DE4243085C2 - Steuersystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen Ver­ brennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Steuersystem ist nach der DE 41 03 419 A1 bekannt.

Nach der DE 41 13 582 ist es bekannt, zur Steuerung eines Verbrennungsmotors dessen Verbrennungsrauhigkeit zu berücksichtigen und hierzu den Mittelwert des zu erfas­ senden mittleren effektiven Drucks in einem Zylinder auf einen Maximalwert zu steuern.

Der Verbrennungszustand des Gemisches in einem Motorzylinder kann, wenn der Motor sich in einem gleichmäßigen Betriebszu­ stand befindet, beispielsweise durch ein Verhältnis ΔPmax/Pmaxave (nachfolgend als "Verbrennungsrauhigkeit" bezeichnet) dargestellt werden, nämlich das Verhältnis eines Veränderungsbetrags ΔPmax des Maximalwerts (Verbrennungs­ druckwert) Pmax des Drucks in einem Zylinder zu einem durch­ schnittlichen Wert Pmaxave des Maximalwerts Pmax. Die Verbrennungsrauhigkeit ΔPmax/Pmaxave nimmt einen größeren Wert ein, wenn der Verbrennungszustand schlechter wird.

Ein Steuersystem für Verbrennungsmotoren ist beispielsweise aus der japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 62-38853 bekannt, umfassend einen Verbrennungsrauhigkeitsdetektor zum Erfassen der Verbrennungsrauhigkeit mittels eines Verbren­ nungsdrucksensors oder eines Verbrennungslichtsensors, einen Luft-Kraftstoffverhältnissensor und eine Motorsteuereinheit zum Steuern des Zündzeitpunkts, des Luft-Kraftstoffgemisches etc. des Motors. Wenn die Verbrennung eines Gemischs in einem Motorzylinder schlechter wird, werden ein Kraftstoffein­ spritzmengenwert, ein Vorabwert des Zündzeitpunkts etc., die aus in einem ROM in der Motorsteuereinheit gespeicherten jeweiligen Karten gelesen werden, in Abhängigkeit von einem Signal von dem Verbrennungsrauhigkeitdetektor korrigiert.

Andererseits sind Sauerstoffkonzentrationssensoren weit verbreitet, die in dem Abgassystem von Verbrennungsmotoren angeordnet sind, um das Luft-Kraftstoffverhältnis eines dem Motor zugeführten Gemischs zu erfassen. In den letzten Jahren wurden weiter Sauerstoffkonzentrationssensoren mit linearem Ausgang verwendet, die das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F nicht nur nahe einem stöchiometrischen Verhältnis (A/F = 14,7) erfassen können, sondern auch über einen weiteren Bereich (beispielsweise einen A/F-Bereich von 8 bis 24).

Bei Verbrennungsmotoren sind weiter Abgasrückführungssysteme weit verbreitet, um Abgase in das Einlaßsystem rückzuführen.

Jedoch sind der Verbrennungsdrucksensor und der obengenannte Verbrennungslichtsensor sehr teuer. Darüber hinaus muß für jeden Zylinder ein Sensor vorgesehen werden und somit werden die Gesamtkosten des Steuersystems einschließlich des Ver­ brennungsrauhigkeitsdetektors beträchtlich hoch. Daher kann das vorgeschlagene System nicht bei allgemein üblichen Moto­ ren, wie etwa solchen für normale Pkw′s verwendet werden, außer bei Motoren für besondere Anwendungen.

Wenn weiter der Motor sich in einem Reisegeschwindigkeitszu­ stand des Fahrzeugs oder in einem Leerlaufzustand befindet, was bei einem Fahrzeug mit diesem Motor häufig vorkommt, ist die Motorlast gering und somit sind der Verbrennungsdruck und das Verbrennungslicht so schwach, daß man unmöglich die Verbrennungsrauhigkeit mittels dem Verbrennungsdrucksensor und dem Verbrennungslichtsensor genau erfassen kann. Insbe­ sondere wenn der Motor sich in einem Zustand hoher Drehzahl und geringer Last befindet, ist es nahezu unmöglich, zuver­ lässige Erfassungsergebnisse zu erhalten, um den Motor in erforderlicher Weise zu steuern.

Beim Erfassen des tatsächlichen Zündzeitpunkts und Verglei­ chen des erfaßten Werts mit einem einem Zündzeitpunktsteuer­ system zugeführten Befehlswert für eine optimale Zündzeitpunktsteuerung ist der Verbrennungsdrucksensor nicht in der Lage, den tatsächlichen Zündzeitpunkt zu erfassen, was die Verwendung sowohl des Verbrennungsdrucksensors als auch des Verbrennungslichtsensors erfordert.

Der Verbrennungslichtsensor hat weiter, selbst wenn er aus einer Quarzglasoptikfaser gebildet ist, eine geringe Haltbar­ keit, so daß ein Ausgangssignal davon durch Alterung oder Ablagerung von Kohle und Verbrennungsprodukten auf dem Sensor abnimmt. Wegen seiner geringen Lebensdauer kann der Verbren­ nungslichtsensor zur Motorsteuerung nicht zuverlässig verwen­ det werden.

Weil weiter der herkömmliche Sauerstoffkonzentrationssensor mit linearem Ausgang in seiner Konstruktion kompliziert und daher teuer ist, bringt die Verwendung dieses Sensors eine erhebliche Kostenerhöhung mit sich, insbesondere wenn das Luft-Kraftstoffverhältnis eines jedem Zylinder zugeführten Gemischs erfaßt werden soll. Daher besteht ein starkes Be­ dürfnis nach einem billigen Luft-Kraftstoffverhältnissensor einfacher Konstruktion.

Weiter ist das Abgasrückführungssystem erforderlich, um die Rückführungsmenge oder -rate der Abgase auf Werte zu steuern, die für die Betriebszustände des Motors geeignet sind. Jedoch arbeiten herkömmliche Rückführungsmengensensoren, wie etwa ein EGR-Steuerventilhubsensor, nicht ausreichend genau zur Erfas­ sung einer tatsächlichen Abgasrückführungsmenge oder einer Abgasrückführungsrate, so daß die Steuergenauigkeit der Abgasrückführungsmenge oder -rate weiter verbesserungsbedürf­ tig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuersystem nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 anzugeben, das die Verbrennungsrauhig­ keit des Motors und/oder das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemischs in einfacher und billiger Weise genau erfassen kann und zur Motorsteuerung verwendet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist, soweit es die Verbren­ nungsrauhigkeit betrifft, im Kennzeichen des Anspruchs 1 und, soweit es das Luft/Kraftstoff-Verhältnis betrifft, in Anspruch 6 angegeben.

In Ausbildung der Erfindung wird ein Steuersystem für einen mit einem Abgasrückführungssystem versehenen Ver­ brennungsmotor angegeben, das die in das Einlaßsystem des Motors rückgeführte Abgasmenge oder Abgasrate genau steuern kann. Die Steuereinrichtung steuert dann eine durch das Abgasrückführungssystem rückgeführte Abgasmenge in Abhängigkeit von der erfaßten Verbrennungsrauhigkeit.

Der Motor weist bevorzugt eine Mehrzahl Zylinder auf, und die Steuereinrichtung steuert die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge und/oder den Zündzeitpunkt des Motors für jeden der Zylinder in Abhängigkeit von der erfaßten Verbrennungsrauhigkeit gesondert.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm die Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors und eines Steuersystems dafür gemäß einer ersten Ausführung;

Fig. 2 zeigt schematisch einen Schaltkreis des Steuersy­ stems zur Erfassung der Verbrennungsrauhigkeit gemäß der ersten Ausführung;

Fig. 3 zeigt detailliert einen Eingangsschaltkreis, einen Spitzenwerthaltekreis und einen Vergleichspegel- Setzschaltkreis in Fig. 2;

Fig. 4 zeigt in einem Zeitdiagramm Änderungen der Zünd­ spannung bei normaler Zündung und einer Fehlzün­ dung;

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm Änderungen des Zylinderin­ nendrucks relativ zum Kurbelwinkel;

Fig. 6a zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F und der Verbrennungs­ rauhigkeit R;

Fig. 6b zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Luft-Kraftstoffgemisch A/F und einer Dauer TP eines Vergleichsergebnisimpulses;

Fig. 6c zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses und der Verbrennungsrauhigkeit R;

Fig. 7 zeigt in einem Flußdiagramm ein Programm zum Messen der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses;

Fig. 8 zeigt eine Unterroutine zur Bestimmung, ob Überwa­ chungsbedingungen erfüllt sind oder nicht;

Fig. 9 zeigt in einem Flußdiagramm ein Programm zur Be­ stimmung eines verbrennungsrauhigkeitsabhängigen Korrekturkoeffizienten KDRn und einer verbrennungs­ rauhigkeitsabhängigen Korrekturvariablen RIGDRn;

Fig. 10 zeigt eine Karte zur Bestimmung eines erwünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses;

Fig. 11 zeigt eine Tabelle zur Bestimmung eines Bezugswerts CPREF;

Fig. 12a zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, in der der rauhigkeitsabhängige Korrektur­ koeffizient KDRn bestimmt wird;

Fig. 12b zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, wie die rauhigkeitsabhängige Korrekturvaria­ ble RIGDRn bestimmt wird;

Fig. 13 zeigt ein Flußdiagramm eines Diagramms zur Bestim­ mung eines Luft-Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoef­ fizienten KDAFn gemäß einer zweiten Ausführung;

Fig. 14 zeigt in einem Blockdiagramm die Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors und eines Steuersystems dafür gemäß einer dritten Ausführung;

Fig. 15a zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen einem Betrag EGRM der Abgasrückführung und der Verbrennungsrauhigkeit R;

Fig. 15b zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Betrag EGRM der Abgasrückführung und einer Dauer TP für einen Vergleichsergebnisimpuls;

Fig. 15c zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses und der Verbrennungsrauhigkeit R;

Fig. 16 zeigt in einem Flußdiagramm ein Programm zur Be­ stimmung der verbrennungsrauhigkeitabhängigen Korrekturkoeffizienten KEDRE, KTDREn und einer verbrennungsrauhigkeitsabhängigen Korrekturvaria­ blen RIGDREn;

Fig. 17 zeigt eine Tabelle zur Bestimmung eines Bezugswerts CPREF;

Fig. 18a zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, wie der verbrennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturkoeffizient KEDRE für EGR-Steuerung be­ stimmt wird;

Fig. 18b zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, wie der verbrennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturkoeffizient KTDREn für die Kraftstoffzu­ fuhrsteuerung bestimmt wird; und

Fig. 18c zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, wie die verbrennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturvariable RIGDREn bestimmt wird.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gesamtan­ ordnung eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines 4- Zylindermotors, und einem Steuersystem dafür dargestellt. In einem Einlaßrohr 2 des Motors 1 ist ein Drosselventil 3 angeordnet. Ein Sensor 4 für die Drosselventilöffnung RTH ist mit dem Drosselventil 3 verbunden, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die erfaßte Drosselventilöffnung anzeigt, und um dieses einer elektrischen Steuereinheit (ECU) 5 zuzuführen.

Kraftstoffeinspritzventile 6 sind für jeden Zylinder in dem Einlaßrohr an einer Stelle zwischen dem Motor 1 und dem Drosselventil 3 und ein wenig stromaufwärts eines nicht gezeigten Einlaßventils angeordnet. Die Kraftstoffeinspritz­ ventile 6 sind mit einer nicht gezeigten Kraftstoffpumpe verbunden und mit der ECU 5 so verbunden, daß ihre Ventilöff­ nungsperioden durch Signale von der ECU 5 gesteuert werden.

Jeder Zylinder des Motors ist mit einer Zündkerze 16 verbun­ den, die über einen Verteiler 15 mit der ECU 5 elektrisch verbunden ist, so daß sie einen von der ECU 5 gesteuerten Zündzeitpunkt RIG hat. An einem Punkt in der Mitte einer Verbindungsleitung, die den Verteiler 15 mit der Zündkerze 16 verbindet, ist ein Zündspannungssensor 17 angeordnet, der mit der Verbindungsleitung elektrostatisch gekoppelt ist (d. h. mit der Verbindungsleitung so verbunden ist, daß er zusammen mit der Verbindungsleitung einen Kondensator einiger pF bildet), um der ECU 5 ein elektrisches Signal zuzuführen, das die erfaßte Zündspannung anzeigt.

Andererseits ist ein Sensor 7 für den Einlaßrohrabsolutdruck PBA über eine nicht gezeigte Leitung mit dem Inneren des Einlaßrohrs 2 verbunden, und zwar an einer Stelle unmittelbar stromabwärts des Drosselventils 7, um der ECU 5 ein elektri­ sches Signal zuzuführen, das den erfaßten Absolutdruck PBA anzeigt. In das Einlaßrohr 2 an einer Stelle stromabwärts des Einlaßrohrabsolutdrucksensors 7 ist ein Sensor 8 für die Einlaßlufttemperatur TA vorgesehen, um der ECU 5 ein elektri­ sches Signal zuzuführen, das die erfaßte Einlaßlufttemperatur TA anzeigt.

Ein Sensor 9 für die Motorkühlmitteltemperatur TW, der aus einem Thermistor o. dgl. gebildet sein kann, ist in dem mit Kühlmittel gefüllten Zylinderblock des Motors 1 angebracht, um der ECU 5 ein elektrisches Signal zuzuführen, das die erfaßte Motorkühlmitteltemperatur TW anzeigt. Ein Sensor 10 für die Motordrehzahl NE und ein Sensor 11 für die Zylin­ derunterscheidung CYL sind an einer Nockenwelle oder Kurbel­ welle des Motors 1 einander gegenüberliegend angeordnet, die beide nicht gezeigt sind. Der Motordrehzahlsensor 10 erzeugt einen Impuls als einen TDC-Signalimpuls bei jedem vorbestimm­ ter Kurbelwinkel, wenn sich die Kurbelwelle um 180° dreht, während der Zylinderunterscheidungssensor 11 einen Impuls an einem vorbestimmten Kurbelwinkel eines vorbestimmten Zylinders des Motors erzeugt. Beide Impulse werden der ECU 5 zuge­ führt.

Ein 3-Wege-Katalysator 14 ist in einem mit dem Zylinderblock des Motors 1 verbundenen Auspuffrohr 13 angeordnet, um Abgas von giftigen Komponenten wie etwa HC, CO und NOx zu reinigen. Ein Sauerstoffkonzentrationssensor 12 als ein Konzentrati­ onssensor für Auspuffgasbestandteile ist in dem Auspuffrohr 13 an einer Stelle stromaufwärts des 3-Wege-Katalysators 14 angeordnet, um der ECU 5 ein elektrisches Signal zuzuführen, dessen Pegel angenähert proportional zur Sauerstoffkonzentra­ tion in den Auspuffgasen ist.

Mit der ECU 5 sind weiter verbunden: ein Batteriespannungs­ sensor 31 zum Erfassen einer der ECU 5 zugeführten Batterie­ spannung VB von einer Batterie (nicht gezeigt), Antriebsraddrehzahlsensoren 33, 34 jeweils zum Erfassen der Drehzahlen WFL, WFR der linken und rechten Antriebsräder des Kraftfahrzeugs, in dem der Motor sitzt, und Drehzahlsensoren 35, 36 der getriebenen Räder jeweils zum Erfassen der Dreh­ zahlen WRL, WRR der linken und rechten getriebenen Räder des Fahrzeugs. Die Sensoren 33 bis 36 führen der ECU elektrische Signale zu, die die erfaßten Drehzahlwerte anzeigen.

Die ECU 5 umfaßt einen Eingangskreis 5a mit folgenden Funkti­ onen: Wellenformung von Eingangssignalen der verschiedenen obengenannten Sensoren, Verschieben der Spannungspegel der Sensorausgangssignale auf einen vorbestimmten Wert, Wandeln der Analogsignale von Analogausgangssensoren in Digitalsigna­ le usw. Die ECU 5 umfaßt weiter eine zentrale Rechnereinheit (CPU) 5b, eine Speichereinrichtung 5c zum Speichern verschie­ dener Betriebsprogramme, die von der CPU 5b auszuführen sind und zum Speichern der dadurch erhaltenen Berechnungsergebnis­ se usw. Die ECU 5 umfaßt weiter einen Ausgangsschaltkreis 5d, der an die Kraftstoffeinspritzventile 6 ein Antriebssi­ gnal ausgibt.

Die CPU 5b arbeitet in Abhängigkeit von den vorgenannten Signalen aus den Sensoren zum Bestimmen einer Kraftstoffein­ spritzperiode TOUT, über die jedes Kraftstoffeinspritzventil 6 geöffnet werden soll, und zum Bestimmen eines Zündzeit­ punkts RIG, bei dem jede Zündkerze 6 gezündet werden soll, und zwar unter Verwendung der folgenden Gleichungen (1) und (2):

TOUTn = TI × KDRn × KLAF × K1 + K2 (1)

RIGn = RIGMAP + RIGDRn + RIGCR (2)

wobei "n" die Anzahl der Zylinder angibt, für die diese Parameter berechnet werden. TI und RIGMAP bezeichnen eine Basiskraftstoffeinspritzperiode und einen Vorabwert des Zündzeitpunkts, die jeweils aus so gesetzten Karten gelesen werden, daß deren Optimalwerte in einer Weise vorliegen, die den Werten der Motordrehzahl NE und denen des Einlaßrohrabso­ lutdrucks PBA entsprechen und in der Speichereinrichtung 5c gespeichert sind.

KDRn und RIGDRn sind ein verbrennungsrauhigkeitsabhängiger Korrekturkoeffizient und eine verbrennungsrauhigkeitsabhängi­ ge Korrekturvariable.

K1, K2 und RIGCR sind andere Korrekturkoeffizienten und Korrekturvariablen, die gemäß verschiedenen Motorbetriebspa­ rametersignalen bestimmt werden.

Die CPU 5b führt weiter eine Traktionssteuerung aus, und zwar in Abhängigkeit der Antriebsraddrehzahlen WFL, WFR und der Drehzahlen WRL, WRR der getriebenen Räder. Die Traktionssteu­ erung dient zur Minderung des Ausgangsdrehmoments des Motors beispielsweise durch Abmagern des Luft-Kraftstoffverhältnis­ ses oder Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr, wenn ein über­ mäßiger Schlupf der Antriebsräder erfaßt wird.

Die CPU 5b führt den Kraftstoffeinspritzventilen 6 und den Zündkerzen 16 jeweils durch den Ausgangskreis 15d Antriebssi­ gnale zu, die auf den wie oben ausgeführten Berechnungsergeb­ nissen und Bestimmungen beruhen.

Fig. 2 zeigt die Schaltkreisanordnung des Steuersystems der vorliegenden Ausführung zum Erfassen der Verbrennungsrauhig­ keit. Ein Eingangsanschluß T1, an dem eine Versorgungsspan­ nung VB anliegt, ist mit einer Zündspule 47 verbunden, die eine Primärwicklung 47a und eine Sekundärwicklung 47b auf­ weist. Die primären und sekundären Wicklungen 47a und 47b sind mit ihren einen Enden miteinander verbunden. Das andere Ende der Primärspule 47a ist mit einem Kollektor eines Trans­ istors 46 verbunden. Der Transistor 46 ist mit seiner Base über einen Treiberschaltkreis 51 mit der CPU 5b verbunden. Der Emitter des Transistors 46 ist geerdet. Der Basis des Transistors 46 wird ein Zündbefehlssignal A aus der CPU 5b derart zugeführt, daß wenn der Transistor 46 in Antwort auf das Signal A abgeschaltet ist, die Zündspule 47 über die Sekundärspule 47b eine Hochspannung erzeugt. Das andere Ende der Sekundärspule 47b ist über den Verteiler 15 mit einer Mittelektrode 16a der Zündkerze 16 verbunden. Die Zündkerze 16 ist über ihre Massenelektrode 16b geerdet.

Der Zündspannungssensor 17 ist über einen Eingangsschaltkreis 41 mit einem Spitzenwerthalteschaltkreis 42 und einem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Komparators 44 verbun­ den. Der Ausgang des Spitzenwerthaltekreises 42 ist über einen Vergleichspegel-Setzschaltkreis 43 mit einem invertie­ renden Eingangsanschluß des Komparators 44 verbunden. Ein Rücksetzeingangsanschluß des Spitzenwerthaltekreises 42 ist mit der CPU 5b verbunden, so daß er zu einem geeigneten Zeitpunkt mit einem Rücksetzsignal davon versorgt wird, um einen Spitzenwert der Zündspannung rückzusetzen, die durch den Spitzenwerthaltekreis 42 gehalten wird. Ein Ausgangssi­ gnal von dem Komparator 44 wird der CPU 5b zugeführt. Weiter ist zwischen der Sekundärspule 47b der Zündspule 47 und dem Verteiler 15 eine Diode 50 angeschlossen.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Eingangskreises 41, des Spit­ zenwerthaltekreises 42 und des vergleichenden Pegelsetzkrei­ ses 43. Ein Eingangsanschluß T2 ist über einen Widerstand 415 mit einem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Ope­ rationsverstärkers 416 verbunden. Der Eingangsanschluß T2 ist weiter über einen Schaltkreis geerdet, der aus einem Konden­ sator 411, einem Widerstand 412 und einer Diode 414, die zueinander parallel angeschlossen sind, gebildet ist, und über eine Diode 413 mit einer Versorgungsspannungszufuhrlei­ tung VBS verbunden.

Der Kondensator 411 hat eine Kapazität von beispielsweise 10⁴pF und dient zur Teilung der durch den Zündspannungssensor 17 erfaßten Spannung in eins von mehreren Tausend. Der Wider­ stand 412 hat einen Wert von beispielsweise 500 KΩ. Die Dioden 413 und 414 wirken zur Steuerung der Eingangsspannung des Operationsverstärkers 416 auf einen Bereich von 0 bis VBS. Ein invertierender Eingangsanschluß des Operati­ onsverstärkers 416 ist mit seinen eigenen Ausgang verbunden, so daß der Operationsverstärker 416 als Pufferverstärker (Impedanzwandler) arbeitet.

Der Ausgang des Verstärkers 416 ist mit dem nicht invertie­ renden Eingangsanschluß des Komparators 44 sowie mit einem invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 421 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 421 ist über eine Diode 422 mit einem nicht invertierenden Eingangs­ anschluß eines Operationsverstärkers 427 verbunden, wobei die invertierenden Eingangsanschlüsse der Verstärker 421, 427 beide mit dem Ausgang des Verstärkers 427 verbunden sind. Daher wirken diese Operationsverstärker zusammen ebenfalls als Pufferverstärker.

Der nicht invertierende Eingangsanschluß des Operationsver­ stärkers 427 ist über einen Widerstand 423 und einen Konden­ sator 426 geerdet, wobei die Verbindung zwischen diesen beiden über einen Widerstand 424 mit dem Kollektor eines Transistors 425 verbunden ist. Der Transistor 425 ist mit seinem Emitter geerdet, und seiner Basis wird von der CPU 5b ein Rücksetzsignal zugeführt. Das Rücksetzsignal geht hoch, wenn der Rücksetzvorgang durchgeführt werden soll.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 427 ist über Wider­ stände 431 und 432 geerdet, die den Vergleichspegel-Setz­ kreis 43 bilden, wobei die Verbindung zwischen den Widerständen 431, 432 mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 44 verbunden ist.

Der Schaltkreis nach Fig. 3 arbeitet wie folgt: Ein Spitzen­ wert der erfaßten Zündspannung V (Ausgang des Operationsver­ stärkers 416) wird durch den Spitzenwerthaltekreis 42 gehalten. Der gehaltene Spitzenwert wird durch den Ver­ gleichspegelsetzkreis 43 mit einem vorbestimmten Wert kleiner als 1 multipliziert. Das resultierende Produkt wird dem Komparator 44 als Vergleichspegel VCOMP zugeführt. Dann wird von dem Komparator 44 über einen Anschluß T4 ein das Ver­ gleichsergebnis anzeigendes Impulssignal ausgegeben, welches hochgeht, wenn V<VCOMP ist.

Der Betrieb der wie oben angeordneten Schaltkreise 41 bis 44 wird nachfolgend bezüglich eines Zeitdiagramms nach Fig. 4a bis Fig. 4c erläutert. In den Fig. 4b und 4c zeigen durchgeh­ ende Linien den Betrieb bei normaler Zündung. Die unterbro­ chenen Linien zeigen den Betrieb bei einer dem Kraftstoffzuführsystem zuordenbaren Fehlzündung, bei der die Verbrennungsrauhigkeit maximal wird (nachfolgend als "FI Fehlzündung" bezeichnet). Fig. 4a zeigt das Zündbefehlssignal A.

Fig. 4b zeigt Änderungen der erfaßten Zündspannung (Ausgangs­ spannung vom Eingangskreis 41) V (B, B′) und den Vergleichs­ pegel (C, C′) im Zeitablauf. Zunächst wird eine bei normaler Zündung erhältliche Charakteristik, wie sie durch die durch­ gezogene Linie dargestellt ist, unter Bezug auf diese Figuren erläutert.

Unmittelbar nach Erzeugung des Zündbefehlssignals A zum Zeitpunkt t0 steigt die Zündspannung auf einen derartigen Pegel an, daß ein Gemischdurchschlag zwischen den Elektroden der Zündkerze bewirkt wird, und dann verschiebt sich der Entladezustand von einem kapazitiven Entladezustand vor dem Durchschlag (früher kapazitiver Entladezustand), welcher Zustand eine sehr kurze Dauer bei einem Stromfluß von mehre­ ren 100 Ampere hat, zu einem induktiven Entladezustand, der eine Dauer von mehreren Millisekunden hat und bei dem Zünd­ spannung einen annähernd konstanten Wert mit einem Stromfluß von mehreren 10 Milliampere einnimmt. Der induktive Entlade­ zustand steigt mit einem Druckanstieg in dem Motorzylinder an, der durch den Kompressionshub des Kolbens bewirkt wird, der nach dem Zeitpunkt t0 ausgeführt wird, weil mit Anstieg des Zylinderdrucks eine höhere Spannung für die induktive Entladung erforderlich ist. Im Endzustand der induktiven Entladung fällt die Spannung zwischen den Elektroden der Zündkerze unter einen Wert, der zur Fortführung der indukti­ ven Entladung erforderlich ist, und zwar wegen der verminder­ ten induktiven Energie der Zündspule, so daß die induktive Entladung aufhört und wieder eine kapazitive Entladung auf­ tritt (später kapazitiver Entladezustand). In diesem späten kapazitiven Entladezustand steigt die Spannung zwischen den Zündkerzenelektroden erneut an, das ist in Richtung zum Auslösen eines Gemischdurchschlags des Gemisches. Weil jedoch die Zündspule 49 nur noch einen kleinen Energierestbetrag hat, ist der Betrag des Spannungsanstiegs klein. Dies deswe­ gen, weil der elektrische Widerstand der Funkenstrecke wegen der Ionisierung des Gemisches während der Verbrennung gering ist.

Hierbei wird die in der schwimmenden Kapazität zwischen der Diode 50 und der Zündkerze 16 gespeicherte elektrische Ener­ gie (zwischen den Elektroden nicht entladene Restladung) wegen der Diode 50 nicht zur Zündspule 49 hin entladen. Jedoch wird die elektrische Ladung durch Ionen neutralisiert, die nahe den Elektroden der Zündkerze 16 vorhanden sind, und deswegen fällt die Zündspannung V nach Beendigung der kapazi­ tiven Entladung schnell ab.

Nachfolgend wird auf eine Zündspannungscharakteristik Bezug genommen, die man beim Auftreten einer FI-Fehlzündung erhält, bewirkt durch die Zufuhr eines mageren Gemischs zu dem Motor oder durch Abschneiden der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor wegen eines Fehlers des Kraftstoffzufuhrsystems, etc. Unmit­ telbar nach Erzeugung des Zündbefehlssignals A zum Zeitpunkt t0 steigt die Zündspannung V (B′) über einen Pegel, der einen Gemischdurchschlag bewirkt. In diesem Fall ist der Luftanteil in dem Gemisch größer als wenn das Gemisch ein Luft-Kraft­ stoffverhältnis nahe einem stöchiometrischen Verhältnis liegt, und demzufolge ist die dielektrische Festigkeit des Gemischs hoch. Weil weiter das Gemisch nicht gezündet wird, wird es nicht ionisiert, so daß der elektrische Widerstand der Funkenstrecke der Zündkerze hoch ist. Demzufolge wird die Durchschlagspannung höher als bei normaler Zündung des Ge­ mischs.

Anschließend verschiebt sich der Entladezustand zu einem induktiven Entladezustand, wie im Fall normaler Zündung. Auch ist der elektrische Widerstand der Funkenstrecke der Zündker­ ze bei der Entladung im Fall der Zufuhr eines mageren Ge­ mischs größer als der im Falle der normalen Zündung, so daß die induktive Entladespannung auf einen Wert steigt, der größer ist als bei normaler Zündung, was eine frühere Ver­ schiebung von dem induktiven Entladezustand zu einem kapazi­ tiven Entladezustand (später kapazitiver Entladezustand) zur Folge hat. Die kapazitive Entladespannung nach Übergang von dem induktiven Entladezustand zu dem kapazitiven Entladezu­ stand ist weit größer als die bei normaler Zündung, weil die Spannung des Gemischdurchschlags größer als bei normaler Zündung ist.

Weil in diesem Zustand nahezu kein Ion nahe den Elektroden der Zündkerze 16 vorhanden ist, wird die zwischen der Diode und der Zündkerze 16 gespeicherte Ladung nicht durch Ionen neutralisiert, und gleichzeitig verhindert die Diode 50, daß die Ladung zur Zündspule 49 zurückfließt, so daß die Ladung gehalten wird wie sie ist, und nur wenn der Druck in dem Zylinder auf einen solchen Pegel fällt, bei dem sich die zur Entladung zwischen den Elektroden der Zündkerze 16 erforder­ liche Spannung auf einen Pegel verringert, der gleich der durch die Ladung erzeugten Spannung ist, wird die Ladung über die Elektroden der Zündkerze 16 entladen (Zeitpunkt t5 in Fig. 4b). Somit bleibt selbst nach Beendigung der kapazitiven Entladung die Zündspannung V über eine längere Zeitperiode hoch als bei normaler Zündung.

Die Kurven C, C′ in Fig. 4b zeigen Änderungen des Vergleichs­ pegels VKOMP im Zeitablauf, erhalten vom gehaltenen Spitzen­ wert der Zündspannung V. Der Spitzenwerthaltekreis 42 wird während der Zeitpunkte t2 und t3 zurückgesetzt. Daher zeigen die Kurven vor dem Zeitpunkt t2 den vom letzten gezündeten Zylinder erhaltenen Vergleichspegel VCOMP. Fig. 4c zeigt Ausgangssignale von dem Komparator 44 (nachfolgend als "Ver­ gleichsergebnisimpulse" bezeichnet). Wie es aus den Fig. 4b und 4c klar hervorgeht, wird bei normaler Zündung V< VCOMP zwischen den Punkten t2 und t4 gehalten, während bei einer Fehlzündung V<VCOMP zwischen den Zeitpunkten t1 und t5 gehalten wird, und während beider Zeitabläufe hat der Ausgang des Komparators 44 einen hohen Pegel.

Hier ist die Verbrennungsrauhigkeit R definiert als ein Verhältnis ΔPmax/Pmaxave, das ist das Verhältnis einer Varia­ tion der ΔPmax des Maximaldrucks Pmax des Zylinderinnendrucks zu einem Durchschnittswert Pmaxave des Maximalwerts Pmax. Beispiele des Durchschnittswerts Pmaxave und der Variation ΔPmax des Maximaldrucks Pmax sind in Fig. 5b dargestellt. Die wie oben definierte Verbrennungsrauhigkeit R variiert in Abhängigkeit vom Luft-Kraftstoffverhältnis A/F eines dem Motor zugeführten Gemischs in Übereinstimmung mit der Bezie­ hung zwischen dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F und der Verbrennungsrauhigkeit R, wie in Fig. 6a dargestellt. Wenn die obige Beziehung sich auf die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Erfassungsanordnung der Verbrennungsrauhigkeit bezieht, dann kann die Beziehung zwischen Luft-Kraftstoffverhältnis A/F und der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses (eine Zeitperiode vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t4 oder eine Zeitperiode vom Zeitpunkt t1 zum Zeitpunkt t5 gemäß Fig. 4c) wie in Fig. 6b dargestellt abgebildet werden. Wenn gemäß Fig. 6a und Fig. 6b A/F=AFH ist, findet eine Fehlzündung statt (eine voll­ ständige Fehlzündung, wie sie durch die unterbrochenen Linien in den Fig. 4b und 4c dargestellt ist), während wenn A/F< AF0 (z. B. 14,7) ist, findet eine gute Verbrennung statt (wie in den Fig. 4b und 4c mit durchgehenden Linien gezeigt). In einem Bereich von einem A/F Wert nahe A/F0 zum Wert AFH kann daher die Beziehung zwischen der Dauer TP des Vergleichser­ gebnisimpulses und der Verbrennungsrauhigkeit R gemäß Fig. 6c dargestellt werden. Daher kann durch Messen der Dauer TP die Verbrennungsrauhigkeit R bestimmt werden.

Die Bestimmung der Verbrennungsrauhigkeit R auf Basis der durch den Zündspannungssensor 17 erfaßten Spannung V hat folgende vorteilige Effekte:

Der Zündspannungssensor 17 kann leicht eingerichtet werden durch Wickeln eines Leiters um ein mit der Zündspannung verbundenes Hochspannungskabel oder durch Anordnung des Leiters entlang dem Hochspannungskabel. Wegen seiner einfa­ chen Konstruktion im Vergleich zum Verbrennungsdrucksensor und Verbrennungslichtsensor kann er daher leicht angebracht oder befestigt werden. Er kann mit geringen Kosten herge­ stellt werden und auch bei allgemeinen Motoren für normale PKW′s und Motorräder verwendet werden.

Weiter erfordert der Zündspannungssensor 17 weder eine An­ bringung an einem Zündkerzensitz für die Zündkerze noch eine Anbringung in der Verbrennungskammer, worin er sich vom Verbrennungsdrucksensor usw. unterscheidet, und der daher unter schwierigen Bedingungen nicht verwendet wird. Somit kann ein Verbrennungsrauhigkeitssensor erhalten werden, der bezüglich Haltbarkeit und Zuverlässigkeit sehr viel besser ist.

Fig. 7 zeigt ein Programm zum Messen der Dauer TP des Ver­ gleichsergebnisimpulses, das von der CPU 5b mit vorbestimmten festen Intervallen durchgeführt wird.

Zuerst wird in einem Schritt S41 festgestellt, ob Überwa­ chungsbedingungen erfüllt sind oder nicht. Die Überwachungs­ bedingungen sind erfüllt, wenn ein Motorzustand vorliegt, in dem die Fehlzündungsbestimmung durchgeführt werden sollte. Die Feststellung in diesem Schritt wird durch eine Unterrou­ tine durchgeführt, die später unter Bezug auf Fig. 8 be­ schrieben wird. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), wird das Programm sofort beendet.

Wenn die Antwort positiv ist (JA), d. h. wenn die Überwa­ chungsbedingungen erfüllt sind, wird in einem Schritt S42 festgestellt, ob ein Flag IG gleich 1 ist oder nicht. Das Flag IG wird auf "1" gesetzt, wenn das Zündbefehlssignal A erzeugt wird, und zwar durch eine nicht gezeigte Routine zur Berechnung des Vorabwerts des Zündzeitpunkts. Wenn die Ant­ wort auf diese Frage negativ ist (NEIN), d. h. wenn das Flag gleich 0 ist, wird ein gemessener Zeitwert tR eines Rücksetz­ timers in Schritt S43 auf 0 gesetzt, wonach das Programm beendet wird. Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt S42 positiv ist (JA), d. h. wenn das Flag IG gleich 1 ist, wird in einem Schritt S44 festgestellt, ob der gemessene Zeitwert tR des Rücksetztimers kleiner als ein vorbestimmter Wert tRESET ist oder nicht. Unmittelbar nach Änderung des Flags IG von 0 auf 1 ist die Antwort auf diese Frage positiv (JA), und dann wird in einem Schritt S47 festgestellt, ob der Komparator 44 einen Ausgang hohen Pegels, das ist einen Vergleichsergebnis­ impuls, erzeugt oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), wird das Programm sofort beendet, während wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA) wird ein Zählerwert CP eines Zählers in einem Schritt S48 um ein Inkrement von 1 erhöht, gefolgt durch Beendigung des Pro­ gramms.

Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt S44 negativ wird (NEIN), d. h. wenn tR<tRESET, wird in jeweiligen Schritten S45 und S46 der Zählerwert auf 0 gesetzt und das Flag IG auf 0 rückgesetzt, wonach das Programm zu Schritt S50 weiter­ läuft.

Mit diesem Programm erhält man somit den Zählerwert CP, der proportional zur Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses ist.

Fig. 8 zeigt die vorgenannte Unterroutine zum Feststellen, ob die Überwachungsbedingungen erfüllt sind oder nicht.

In den Schritten S21 bis S25 wird festgestellt, ob einen Betriebszustand des Motors anzeigende Parameterwerte sich innerhalb jeweiliger vorbestimmter Bereiche befinden oder nicht. Insbesondere wird in einem Schritt S21 festgestellt, ob die Motordrehzahl in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, der durch einen unteren Grenzwert NEL (z. B. 500 UPM) und einen oberen Grenzwert (z. B. 6500 UPM) definiert ist. In Schritt S22 wird festgestellt, ob der Einlaßrohrabsolutdruck PBA in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, der durch einen unteren Grenzwert PBAL (z. B. 260 mmHg) und einen oberen Grenzwert PBAH (z. B. 760 mmHg) definiert ist. In Schritt S23 wird festgestellt, ob die Motorkühlmitteltempera­ tur TW in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, der durch einen unteren Grenzwert TWL (z. B. 40°C) und einen oberen Grenzwert TWH (z. B. 110°C) definiert wird. In Schritt S24 wird festgestellt, ob die Einlaßlufttemperatur TA in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, der durch einen unteren Grenzwert TAL (z. B. 0°C) und einen oberen Grenzwert TAH (z. B. 80°C) definiert ist. Schließlich wird in Schritt S25 festgestellt, ob die Batteriespannung VB über einen vorbestimmten unteren Grenzwert VBL (z. B. 10 V) liegt oder nicht. Wenn eine der Antworten auf diese Fragen negativ ist (NEIN), so wird in einem Schritt S32 festgestellt, daß die Überwachungszustände nicht erfüllt sind. Diese Feststellungen werden im Hinblick auf die Tatsachen getroffen, daß wenn der Motor sich in einem gleichmäßigen Betriebszustand befindet, in dem Motorsteuerungen auf Basis der Verbrennungsrauhig­ keitssteuerung durchgeführt werden können, dann sollten normalerweise die Motordrehzahl NE, der Einlaßrohrabsolut­ druck PBA, die Motorkühlmitteltemperatur TW und die Einlaß­ lufttemperatur TA in die genannten jeweiligen vorbestimmten Bereiche fallen, und, daß bei zu geringer Batteriespannung VB die Zündspannung nicht hoch genug sein kann, um eine zuver­ lässige Verbrennungsrauhigkeitssteuerung sicherzustellen.

Wenn alle diese Antworten auf diese Fragen positiv sind (JA), dann wird in einem Schritt S26 festgestellt, ob die Luft- Kraftstoffverhältnisabmagerungssteuerung in offener Schleife durchgeführt werden soll oder nicht, d. h. unabhängig vom Ausgangssignal des Sauerstoffkonzentrationssensors 12, d. h. das Luft-Kraftstoffverhältnis wird auf einen magereren Wert als dem stöchiometrischen Wert gesteuert (diese Steuerung wird beispielsweise durchgeführt, wenn der Motor verzögert). In einem Schritt S27 wird festgestellt, ob die Traktionssteu­ erung durchgeführt wird oder nicht. Wenn eine der Antworten auf diese Fragen positiv ist (JA), geht das Programm zu Schritt S32 weiter, um festzustellen, daß die Überwachungsbe­ dingungen nicht erfüllt sind. Diese Schritte S26, S27 sind in Hinblick auf die Tatsache vorgesehen, daß die Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemischs während der Luft-Kraftstoffverhält­ nisabmagerungssteuerung und der Traktionssteuerung unstabil wird und es somit schwierig wird, die Motorsteuerungen auf Basis der Verbrennungsrauhigkeit durchzuführen.

Wenn beide Antworten auf diese Fragen negativ sind (NEIN), wird in einem Schritt S28 festgestellt, ob eine Kraftstoffzu­ fuhrunterbrechung stattfindet oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), wird ein Timer TMAFC auf eine vorbestimmte Zeitperiode (z. B. 1 Sekunde) gesetzt und in einem Schritt S29 gestartet, und dann geht das Programm zu dem Schritt S32 weiter, wo festgestellt wird, daß die Überwa­ chungsbedingungen nicht erfüllt sind. Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt S28 negativ ist (NEIN), d. h. wenn keine Kraftstoffzufuhrunterbrechung stattfindet, wird in einem Schritt S30 festgestellt, ob der Zählerwert des Timers TMFAC gleich 0 ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, d. h. wenn die vorbestimmte Zeitperiode nach Beendigung der Kraftstoffunterbrechung nicht abgelaufen ist, geht das Programm zu Schritt S32 weiter, um die Erfül­ lung der Überwachungsbedingungen festzustellen, während wenn die Antwort positiv ist (JA), geht das Programm zu Schritt S31 weiter, wo festgestellt wird, daß die Überwa­ chungszustände erfüllt sind. Die Schritte S29, S30 basieren auf der Tatsache, daß die Verbrennung des Luft-Kraftstoffge­ misches unmittelbar nach der Kraftstoffzufuhrunterbrechung ebenfalls unstabil wird.

Wenn bei dem Programm nach Fig. 8 einer der vorgenannten Motorbetriebsparameter (NE, PBA, TW, TA, VB) sich nicht in dem jeweils vorbestimmten Bereich befindet, wenn die Luft-Kraft­ stoffverhältnisabmagerungssteuerung oder die Trakti­ onssteuerung durchgeführt wird oder wenn die Kraftstoffzu­ fuhrunterbrechung durchgeführt wird oder die vorbestimmte Zeitperiode nach Beendigung der Kraftstoffzufuhrunterbrechung nicht abgelaufen ist, wird festgestellt, daß die Überwa­ chungszustände nicht erfüllt sind. Andernfalls wird festge­ stellt, daß die Überwachungszustände erfüllt sind.

Fig. 9 zeigt ein Programm zur Steuerung der Verbrennungsrau­ higkeit auf Basis des die Dauer TP des Vergleichsergebnisim­ pulses darstellenden Zählwerts CP, welches synchron zur Erzeugung jedes TDC Signalimpulses durchgeführt wird.

In Schritt S1 wird festgestellt, ob die Überwachungsbedingun­ gen erfüllt sind oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), werden in einem Schritt S2 der verbren­ nungsrauhigkeitsabhängige Korrekturkoeffizient KDRn zur Anwendung der Gleichungen (1) und (2) auf einen Wert von 1,0 und die verbrennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturvariable RIGDRn auf 0 gesetzt, gefolgt durch Beendigung des Pro­ gramms. Das heißt, wenn die Überwachungsbedingungen nicht erfüllt sind, wird die Verbrennungsrauhigkeitssteuerung auf Basis des Zählwerts CP nicht durchgeführt.

Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt S1 positiv ist (JA), wird in einem Schritt S2 ein Bezugsluftkraftstoffver­ hältnis AFREF bestimmt durch Abfrage einer A/F Karte, wie sie beispielsweise in Fig. 10 dargestellt ist, so daß deren vorbestimmte Werte entsprechend den Werten der Motordrehzahl NE und den Werten des Einlaßrohrabsolutdrucks PBA entspre­ chend den erfaßten NE- und PBA-Werten vorliegen, und, falls erforderlich, zusätzlich durch Interpolation.

Im folgenden Schritt S3 wird festgestellt, ob das Bezugsluft­ kraftstoffverhältnis AFREF gleich oder größer als 14,7 ist oder nicht, d. h. ob das dem Motor zugeführte Luft-Kraftstoff­ gemisch stöchiometrisch ist oder magerer. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), d. h. wenn das Bezugsluft­ kraftstoffverhältnis AFREF reicher als das stöchiometrische Verhältnis ist, geht das Programm zu Schritt S4 weiter. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), wird ein Be­ zugswert CPREF des Zählerwerts CP entsprechend einer Bezugs­ verbrennungsrauhigkeit RREF bestimmt durch Abfrage einer CPREF-Tabelle gemäß dem Bezugsluft-Kraftstoffverhältnis AFREF. Die CPREF-Tabelle wird beispielsweise so festgelegt, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist, so daß vorbestimmte Werte des Bezugswerts CPREF des Zählerwerts CP entsprechend den Werten des gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnisses AFREF gesetzt werden. Die Setzwerte der in Fig. 6b gezeigten Tabel­ le werden auf Basis der Beziehung zwischen dem Luft-Kraft­ stoffverhältnis A/F und der Dauer TP des Vergleichser­ gebnisimpulses bestimmt.

In den nachfolgenden Schritten S6 bis S12 wird festgestellt, welcher der Zylinder #1 bis #4 gerade einen Zündwinkel unmit­ telbar vor Ablauf der gegenwärtigen Programmschleife durch­ laufen hat, und ein Zählerwert CPn (n benennt die Anzahl der Zylinder, deren Zündwinkeldurchlauf bestimmt wird) wird als ein Wert entsprechend dem Zylinder gelesen, der den Zündwin­ kel gerade durchlaufen hat.

In den folgenden Schritten S13 und S14 wird die Differenz DR zwischen dem erwünschten Wert CPREF und dem Zählerwert CPn unter Verwendung folgender Gleichung (3) errechnet, und der verbrennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturkoeffizient KDRn und die Variable RIGDRn werden gemäß der Differenz DR berechnet, gefolgt durch Beendigung des Programms:

DR = CPREF - CPn (3)

Der verbrennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturkoeffizient KDRn wird beispielsweise gemäß Fig. 12a gesetzt derart, daß er einen Wert von 1,0 annimmt (Nicht-Korrekturwert), wenn DR gleich 0 ist, einen Wert größer als 1,0, wenn DR<0 ist, und einen Wert kleiner als 1,0, wenn DR<0 ist, d. h. der DR-Wert steigt an, wenn der KDRn-Wert abnimmt.

Weiter wird die verbrennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturva­ riable RIGDRn beispielsweise gemäß Fig. 12b gesetzt derart, daß sie einen Wert von 1,0 (Nicht-Korrekturwert) einnimmt, wenn DR=0 ist, einen Wert kleiner als 1,0, wenn DR<0 ist, und einen Wert größer als 1,0, wenn DR<0 ist, d. h. der DR Wert nimmt zu, wenn der RIGDRn-Wert zunimmt. Wenn daher die erfaßte Verbrennungsrauhigkeit R (oder CP) größer als die Bezugsverbrennungsrauhigkeit RREF (oder CPREF) ist, dann wird die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht und der Zündzeitpunkt gleichzeitig verzögert, während wenn die erfaßte Verbren­ nungsrauhigkeit kleiner als die Bezugsverbrennungsrauhigkeit RREF ist, dann wird die Kraftstoffzufuhrmenge verringert und der Zündzeitpunkt gleichzeitig vorverlegt.

Wenn bei dem Programm gemäß Fig. 9 das Bezugsluft-Kraftstoff­ verhältnis AFREF auf 14,7 oder einen naheliegenden Wert oder einen magereren Wert gesetzt ist, werden die Kraftstoffzu­ fuhrmenge TOUT und der Zündzeitpunkt RIG so gesteuert, daß die erfaßte Verbrennungsrauhigkeit R (das ist der Zählwert CP) gleich der Verbrennungsrauhigkeit RREF (dem Wert CPREF) wird.

Somit kann die Luft-Kraftstoffverhältnisabmagerungssteuerung bis zum äußerst möglichen durchgeführt werden, insofern die Fahrbarkeit nicht verschlechtert wird, d. h., das Luft-Kraft­ stoffverhältnis wird bis zum maximal möglichen Ausmaß abgema­ gert, was einen verringerten Kraftstoffverbrauch und verbesserte Abgaswerte mit sich bringt, im Vergleich zur herkömmlichen Abmagerungssteuerung, bei der das Luft-Kraft­ stoffverhältnis auf ein relativ gemäßigtes Maß abgemagert wird, um die Fahrbarkeit usw. des Fahrzeugs nicht zu ver­ schlechtern.

Selbst wenn der Motor sich in einem Niederlastbetriebszustand befindet, wie etwa bei Reisefahrt des Fahrzeugs oder im Leerlauf, was beim tatsächlichen Fahren mit dem Fahrzeug häufig auftritt, kann die Verbrennungsrauhigkeit zuverlässig erfaßt werden, wodurch man eine verbesserte Genauigkeit der Verbrennungsrauhigkeitssteuerung in einem derartigen Motorbe­ triebszustand erreicht und somit ein ökonomischer Kraftstoff­ verbrauch und ausgezeichnete Abgasemissionscharakteristiken sowie auch eine ausgezeichnete Fahrbarkeit in einem weiten Bereich von Motorbetriebszuständen sichergestellt werden können.

Weiter kann die Verbrennungsrauhigkeitssteuerung für jeden Zylinder unabhängig von den anderen Zylindern durchgeführt werden, was die Steuerungsvariante zwischen den Zylindern minimieren kann, wodurch man Vibrationen des gesamten Motors verringern kann sowie Fluktuationen in der Motordrehzahl NE, die andernfalls beispielsweise im Leerlaufbetrieb des Motors auftreten können, und die Klopffrequenz sowie zur Minderung des Kraftstoffverbrauchs. Darüberhinaus führt die Minderung der Klopffrequenz zu einer Erhöhung der Motorleistung.

Nachfolgend wird eine zweite Ausführung beschrieben.

Die Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors und eines Steu­ ersystems dafür ist gemäß der zweiten Ausführung im wesentli­ chen mit der in Fig. 1 gezeigten identisch, außer daß der Sauerstoffkonzentrationssensor 12 vom Typ mit linearem Aus­ gang weggelassen ist. Das Steuersystem gemäß dieser Ausfüh­ rung ist dazu geeignet, das Luft-Kraftstoffverhältnis eines dem Motor zugeführten Gemisches auf einen gewünschten Wert zu steuern, und zwar auf Basis des Zählwerts CP entsprechend der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses. Wenn nämlich das Luft-Kraftstoffverhältnis A/F in einem magereren Bereich als dem Wert AF0 liegt, entspricht die Dauer TP des Vergleichser­ gebnisimpulses dem Luft-Kraftstoffverhältnis A/F angenähert linear entspricht, wie in Fig. 6b gezeigt.

Daher wird bei dieser Ausführung die Kraftstoffeinspritzpe­ riode TOUTn unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (4) anstatt der vorgenannten Gleichung (1) berechnet:

TOUTn = TI × KDAFn × K1 × K2 (4)

wobei KDAFn ein Luft-Kraftstoffverhältniskorrekturkoeffizient ist, der anstatt dem Luft-Kraftstoffverhältniskorrekturkoef­ fizienten KLAF in der Gleichung (1) verwendet wird, und der durch eine nachfolgend bezüglich Fig. 13 beschriebene Unter­ routine bestimmt wird. Diese Unterroutine wird synchron zur Erzeugung jedes TDC-Signalimpulses durchgeführt.

In dieser Figur gleichen die Schritte S1 bis S3 und S6 bis S12 den entsprechenden in Fig. 9.

Wenn eine der Antworten auf die Frage in Schritt S1 oder auf Frage in Schritt S3 negativ ist (NEIN), d. h. wenn die Überwa­ chungsbedingungen nicht erfüllt sind und das Bezugsluft­ kraftstoffverhältnis AFREF reicher als 14,7 ist, dann wird in einem Schritt S15 der KDAFn Wert auf einen Wert von 1,0 gesetzt (Nicht-Korrekturwert), wonach das Programm zu Ende ist.

In einem der Programmschleife der Schritte S6 bis S12 folgen­ den Schritt S16 wird das tatsächliche Luft-Kraftstoffverhält­ nis AFACTn für jeden Zylinder auf Basis des Zählwerts CP bestimmt. Diese Bestimmung des tatsächlichen Luft-Kraftstoff­ verhältnisses AFACTn wird auf Basis einer Tabelle durchge­ führt, die durch Wandeln der Beziehung zwischen dem TP Wert und dem A/F Wert in die Beziehung zwischen dem CP Wert und dem A/F Wert vorbereitet ist.

Im nachfolgenden Schritt S17 wird der Luft-Kraftstoffverhält­ niskorrekturkoeffizient KDAFn durch Verwendung der folgenden Gleichung (5) berechnet, wonach das Programm beendet wird:

KDAFn = AFACTn/AFREF (5)

wobei AFREF das in Schritt S2 bestimmte Bezugsluft-Kraft­ stoffverhältnis ist.

Wenn gemäß Gleichung (5) AFACTn=AFREF, wird KDAFn auf 1,0 gesetzt, wenn AFACTn<AFREF ist (d. h. das tatsächliche Luft- Kraftstoffverhältnis magerer als der Bezugswert ist), dann wird KDAFn auf einen Wert größer als 1,0 gesetzt, und wenn AFACTn<AFREF (d. h. das tatsächliche Luft-Kraftstoffverhält­ nis reicher als der Bezugswert ist), dann wird KDAFn auf einen Wert kleiner als 1,0 gesetzt. Hierdurch wird die Kraft­ stoffzufuhrmenge derart gesteuert, daß das tatsächliche Luft- Kraftstoffverhältnis AFACTn gleich dem Bezugs- oder erwünsch­ ten Luft-Kraftstoffverhältnis AFREF wird.

Bei dieser Ausführung kann man unter Verwendung des einfach konstruierten und einfach anzubringenden Zündspannungssensors das Luft-Kraftstoffverhältnis unter Rückkopplung auf einen gewünschten Wert steuern, und zwar unter der Annahme eines stöchiometrischen Werts oder eines nahe daran liegenden Werts, oder auf einen Wert magerer als den stöchiometrischen Wert, wobei sich die Verwendung eines Sauerstoffkonzentrati­ onssensors mit linearem Ausgang erübrigt, der kompliziert ist und teuer, wodurch man die Kosten des Motorsteuersystems verringern und dessen Zuverlässigkeit verbessern kann.

Nachfolgend wird eine dritte Ausführung unter Bezug auf die Fig. 14 bis 18c beschrieben.

Fig. 14 zeigt die Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors mit einem Abgasrückführungssystem und einem Steuersystem dafür, die sich von der ersten Ausführung nach Fig. 1 darin unterscheidet, daß zusätzlich das Abgasrückführungssystem 20 vorgesehen ist. Daher wird nun das Abgasrückführungssystem 20 beschrieben.

Dieses System 20 umfaßt eine Abgasrückführungspassage 21, deren eines Ende 21a sich in das Abgasrohr 13 an einer Stelle stromaufwärts des 3-Wegekatalysators 14 öffnet und deren anderes Ende 21b sich in das Einlaßrohr 2 an einer Stelle stromabwärts des Drosselventils 3 öffnet. Ein Abgasrückfüh­ rungsventil 22 zur Steuerung der Flußrate und eine große Kammer 21c sind in der Abgasrückführungspassage 21 angeord­ net. Das Abgasrückführungssystem 22 ist durch ein elektroma­ gnetisches Ventil gebildet mit einem mit der ECU 5 verbundenen Solenoid 22a, um die Ventilöffnung durch ein Steuersignal von der ECU 5 linear zu steuern. Das Abgasrück­ führungsventil 22 ist mit einem Hubsensor 23 versehen, um die Öffnung des Ventils zu erfassen und der ECU 5 ein elektri­ sches Signal zuzuführen, das die erfaßte Öffnung anzeigt.

Die ECU 5 bestimmt Betriebszustände des Motors auf Basis von Signalen, die von den verschiedenen Sensoren zugeführte Betriebsparameter des Motors anzeigen, und führt dem Solenoid 22a ein Steuersignal zu, derart, daß die Differenz zwischen einem Befehlswert LCMD der Öffnung des Abgasrückführungsven­ tils 22, der gemäß dem Einlaßrohrabsolutdruck PBA und der Motordrehzahl NE gesetzt ist, und einem tatsächlichen Wert der Öffnung des Ventils 22 auf 0 gesteuert wird.

In der vorliegenden Ausführung errechnet die CPU 5b auf Basis der vorgenannten Motorbetriebsparametersignale eine Kraft­ stoffeinspritzperiode TOUT, einen Vorabwert des Zündzeit­ punkts RIG und den Ventilöffnungsbefehlswert LCMD unter Verwendung folgender Gleichungen (6) bis (8):

TOUTn = TI × KTDREn × K1′ + K2′ (6)

RIGn = RIGMAP + RIGDREn + RIGCR (7)

LCMD = LMAP × KEDRE × K3′ (8)

wobei der Buchstabe "n" die Anzahl der zu berechnenden Zylin­ der anzeigt, weil die Steuerparameter für jeden Zylinder berechnet werden (z. B. bei einem 4-Zylindermotor TOUT₁ bis TOUT₄ und RIG₁ bis RIG₄).

TI, RIGMAP und LMAP repräsentieren Grundwerte der Kraft­ stoffeinspritzperiode TOUT, des Vorabwerts des Zündzeitpunkts RIG und des Ventilöffnungsbefehlswerts LCMD, die von jewei­ ligen Karten gelesen werden, die so gesetzt sind, daß deren Optimalwerte entsprechend den Werten der Motordrehzahl NE und den Werten des Einlaßrohrabsolutdrucks PBA vorliegen, und die in der Speichereinrichtung 5c gespeichert sind.

KTDREn, RIGDREn und KEDRE entsprechen jeweils einem ver­ brennungsrauhigkeitsabhängigen Korrekturkoeffizienten, einer verbrennungsrauhigkeitsabhängigen Korrekturvariablen und einem verbrennungsrauhigkeitsabhängigen Korrekturkoeffizien­ ten.

K1′ und K3′, und K2′ und RIGCR und andere Korrekturkoeffi­ zienten und -variablen sind auf Basis von verschiedenen Motorbetriebsparametersignalen berechnet.

Die CPU 5b bewirkt die Ventilöffnungssteuerung des Abgasrück­ führungsventils 22 des Abgasrückführsteuerungssystems 20 und die Traktionssteuerung auf Basis der Antriebsraddrehzahlen WFL, WFR und der Drehzahlen WRL, WRR der getriebenen Räder in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors. Die Trakti­ onssteuerung wird derart ausgeführt, daß das Ausgangsdrehmo­ ment des Motors durch Abmagerung des Luft- Kraftstoffverhältnisses und Unterbrechung der Kraftstoffzu­ fuhr verringert wird, wenn ein übermäßiger Schlupfzustand der Antriebsräder erfaßt wird.

Auf Basis der Ergebnisse der obigen Berechnung gibt die CPU 5b über den Ausgangskreis 5d Antriebssignale aus, nämlich an die Kraftstoffeinspritzventile 6, die Zündkerze 16 und das Abgasrückführungsventil 22.

Die vorliegende Ausführung basiert auf der Überlegung, daß die unter Bezug auf Fig. 5 definierte Verbrennungsrauhigkeit R in Abhängigkeit von einer Abgasrückführungsmenge EGRM (nachfolgend "EGR Menge" genannt) variiert, und zwar in Übereinstimmung mit der Beziehung zwischen der EGR Menge EGRM und der Verbrennungsrauhigkeit R gemäß Fig. 15a. Wenn sich die obige Beziehung auf die Verbrennungsrauhigkeitserfas­ sungsanordnung nach den Fig. 2 bis 4 bezieht, dann kann die Beziehung zwischen der EGR Menge EGRM und der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses (vom Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t4 in Fig. 4 oder vom Zeitpunkt t1 zum Zeitpunkt t5 in Fig. 4) nach Fig. 15b abgelesen werden. In den Fig. 15a und 15b liegt, wenn EGRM=EGRMH, eine Fehlzündung vor (vollständige Fehlzündung gemäß den unterbrochenen Linien in Fig. 4b und Fig. 4c), während wenn EGRM<EGRM1, liegt eine gute Verbren­ nung vor (gemäß durchgehender Linie in Fig. 4b und Fig. 4c). Im Bereich von EGRM 1<EGRM<EGRMH kann daher die Beziehung zwischen der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses und der Verbrennungsrauhigkeit R gemäß Fig. 15c abgelesen werden. Daher kann man die Verbrennungsrauhigkeit R durch Messen der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses erfassen oder bestim­ men.

Fig. 16 zeigt ein Programm zu Steuerung der Verbrennungsrau­ higkeit R auf Basis des Zählerwerts CP, der die Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses darstellt, gemäß der vorliegenden Ausführung, die synchron zur Erzeugung jedes TDC Signalimpul­ ses ausgeführt wird.

In einem Schritt S101 wird festgestellt, ob der Motor sich in einem Betriebsbereich befindet, in dem die Abgasrückführung ausgeführt werden soll (nachfolgend als "EGR Bereich" be­ zeichnet). Diese Feststellung wird dadurch ausgeführt, daß man feststellt, ob die erfaßte Motordrehzahl NE und der erfaßte Einlaßrohrabsolutdruck PBA in jeweilige vorbestimmte Bereiche fallen oder nicht. Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt S101 negativ ist (NEIN), d. h. wenn sich der Motor nicht in dem EGR Bereich befindet, dann werden der verbren­ nungsrauhigkeitsabhängige Korrekturkoeffizient KTDREn zur Berechnung der Kraftstoffzufuhrmenge sowie der verbrennungs­ rauhigkeitsabhängige Korrekturkoeffizient KEDRE zur Berech­ nung des Ventilöffnungsbefehlswerts des Abgasrückführungsventils 22, d. h. der EGR Menge, beide auf einen Wert von 1,0 gesetzt, und gleichzeitig wird die ver­ brennungsrauhigkeitsabhängige Korrekturvariable RIGDREn auf einen Wert von 0 gesetzt. Dies geschieht in Schritt S102, wonach das Programm beendet wird. Kurz gesagt, wenn der Motor sich nicht im EGR Bereich befindet, wird die Verbrennungsrau­ higkeitssteuerung auf Basis des Zählwerts CP nicht durchge­ führt.

Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt S101 positiv ist (JA), d. h. wenn der Motor sich in dem EGR Bereich befindet, wird in Schritt S103 eine gewünschte oder Bezugs-EGR-Menge EGRMREF in Abhängigkeit von Motorbetriebszuständen bestimmt, und dann wird in Schritt S104 ein Bezugswert CPREF des Zäh­ lerwerts CP entsprechend der Bezugsrauhigkeit RREF bestimmt durch Ablesen einer CPREF Tabelle gemäß der erwünschten EGR Menge EGRMREF. Die CPREF Tabelle wird beispielsweise gemäß Fig. 17 auf Basis der Beziehung zwischen der EGR Menge EGRM und der Dauer TP des Vergleichsergebnisimpulses gesetzt.

Im nachfolgenden Schritt S105 wird ein neuester oder auf den neuesten Stand gebrachter Wert des Zählerwerts CPn für jeden Zylinder gelesen, und die Differenz DREn zwischen dem er­ wünschten Wert CPREF und dem Zählerwert CPn wird unter Ver­ wendung nachfolgender Gleichung (9) berechnet:

DREn = CPREF - CPn (9)

gefolgt durch Bestimmung eines Repräsentativwerts DREST des DREn Werts auf Basis der Differenz DREn.

Der Repräsentativwert DREST ist ein Differenzwert, der den Verbrennungszustand des gesamten Motors darstellt, nicht jedoch eines einzelnen Zylinders. Als Repräsentativwert DREST wird derjenige DREn Wert eines Zylinders des Motors verwen­ det, dessen Verbrennung am stabilsten ist, oder alternativ ein Durchschnittswert der Werte DREn aller Zylinder. Der Zylinder mit der stabilsten Verbrennung wird bestimmt bei­ spielsweise durch Überwachung der Variation des CP Werts für jeden Zylinder, wenn der Motor sich in einem gleichmäßigen Betriebszustand befindet, beispielsweise im Leerlauf.

Im nachfolgenden Schritt S107 werden der Korrekturkoeffizient KTDREn und die Korrekturvariable RIGDREn auf Basis der Differenz DREn bestimmt, und der Korrekturkoeffizient KEDRE wird auf Basis des Repräsentativwerts DREST bestimmt.

Der Korrekturkoeffizient KEDRE zur Berechnung der EGR Menge wird auf Basis einer KEDRE Tabelle bestimmt, die beispiels­ weise gemäß Fig. 18a festgelegt ist. Gemäß der Tabelle wird, wenn DREST=0 ist, der Korrekturkoeffizient KEDRE auf einen Wert von 1,0 gesetzt (Nicht-Korrekturwert), und der KEDRE Wert steigt an, wenn der DREST Wert ansteigt.

Der Korrekturkoeffizient KTDREn zur Berechnung der Kraft­ stoffzufuhrmenge wird auf Basis einer KTDRE Tabelle bestimmt, die beispielsweise gemäß Fig. 18 festgelegt ist. Gemäß der Tabelle wird, wenn DREn=0 ist, der Korrekturkoeffizient KTDREn auf einen Wert von 1,0 gesetzt (Nicht-Korrekturwert), und der KTDREn Wert nimmt ab, wenn der DREn Wert ansteigt.

Die Korrekturvariable RIGDREn zur Berechnung des Vorabwerts des Zündzeitpunkts wird auf Basis einer RIGDRE Tabelle bestimmt, die beispielsweise gemäß Fig. 18c festgelegt ist. Gemäß der Tabelle wird, wenn DREn=0 ist, die Korrekturva­ riable RIGDREn auf einen Wert von 0 gesetzt (Nicht-Korrek­ turwert) und der RIGDREn Wert nimmt ab, wenn der DREn Wert ansteigt.

Gemäß dem Programm nach Fig. 16 werden die Steuerparameter (LCMD, TOUTn und RIGDREn) für die EGR Menge, die Kraft­ stoffzufuhrmenge und der Zündzeitpunkt so korrigiert, daß die erfaßte Verbrennungsrauhigkeit R (das ist der Zählerwert CP) gleich der Bezugsverbrennungsrauhigkeit RREF wird (das ist der Bezugswert CPREF). Insbesondere wird die EGR Menge EGRM so gesteuert, daß der Repräsentativwert DREST gleich 0 wird. Beispielsweise unter der Annahme, daß der Repräsentativwert DREST durch den DREn Wert desjenigen Zylinders gebildet wird, der der verbrennungsstabilste ist, wird die Verbrennungsrau­ higkeit R dieses Zylinders gleich der Bezugsverbrennungsrau­ higkeit RREF. Wenn in diesem Fall die Werte der Verbrennungsrauhigkeit R der anderen Zylinder nicht gleich der Bezugsrauhigkeit RREF sind, dann wird die Kraftstoffein­ spritzperiode oder die Kraftstoffzufuhrmenge TOUTn und der Vorabwert des Zündzeitpunkts RIGn für jeden der anderen Zylinder so gesteuert, daß die R Werte gleich der Bezugsver­ brennungsrauhigkeit RREF werden.

Gemäß dieser Ausführung wird die Verbrennungsrauhigkeit R (der Zählwert CP) bestimmt und die EGR Menge wird in Antwort auf die bestimmte Verbrennungsrauhigkeit R korrigiert, wodurch man das Abgasrückführungssystem im höchsten Ausmaß steuern kann, insofern die Fahrbarkeit nicht beeinträchtigt ist, sowie den Kraftstoffverbrauch verringern und die Abgasemissi­ onscharakteristiken verbessern kann.

Weiter werden Variationen der Verbrennungsrauhigkeit zwischen den Zylindern durch Korrektur der Kraftstoffzufuhrmenge und des Zündzeitpunkts für jeden Zylinder verringert, was dazu beiträgt, die Vibrationen des gesamten Motors und Fluktuati­ onen der Motordrehzahl zu verringern, die andernfalls bei­ spielsweise im Leerlaufbetrieb des Motors auftreten würden. Ein Steuersystem 5 für einen Verbrennungsmotor 1 bestinmt den Zündzeitpunkt RIG des Motors und erzeugt ein Zündbefehlssi­ gnal A zum Erzeugen einer Hochspannung zur Entladung an einer Zündkerze 16 für jeden Zylinder des Motors. Das Steuersystem erfaßt die über der Zündkerze 16 erzeugte Zündspannung V, wenn die Hochspannung erzeugt wird. Das Steuersystem mißt die Zeitdauer, über die die Zündspannung V über der Zündkerze 16 einen vorbestimmten Bezugswert VCOMP nach Erzeugen des Zünd­ befehlssignals A überschreitet. Gemäß einem ersten Aspekt erfaßt das Steuersystem die Verbrennungsrauhigkeit R, CP auf Basis der gemessenen Zeitdauer. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung erfaßt die Steuereinrichtung 5 ein Luft-Kraft­ stoffverhältnis eines dem Motor zugeführten Luft-Kraftstoff­ gemischs in Abhängigkeit von der gemessenen Zeitdauer.

Claims (6)

1. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit wenig­ stens einem Zylinder und einer Zündkerze (16) für jeden Zylinder, wobei das Steuersystem eine Steuer­ einrichtung (5) zur Betriebssteuerung des Motors (1) enthält, welche Steuereinrichtung (5) umfaßt: eine Signalerzeugungseinrichtung (5b, 51) zur Bestimmung eines Zündzeitpunkts (RIG) des Motors und zum Erzeu­ gen eines Zündbefehlssignals (A) in Abhängigkeit von dem bestimmten Zündzeitpunkt (RIG), eine Zündein­ richtung (47), die in Antwort auf das Zündbefehls­ signal (A) eine Hochspannung erzeugt, um eine Zünd­ spannung (V) über der wenigstens einen Zündkerze (16) zu erzeugen, und eine Verbrennungsrauhigkeitserfas­ sungseinrichtung (R, CP) zum Erfassen der Verbren­ nungsrauhigkeit, gekennzeichnet durch
eine Spannungswerterfassungseinrichtung (17) zum Erfassen der über der wenigstens einen Zündkerze (16) erzeugten Zündspannung (V), wenn die Hochspannung erzeugt wird;
eine Zeitdauermeßeinrichtung (41, 43, 44, 5b) zum Messen einer Zeitdauer, während der die Zündspannung (V) über der Zündkerze (16) nach Erzeugen des Zünd­ befehlssignals (A) einen vorbestimmten Bezugswert (VCOMP) überschreitet; und
eine Verbrennungsrauhigkeitserfassungseinrichtung (5b) zum Erfassen der Verbrennungsrauhigkeit (R, CP) in Abhängigkeit von der gemessenen Zeitdauer.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) den Betrieb des Motors (1) in Abhängigkeit von der erfaßten Verbrennungs­ rauhigkeit (R, CP) steuert.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) die dem Motor (1) zuge­ führte Kraftstoffzufuhrmenge (TOUT) oder/und den Zündzeitpunkt (RIG) des Motors in Abhängigkeit von der erfaßten Verbrennungsrauhigkeit (R, CP) steuert.

4. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) ein Einlaßsystem (2) und ein Abgas­ rückführungssystem (20) zur Abgasrückführung von dem Motor (1) in das Einlaßsystem (2) umfaßt, wobei die Steuereinrichtung (5) die durch das Abgasrückführungs­ system (20) rückgeführte Abgasmenge (EGRM) in Abhän­ gigkeit von der erfaßten Verbrennungsrauhigkeit (R, CP) steuert.

5. Steuersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) eine Mehrzahl Zylinder aufweist und daß die Steuereinrichtung (5) die dem Motor (1) zuge­ führte Kraftstoffmenge (TOUT) oder/und den Zündzeit­ punkt (RIG) des Motors für jeden der Zylinder in Abhängigkeit von der erfaßten Verbrennungsrauhigkeit (R, CP) steuert.

6. Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit wenig­ stens einem Zylinder und einer Zündkerze (16) für jeden Zylinder (1), wobei das Steuersystem eine Steu­ ereinrichtung (5) zur Betriebssteuerung des Motors (1) umfaßt und die Steuereinrichtung (5) umfaßt: eine Signalerzeugungseinrichtung (5b, 51) zur Bestimmung eines Zündzeitpunkts (RIG) des Motors und zum Erzeu­ gen eines Zündbefehlssignals (A), in Abhängigkeit von dem bestimmten Zündzeitpunkt (RIG), eine Zünd­ einrichtung (47), die in Antwort auf das Zündbe­ fehlssignal (A) eine Hochspannung erzeugt, um eine Zündspannung (V) über der wenigstens einen Zündkerze (16) zu erzeugen, und
eine Luft-Kraftstoffverhältniserfassungseinrichtung (5; 12) zum Erfassen eines Luft-Kraftstoffverhält­ nisses (A/F) eines dem Motor zugeführten Luft-Kraft­ stoffgemischs, gekennzeichnet durch
eine Spannungswerterfassungseinrichtung (17) zum Erfassen der über der wenigstens einen Zündkerze (16) erzeugten Zündspannung (V), wenn die Hochspannung erzeugt wird;
eine Zeitdauermeßeinrichtung (41, 43, 44, 5b) zum Messen einer Zeitdauer, während der die Zündspannung (V) über der Zündkerze (16) nach Erzeugung des Zündbefehlssignals (A) einen vorbestimmten Bezugswert (VCOMP) überschreitet; und
eine Luft-Kraftstoffverhältniserfassungseinrichtung (5; 12) zum Erfassen eines Luft-Kraftstoffverhältnisses (A/F) des dem Motor zugeführten Luft-Kraftstoffge­ mischs in Abhängigkeit von der gemessenen Zeitdauer.