DE4447858C2

DE4447858C2 - Elektronisches Steuersystem und Steuerverfahren für einen Motor

Info

Publication number: DE4447858C2
Application number: DE4447858A
Authority: DE
Inventors: Koji Morikawa
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2014-12-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorsteuereinrichtung zum Steuern eines mager-verbrennenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einem Mager-Motor für ein Fahrzeug und insbesondere eine Motorsteuereinrichtung, welches ein Abgasrückführungs- System (EGR-System) aufweist, bei dem eine kleine Menge des Abgases mit der Ansaugluft gemischt wird, wodurch eine Verminderung von Stickstoffoxid in dem Abgas und eine Ver besserung des Laufverhaltens erwartet werden kann.

Aus der EP 0 288 056 A2 ist ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei dem ein Stickstoffoxid-Konzentrationssensor zum Erfassen einer Stickstoffoxidmenge in den ver brannten Gasen und zum Erzeugen eines Stickstoffoxidsignals vorgesehen ist. Das Steuersy stem ist weiterhin mit einem Fehlzündungsdetektor ausgestattet, dessen Signale zum Berech nen einer tatsächlichen Schwankungsrate der Verbrennung und zum Erzeugen eines Schwan kungsratensignals herangezogen werden. Das Stickstoffoxidsignal wird mit einem Sollwert verglichen, ebenso das Schwankungsratensignal. Dadurch soll ein optimales Luft-Kraftstoff- Verhältnis im mageren Bereich abgeleitet werden, so daß weder die Fluktuations- oder Schwankungsrate der Verbrennung, noch der NOx-Ausstoß zulässige Grenzen überschreiten.

Mager-Motoren wurden als benzinsparende Motoren für eine neue Generation von Fahrzeu gen untersucht und entwickelt. Bei dieser Art von Motoren wird eine Verwirbelung oder Tur bulenz in einem Brennraum während der Zuführung der Luft erzeugt, und ein magereres Luft- Kraftstoff-Gemisch als das eines theoretischen Luft-Brennstoff-Verhältnisses wird verbrannt. Bei einem solchen Mager-Motor ist das Luft-Kraftstoff-Gemisch so mager, daß die Menge der ausgestoßenen HC- und CO-Gase schon ursprünglich klein ist, während eine vollkommene Verbrennung zu einer Zunahme der NOx-Abgase bzw. des NOx-Ausstoßes führt. Nachdem ein bestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht ist, nimmt jedoch die Abgabe von NOx ab, wobei die Eigenschaften des Abgases verbessert werden, während das Luft- Kraftstoff-Verhältnis ansteigt.

Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis die Magergrenze überschreitet, besteht die Möglichkeit einer Fehlzündung, einer Zunahme der Verbrennungsschwankung und einer Verschlechterung der Fahrleistung. Bei den herkömmlichen Verfahren wird eine Drehmomentschwankung er faßt, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der Grundlage des erfaßten Wertes der Drehmomentschwankung einer Magergrenzen-Steuerung unterworfen wird, wobei Fehlzün dungen und die Abnahme der Fahrleistung verhindert werden.

Beim Stand der Technik kann jedoch nicht ermittelt werden, ob das NOx tatsächlich vermin dert wird oder nicht, weil der Motor in Betrieb ist, so daß für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwangsläufig ein Einstellwert unterhalb der Magergrenze auf der Grundlage der Eigenschaf ten der ausgestoßenen Nox-Konzentration gewählt werden muß.

Herkömmlicherweise wird die Abgasrückführungs-Steuerung (EGR-Steuerung) häufig als ein wirksames Verfahren zum Verhindern der Bildung von Stickstoffoxiden zur Zeit der Verbren nung eingesetzt. Bei der EGR-Steuerung wird die Abgasmenge mit der Ansaugluft gemischt, wodurch die Wärmekapazität des Gases in dem Zylinder vergrößert wird, um die Temperatur des brennenden Gases relativ gesehen abzusenken. Wenn jedoch die Menge des zurückge führten Gases zu groß ist, resultiert daraus eine Verbrennungsschwankung, welche die Aus gangsleistung, die Leistung im Verhältnis zu den Kraftstoffkosten und die Zuverlässigkeit des Fahrverhaltens vermindert. Es ist daher allgemein bekannt, daß die Menge des zurückgeführ ten Gases auf einen zwangsläufig minimalen Wert beschränkt werden muß.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Motorsteuereinrichtung vorzusehen, welche die Ver brennungsschwankung verhindern und den NOx-Ausstoß in einem Motor mit einem Abgas rückführungs(EGR)-System vermindern kann, so daß eine zufriedenstellende Steuer- oder Regelgenauigkeit erreicht werden kann und dem Fahrer die gewünschte Fahrleistung zur Verfü gung steht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerverfahren mit den Merkmalen von An spruch 1 und durch ein Steuersystem mit den Merkmalen von Anspruch 3 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Schwankungsrate der Verbrennung abhängig von dem Druck im Zylinder erhalten, und die NOx-Abgasrate wird abhängig von der Kon zentration des NOx im Abgas und der Menge der Ansaugluft erhalten.

Nachfolgend werden die Schwankungsrate der Verbrennung und deren Grenzwert bei dem gegebenen Fahrzustand verglichen, und gleichzeitig werden die NOx-Abgasrate und deren Grenzwert bei dem gegebenen Fahrzustand verglichen.

Wenn die Schwankungsrate der Verbrennung höher ist als der Grenzwert wird die Menge des zurückgeführten Abgases vermindert, wenn andererseits die NOx-Abgasrate höher ist als der Grenzwert, wird die Menge des zurückgeführten Abgases erhöht, um den NOx-Ausstoß zu vermindern.

Die EGR-Steuerung bei den jeweiligen Fahrzuständen wird daher auf der Grundlage der Schwankungsrate der Verbrennung und der NOx-Abgasrate durchgeführt. Demzufolge kann eine Verbrennungsschwankung vermieden und der Ausstoß von NOx vermindert werden, so daß eine hoch zuverlässige und genaue Steuerung erreicht werden kann.

Im EGR-Steuerbereich kann der Fahrer darüberhinaus die EGR-Rate so wählen, daß diese Rate erhöht wird, wenn vorzugsweise die Kraftstoffkosten berücksichtigt werden sollen, und vermindert wird, wenn vorzugsweise die Fahrleistung verbessert werden soll. Die Fahrlei stung kann daher nach Wunsch des Fahrers angepaßt werden, wodurch eine große Benutzer freundlichkeit erreicht wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich eine Kraftstoffeinspritz- Rechenvorrichtung vorgesehen, welche auf das erste und das zweite Steuersignal anspricht, zum Bestimmen einer optimalen Kraftstoffeinspritzmenge, welche jeweils dem Fahrzustand entspricht (Anspruch 7), um den Motor ohne Schwankung präzise zu steuern.

Mit dieser beschriebenen Anordnung wird in Verbindung mit den übergeordneten Ansprüchen das Luft-Kraftstoff- Verhältnis des Mager-Motors so kontrolliert, daß es auf ein Mager-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit weniger NOx eingestellt wird. Die tatsächliche Schwankungsrate der Verbrennung wird hierfür auf der Grundlage des Innendrucks im Zylinder erfaßt, und das Luft-Kraftstoff- Gemisch wird auf der fetten Seite bezüglich der Magergrenze gesteuert, so daß eine zufrie denstellende Fahrleistung aufrechterhalten werden kann. Darüberhinaus wird der NOx-Gehalt des Abgases über die tatsächlichen NOx-Konzentration bestimmt, und das Luft-Kraftstoff- Verhältnis wird auf der mageren Seite bezüglich der zulässigen Grenze des NOx-Ausstoßes gesteuert, so daß der NOx-Ausstoß sicher gesenkt werden kann.

Mit einhergehend wird also die tatsächliche Konzentration von NOx in dem Abgas in dem Mager-Motor erfaßt, so daß der Zustand bzw. die Menge des ab gegebenen NOx ermittelt werden kann, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird so gesteuert, daß es innerhalb eines Bereiches zwischen der Magergrenze für die Verbrennungsschwan kung und der zulässigen Grenze für den NOx-Ausstoß liegt. Die Fahrleistung kann so verbes sert werden, und gleichzeitig kann das NOx im Abgas sicher vermindert werden. Darüberhin aus wird der Bereich für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung auf fette Gemische ausge dehnt, so daß bei den Fahrzuständen auch Vibrationen vermieden werden können.

Darüberhinaus wird die Verbrennungsschwankung mit einem vorgegebenen Wert für jede Gruppe von Fahrzuständen verglichen, wodurch der richtige Fahrzustand ermittelt wird. Fer ner wird das ausgestoßene NOx mit dem vorgegebenen Wert verglichen, um den Zustand des Abgases zu ermitteln, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird so gesteuert, daß es fetter oder magerer ist. Die Steuergenauigkeit ist dann hoch genug.

Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Funktions-Blockdiagramm einer EGR-Steuereinrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm einer EGR-Steuerfolge gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Skizze eines EGR-Steuerbereiches gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Motors gemäß der Erfindung;

Fig. 5 einen Schaltplan der Steuereinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung für einen Mager-Motor gemäß einer Weiterbildung der Erfindung;

Fig. 7 ein Diagramm des NOx-Ausstoßes und der Schwankungsrate der Verbrennung über dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß dieser Weiterbildung; und

Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung gemäß dieser Wei terbildung.

Im folgenden ist mit Bezug auf Fig. 1 bis 5 eine Motorsteuereinrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Funktions-Blockdiagramm der Abgasrückführungs-Steuereinrichtung oder EGR- Steuereinrichtung, Fig. 2 ist ein Flußdiagramm einer EGR-Steuerfolge, Fig. 3 ist eine sche matische Darstellung eines EGR-Steuerbereiches, Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines Motors, und Fig. 5 ist ein Schaltplan der Steuereinrichtung.

In Fig. 4 bezeichnet Bezugszeichen 41 einen Motorblock. Ein Ansaugtrakt oder Ansaug krümmer 42 steht mit der stromaufwärtigen Seite des Motorblocks 1 in Verbindung. Ein In jektor 43 ist direkt stromaufwärts eines Ansaugventiles (nicht gezeigt) angeordnet, welches an einer Ansaugöffnung für jeden Zylinder des Ansaugtraktes 42 angebracht ist. Eine Drosselklappe 45 ist in einem Ansaugrohr 44 vorgesehen, welches mit dem Ansaugtrakt 42 in Ver bindung steht. Ein Luftfilter 46 ist an der Ansaugöffnung des Rohres 44 angebracht.

Ein Auspuffrohr 48 steht mit der stromabwärtigen Seite des Motorblocks 41 über einen Abga strakt oder Auspuffkrümmer 47 in Verbindung. Ein Auspufftopf 49 steht mit der stromabwär tigen Seite des Auspuffrohres 48 in Verbindung, und ein Katalysator 50 zum Reinigen des Abgases ist in der Mitte des Rohres 48 vorgesehen. Der Motor gemäß der gezeigten Ausfüh rungsform dient zur Steuerung des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, und ein Drei fachkatalysator wird als der Katalysator 50 eingesetzt.

Ein Luftdurchflußmesser 51 zum Erfassen des Massenflusses der Ansaugluft ist an der An saugöffnung des Ansaugrohres 44 des Ansaugsystems angebracht. Ein Drosselsensor 52 zum Erfassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe 45 ist angrenzend an die Klappe 45 angeord net.

Ein O₂-Sensor 43 zum Erfassen der Sauerstoff-Konzentration des Abgases und ein NOx- Konzentrationssensor 54 zum Erfassen der Konzentration von Stickstoffoxiden (NOx), wie NO und NO₂, in dem Abgas sind zwischen dem Verzweigungspunkt des Abgastraktes 47 des Auspuffsystems und dem Katalysator 50 eingefügt.

Ein Zylinderdrucksensor 55 zum Erfassen des Innendrucks eines bestimmten Zylinders ist vorgesehen, und ein Kurbelwinkelsensor 56 liegt einem Kurbel-Drehkörper 41b gegenüber, der an der Kurbelwelle 41a montiert ist. Der Sensor 56 ist so aufgebaut, daß er Vorsprünge oder dergleichen erfaßt, welche in regelmäßigen Intervallen an dem Außenumfang des Dreh körpers 41b angebracht sind. Der Sensor 56 berechnet die Motordrehzahl N und die Zünd zeitpunkte nach Maßgabe der Zeitintervalle, zu denen die Vorsprünge erfaßt werden.

Die jeweiligen Verzweigungsstellen des Abgastraktes 47 und des Ansaugtraktes 42 stehen miteinander über einen Abgasrückführungs- oder EGR-Kanal 57 in Verbindung. Ein EGR- Ventil 58 ist in dem Kanal 57 vorgesehen. Wenn das Ventil 58 geöffnet ist, wird eine kleine Menge des Abgases, abhängig vom Öffnungsgrad des Ventils 58 zum Ansaugsystem zurück geführt und nochmals verbrannt.

Wie in Fig. 5 gezeigt, weist eine ECU (elektronische Steuereinheit) 61 eine CPU 62, ein ROM 63, ein RAM 64, einen Oszillator 65, Eingänge 66a und 66b und Ausgäng 66c und 66d auf. Diese Elemente sind über eine Busleitung mit einem Mikrocomputer verbunden.

Analogsignale von dem Luftdurchflußmesser 51, dem NOx-Konzentrationssensor 54 und dem O₂-Sensor 53 werden über einen Multiplexer 62 einem A/D-Wandler 63 zugeführt. Daraufhin werden sie im Wandler 63 in digitale Signal umgewandelt und nacheinander an den einen Eingang 66a angelegt. Die Wellenform eines Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsen sor 56 wird in einem Formungsschaltkreis 67 geeignet geformt und an den anderen Eingang 66b angelegt. Ein Signal von dem Drosselsensor 52 wird über einen Eingabeschaltkreis 68 an den anderen Eingang 66b angelegt, woraufhin ermittelt wird, ob die Drosselklappe 45 geöff net oder vollständig geschlossen ist. Der Spitzenwert eines Ausgangssignals von dem Zy linderdrucksensor 55 wird von einem Formungsschaltkreis 69 wellen-geformt und an den anderen Eingang 66b angelegt.

Der Eingang 66b ist ferner mit einem Modusauswahlschalter 59 verbunden. Durch Betätigen des Schalters 59 kann ein Fahrer den Vorzugsmodus, nämlich den kostengünstigen Modus oder den Leistungsmodus, auswählen. Wenn über den Auswahlschalter 59 der Benzinspar modus gewählt wurde, wird die EGR-Steuerung mit dem Maximalwert für eine EGR-Rate innerhalb des EGR-Steuerbereiches durchgeführt.

Ferner sind das EGR-Ventil 58 und der Injektor 43 über Ansteuerschaltkreise 70 bzw. 71 mit den Ausgängen 66c und 66d verbunden. Die Öffnung des Ventils 58 wird abhängig von ei nem Steuersignal für ein vorgegebenes Arbeitsverhältnis gesteuert, welches von der ECU 61 ausgegeben wird.

Im folgenden ist eine Anordnung für die EGR-Steuerung in der ECU 61 beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die ECU 61 eine Zylinderdruck-Erfassungseinheit M1 auf, wel che auf der Grundlage des Ausgangswertes des Zylinderdrucksensors 55 den Spitzenwert eines Zylinderdruckes für jeden Zyklus oder einen Zylinderdruck für einen festen Kurbelwinkel während eines Verbrennungshubs erfaßt. Die ECU 61 weist ferner eine NOx-Konzentrations- Erfassungseinheit M2 zum Erfassen der NOx-Konzentration des Abgases nach Maßgabe des Ausgangswertes des NOx-Konzentrationssensors 54 auf. Ferner umfaßt die ECU 61 eine Fahrzustands-Erfassungseinheit M3 zum Erfassen von Fahrzuständen des Motors auf der Grundlage einer Motordrehzahl N_E, der Ansaugluftmenge Q und dergleichen.

In der ECU 61 ist ferner eine Verbrennungsschwankungsraten-Rechenvorrichtung M4 vor gesehen, welche eine Schwankungsrate der Verbrennung (D) nach Maßgabe des Verhältnis ses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Spitzenwerte der Zylinderdrücke für jeden Zy linder, welche von der Zylinderdruck-Erfassungseinheit M1 erfaßt werden, und dem zu die sem Zeitpunkt erfaßten Zylinderdruck oder nach Maßgabe des Verhältnisses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Zylinderdrücke bei dem festen Kurbelwinkel für jeden Verbren nungshub und dem zu diesem Zeitpunkt erfaßten Zylinderdruck berechnet.

Darüberhinaus weist die ECU 61 eine Vergleichseinheit M5 auf, welche die Schwankungs rate der Verbrennung (D), die von der Verbrennungsschwankungsraten-Recheneinheit M4 berechnet wurde, mit einem zulässigen Grenzwert (Dmax) für die Verbrennungsschwan kungsrate (D) vergleicht, welche durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis eingestellt wird, wobei als Parameter die Motordrehzahl N und die Motorlast verwendet werden (bei spielsweise die Grundeinspritzlast, welche nach Maßgabe der Motordrehzahl N und der An saugluftmenge Q erhalten wird), die von der Fahrzustands-Erfassungseinheit M3 erfaßt wur den.

Ferner umfaßt die ECU 61 eine NOx-Abgasraten-Recheneinheit M6 zum Berechnen einer NOx-Abgasrate (C) nach Maßgabe der NOx-Konzentration im Abgas und der Ansaugluft menge Q.

Die ECU 61 weist ferner eine NOx-Abgasraten-Vergleichseinheit M7 auf, welche die von der NOx-Abgasraten-Recheneinheit M6 berechnete NOx-Abgasrate (C) mit einem zulässigen Grenzwert (Cmax) für die NOx-Abgasrate (C) vergleicht, der durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis eingestellt wird, wobei als Parameter die Motordrehzahl N und die Motorlast verwendet werden (beispielsweise eine Grundeinspritzmenge, welche nach Maßgabe der Motordrehzahl N und der Ansaugluftmenge Q erhalten wird), die von der Fahrzustands-Erfas sungseinheit M3 erfaßt wurden.

Darüberhinaus umfaßt die ECU 61 eine Fahrmodus-Einstelleinheit M8 zum Einstellen des Fahrmodus, indem aus dem Ausgangswert des Modusauswahlschalters 59 bestimmt wird, ob der ausgewählte Modus der Sparmodus oder der Leistungsmodus ist.

Die ECU 61 weist ferner eine Einstelleinheit M9 für den Sollwert der EGR-Rate auf, welche einen EGR-Raten-Sollwert einstellt, wenn die Verbrennungsschwankungsraten-Ver gleichseinheit M5 zu dem Ergebnis kommt, daß die Verbrennungsschwankungsrate (D) kleiner ist als der zulässige Grenzwert (Dmax) und wenn die NOx-Abgasraten-Vergleichsein heit M7 zu dem Ergebnis kommt, daß die NOx-Abgasrate niedriger ist als der zulässige Grenzwert (Cmax). Die Einheit M9 stellt den EGR-Raten-Sollwert so ein, daß der Wert der EGR-Rate vermindert wird, wenn die Verbrennungsschwankungsrate (D) höher ist als der zulässige Grenzwert (Dmax), und sie stellt den EGR-Raten-Sollwert so ein, daß der Wert für die EGR-Rate erhöht wird, wenn die NOx-Abgasrate (C) höher ist als der zulässige Grenz wert (Cmax).

Schließlich weist die ECU 61 eine EGR-Ventil-Ansteuerschaltung 70 auf, die an das EGR- Ventil 58 ein Ansteuersignal ausgibt, welches dem EGR-Raten-Sollwert entspricht.

Mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 2 ist nachstehend die Folge der EGR-Steuerung durch die ECU 61 beschrieben.

Das Flußdiagramm (Fig. 2) zeigt eine Routine, die für jeden vorgegebenen Kurbelwinkel oder jede vorgegebene Rechenperiode ausgeführt wird.

Zunächst werden verschiedene Daten bezüglich des Fahrzustands des Motors, einschließlich die momentane Motordrehzahl N, die Ansaugluftmenge Q etc., in einem Schritt S21 erfaßt. Der Zylinderdruck für den momentanen Verbrennungszyklus wird in einem Schritt S22 erfaßt, und die Verbrennungsschwankungsrate (D) wird auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Zylinderdrücke für die einzelnen Verbrennungszy klen und dem Zylinderdruck für den momentanen Verbrennungszyklus in einem Schritt S23 berechnet. In einem Schritt S24 wird andererseits die NOx-Konzentration des Abgases nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem NOx-Konzentrationssensor 54 erfaßt. In einem Schritt S25 wird die Abgasrate (C) des NOx in dem Abgas auf der Grundlage des Verhältnis ses zwischen der Ansaugluftmenge Q und der NOx-Konzentration berechnet.

In einem Schritt S26 wird die Verbrennungsschwankungsrate (D) mit dem zulässigen Grenzwert (Dmax) verglichen, der zuvor durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis unter Verwendung der Motordrehzahl N und der Motorlast als Parameter eingestellt wurde.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der EGR-Rate und der Verbrennungsschwankungsrate (D) unter bestimmten Fahrbedingungen. Wie in Fig. 3 gezeigt, neigt die Verbrennungs schwankungsrate (D) dazu, plötzlich anzusteigen, wenn die EGR-Rate bis auf einen be stimmten Pegel erhöht wird. Der zulässige Grenzwert (Dmax) für die Verbrennungs schwankungsrate (D), der in Fig. 3 durch einen Punkt d angezeigt wird, variiert abhängig von den Fahrbedingungen. In das Verzeichnis werden die zulässigen Grenzwerte (Dmax) für unterschiedliche Fahrbedingungen geladen, welche zuvor durch verschiedene Experimente oder dergleichen erhalten wurden.

Wenn man in Schritt S26 das Ergebnis erhält, daß die Verbrennungsschwankungsrate (D) unter den momentanen Fahrbedingungen niedriger ist als der zulässige Grenzwert (Dmax), geht das Programm zu einem Schritt S27 weiter. Wenn gefolgert wird, daß die Schwan kungsrate (D) höher ist als der zulässige Grenzwert (Dmax), springt das Programm anderer seits zu einem Schritt S30, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen ver minderten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet.

Wenn im Schritt S26 gefolgert wird, daß die Verbrennungsschwankungsrate (D) kleiner ist als der zulässiges Grenzwert (Dmax), wird ferner die NOx-Abgasrate (C) in einem Schritt S27 mit dem zulässigen Grenzwert (Cmax) verglichen, der zuvor durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichis eingestellt wurde, wobei die Motordrehzahl N und die Motorlast als Para meter verwendet werden.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der EGR-Rate und der NOx-Abgasrate (C) unterbe stimmten Fahrbedingungen. Wie in Fig. 3 gezeigt, ändert sich die NOx-Abgasrate (C) tenden ziell umgekehrt proportional zu der EGR-Rate, und sie nimmt nach und nach zu, während die EGR-Rate abnimmt. Der zulässige Grenzwert (Cmax), der in Fig. 3 bei einem Punkt c ange zeigt ist, ändert sich abhängig von den Fahrbedingungen. In dem Verzeichs sind die zulässi gen Grenzwerte (Cmax) für verschiedene Fahrbedingungen gespeichert, welche zuvor durch verschiedene Experimente oder dergleichen erhalten wurden.

Wenn man im Schritt S27 zu dem Ergebnis kommt, daß die NOx-Abgasrate (C) höher ist als der zulässige Grenzwert (Cmax), springt das Programm zu einem Schritt S29, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen erhöhten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet.

Wenn im Schritt S27 gefolgert wird, daß die NOx-Abgasrate (C) niedriger ist als der zulässige Grenzwert (Cmax), geht das Programm andererseits zu einem Schritt S28 weiter, woraufhin aus dem Ausgangssignal des Modusauswahlschalters 59 ermittelt wird, ob der vom Fahrer ausgewählte Modus der Sparmodus oder der Leistungsmodus ist.

Wenn der Sparmodus gewählt ist, geht das Programm zu Schritt S29 weiter, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen erhöhten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet. Wenn der Leistungsmodus gewählt ist, geht das Programm andererseits zu dem Schritt S30 weiter, woraufhin der EGR-Raten-Sollwert auf einen vorgegebenen verminderten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet.

Das Steuersignal für das vorgegebene Arbeitsverhältnis, welches dem EGR-Raten-Sollwert entspricht, wird über die Ansteuerschaltung 70 an das EGR-Ventil 58 ausgegeben.

Wenn der EGR-Raten-Sollwert auf einen Wert eingestellt wird, bei dem die EGR-Rate erhöht wird, wird der Öffnungsgrad des EGR-Ventils 58 vermindert. Daraus ergibt sich, daß die EGR-Rate für die Rückströmung zu dem Ansaugsystem bei diesem Öffnungsgrad des Ventils 58 so gesteuert wird, daß sie in dem Bereich zwischen dem zulässigen Grenzwert (Cmax) und dem zulässigen Grenzwert (Dmax) liegt.

Wenn der Fahrer den Leistungsmodus auswählt, wird die EGR-Rate so gesteuert, daß sie in nerhalb des oben genannten EGR-Steuerbereiches vermindert wird. Wenn der Sparmodus gewählt ist, wird die EGR-Rate andererseits so gesteuert, daß sie innerhalb des EGR- Steuerbereiches erhöht wird. Die Fahrleistung steht dem Fahrer daher nach seinen Wünschen zur Verfügung.

Die Erfindung kann auch für die magere Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung angewendet werden. In diesem Fall wird ein Mager-NOx-Katalysator als der Katalysator 50 verwendet, und der O₂-Sensor kann weggelassen werden.

Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die EGR- Steuerung bei jedem Fahrzustand oder jeder Betriebsbedingung auf der Grundlage der Schwankungsrate der Verbrennung und der NOx-Abgasrate durchgeführt. Dadurch kann eine Vermeidung der Verbrennungsschwankung und die Verminderung des NOx-Ausstoßes erreicht werden, so daß eine hoch zuverlässige Steuergenauigkeit erhalten wird.

Innerhalb des EGR-Steuerbereiches kann der Fahrer darüberhinaus die EGR-Rate so steuern, daß die EGR-Rate erhöht wird, wenn die Kraftstoffkosten im Vordergrund stehen, und daß sie vermindert wird, wenn die Fahrleistung im Vordergrund steht. Die Fahrleistung steht dem Fahrer daher nach seinen Wünschen zur Verfügung, wodurch ein großer Benutzungskomfort erreicht wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf Fig. 6 bis 8 beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 6 ist im folgenden der allgemeine Aufbau eines Mager-Motors beschrie ben. Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Motorblock für die magere Verbrennung. In einem Luftansaugsystem des Motorblocks 1 steht ein Luftfilter 2 über eine Leitung 3 und einen Drosselkörper 5, indem eine Drosselklappe 4 vorgesehen ist, mit einem Ansaugtrakt oder Ansaugkrümmer 6 in Verbindung. In den Trakt 6 ist ein Injektor 7 zum Einspritzen von Kraft stoff für jeden Zylinder eingesetzt. Der Ansaugtrakt 6 weist eine (nicht gezeigte) Vorrichtung zum Erzeugen von Verwirblungen oder Turbulenzen auf, wobei die Verwirblungen oder Tur bulenzen in einer Brennkammer während des Ansaugens von Luft erzeugt werden, so daß ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch als bei dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Verbrennung verwendet wird.

In dem Mager-Motor ist darüber hinaus der Kraftstoff so mager, daß HC und CO, schädliche Substanzen, im Abgas gering sind, der NOx-Gehalt kann jedoch nicht gesenkt werden, so daß es notwendig ist, daß NOx zu vermindern. Um dies zu erreichen, weist ein Abgastrakt oder Auspuffkrümmer 8 einen Mager-NOx-Katalysator oder katalytischen Wandler 10 als eine Abgasabgabe-Steuereinheit auf. Das NOx in dem Abgas wird auf diese Weise hauptsächlich bei hohen Temperaturen durch einen Mager-NOx-Katalysator vermindert, so daß das Abgas gereinigt wird. Der Katalysator 10 steht über ein Auspuffrohr 11 mit einem Auspufftopf 9 in Verbindung.

Im folgenden sind die Grundsätze des Steuersystems erläutert.

Der Druck in dem Zylinder wird bei einem Expansionshub nach der Verbrennung erfaßt, um den Stand der Verbrennungsschwankung zu ermitteln, während die NOx-Konzentration ei nes Auspuffsystems erfaßt wird, und der tatsächliche NOx-Ausstoß wird berechnet. Fig. 7 zeigt Kennlinien des NOx-Ausstoßes und der Schwankungsrate der Verbrennung über dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F).

Wenn eine Mager-Steuerung bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt wird, das magerer ist als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 14,7, wie in Fig. 7 gezeigt, erreicht der NOx-Ausstoß den Maximalwert dann, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis etwa 16 ist, und er nimmt danach allmählich ab, während das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager bleibt. Bei einem Punkt a, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis 19 ist, wird dann eine zuläs sige Grenze für die NOx-Menge in dem Abgas erreicht.

Andererseits bleibt die Schwankungsrate der Verbrennung auf der mageren Seite des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses klein und steigt dann plötzlich an, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhält nis einen Wert von ungefähr 23 erreicht. Bei einem Punkt b, bei dem das Luft-Kraftstoff- Verhältnis 24 ist, liegt daher die Magergrenze für die Verbrennungsschwankung.

Unter diesen Gesichtspunkten ist es nur notwendig, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im mage ren Bereich so zu steuern, daß es in dem Bereich zwischen den Punkten a und b eingestellt wird (d. h. zwischen 19 und 24).

Im folgenden ist das Steuersystem auf der Basis des oben beschriebenen Steuerprinzipes be schrieben.

Signale von einem Luftdurchflußmesser 12 zum Erfassen einer Ansaugluftmenge Q und von einem Kurbelwinkelsensor 13 zum Erfassen einer Motordrehzahl N werden an den Eingang einer Steuereinheit 20 angelegt. Jeder Zylinder des Motorblocks 1 ist mit einem Zylinder drucksensor 14 zum Erfassen eines Zylinderdruckes P ausgestattet. In den Abgastrakt 8 ist ein NOx-Konzentrationssensor 15 zum Erfassen der NOx-Konzentration eingepaßt. Signale von diesen beiden Sensoren werden ebenfalls an den Eingang der Steuereinheit 20 angelegt.

Die Steuereinheit 20 umfaßt eine Fahrzustands-Ermittlungseinheit 21, in die die Motordreh zahl N und die Ansaugluftmenge Q eingegeben werden. Fahrzustände des Motors werden nach Maßgabe dieser beiden Parameter ermittelt. Signale für den Fahrzustand werden an den Eingang einer Einspritzmengen-Recheneinheit 22 angelegt. Eine Einspritzmenge Ti wird so berechnet, daß ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem niedrigen NOx-Gehalt erhal ten wird, und zwar abhängig von den Fahrzuständen des Mager-Motors. Das sich ergebende Einspritzsignal wird an den Injektor 7 mit einer vorgegebenen Zeitvorgabe ausgegeben.

Der Zylinderdruck P und die Fahrzustandssignale werden an den Eingang einer Zylinder druck-Erfassungseinheit 23 angelegt, wobei der Zylinderdruck P für jeden Fahrzustand erfaßt wird. Der Zylinderdruck P wird an den Eingang einer Verbrennungsschwankungsraten- Recheneinheit 24 angelegt, und ein Verbrennungschwankungsraten-Istwert B wird nach Maßgabe der Änderung des Zylinderdruckes P erhalten. Die Fahrzustandssignale werden an den Eingang einer Verbrennungsschwankungsraten-Standardwert-Wiedergewinnungs einheit 25 angelegt, woraufhin ein Standardwert Bmax für die Magergrenze für jeden Fahrzu stand mit Bezug auf eine Verbrennungsschwankungsraten-Referenzverzeichnis (Map) 26 wiedergewonnen wird. Der Verbrennungsschwankungsraten-Istwert B und der Standard wert Bmax für die Magergrenze werden an den Eingang einer Ver brennungsschwankungsraten-Vergleichseinheit 27 angelegt, woraufhin sie miteinander ver glichen werden. Wenn B < Bmax gilt, wird die Einspritzmengen-Recheneinheit 22 angewie sen, das Luft-Kraftstoff-Gemisch anzureichern bzw. fetter zu machen.

Das NOx-Konzentrationssignal und das Fahrzustandssignal werden an den Eingang einer NOx-Konzentration-Erfassungseinheit 28 angelegt, woraufhin die NOx-Konzentration für jeden Fahrzustand erfaßt wird. Die NOx-Konzentration wird an den Eingang einer NOx- Ausstoß-Recheneinheit 29 angelegt, woraufhin die Ansaugluftmenge 2 die NOx- Konzentration NOxCONC und das spezifische Gewicht γ des NOx miteinander multipliziert werden, um einen Istwert des NOx-Ausstoßes A zu berechnen. Die Fahrzustandssignale wer den auch an den Eingang einer NOx-Abgabe-Standardwert-Wiedergewinnungseinheit 30 an gelegt, woraufhin ein zulässiger Standard-Grenzwert Amax für jeden Fahrzustand mit Bezug auf eine NOx-Abgabe-Standardwert-Verzeichnis (Map) 31 wiedergewonnen wird. Der Istwert des NOx-Ausstoßes A und der zulässige Standard-Grenzwert Amax werden an den Eingang einer Abgas-Vergleichseinheit 32 angelegt, woraufhin sie miteinander verglichen werden. Wenn A < Amax gilt, wird die Einspritzmengen-Recheneinheit 22 angewiesen, das Luft- Kraftstoff-Gemisch mager zu machen.

Abhängig von dem Befehl für das fette Luft-Kraftstoff-Gemisch basierend auf der Verbren nungsschwankungsrate B oder für das magere Gemisch basierend auf dem NOx-Ausstoß A, erhöht oder senkt die Einspritzmengen Recheneinheit die Einspritzmenge Ti, um diese zu korrigieren. In den Fällen, daß vorzugsweise Kraftstoffkosten oder vorzugsweise die Fahrlei stung beachtet werden sollen, wird die Einspritzmenge Ti im allgemeinen abhängig von dem Modus gesenkt bzw. erhöht. Auf diese Weise wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so gesteu ert, daß es immer in dem Bereich zwischen den Punkten a und b von Fig. 7 gehalten wird. Die Steuereinheit 20 ermittelt geeignete Zündzeitpunkte, welche von dem Betriebszustand abhängen, nach Maßgabe verschiedener Eingangsinformationen und gibt ein Zündsignal an eine Zündeinrichtung ab.

Es folgt eine Beschreibung des grundsätzlichen Betriebs des Mager-Motors.

Bei Betrieb des Motors wird zunächst dem Motorblock 1 Luft abhängig vom Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 zugeführt. Dann werden Verwirblungen oder dergleichen in der Brenn kammer mittels der Turbulenzen-Erzeugungsvorrichtung des Ansaugtraktes 6 erzeugt. Ab hängig von jeder Gruppe von Fahrzuständen und auf der Grundlage der Ansaugluftmenge Q und der Motordrehzahl N wird darüberhinaus die Einspritzmenge Ti berechnet, so daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch ein mageres Gemisch ist, welches im wesentlichen einen geringen NOx-Gehalt hat. Dieser Kraftstoff wird zu vorgegebenen Einspritzzeitpunkten mit Hilfe des Injektors 7 eingespritzt. Eine Mischung aus Luft und dem Kraftstoff in der Brennkammer wird über eine Zündkerze gezündet, wobei diese Schichten bildet, so daß sie durch die er zeugten Verwirbelungen in dem Bereich in der Nähe der Zündkerze dicker ist als in dem um gebenden Bereich. Dadurch kann das magere Luft-Kraftstoff-Gemisch zufriedenstellend ver brannt werden, wodurch vertretbare Brennstoffkosten und eine zufriedenstellende Fahrlei stung sichergestellt werden.

Inzwischen wird das von der mageren Verbrennung erzeugte Abgas aus dem Motorblock 1 in den Abgastrakt 8 abgegeben. Obwohl aufgrund des mager-verbrennenden Luft-Kraftstoff- Verhältnisses die Menge des unverbrannten HC und CO im Abgas klein ist, muß in diesem Fall das NOx gesenkt werden. Das NOx enthaltende Abgas wird dem Mager-NOx- Katalysator 10 zugeführt, und das NOx wird bei hoher Temperatur durch den Mager-NOx- Katalysator vermindert, so daß das Gas gereinigt wird. Das so durch den Katalysator 10 ge reinigte Gas wird dann durch den stromabwärts liegenden Auspufftopf 9 an die Umgebung abgegeben.

Mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 8 ist im folgenden die Steuerung des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses für den Magermotor-Betrieb gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Zunächst werden in einem Schritt S1 die Fahrzustände über die Motordrehzahl N und die An saugluftmenge Q ermittelt. Der Zylinderdruck P wird in einem Schritt S2 erfaßt, und die Schwankungsrate der Verbrennung B wird in einem Schritt S3 berechnet. In einem Schritt S4 wird ein Magergrenzen-Standardwert Bmax der Schwankungsrate für die Verbrennung mit Bezug auf das Verzeichnis wiedergewonnen.

In einem Schritt S5 werden der Schwankungsraten-Istwert B und der Magergrenzen- Standardwert Bmax miteinander verglichen. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis die Mager grenze überschreitet, so daß die Verbrennungsschwankung aufgrund von Fehlzündungen zunimmt, wobei B < Bmax, geht das Programm zu einem Schritt S6 weiter, woraufhin der Kraftstoffgehalt erhöht wird, um zur Korrektur das magere Luft-Kraftstoff-Gemisch anzurei chern. Dadurch wird die Verbrennungsschwankung im Falle der Fehlzündung vermieden, so daß eine Verschlechterung der Fahrleistung verhindert werden kann.

Wenn B ≦ Bmax gilt, so daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch auf der fetten Seite mit einer gerin geren Verbrennungsschwankung gesteuert wird, geht das Programm andererseits von Schritt S5 zu einem Schritt S7 weiter, woraufhin der NOx-Konzentrations-Istwert NOxconc erfaßt wird. Der NOx-Ausstoß A wird in einem Schritt S8 berechnet, und der zulässige Stan dard-Grenzwert Amax für den NOx-Ausstoß, der den jeweiligen Fahrzuständen entspricht, wird in einem Schritt S9 wiedergewonnen.

Dann werden die beiden Werte in einem Schritt S10 miteinander verglichen. Wenn der NOx- Ausstoß A seine zulässige Grenze überschreitet, so daß das Abgas schlechter wird, wobei A < Amax gilt, geht das Programm zu einem Schritt S11 weiter, woraufhin der Kraftstoffgehalt vermindert wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur mageren Seite hin zu korrigieren. Da durch wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch magerer, so daß der NOx-Ausstoß vermindert wird.

Wenn A ≦ Amax gilt, wird entschieden, daß das Abgas einen guten Zustand hat und daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch im richtigen Bereich zwischen den Punkten a und b von Fig. 7 liegt. In diesem Fall geht das Programm vom Schritt S10 zu einem Schritt S11 weiter, woraufhin der bevorzugte Modus ausgewählt wird. Wenn der Modus ein Benzinsparmodus ist, in dem mehr Wert auf Benzinkosten gelegt wird, geht das Programm zum Schritt S11 weiter, wor aufhin das Luft-Kraftstoff-Gemisch so gesteuert wird, daß es magerer ist, so daß die Benzin kosten optimiert werden. Wenn der Modus ein Leistungsmodus ist, in dem bevorzugt Wert auf die Fahrleistung gelegt wird, geht das Programm zum Schritt S6 weiter, woraufhin das Luft-Kraftstoff-Gemisch so gesteuert wird, das es fetter ist. Dies führt dazu, daß das Luft- Kraftstoff-Gemisch relativ fett ist, so daß Vibrationen und andere Eigenschaften und Kenn werte verbessert werden.

Auf diese Weise wird das mager-verbrennende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Mager-Motors immer so gesteuert, daß es innerhalb des Bereiches zwischen der Magergrenze b für die Ver brennungsschwankung und der zulässigen Grenze a für den NOx-Ausstoß liegt. Daher kön nen sowohl die Fahrleistung als auch die Eigenschaften des Abgases zur selben Zeit vor teilhaft beeinflußt werden. Da die NOx-Konzentration des Abgases auf den zulässigen Grenzwert beschränkt wird, kann der Mager-NOx-Katalysator 10 des Auspuffsystems das NOx immer zuverlässig entfernen.

Bei dem Mager-Motor gemäß der ersten Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, der Ist-Wert der NOx-Konzentration des Abgases erfaßt, um den Zustand des NOx-Abgases zu ermitteln, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird innerhalb des Bereiches zwischen der Ma gergrenze für die Verbrennungsschwankung und der zulässigen Grenze für den NOx- Ausstoß gesteuert. Dadurch wird die Fahrleistung verbessert und der NOx-Gehalt in dem Ab gas wird zuverlässig gesenkt. Da der Bereich für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung auf die fette Seite ausgedehnt wird, können darüberhinaus Vibrationen im Leistungsmodus ver mindert werden.

Für jeden Fahrzustand wird ferner die Verbrennungsschwankung mit ihrem Standardwert verglichen, um den Betriebszustand zu ermitteln, der NOx-Ausstoß wird mit seinem Stan dardwert verglichen, um den Zustand des Abgases zu bestimmen, und das Luft-Kraftstoff- Verhältnis wird auf der fetten oder auf der mageren Seite gesteuert. Dadurch wird die Steuer genauigkeit sehr hoch.

Claims

1. Elektronisches Steuerverfahren für einen Motor, mit einem mit dem Motor (41) verbun denen Ansaugtrakt (42) zum Zuführen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches, einem an dem Ansaugtrakt (42) über eine Drosselklappe (45) angebrachten Luftdurchflußmesser (51) zum Messen einer zugeführten Luftmenge und zum Erzeugen eines Luftmengen signales, einem mit dem Motor verbundenen Abgastrakt (47) zum Ausstoßen verbrann ter Gase, einem in den Abgastrakt (47) eingefügten Stickstoffoxidkonzentrations-Sensor (54) zum Erfassen einer Stickstoffoxidmenge in den verbrannten Gasen und zum Er zeugen eines Stickstoffoxidsignales, einem an dem Motor (41) angebrachten Kurbel winkelsensor (56) zum Erfassen einer Motordrehzahl und zum Erzeugen eines Motordrehzahlsignales, einem an dem Motor (41) angebrachten Drucksensor (55) zum Er fassen eines Verbrennungsdrucks in einem Zylinder und zum Ausgeben eines Drucksi gnales, einem mit dem Abgastrakt (47) in Verbindung stehenden EGR-Ventil (58) zum Zurückführen von Abgasen zu dem Ansaugtrakt (42) und einer Moduseinstellvorrich tung (M8) zum Umschalten eines Motorbetriebsmodus von einem Sparmodus zu einem Leistungsmodus oder umgekehrt, mit den folgenden Verfahrensschritten:
Bestimmen eines Betriebszustands des Motors aufgrund des Luftmengensignals und des Motordrehzahlsignals, um ein Betriebszustandssignal zu erzeugen,
Berechnen einer tatsächlichen Verbrennungs-Schwankungsrate aufgrund des Luftmen gensignals und des Motordrehzahlsignals abhängig von dem dem jeweiligen Betriebs zustand entsprechenden Innendruck, um ein Schwankungsratensignal zu erzeugen,
Vergleichen der tatsächlichen Verbrennungs-Schwankungsrate mit einem dem jeweili gen Betriebszustand entsprechenden Standardwert aufgrund des Betriebszustandssignals und des Schwankungsratensignals, um ein erstes Steuersignal zu erzeugen,
Berechnen einer tatsächlichen Stickstoffoxidgasmenge abhängig von der dem jeweili gen Betriebszustand entsprechenden Luftmenge aufgrund des Stickstoffoxidsignals, um ein Stickstoffoxid-Istsignal zu erzeugen,
Vergleichen der tatsächlichen Stickstoffoxidgasmenge mit einem dem Betriebszustand entsprechenden Standardwert, um ein zweites Steuersignal zu erzeugen, und
Einstellen einer optimalen EGR-Rate durch Bezugnahme auf einen EGR-Raten-Sollwert für jeden Betriebszustand des Motors aufgrund des ersten und des zweiten Steuersignals, um das EGR-Ventil sowohl im Sparmodus als auch im Leistungsmodus richtig zu betäti gen.

2. Elektronisches Steuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund des ersten und des zweiten Steuersignals eine optimale Kraftstoffeinspritz menge für jeden Betriebszustand eingestellt wird.

3. Elektronisches Steuersystem zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit folgenden Merkmalen:
eine Fahrzustands-Ermittlungsvorrichtung (M3), welche auf das Motordrehzahlsignal und das Luftmengensignal anspricht, zum Ermitteln des Betriebszustandes des Motors und zum Erzeugen des Betriebszustandssignals,
eine Verbrennungsschwankungsraten-Rechenvorrichtung (M4), welche auf das Druck signal anspricht, zum Berechnen der tatsächlichen Verbrennungs-Fluktuationsrate und zum Erzeugen des Schwankungsratensignales,
eine Verbrennungsfluktuationsraten-Vergleichsvorrichtung (M5), welche auf das Be triebszustandssignal und das Fluktuationsratensignal anspricht, zum Vergleichen der tatsächlichen Fluktuationsrate mit einem Standardwert, der dem jeweiligen Betriebszu stand entspricht, und zum Erzeugen des ersten Steuersignals,
eine Stickstoffoxidgas-Rechenvorrichtung (M6), welche auf das Stickstoffoxidsignal anspricht, zum Berechnen der tatsächlichen Stickstoffoxidgasmenge und zum Erzeugen des Stickstoffoxidabgassignales,
eine Abgas-Vergleichsvorrichtung (M7), welche auf das Betriebszustandssignal und das Stickstoffoxidabgas-Istsignal anspricht, zum Vergleichen der tatsächlichen Stickstoffo xidgasmenge mit einer dem jeweiligen Betriebszustand entsprechenden Standardmenge und zum Erzeugen des zweiten Steuersignals, und
eine Abgasrückführungsraten-Einstellvorrichtung (M9), welche auf das erste und das zweite Steuersignal anspricht, zum Bestimmen der optimalen Abgasrückführungsrate durch Bezugnahme auf einen EGR-Raten-Sollwert.

4. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnetennzeichnet, daß das zweite Steuersignal die EGR-Rate erhöht, wenn die Stickstoffoxidmenge größer ist als der Stickstoffoxid-Sollwert.

5. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnetennzeichnet, daß das erste Steuersignal die EGR-Rate vermin dert, wenn die Verbrennungs-Fluktuationsrate höher ist als der Standardwert.

6. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der EGR-Raten-Sollwert abhängig von dem Betriebsmodus des Motors bestimmt wird, wenn die Verbrennungs-Fluktuationsrate niedriger ist als der Standardwert und wenn die Stickstoffoxidmenge geringer ist als der Stickstoffo xid-Sollwert.

7. Elektronisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch:
eine Kraftstoffeinspritz-Rechenvorrichtung (22), welche auf das erste und das zweite Steuersignal anspricht, zum Bestimmen der optimalen Kraftstoffeinspritzmenge, wel chen jedem Fahrzustand entspricht.

8. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuersignal das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett macht, wenn die Verbren nungs-Fluktuationsrate größer wird als der Standardwert.