt 703 entschieden wurde, daß sich die Verbrennung nicht verschlechtert hat, oder wenn im Schritt 702 entschie den wurde, daß der Einspritzmodus nicht der Verdichtungs hub-Einspritzmodus ist, dann fährt das Programm mit dem Schritt 704 fort und hiernach wird der Soll-Zündzeitpunkt berechnet und eine Steuerung ausgeführt, um die Zündkerze 9 zu dem berechneten Soll-Zündzeitpunkt zu zünden.

Der Schritt 701 entspricht dem Schritt 501. In gleicher Weise entspricht der Schritt 704 dem Schritt 502, der Schritt 705 dem Schritt 503.

Wenn im Programmablauf im Schritt 703 entschieden wird, daß der Wert, auf dem der Fehlzündungszähler steht, gleich oder größer ist als der vierte Entscheidungswert, dann wird mit dem Schritt 706 fortgefahren, in dem bestimmt wird, ob der zu diesem Zeitpunkt zu steuernde Zylinder der jenige ist, in dem eine Verschlechterung der Verbrennung aufgetreten ist. Wenn im Programmablauf entschieden wird, daß der Zylinder nicht derjenige ist, in dem eine sich ver schlechternde Verbrennung entwickelt hat, dann wird mit dem Schritt 705 fortgefahren, um den Prozeßablauf zu been den, oder, wenn im Programmablauf entschieden wird, daß der Zylinder derjenige ist, in dem eine sich verschlechternde Verbrennung stattfindet, dann verschiebt es oder verzögert es den Soll-Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Wert, um die Verbrennung zu stabilisieren.

Diese Verfahrensweise wird bei jedem Anstieg des Si gnals des Kurbelwinkelgebers 5 wiederholt, um den Zünd zeitpunkt allmählich zu verschieben bzw. zu verzögern.

In diesem Fall wird der vierte Entscheidungswert auf 25 festgesetzt. Somit wird, wenn eine Verschlechterung der Verbrennung detektiert wird, zuerst durch den Ablauf im Schritt 615 das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart einge stellt, um allmählich die Mischung anzureichern, und wenn dies darin versagt, den Verbrennungszustand zu verbessern, dann wird der Zündzeitpunkt durch Durchführen des Schritts 707 allmählich verzögert, wenn der Zählerwert des Fehlzündungszählers 25 überschreitet, was dem vierten Ent scheidungswert entspricht. Wenn dies weiterhin dahinge hend versagt, den Verbrennungszustand zu verbessern, dann wird durch Durchführung des Schritts 617 allmählich die Abgasrückführmenge vermindert, wenn der Zählerwert des Fehlzündungszählers 50 überschreitet, was dem zweiten Entscheidungswert entspricht.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wurden die Parameter in der Reihenfolge Soll-Luft-Kraftstoff-Ver hältnis, Zündzeitpunkt und Abgasrückführmenge geändert. Die Durchführung der Änderung ist jedoch nicht auf diese Reihenfolge beschränkt. Sie kann in irgendeiner Weise ver tauscht oder sonstig festgelegt werden.

Bei der ersten Ausführungsform wurden viele Parameter verändert. Alternativ hierzu kann jedoch auch nur einer der Parameter anstatt der vielen Parameter geändert werden.

Des weiteren wird bei der ersten Ausführungsform, wenn der Verbrennungszustand durch Veränderung der Parameter nicht verbessert wurde, der Einspritzmodus vom Verdich tungshub-Einspritzmodus zum Ansaughub-Einspritzmodus geändert. Es ist jedoch alternativ hierzu auch möglich, den Einspritzmodus vom Verdichtungshub-Einspritzmodus zum Ansaughub-Einspritzmodus umzuschalten, in dem Moment, wenn eine Verschlechterung in der Verbrennung detektiert wird.

Selbstverständlich ist es möglich, die Erfindung auch in anderer Weise ohne aus dem Schutzbereich der Erfindung herauszugelangen, zu ändern.

Claims

1. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt- Kraftstoffeinspritzung umfassend:
einen Ansaugsensor (2) zum Erfassen der in einen Verbrennungsmotor (1) angesaugten Luftmenge oder hiermit zusammenhängender Parameter;
einen Kurbelwinkelgeber (5) zum Erfassen des Kurbelwinkels des Verbrennungsmotors (1),
ein Kraftstoffsteuermittel zum Berechnen der Kraftstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor (1) zugeführt werden muß, gemäß der ermittelten Ergebnisse von zumindest dem Ansaugsensor (2) und dem Kurbelwinkelgeber (5), um so ein Luft- Kraftstoff-Verhältnis zur mageren Verbrennung einzustellen und auch zur direkten Zuführung der berechneten Kraftstoffmenge in einen Zylinder des Verbrennungsmotors (1), wenn der Verbrennungsmotor (1) im Verdichtungstakt ist,
ein Abgasrückführsteuermittel zum Rückführen von Abgas zu einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors (1),
ein Verbrennungszustandsdetektormittel zum Detektieren der Verschlechterung der Verbrennung im Verbrennungsmotor (1), unter Verwendung der Signale eines Zylinderidentifizierungssensors (16) und des Kurbelwinkelgebers (5), und
ein Verhinderungsmittel zum allmählichen Verändern zumindest eines Parameters, unter anderem der Abgasrückführmenge, des Zündzeitpunktes und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, um so die Verschlechterung der Verbrennung im Verbrennungsmotor (1) einzudämmen, wenn das Verbrennungszustandsdetektormittel die Verbrennungs verschlechterung des Verbrennungsmotors (1) detektiert hat.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verhinderungsmittel zumindest den Zündzeitpunkt oder das Kraftstoff-Luft-Verhältnis steuert und auch die Abgasrückführmenge reduziert, wenn die Verbrennungsverschlechterung nicht verbes sert ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verhinderungsmittel der Steuer vorrichtung für den Verbrennungsmotor mit Direkt- Kraftstoffeinspritzung den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vom Verdichtungstakt zum Ansaugtakt ändert, wenn die Reduzierung der Abgasrückführmenge versagt hat, die Verbrennungsverschlechterung zu verbessern oder zumindest zu stoppen.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verhinderungsmittel das Luft- Kraftstoff-Verhältnis im Bereich eines stöchiometri schen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einstellt, um das Gemisch anzureichern, wenn die Änderung des Kraft stoffeinspritzzeitpunkts darin versagt hat, die Verbren nungsverschlechterung zu verbessern oder zumindest zu stoppen.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verhinderungsmittel die Ver brennungsverschlechterung für jeden Zylinder steuert, in welchem sich die Verbrennung verschlechtert hat.

6. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Direkt- Kraftstoffeinspritzung umfassend:
einen Ansaugsensor (2) zum Erfassen der in einen Verbrennungsmotor (1) angesaugten Luftmenge oder hiermit zusammenhängender Parameter;
einen Kurbelwinkelgeber (5) zum Erfassen des Kurbelwinkels des Verbrennungsmotors (1),
ein Kraftstoffsteuermittel zum Berechnen der Kraftstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor (1) zugeführt werden muß, gemäß der ermittelten Ergebnisse von zumindest dem Ansaugsensor (2) und dem Kurbelwinkelgeber (5), um so ein Luft- Kraftstoff-Verhältnis zur mageren Verbrennung einzustellen und auch zur direkten Zuführung der berechneten Kraftstoffmenge in einen Zylinder des Verbrennungsmotors (1), wenn der Verbrennungsmotor (1) im Verdichtungstakt ist,
ein Abgasrückführsteuermittel zum Rückführen von Abgas zu einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors (1),
ein Verbrennungszustandsdetektormittel zum Detektieren der Verschlechterung der Verbrennung im Verbrennungsmotor (1), unter Verwendung der Signale eines Zylinderidentifizierungssensors (16) und des Kurbelwinkelgebers (5), und
ein Verhinderungsmittel zum Verändern des Zeitpunktes zur Zuführung des Kraftstoffes vom Verdichtungstakt zum Ansaugtakt, zur Eindämmung der Verschlechterung der Verbrennung, wenn das Verbrennungszustandsdetektormittel die Verbrennungs verschlechterung des Verbrennungsmotors (1) detektiert hat.