DE10019466A1 - Zündungstimingsteuersystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Zündungstimingsteuersystem für eine Brennkraftmaschine

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Abstract

Ein Zündungstimingsteuersystem für eine Direkteinspritzungsfremdzündungsbrennkraftmaschine, die mit einer Ultramagerverbrennung oder einer Vormischungsladeverbrennung betrieben wird. Bei dem System wird ein Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming bestimmt, bei dem die Einspritzung der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge enden soll. Dann wird die Differenz zwischen dem Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming und dem Zündungstiming berechnet und es wird bestimmt, ob die Differenz kleiner als ein vorbestimmter Wert (Kurbelwinkelspanne) ist, und das Zündungstiming wird durch den vorbestimmten Wert korrigiert, wenn bestimmt wird, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wodurch es ermöglicht wird, das Auftreten der Überlappung des Kraftstoffeinspritzendtimings mit dem Zündungstiming zu vermeiden und das Auftreten des Problems eines Fehlzündens oder Resten unverbrannten Kraftstoffs im Zylinder zu vermeiden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Zündungstimingsteuersystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere ein Zündungstimingsteuersystem für einen Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor, bei dem Benzinkraftstoff direkt in die Brennkammer des Motors eingespritzt wird.
Beschreibung der verwandten Technik
Für das Steuersystem von Brennkraftmaschinen ist es wohlbekannt, die Kraftstoffeinspritzmenge und das Zündungstiming basierend auf der Motordrehzahl und Motorlast zu bestimmen, zum Beispiel aus der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 9 (1997) - 4499. Das System bei diesem Stand der Technik besitzt eine Doppelfunkenzündspule, die mit zwei Zylindern verbunden ist, deren Betriebszyklen um 360° zueinander außer Phase sind, wobei bestimmt wird, ob die elektrische Entladeperiode nach einer Zündung und die Kraftstoffeinspritzperiode bei dem zugeordneten Nichtverbrennungszylinder (im Auslaßhub gezündet) einander überlappen, und falls das Ergebnis bestätigend ist, das Kraftstoffeinspritzstarttiming verzögert wird, bis die elektrische Entladung beendet ist.
Von dem obigen abgesehen wurde kürzlich ein Direkteinspritzungs­ fremdzündungsmotor vorgeschlagen, bei dem Benzinkraftstoff direkt in die Brennkammer eingespritzt wird, derart, daß eine Ultramagerverbrennung oder eine Schichtverbrennung (bei einem ultramageren Luft/Kraftstoff- Verhältnis) oder die Vormischungsladeverbrennung (bei einem gleichmäßigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis) in dem Motor stattfindet, wie es zum Beispiel in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4 (1992) -­ 37264 offenbart ist.
Das Zündungstiming wird normalerweise auf eine Kurbelwinkelstellung eingestellt, bei der der eingespritzte Kraftstoff zerstäubt (verdampft) und entzündbar ist. Da jedoch bei dem Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor die Kraftstoffeinspritzung im Kompressionshub durchgeführt wird, wenn der Motor mit der Ultramagerverbrennung betrieben wird, kann es leicht sein, daß das Kraftstoffeinspritzendtiming und das Zündungstiming einander überlappen. Dieses Überlappen kann zu einem Fehlzünden oder Resten von unverbranntem Kraftstoff wie HC (Kohlenwasserstoff) in dem Zylinder führen.
Der obige Stand der Technik (erwähnt in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 9 (1997) - 4499) hatte zum Ziel, Probleme einschließlich dem Motordrehmomentabfall aufgrund einer Frühzündung zu überwinden, verursacht durch das Überlappen der elektrischen Entladungs­ periode nach einer Zündung und der Kraftstoffeinspritzperiode bei dem Nichtverbrennungszylinder. Dieser Stand der Technik löst somit nicht das Problem einer Überlappung des Kraftstoffeinspritzendtimings und des Zündungstimings.
ABRISS DER ERFINDUNG
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zündungstimingsteuersystem für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, insbesondere für einen Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor, welches das Auftreten der Überlappung des Kraftstoffeinspritzendtimings und des Zündungstimings verhindern kann, wodurch das Problem eines Auftretens einer Fehlzündung oder von Resten unverbrannten Kraftstoffs im Zylinder vermieden wird.
Diese Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellen eines Systems zum Steuern eines Zündungstimings für eine Direkteinspritzungs­ fremdzündungsbrennkraftmaschine, die mit einer Ultramagerverbrennung oder einer Vormischungsladeverbrennung betrieben wird, umfassend:
Motorbetriebszustandserfassungsmittel zum Erfassen von Betriebszuständen des Motors wenigstens einschließlich einer Motordrehzahl und einer Motorlast; Kraftstoffeinspritzmengen-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl und der Motorlast der Motorbetriebszustände;
Kraftstoffeinspritzmittel zum Einspritzen von Kraftstoff basierend auf der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder des Motors;
Zündungstiming-Bestimmungsmittel zum Bestimmen eines Zündungstimings basierend wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl und der Motorlast der Motorbetriebszustände; Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming-Bestimmungsmittel zum Bestimmen eines Soll-Kraftstoffeinspritzendtimings, bei dem die Einspritzung der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge enden soll, derart, daß die Kraftstoffeinspritzmittel die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von dem bestimmten Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming beenden;
Spannenbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Differenz zwischen dem bestimmten Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming und dem bestimmten Zündungstiming und zum Bestimmen, ob die Differenz kleiner als ein vorbestimmter, die Spanne anzeigender Wert ist; Zündungstiming- Korrekturmittel zum Korrigieren des bestimmten Zündungstimings durch den vorbestimmten Wert, wenn bestimmt wird, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und Zündungsmittel zum Zünden eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, welches von dem mit Luft gemischten, eingespritzen Kraftstoff gebildet wird, basierend wenigstens auf einem von dem bestimmten Zündungstiming und dem korrigierten Zündungstiming.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlicher, in denen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht ist, die ein Zündungstiming­ steuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Flußdiagramm ist, das den Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Systems darstellt;
Fig. 3 eine graphische Darstellung ist, die Charakteristiken einer Kurbelwinkelspanne zeigt, auf die in dem Flußdiagramm von Fig. 2 Bezug genommen wird; und
Fig. 4 ein Satz von Zeitdiagrammen ist, die den in Fig. 2 veranschaulichten Betrieb darstellen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht eines Zündungstiming­ steuersystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die Bezugszahl 10 in dieser Figur bezeichnet eine OHC-Reihen-Vier-Zylinder- Brennkraftmaschine. Luft, die in ein Lufteinlaßrohr 12 durch einen an dessen fernen Ende angebrachten Luftreiniger 14 gezogen wird, strömt durch einen Ausgleichsbehälter 16 und einen Einlaßkrümmer 20, wobei deren Strömung durch ein Drosselventil 18 eingestellt wird, zu zwei Einlaßventilen (keines gezeigt) eines jeweiligen des ersten bis vierten Zylinders 22 (der Einfachheit der Darstellung halber ist lediglich einer in der Figur gezeigt).
Jeder Zylinder 22 besitzt einen Kolben 24, der in dem Zylinder 22 verlagerbar ist. 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 Kraftstoff­ einspritzeinrichtung 30 ist in der Nähe der Mitte der Decke der Brennkammer 28 vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 ist mit einem Kraftstoffzufuhrrohr 34 verbunden und mit unter Druck gesetztem Kraftstoff (Benzin) von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) versorgt, der durch eine Pumpe (nicht gezeigt) gepumpt wird, und Kraftstoff direkt in die Brennkammer 28 einspritzt, wenn geöffnet. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Luft und bildet das Luft/Kraftstoff-Gemisch.
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 einem vorbestimmten 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.
Der Motor 10 ist somit ein Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor, bei dem der Benzinkraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 direkt in die Brennkammer 28 jeweiliger Zylinder 22 eingespritzt wird.
Das durch die Verbrennung erzeugte Abgas wird durch zwei Auslaßventile (keines gezeigt) in einen Auslaßkrümmer 40 abgegeben, von wo es durch ein Abgasrohr 42 zu einem Katalysator 44 (zum Entfernen von NOx im Abgas) und zu einem zweiten Katalysator 46 (Dreiwegkatalysator zum Entfernen von NOx, CO und HC im Abgas) strömt, um gereinigt zu werden, und dann aus dem Motor 10 strömt.
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 in dem EGR (Abgasrückführung)-Betrieb teilweise zurückzuführen. Ein EGR-Steuerventil 52 ist an der EGR-Leitung 50 vorgesehen, um die EGR-Menge zu regulieren.
Das Drosselventil 18 ist nicht mechanisch mit einem Beschleunigerpedal (nicht gezeigt) verbunden, das am Boden eines Fahrzeugfahrersitzes (nicht gezeigt) installiert ist, sondern ist mit einem Schrittmotor 54 verbunden, um durch den Motor angetrieben zu werden, um das Lufteinlaßrohr 12 zu öffnen/schließen. Das Drosselventil 18 ist in einer derartigen DBW (Drive- By-Wire)-Weise betrieben.
Der Kolben 24 ist mit einer Kurbelwelle 56 verbunden, um dieselbe zu drehen. Ein Kurbelwinkelsensor 62 ist in der Nähe der Kurbelwelle 56 installiert, der einen an der rotierenden Kurbelwelle 56 befestigten Pulsgeber 62a sowie einen in einer gegenüberliegenden, stationären Position befestigten, elektromagnetischen Aufnehmer 62b umfaßt. Der Kurbelwinkel­ sensor 62 erzeugt ein Zylinderunterscheidungssignal (als "CYL" bezeichnet) alle 720 Kurbelwinkelgrade, ein Signal (als "TDC" (oberer Totpunkt) bezeichnet) an einer vorbestimmten BTDC-Kurbelwinkelstellung und ein Einheitssignal (als "CRK" bezeichnet) bei 30 Kurbelwinkelgraden, welches erhalten wird durch Dividieren des TDC-Signalintervalls durch sechs.
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 dort durch die Einlaßluftströmung durch eine Leitung (nicht gezeigt) erzeugt wird.
Ein Einlaßlufttemperatursensor 68 ist an einer Stelle stromaufwärts des Drosselventils (nahe dem Luftreiniger 14) vorgesehen und erzeugt ein Signal, das die Temperatur der Einlaßluft anzeigt (als "TA" bezeichnet). Und es ist ein Kühlmitteltemperatursensor 70 in der Nähe des Zylinders 22 installiert und dieser erzeugt ein Signal, welches die Temperatur eines Motorkühlmittels anzeigt (als "TW" bezeichnet).
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 dieser 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 dieser 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.
Außerdem ist ein Beschleunigerstellungssensor 76 in der Nähe des Fahrpedals vorgesehen, welcher ein Signal erzeugt, das die Stellung (Öffnungsgrad) des Fahrpedals anzeigt (als "BAP" bezeichnet).
Die Ausgangssignale 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.
Der Betrieb des Zündungstimingsteuersystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform wird erläutert.
In der ECU 80 bestimmt oder berechnet die CPU die Kraftstoff­ einspritzmenge und das Zündungstiming basierend auf den erfaßten Parametern, die durch die Sensoren erhalten werden und die erfaßte Motordrehzahl NE einschließen, wie es unten erläutert wird.
Der Betrieb der CPU, insbesondere der Betrieb des Zündungstiming­ steuersystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform wird deshalb erläutert.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des Systems darstellt. Das Programm dieses Flußdiagramms wird bei einer vorbestimmten BTDC- Kurbelwinkelstellung ausgeführt.
Das Programm beginnt mit S10, bei dem eine Ausgangskraftstoff­ einspritzmenge (als "TOUT" bezeichnet) bestimmt oder berechnet wird unter Verwendung der Motordrehzahl NE und dem Krümmerabsolutdruck PBA (Motorlast).
Die Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge wird genauer erläutert. Die CPU bestimmt ein Soll-Drehmoment (als "PME" bezeichnet), das durch den Motor 10 zu erzeugen ist, basierend auf der erfaßten Motordrehzahl NE und der erfaßten Fahrpedalstellung θAP. Die CPU bestimmt oder berechnet dann ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis KCMD, das dem Motor 10 zuzuführen ist, basierend auf dem bestimmten Soll-Drehmoment PME und der erfaßten Motordrehzahl NE.
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 die Ausgangs­ einspritzmenge TOUT wie folgt. Die Mengen TI und TOUT werden hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzeinrichtungsöffnungsperiode bestimmt.
TOUT = TI × KCMDM × KEGR × KLAF × KT + TT
In dem obigen ist KCMDM ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältniskorrektur­ koeffizient und wird bestimmt durch Korrigieren des Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnisses KCMD durch die Ladeeffizienz. Die Werte KCMD und KCMDM werden tatsächlich bezüglich des Äquivalenzverhältnisses bestimmt.
In dem obigen ist KEGR ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der durch EGR verursachten Störung und wird bestimmt basierend auf dem Soll- Drehmoment PME und der Motordrehzahl NE. KLAF ist ein Rückkopplungs­ korrekturkoeffizient und wird 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).
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 Bereich, der diesen übersteigt, jedoch bis zu 22,0 : 1 bei einer mittleren Motorlast fällt, und in einen Bereich, der diesen übersteigt, jedoch bis zu 60,0 : 1 bei einer niedrigen Motorlast fällt. Zudem steuert die CPU für ein Einspritzen von Kraftstoff während des Einlaßhubs bei einer hohen oder mittleren Motorlast, wohingegen für ein Einspritzen von Kraftstoff während des Kompressionshubs bei einer niedrigen Motorlast gesteuert wird. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Einlaßluft und wird gezündet, was zu der Ultramagerverbrennung (DISC (Direkt­ einspritzungsschichtladungs-)Verbrennung oder der Vormischungslade­ verbrennung führt.
Das Programm schreitet dann zu S12, bei dem ein Soll-Kraftstoffeinspritz­ endtiming (Stelle) IJAFi hinsichtlich des Kurbelwinkels bestimmt wird durch Abrufen abgebildeter Daten (deren Charakteristiken nicht gezeigt sind) unter Verwendung der erfaßten Motordrehzahl NE und der Motorlast (Krümmer­ absolutdruck PBA) als Adressdaten.
Das Programm schreitet dann zu S14, bei dem ein Ausgangszündungstiming (Stelle) θIG bestimmt oder berechnet wird. Dies erfolgt durch Abrufen eines Basiszündungstimings (Stelle) aus den abgebildeten Daten (deren Charakteristiken nicht gezeigt sind) in ähnlicher Weise unter Verwendung der erfaßten Motordrehzahl NE und des Krümmerabsolutdrucks PBA (Motorlast) als Adressdaten, und durch Korrigieren des Basis­ zündungstimings durch die weiteren Parameter wie der Motorkühlmittel­ temperatur TW. Es ist zu bemerken, wie oben erwähnt, daß das Zündungstiming auf eine Kurbelwinkelstelle eingestellt wird, an der der eingespritze Kraftstoff zerstäubt (verdampft) ist und zündbar ist.
Das Programm schreitet dann zu S16, bei dem eine Kurbelwinkelspanne (ein vorbestimmter Wert, der die Spanne anzeigt) bestimmt oder berechnet wird hinsichtlich des Kurbelwinkels durch Abrufen abgebildeter Daten (deren Charakteristiken in Fig. 3 gezeigt sind) unter Verwendung der erfaßten Motordrehzahl NE und der Motorlast (Krümmerabsolutdruck PBA) als Adressdaten.
Das Programm schreitet dann zu S18, bei dem die Summe des Ausgangs­ zündungstimings θIG und der Kurbelwinkelspanne bestimmt oder berechnet wird, und dann wird bestimmt, ob das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi kleiner als die Summe ist.
In dem Flußdiagramm ist die Vorwärtsrichtung als positiv definiert. Deshalb wird hier, wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist, bestimmt, ob die Summe kleiner als das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi in der Vorwärts­ richtung des Kurbelwinkels ist, im besonderen wird bestimmt, ob die Differenz (zwischen dem Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi und dem Ausgangszündungstiming θIG) kleiner als die Kurbelwinkelspanne ist, weiter im besonderen wird bestimmt, ob die Kurbelwinkelspanne zwischen dem Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi und dem Ausgangszündungstiming θIG existieren kann.
Dies wird erläutert; da die Kraftstoffeinspritzung im Kompressionshub in dem Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor 10 durchgeführt wird, wenn dieser mit der Ultramagerverbrennung betrieben wird, verschiebt sich das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi in der Rückwärtsrichtung.
Demzufolge kann es leicht sein, daß das Kraftstoffeinspritzendtiming und das Zündungstiming einander überlappen, wodurch eine Fehlzündung oder Reste von unverbranntem Kraftstoff in dem Zylinder resultieren.
Im Hinblick auf obiges ist das System dazu ausgebildet, einfach das Auftreten der Überlappung des Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi mit dem Ausgangszündungstiming θIG zu vermeiden und das Zündungstiming derart zu steuern, daß die Kurbelwinkelspanne dazwischen existieren kann, so daß das vorerwähnte Problem aufgrund der Überlappung sicher vermieden werden kann.
Wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, wird die Kurbelwinkelspanne derart vorbestimmt, daß sie mit steigender Motordrehzahl NE sinkt und mit steigender Motorlast (Krümmerabsolutdruck PBA) steigt. Die Kurbelwinkelspanne wird demnach mit Bezug auf die Basismotorbetriebs­ parameter vorbestimmt. Damit kann die Kurbelwinkelspanne unter allen Motorbetriebszuständen mit einem notwendigen und minimalen Ausmaß vorgesehen werden, wobei das Auftreten des vorerwähnten Problems sicher vermieden wird.
In dem in Fig. 4A veranschaulichten Fall, da die Kurbelwinkelspanne zwischen dem Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi und dem Ausgangs­ zündungstiming θIG vorliegt, ist das Ergebnis in S18 negativ und das Programm schreitet zu S20, bei dem das Ausgangszündungstiming θIG ausgegeben wird. Damit wird die Stromzufuhr in einer Primärzündspule (nicht gezeigt) durch eine Zündeinrichtung (nicht gezeigt) initiiert und der zugeführte Strom wird bei dem Ausgangszündungstiming θIG derart ausgeschaltet, daß in der Sekundärzündspule (nicht gezeigt) eine Hochspannung erzeugt wird, die über einen Zündverteiler (nicht gezeigt) zu der Zündkerze 36 des betreffenden Zylinders 22 zugeführt wird.
Andererseits kann das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi manchmal derart in der Rückwärtsrichtung verschoben sein, daß die Kurbelwinkel­ spanne dazwischen nicht existieren kann, wie es in Fig. 4B veranschaulicht ist.
Falls dies auftritt, ist das Ergebnis in S18 bestätigend, und das Programm schreitet zu S22, bei dem die Kurbelwinkelspanne von dem Soll- Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi subtrahiert wird, um die Differenz dazwischen zu berechnen, und das Ausgangszündungstiming θIG wird auf die Differenz gesetzt. Insbesondere, wie es durch gestrichelte Linien in Fig. 4B dargestellt ist, wird das Ausgangszündungstiming θIG für eine Verschiebung derselben in der Rückwärtsrichtung durch die Kurbel­ winkelspanne korrigiert.
In der vorerwähnten Weise ausgebildet, kann das System gemäß der Ausführungsform das Auftreten der Überlappung des Soll-Kraftstoff­ einspritzendtimings IJAFi mit dem Ausgangszündungstiming θIG verhindern, indem das Zündungstiming derart gesteuert wird, daß die Kurbelwinkel­ spanne dazwischen existieren kann, so daß das vorerwähnte Problem aufgrund des Überlappens sicher vermieden werden kann.
Ferner, da das System dazu ausgebildet ist, nicht das Soll-Kraftstoff­ einspritzendtiming IJAFi zu korrigieren, kann die Kraftstoffeinspritzung an der erwarteten Stelle beendet werden.
Das System ist somit ausgebildet mit einem System zum Steuern eines Zündungstimings für eine Brennkraftmaschine (10), umfassend: Motor­ betriebszustandserfassungsmittel (ECU 80, 62, 66) zum Erfassen von Betriebszuständen des Motors wenigstens einschließlich einer Motordrehzahl (NE) und einer Motorlast (PBA); Kraftstoffeinspritzmengen-Bestimmungs­ mittel (ECU 80, S10) zum Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge (TOUT) basierend wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der Motorbetriebszustände; Kraftstoffeinspritzmittel (ECU 80, 30) zum Einspritzen von Kraftstoff basierend auf der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder (22) des Motors (10); Zündungstiming-Bestimmungsmittel (ECU 80, S12) zum Bestimmen eines Zündungstimings (θIG) basierend wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der Motorbetriebszustände; und Zündungsmittel (ECU 80, 36, S20) zum Zünden eines Luft/Kraftstoff- Gemisches, das aus dem eingespritzten mit Luft vermischten Kraftstoff gebildet wird. In dem System ist der Motor (10) ein Direkteinspritzungs­ fremdzündungsmotor, der mit einer Ultramagerverbrennung oder einer Vormischungsladeverbrennung betrieben wird; und das System umfaßt:
Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming-Bestimmungsmittel (ECU 80, S12) zum Bestimmen eines Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming (IJAFi), bei welchem die Einspritzung der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge enden soll, derart, daß das Kraftstoffeinspritzmittel die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von dem bestimmten Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming beendet; Spannen­ bestimmungsmittel (ECU 80, S18) zum Bestimmen einer Differenz zwischen dem bestimmten Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming und dem bestimmten Zündungstiming und zum Bestimmen, ob die Differenz kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, der die Spanne anzeigt (Kurbelwinkelspanne); und Zündungstiming-Korrekturmittel (ECU 80, S22) zum Korrigieren des bestimmten Zündungstimings durch den vorbestimmten Wert, wenn bestimmt wird, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
Bei dem System basiert der vorbestimmte Wert wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der Motorbetriebszustände (ECU 80, S16), insbesondere wird der vorbestimmte Wert derart bestimmt, daß er mit steigender Motordrehzahl (NE) verkleinert wird, insbesondere wird der vorbestimmte Wert derart bestimmt, daß er mit steigender Motorlast (PBA) vergrößert wird. Der vorbestimmte Wert wird dann als ein Wert in Bezug auf Kurbelwinkel bestimmt.
Im obigen bedeutet "wenigstens", daß stattdessen (ein) anderer) Parameter verwendet werden können (kann).
Zu dem obigen ist zu bemerken, daß, obwohl die Kurbelwinkelspanne durch einen Abbildungsabruf bestimmt wird, es alternativ möglich ist, sie als einen festen Wert zu bestimmen.
Zu dem obigen ist außerdem zu bemerken, daß, obwohl die Kurbelwinkel­ spanne hinsichtlich des Kurbelwinkels bestimmt wird, es alternativ möglich ist, sie hinsichtlich der Zeit zu bestimmen.
Ein Zündungstimingsteuersystem für eine Direkteinspritzungs­ fremdzündungsbrennkraftmaschine, die mit einer Ultramagerverbrennung oder einer Vormischungsladeverbrennung betrieben wird. Bei dem System wird ein Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming bestimmt, bei dem die Einspritzung der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge enden soll. Dann wird die Differenz zwischen dem Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming und dem Zündungstiming berechnet und es wird bestimmt, ob die Differenz kleiner als ein vorbestimmter Wert (Kurbelwinkelspanne) ist, und das Zündungstiming wird durch den vorbestimmten Wert korrigiert, wenn bestimmt wird, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wodurch es ermöglicht wird, das Auftreten der Überlappung des Kraftstoffeinspritzendtimings mit dem Zündungstiming zu vermeiden und das Auftreten des Problems eines Fehlzündens oder Resten unverbrannten Kraftstoffs im Zylinder zu ver­ meiden.

Claims (5)

1. System zum Steuern eines Zündungstimings für eine Brennkraft­ maschine (10), umfassend:
Motorbetriebszustandserfassungsmittel (ECU 80, 62, 66) zum Erfassen von Betriebszuständen des Motors wenigstens einschließlich einer Motordrehzahl (NE) und einer Motorlast (PBA);
Kraftstoffeinspritzmengen-Bestimmungsmittel (ECU 80, S10) zum Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge (TOUT) basierend wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der Motorbetriebszustände;
Kraftstoffeinspritzmittel (ECU 80, 30) zum Einspritzen von Kraftstoff basierend auf der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder (22) des Motors (10);
Zündungstiming-Bestimmungsmittel (ECU 80, S12) zum Bestimmen eines Zündungstimings (θIG) basierend wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der Motorbetriebs­ zustände; und
Zündungsmittel (ECU 80, 36, S20) zum Zünden eines Luft/Kraftstoff- Gemisches, das aus dem eingespritzten mit Luft vermischten Kraftstoff gebildet wird; dadurch gekennzeichnet, daß
der Motor (10) ein Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor ist, der mit einer Ultramagerverbrennung oder einer Vormischungsladeverbrennung betrieben wird; und
das System umfaßt:
Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming-Bestimmungsmittel (ECU 80, S12) zum Bestimmen eines Soll-Kraftstoffeinspritzendtimings (IJAFi), bei welchem die Einspritzung der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge enden soll, derart, daß das Kraftstoffeinspritzmittel die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von dem bestimmten Soll- Kraftstoffeinspritzendtiming beendet;
Spannenbestimmungsmittel (ECU 80, S18) zum Bestimmen einer Differenz zwischen dem bestimmten Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming und dem bestimmten Zündungstiming und zum Bestimmen, ob die Differenz kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, der die Spanne anzeigt; und
Zündungstiming-Korrekturmittel (ECU 80, S22) zum Korrigieren des bestimmten Zündungstimings durch den vorbestimmten Wert, wenn bestimmt wird, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
2. System nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Wert wenigstens auf der erfaßten Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der Motorbetriebszustände basiert (ECU 80, S16).
3. System nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Wert derart bestimmt wird, daß er mit steigender Motordrehzahl (NE) verkleinert wird.
4. System nach Anspruch 2 oder 3, wobei der vorbestimmte Wert derart bestimmt wird, daß er mit steigender Motordrehzahl (NE) vergrößert wird.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der vorbestimmte Wert als ein Wert mit Bezug auf Kurbelwinkel bestimmt wird.
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