DE4312331A1

DE4312331A1 - Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE4312331A1
Application number: DE4312331A
Authority: DE
Inventors: Kenji Ikuta; Hisashi Iida; Takanori Takahashi
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1993-10-21
Also published as: GB2266170B; GB2266170A; JPH062582A; GB9307162D0; US5406919A

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Kraft stoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor, und be zieht sich im besonderen auf eine Kraftstoffeinspritzanlage, in welcher eine Menge Ansaugluft stromaufwärts eines Drosselventils eingeführt und unter Umgehung des Dros selventils in in einen Bereich eingeführt wird, in welchem Kraftstoff aus einer Kraftstoffeinspritzöffnung eingespritzt wird, um die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zum Zweck der Verringerung schädlicher Komponenten im Auspuffgas zu vereinfachen.

Bei einer Kraftstoffeinspritzanlage, vermittels welcher Kraftstoff in ein Ansaugsystem eines Verbrennungsmotors über eine Kraftstoffeinspritzöffnung eingespritzt wird, um einen Betriebszustand des Motors zu steuern, besteht ein starkes Bedürfnis danach, die Zerstäubung des eingespritzten Kraft stoffs zu vereinfachen, um im Auspuffgas enthaltene gesund heitsschädliche Komponenten zu verringern, welche andern falls aufgrund verschlechterter Verbrennung im Motor zuneh men. Um diese Forderung zu erfüllen, wurden Kraftstoffein spritzanlagen vorgeschlagen, wie etwa die in der (geprüften) japanischen B-Patentveröffentlichung Nr. 57-54624 und in der japanischen (ungeprüften) A-Gebrauchsmodellveröffentlichung Nr. 58-162262 offengelegten.

In jeder dieser offengelegten Anordnungen ist die stromauf wärtige Seite eines Drosselventils zu der Nachbarschaft ei ner Einspritzöffnung eines Kraftstoffeinspritzventils über eine Luftleitung mit einem darin angeordneten Luftregelven til unter Umgehung des Drosselventils verbunden. Wenn keine wirksame Zerstäubung von durch die Einspritzöffnung einge spritztem Kraftstoff erwartet wird, wie etwa während eines Motorleerlaufs, wird in dieser Anordnung das Luftregelventil im wesentlichen synchron mit der Kraftstoffeinspritzung auf offen und geschlossen geregelt. Folglich wird während des Motorleerlaufs ein Abschnitt der Ansaugluft stromaufwärts vom Drosselventil, welcher nahezu Atmosphärendruck aufweist, über einen Zeitraum, welcher im wesentlichen synchron mit der Kraftstoffeinspritzung ist, über die Luftleitung mittels des Öffnungs- und Schließvorgangs des Luftregelventils in die Nachbarschaft der Kraftstoff-Einspritzöffnung eingeführt, um die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu verein fachen. Da die Versorgung mit Ansaugluft über die Luftlei tung auf die Zeitdauer der Kraftstoffeinspritzung beschränkt ist, wird die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs in einem ausreichenden Male bewirkt, wobei eine Leerlaufdreh zahl im Vergleich mit einer kontinuierlichen Versorgung mit Ansaugluft über die Luftleitung an der Erhöhung gehindert wird.

In jeder der vorstehend genannten Kraftstoffeinspritzanlagen wird die gesamte Anlage jedoch unausweichlich kompliziert, da ein an sich bekanntes Ventil zur Steuerung der Leerlauf drehzahl separat vorgesehen werden mühte. Insbesondere führt die Anlage die Steuerung des Öffnungs- und Schließvorgangs des Luftsteuerungsventils im wesentlichen synchron mit der Steuerung des Kraftstoffeinspritzventils aus, zusätzlich zu einer Steuerung des Öffnungsgrads des an sich bekannten Ven tils zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl. Dies kann zu erhöh ten Herstellungskosten für die Anlage führen.

Andererseits wurde eine weitere Kraftstoffeinspritzanlage vorgeschlagen, wie etwa in der japanischen (ungeprüften) A- Patentveröffentlichung Nr. 58-206851. Ansaugluft auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils wird über eine Luftleitung mit einem darin angeordneten Steuerventil in einen Druckspeicher, wie auch in die Nachbarschaft einer Kraftstoffeinspritzöffnung eines Kraftstoffeinspritzventils eingeführt. Eine über die Luftleitung zugeführte Menge der Ansaugluft wird durch eine Arbeitszyklussteuerung einge stellt, welche einen Öffnungsgrad des Luftregelventils steu ert.

Wie bereits ausgeführt wurde, wird die Zuführung der Ansaug luft von der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils in die Nachbarschaft der Kraftstoffeinspritzöffnung über die Luftleitung mittels eines Druckunterschieds zwischen einem in einer Ansaugöffnung des Motors erzeugten Unterdruck und einem Druck von annähernd Atmosphärendruck in der Luftlei tung hergestellt. Um ein ausreichend hohes Niveau des Druck unterschieds zu gewährleisten, sollte eine offene Quer schnittfläche folglich auf einen Wert eingestellt werden, der mindestens zwei- bis dreimal so grob ist wie eine Summe eines offenen Querschnitts aller Lufteinströmöffnungen, oder eine gesamte Lufteinströmfläche, durch welche die Ansaugluft in die Nachbarschaft der Kraftstoffeinspritzöffnung einge spritzt wird.

In der obengenannten Kraftstoffeinspritzanlage, wie sie etwa in der japanischen (ungeprüften) A-Patentveröffentlichung Nr. 58-206851 offengelegt ist, da der Öffnungsgrad des Luft regelventils in der Luftleitung wie oben beschrieben gesteu ert wird, wird jedoch ein Druckverlust oder -abfall verur sacht, wenn die Ansaugluft durch das Luftregelventil strömt, was in einer Verringerung des oben erwähnten Druckunter schieds resultiert. Dies wiederum verursacht einen Abfall in einer Strömgeschwindigkeit der von allen Lufteinströmöffnun gen einströmenden Ansaugluft und führt zu der Gefahr, daß die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs nicht in ei nem ausreichenden Male erzielt wird.

Wenn des weiteren das Drosselventil in bekannten Kraftstof feinspritzanlagen, einschließlich der oben beschriebenen, im wesentlichen geschlossen ist, d. h. unter geringer Motorlast, fluktuiert ein auf der stromabwärtigen Seite des Luftregel ventils erzeugter Druck wegen des Öffnungs- und Schließvor gangs des Luftregelventils erheblich, wodurch ein lautes, pulsierendes Geräusch synchron mit der Druckfluktuation er zeugt wird und den Geräuschpegel im Fahrgastraum erhöht. Um dieses Problem zu lösen, kann es eine Möglichkeit sein, zum Beispiel einen an sich bekannten Resonator vorzusehen, wie er angewendet worden ist, um ein pulsierendes Geräusch zu reduzieren, wenn man z. B. die Leerlaufdrehzahl des Motors mit dem Leerlaufdrehzahl-Regelventil reguliert. Wie bereits erwähnt, ist ein unterdrückbares pulsierendes Geräusch je doch, da der Resonator das Resonanzprinzip anwendet, nicht auf ein spezifisches Frequenzband beschränkt. Wenn folglich eine Frequenz des pulsierendes Geräusches in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl wie in dem oben erwähnten Fall groben Veränderungen unterliegt, ist der Einsatz eines Reso nators kaum wirksam.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbren nungsmotor zur Verfügung zu stellen, mit welcher einer oder mehrere der oben erwähnten Defekte, mit denen die herkömmli chen Kraftstoffeinspritzanlagen behaftet sind, beseitigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 gelöst.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor auf: ein Mittel zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors; eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche in einem An saugsystem des Motors vorgesehen ist, um eine erforderliche Menge Kraftstoff in Abhängigkeit von dem durch das Erfas sungsmittel erfaßten Betriebszustand des Motors in das An saugsystem einzuspritzen; eine Luftpassage zum Einführen ei ner Menge Ansaugluft, welche unter Umgehung eines Drossel ventils im Ansaugsystem in einen Bereich strömt, in welchem der Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung einge spritzt wird; eine in der Luftpassage vorgesehene Öffnungs- und Schließvorrichtung der Luftpassage; eine Betriebssteuervorrichtung, um die Öffnungs- und Schließvorrichtung eine Zeit lang, welche im wesentlichen synchron mit der Kraft stoffeinspritzung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist, in einer geöffneten Stellung zu halten; und ein Mittel zur Kor rektur einer von der Betriebssteuereinrichtung bewirkten Ge samtöffnungszeit der Öffnungs- und Schließvorrichtung wäh rend eines von der Erfassungsvorrichtung erfaßten Motorleer laufs, um eine Leerlaufdrehzahl des Motors auf einen erfor derlichen Wert zu regulieren.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor auf: Mittel zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors; eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche in einem An saugsystem des Motors vorgesehen ist, um eine erforderliche Menge Kraftstoff in Abhängigkeit von dem durch das Erfas sungsmittel erfaßten Betriebszustand des Motors in das Aus gangssystem einzuspritzen; ein Luftführungsmittel zum Ein führen einer Menge Ansaugluft, welche unter Umgehung eines Drosselventils in der Ansaugleitung in einen Bereich strömt, in welchem der Kraftstoff aus der Kraftstoffein spritzvorrichtung eingespritzt wird; eine in dem Luftfüh rungsmittel vorgesehene Öffnungs- und Schließvorrichtung des Luftführungsmittels, welche in eine Öffnungsstellung betä tigt wird, um das Luftführungsmittel zu Öffnen, und in eine Schließstellung betätigt wird, um das Luftführungsmittel zu schließen; Mittel zum Steuern der Öffnungs- und Schließvor richtung, wobei das Steuermittel während eines von dem Er fassungsmittel erfaßten Motorleerlaufs durch Ermitteln eines Korrekturwerts pro von dem Kraftstoffeinspritzmittel durch geführter Kraftstoffeinspritzung, um eine Gesamtzeit, wäh rend derer die Öffnungs- und Schließvorrichtung in die Öff nungsstellung pro Kraftstoffeinspritzung betätigt wird, so daß eine erforderliche Leerlaufdrehzahl des Motors erzielt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Öffnungs- und Schließvorrichtung Mittel aufweisen zum Herstellen eines vorbestimmten Öffnungsgrades, wenn die Öff nungs- und Schließvorrichtung in der Schließstellung ist. Der vorbestimmte Öffnungsgrad ist kleiner eingestellt als ein Öffnungsgrad, welcher vorhanden ist, wenn sich die Öff nungs- und Schließvorrichtung in der Öffnungsstellung befin det.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Diagramm, welches den gesamten Aufbau einer Kraftstoffeinspritzanlage für einen Ver brennungsmotor gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, wel che Einzelheiten des Aufbaus um einen Bereich zeigt, in dem Kraftstoff aus einer in der Kraft stoffeinspritzanlage von Fig. 1 enthaltenen Kraftstoffeinspritzöffnung eingespritzt wird;

Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Steuerroutine, welche von einer in Fig. 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit durchgeführt wird, um Arbeitsab läufe der Kraftstoffeinspritzöffnungen und Luft regelventile gemäß der ersten bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zu steu ern;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm, welches Steuersignale für die Kraftstoffeinspritzöffnungen und die Luftregel ventile in einem Zustand zeigt, in dem eine tatsächliche oder beobachtete Motordrehzahl in eine beabsichtigte Motordrehzahl umgewandelt wird;

Fig. 5 und 6 ein Flußdiagramm einer Subroutine des Fluß diagramms in Fig. 3 zum Ermitteln einer Ventil öffnungszeit oder -dauer des Luftregelventils;

Fig. 7 ein Zeitdiagramm, welches einen Zustand zeigt, in dem die zugeführte Luftbeimischung im wesent lichen synchron ist mit einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffein spritzventil gemäß der ersten bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Zeitdiagramm, welches eine Beziehung zwischen den Steuersignalen für die Kraftstoff einspritzventile und die Luftregelventile zeigt, wenn die beobachtete Motordrehzahl aufgrund einer Zunahme einer Motorlast abgefallen ist;

Fig. 9 einen Plan zum Festsetzen eines Korrekturwerts für eine Fallpunktkorrekturzeit auf der Grund lage eines Drehzahlunterschieds zwischen der be obachteten Motordrehzahl und der beabsichtigten Motordrehzahl;

Fig. 10 einen Plan zum Festsetzen eines weiteren Korrekturwerts für die Fallpunktkorrekturzeit auf der Grundlage einer beobachteten Motorkühl flüssigkeitstemperatur, insbesondere während eines schnellen Motorleerlaufs;

Fig. 11 eine Schnittansicht eines Aufbaus eines Luftregelventils in der Kraftstoffeinspritzan lage von Fig. 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ein Zeitdiagramm, welches einen Zustand zeigt, in dem die zugeführte Luftbeimischung im wesent lichen synchron ist mit einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffein spritzventil gemäß der zweiten bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einer offenen Teilfläche eines Hilfsan schlusses und einer Druckfluktuationsbreite, welche stromaufwärts von den Lufteinströmöffnun gen erzeugt wird; und

Fig. 14 ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einer Druckfluktuationsbreite, welche stromaufwärts von den Lufteinströmöffnungen er zeugt wird, und einem Grad des pulsierenden Ge räusches.

Mit Bezug auf die Zeichnungen zeigt Fig. 1 den gesamten Auf bau einer Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungs motor gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 beinhaltet die Kraftstoffeinspritzanlage 1 den Mo tor 2, eine Luftbeimischungsvorrichtung 3 und eine elektro nische Steuereinheit (im folgenden als "ECU" bezeichnet) 4, welche die Arbeitsabläufe des Motors 2 und der Luftbeimi schungsvorrichtung 3 gemäß gespeicherten Programmen steuert. Der Motor ist in dieser Ausführungsform vom Vierzylinder-Typ und beinhaltet Verbrennungskammern 8, welche jeweils von ei nem Zylinder 5 und einem Zylinderkopf 7 mit einem darin an geordneten Kolben 6 gebildet werden. Eine Zündkerze 9 ist nach außen ragend an jede der Verbrennungskammern 8 angeord net.

Das Ansaugsystem des Motors 2 umfaßt Ansaugöffnungen 11, die jeweils an ihrer stromabwärtigen Seite über ein Ansaugventil 10 mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehen und an ihrer stromaufwärtigen Seite mit einem Ansaugrohr 12, einem Druckspeicher 13, welcher zur Absorption der Pulsation von Ansaugluftströmen vorgesehen ist, einem Drosselventil 14, welches eine an die Verbrennungskammern 8 zu liefernde Menge von Ansaugluft regelt, und einen Luftreiniger 15.

Die Abgasanlage des Motors 2 umfaßt Austrittsöffnungen 19, welche jeweils an ihrer stromaufwärtigen Seite über ein Aus laßventil mit der Verbrennungskammer 8 in Verbindung stehen, und an ihrer stromabwärtigen Seite mit einem Auspuffrohr 20 mit einem darin angeordneten katalytischen Konverter 21.

Das Zündsystem des Motors 2 umfaßt eine Zündvorrichtung 22 zur Erzeugung einer Hochspannung, welche für die Erzeugung von Zündfunken an den jeweiligen Zündkerzen 9 nötig ist, und einen Zündverteiler 23 zum Verteilen der an der Zündvorrich tung 22 erzeugten Hochspannung an die jeweiligen Zündkerzen 9 gemäß einer beobachteten Winkelstellung einer (nicht dar gestellten) Motorkurbelwelle.

Die Kraftstoffanlage des Motors 2 umfaßt einen Kraft stofftank 24 zur Aufnahme des Kraftstoffs, eine Kraftstoff pumpe 25, um den Kraftstoff unter Druck zu setzen, und elek tromagnetische Kraftstoffeinspritzvorrichtungen oder Sole noid-Kraftstoffeinspritzventile 26, welche jeweils den unter Druck gesetzten Kraftstoff in die jeweilige Einlaßöffnung 11 einspritzen.

Die Luftbeimischvorrichtung 3 umfaßt Luftbeimischleitungen 27, welche jeweils einen Teil der Ansaugluft in das Ansaug rohr auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 14 in einen Bereich einführen, in den der Kraftstoff aus dem ent sprechenden Kraftstoffeinspritzventil 26 eingespritzt wird, um die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu verein fachen. Die Luftbeimischvorrichtung 3 umfaßt des weiteren ein Luftregelventil 28 mit der Form eines Zweianschluß-Zwei stellungs-Solenoidventils, welches in jeder Luftbeimischlei tung 27 angeordnet ist. Das Luftregelventil 28 wird von der ECU 4 gesteuert, um sich zum Öffnen und Schließen der Luft beimischleitung 27 zu öffnen und zu schließen, d. h. um die Verbindung zwischen dem Ansaugrohr 12 auf der stromaufwärti gen Seite des Drosselventils 14 und dem Bereich, in dem der Kraftstoff über das Kraftstoffeinspritzventil 26 einge spritzt wird, zu steuern.

Die Kraftstoffeinspritzanlage 1 umfaßt des weiteren ver schiedene Sensoren wie etwa einen Luftströmungsmesser 31 vom Flügelzellentyp ("vane type"), welcher stromaufwärts von dem Drosselventil 14 im Ansaugrohr 12 angeordnet ist, um ein Signal zu erzeugen, welches die Menge der Ansaugluft an zeigt, einen Ansaugluft-Temperatursensor 32, welcher im Luftströmungsmesser 31 vorgesehen ist, um ein Signal zu er zeugen, das eine Ansauglufttemperatur anzeigt, einen Dros selstellungssensor 33, welcher ein Signal erzeugt, das den Öffnungsgrad des Drosselventils 14 anzeigt, einen Leerlauf schalter 34, welcher ein Signal erzeugt, das eine vollstän dig geschlossene Stellung des Drosselventils 14 anzeigt, einen Motorkühlflüssigkeits-Temperatursensor 35, welcher an einem Zylinderblock 5a angebracht ist, um ein Signal zu er zeugen, das eine Motorkühlflüssigkeitstemperatur anzeigt, d. h. eine Temperatur des Motorkühlwassers, das in einer Mo torkühlungsanlage zirkuliert wird, einen im Auspuffrohr 20 vorgesehenen Sauerstoffsensor 36 zur Überwachung einer Rest sauerstoffkonzentration im Abgas, um ein Signal zu erzeugen, das das Luft-/Kraftstoffverhältnis anzeigt und in der selbsttätigen Regelung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses verwendet werden soll, und einen Rotationswinkelsensor 37, welcher auch als Motordrehzahlsensor fungiert, um ein Im pulssignal pro 1/24 Umdrehung einer Nockenwelle des Vertei lers 23 zu erzeugen, d. h. pro 30° CA (Kurbelwinkel).

Diese Sensorensignale werden an die ECU 4 geliefert, welche die Arbeitsabläufe des Motors 2 und der Luftbeimischungsvor richtung 3 auf der Grundlage der erhaltenen Sensorensignale steuert. Die ECU 4 umfaßt einen CPU 4a, einen ROM 4b und einen RAM 4c, welche eine Logikschaltung bilden, der mit Eingangs-/Ausgangsschaltungen 4e über eine gemeinsame Sam melleitung 4d zur Kommunikation mit Peripheriegeräten ein schließlich der oben genannten Sensoren, Kraftstof feinspritzventile 26, Verteiler 23, Luftregelventile 28 usw. verbunden ist.

Fig. 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, welche Einzelheiten des Aufbaus um einen Bereich zeigt, in dem der Kraftstoff über das Kraftstoffeinspritzventil 26 einge spritzt wird.

Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Luftbeimischungssockel 41 am Zylinderkopf 7 an der Ansaugöffnung 11 fest ange bracht, um den Bereich, in dem über das Kraftstoffeinspritz ventil 26 eingespritzter Kraftstoff vermischt wird, mit der über die Luftbeimischleitung 27 zugeführten Ansaugluft zu versorgen.

Insbesondere ist der Luftbeimischungssockel 41 mit einer Mehrzahl von Lufteinströmöffnungen 42 zum Einströmen der von der Luftbeimischleitung 27 in diesen Bereich geleiteten An saugluft gebildet und mit einer Kraftstoffeinspritzöffnung 43 zum Einspritzen des Kraftstoffs in diesen Bereich, um ihn dort mit der eingeblasenen Ansaugluft zu zerstäuben. Es ist anzumerken, daß Schnittpassagen oder offene Flächen der Luftbeimischleitung 27, wie auch das Luftregelventil 28, wenn sie vollständig geöffnet sind, jeweils etwa dreimal so grob eingestellt sind wie eine Summe einer Schnittpassage oder offenen Flache jeder Lufteinströmöffnung 42. Da die Lufteinströmöffnungen 42 die erste wesentliche Verringerung in offener Querschnittsfläche relativ zur Luftbeimischlei tung 27 und zum Luftregelventil 28 vorsehen, wird die durch die Luftbeimischleitung 27 herangeführte Ansaugluft zu einem Großteil gedrosselt, wenn sie durch die Lufteinströmöffnun gen 42 passiert, um von dort eingeblasen zu werden, um den aus der Kraftstoffeinspritzöffnung eingespritzten Kraftstoff zu zerstäuben (im folgenden wird die über die Luftbei mischleitung 27 herangeführte Ansaugluft auch als "Bei mischluft" bezeichnet).

Während der Motor läuft, wird das Innere der Ansaugöffnung 11 auf einem Unterdruck gehalten, während das Innere des An saugrohrs 12 stromaufwärts von dem Drosselventil nahezu auf Atmosphärendruck gehalten wird. Aufgrund eines Druckunter schieds dazwischen wird die Beimischluft durch die Luftbei mischleitung 27 von der stromaufwärtigen Seite des Drossel ventils 14 in den Luftbeimischsockel 41 eingeführt, wenn das Luftregelventil 28 geöffnet ist. Die Beimischluft wird dann durch jede der Lufteinströmöffnungen 42 eingeblasen, um auf den Kraftstoff auf zutreffen und ihn in Form von Tröpfchen, welche durch die Kraftstoffeinspritzöffnung 43 des Kraft stoffeinspritzventils 26 eingespritzt werden, zu zerstäuben. Wie oben beschrieben, wird eine Strömungsgeschwindigkeit der Beimischluft auf das Maximum erhöht, wenn diese durch die Lufteinströmöffnungen 42 passieren, da die Lufteinströmöff nungen 42 die erste wesentliche Drosselung der durch die Luftbeimischleitung 27 eingeführten Beimischluft darstellen, wenn das Luftregelventil 28 geöffnet wird. Die grobe Bewe gungsenergie der Beimischluftströmung wird verwendet, um den eingespritzten Kraftstoff wirksam zu zerstäuben. Der zer stäubte Kraftstoff strömt dann als ein Strahlfluß in die An saugöffnung 11.

Es soll angemerkt werden, daß die Kraftstoffeinspritzanlage 1 in dieser bevorzugten Ausführungsform nicht mit einer Luftzuführungspassage versehen ist, die ausschließlich Ver wendung findet, um den Leerlauf des Motors 2 zu gewährlei sten. Wie später noch detailliert beschrieben wird, wird der Leerlaufbetrieb in dieser bevorzugten Ausführungsform nur durch die Beimischluft gewährleistet, die durch die Bei mischluftleitung 27 herangeführt wird. In dieser Hinsicht, im Fall des Vierzylindermotors, ist die Summe der offenen Querschnittsflächen der Lufteinströmöffnungen 42 für die vier Motorenzylinder auf eine Größe eingestellt, die eine für den schnellen Leerlauf bei kalter Temperatur benötigte Luftmenge, z. B. 30 m³/h, zur Verfügung stellen kann.

Nun werden im folgenden eine Steuerroutine, die von der ECU 4 zur Steuerung der Arbeitsabläufe der Kraftstoffeinspritz ventile 26 und der Luftregelventile 28 auszuführen sind, ge mäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm einer Steuerroutine, welche von der ECU 4 aufeinanderfolgend durchzuführen ist, um die Arbeitsabläufe der Kraftstoffeinspritzventile 26 und der Luftregelventile 28 zu steuern. Fig. 4 zeigt ein Zeitdia gramm von Steuersignalen für die Kraftstoffeinspritzventile 26 und die Luftregelventile 28 unter einer Bedingung, in der eine tatsächliche Motordrehzahl Ne auf eine zu erzielende Motordrehzahl N_T umgewandelt wird.

Die Steuerroutine von Fig. 3 wird unter einem vorgegebenen Zeitablauf durchgeführt. Wenn die Steuerroutine z. B. pro 360° CA ausgeführt wird, steuert eine zyklische Ausführung davon zwei der vier Kraftstoffeinspritzventile 26 und die entsprechenden zwei der vier Luftregelventile 28.

In einem ersten Schritt 100 errechnet die ECU 4 eine Ventil öffnungsdauer oder -zeit (TAU + TAUV) des Kraftstoffein spritzventils 26, welche einer gesamten Kraftstoffeinspritz menge entspricht. Insbesondere ermittelt die ECU 4, wie an sich bekannt ist, eine grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Q/Ne, indem sie eine von dem Luftströmungsmesser 31 beobach tete Ansaugluftmenge Q durch eine von dem Rotationswinkel sensor 37 beobachtete Motordrehzahl dividiert. Die ECU 4 er mittelt des weiteren verschiedene Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage der Signale, beispielsweise von dem Motorkühl flüssigkeits-Temperatursensor 35, dem Ansaugluft-Temperatur sensor 32, und dem Sauerstoffsensor 36, um eine Düsenöff nungszeit TAU zu ermitteln, indem sie die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Q/Ne mit diesen Korrekturkoeffizi enten multipliziert. Die ECU 4 ermittelt des weiteren eine Einspritztotzeit TAUV unter Verwendung eines gespeicherten Plans, welcher die Einspritztotzeit TAUV als Batte riespannung definiert, um letztendlich die Ventilöffnungs zeit (TAU + TAUV) zu ermitteln, indem sie TAUV zu TAU ad diert. Die Ventilöffnungszeit (TAU + TAUV) stellt eine An sprechzeit des Kraftstoffeinspritzventils 26 dar.

Darauffolgend wird in einem Schritt 200 eine Ventilöffnungs dauer oder -zeit TACV ermittelt, welche eine Ansprechzeit des Luftregelventils 28 darstellt, indem eine Anstiegspunkt korrekturzeit T1 und eine Fallpunktkorrekturzeit T2 zu der in Schritt 100 ermittelten Ventilöffnungszeit (TAU + TAUV) des Kraftstoffeinspritzventils 26 addiert wird. Die An stiegspunktkorrekturzeit T1 steht für die Zeitdauer, um wel che ein Ventilöffnungstakt des Luftregelventils 28 relativ zu einem Ventilöffnungstakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 vorverlegt werden sollte. Andererseits steht die Fall punktkorrekturzeit T2 für die Zeitdauer, um welche eine Ven tilschließtakt des Luftregelventils 28 relativ zu einem Ven tilschließtakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 nachverlegt werden sollte. Die Einzelheiten des Vorgangs im Schritt 200 werden im nachfolgenden mit Bezug auf Fig. 5 bis 10 be schrieben.

Die Routine geht nun weiter zu einem Schritt 300, welcher bestimmt, ob der Ventilöffnungstakt des Luftregelventils 28 erreicht worden ist, d. h. ob ein Takt, welcher relativ zu dem voreingestellten Ventilöffnungstakt des Kraftstoffein spritzventils 26 um die oben erwähnte Anstiegspunktkorrek turzeit T1 vorverlegt ist (z. B. pro 50 CA BTDC für jeden Zy linder des Motors), erreicht worden ist. Falls die Antwort im Schritt 300 NEIN ist, rückt die Routine weiter zu einem Schritt 400, welcher bestimmt, ob der Ventilöffnungstakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 erreicht worden ist. Da, wie oben beschrieben, der Ventilöffnungstakt des Kraftstoffein spritzventils 26 immer relativ zu demjenigen des Luftregel ventils 28 verspätet ist, erzeugt der Schritt 400 eine nega tive Antwort, indem er bestimmt, daß der Ventilöffnungstakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 nicht erreicht worden ist.

Die Routine rückt nun weiter zu einem Schritt 500, welcher bestimmt, ob der Ventilschließtakt des Luftregelventils 28 erreicht worden ist. Da sich das Luftregelventil 28 noch nicht einmal geöffnet hat, erzeugt der Schritt 500 eine ne gative Antwort, indem er bestimmt, daß der Ventilschließtakt des Luftregelventils 28 nicht erreicht worden ist. In einem darauffolgenden Schritt 600 wird bestimmt, ob der Ventil schließtakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 erreicht wor den ist. Auf ähnliche Weise, da das Kraftstoffeinspritzven til 26 sich noch nicht einmal geöffnet hat, erzeugt der Schritt 600 eine negative Antwort, indem er bestimmt, daß der Ventilschließtakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 nicht erreicht worden ist.

Die Routine rückt nun weiter zu einem Schritt 700, welcher bestimmt, ob die Ventilöffnungs- und Schließvorgänge des Luftregelventils 28 und des Kraftstoffeinspritzventils 26 beendet oder durchgeführt worden sind. Da die Antwort im Schritt 700 zu diesem Zeitpunkt NEIN ist, kehrt die Routine zum Schritt 300 zurück, um den Vorgang in den Schritten 300 bis 700 zu wiederholen.

Wenn andererseits die Antwort im Schritt 300 JA wird, d. h. wenn der Ventilöffnungstakt des Luftregelventils 28 erreicht worden ist, erzeugt ein Schritt 800 wie in Fig. 4 gezeigt einen hohen Pegel (Anstieg) in einem Steuersignal für das Luftregelventil 28, um das Luftregelventil 28 zu öffnen. Da nach wird der Vorgang in den Schritten 300 bis 700 wieder holt, bis die Anstiegspunktkorrekturzeit T1 nach dem Ventil öffnungstakt des Luftregelventils 28 abgelaufen ist. Wenn die Anstiegspunktkorrekturzeit T1 erreicht worden ist, er zeugt der Schritt 400 eine positive Antwort, d. h. der Ven tilöffnungstakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 ist er reicht worden. Als Reaktion auf diese positive Antwort er zeugt ein Schritt 900 wie in Fig. 4 gezeigt einen hohen Pe gel (Anstieg) in einem Steuersignal für das Kraftstoffein spritzventil 26, um das Kraftstoffeinspritzventil zu öffnen. Wenn danach die Ventilöffnungszeit (TAU + TAUV) nach dem Ventilöffnungstakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 ab gelaufen ist, erzeugt ein Schritt 600 eine positive Antwort, d. h. der Ventilschließtakt des Kraftstoffeinspritzventils 26 ist erreicht worden. Als Reaktion auf diese positive Antwort erzeugt ein Schritt 1100 wie in Fig. 4 gezeigt einen niedri gen Pegel (Abfall) im Steuersignal für das Kraftstoffein spritzventil 26, um das Kraftstoffeinspritzventil zu schließen. Wenn danach die Ventilöffnungszeit TACV nach dem Ventilöffnungstakt des Luftregelventils 28 abgelaufen ist, erzeugt ein Schritt 500 eine positive Antwort, d. h. der Ven tilschließtakt des Luftregelventils 28 ist erreicht worden. Als Reaktion auf diese positive Antwort erzeugt ein Schritt wie in Fig. 4 gezeigt einen niedrigen Pegel (Abfall) im Steuersignal für das Luftregelventil 28, um das Luftregel ventil 28 zu schliefen. In der Folge rückt die Routine wei ter zu dem Schritt 700, welcher zu diesem Zeitpunkt be stimmt, daß die Öffnungs- und Schließvorgänge des Luftregel ventils 28 und des Kraftstoffeinspritzventils 26 abgeschlos sen worden sind, um damit diese Steuerroutine zu beenden.

Es ist zu beachten, daß die Fallpunktkorrekturzeit T2 je nach den beobachteten Motorzuständen auf einen negativen Wert festgesetzt werden kann, auch wenn die Fallpunktkorrekturzeit T2 in der vorangehenden Beschreibung auf einen positiven Wert festgesetzt ist, um das Luftregel ventil 28 zu schließen, nachdem das Kraftstoffeinspritzven til 26 geschlossen worden ist. In diesem Fall ist es zu be achten, daß das Luftregelventil 28 im Schritt 1000 noch vor dem Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 26 geschlossen wird, das im Schritt 1100 ausgeführt wird.

Es folgt nun mit Bezug auf die Fig. 5 bis 10 eine detail lierte Beschreibung des Vorgangs in dem vorhergehenden Schritt 200, der von der ECU ausgeführt werden soll, um die Ventilöffnungszeit TACV des Luftregelventils 28 zu ermit teln.

Fig. 5 und 6 zeigen ein Flußdiagramm einer Subroutine, wel che dem Schritt 200 in Fig. 3 zum Ermitteln der Ventilöff nungszeit TACV des Luftregelventils 28 entspricht. Fig. 7 ist ein Zeitplan, welcher einen Zustand zeigt, in dem eine Versorgung mit Beimischluft im wesentlichen synchron mit ei ner tatsächlichen Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstof feinspritzventil 26 vor sich geht. Fig. 8 ist ein Zeitplan, welcher eine Beziehung zwischen den Steuersignalen für das Kraftstoffeinspritzventil 26 und das Luftregelventil 28 zeigt, wenn die beobachtete Motordrehzahl Ne aufgrund eines Zuwachses einer Motorlast abgefallen ist. Fig. 9 ist ein Plan für die Festsetzung eines Korrekturwerts ΔT2 für die Fallpunktkorrekturzeit T2 auf der Grundlage eines Dreh zahlunterschieds ΔNe zwischen der beobachteten Motor drehzahl Ne und der beabsichtigten Motordrehzahl N_T. Fig. 10 ist ein Plan für die Festsetzung eines Korrekturwerts T2_THW für die Fallpunktkorrekturzeit T2 auf der Grundlage der be obachteten Motorkühlflüssigkeits-Temperatur, insbesondere während des schnellen Leerlaufs des Motors.

In Fig. 5 und 6 entscheidet ein erster Schritt 201, ob die von dem Rotationswinkelsensor 37 beobachtete Motordrehzahl Ne gleich oder größer als 2000 U/min. ist. Wenn die Antwort im Schritt 201 JA ist, betätigt ein Schritt 202 das Luftre gelventil 28 als normal offen und beendet diese Subroutine, ohne die Ventilöffnungszeit TACV des Luftregelventils 28 zu ermitteln. Es ist zu beachten, daß, da die Ventilöffnungs zeit TACV im Schritt 200 in Fig. 3 nicht ermittelt wird, wenn der Schritt 202 in Fig. 5 ausgeführt wird, die Schritte 300 und 500 jeweils eine negative Antwort erzeugen, während die Schritte 400, 900, 600 und 1100 auf der Grundlage des im vorangehenden genannten vorgegebenen Ventilöffnungstakts des Kraftstoffeinspritzventils 26 und der im Schritt 100 ermit telten Ventilöffnungszeit (TAU + TAUV) durchgeführt werden, und der Schritt 700 eine positive Antwort erzeugt, nachdem der Schritt 1100 durchgeführt worden ist.

Der Grund dafür, warum der Schritt 202 in Fig. 5 das Luftre gelventil 28 als normal offen hält, ist, daß die Antwort charakteristik des Luftregelventils 28 die hohe Motordreh zahl nicht nachvollziehen kann, um eine Verzögerung in ihren Öffnungs- und Schließvorgängen zu veranlassen, obwohl die Arbeitsabläufe sowohl des Kraftstoffeinspritzventils 26 als auch des Luftregelventils synchron mit der Motordrehung durch die Schritte 300 bis 1100 in Fig. 3 gesteuert sind. Da des weiteren je nach dem Öffnungsgrad des Drosselventils 14 eine grobe Menge Ansaugluft in die Verbrennungskammer 8 ein geführt wird, um die Motordrehzahl zu steuern, wenn der Schritt 202 ausgeführt wird, ist es nicht nötig, eine durch die Luftbeimischleitung 27 herangeführte Menge an Bei mischluft einzustellen, indem man den Öffnungs- und Schließvorgang des Luftregelventils 28 steuert, im Gegensatz zu einem später beschriebenen Fall von Motorleerlauf, in dem das Drosselventil 14 vollständig geschlossen ist.

Dadurch, daß die Beimischluft kontinuierlich über die Luft einströmöffnungen 42 in den Bereich in der Nähe der Kraft stoffeinspritzöffnung 43 eingeführt wird, wird die Zerstäu bung des durch die Kraftstoffeinspritzöffnung 43 einge spritzten Kraftstoffs stark vereinfacht.

Wenn andererseits die Antwort im Schritt 201 in Fig. 5 NEIN ist, d. h. wenn die beobachtete Motordrehzahl Ne geringer als 2000 U/min ist, bestimmt ein Schritt 203 auf der Grundlage eines EIN/AUS-Zustands des Leerlaufschalters 34, ob sich der Motor 2 im Leerlauf befindet. Wenn die Antwort im Schritt 203 NEIN ist, d. h. wenn der Motor sich nicht in einem Leer lauf mit einer geringeren Drehzahl als 2000 U/min befindet, rückt die Routine zu einem Schritt 204 vor, in dem ein vor gegebener negativer Wert TA als die Fallpunktkorrekturzeit T2 festgesetzt wird. In der Folge wird ein vorgegebener po sitiver Wert TB in einem Schritt 205 als die Anstiegspunkt korrekturzeit T1 festgesetzt, und in einem Schritt 206 wird die Ventilöffnungszeit TACV mit Hilfe der folgenden Glei chung ermittelt:

TACV = T1 + (TAU + TAUV) + T2.

Nach der Durchführung des Schritts 206 wird diese Subroutine beendet, um zum Schritt 300 in Fig. 3 weiterzurücken.

Wenn folglich das Luftregelventil 28 und das Kraftstoffein spritzventil 26 im Schritt 800 bzw. 900 geöffnet werden, wird ein Anstiegspunkt (ansteigende Flanke) im Steuersignal für das Luftregelventil 28 wie in Fig. 7 gezeigt relativ zu demjenigen für das Kraftstoffeinspritzventil 26 um die feste Anstiegspunktkorrekturzeit T1 vorverlegt. Auf ähnliche Weise, wenn das Luftregelventil 28 und das Kraftstoffein spritzventil 26 in Schritt 1000 bzw. 1100 geschlossen wer den, wird ein Fallpunkt (abfallende Flanke) im Steuersignal für das Luftregelventil 26 um die feste Fall punktkorrekturzeit T2 vorverlegt.

In Anbetracht der Antwort-Charakteristik des Luftregelven tils 28, Trägheit der Beimischluft etc., wird eine Größe der Anstiegspunktkorrekturzeit T1 festgesetzt, um einen maxima len Druck auf der stromaufwärtigen Seite der Lufteinström öffnungen 42 mittels einer vergrößerten offenen Fläche des Luftregelventils 28 zu einem Zeitpunkt A in Fig. 7 herzu stellen, wenn die Kraftstoffeinspritzung tatsächlich begon nen wird. Andererseits wird eine Größe der Fallpunktkorrek turzeit T2 festgesetzt, um einen maximalen Druck auf der stromaufwärtigen Seite der Lufteinströmöffnungen 42 bis zu einem Zeitpunkt B in Fig. 8 aufrechtzuerhalten, wenn die Kraftstoffeinspritzung tatsächlich beendet wird, und danach den Druck auf der stromaufwärtigen Seite davon schnell zu senken.

Während des Nichtleerlaufes des Motors mit einer geringeren Drehzahl als 2000 U/min wird die Beimischluft folglich in der Hauptsache während der tatsächlichen Kraftstoffein spritzung herangeführt, d. h. das Luftregelventil 28 wird während der Ventilöffnungszeit TACV offengehalten, was im wesentlichen als synchron mit der Ventilöffnungszeit (TAU + TAUV) des Kraftstoffeinspritzventils 26 gelten kann, so daß die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs wie im Fall einer Motordrehzahl, welche gleich oder höher als 2000 U/min ist, vereinfacht wird.

Wenn nun der Schritt 203 eine positive Antwort hervorbringt, d. h. wenn der Motor sich im Leerlauf befindet, dann rückt die Routine zu einem Schritt 207 in Fig. 6 vor, welcher be stimmt, ob eine Bedingung für selbsttätige Steuerung einer Leerlaufdrehzahl des Motors hergestellt ist. Wie an sich be kannt ist, stellt diese Bedingung für selbsttätige Steuerung eine Bedingung dar, bei der die selbsttätige Steuerung der Leerlaufdrehzahl des Motors notwendig ist, und ist also er füllt, wenn beispielsweise die beobachtete Motorkühlflüssig keits-Temperatur nicht geringer als 800 oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als 3 km/h ist. Schritt 207 bringt eine positive Antwort hervor, wenn er auf der Grund lage der vom Kühlflüssigkeitssensor beobachteten Motorkühlflüssigkeits-Temperatur und der von einem (nicht dargestellten) Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor beobachteten Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, daß die Bedingung für die selbsttätige Steuerung des Motorleerlaufs hergestellt ist.

In einem darauffolgenden Schritt 208 wird eine beabsichtigte Leerlaufdrehzahl des Motors N_T festgesetzt auf der Grundlage von Betriebsbedingungen vorhandener elektrischer Lasten, d. h. eingeschalteter Verbraucher wie etwa einer Klimaanlage, und einer Schaltposition eines Gangschalthebels, wie etwa N- Bereich (neutraler Bereich) und D-Bereich (Fahrbereich) im Fall eines Fahrzeugs mit automatischer Kraftübertragung. Die beabsichtigte Motordrehzahl N_T kann beispielsweise auf 700 U/min festgesetzt werden. Danach ermittelt ein Schritt 209 einen Drehzahlunterschied ΔNe zwischen der vom Rotati onswinkelsensor 37 beobachteten Motordrehzahl Ne und der be absichtigten Motordrehzahl N_T auf der Grundlage der folgen den Gleichung:

ΔNe = Ne-N_T.

In der Folge wird in einem Schritt 210 ein Korrekturwert ΔT2 auf der Grundlage des ermittelten Drehzahlunterschieds ΔNe festgesetzt, wobei ein Plan wie in Fig. 9 gezeigt verwendet wird. Der Plan ist im ROM 4b gespeichert und definiert den Korrekturwert ΔT2 als Funktion des Drehzahlunterschieds ΔNe. Ein darauffolgender Schritt 211 ermittelt einen neuen Wert der Fallpunktkorrekturzeit T2, indem der im Schritt 210 ermittelte Korrekturwert ΔT2 zu einem letzten oder vorher gehenden Wert der Fallpunktkorrekturzeit T2 addiert wird, d. h. mittels der folgenden Gleichung:

T2←T2+ΔT2.

Nun rückt die Routine zu einem Schritt 205 vor, bei dem die Anstiegspunktkorrekturzeit T1 auf den vorgegebenen positiven Wert TB festgesetzt wird, der wie im Fall des Nichtleerlaufs mit einer geringeren Drehzahl als 2000 U/min. identisch ist. Danach ermittelt der Schritt 206 die Ventilöffnungszeit TACV des Luftregelventils 28, indem die Anstiegspunktkorrek turzeit T1, die Fallpunktkorrekturzeit T2 und die Ventilöff nungszeit (TAU + TAUV) des Kraftstoffeinspritzventils 26 auf dieselbe Weise wie oben beschrieben addiert werden.

Wenn folglich das Luftregelventil 28 und das Kraftstoffein spritzventil 26 im Schritt 1000 bzw. 1100 geschlossen wer den, wobei die Fallpunktkorrekturzeit T2 in Schritt 211 auf einen positiven Wert festgesetzt wird, wird ein Fallpunkt im Steuersignal für das Luftregelventil 28 wie in Fig. 4 ge zeigt relativ zu demjenigen für das Kraftstoffeinspritzven til 26 um die Fallpunktkorrekturzeit verzögert. Wie angege ben, wird die Fallpunktkorrekturzeit T2 so um den Korrek turwert ΔT2 korrigiert, daß der Drehzahlunterschied ΔNe zwischen der beobachteten Motordrehzahl Ne und der beabsich tigten Motordrehzahl NT so verringert wird, daß die tatsäch liche Motordrehzahl Ne auf die beabsichtigte Motordrehzahl N_T, wie etwa 700 U/min, umgewandelt und gehalten wird.

Wenn z. B. eine an eine Servolenkungspumpe gelegte Last wegen schneller Lenkbewegung des Fahrzeugs scharf ansteigt und die Motordrehzahl Ne wie in Fig. 8 an dem Punkt C gezeigt scharf heruntergesetzt wird, ermittelt der Schritt 209 den Dreh zahlunterschied ΔNe als einen negativen Wert, so daß der Schritt 210 den Korrekturwert ΔT2 wie in Fig. 9 gezeigt als einen positiven Wert festsetzt. Folglich wird die Fall punktkorrekturzeit T2 im Schritt 211 auf einen größeren Wert korrigiert, um die Ventilöffnungszeit TACV zu verlängern. Dies hat zur Folge, daß eine herangeführte Menge der Bei mischluft erhöht wird, um die Motordrehzahl Ne wieder auf die beabsichtigte Motordrehzahl N_T von 700 U/min zu rückzubringen. Wenn andererseits die Klimaanlage in Gang ge setzt wird, setzt der Schritt 208 die beabsichtigte Motor drehzahl N_T beispielsweise auf 900 U/min fest. Die tatsäch liche Motordrehzahl Ne wird in den Schritten 209 bis 211 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben so gesteuert, daß sie sich auf die beabsichtigte Motordrehzahl N_T erhöht.

Die Fallpunktkorrekturzeit T2 kann einen positiven oder ne gativen Wert haben. Wenn z. B. die an die Servolenkungspumpe gelegte Last verringert wird, um die Motordrehzahl Ne zu er höhen, kann die Fallpunktkorrekturzeit T2 auf einen negati ven Wert festgesetzt werden, um die Ventilöffnungszeit TACV des Luftregelventils 28 zu verkürzen, damit die tatsächliche Motordrehzahl Ne in die beabsichtigte Motordrehzahl N_T umge wandelt wird.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung verständlich wird, wenn der Motor sich im Leerlauf befindet, wobei die Bedin gung für Rückkopplungssteuerung erfüllt ist, wird die Ven tilöffnungszeit TACV des Luftregelventils 28 auf angemessene Weise um die Fallpunktkorrekturzeit korrigiert, um die Motordrehzahl Ne in die beabsichtigte Motordrehzahl N_T umzu wandeln, welche je nach dem Betrieb der vorhandenen und ein geschalteten Verbraucher und der Position des Gangschalthe bels flexibel festgesetzt wird. Die Beimischluft hat also nicht nur den Zweck, die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu vereinfachen, sondern auch die Leerlaufdreh zahl des Motors zu steuern.

Rückblickend auf Schritt 207, wenn der Schritt 207 eine ne gative Antwort hervorbringt, d. h. die Bedingung für selbst tätige Steuerung nicht erfüllt ist, setzt ein Schritt 212 auf der Grundlage der beobachteten Motorkühlflüssigkeitstem peratur einen Korrekturwert T2_THW mittels eines Plans wie in Fig. 10 gezeigt fest. Der Plan ist im ROM 4b gespeichert und definiert den Korrekturwert T_2THW als Funktion der Mo torkühlflüssigkeitstemperatur. In der Folge überprüft ein Schritt 213, ob irgendwelche für die Herabsetzung der Motor drehzahl Ne vorbestimmte Lasten angelegt sind oder nicht, d. h. ob die vorhandenen Verbraucher, wie etwa die Klimaan lage, in Gang gesetzt sind oder nicht, oder ob eine Position des Gangschalthebels im Falle eines Fahrzeugs mit automati scher Gangschaltung etwa in den D-Bereich gelegt ist. Wenn die Antwort im Schritt 213 JA ist, rückt die Routine zu einem Schritt 214 vor, in dem ein Korrekturwert T2_LD je nach den wie in Schritt 213 überprüften, angelegten Lasten fest gesetzt wird. Danach, in Schritt 215, wird die Fallpunktkor rekturzeit T2 auf der Grundlage der Korrekturwerte T2_THW und T2_LD mittels der folgenden Gleichung ermittelt:

T2←T2_THW+T2_LD.

Nun rückt die Routine zu Schritt 205 vor, welcher die An stiegspunktkorrekturzeit auf die vorhin beschriebene Weise festsetzt, und dann zu Schritt 206, welcher die Ventilöff nungszeit TAVC ermittelt, indem die in Schritt 205 festge setzte Anstiegspunktkorrekturzeit T1, die in Schritt 215 er mittelte Fallpunktkorrekturzeit T2 und die Ventilöffnungs zeit (TAU + TAUV) des Kraftstoffeinspritzventils 26 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben addiert werden.

Wenn der Schritt 213 eine negative Antwort hervorbringt, d. h. keine vorbestimmten Lasten angelegt sind, dann setzt der Schritt 215 die Fallpunktkorrekturzeit T2 auf den in Schritt 212 ermittelten Korrekturwert T2_THW fest.

Nach der Durchführung von Schritt 206 wird diese Subroutine beendet, um zu den oben beschriebenen Schritten 300 bis 1100 vorzurücken.

Wie es in Fig. 10 gezeigt ist, wird der Korrekturwert T2_THW auf einen größeren positiven Wert eingestellt, sobald die beobachtete Motorkühlflüssigkeitstemperatur absinkt, und auf einen negativen Wert, wenn die Motorkühlflüssigkeitstempera tur höher als ca. 70° ist, bei der das Warmlaufen des Motors im wesentlichen abgeschlossen ist. Dies hat zur Folge, daß der Fallpunkt im Kontrollsignal für das Luftregelventil 28 bei einer niedrigen Motortemperatur wie in Fig. 4 gezeigt um die Fallpunktkorrekturzeit T2 verzögert wird, wenn das Luft regelventil 28 und das Kraftstoffeinspritzventil 26 im Schritt 1000 bzw. 1100 in Fig. 3 geschlossen werden, so daß sich die Motordrehzahl Ne aufgrund einer ansteigenden Ver sorgung mit Beimischluft für den schnellen Motorleerlauf er höht. Nachdem andererseits das Warmlaufen des Motors abge schlossen ist, wird der Fallpunkt im Steuersignal für das Luftregelventil 28 wie in Fig. 7 gezeigt um die Fallpunkt korrekturzeit T2 vorverlegt, so daß die Motordrehzahl auf grund einer sich verringernden Versorgung mit Beimischluft absinkt, um den schnellen Leerlauf des Motors zu beenden.

Der Korrekturwert T2_LD wird andererseits im Schritt 214 auf einen positiven Wert eingestellt, welcher für jede Last vor bestimmt ist. Da der Korrekturwert T2_LD ein positiver Wert ist, verlängert sich die Ventilöffnungszeit TACV, wenn der Korrekturwert T2_LD hinzuaddiert wird. Dies hat zur Folge, daß aufgrund einer ansteigenden Versorgung mit Beimischluft ein Abfallen der Motorleerlaufdrehzahl Ne verhindert wird, was ansonsten beispielsweise aufgrund einer von einem Dreh momentwandler angelegten Last verursacht wird, wenn die Schaltposition vom N-Bereich in den D-Bereich geschaltet wird, oder wenn die Leerlaufdrehzahl des Motors in gewissem Male erhöht wird, um zum Beispiel die Kühlleistung sicherzu stellen, wenn die Klimaanlage angeschaltet wird.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu beachten ist, wird die Ventilöffnungszeit TACV um die Fallpunktkorrekturzeit T2 erhöht oder verringert, wenn die Bedingung für Rückkopp lungssteuerung während des Motorleerlaufs nicht hergestellt wird, um die Leerlaufdrehzahl des Motors in Abhängigkeit von der Motorkühlflüssigkeitstemperatur zu steuern. Zusätzlich wird die Ventilöffnungszeit TACV um die Fallpunktkorrektur zeit T2 erhöht, wenn mindestens eine der vorbestimmten La sten an den Motor angelegt wird, um die Leerlaufdrehzahl des Motors in Abhängigkeit von der am Motor anliegenden Last zu steuern. Dies hat zur Folge, daß die Beimischluft unter die ser Leerlaufbedingung des Motors nicht nur den Zweck hat, die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu erleich tern, sondern auch den, die Motorleerlaufdrehzahl auf einen optimalen Pegel zu steuern, wie in dem Fall, in dem während des Motorleerlaufs die Bedingung für Rückkopplungssteuerung hergestellt wird.

In der Kraftstoffeinspritzanlage dieser bevorzugten Ausfüh rungsform wird das Luftregelventil 28 folglich während des Nicht-Leerlaufs des Motors mit einer Drehzahl von weniger als 2000 U/min während der Ventilöffnungszeit TACV offenge halten, welche man als im wesentlichen synchron mit der Kraftstoffeinspritzung betrachten kann, um dadurch die Zer stäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu vereinfachen. An dererseits wird die Ventilöffnungszeit TACV des Luftregel ventils 28 während des Motorleerlaufs mit vollständig ge schlossenem Drosselventil 14 durch die Fallpunktkorrektur zeit T2 wirksam gesteuert, um eine an den Motor zu liefernde Versorgung mit Beimischluft so einzustellen, daß die Bei mischluft nicht nur die Zerstäubung des Kraftstoffs verein facht, sondern auch die Leerlaufdrehzahl des Motors auf ei nem optimalen Wert hält. Dies hat zur Folge, daß die ECU 4 nur die Aufgabe hat, den Öffnungs- und Schließvorgang des Luftregelventils 28 in den Schritten 300, 800 und 500 zu steuern, um eine Menge Ansaugluft, mit welcher der Motor während des Leerlaufs versorgt werden soll, einzustellen, und dies bedeutet, daß es nicht nötig ist, das Steuerventil für die Leerlaufdrehzahl separat vom Luftregelventil 28 vor zusehen und seinen Öffnungsgrad wie in den eingangs genann ten bekannten Kraftstoffeinspritzanlagen zu steuern. Dies vereinfacht die von der ECU 4 ausgeführte Steuerroutine wie auch die Kraftstoffeinspritzanlage insgesamt in erheblichem Maße und führt zu einer Senkung der Herstellungskosten für die ECU wie auch für die gesamte Kraftstoffeinspritzanlage.

Des weiteren wird das Luftregelventil 28, wenn es geöffnet wird, bis zur ganz offenen Stellung geöffnet und dort gehal ten, d. h. ein Öffnungsgrad des Luftregelventils 28 wird nicht gesteuert, was aus einer offenen Querschnittsfläche des Luftregelventils wie in Fig. 7 gezeigt ersichtlich ist. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird bei voller Öff nung eine offene Querschnittsfläche jedes Luftregelventils 28 auf etwa 50 mm² eingestellt, wenn sie vollständig geöff net ist, so daß die offene Gesamtfläche der vier Luftregel ventile 28 wie in Fig. 7 angedeutet etwa 200 mm² beträgt. Dies minimiert einen Druckverlust der Beimischluft am Luft regelventil 28. Ein in der Einlaßöffnung 11 erzeugter Ein laßunterdruck wird folglich wirksam angewendet, um eine Strömungsgeschwindigkeit der Beimischluft deutlich zu erhö hen und so die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu vereinfachen.

Es folgt nun die Beschreibung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die zweite be vorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bevorzugten Ausführungsform nur im Aufbau eines Luftregel ventils 51, welches dem Luftregelventil 28 in der ersten be vorzugten Ausführungsform entspricht. Da der weitere Aufbau der zweiten bevorzugten Ausführungsform gleich ist wie der jenige der ersten bevorzugten Ausführungsform, bezieht sich die folgende Beschreibung in der Hauptsache auf die Unter schiede zur ersten bevorzugten Ausführungsform.

Fig. 11 ist eine Schnittansicht, welche das in der Kraft stoffeinspritzanlage gemäß der zweiten bevorzugten Ausfüh rungsform eingesetzte Luftregelventil 51 zeigt.

In Fig. 11 umfaßt das Luftregelventil 51 ein Gehäuse 52, welches mit einer Einlaßöffnung 53 und einer Auslaßöffnung darin ausgebildet ist. Die Einlaßöffnung 53 kommuniziert mit dem Ansaugrohr 12 stromaufwärts vom Drosselventil 14 über die Luftbeimischleitung 27. Die Auslaßöffnung kommuniziert mit der Einlaßöffnung 11 neben der Kraftstoffeinspritzöff nung 43 über die Luftbeimischleitung 27. Der Innendurchmes ser der Einlaßöffnung 53 und der Auslaßöffnung 54 ist in dieser bevorzugten Ausführungsform jeweils auf 8 mm einge stellt, so daß eine offene Schnittfläche des Luftregelven tils 51 bei vollständiger Öffnung etwa 50 mm² beträgt. Das Gehäuse 52 ist des weiteren mit einer Ventilkammer 55 darin ausgebildet. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen 53 und 54 sind als senkrecht zueinander angeordnet und kommunizieren mit einander in der Ventilkammer 55 an einem oberen Teil davon. Ein beweglicher Kern 56 ist am oberen Teil der Ventilkammer 55 nach oben und unten beweglich angeordnet. Ein im wesent lichen regenschirmförmiger Ventilkörper 56a ist einstückig mit dem beweglichen Kern 56 an einer oberen Seite davon ge bildet, so daß der Ventilkörper 56a in Übereinstimmung mit der Bewegung des beweglichen Kerns 56 beweglich ist, um auf einem an einem unteren Ende der Einlaßöffnung 53 gebildeten Ventilsitz 57 auf zuliegen oder sich davon zu entfernen.

Der bewegliche Kern 56 ist über eine Stange 59 fest mit ei nem Federlagerteil 58 verbunden, so daß sich das Federlager teil 58 an einem unteren Teil der Ventilkammer 55 befindet, wobei eine Druckfeder 60 zwischen dem Federlagerteil 58 und einer unteren inneren Wand der Ventilkammer 55 angeordnet ist. Folglich werden das Federlagerteil 58, die Stange 59 und der bewegliche Kern 56 mit dem Ventilkörper 56a durch eine Vorspannkraft der Druckfeder 60 als ein Ganzes nach oben gezwungen, wodurch der Ventilkörper 56a normalerweise auf dem Ventilsitz 57 aufliegen kann. Das Gehäuse 52 bein haltet eine Spule 61, welche um die Ventilkammer 55 herum angeordnet ist. Wird eine Spannung an die Spule 61 angelegt, so wird der bewegliche Kern 56 gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 60 nach unten verschoben, um so den Ventilkörper 56a vom Ventilsitz 57 zu trennen.

Der Ventilkörper 56a des beweglichen Kerns 56 ist darin mit einer im wesentlichen L-förmigen Nebenöffnung 62 angeordnet, welche verhindert, daß sich das Luftregelventil 51 vollstän dig schließt, auch wenn es geschlossen ist, d. h. wenn der Ventilkörper 56a auf dem Ventilsitz 57 aufliegt.

Insbesondere wird ein oberes Ende der Nebenöffnung 62 auf einer Oberseite des Ventilkörpers 65a geöffnet, während ein unteres Ende davon an einer Umfangsseite des Ventilkörpers 56a geöffnet wird. Folglich stehen die Einlaß- und Auslaß öffnungen 53 und 54 über die Nebenöffnung 62 ständig mitein ander in Verbindung, unabhängig von einer Stellung des Ven tilkörpers 56a. Das Luftregelventil 51 wird somit auf einem vorbestimmten Öffnungsgrad gehalten, auch wenn der Ventil körper 56a auf dem Ventilsitz 57 aufliegt, um eine relativ kleine Menge der Beimischluft durchzulassen. Ein Innendurch messer der Nebenöffnung 62 ist in dieser bevorzugten Ausfüh rungsform auf 2 mm eingestellt, so daß eine offene Schnitt fläche des Luftregelventils 51 etwa 3 mm² beträgt, wenn das Luftregelventil geschlossen ist, d. h. wenn der Ventilkörper 56a auf dem Ventilsitz 57 aufliegt.

Es folgt nun eine Beschreibung der Öffnungs- und Schließ steuerung des Luftregelventils 51.

Fig. 12 ist ein Zeitplan, welcher einen Zustand zeigt, in dem eine Versorgung mit Beimischluft im wesentlichen syn chron mit einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil 26 ist. Fig. 13 ist ein Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer offenen Schnittfläche der Nebenöffnung 62 und einer stromaufwärts von den Luftein strömöffnungen 42 erzeugten Druckfluktuationsbreite zeigt. Fig. 14 ist ein Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer stromaufwärts von den Lufteinströmöffnungen 42 erzeug ten Druckfluktuationsbreite und dem Pegel eines pulsierenden Geräusches zeigt.

In der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird das Öffnen und Schließen des Luftregelventils 51 von der ECU 4 auf die gleiche Weise mittels der Steuerroutine aus Fig. 3 und ihrer Subroutine aus Fig. 5 und 6 gesteuert wie in der ersten be vorzugten Ausführungsform. Da die offene Gesamtfläche jedes geöffneten Luftregelventils 51 etwa 50 mm² beträgt, beträgt die offene Gesamtfläche der vier Luftregelventile 51 wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 7) etwa 200 mm², wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Andererseits wird die offene Gesamtfläche der Luftregelventile 51, anders als in der ersten bevorzugten Ausführungsform, aufgrund der bereitgestellten Nebenöffnungen 62 auch dann nicht 0 (Null), wenn sie geschlossen sind, sondern beträgt für die vier Nebenöffnungen 62 etwa 12 mm², da jede von ihnen wie oben beschrieben etwa 3 mm² zur Verfügung stellt. Folglich kann eine kleine Menge der Beimischluft auch dann von der Einlaßöffnung 53 zu der Auslaßöffnung 54 strömen, wenn sich das Luftregelventil 51 in einer geschlossenen Stellung be findet, um einen Druck auf der stromaufwärtigen Seite der Lufteinströmöffnungen 42, d. h. auf der Seite der Auslaßöff nung 54, aufrechtzuerhalten, welcher höher ist im Vergleich mit der ersten bevorzugten Ausführungsform. Folglich verrin gert sich ein Druckunterschied zwischen Drücken stromauf wärts von den Lufteinströmöffnungen 42 auf der Seite der Auslaßöffnung 54, wenn das Luftregelventil 51 jeweils geöff net und geschlossen wird, und dies bedeutet, daß eine Druck fluktuationsbreite auf der stromaufwärtigen Seite der Luft einströmöffnungen 42 im Vergleich mit der ersten bevorzugten Ausführungsform verringert wird. Wie zu erwarten ist, wenn das Luftregelventil 51 geöffnet wird, wird der Druck strom aufwärts von den Lufteinströmöffnungen 42 auf der Seite der Auslaßöffnung 54 gleich einem Druck stromaufwärts des Luft regelventils 51, d. h. auf der Seite der Einlaßöffnung 53, und nähert sich somit dem Atmosphärendruck an.

Wie es in Fig. 13 gezeigt ist, beträgt eine Druckfluktuati onsbreite in der ersten bevorzugten Ausführungsform, ent sprechend einer offenen Schnittfläche der Nebenöffnung 62 von gleich 0 (Null), etwa 75 KPa, während sich eine Druckfluktuationsbreite in der zweiten bevorzugten Aus führungsform, entsprechend einer offenen Schnittfläche der Nebenöffnung 62 von etwa 3 mm², auf etwa 43 KPa verringert. Wie es in Fig. 14 des weiteren gezeigt ist, senkt folglich die Verringerung der Druckfluktuationsbreite von 75 KPa auf 43 KPa den Pegel des pulsierenden Geräusches deutlich in einem noch größeren Verhältnis, da ein Pegel eines durch den Öffnungs- und Schließbetrieb des Luftregelventils 51 erzeug ten pulsierenden Geräusches in logarithmischer Beziehung zu der Druckfluktuationsbreite steht.

Wie bereits beschrieben wurde, wendet die zweite bevorzugte Ausführungsform das Luftregelventil 51 mit den Ein- und Aus laßöffnungen 53 und 54 an, welche über die Nebenöffnung 62 im Ventilkörper 56a auch dann miteinander in Verbindung ste hen, wenn das Luftregelventil 51 geschlossen ist. Wenn das Luftregelventil 51 geschlossen ist, stellt die Nebenöffnung 62 also einen vorbestimmten Ventilöffnungsgrad zur Verfü gung, welcher kleiner eingestellt ist als ein Ventilöff nungsgrad, welcher zur Verfügung steht, wenn das Luftregel ventil 51 geöffnet ist.

Das Ergebnis ist, daß die zweite bevorzugte Ausführungsform zusätzlich zu verschiedenen, von der ersten bevorzugten Aus führungsform erzielten Vorteilen, den Pegel des pulsierenden Geräusches deutlich verringert und dadurch einen Geräusch zuwachs im Fahrgastraum wirksam verhindert. Dies wird da durch bewirkt, daß eine kleine Menge von Beimischluft durch das Luftregelventil 51 eingelassen wird, auch wenn es ge schlossen ist, um einen Druck stromaufwärts von den Luftein strömöffnungen 42 auf einem relativ höheren Wert zu halten und dadurch die Druckfluktuationsbreite, d. h. denjenigen Druckunterschied, welcher erzeugt wird, wenn das Luftregel ventil 51 geöffnet und geschlossen wird, zu reduzieren.

In der obenstehenden ersten und zweiten bevorzugten Ausfüh rungsform werden verschiedene Sensoren, wie der Luftströ mungsmesser 31 vom Flügelzellentyp ("vane type"), der An saugluft-Temperatursensor 32, der Drosselstellungssensor 33, der Leerlaufschalter 34, der Motorkühlflüssigkeits-Tempera tursensor 35, der Sauerstoffsensor 36 und der Rotationswin kelsensor 37 zur Beobachtung der Betriebsbedingungen des Mo tors verwendet. Es können hierfür jedoch auch andere Senso ren, oder auch zusätzlich hierzu, verwendet werden, solange verschiedene Parameter erhalten werden können, welche benö tigt werden, um eine Kraftstoffeinspritzmenge zu ermitteln, wie auch um den Motorleerlauf zu erfassen. Anstelle des Luftströmungsmessers vom Flügelzellentyp kann beispielsweise ein Hitzdraht-Luftmassenmesser verwendet werden, um eine Einlaßluftmenge zu beobachten und in Abhängigkeit davon eine Kraftstoffeinspritzmenge zu bestimmen. Auf ähnliche Weise kann ein Vakuumsensor verwendet werden, um einen Ansaugun terdruck im Ansaugrohr 12 stromabwärts vom Drosselventil zu beobachten, um den Motorleerlauf auf der Grundlage des beob achteten Ansaugunterdrucks und der Motordrehzahl Ne zu er fassen.

Des weiteren wird die Motorleerlaufdrehzahl Ne in der voran gegangenen ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform, wenn die Bedingung für Rückkopplungssteuerung bei Motorleer lauf gegeben ist, durch die Rückkopplungssteuerung auf der beabsichtigten Motordrehzahl N_T gehalten, und wenn die Be dingung für Rückkopplungssteuerung nicht erfüllt ist, wird die Motorleerlaufdrehzahl Ne in Abhängigkeit von der beob achteten Motorkühlflüssigkeitstemperatur gesteuert, ein schließlich des schnellen Leerlaufbetriebs, während die Tem peratur der Notorkühlflüssigkeit niedrig ist, und des weite ren in Abhängigkeit von den vorgegebenen, an den Motor ange legten Lasten. Es können jedoch andere Steuerungsarten ange wendet werden, solange die Motorleerlaufdrehzahl auf einen erwünschten Zielwert gesteuert wird, indem die Ventilöff nungszeit TACV des Luftregelventils 28 oder 51 korrigiert wird. Wenn zum Beispiel die Bedingung für Rückkopplungs steuerung nicht hergestellt ist, kann die Korrektur der Ven tilöffnungszeit TACV in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Lastzustand wegfallen.

Wenn sich des weiteren in der voranstehenden ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform der Motor 2 im Leerlauf befindet, wird die Ventilöffnungszeit TACV durch Korrektur der Fallpunktkorrekturzeit T2 gesteuert, um einen Fallpunkt takt des Steuersignals für das Luftregelventil 28 oder 51 zu ändern und dadurch die Menge der herangeführten Beimischluft einzustellen. Es können jedoch andere Arten der Steuerung angewendet werden, solange eine Gesamtlänge der Ventilöff nungszeit TACV angemessen korrigiert wird. Eine herange führte Menge der Beimischluft kann beispielsweise einge stellt werden, indem man die Anstiegspunktkorrekturzeit T1 korrigiert, um einen Anstiegspunkttakt des Steuersignals für das Luftregelventil 28 oder 51 zu ändern. Als Alternative kann eine minimale Ventilöffnungszeit TACV des Luftregelven tils 28 oder 51, welche im wesentlichen synchron ist mit der Kraftstoffeinspritzung, wie etwa die bei Nicht-Leerlauf des Motors bei einer Drehzahl von weniger als 2000 U/min ermit telte Ventilöffnungszeit TACV, als eine grundlegende Ventil öffnungszeit TACV festgesetzt werden. Wenn eine Menge der herangeführten Beimischluft bei der grundlegenden Ventilöff nungszeit TACV nicht ausreichend ist, wie etwa unter beson deren Bedingungen beim Motorleerlauf, wird zur Korrektur eine separate Ventilöffnungszeit für das Luftregelventil 28 oder 51 vor oder nach der grundlegenden Ventilöffnungszeit TACV festgesetzt, d. h. anstatt die grundlegende Ventilöff nungszeit TACV selbst zu korrigieren, so daß das Luftregel ventil 28 oder 51 auf Grundlage der separaten Ventilöff nungszeit geöffnet und geschlossen wird, um so eine nötige Menge an Beimischluft zu ergänzen.

Zusätzlich wird bei der vorstehenden zweiten bevorzugten Ausführungsform die Nebenöffnung 62 mit einem Innendurchmes ser von 2 mm eingesetzt, um zu vermeiden, daß sich das Luft regelventil 51 vollständig schließt, indem man eine Verbin dung zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung im Luftregelventil 51 zur Verfügung stellt. Es können jedoch auch andere Mittel eingesetzt werden, solange sich das Luft regelventil 51 nicht vollständig schließt, auch wenn es sich in der geschlossenen Stellung befindet, d. h. solange ein re lativ kleiner Öffnungsgrad gewährleistet ist, um eine kleine Menge an Beimischluft hindurchzulassen, wenn es sich in der geschlossenen Stellung befindet. Es kann zum Beispiel ein von einem Schrittmotor betriebenes Volumenstromregelventil eingesetzt werden, wobei die Zahl der Schritte in einem Steuersignal, das in den Schrittmotor eingegeben werden soll, beim Öffnen des Volumenstromregelventils auf ein Maxi mum eingestellt wird, während die Anzahl der Schritte im Steuersignal auf einen vorgegebenen Minimalwert eingestellt wird, der nicht gleich 0 (Null) ist, wenn das Volumenstrom regelventil geschlossen wird, um das Volumenstromregelventil auf einem vorgegebenen kleinen Öffnungsgrad zu halten. Auf ähnliche Weise, wenn ein von einem Linear- oder Rotations- Solenoid betätigtes Volumenstromregelventil eingesetzt wird, wird ein Arbeitszyklus eines Solenoidsteuersignals gesteu ert, um einen kleinen Öffnungsgrad des Volumenstromregelven tils zu gewährleisten, wenn es sich in einer geschlossenen Stellung befindet.

Des weiteren wird in der obigen ersten und zweiten bevorzug ten Ausführungsform ein Abschnitt der Ansaugluft im Ansaug rohr 12 stromaufwärts vom Drosselventil 14 über die Luftbei mischleitung 27 in den Bereich nahe der Kraftstoffeinström öffnung 43 eingeführt. Wie in einem in der japanischen (un geprüften) A-Patentveröffentlichung Nr. 57-191454 kann je doch dafür gesorgt werden, daß durch eine Zubringerpumpe komprimierte Ansaugluft in die Nähe des Kraftstoffeinström öffnung 43 herangeführt wird. In diesem Fall wird die kom primierte Ansaugluft vom Luftregelventil 28 oder 51 regu liert.

Diese Erfindung soll selbstverständlich nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Modifikatio nen beschränkt sein, und verschiedene Änderungen und Modifi kationen können daran ausgeführt werden, ohne von dem Sinn gehalt und den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor mit:
einem Mittel zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors;
einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche in einem Ansaugsystem des Motors vorgesehen ist, um eine erfor derliche Menge an Kraftstoff in Abhängigkeit von dem durch das Erfassungsmittel erfaßten Betriebszustand des Motors in das Ansaugsystem einzuspritzen;
einer Luftpassage zum Einführen eines Abschnittes der in dem Ansaugsystem strömenden Ansaugluft unter Umge hung eines Drosselventils in einen Bereich, bei dem der Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein gespritzt wird;
einer in der Luftpassage vorgesehenen Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Luftpassage;
einer Betriebssteuervorrichtung, um die Öffnungs- und Schließvorrichtung eine Zeit lang, welche im wesentli chen synchron mit der Kraftstoffeinspritzung der Kraft stoffeinspritzvorrichtung ist, in einer geöffneten Stellung zu halten; und
einem Mittel zur Korrektur einer von der Betriebs steuereinrichtung bewirkten Gesamtöffnungszeit der Öff nungs- und Schließvorrichtung während eines von der Er fassungsvorrichtung erfaßten Motorleerlaufs, um eine Leerlaufgeschwindigkeit des Motors auf einen erforder lichen Wert zu regulieren.

2. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Korrekturmittel die Gesamtöff nungszeit korrigiert, um einen Unterschied zwischen ei ner tatsächlichen Motordrehzahl und einer vorgegebenen Drehzahl zu verringern.

3. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Korrekturmittel die Gesamtöff nungszeit auf der Grundlage einer Motortemperatur korrigiert.

4. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Korrekturmittel die Gesamtöff nungszeit auf der Grundlage einer vorgewählten Motor last korrigiert.

5. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Korrekturmittel die Gesamtöff nungszeit des weiteren auf der Grundlage einer vorge wählten Motorlast korrigiert.

6. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Öffnungs- und Schließvorrichtung Mittel zum Vorsehen eines vorbestimmten Öffnungsgrades aufweist, wenn sich die Öffnungs- und Schließvorrich tung in einer schließenden Stellung befindet, wobei der vorbestimmte Öffnungsgrad kleiner eingestellt ist als ein Öffnungsgrad, welcher vorgesehen ist, wenn sich die Öffnungs- und Schließvorrichtung in der Öffnenden Stel lung befindet.

7. Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor mit:
einem Mittel zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors;
einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche in einem Ansaugsystem des Motors vorgesehen ist, um eine erfor derliche Menge an Kraftstoff in Abhängigkeit von dem durch das Erfassungsmittel erfaßten Betriebszustand des Motors in das Ansaugsystem einzuspritzen;
einem Luftführungsmittel zum Einführen eines Abschnit tes der in dem Ansaugsystem strömenden Ansaugluft unter Umgehung eines Drosselventils in einen Bereich, bei dem der Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird;
einer in der Luftführungsmittel vorgesehenen Vorrich tung, welche in eine Öffnungsstellung betätigt wird, um das Luftführungsmittel zu Öffnen, und in eine Schließ stellung betätigt wird, um das Luftführungsmittel zu schließen;
einem Mittel zum Steuern der Öffnungs- und Schließvor richtung, wobei das Steuermittel während eines von dem Erfassungsmittel erfaßten Motorleerlaufes einen Korrek turwert pro von dem Kraftstoffeinspritzmittel durchge führter Kraftstoffeinspritzung ermittelt, um eine Ge samtzeit, während derer die Öffnungs- und Schließvor richtung in die Öffnungsstellung pro Kraftstoffein spritzung betätigt wird, zu korrigieren, so daß eine erforderliche Leerlaufdrehzahl des Motors erzielt wird.

8. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gesamtzeit eine kontinuierliche Zeitspanne ist, während der die Öffnungs- und Schließvorrichtung in die Öffnungsstellung betätigt wird.

9. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Steuermittel die Gesamtzeit auf der Grundlage des Korrekturwerts und einer Basiszeit, welche mit der entsprechenden Kraftstoffeinspritzung synchron ist, ermittelt.

10. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gesamtzeit eine kontinuierliche Zeitdauer ist, und das Steuermittel die Gesamtzeit des weiteren auf der Grundlage eines vorbestimmten, festen Korrekturwerts ermittelt, und des weiteren der vorbe stimmte, feste Korrekturwert einen Zeitpunkt bestimmt, bei dem die Öffnungs- und Schließvorrichtung in die Öffnungsstellung betätigt wird und der Korrekturwert einen Zeitpunkt bestimmt, an dem die Öffnungs- und Schließvorrichtung in die Schließstellung betätigt wird.

11. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Steuermittel während eines von dem Erfassungsmittel erfaßten Nichtleerlaufes des Mo tors pro Kraftstoffeinspritzung eine kontinuierliche Gesamtzeit ermittelt, in welcher die Öffnungs- und Schließvorrichtung auf die Öffnungsstellung betätigt wird, auf der Grundlage einer Basiszeit mit ersten und zweiten vorbestimmten, festen Korrekturwerten, wobei die Basiszeit synchron ist mit der entsprechenden Kraftstoffeinspritzung, wobei der erste vorbestimmte, feste Korrekturwert einen Zeitpunkt bestimmt, an dem die Öffnungs- und Schließvorrichtung in die Öffnungs stellung betätigt wird, und der zweite vorbestimmte, feste Korrekturwert einen Zeitpunkt bestimmt, an dem die Öffnungs- und Schließvorrichtung in die Schließ stellung betätigt wird.

12. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Steuermittel während eines von dem Erfassungsmittel erfaßten Nichtleerlaufes des Mo tors bei einer geringeren Drehzahl als dem vorbestimm ten Wert eine kontinuierliche Gesamtzeit pro Kraftstof feinspritzung ermittelt, in welcher die Öffnungs- und Schließvorrichtung auf die Öffnungsstellung betätigt wird, auf der Grundlage einer Basiszeit mit einer fe sten Wertkorrektur, wobei die Basiszeit synchron ist mit der entsprechenden Kraftstoffeinspritzung, und das Steuermittel während eines Nichtleerlaufes des Motors bei einer Drehzahl, welche nicht unter dem vorbestimm ten Wert liegt, die Öffnungs- und Schließvorrichtung in der Öffnungsstellung hält.

13. Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Öffnungs- und Schließvorrichtung Mittel aufweist zum Vorsehen eines vorbestimmten Öff nungsgrades, wenn die Öffnungs- und Schließvorrichtung in der Schließstellung ist, wobei der vorbestimmte Öff nungsgrad kleiner eingestellt ist als ein Öffnungsgrad, welcher vorhanden ist, wenn die Öffnungs- und Schließvorrichtung in der Öffnungsstellung ist.