DE10006640B4 - Control device for an internal combustion engine with direct injection - Google Patents
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Abstract
Bei einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung wird dann, wenn Klopfen in einem Zylinder zu jenem Zeitpunkt auftritt, wenn sich die Brennkraftmaschine in einer Verdichtungshub-Einspritzbetriebsart befindet, Kraftstoff in einen anderen Zylinder im Ansaughub eingespritzt, bevor in diesen Kraftstoff eingespritzt wird im Verdichtungshub, so daß das Auftreten von Klopfen durch Absenken der Temperatur im Zylinder unterdrückt werden kann. Diese Anordnung erlaubt es, die beste Leistung der Brennkraftmaschine im normalen Betriebszustand dadurch zu erzielen, daß Klopfen unterdrückt wird, das in einem speziellen Betriebszustand auftritt.In a direct injection engine, if knock occurs in a cylinder at that time when the engine is in a compression stroke injection mode, fuel is injected into another cylinder on the intake stroke before fuel is injected into that cylinder on the compression stroke, so that the The occurrence of knocking can be suppressed by lowering the temperature in the cylinder. This arrangement makes it possible to obtain the best performance of the internal combustion engine in the normal operating condition by suppressing knocking which occurs in a specific operating condition.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Kraftstoffeinspritzregelung für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung.The The present invention relates to fuel injection control for an internal combustion engine Direct injection.
In
Es wird darauf hingewiesen, daß zusätzlich zur Regelung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf der Grundlage der Ansaugluftmenge die Regelung auch auf der Grundlage des Ansaugluftdrucks durchgeführt werden kann, des Drosselklappenwinkels, des volumetrischen Wirkungsgrads, oder des Beschickungswirkungsgrads.It It should be noted that in addition to Regulation of the fuel quantity to be injected on the basis the intake air amount, the control also be performed on the basis of the intake air pressure can, the throttle angle, the volumetric efficiency, or the feed efficiency.
Die
Steuer- oder Regeleinrichtung
Das
Luftbypaßventil
Der
Injektor
Ein
EGR-Ventil
Es
wird darauf hingewiesen, daß die
Zündkerze
Brennkraftmaschinen, die mit einem derartigen Steuer- oder Regelsystem für Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung versehen sind, wie dies voranstehend geschildert wurde, haben sich durch folgende vier Effekte als vorteilhaft erwiesen.Internal combustion engines, those with such a control system for internal combustion engines provided with direct injection, as described above was found to be beneficial by the following four effects.
(1) Verringerung von Auspuffgasen(1) Reduction of exhaust gases
Bei herkömmlichen Systemen, bei welchen Kraftstoff in einen Abschnitt außerhalb eines Zylinders eingespritzt wird, muß infolge der Tatsache, daß sich ein gewisser Anteil des eingespritzten Kraftstoffs auf dem Ansaugventil und den Ansaugventilführungen ablagert, bevor es in einen Zylinder hereingezogen wird, der abgelagerte Kraftstoff berücksichtigt werden, insbesondere wenn eine Brennkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen angelassen wird, bei welchen die Verdampfung des Kraftstoffs schwierig ist, und wenn die Brennkraftmaschine in einem Übergangszustand betrieben wird, in welchem relativ schnelle Reaktionen auf Schwankungen des zugeführten Kraftstoffs erforderlich sind.at usual Systems in which fuel in a section outside A cylinder is injected as a result of the fact that a certain proportion of the injected fuel on the intake valve and the intake valve guides deposits before being pulled into a cylinder that has been deposited Be considered fuel especially when an internal combustion engine at low temperatures is started, in which the evaporation of the fuel is difficult and when the internal combustion engine is operated in a transient state, in which relatively fast reactions to fluctuations in the fuel supplied required are.
Im Gegensatz hierzu können Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung die Mengen an abgegebenem HC und CO verringern, da das Luft/Kraftstoffverhältnis mager gewählt werden kann, ohne daß Verzögerungen beim Kraftstofftransport berücksichtigt werden müssen.in the Contrast this Internal combustion engines with direct injection the amounts of discharged Reduce HC and CO as lean air / fuel ratio is chosen can, without any delays considered during fuel transport Need to become.
(2) Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs(2) Improvement of fuel consumption
Wenn Kraftstoff in einen Zylinder eingespritzt wird, läßt sich ein Verbrennungszustand erzielen, bei welchem der Kraftstoff entsprechend dem Zündzeitpunkt unmittelbar vor Zündung des Kraftstoffs eingespritzt wird, so daß ein Verbrennungszustand erzeugt wird, bei welchem die aus einem brennbaren Kraftstoff gebildete Kraftstoffmischung in der Nähe einer Zündkerze bei der Zündung ungleichmäßig verteilt ist. Hierdurch wird eine geschichtete Verbrennung ermöglicht. Hierdurch kann ein scheinbares Luft/Kraftstoffverhältnis in Bezug auf die zugeführte Luftmenge und die zugeführte Kraftstoffmenge, die dem Zylinder zugeführt werden, äußerst mager ausgebildet werden. Das Einbringen großer Mengen an rückgeführten Auspuffgasen beeinflußt darüber hinaus die Verbrennung nicht negativ, infolge der Erzielung einer geschichteten Verbrennung. Daher kann der Kraftstoffverbrauch verringert werden, und können Pumpverluste verringert werden.When fuel is injected into a cylinder, a combustion state in which the fuel corresponding to the ignition timing immediately before ignition of the fuel is injected, so that a combustion state is generated in which the from a combustible force substance formed fuel mixture is distributed unevenly in the vicinity of a spark plug at the ignition. This allows stratified combustion. Thereby, an apparent air / fuel ratio with respect to the supplied air amount and the supplied amount of fuel supplied to the cylinder can be made extremely lean. In addition, the introduction of large amounts of recirculated exhaust gases does not adversely affect combustion due to the achievement of stratified combustion. Therefore, fuel consumption can be reduced and pumping losses can be reduced.
(3) Verbesserte Ausgangsleistung von Brennkraftmaschinen(3) Improved output power of internal combustion engines
Da sich bei einer geschichteten Verbrennung die Kraftstoffmischung in der Nähe der Zündkerze ansammelt, kann die Entstehung eines Klopfen hervorrufenden Gases verringert werden, wodurch die Antiklopfeigenschaften verbessert werden können, und auch das Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine erhöht werden kann. Da der Kraftstoff in dem Zylinder verdampft wird, wird darüber hinaus die Dichte der Ansaugluft durch Wärmeentzug von der Ansaugluft in dem Zylinder erhöht, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad zunimmt. Daher kann die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine verbessert werden.There In a stratified combustion, the fuel mixture near the spark plug accumulates, can reduce the generation of a knocking gas whereby anti-knock properties can be improved, and also the compression ratio the internal combustion engine increases can be. As the fuel in the cylinder is evaporated, it will about that In addition, the density of the intake air by heat extraction from the intake air increased in the cylinder, whereby the volumetric efficiency increases. Therefore, the output power the internal combustion engine can be improved.
(4) Verbessertes Fahrverhalten(4) Improved driving behavior
Da Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird, ist die Verzögerung zwischen jenem Zeitpunkt, wenn der Kraftstoff zugeführt und verbrannt wird, bis zu jenem Zeitpunkt, an welchem eine Ausgangsleistung durch die Verbrennung des Kraftstoffs erzeugt wird, kürzer als bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen, wodurch eine Brennkraftmaschine mit hervorragender Reaktion erzielt werden kann.There Fuel is injected directly into the cylinder, the delay is between at that time, when the fuel is supplied and burned until at that time, at which an output by the combustion of the fuel is generated, shorter as with conventional Internal combustion engine, which makes an internal combustion engine with excellent Reaction can be achieved.
Für herkömmliche Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung, bei welchen die voranstehend geschilderten Effekte auftreten, beschreibt die JP 04-183 951 A Vorgehensweisen für die Klopfunterdrückung.For conventional Internal combustion engines with direct injection, in which the above described effects occur, the JP 04-183 951 A describes Procedures for the knock suppression.
Bei dem in dieser Veröffentlichung geschilderten Vorschlag wird das Klopfen dadurch unterdrückt, daß die Zündung bei einem verzögerten Zündzeitpunkt durchgeführt wird, und Kraftstoff bei einem vorgestellten Zündzeitpunkt eingespritzt wird, während des Verdichtungshubs, wenn Klopfen aufgetreten ist.at in this publication knocked suggestion is suppressed by the fact that the ignition at a delayed ignition timing carried out and fuel is injected at an anticipated spark timing during the Compression strokes when knocking has occurred.
Klopfen wird durch spontane Zündung und Verbrennung der endgültigen Gasmischung in einem Zylinder zu einem Zündzeitpunkt hervorgerufen, der sich von dem eigentlichen Zündzeitpunkt unterscheidet, an welchem die Zündung mit Hilfe der Zündkerze durchgeführt wird.Beat is due to spontaneous ignition and burning the final one Gas mixture in a cylinder caused at an ignition, which is from the actual ignition differs at which the ignition is performed with the help of the spark plug.
Daher kann Klopfen nur schwer dann auftreten, wenn Kraftstoff nur in der Nähe der Zündkerze vorhanden ist, wie dies bei der Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungshubs der Fall ist. Allerdings besteht die Möglichkeit, daß sich der Kraftstoff spontan entzündet, und Klopfen auftritt, und zwar unter speziellen Bedingungen, bei welchen das Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine hoch ist, der Zündzeitpunkt vorgestellt ist, die Temperatur der Ansaugluft selbst hoch ist, ein leicht verdampfender Kraftstoff verwendet wird, und der Kraftstoff nicht perfekt geschichtet wird.Therefore Tapping can be hard to occur if only in the fuel Near the Spark plug available is like fuel injection during the compression stroke the case is. However, there is a possibility that the Fuel ignited spontaneously, and knocking occurs under special conditions which the compression ratio the internal combustion engine is high, the ignition point is presented, the temperature of the intake air itself is high, a slightly evaporating fuel is used and the fuel is not layered perfectly.
Bei dem Direkteinspritzsteuersystem ist eine Betriebsart (Magerbetriebsart) vorhanden, bei welcher Kraftstoff wie voranstehend geschildert im Verdichtungshub geliefert wird, um die Auspuffgase und den Kraftstoffverbrauch zu verbessern, sowie eine übliche Betriebsart vorhanden, bei welcher der Betrieb so durchgeführt wird, daß Kraftstoff während des Ansaughubs geliefert wird, und er in einem gleichmäßig gemischten, normalen Zustand verbrannt wird.at the direct injection control system is a mode (lean mode) present, in which fuel as described in the above Compression stroke is delivered to the exhaust gases and fuel consumption to improve, as well as a usual Mode exists in which the operation is carried out in such a way that fuel during the Intake stroke is delivered, and he is in a uniformly mixed, normal condition is burned.
Die voranstehend geschilderte Verdichtungshub-Einspritzbetriebsart (Magerbetriebsart) hat erhebliche Auswirkungen in Bezug auf einen verringerten Kraftstoffverbrauch, wie dies voranstehend unter (2) beschrieben wurde, und weist den Vorteil auf, daß das Auftreten von Klopfen unwahrscheinlich ist, wie dies unter (3) geschildert wurde. Daher können das Verdichtungsverhältnis und der Zündzeitpunkt einer Brennkraftmaschine so eingestellt werden, daß die Verbesserung der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine Priorität hat.The above-described compression stroke injection mode (lean mode) has a significant impact on reduced fuel consumption, as described above under (2), and has the Advantage on that the Occurrence of knocking is unlikely, as described in (3) has been. Therefore, you can the compression ratio and the ignition timing an internal combustion engine are adjusted so that the improvement the output power of the internal combustion engine has priority.
Wenn man jedoch berücksichtigt, daß ein Fahrzeug tatsächlich auch unter speziellen Bedingungen gefahren wird, beispielsweise bei einem äußerst leicht verdampfenden Kraftstoff in Umgebungen mit relativ hoher Temperatur und hoher Trockenheit, so läßt sich nicht vermeiden, daß das Verdichtungsverhältnis und der Zündzeitpunkt so eingestellt werden, daß in einem gewissen Ausmaß der Kraftstoffverbrauch und die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine beeinträchtigt werden.If one considers, however, that a vehicle indeed is driven under special conditions, for example at a very light weight evaporating fuel in relatively high temperature environments and high drought, that's how it works do not avoid that compression ratio and the ignition timing be set so that in to a certain extent the Fuel consumption and the output of the internal combustion engine impaired become.
Da die Eigenschaften einer Brennkraftmaschine so eingestellt werden, daß diese selbst mit derartigen Bedingungen fertig werden kann, in welche die meisten Benutzer nie gelangen, führt dies dazu, daß unter üblichen Bedingungen der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs in gewissem Ausmaß verschlechtert wird. Dies liegt daran, daß dann, wenn der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt oder der Zündzeitpunkt oder beide wesentlich geändert werden, eine große Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß das Verbrennungsverhalten beeinträchtigt wird, und wenn zu diesem Zeitpunkt Klopfen auftritt, der Zündzeitpunkt nicht verzögert werden kann, wie dies bei der herkömmlichen Klopfsteuerung erfolgt, da die Verbrennung in der Verdichtungshub- Einspritzbetriebsart durch eine subtile Zeiteinstellung für die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung durchgeführt wird.Since the characteristics of an internal combustion engine are adjusted so that it can cope even with such conditions in which most users never get, this leads to the fact that under normal conditions the fuel consumption of the vehicle is deteriorated to some extent. This is because if the fuel injection timing or the ignition timing or both are changed substantially, there is a high possibility that the Ver combustion behavior is adversely affected, and when knocking occurs at this time, the ignition timing can not be delayed as in the conventional knock control, since the combustion in the compression stroke injection mode is performed by a subtle timing for the fuel injection and the ignition.
Wenn
wie in
Daher tritt Klopfen kontinuierlich in dem vierten Zylinder (#4) selbst zu einer Zeit T10 auf. Danach tritt Klopfen kontinuierlich selbst bei Zeiten T11 und T12 auf, da keine Klopfsteuerung durchgeführt wird, und sich die Regelgrößen in Bezug auf eingespritzten Kraftstoff und Zündzeitpunkt nicht ändern.Therefore Knocking occurs continuously in the fourth cylinder (# 4) itself at a time T10 on. Thereafter, knocking occurs continuously itself at times T11 and T12, since no knock control is performed, and the control variables are related do not change on injected fuel and ignition timing.
Ferner
beschreibt die
Des
weiteren offenbart die
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, in ausreichendem Ausmaß das Potential der Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung mit der voranstehend geschilderten Ausbildung auch bei auftretendem Klopfen derart zu nutzen, dass der Ausgangsleistung der Vorrang eingeräumt wird und dabei der Kraftstoffverbrauch verringert wird.The The aim of the present invention is, therefore, in sufficient Extent that Potential of the internal combustion engine with direct injection with the above training even when knocking occurs be used in such a way that the output power is given priority and thereby the fuel consumption is reduced.
Eine Steuer- oder Regeleinrichtung für einen Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 aus.A Control or regulating device for a direct injection internal combustion engine according to the present invention Invention is characterized by the features of claim 1.
Bei einer Ausführungsform wird die Kraftstoffmenge, die in den Zylinder eingespritzt werden soll, der sich im Ansaughub befindet, nachdem Klopfen aufgetreten ist, vorzugsweise so eingestellt, daß ein Luft/Kraftstoffverhältnis erzielt wird, bei welchem der Kraftstoff in dem Zylinder nicht gezündet wird.at an embodiment is the amount of fuel to be injected into the cylinder which is in the intake stroke after knocking has occurred preferably adjusted so that a Air / fuel ratio is achieved, wherein the fuel in the cylinder is not ignited.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Kraftstoffmenge, die in den Zylinder eingespritzt werden soll, der sich im Ansaughub befindet, nach Auftreten des Klopfens, vorzugsweise so eingestellt, daß das Ausgangsdrehmoment, das durch die Verbrennung einer Kraftstoffmenge erzeugt wird, welche die Summe der voranstehend erwähnten Kraftstoffmenge und jener Kraftstoffmenge darstellt, die in den Zylinder im Verdichtungshub nach dem Ansaughub eingestellt wird, annähernd gleich jenem Ausgangsdrehmoment wird, das auf der Grundlage der Kraftstoffmenge erzeugt wird, die in den Verdichtungshub eingespritzt wird, wenn kein Klopfen auftritt.at a further embodiment is the amount of fuel that is injected into the cylinder should, which is in the intake stroke, after the occurrence of knocking, preferably adjusted so that the Output torque caused by the combustion of an amount of fuel is generated, which is the sum of the above-mentioned amount of fuel and that amount of fuel entering the cylinder in the compression stroke is adjusted after the intake stroke, approximately equal to that output torque which is generated based on the amount of fuel that is injected into the compression stroke when knocking does not occur.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:The The invention will be described below with reference to drawings explained in more detail, from which further benefits and features emerge. It shows:
AUSFÜHRUNGSFORM 1EMBODIMENT 1
Die
Brennkraftmaschine gemäß Ausführungsform
1 ist ähnlich
ausgebildet wie die in
Weiterhin
dient ein Luftflußsensor
Es wird darauf hingewiesen, daß die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf der Grundlage des Ansaugluftdrucks, des Drosselklappenwinkels, des volumetrischen Wirkungsgrads oder des Beschickungswirkungsgrads geregelt werden kann, über die Regelung auf der Grundlage der Ansaugluftmenge hinaus.It It should be noted that the amount of fuel to be injected based on the intake air pressure, the throttle angle, the volumetric efficiency or the feed efficiency can be controlled via the Regulation based on intake air amount.
Im
einzelnen wird der Pegel eines SGC-Signals aufeinanderfolgend detektiert
(H (hoch), L (niedrig), H, H, L, L, L, und H), jedesmal dann, wenn
sich der Pegel des Signals SGT ändert
(Zeitpunkte T1 bis T8). Dann werden die detektierten Signalpegel,
die zu jedem Zeitpunkt erhalten wurden, an welchem das Signal SGT
absinkt (TDC) bzw. ansteigt (70 °B
in
Gemäß
Dies führt dazu, daß zu einem Zeitpunkt 23 Klopfen auftritt, da zum Zeitpunkt 21 nur eine Verdichtungshub-Einspritzung im vierten Zylinder (#4) durchgeführt wird. Da jedoch die Ansaug/Verdichtungshub-Einspritzung während der nächsten Verbrennung im zweiten Zylinder (#2) und den darauffolgenden Zylindern durchgeführt wird, wird das Klopfen zu den Zeitpunkten T25 und 26 unterdrückt.This leads to, that too a time 23 knocking occurs because at time 21 only one Compression stroke injection in the fourth cylinder (# 4) is performed. However, since the intake / compression stroke injection during the next Combustion in the second cylinder (# 2) and the subsequent cylinders carried out is knocking is suppressed at the times T25 and 26.
Nunmehr
wird der Betriebsablauf bei der Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die durch die Regeleinrichtung geregelt wird, unter Bezugnahme
auf die
Zuerst
wird in dem in
Dann
wird in dem in
Weiterhin
wird im Schritt
In
dem darauffolgenden Schritt
Falls
festgestellt wird, daß die
Verdichtungshubeinspritzung nicht durchgeführt wird, geht der Betriebsablauf
zum Schritt
Wenn
im Gegensatz hierzu im Schritt
Wenn
im Schritt
Im
darauffolgenden Schritt
Dann
geht der Betriebsablauf zum Schritt
Es
wird darauf hingewiesen, daß dann,
wenn im Schritt
Bei
der Sollsteuergrößenberechnungsroutine,
die in
Wie
aus
Im einzelnen werden eine Einspritzbetriebsart (ob Kraftstoff in der Verdichtungshub-Einspritzbetriebsart oder der Ansaughubeinspritzbetriebsart eingespritzt werden soll), eine A/F-Regelbetriebsart (entweder eine O2-Rückkopplungsbetriebsart oder eine Regelbetriebsart mit offener Schleife), und eine Laufbetriebsart (eine Leerlaufbetriebsart, eine gleichmäßige Laufbetriebsart, oder ein Obergangs-Laufbetriebsart) festgelegt.Specifically, an injection mode (whether to inject fuel in the compression stroke injection mode or the suction stroke injection mode), an A / F control mode (either an O 2 feedback mode or an open loop control mode), and a running mode (an idle mode, a steady running mode, or a transition running mode).
Daraufhin
wird im Schritt
Wenn
im Schritt
Im
Gegensatz hierzu geht, wenn im Schritt
Wie voranstehend geschildert kann gemäß der vorliegenden Erfindung dann, wenn Klopfen infolge eines speziellen Betriebszustands hervorgerufen wird, der auftritt, wenn die Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung in der Verdichtungshub-Einspritzbetriebsart betrieben wird, in welcher es theoretisch unwahrscheinlich ist, daß Klopfen auftritt, das Klopfen dadurch unterdrückt werden, daß in der Auswirkung die Zylindertemperatur verringert wird, mittels Durchführung einer Ansaughubeinspritzung zusätzlich zur Verdichtungshubeinspritzung. Daher können das Verdichtungsverhältnis und der Zündzeitpunkt eingestellt werden, ohne den voranstehend geschilderten, speziellen Zustand berücksichtigen zu müssen (also ein hohes Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine selbst, einen vorgestellten Zündzeitpunkt, eine hohe Temperatur der Ansaugluft, Verwendung eines äußerst flüchtigen Kraftstoffs, und nicht perfekte Verteilung des Kraftstoffs in geschichtetem Zustand). Daher kann eine Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt werden, die eine hohe Ausgangsleistung aufweist und zu einem hervorragenden Fahrverhalten führt.As As described above, according to the present invention when knocking is caused due to a special operating condition, which occurs when the internal combustion engine with direct injection is operated in the compression stroke injection mode, in which it is theoretically unlikely that knocking will occur, knocking thereby suppressed be that in the impact the cylinder temperature is reduced by performing a Intake stroke injection in addition for compression stroke injection. Therefore, the compression ratio and set the ignition timing be without the above-described, special condition consider to have to (ie a high compression ratio the internal combustion engine itself, an ignition point presented, a high temperature of the intake air, using a very volatile Fuel, and not perfect distribution of the fuel in stratified Status). Therefore, an internal combustion engine can be provided which has a high output and an excellent output Driving behavior leads.
Im einzelnen wird, wenn Klopfen auftritt, ein Teil des Kraftstoffs, der in dem Verdichtungshub eingespritzt werden soll, statt dessen in dem Ansaughub eingespritzt, vor dem Verdichtungshub, wodurch eine spontane Entzündung des Kraftstoffs durch Verringerung der Temperatur im Zylinder infolge der Verdampfungswärme unterdrückt werden kann.in the individual, when knocking occurs, part of the fuel, which is to be injected in the compression stroke, instead injected in the intake stroke, before the compression stroke, thereby a spontaneous inflammation of the fuel by reducing the temperature in the cylinder due the heat of vaporization repressed can be.
Obwohl die Brennkraftmaschine so ausgebildet ist, daß an sich kein Klopfen während des Verdichtungshubs bei irgendwelchen Zuständen mit Ausnahme des voranstehend geschilderten speziellen Zustands auftritt, kann selbst dann, wenn die Brennkraftmaschine in diesem speziellen Zustand betrieben wird, infolge einer Änderung der Betriebsbedingungen, das Auftreten von Klopfen dadurch unterdrückt werden, daß eine Erhöhung der Zylindertemperatur durch Einspritzen von Kraftstoff im Ansaughub begrenzt wird.Even though the internal combustion engine is designed so that in itself no knocking during the Compression strokes in any condition except the above described special condition can occur, even if the internal combustion engine is operated in this special state, as a result of a change the operating conditions, the occurrence of knocking are suppressed thereby that one increase the cylinder temperature by injecting fuel in the intake stroke is limited.
Die Kraftstoffmenge, die in dem Ansaughub eingespritzt werden soll, muß entsprechend einem Luft/Kraftstoffverhältnis gewählt werden, bei welchem der Kraftstoff bei der im Ansaughub eingespritzten Menge nicht verbrannt wird, und muß so eingestellt werden, daß das Ausgangsdrehmoment, das durch Verbrennung jener Kraftstoffmenge erzeugt wird, welche die Summe der voranstehend erwähnten Kraftstoffmenge und jener Kraftstoffmenge ist, die in denselben Zylinder im Verdichtungshub eingespritzt wird, unmittelbar nachdem der Ansaughub erfolgte, annähernd gleich jenem Ausgangsdrehmoment ist, das in einem anderen Zylinder unter Verwendung der Verdichtungshubeinspritzung unmittelbar vor Auftreten von Klopfen erzeugt wird.The Amount of fuel to be injected in the intake stroke, must be accordingly an air / fuel ratio chosen be in which the fuel in the injected in the intake stroke Amount is not burned, and must be adjusted so that the output torque, the is produced by combustion of that amount of fuel which the Sum of the above Fuel quantity and that amount of fuel is in the same Cylinder is injected in the compression stroke, immediately after the intake stroke took place, approximately is equal to that output torque that is in another cylinder using the compression stroke injection immediately before Occurrence of knocking is generated.
Wenn die Kraftstoffmenge, die im Ansaughub eingespritzt werden soll, wie voranstehend geschildert eingestellt wird, lassen sich vorteilhafte Fahrleistungen erzielen, ohne das Fahrverhalten zu beeinträchtigen.If the amount of fuel to be injected in the intake stroke, As set out above, can be advantageous performance achieve without compromising drivability.
Die Regeleinrichtung für die Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sie Injektoren aufweist, die so angeordnet sind, daß sie direkt Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine einspritzen; einen Ansaugluftmengendetektor zum Detektieren der Ansaugluftmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird; einen Kurbelwinkeldetektor zum Detektieren eines Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine; einen Drosselklappenwinkeldetektor zum Detektieren des Winkels einer Drosselklappe; eine Zylinderidentifizierungsvorrichtung zum Identifizieren eines Zylinders, in welchem eine Verbrennung stattfindet; einen Klopfdetektor zum Detektieren von Klopfen in der Brennkraftmaschine; und eine Regeleinrichtung zum Regeln der Kraftstoffeinspritzung der Brennkraftmaschine durch Berechnung der Kraftstoffmenge, die in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, auf der Grundlage des Signals, das von dem Ansaugluftmengendetektor detektiert wird, dem Kurbelwinkeldetektor oder dem Drosselklappenwinkeldetektor, und durch Übertragung der Kraftstoffmenge als elektrisches Signal an die Injektoren, wobei dann, wenn Klopfen in einem Betriebszustand auftritt, in welchem Kraftstoff im Verdichtungshub eingespritzt wird, Kraftstoff in einen Zylinder im Ansaughub zu dem Zeitpunkt eingespritzt wird, wenn Klopfen auftritt. Durch diese Anordnung kann selbst dann, wenn Klopfen auftritt, wenn die Brennkraftmaschine in der Verdichtungshub-Einspritzbetriebsart betrieben wird, in welcher an sich Klopfen unwahrscheinlich ist, jedoch ein spezieller Betriebszustand vorhanden ist, das Klopfen dadurch unterdrückt werden, daß die Temperatur in dem Zylinder durch Einspritzung von Kraftstoff in diesen in dem Ansaughub vor dem Verdichtungshub abgesenkt wird. Bei der Regeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher eine hohe Leistung der Brennkraftmaschine erzielt werden, ohne Beeinträchtigungen in Bezug auf die Ausgangsleistung, den Kraftstoffverbrauch und dergleichen, im üblichen Betriebszustand, selbst wenn ein spezieller Betriebszustand berücksichtigt wird.The Control device for the internal combustion engine with direct injection according to the present Invention is characterized in that it has injectors, which are arranged so that they directly fuel into the respective cylinder of the internal combustion engine inject; an intake air amount detector for detecting the Intake air amount supplied to the internal combustion engine; a crank angle detector for detecting a crank angle of Internal combustion engine; a throttle angle detector for detecting the angle of a throttle; a cylinder identification device for identifying a cylinder in which a combustion takes place; a knock detector for detecting knocking in the internal combustion engine; and a controller for controlling the fuel injection the internal combustion engine by calculating the amount of fuel that is injected into the internal combustion engine, based on the Signal, which is detected by the Ansaugluftmengendetektor, the Crank angle detector or the throttle angle detector, and through transmission the amount of fuel as an electrical signal to the injectors, wherein when knocking occurs in an operating state in which Fuel is injected in the compression stroke, fuel into one Cylinder is injected in the intake stroke at the time when knocking occurs. By this arrangement, even when knocking occurs, When the internal combustion engine in the compression stroke injection mode operated, in which knocking is unlikely, However, a special operating condition is present, the knocking thereby suppressed be that the Temperature in the cylinder by injection of fuel in this is lowered in the intake stroke before the compression stroke. In the control device according to the present Invention can therefore achieve high performance of the internal combustion engine be without any harm in terms of output power, fuel consumption and the like, in normal operating condition, even if a special operating condition is taken into account.
Da die Kraftstoffmenge, die in den Zylinder eingespritzt werden soll, der sich im Ansaughub befindet, nach Auftreten von Klopfen, entsprechend dem Klopfzustand geregelt wird, kann das Klopfen wirksam unterdrückt werden.Since the amount of fuel to be injected into the cylinder, which is in the intake stroke, after knocking, accordingly the knocking condition is controlled, the knocking can be effectively suppressed.
Da die Kraftstoffmenge, die in den Zylinder eingespritzt werden soll, der sich im Ansaughub befindet, nach Auftreten von Klopfen, so eingestellt wird, daß ein Luft/Kraftstoffverhältnis zur Verfügung gestellt wird, bei welchem der Kraftstoff nicht in dem Zylinder gezündet wird, kann Klopfen wirksam unterdrückt werden.There the amount of fuel to be injected into the cylinder which is in the intake stroke, after the occurrence of knocking, is set so the existence Air / fuel ratio made available in which the fuel is not ignited in the cylinder, can effectively suppress knocking become.
Darüber hinaus wird die Kraftstoffmenge, die in den Zylinder eingespritzt werden soll, der sich im Ansaughub befindet, nachdem Klopfen aufgetreten ist, vorzugsweise so eingestellt, daß das Ausgangsdrehmoment, das durch die Verbrennung einer Kraftstoffmenge erzeugt wird, welche die Summe der voranstehend erwähnten Kraftstoffmenge und einer Kraftstoffmenge ist, die in den Zylinder in einem Verdichtungshub nach dem Ansaughub eingespritzt wird, im wesentlichen gleich dem Ausgangsdrehmoment ist, das durch eine Kraftstoffmenge erzeugt wird, die in den Verdichtungshub ohne Auftreten von Klopfen eingespritzt wird. Daher kann das Fahrverhalten mit der Brennkraftmaschine verbessert werden.Furthermore is the amount of fuel that is injected into the cylinder which is in the intake stroke after knocking has occurred, preferably adjusted so that the Output torque caused by the combustion of an amount of fuel is generated, which is the sum of the above-mentioned amount of fuel and an amount of fuel entering the cylinder in a compression stroke is injected after the intake stroke, substantially equal to the Output torque is that generated by an amount of fuel which injected into the compression stroke without occurrence of knocking becomes. Therefore, the drivability with the internal combustion engine can be improved become.
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