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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 eines Zündzeitpunkts
einer Brennkraftmaschine (Zündungstimingsteuersystem)
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Beschreibung
der verwandten Technik
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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
(JP 9-4499 A), welche ein gattungsgemäßes Zündungstimingssteuersystem offenbart.
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. Dieses bekannte System hatte zum Ziel, bei
einem fremdgezündeten
Zweizylindermotor Probleme aufgrund einer Frühzündung (z. B. Motordrehmomentabfall)
zu überwinden,
wie sie durch das Überlappen
der elektrischen Entladungsperiode nach einer Zündung bei dem einen Zylinder
und der Kraftstoffeinspritzperiode bei dem anderen Zylinder (Nichtverbrennungszylinder)
verursacht werden könnten.
Zu diesem Zweck wird gemäß dieses Stands
der Technik bestimmt, ob die elektrische Entladeperiode nach einer
Zündung
und die Kraftstoffeinspritzperiode bei dem zugeordneten Nichtverbrennungszylinder
einander überlappen,
und ggf. (falls das Ergebnis bestätigend ist) der Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt
verzögert,
bis die elektrische Entladung beendet ist.
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Von
dem obigen abgesehen wurde kürzlich ein
Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor
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 (JP 4-37264 B2) offenbart ist.
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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.
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Der
obige Stand der Technik (erwähnt
in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 9(1997)-4499
(JP 9-4499 A) hatte zum Ziel, Probleme einschließlich dem Motordrehmomentabfall
aufgrund einer Frühzündung zu überwinden,
verursacht durch das Überlappen
der elektrischen Entladungsperiode 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.
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Schließlich ist
aus der deutschen Patentoffenlegungschrift
DE 43 33 617 A1 ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung bei
einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung bekannt. Bei diesem
bekannten Steuersystem wird die Motordrehzahl und der Gaspedalbetätigungsgrad
erfasst und zur Bestimmung einer Kraftstoffeinspritzmenge herangezogen.
Abhängig
vom Wert der so bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge wird dann entschieden,
ob der Motor im Schichtverbrennungsbetrieb oder im Betrieb mit homogener Verbrennung
zu betreiben ist. Für
jede dieser beiden Verbrennungsarten sind Kennfelder vorgesehen,
anhand derer der Zündzeitpunkt
sowie die Kraftstoffeinspritzperiode bestimmt werden. Der Zündzeitpunkt wird
entsprechend der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge
und in Abhängigkeit
von der Verbrennungsart abgerufen.
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ABRISS
DER ERFINDUNG
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Ausgehend
von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung
daher die Aufgabe zugrunde, ein Zündzeitpunktsteuersystem für eine Brennkraftmaschine
anzugeben, welches in der Lage ist, im Falle der Verwendung eines
Motors mit Direkteinspritzung und Fremdzündung und mit Ultramagerverbrennungs-Betriebsweise
oder mit Vormischungsladeverbrennung-Betriebsweise über den
ganzen Bereich von Motorbetriebszuständen das Problem eines Auftretens
von Fehlzündungen oder
von Resten unverbranntem Kraftstoffs im Zylinder zu vermeiden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einem System nach Anspruch 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung.
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Gemäß der Erfindung
sind Mittel vorgesehen, um eine Differenz zwischen dem bestimmten Soll-Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt
und dem bestimmten Zündungszeitpunkt
zu bestimmen und diese Differenz mit einem vorbestimmten Wert (Kurbelwinkelspanne)
zu vergleichen. Ferner sind Mittel vorgesehen, um ggf. (abhängig vom
Ergebnis dieses Vergleichs) den bestimmten Zündungszeitpunkt mit dem vorbestimmten
Wert zu korrigieren. Damit lässt sich
eine Überlappung
des Kraftstoffeinspritzendzeitpunkts und des Zündzeitpunkts zuverlässig verhindern,
um die eingangs beschriebene Problematik zu vermeiden. Dieser Erfolg
ist hierbei unabhängig
von der aktuellen Verbrennungsart der Brennkraftmaschine. Darüber hinaus
ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, dass der vorbestimmte Wert (Kurbelwinkelspanne) wenigstens
auf der erfassten Motordrehzahl und Motorlast beruht. Letztere Maßnahme stellt
eine Anpassung des zeitlichen Abstands zwischen Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt
und Zündzeitpunkt
dar, die in der Praxis besonders einfach zu realisieren ist und die
Problematik von Fehlzündungen,
unverbranntem Kraftstoffe und Drehmomentabfall über den ganzen Bereich denkbarer
Motorbetriebszustände
besonders gut beseitigen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen
ersichtlicher, in denen:
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1 eine
schematische Gesamtansicht ist, die ein Zündungstimingsteuersystem für eine Brennkraftmaschine
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ein
Flußdiagramm
ist, das den Betrieb des in 1 dargestellten
Systems darstellt;
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3 eine
graphische Darstellung ist, die Charakteristiken einer Kurbelwinkelspanne
zeigt, auf die in dem Flußdiagramm
von 2 Bezug genommen wird; 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 Zündungstimingsteuersystems für eine Brennkraftmaschine
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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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).
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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 Kraftstoffeinspritzeinrichtung 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.
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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 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.
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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.
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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.
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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 in dem EGR (Abgasrückführung)-Betrieb
teilweise zurückzuführen. Ein
EGR-Steuerventil 52 ist an der EGR-Leitung 50 vorgesehen,
um die EGR-Menge zu regulieren.
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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.
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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 Kurbelwinkelsensor 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.
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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
dort durch die Einlaßluftströmung durch
eine Leitung (nicht gezeigt) erzeugt wird.
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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).
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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 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.
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Außerdem ist
ein Beschleunigerstellungssensor 76 in der Nähe des Fahrpedals
vorgesehen, welcher ein Signal erzeugt, das die Stellung (Öffnungsgrad)
des Fahrpedals anzeigt (als "θAP" bezeichnet).
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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.
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Der
Betrieb des Zündungstimingsteuersystems
für eine
Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform
wird erläutert.
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In
der ECU 80 bestimmt oder berechnet die CPU die Kraftstoffeinspritzmenge
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.
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Der
Betrieb der CPU, insbesondere der Betrieb des Zündungstimingsteuersystems für eine Brennkraftmaschine
gemäß der Ausführungsform wird
deshalb erläutert.
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2 ist
ein Flußdiagramm,
welches den Betrieb des Systems darstellt. Das Programm dieses Flußdiagramms
wird bei einer vorbestimmten BTDC-Kurbelwinkelstellung ausgeführt.
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Das
Programm beginnt mit S10, bei dem eine Ausgangskraftstoffeinspritzmenge
(als "TOUT" bezeichnet) bestimmt
oder berechnet wird unter Verwendung der Motordrehzahl NE und dem
Krümmerabsolutdruck
PBA (Motorlast).
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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.
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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 die Ausgangseinspritzmenge TOUT wie folgt. Die Mengen TI und
TOUT werden hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzeinrichtungsöffnungsperiode
bestimmt. TOUT = TI × KCMDM × KEGR × KLAF × KT + TT
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In
dem obigen ist KCMDM ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältniskorrekturkoeffizient
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.
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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 Rückkopplungskorrekturkoeffizient
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).
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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 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 (Direkteinspritzungsschichtladungs-)Verbrennung
oder der Vormischungsladeverbrennung führt.
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Das
Programm schreitet dann zu S12, bei dem ein Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi hinsichtlich
des Kurbelwinkels bestimmt wird durch Abrufen abgebildeter Daten
(deren Charakteristiken nicht gezeigt sind) unter Verwendung der
erfaßten Motordrehzahl
NE und der Motorlast (Krümmerabsolutdruck
PBA) als Adressdaten.
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Das
Programm schreitet dann zu S14, bei dem ein Ausgangszündungstiming ΘIG bestimmt oder
berechnet wird. Dies erfolgt durch Abrufen eines Basiszündungstimings
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 Basiszündungstimings
durch die weiteren Parameter wie der Motorkühlmitteltemperatur 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.
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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 3 gezeigt
sind) unter Verwendung der erfaßten
Motordrehzahl NE und der Motorlast (Krümmerabsolutdruck PBA) als Adressdaten.
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Das
Programm schreitet dann zu S18, bei dem die Summe des Ausgangszündungstimings ΘIG und der
Kurbelwinkelspanne bestimmt oder berechnet wird, und dann wird bestimmt,
ob das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming
IJAFi kleiner als die Summe ist.
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In
dem Flußdiagramm
ist die Vorwärtsrichtung
als positiv definiert. Deshalb wird hier, wie es in 4 veranschaulicht
ist, bestimmt, ob die Summe kleiner als das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming
IJAFi in der Vorwärtsrichtung
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.
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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.
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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.
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Wie
es in 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 Basismotorbetriebsparameter
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.
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In
dem in 4A veranschaulichten Fall, da die
Kurbelwinkelspanne zwischen dem Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming
IJAFi und dem Ausgangszündungstiming 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.
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Andererseits
kann das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming IJAFi manchmal derart
in der Rückwärtsrichtung
verschoben sein, daß die
Kurbelwinkelspanne dazwischen nicht existieren kann, wie es in 4B veranschaulicht
ist.
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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 4B dargestellt ist, wird das
Ausgangszündungstiming θIG für eine Verschiebung
derselben in der Rückwärtsrichtung
durch die Kurbelwinkelspanne korrigiert.
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In
der vorerwähnten
Weise ausgebildet, kann das System gemäß der Ausführungsform das Auftreten der Überlappung
des Soll-Kraftstoffeinspritzendtimings 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.
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Ferner,
da das System dazu ausgebildet ist, nicht das Soll-Kraftstoffeinspritzendtiming
IJAFi zu korrigieren, kann die Kraftstoffeinspritzung an der erwarteten
Stelle beendet werden.
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Das
System ist somit ausgebildet mit einem System zum Steuern eines
Zündungstimings
für eine Brennkraftmaschine
(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 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 Direkteinspritzungsfremdzündungsmotor,
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; 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 (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.
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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.
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Im
obigen bedeutet "wenigstens", daß stattdessen
(ein) anderer) Parameter verwendet werden können (kann).
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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.
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Zu
dem obigen ist außerdem
zu bemerken, daß,
obwohl die Kurbelwinkelspanne hinsichtlich des Kurbelwinkels bestimmt
wird, es alternativ möglich ist,
sie hinsichtlich der Zeit zu bestimmen.
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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.