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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft ein System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere ein System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, bei welchem Benzinkraftstoff direkt in die Brennkammer des Verbrennungsmotors eingespritzt wird.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Kürzlich wurde ein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung und Fremdzündung vorgeschlagen, bei dem ein Benzinkraftstoff direkt in die Brennkammer eingespritzt wird, derart, daß eine Ultramagerverbrennung oder eine Schichtverbrennung (bei einem ultramageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis) oder eine Vormischungsladeverbrennung (bei einem gleichmäßigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis) in dem Verbrennungsmotor stattfindet, wie es zum Beispiel in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. JP 04-37264 B (Hei 4(1992)-37264) offenbart ist.
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Bei dem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung und Fremdzündung kann ein Benzinkraftstoff, der zu einem bestimmten Zeitpunkt (mit einem Timing) oder zu einem Augenblick eingespritzt wird, der unzureichend für ein Vergasen des Benzinkraftstoffs ist, manchmal Qualm erzeugen. Falls jedoch lediglich die Kraftstoffeinspritzung in Bereichen unterdrückt wird, in denen Qualm auftreten kann, fällt das Motordrehmoment ab. Dies macht es manchmal schwierig, das gewünschte Motordrehmoment zu erzielen. ”Qualm” deutet hier auf schwarzen Ruß aus unverbranntem HC hin, bewirkt durch Sauerstoffmangel.
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Ein System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
DE 40 20 298 A1 bekannt.
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Die
DE 43 32 171 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung und Fremdzündung, dessen Steuerung bei hoher Motorlast über ein Drosselventil abhängig von der Stellung eines Gaspedals erfolgt, wohingegen in anderen Motorlastbereichen die Steuerung basierend auf der Gaspedalstellung bei festgelegter Drosselstellung erfolgt.
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Die
DE 198 24 915 C1 beschreibt einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung und Fremdzündung und beschäftigt sich mit dem Übergang zwischen einem Schichtladungsbetrieb und einem Betrieb mit homogener Gemischbildung.
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Die
JP 10-176562 A offenbart einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, bei dem der Einspritzbeginn zur Qualmvermeidung insebesondere bei kaltem Motor verzögert wird. Die Spätverstellung wird umso größer je höher die Drehzahl ist. Dadurch kann im Homogenbetrieb auch bei hoher Motorlast das maximale Drehmoment erreicht werden.
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Aus der
DE 195 81 453 T1 ist ein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung bekannt, der in einem Homogenbetrieb und einem Schichtbetrieb betreiben werden kann. Die tatsächlichen Zeitpunkte für Einspritzbeginn und Einspritzende werden wahlweise auf einen zuerst berechneten oder einen korrigierten Wert gesetzt, um während des Übergans z. B. bei einer Beschleunigung oder Verzögerung, die momentan laufende Einspritzung noch rechtzeitig zu verlängern oder zu verkürzen, indem beispielsweise ein zunächst aufgrund der vorhergehenden Einspritzung berechnetes Einspritzende noch rechtzeitig verschoben wird, um die gerade laufende Einspritzung möglichst gut an die durch den Übergang veränderten Anforderungen anzupassen.
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Die
DE 195 28 696 A1 beschreibt exemplarisch ein Pumpenkennfeld, das ausgehend von einer Mengenvorgabe durch den Fahrer und einer Rauchbegrenzung, die beispielsweise durch das Lambdasignal parametrisiert wird, einen Einspritzbeginnregler zur Kraftstoffzumessung ansteuert.
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Die
DE 197 39 786 A1 offenbart ein System und Verfahren zur Kraftstoffeinspritzsteuerung in Benzinmotoren mit Direkteinspritzung, das die Kraftstoffeinspritzung des Kraftstoffeinspritzungsventils zwangsläufig beendet, wenn der Druck in einem Zylinder den Druck des dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführten Kraftstoff übersteigt, um ein Zurückdrücken des Kraftstoffs in das Einspritzventil zu verhindern.
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ABRISS DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung und Fremdzündung bereitzustellen, welches das Auftreten von Qualm vermeiden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlicher, in denen:
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1 eine schematische Gesamtansicht ist, die ein System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ein Flußdiagramm ist, das den Betrieb des in 1 veranschaulichten Systems zeigt;
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3 gemessene Daten darstellt, die das Auftreten von Qualm, gemessen bezüglich des Kurbelwinkels, zeigen; und
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4 ein Satz von Zeitdiagrammen ist, die den in 2 veranschaulichten Betrieb darstellen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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1 ist eine schematische Gesamtansicht eines Systems zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die Bezugszahl 10 in dieser Figur bezeichnet einen OHC-Reihen-Vier-Zylinder-Verbrennungsmotor. Luft, die in ein Lufteinlaßrohr 12 über einen an dessen fernen Ende angebrachten Luftreiniger 14 angesaugt wird, strömt durch einen Ausgleichsbehälter 16 und einen Einlaßkrümmer 20, wobei deren Strömung durch ein Drosselventil 18 eingestellt wird, zu zwei Einlaßventilen (keines gezeigt) von jeweils einem des ersten bis vierten Zylinders 22 (der Kürze der Darstellung halber ist in der Figur nur einer gezeigt).
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Jeder Zylinder 22 besitzt einen Kolben 24, der in dem Zylinder 22 verlagert werden kann. Die Oberseite des Kolbens 24 ist derart ausgespart, daß eine Brennkammer 28 in einem Raum ausgebildet ist, der durch die ausgesparte Zylinderoberseite und die Innenwand eines Zylinderkopfs (und die Innenwand des Zylinders 22) begrenzt wird. Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 ist in der Nähe der Mitte der Decke der Brennkammer 28 vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 ist mit einem Kraftstoffzufuhrrohr 34 verbunden und wird mit unter Druck gesetztem Kraftstoff (Benzin) von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) versorgt, der durch eine Pumpe (nicht gezeigt) gepumpt wird. Wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 geöffnet ist, wird Kraftstoff direkt in die Brennkammer 28 einspritzt. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Luft und bildet das Luft/Kraftstoff-Gemisch.
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Eine Zündkerze 36 ist in der Nähe der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 vorgesehen, die mit elektrischer Energie von einem Zündsystem umfassend eine Zündspule (keines gezeigt) versorgt wird und das Luft/Kraftstoff-Gemisch mit einer vorbestimmten Zündzeiteinstellung (Zündungstiming) in der Reihenfolge des ersten, des dritten, des vierten und des zweiten Zylinders zündet. Die resultierende Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches treibt den Kolben 24 nach unten.
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Der Verbrennungsmotor 10 ist somit ein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung und Fremdzündung, bei welchem der Benzinkraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 direkt in die Brennkammer 28 jeweiliger Zylinder 22 eingespritzt wird.
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Das durch die Verbrennung erzeugte Abgas wird durch zwei Auslaßventile (keines gezeigt) in einen Abgaskrümmer 40 abgegeben, von wo es durch ein Abgasrohr 42 zu einem Katalysator 44 (zum Entfernen von NOx im Abgas) und einem zweiten Katalysator 46 (Dreiwegkatalysator zum Entfernen von NOx, CO und HC im Abgas) strömt, um gereinigt zu werden, und dann aus dem Verbrennungsmotor 10 strömt.
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Das Abgasrohr 42 ist an einer Stelle stromabwärts der Einmündungsstelle des Abgaskrümmers 40 durch eine EGR-Leitung 50 mit dem Lufteinlaßrohr 12 verbunden, um das Abgas im Betrieb der EGR (Abgasrückführung) teilweise zurückzuführen. Ein EGR-Steuerventil 52 ist an der EGR-Leitung 50 vorgesehen, um das Ausmaß der EGR zu regulieren.
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Das Drosselventil 18 ist nicht mechanisch mit einem Gaspedal (nicht gezeigt) verbunden, das an dem Boden vor einem Fahrzeugfahrersitz (nicht gezeigt) installiert ist, sondern ist mit einem Schrittmotor 54 verbunden, um durch den Motor zum Öffnen/Schließen des Lufteinlaßrohrs 12 angetrieben zu werden. Das Drosselventil 18 ist in einer derartigen E-Gas(DBW)(Drive-By-Wire)-Weise betrieben.
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Der Kolben 24 ist mit einer Kurbelwelle 56 verbunden, um diese zu drehen. Ein Kurbelwinkelsensor 62 ist in der Nähe der Kurbelwelle 56 installiert, umfassend einen Pulsgeber 62a, der an der rotierenden Kurbelwelle 56 befestigt ist, sowie einen elektromagnetischen Aufnehmer 62b, der an einer gegenüberliegenden stationären Stelle befestigt ist. Der Kurbelwinkelsensor 62 erzeugt ein Zylinderunterscheidungssignal (als ”CYL” bezeichnet) alle 720 Grad Kurbelwinkel, ein Signal (als ”TDC” (oberer Totpunkt) bezeichnet) bei einer vorbestimmten BTDC-Kurbelwinkelstellung und ein Einheitssignal (als ”CRK” bezeichnet) alle 30 Grad Kurbelwinkel, das durch Dividieren des TDC-Signalintervalls durch sechs erhalten wird.
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Ein Drosselstellungssensor 64 ist mit dem Schrittmotor 54 verbunden und erzeugt ein Signal, welches den Öffnungsgrad des Drosselventils 18 anzeigt (als ”TH” bezeichnet). Ein Krümmerabsolutdruck(MAP)-Sensor 66 ist in dem Lufteinlaßrohr 12 stromabwärts des Drosselventils 18 vorgesehen und erzeugt ein Signal, welches die Motorlast anzeigt, genauer gesagt den absoluten Krümmerdruck (als ”PBA” bezeichnet), der durch die Einlaßluftströmung dort durch eine Leitung (nicht gezeigt) erzeugt wird.
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Ein Einlaßlufttemperatursensor 68 ist an einer Stelle stromaufwärts des Drosselventils 18 (nahe dem Luftreiniger 14) vorgesehen und erzeugt ein Signal, das die Temperatur der Einlaßluft anzeigt (als ”TA” bezeichnet). Und ein Kühlmitteltemperatursensor 70 ist in der Nähe des Zylinders 22 installiert und erzeugt ein Signal, das die Temperatur eines Motorkühlmittels anzeigt (als ”TW” bezeichnet).
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Ferner ist ein universaler (oder Breitband-)Sensor (Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor) 72 an dem Abgasrohr 42 an einer Stelle stromaufwärts der Katalysatoren 44, 46 installiert und erzeugt ein Signal, das das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis anzeigt, welches sich linear im Verhältnis zu der Sauerstoffkonzentration im Abgas ändert. Dieser Sensor 72 wird nachfolgend als ”LAF”-Sensor bezeichnet. Außerdem ist ein O2-Sensor (Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor) 74 an einer Stelle stromabwärts der Katalysatoren 44, 46 vorgesehen und erzeugt ein Signal, welches sich jedesmal ändert, wenn das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis von mager zu fett wechselt und umgekehrt, bezogen auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis.
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Außerdem ist ein Gaspedalstellungssensor 76 in der Nähe des Gaspedals vorgesehen, welcher ein Signal erzeugt, das die Stellung (Öffnungsgrad) des Gaspedals anzeigt (als ”θAP” bezeichnet).
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Die Ausgaben der Sensoren werden zu einer ECU (Elektronische Steuereinheit) 80 geschickt. Die ECU 80 umfaßt einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM (alle nicht gezeigt), etc. Das durch den Kurbelwinkelsensor 62 erzeugte CRK-Signal wird durch einen Zähler (nicht gezeigt) in der ECU 80 gezählt und die Motordrehzahl NE wird erfaßt oder berechnet.
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In der ECU 80 bestimmt oder berechnet die CPU die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt (das Zündungstiming) basierend auf den erfaßten Parametern, die durch die Sensoren erhalten werden und die erfaßte Motordrehzahl NE umfassen. Die Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge wird genauer erläutert; die CPU bestimmt ein Soll-Drehmoment (als ”PME” bezeichnet), das durch den Verbrennungsmotor 10 zu erzeugen ist, basierend auf der erfaßten Motordrehzahl NE und der erfaßten Gaspedalstellung θAP. Die CPU bestimmt oder berechnet dann ein dem Verbrennungsmotor 10 zuzuführendes Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis KCMD, basierend auf dem bestimmten Soll-Drehmoment PME und der erfaßten Motordrehzahl NE.
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Parallel zu dem obigen bestimmt oder berechnet die CPU eine Basiseinspritzmenge (als ”TI” bezeichnet) basierend auf der erfaßten Motordrehzahl NE und dem Krümmerabsolutdruck PBA. Basierend auf der bestimmten Basiseinspritzmenge bestimmt sie dann wie folgt eine Ausgabeeinspritzmenge (als ”TOUT” bezeichnet). Die Mengen TI und TOUT werden hinsichtlich der Einspritzdauer (Kraftstoffeinspritzeinrichtungsöffnungsperiode) bestimmt. TOUT = TI × KCMDM × KEGR × KLAF × KT + TT
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In dem obigen ist KCMDM ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient und bestimmt durch Korrigieren des Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses KCMD durch die Ladeeffizienz. Die Werte KCMD und KCMDM werden tatsächlich bezüglich des Aquivalenzverhältnisses bestimmt. Die Ausgabekraftstoffeinspritzmenge TOUT wird nachfolgend als ”Ftoutfi” bezeichnet.
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In dem obigen ist KEGR ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der durch EGR erzeugten Störung und bestimmt basierend auf dem Soll-Drehmoment PME und der Motordrehzahl NE. KLAF ist ein Rückkopplungs-Korrekturkoeffizient und bestimmt basierend auf der Ausgabe des LAF-Sensors 72. KT ist das Produkt weiterer Korrekturfaktoren in multiplikativer Form und TT ist die Summe weiterer Korrekturfaktoren in additiver Form (und subtraktiver Form).
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Was das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis KCMD anbelangt, so bestimmt die CPU dieses derart, daß das tatsächliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis in der Nähe der Zündkerze 36 in einen Bereich von 12,0:1 bis 15,0:1 fällt, ungeachtet der Motorlast, wohingegen das tatsächliche mittlere Luft/Kraftstoff-Verhältnis (über den Zylinder 22 gemitteltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis) in einen Bereich von 12,0:1 bis 15,0:1 bei einer hohen Motorlast fällt, in einen diesen übersteigenden Bereich, jedoch bis zu 22,0:1 bei einer mittleren Motorlast fällt, und in einen diesen übersteigenden Bereich, jedoch bis zu 60,0:1 bei einer niedrigen Motorlast fällt. Außerdem steuert die CPU für ein Einspritzen von Kraftstoff während des Ansaughubs bei einer hohen oder mittleren Motorlast, wohingegen sie für ein Einspritzen von Kraftstoff während des Kompressionshubs bei einer niedrigen Motorlast steuert. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Einlaßluft und wird gezündet, was zu der Ultramagerverbrennung (DISC(Direkteinspritzungs-Schichtlade)-Verbrennung) oder der Vormischungsladeverbrennung führt.
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Es wird die Bestimmung des Zündzeitpunkts erläutert: Die CPU bestimmt eine Basis-Zündzeit basierend auf der erfaßten Motordrehzahl NE und der Motorlast (Krümmerabsolutdruck PBA) und bestimmt durch Korrigieren derselben durch die erfaßte Kühlmitteltemperatur TW und einige ähnliche Parameter einen dem Verbrennungsmotor 10 zuzuführenden Ausgabezündzeitpunkt (Ausgabezündungstiming).
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Die Betriebsweise des Systems zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung für eine interne Steuerung gemäß der Ausführungsform wird erläutert:
2 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Systems darstellt. Das Programm dieses Flußdiagramms wird bei einer vorbestimmten BTDC-Kurbelwinkelstellung ausgeführt.
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Das Programm beginnt in S10, bei dem ein Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt (Stelle) (Kraftstoffeinspritzstarttiming(Stelle)-Limit) (als ”IJLMT.START” bezeichnet) aus Tabellendaten abgerufen wird unter Verwendung der erfaßten Motordrehzahl NE als Adressdaten, und schreitet zu S12, bei dem in ähnlicher Weise ein Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt (Stelle) (Kraftstoffeinspritzendtiming(Stelle)-Limit) (als ”IJLMT.END”) bestimmt wird unter Verwendung der erfaßten Motordrehzahl NE als Adressdaten.
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Bevor die Erläuterung des Flußdiagramms fortgesetzt wird, wird der Betrieb mit Bezug auf 3 skizziert.
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Die Figur zeigt gemessene Daten von Auftritten von Qualm, die bezüglich des Kurbelwinkels gemessen wurden. In der Figur gibt ein schwarzes Quadratsymbol einen am weitesten vorverlegten Kurbelwinkelgrenzwert an, der es ermöglicht, das Auftreten von Qualm zu vermeiden, und gibt das schwarze Dreiecksymbol einen am weitesten zurückverlegten Kurbelwinkelgrenzwert an, der es ermöglicht, das Auftreten von Qualm zu vermeiden.
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”Kurbelwinkelstelle, die es ermöglicht, das Auftreten von Qualm zu vermeiden” bedeutet hier ein Kurbelwinkelgrenzwert, welcher das Auftreten von Qualm vollständig oder nahezu vollständig vermeiden kann. In der Figur gibt der Kurbelwinkel-Nullpunkt den oberen Totpunkt beim Kompressionshub an.
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Ferner gibt in der Figur ein schwarzes Rautensymbol einen am weitesten vorverlegten Kurbelwinkelgrenzwert an, der es ermöglicht, den Anstieg einer Emission von unverbranntem HC (Kohlenwasserstoff) zu vermeiden. Insbesondere, da der Überlappungsgrad der Einlaß- und Auslaßventilöffnung ansteigt, wenn die Kraftstoffeinspritzstartzeit vorverlegt wird (in der Aufwärtsrichtung in 3), steigt dementsprechend das Ausmaß der Emission von unverbranntem HC. Das schwarze Rautensymbol gibt einen zulässigen Grenzwert der Emission von unverbranntem HC an.
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Insbesondere, wie es in der Figur veranschaulicht ist, wurden die Charakteristiken der Tabellendaten von IJLMT.START und IJLMT.END derart bezüglich der Motordrehzahl NE vorbereitet, daß IJLMT.START mit steigendem NE vorverlegt wird und ILJMT.END mit steigendem NE zurückverlegt wird. Dies deswegen, weil mit ansteigender Motordrehzahl NE das Intervall zwischen Kurbelwinkeln zeitlich abnimmt.
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4 ist ein Satz von Zeitdiagrammen, wobei 4A im besonderen den somit bestimmten Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt IJLMT.START und den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJLMT.END veranschaulicht.
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Zurückkommend auf die Erläuterung des Flußdiagramms von 2, schreitet das Programm zu S14, bei dem bestimmt wird, ob das Bit eines Flags F.DISC auf 0 zurückgesetzt ist. Wie es oben erwähnt ist, wird in einer Routine (nicht gezeigt) das Bit des Flags auf 1 gesetzt, wenn der Verbrennungsmotor 10 zum Erzeugen der Ultramagerverbrennung betrieben werden sollte, wohingegen es auf 0 zurückgesetzt wird, wenn der Verbrennungsmotor 10 zum Erzeugen der Vormischungsladeverbrennung betrieben werden sollte. Insbesondere wird hier bestimmt, daß der Motorbetrieb in einem Bereich ist, in welchem die Vormischungsladung durchgeführt werden sollte. Wenn das Ergebnis negativ ist, wird das Programm unmittelbar beendet.
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Dies deswegen, weil der Grund für das Auftreten von Qualm nicht derselbe in dem Bereich der Vormischungsladeverbrennung und in dem Bereich der Ultramagerverbrennung ist. Der in dem Bereich der Ultramagerverbrennung auftretende Qualm ist den unverbrannten Kraftstoffteilchen zuzuschreiben, die aus einer unzureichenden Kraftstoffvergasung resultieren.
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Im Unterschied dazu ist der in dem Bereich der Vormischungsladeverbrennung auftretende Qualm dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zuzuschreiben. Um das Auftreten von Qualm in diesem Bereich zu vermeiden, sollte dementsprechend der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bei einer niedrigen Motordrehzahl verzögert werden, da die Vormischung von Kraftstoff und Luft aufgrund der Einlaßluftverzögerung leicht unzureichend sein kann. Andererseits sollte der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bei einer hohen Motordrehzahl vorverlegt werden, da der Beitrag der Luftströmung (nachdem die Einlaßventile geschlossen wurden) zu der Luft/Kraftstoff-Mischung kleiner wird. Unter Berücksichtigung des obigen ist das System dazu ausgebildet, das Auftreten von Qualm zu vermeiden, der sonst in dem Bereich der vormischungsgeladenen Verbrennung auftreten würde, indem die Grenzwerte IJLMT.START UND IJLMT.END als Tabellendaten voreingestellt werden.
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Wenn das Ergebnis in S14 bestätigend ist, schreitet das Programm zu S16, bei dem der Soll-Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt (Soll-Kraftstoffeinspritzstarttiming) (oder eine als ”IJ.START.Fi” bezeichnete Stelle) bestimmt wird oder unter Verwendung einer dort gezeigten Gleichung berechnet wird.
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In der Gleichung gibt IJAFi einen Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt (Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming) (Stelle) an und wird bestimmt hinsichtlich des Kurbelwinkels durch Abrufen abgebildeter Daten (deren Kennlinien (Charakteristiken) nicht gezeigt sind) unter Verwendung der erfaßten Motordrehzahl NE, und der Motorlast (Krümmerabsolutdruck PBA) als Adressdaten. Ftoutfi gibt die vorangehend erwähnte Ausgabeeinspritzmenge an und gibt eine Kraftstoffeinspritzdauer (Kraftstoffeinspritzperiode) an. CRME gibt die Periode (Intervall) zwischen CRK-Signalen an, die alle 30 Grad Kurbelwinkel erzeugt werden.
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Die Verarbeitung in S16 ist somit vorgesehen, um die Kraftstoffeinspritzdauer (Kraftstoffeinspritzperiode) Ftoutfi in Kurbelwinkel umzuwandeln und um sie zu dem Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJAFi hinzuzufügen, um den Soll-Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt in Kurbelwinkeln zurückzurechnen.
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Das Programm schreitet dann zu S18, bei dem bestimmt wird, ob der Soll-Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt IJ.START.Fi (als Kurbelwinkel) den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt IJLMT.START übersteigt. In dem Flußdiagramm ist die vorverlegte Richtung als positiv definiert. Deshalb wird hier bestimmt, ob IJ.START.Fi in der Vorverlegungsrichtung (Vorwärtsrichtung) des Kurbelwinkels IJLMT.START übersteigt.
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Wenn das Ergebnis in S18 positiv ist, schreitet das Programm zu S20, bei dem der Soll-Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt IJ.START.Fi auf den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt IJLMT.START gesetzt wird. Im besonderen, wie es in 4B veranschaulicht ist, falls IJ.START.Fi in der Vorverlegungsrichtung (Vorwärtsrichtung) des Kurbelwinkels IJLMT.START um α übersteigt, wird IJ.START.Fi zum Beispiel auf IJLMT.START begrenzt.
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In dem Flußdiagramm von 2 schreitet das Programm dann zu S22, bei dem der Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJAFi in der dort dargestellten Weise korrigiert wird. Dies wird wieder unter Heranziehung des in 4B gezeigten Falls als ein Beispiel erläutert: Die Prozedur gibt an, IJAFi in der Zurückverlegungsrichtung (Rückwärtsrichtung) durch das Überschußausmaß α zu korrigieren. In diesem Fall bleibt die Kraftstoffeinspritzdauer Ftoutfi unverändert, da sie in einem Bereich liegt, der durch den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt IJLMT.START und den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJLMT.END definiert ist.
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Andererseits, wenn das Ergebnis in S18 negativ ist, da dieses angibt, daß IJ.START.Fi nicht IJLMT.START übersteigt, mit anderen Worten es vor dem Grenzwert liegt, überspringt das Programm S20, S22.
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Das Programm schreitet dann zu S24, bei dem bestimmt wird, ob der Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJAFi kleiner als das Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJLMT.END ist, mit anderen Worten, es wird bestimmt, ob IJAFi in der Zurückverlegungsrichtung (Rückwärtsrichtung) des Kurbelwinkels IJLMT.END übersteigt. IJAFi, ist, falls korrigiert, der korrigierte Wert, und falls nicht korrigiert, ist es der vorerwähnte Basiswert, der basierend auf der erfaßten Motordrehzahl NE und der Motorlast (Krümmerabsolutdruck PBA) bestimmt ist.
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Wenn das Ergebnis negativ ist, wird das Programm unmittelbar beendet, und wenn das Ergebnis positiv ist, schreitet das Programm zu S26, bei dem der Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJAFi auf den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJLMT.END gesetzt wird, und zu S28, bei dem die Kraftstoffeinspritzdauer Ftoutfi (in Winkel-Zeit-Umwandlung) korrigiert wird unter Verwendung einer dort gezeigten Gleichung.
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Dies wird mit Bezug auf 4C erläutert unter der Annahme, daß, da der Soll-Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt IJ.START.Fi den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt um β + γ in der Vorverlegungsrichtung (Vorwärtsrichtung) übersteigt, IJ.START.Fi auf IJLMT.START begrenzt wird (in S20) und IJAFi um das Überschußausmaß (β + γ) in der Zurückverlegungsrichtung (Rückwärtsrichtung) korrigiert wird (in S22). Nachteiligerweise, da der korrigierte Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJAFi den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJLMT.END in der Zurückverlegungsrichtung (Rückwärtsrichtung) übersteigt, wird der Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJAFi auf den Grenzwert für den Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt IJLMT.END begrenzt (in S26). Dabei wird die Kraftstoffeinspritzdauer Ftoutfi durch Abschneiden des IJLMT.END übersteigenden Ausmaßes (γ) derart verkürzt, daß Ftoutfi in dem durch IJLMT.START und IJLMT.END definierten Bereich liegt (in S28).
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Basierend auf den somit bestimmten Werten wird die Kraftstoffeinspritzung in der ECU 80 gesteuert. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird auch durchgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 10 mit der Ultramagerverbrennung betrieben wird.
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Das System gemäß der Ausführungsform, das in der vorerwähnten Weise ausgebildet wurde, kann es gewährleisten, daß der Motordrehmomentabfall auf einem Minimalausmaß gehalten wird, während ein Auftreten von Qualm sicher vermieden ist.
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Im Sinne der Erfindung bedeutet ”wenigstens”, daß (ein) andere(r) Parameter statt dessen verwendet werden können (kann).
