DE4444972C2

DE4444972C2 - Elektronisches Steuerverfahren und Steuersystem für einen Motor

Info

Publication number: DE4444972C2
Application number: DE4444972A
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: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2014-12-17
Also published as: DE4444972A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren und ein Steuersystem zum Steuern eines ma ger-verbrennenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in ei nem Mager-Motor für ein Fahrzeug und insbesondere ein Steuerverfahren und eine Motorsteuereinrichtung, welche ein Abgasrückführungs-System (EGR-System) aufwei sen, bei dem eine kleine Menge des Abgases mit der Ansaugluft gemischt wird, wo durch eine Verminderung von Stickstoffoxid in dem Abgas und eine Verbesserung des Laufverhaltens erwartet werden kann.

Aus der EP 0 288 056 A2 ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei dem ein Stickstoffoxid-Konzentrationssensor zum Erfassen einer Stickstoffoxidmenge in den verbrannten Gasen und zum Erzeugen eines Stickstoffoxidsignals vorgesehen ist. Das Steuersystem ist weiterhin mit einem Fehlzündungsdetektor ausgestattet, dessen Si gnale zum Berechnen einer tatsächlichen Schwankungsrate der Verbrennung und zum Erzeugen eines Schwankungsratensignals herangezogen werden. Das Stickstoffoxidsi gnal wird mit einem Sollwert verglichen, ebenso das Schwankungsratensignal. Dadurch soll ein optimales Luft-Kraftstoff-Verhältnis im mageren Bereich abgeleitet werden, so daß weder die Schwankungsrate der Verbrennung, noch der NOx-Ausstoß zulässige Grenzen überschreiten. Aus dieser Druckschrift ist es nicht bekannt, Standardwerte zu verwenden, die den jeweiligen Betriebszuständen entsprechen.

Mager-Motoren wurden als benzinsparende Motoren für eine neue Generation von Fahrzeugen untersucht und entwickelt. Bei dieser Art von Motoren wird eine Verwir belung oder Turbulenz 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 ur sprünglich 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 Mög lichkeit einer Fehlzündung, einer Zunahme der Verbrennungsschwankung und einer Verschlechterung der Fahrleistung. Bei den herkömmlichen Verfahren wird eine Drehmomentschwankung erfaßt, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der Grundla ge des erfaßten Wertes der Drehmomentschwankung einer Magergrenzen-Steuerung unterworfen wird, wobei Fehlzündungen und die Abnahme der Fahrleistung verhindert werden.

Beim Stand der Technik kann jedoch nicht ermittelt werden, ob das NOx tatsächlich vermindert 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 Eigenschaften 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 Verbrennung eingesetzt. Bei der EGR-Steuerung wird die Abgasmenge mit der An saugluft gemischt, wodurch die Wärmekapazität des Gases in dem Zylinder vergrößert wird, um die Temperatur des brennenden Gases relativ gesehen abzusenken. Wenn je doch die Menge des zurückgeführten Gases zu groß ist, resultiert daraus eine Verbren nungsschwankung, welche die Ausgangsleistung, die Leistung im Verhältnis zu den Kraftstoffkosten und die Zuverlässigkeit des Fahrverhaltens vermindert. Es ist daher allgemein bekannt, daß die Menge des zurückgeführten Gases auf einen zwangsläufig minimalen Wert beschränkt werden muß.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Steuerverfahren und ein Steuersy stem vorzusehen, welche die Verbrennungsschwankungsrate und den NOx-Ausstoß ei nes Mager-Motors erfassen können, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb eines geeigneten mageren Bereiches zu halten, wodurch die Eigenschaften des Abgases und die Fahrleistung verbessert werden.

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

Mit diesem Steuerverfahren und -system wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Mager-Motors so kontrolliert, daß es auf ein Mager-Luft- Kraftstoff-Verhältnis mit weniger NOx eingestellt wird. Die tatsächliche Schwankungs rate der Verbrennung wird hierfür auf der Grundlage des Innendrucks im Zylinder er faßt, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird auf der fetten Seite bezüglich der Mager grenze gesteuert, so daß eine zufriedenstellende Fahrleistung aufrechterhalten werden kann. Darüberhinaus wird der NOx-Gehalt des Abgases über die tatsächliche 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.

Gemäß der vorliegenden Erfindung 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 ge steuert, daß es innerhalb eines Bereiches zwischen der Magergrenze für die Verbren nungsschwankung und der zulässigen Grenze für den NOx-Ausstoß liegt. Die Fahrlei stung kann so verbessert werden, und gleichzeitig kann das NOx im Abgas sicher ver mindert werden. Darüberhinaus wird der Bereich für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Steuerung auf fette Gemische ausgedehnt, so daß bei den Fahrzuständen auch Vi brationen vermieden werden können.

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

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, die in Anspruch 6 angegeben ist, weist der Motor zusätzlich ein EGR-Ventil, das mit dem Abgastrakt in Verbindung steht, zum Zu rückführen von Abgasen zu dem Ansaugtrakt und eine Moduseinstellvorrichtung zum Umschalten eines Motorbetriebsmodus von einem Sparmodus (Economy-Modus) in ei nen Leistungsmodus oder umgekehrt auf, wobei eine Abgasrückführungsraten-Ein stellvorrichtung, welche auf das erste und das zweite Steuersignal anspricht, eine opti male Abgasrückführungsrate durch Bezugnahme auf einen EGR-Raten-Sollwert, der jeweils einem Betriebszustand des Motors entspricht und in einem EGR-Verzeichnis ge speichert ist, bestimmt, um das EGR-Ventil sowohl im Sparmodus als auch im Lei stungsmodus präzise zu betätigen.

Diese Weiterbildung der Erfindung dient dazu, eine Motorsteuereinrichtung zu schaffen, wel che die Verbrennungsschwankung verhindern und den NOx-Ausstoß in einem Motor mit einem Abgasrückführungs(EGR)-System vermindern kann, so daß eine zufrieden stellende Steuer- oder Regelgenauigkeit erreicht werden kann und dem Fahrer die ge wünschte Fahrleistung zur Verfügung steht.

Dabei wird die Schwankungsrate der Verbrennung abhängig von dem Druck im Zylin der erhalten, und die NOx-Abgasrate wird abhängig von der Konzentration 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 Men ge des zurückgeführten Abgases vermindert, wenn andererseits die NOx-Abgasrate hö her 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 Fahrleistung kann daher nach Wunsch des Fahrers angepaßt werden, wodurch eine große Benutzerfreundlichkeit erreicht wird.

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

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung für ei nen Mager-Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm des NOx-Ausstoßes und der Schwankungsrate der Verbrennung über dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung gemäß der Er findung;

Fig. 4 ein Funktions-Blockdiagramm einer EGR-Steuereinrichtung gemäß eines wei teren Aspekts der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm einer EGR-Steuerfolge;

Fig. 6 eine Skizze eines EGR-Steuerbereiches;

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Motors gemäß dieses weiteren Aspekts der Erfindung; und

Fig. 8 einen Schaltplan der Steuereinrichtung gemäß dieses weiteren Aspekts der Er findung.

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist im folgenden der allgemeine Aufbau eines Mager-Motors beschrieben. 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 An saugkrümmer 6 in Verbindung. In den Trakt 6 ist ein Injektor 7 zum Einspritzen von Kraftstoff für jeden Zylinder einge setzt. Der Ansaugtrakt 6 weist eine (nicht gezeigte) Vor richtung zum Erzeugen von Verwirblungen oder Turbulenzen auf, wobei die Verwirblungen oder Turbulenzen in einer Brennkammer während des Ansaugens von Luft erzeugt werden, so daß ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch als bei dem theo retischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Verbrennung verwendet wird.

In dem Mager-Motor ist darüberhinaus der Kraftstoff so ma ger, daß HC und CO, schädliche Substanzen, im Abgas gering sind, der NOx-Gehalt kann jedoch nicht gesenkt werden, so daß es notwendig ist, das NOx zu vermindern. Um dies zu er reichen, 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 er läutert.

Der Druck in dem Zylinder wird bei einem Expansionshub nach der Verbrennung erfaßt, um den Stand der Verbrennungsschwankung zu ermitteln, während die NOx-Konzentration eines Auspuffsystems erfaßt wird, und der tatsächliche NOx-Ausstoß wird berechnet. Fig. 2 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-Verhält nis durchgeführt wird, das magerer ist als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 14,7, wie in Fig. 2 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-Ver hältnis 19 ist, wird dann eine zulässige 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-Ver hältnis einen Wert von ungefähr 23 erreicht. Bei einem Punkt b, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis 24 ist, liegt da her die Magergrenze für die Verbrennungsschwankung.

Unter diesen Gesichtspunkten ist es nur notwendig, das Luft- Kraftstoff-Verhältnis im mageren 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 beschrieben.

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 Zylinderdrucksensor 14 zum Erfassen eines Zy linderdruckes P ausgestattet. In den Abgastrakt 8 ist ein NOx-Konzentrationssensor 15 zum Erfassen der NOx-Konzentra tion eingepaßt. Signale von diesen beiden Sensoren werden ebenfalls an den Eingang der Steuereinheit 20 angelegt.

Die Steuereinheit 20 umfaßt eine Fahrzustands-Ermittlungs einheit 21, in die die Motordrehzahl N und die Ansaugluft menge 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 erhalten wird, und zwar abhängig von den Fahrzuständen des Mager-Motors. Das sich ergebende Ein spritzsignal wird an den Injektor 7 mit einer vorgegebenen Zeitvorgabe ausgegeben.

Der Zylinderdruck P und die Fahrzustandssignale werden an den Eingang einer Zylinderdruck-Erfassungseinheit 23 ange legt, wobei der Zylinderdruck P für jeden Fahrzustand erfaßt wird. Der Zylinderdruck P wird an den Eingang einer Verbren nungsschwankungsraten-Recheneinheit 24 angelegt, und ein Verbrennungschwankungsraten-Istwert B wird nach Maßgabe der Änderung des Zylinderdruckes P erhalten. Die Fahrzustands signale werden an den Eingang einer Verbrennungsschwankungs raten-Standardwert-Wiedergewinnungseinheit 25 angelegt, woraufhin ein Standardwert Bmax für die Magergrenze für je den Fahrzustand mit Bezug auf ein Verbrennungsschwankungs raten-Referenzverzeichnis (Map) 26 wiedergewonnen wird. Der Verbrennungsschwankungsraten-Istwert B und der Standardwert Bmax für die Magergrenze werden an den Eingang einer Ver brennungsschwankungsraten-Vergleichseinheit 27 angelegt, woraufhin sie miteinander verglichen werden. Wenn B < Bmax gilt, wird die Einspritzmengen-Recheneinheit 22 angewiesen, das Luft-Kraftstoff-Gemisch anzureichern bzw. fetter zu ma chen.

Das NOx-Konzentrationssignal und das Fahrzustandssignal wer den an den Eingang einer NOx-Konzentration-Erfassungseinheit 28 angelegt, woraufhin die NOx-Konzentration für jeden Fahr zustand erfaßt wird. Die NOx-Konzentration wird an den Ein gang einer NOx-Ausstoß-Recheneinheit 29 angelegt, woraufhin die Ansaugluftmenge Q, die NOx-Konzentration NOxCONC und das spezifische Gewicht γ des NOx miteinander multipliziert wer den, um einen Istwert des NOx-Ausstoßes A zu berechnen. Die Fahrzustandssignale werden auch an den Eingang einer NOx- Abgabe-Standardwert-Wiedergewinnungseinheit 30 angelegt, woraufhin ein zulässiger Standard-Grenzwert Amax für jeden Fahrzustand mit Bezug auf eine NOx-Abgabe-Standardwert-Ver zeichnis (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-Ge misch basierend auf der Verbrennungsschwankungsrate B oder für das magere Gemisch basierend auf dem NOx-Ausstoß A, er höht oder senkt die Einspritzmengen-Recheneinheit die Ein spritzmenge 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. 2 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 Brennkam mer mittels der Turbulenzen-Erzeugungsvorrichtung des An saugtraktes 6 erzeugt. Abhängig von jeder Gruppe von Fahr zuständen 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-Ge halt hat. Dieser Kraftstoff wird zu vorgegebenen Einspritz zeitpunkten 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 erzeugten Verwirbelungen in dem Bereich in der Nähe der Zündkerze dicker ist als in dem umgebenden Bereich. Dadurch kann das magere Luft-Kraftstoff-Gemisch zufriedenstellend verbrannt werden, wodurch vertretbare Brennstoffkosten und eine zufriedenstellende Fahrleistung 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-Ver hältnisses 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 zu geführt, 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 gereinigte Gas wird dann durch den stromabwärts liegenden Auspufftopf 9 an die Umgebung abgegeben.

Mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 3 ist im folgenden die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für den Ma germotor-Betrieb gemäß der ersten Ausführungsform der Erfin dung beschrieben.

Zunächst werden in einem Schritt S1 die Fahrzustände über die Motordrehzahl N und die Ansaugluftmenge 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-Stan dardwert 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 vergli chen. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis die Magergrenze 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 anzureichern. Dadurch wird die Ver brennungsschwankung 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 geringeren Ver brennungsschwankung 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 Standard-Grenzwert Amax für den NOx-Ausstoß, der den jewei ligen Fahrzuständen entspricht, wird in einem Schritt S9 wiedergewonnen.

Dann werden die beiden Werte in einem Schritt S10 miteinan der verglichen. Wenn der NOx-Ausstoß A seine zulässige Gren ze 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. Dadurch 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. 2 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 Pro gramm zum Schritt S11 weiter, woraufhin das Luft-Kraftstoff- Gemisch so gesteuert wird, daß es magerer ist, so daß die Benzinkosten optimiert werden. Wenn der Modus ein Leistungs modus 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, daß es fetter ist. Dies führt dazu, daß das Luft-Kraftstoff-Gemisch rela tiv fett ist, so daß Vibrationen und andere Eigenschaften und Kennwerte verbessert werden.

Auf diese Weise wird das mager-verbrennende Luft-Kraftstoff- Verhältnis des Mager-Motors immer so gesteuert, daß es in nerhalb des Bereiches zwischen der Magergrenze b für die Verbrennungsschwankung und der zulässigen Grenze a für den NOx-Ausstoß liegt. Daher können 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 im mer 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 Magergrenze für die Verbrennungsschwankung und der zulässigen Grenze für den NOx-Ausstoß gesteuert. Dadurch wird die Fahrleistung verbessert und der NOx-Gehalt in dem Abgas wird zuverlässig ge senkt. Da der Bereich für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung auf die fette Seite ausgedehnt wird, können darüberhinaus Vibrationen im Leistungsmodus vermindert werden.

Für jeden Fahrzustand wird ferner die Verbrennungsschwankung mit ihrem Stan dardwert verglichen, um den Betriebszustand zu ermitteln, der NOx-Ausstoß wird mit seinem Standardwert 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 Steuergenauigkeit sehr hoch.

Im folgenden ist mit Bezug auf Fig. 4 bis 8 eine Motorsteuereinrichtung gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 4 ist ein Funktions-Blockdiagramm der Abgasrückführungs- Steuereinrichtung oder EGR-Steuereinrichtung, Fig. 5 ist ein Flußdiagramm einer EGR-Steuerfolge, Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines EGR- Steuerbereiches, Fig. 7 ist eine schematische Ansicht eines Motors, und Fig. 8 ist ein Schaltplan der Steuereinrichtung.

In Fig. 7 bezeichnet Bezugszeichen 41 einen Motorblock. Ein Ansaugtrakt oder Ansaugkrümmer 42 steht mit der stromaufwärtigen Seite des Motorblocks 1 in Verbindung. Ein Injektor 43 ist direkt stromaufwärts eines Ansaugventiles (nicht gezeigt) angeordnet, welches an einer Ansaugöffnung für jeden Zylinder des An saugtraktes 42 angebracht ist. Eine Drosselklappe 45 ist in einem Ansaugrohr 44 vorgesehen, welches mit dem Ansaugtrakt 42 in Verbindung 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 Abgastrakt oder Auspuffkrümmer 47 in Verbindung. Ein Auspufftopf 49 steht mit der stromabwär tigen Seite des Auspuffrohres 48 in Verbindung, und ein Ka talysator 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-Kraft stoff-Verhältnisses, und ein Dreifachkatalysator wird als der Katalysator 50 eingesetzt.

Ein Luftdurchflußmesser 51 zum Erfassen des Massenflusses der Ansaugluft ist an der Ansaugöffnung des Ansaugrohres 44 des Ansaugsystems angebracht. Ein Drosselsensor 52 zum Er fassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe 45 ist angren zend an die Klappe 45 angeordnet.

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 ei nes bestimmten Zylinders ist vorgesehen, und ein Kurbelwin kelsensor 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 Drehkörpers 41b angebracht sind. Der Sensor 56 berechnet die Motordrehzahl N und die Zündzeitpunkte nach Maßgabe der Zeitintervalle, zu denen die Vorsprünge erfaßt werden.

Die jeweiligen Verzweigungsstellen des Abgastraktes 47 und des Ansaugtraktes 42 stehen miteinander über einen Abgas rückführungs- oder EGR-Kanal 57 in Verbindung. Ein EGR-Ven til 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 zurückge führt und nochmals verbrannt.

Wie in Fig. 8 gezeigt, weist eine ECU (elektronische Steuer einheit) 61 eine CPU 62, ein ROM 63, ein RAM 64, einen Os zillator 65, Eingänge 66a und 66b und Ausgäng 66c und 66d auf. Diese Elemente sind über eine Busleitung mit einem Mi krocomputer verbunden.

Analogsignale von dem Luftdurchflußmesser 51, dem NOx-Kon zentrationssensor 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 Wellen form eines Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsensor 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 geöffnet oder vollständig geschlos sen 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 Benzinsparmodus 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 An steuerschaltkreise 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 ge steuert, welches von der ECU 61 ausgegeben wird.

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

Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die ECU 61 eine Zylinderdruck- Erfassungseinheit M1 auf, welche auf der Grundlage des Aus gangswertes des Zylinderdrucksensors 55 den Spitzenwert ei nes Zylinderdruckes für jeden Zyklus oder einen Zylinder druck für einen festen Kurbelwinkel während eines Verbren nungshubs erfaßt. Die ECU 61 weist ferner eine NOx-Konzen trations-Erfassungseinheit M2 zum Erfassen der NOx-Konzen tration des Abgases nach Maßgabe des Ausgangswertes des NOx- Konzentrationssensors 54 auf. Ferner umfaßt die ECU 61 eine Fahrzustands-Erfassungseinheit M3 zum Erfassen von Fahrzu ständen des Motors auf der Grundlage einer Motordrehzahl N_E, der Ansaugluftmenge Q und dergleichen.

In der ECU 61 ist ferner eine Verbrennungsschwankungsraten- Rechenvorrichtung M4 vorgesehen, welche eine Schwankungs rate der Verbrennung (D) nach Maßgabe des Verhältnisses zwi schen dem gewichteten Mittelwert der Spitzenwerte der Zylin derdrücke für jeden Zylinder, welche von der Zylinderdruck- Erfassungseinheit M1 erfaßt werden, und dem zu diesem Zeit punkt erfaßten Zylinderdruck oder nach Maßgabe des Verhält nisses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Zylinder drücke bei dem festen Kurbelwinkel für jeden Verbrennungshub und dem zu diesem Zeitpunkt erfaßten Zylinderdruck berech net.

Darüberhinaus weist die ECU 61 eine Vergleichseinheit M5 auf, welche die Schwankungsrate der Verbrennung (D), die von der Verbrennungsschwankungsraten-Recheneinheit M4 be rechnet wurde, mit einem zulässigen Grenzwert (Dmax) für die Verbrennungsschwankungsrate (D) vergleicht, welche durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis eingestellt wird, wobei als Parameter die Motordrehzahl N und die Motorlast verwen det werden (beispielsweise die Grundeinspritzlast, welche nach Maßgabe der Motordrehzahl N und der Ansaugluftmenge Q erhalten wird), die von der Fahrzustands-Erfassungseinheit M3 erfaßt wurden.

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 Ansaugluftmenge Q.

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

Darüberhinaus umfaßt die ECU 61 eine Fahrmodus-Einstellein heit M8 zum Einstellen des Fahrmodus, indem aus dem Aus gangswert 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 Verbren nungsschwankungsrate (D) kleiner ist als der zulässige Grenzwert (Dmax) und wenn die NOx-Abgasraten-Vergleichsein heit M7 zu dem Ergebnis kommt, daß die NOx-Abgasrate niedri ger 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 Grenzwert (Cmax).

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

Mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 5 ist nachstehend die Folge der EGR-Steuerung durch die ECU 61 beschrieben.

Das Flußdiagramm (Fig. 5) zeigt eine Routine, die für jeden vorgegebenen Kurbelwinkel oder jede vorgegebene Rechenperi ode ausgeführt wird.

Zunächst werden verschiedene Daten bezüglich des Fahrzu stands des Motors, einschließlich die momentane Motordreh zahl N, die Ansaugluftmenge Q etc., in einem Schritt S21 erfaßt. Der Zylinderdruck für den momentanen Verbrennungs zyklus wird in einem Schritt S22 erfaßt, und die Verbren nungsschwankungsrate (D) wird auf der Grundlage des Ver hältnisses zwischen dem gewichteten Mittelwert der Zylinder drücke für die einzelnen Verbrennungszyklen und dem Zylin derdruck für den momentanen Verbrennungszyklus in einem Schritt S23 berechnet. In einem Schritt S24 wird anderer seits 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 Verhältnisses zwischen der An saugluftmenge Q und der NOx-Konzentration berechnet.

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

Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der EGR-Rate und der Verbrennungsschwankungsrate (D) unter bestimmten Fahrbedin gungen. Wie in Fig. 6 gezeigt, neigt die Verbrennungsschwankungs rate (D) dazu, plötzlich anzusteigen, wenn die EGR- Rate bis auf einen bestimmten Pegel erhöht wird. Der zuläs sige Grenzwert (Dmax) für die Verbrennungsschwankungsrate (D), der in Fig. 6 durch einen Punkt d angezeigt wird, vari iert 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 Ver brennungschwankungsrate (D) unter den momentanen Fahrbe dingungen niedriger ist als der zulässige Grenzwert (Dmax), geht das Programm zu einem Schritt S27 weiter. Wenn gefol gert wird, daß die Schwankungsrate (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 verminderten Wert eingestellt wird, und die Routine wird beendet.

Wenn im Schritt S26 gefolgert wird, daß die Verbrennungs schwankungsrate (D) kleiner ist als der zulässiges Grenz wert (Dmax), wird ferner die NOx-Abgasrate (C) in einem Schritt S27 mit dem zulässigen Grenzwert (Cmax) verglichen, der zuvor durch Wiedergewinnung aus dem Verzeichnis einge stellt wurde, wobei die Motordrehzahl N und die Motorlast als Parameter verwendet werden.

Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der EGR-Rate und der NOx-Abgasrate (C) unterbestimmten Fahrbedingungen. Wie in Fig. 6 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 zulässi ge Grenzwert (Cmax), der in Fig. 6 bei einem Punkt c ange zeigt ist, ändert sich abhängig von den Fahrbedingungen. In dem Verzeichnis sind die zulässigen Grenzwerte (Cmax) für ver schiedene 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 ein gestellt 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, wor aufhin 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 vor gegebenen 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, wel ches dem EGR-Raten-Sollwert entspricht, wird über die An steuerschaltung 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 innerhalb 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 Fahrlei stung steht dem Fahrer daher nach seinen Wünschen zur Ver fügung.

Die vorliegende 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 vorliegenden 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 er reicht werden, so daß eine hoch zuverlässige Steuergenauig keit erhalten wird.

Innerhalb des EGR-Steuerbereiches kann der Fahrer darüber hinaus 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 Vorder grund steht. Die Fahrleistung steht dem Fahrer daher nach seinen Wünschen zur Verfügung, wodurch ein großer Be nutzungskomfort erreicht wird.

Claims

1. Elektronisches Steuerverfahren für einen Motor (1), mit einem mit dem Motor (1) ver bundenen Ansaugtrakt (6) zum Zuführen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches, einem an dem Ansaugtrakt (6) über eine Drosselklappe (4) angebrachten Luftdurchflußmesser (12) zum Messen einer zugeführten Luftmenge und zum Erzeugen eines Luftmengensi gnals, einem mit dem Motor (1) verbundenen Abgastrakt (8) zum Ausstoßen verbrann ter Gase, einem in den Abgastrakt (8) eingefügten Stickstoffoxidkonzentrations-Sensor (15) zum Erfassen einer Stickstoffoxidmenge in den verbrannten Gasen und zum Er zeugen eines Stickstoffoxidsignales, einem an dem Motor (1) angebrachten Kurbelwin kelsensor (13) zum Erfassen einer Motordrehzahl und zum Erzeugen eines Motordreh zahlsignals, einem an dem Motor (1) angebrachten Drucksensors zum Erfassen eines Verbrennungsdrucks in einem Zylinder und zum Ausgeben eines Drucksignals, 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, die abhängig von dem dem jeweiligen Be triebszustand entsprechenden Innendruck ist, um ein Schwankungsratensignal zu erzeu gen,
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 Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Betriebszustand aufgrund des ersten und des zweiten Steuersignals.

2. Elektronisches Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor noch ein mit dem Abgastrakt (47) in Verbindung stehendes EGR-Ventil (58) zum Zurückführen von Ab gasen zu dem Ansaugtrakt (42) und eine Moduseinstellvorrichtung (M8) zum Um schalten eines Motorbetriebsmodus von einem Sparmodus zu einem Leistungsmodus oder umgekehrt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine optimale EGR-Rate durch Bezugnahme auf einen EGR-Raten-Sollwert für jeden Betriebszustand des Motors aufgrund des ersten und des zweiten Steuersignals einge stellt wird, um das EGR-Ventil sowohl im Sparmodus als auch im Leistungsmodus richtig zu betätigen.

3. Elektronisches Steuersystem zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit folgenden Merkmalen:
eine Fahrzustands-Ermittlungsvorrichtung (21), welche auf das Motordrehzahlsignal und das Luftmengensignal anspricht, zum Bestimmen des Betriebszustands des Motors und zum Erzeugen des Betriebszustandssignals,
eine Verbrennungsschwankungsraten-Rechenvorrichtung (23, 24), welche auf das Drucksignal und das Betriebszustandssignal anspricht, zum Berechnen der tatsächlichen Verbrennungs-Schwankungsrate und zum Erzeugen des Schwankungsratensignals,
eine Verbrennungsschwankungsraten-Vergleichsvorrichtung (25, 26, 27), welche auf das Betriebszustandssignal und das Schwankungsratensignal anspricht, zum Verglei chen der tatsächlichen Schwankungsrate mit einem Standardwert, der dem jeweiligen Betriebszustand entspricht, und zum Erzeugen des ersten Steuersignals,
eine Stickstoffoxidabgas-Rechenvorrichtung (28, 29), welche auf das Stickstoffoxidsi gnal anspricht, zum Berechnen der tatsächlichen Stickstoffoxidgasmenge und zum Er zeugen des Stickstoffoxidabgas-Istsignals,
eine Abgas-Vergleichsvorrichtung (30, 31, 32), welche auf das Betriebszustandssignal und das Stickstoffoxidabgas-Istsignal anspricht, zum Vergleichen der tatsächlichen Stickstoffoxidgasmenge mit einer dem jeweiligen Betriebszustand entsprechenden Standardmenge und zum Erzeugen des zweiten Steuersignals, und
eine Kraftstoffeinspritz-Rechenvorrichtung (22), welche auf das erste und das zweite Steuersignal anspricht, zum Bestimmen der optimalen Kraftstoffeinspritzmenge.

4. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuersignal das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett macht, wenn die Verbrennungs- Schwankungsrate größer wird als der Standardwert.

5. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuersignal das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager macht, wenn die tat sächliche Stickstoffoxidgasmenge größer wird als der Sollwert.

6. Elektronisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (41) ein mit dem Abgastrakt (47) in Verbindung stehendes EGR-Ventil (58) zum Zurückführen von Abgasen in den Ansaugtrakt (42) und eine Moduseinstellvorrichtung (M8) zum Umschalten eines Motorbetriebsmodus von einem Sparmodus zu einem Leistungsmodus oder umgekehrt aufweist, und das Sy stem folgende Merkmale aufweist:
eine Abgasrückführungsraten-Einstellvorrichtung (M9), welche auf das erste und das zweite Steuersignal anspricht, zum Bestimmen einer optimalen Abgasrückführungsrate durch Bezugnahme auf einen EGR-Raten-Sollwert, der jeweils einem Betriebszustand des Modus entspricht und in einem EGR-Verzeichnis gespeichert ist, um das EGR- Ventil sowohl im Sparmodus als auch im Leistungsmodus richtig zu betätigen.

7. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuersignal die EGR-Rate erhöht, wenn die Stickstoffoxidmenge größer ist als der Stickstoffoxid-Sollwert.

8. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuersignal die EGR-Rate vermindert, wenn die Verbrennungs- Schwankungsrate höher ist als der Standardwert.

9. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der EGR-Raten-Sollwert abhängig von dem Betriebsmodus des Motors bestimmt wird, wenn die Verbrennungs-Schwankungsrate niedriger ist als der Standardwert und wenn die Stickstoffoxidmenge geringer ist als der Stickstoffoxid- Sollwert.