DE10042902A1

DE10042902A1 - Control device of direct injection spark ignition type internal combustion engine, corrects fuel injection timing in compression stroke depending on raise in combustion chamber temperature during deceleration

Info

Publication number: DE10042902A1
Application number: DE10042902A
Authority: DE
Inventors: Iwao Yoshida
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2001-05-03
Also published as: JP2001073835A

Abstract

Air is mixed with fuel with ratio more richer than stoichiometric ratio in compression stroke and stratification combustion is performed. Fuel injection timing in compression stroke is corrected gradually depending on the raise in combustion chamber temperature during deceleration.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Automotor mit Direkteinspritzung und einem elektronischen Motorsteuersystem, das elektronisch mit einem elektronischen Zündsystem und einem elektronisch gesteuerten Kraftstoff-Einspritzsystem verbunden ist, das zum Umschalten zwischen einem Homogenverbrennungsmodus und einem Schichtverbrennungsmodus in Abhängigkeit von Motorbetriebszuständen, wie z. B. Mo torlast und Motordrehzahl, verwendet wird.The present invention relates to a car engine with direct injection and an electronic engine control system that is electronic with an electronic Ignition system and an electronically controlled fuel injection system connected is to switch between a homogeneous combustion mode and a Stratified combustion mode depending on engine operating conditions, such as. B. Mo. gate load and engine speed, is used.

Description of the prior art

In den letzten Jahren wurden verschiedene Otto-Verbrennungsmotoren mit Direktein spritzung vorgeschlagen und entwickelt, in welchen Kraftstoff direkt in den Motorzylinder eingespritzt wird. Der Otto-Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung verwendet zumin dest zwei Verbrennungsmodi, nämlich einen homogenen Verbrennungsmodus (ein Frühzeit-Einspritzverbrennungsmodus), bei dem eine Kraftstoffeinspritzung zu einem frühen Zeitpunkt des Ansaughubes ein homogenes Luft/Kraftstoff-Gemisch erzeugt, und einen geschichteten Verbrennungsmodus (einen Spätzeitpunkt-Einspritzverbrennungs modus), bei dem eine Spätzeitkraftstoffeinspritzung das Ereignis bis zum Ende des Kompressionshubs verzögert, um ein geschichtetes Luft/Kraftstoff-Gemisch zu erzeu gen. Im Wesentlichen ist das homogene Luft/Kraftstoff-Gemisch für Hochlastzustände geeignet, wohingegen das geschichtete Luft/Kraftstoff-Gemisch geeignet ist für Teillas ten oder niedrige Drehzahlen und Leichtlastzustände. Während des geschichteten Verbrennungsmodus (oder des geschichteten Magerverbrennungsmodus), mischt sich die einkommende Luft mit dem dichteren Kraftstoffnebel aufgrund der Spätzeiteinsprit zung in der zweiten Hälfte des Kompressionshubs, um ein zündbares reiches Gemisch um eine Zündkerze für leichte Entzündung zu erzeugen, während der Rest des Luft/Kraftstoff-Gemischs nach der Spätzeiteinspritzung sehr mager an den Kanten des Verbrennungsraums ist und hierdurch eine gemischte Magerverbrennung bei extrem magerer durchschnittlichen Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis (ein Luft/Kraftstoff- Verhältnis nahe an einer Magerzündaussetzgrenze) auszuführen. Ein solcher Automotor mit Direkteinspritzung ist in den provisorischen japanischen Patentveröffentlichungs nummem 62-191622, 2-169834, und 10-169488 offenbart. Die provisorische japanische Patentveröffentlichungsnummer 10-169488 lehrt ebenso das Bereitstellen einer Abgas temperatur-Erhöhungsvorrichtung. Die Vorrichtung stellt eine lokale Anreicherung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses um eine Zündkerze während einer bestimmten Zeitdauer sicher, und zwar während eines Motorkaltstarts oder während des Aufwärmens des Motors zur schnellen Aktivierung eines Katalysators, der in einer Abgasausstoßsteuer vorrichtung enthalten ist. Während der bestimmten Motorbetriebszustände, wie z. B. di rekt nach dem Starten oder während Aufwärmens des Motors, dient die Abgastempe ratur-Erhöhungsvorrichtung zum lokalen Anreichern eines Luft/Kraftstoff-Gemisch- Verhältnis um eine Zündkerne, wodurch ein lokaler Luftmangel erzeugt wird. In solch einem Zustand reagiert unvollständiges Verbrennungsgas (CO) und ein Teil des nicht verbrannten Kraftstoffs mit überschüssigem Sauerstoff in dem Zylinder nach der Haupt verbrennung, wodurch eine Erhöhung der Abgastemperatur entsteht. Dieses unterstützt wirksam die Aktivierung des Katalysators der Abgasausstoßsteuervorrichtung.In recent years, various gasoline internal combustion engines have been used directly Spraying proposed and developed in which fuel directly into the engine cylinder is injected. The Otto internal combustion engine with direct injection is used at least least two combustion modes, namely a homogeneous combustion mode (a Early Injection Combustion Mode) in which fuel injection is at one early in the intake stroke produces a homogeneous air / fuel mixture, and a stratified combustion mode (late injection injection combustion mode), in which a late fuel injection event until the end of the Compression strokes are delayed to produce a stratified air / fuel mixture Essentially, the homogeneous air / fuel mixture is for high load conditions suitable, whereas the stratified air / fuel mixture is suitable for Teillas or low speeds and light load conditions. During the stratified Combustion mode (or stratified lean-burn mode) mixes the incoming air with the denser fuel mist due to the late injection in the second half of the compression stroke to create an ignitable rich mixture to produce a spark plug for easy ignition while the rest of the Air / fuel mixture after the late injection very lean on the edges of the Combustion chamber is and thus a mixed lean combustion at extreme lean average air / fuel mixture ratio (an air / fuel Ratio close to a lean ignition exposure limit). Such a car engine with direct injection is in the provisional Japanese patent publication numbers 62-191622, 2-169834, and 10-169488. The provisional Japanese Patent publication number 10-169488 also teaches providing an exhaust gas temperature increasing device. The device provides a local enrichment Air / fuel ratio around a spark plug for a certain period of time safe during a cold engine start or while the engine is warming up Engine for quick activation of a catalytic converter, which is included in an exhaust emission tax device is included. During certain engine operating conditions, e.g. B. di right after starting or while the engine is warming up, the exhaust gas temperature is used raturing device for the local enrichment of an air / fuel mixture Ratio around a spark plug, creating a local lack of air. In such incomplete combustion gas (CO) and part of the does not react burned fuel with excess oxygen in the cylinder after the main combustion, which increases the exhaust gas temperature. This supports effective activation of the catalyst of the exhaust emission control device.

SUMMARY OF THE INVENTION

Jedoch leidet das Motorsteuersystem mit der Abgastemperatur-Erhöhungsvorrichtung, wie es in der provisorischen japanischen Patentveröffentlichungsnummer 10-169488 offenbart ist, an dem Nachteil einer unstabilen Verbrennung, und zwar einer erhöhten Abgasemission an unverbranntem Kraftstoff (Kohlenwasserstoff). Aus dieser Sicht und zum Sicherstellen einer stabilen Verbrennung ist ein Zündzeitpunkt bevorzugt verzögert (im Vergleich zu einem üblichen geschichteten Magerverbrennungsmodus), während ein geschichtetes Luft/Kraftstoff-Gemisch erzeugt wird, das ein lokal um eine Zündkerze angereichertes Luft/Kraftstoff-Gemisch enthält. Diese Verzögerung des Zündzeitpunkts stellt eine ausreichende Zerstäubung (stabile Zündung) des versprühten Kraftstoffs si cher und stellt eine wirksame Anhebung der Abgastemperatur sicher, wodurch eine schnelle Aktivierung des Katalysators und ein reduzierter Abgasausstoß an unver branntem Kraftstoff (HC) in Einklang gebracht sind. Um schneller unvollständiges Verbrennungsgas (CO) wieder zu verbrennen, das aufgrund der Hauptverbrennung des geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs erzeugt wurde, ist es mehr bevorzugt, ein mage res Luft/Kraftstoff-Gemisch zu erzeugen, das in der Verbrennungskammer durch Kraft stoffeinspritzung beim Ansaughub abgemagert ist, zusätzlich zu dem geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemisch zu erzeugen, welches das lokal angereicherte Luft/Kraftstoff- Gemisch um die Zündkerze durch Kraftstoffeinspritzung beim Kompressionshub in dem selben Motorbetriebszyklus enthält. In solch einem Fall kann die Flamme sich fortpflan zen oder alle Ecken der Verbrennungskammer durch das magere Luft/Kraftstoff- Gemisch nach der Hauptverbrennung erreichen.However, the engine control system with the exhaust gas temperature increasing device suffers as in Japanese Provisional Patent Publication No. 10-169488 disclosed, the disadvantage of an unstable combustion, namely an increased Exhaust gas emissions from unburned fuel (hydrocarbon). From this point of view and To ensure stable combustion, an ignition point is preferably delayed (compared to a typical stratified lean-burn mode) while one stratified air / fuel mixture is generated that is local to a spark plug contains enriched air / fuel mixture. This delay in the ignition timing provides sufficient atomization (stable ignition) of the sprayed fuel cher and ensures an effective increase in exhaust gas temperature, thereby a quick activation of the catalytic converter and reduced exhaust emissions burned fuel (HC) are reconciled. For faster incomplete Burn combustion gas (CO) again, which is due to the main combustion of the stratified air / fuel mixture is generated, it is more preferred to be a mage res air / fuel mixture that is generated in the combustion chamber by force fuel injection at the intake stroke is emaciated, in addition to the stratified Generate air / fuel mixture, which the locally enriched air / fuel Mixture around the spark plug due to fuel injection during the compression stroke in the contains the same engine operating cycle. In such a case the flame can propagate zen or all corners of the combustion chamber due to the lean air / fuel Reach mixture after main combustion.

In dem zuvor diskutierten Motorsteuersystem mit der Abgastemperatur-Erhöhungs vorrichtung, die geeignet ist einen geschichteten Verbrennungsmodus durch Erzeugen eines geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs, das ein lokal angereichertes Luft/Kraftstoff-Gemisch um eine Zündkerze während eines frühen Zeitpunkts einer Mo toraufwärmphase oder während eines Motorkaltstarts erzeugt, auszuführen, wird ein Kraftstoffzündzeitpunkt (Einspritzbeginn) zu einem fortgeschrittenen Zeitpunkt im Ver gleich mit einem geschichteten Magerverbrennungsmodus, der nach dem Aufwärmen des Motors durchgeführt wird, festgesetzt. Der verbesserte Einspritzzeitpunkt unterstützt die ausreichende Zerstäubung oder Verneblung des Kraftstoffs, der eingespritzt oder ausgesprüht wird während des Kompressionshubs bei niedrigen Temperaturen. Um den geschichteten Verbrennungsmodus, der durch Erzeugen des geschichteten Luft/Kraft stoff-Gemischs, das ein lokal angereichertes Luft/Kraftstoff-Gemisch um die Zündkerze während eines frühen Zeitpunkts der Motoraufwärmphase oder während eines Motor kaltstarts enthalten ist, von dem geschichteten Magerverbrennungsmodus zu unter scheiden, der ausgeführt wird, wenn die Maschine aufgewärmt ist, wird der frühe ge schichtete Verbrennungsmodus im nachfolgenden als ein "geschichteter Verbren nungsmodus mit Abgastemperaturerhöhung" bezeichnet wird. Der Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffs, der in den Kompressionshub während des geschichteten Verbren nungsmodus mit Abgaserhöhung eingesprüht wird, wird jedoch für Niedrigtemperaturzu stände der Startphase des geschichteten Verbrennungsmodus mit Abgastemperaturer höhung in geeigneter Weise eingestellt. Mit der Zeit erhöht sich die Temperatur in der Verbrennungskammer, wodurch die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs sehr stark unterstützt wird. Wie von dem Übergang in der Kopfreihe der Fig. 10A zu der mitti gen Reihe der Fig. 10A gesehen werden kann, tendiert der stark zerstäubte Kraftstoff dazu, das geschichtete Luft/Kraftstoff-Gemisch um die Zündkerze anzureichern. Wie von dem Übergang (Statusänderung) von der Mittenreihe der Fig. 10A zu der Bodenrei he der Fig. 10A gesehen werden kann, tendiert die angereicherte Zone zum Vergrößern. In the previously discussed engine control system having the exhaust gas temperature increase device, which is suitable for a stratified combustion mode by generating a stratified air / fuel mixture containing a locally enriched air / fuel mixture around a spark plug during an early engine warm-up phase or during a Engine cold starts generated, a fuel ignition timing (start of injection) is set at an advanced time in comparison with a stratified lean-burn mode, which is performed after the engine has warmed up. The improved injection timing supports the sufficient atomization or nebulization of the fuel that is injected or sprayed out during the compression stroke at low temperatures. To distinguish the stratified combustion mode from the stratified lean-burn mode by generating the stratified air / fuel mixture that includes a locally enriched air / fuel mixture around the spark plug during an early engine warm-up period or during an engine cold start which is executed when the engine is warmed up, the early stratified combustion mode is hereinafter referred to as a "stratified combustion mode with exhaust temperature increase". The injection timing of the fuel that is sprayed into the compression stroke during the stratified combustion mode with exhaust gas increase is set for low temperature conditions in the start phase of the stratified combustion mode with exhaust gas temperature increase in a suitable manner. The temperature in the combustion chamber increases over time, which greatly supports the atomization of the injected fuel. As can be seen from the transition in the head row of FIG. 10A to the middle row of FIG. 10A, the heavily atomized fuel tends to enrich the stratified air / fuel mixture around the spark plug. As of the transition (state change) of the middle row of Fig. 10A to the height of the Floor C Fig. 10A can be seen, the enriched zone tends to enlarge.

Hieraus ergibt sich, dass ein geringerer Kontakt zwischen dem angereicherten Kraftstoff und dem Sauerstoff während des Nachbrennens, das nach der Hauptverbrennung statt findet, entsteht, wodurch ein verschlechteter Verbrennungswirkungsgrad (erhöhte Ab gasemission von Kohlenwasserstoffen) resultiert. Ebenso ist es während der Nach brennphase unmöglich zufriedenstellend das unverbrannte Gas (CO) und unverbrann ten Kraftstoff (HC) aufgrund der ungewünschten Vergrößerung der angereicherten Zone wieder zu verbrennen. Als eine Konsequenz kann während eines Motorkaltstarts oder während eines frühen Zeitpunkts einer Motoraufwärmphase die Abgastemperatur nicht in gewünschter Weise angehoben werden und ebenso kann der Kraftstoffverbrauch ver schlechtert sein.As a result, there is less contact between the enriched fuel and the oxygen during the afterburn that takes place after the main combustion finds, arises, whereby a deteriorated combustion efficiency (increased Ab gas emission from hydrocarbons) results. It is the same during the night burning phase impossible satisfactory the unburned gas (CO) and unburned th fuel (HC) due to the undesired enlargement of the enriched zone to burn again. As a consequence, during an engine cold start or the exhaust gas temperature does not occur during an early engine warm-up phase can be raised in the desired manner and fuel consumption can also be reduced be worse.

Entsprechend ist es ein Ziel der Erfindung einen Automotor mit Direkteinspritzung be reitzustellen, welcher die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik ver meidet.Accordingly, it is an object of the invention to be a direct injection car engine to sit, which ver the disadvantages of the prior art described above avoids.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung einen Automotor mit Direkteinspritzung bereitzu stellen, welche konstant eine Kraftstoffmenge optimieren kann, die einer Zerstäubung des gesamten Kraftstoffs, der in den Kompressionshub eingespritzt ist, ausgesetzt ist, während ein geschichteter Verbrennungsmodus mit Abgastemperaturerhöhung ausge führt wird, um verbesserte stabile Verbrennungseigenschaften und gute Abgastempe raturanhebungen und verbesserten Kraftstoffverbrauch zu erzielen.It is another object of the invention to provide a direct injection car engine which can constantly optimize a fuel quantity, that of an atomization all the fuel injected into the compression stroke is exposed, during a stratified combustion mode with exhaust gas temperature increase leads to improved stable combustion properties and good exhaust gas temperature to achieve temperature increases and improved fuel consumption.

Um die zuvor erwähnten und anderen Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, umfasst ein Otto-Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, der zumindest einen ge schichteten Verbrennungsmodus ausführt, um eine Abgastemperatur durch Erzeugen eines angereicherten Luft/Kraftstoff-Gemischs um eine Zündkerze, das gesättigter ist, als stöchiometrisch notwendig, mit Kraftstoff, der direkt in eine Verbrennungskammer bei einem Kompressionshub bei einem bestimmten Motorbetriebszustand eingespritzt wird, bevor die Aufwärmphase des Motors beendet ist, eine Kraftstoffeinspritzvorrich tung zum Direkteinspritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer und eine Steuer einheit, die derart ausgestaltet ist, dass sie elektronisch mit der Kraftstoffeinspritzvor richtung zum Kompensieren eines Einspritzzeitpunkts beim Kompressionshub in Rich tung einer Zeitpunktverzögerung in Abhängigkeit einer Temperaturerhöhung in der Verbrennungskammer verbunden ist. To achieve the aforementioned and other objects of the present invention comprises a gasoline internal combustion engine with direct injection, which has at least one ge stratified combustion mode executes to generate an exhaust gas temperature an enriched air / fuel mixture around a spark plug that is more saturated, as stoichiometrically necessary, with fuel going directly into a combustion chamber injected during a compression stroke in a particular engine operating condition becomes a fuel injector before the engine warms up device for direct injection of fuel into the combustion chamber and a control unit, which is designed such that it electronically with the fuel injection Direction to compensate for an injection timing during the compression stroke in Rich a time delay depending on a temperature increase in the Combustion chamber is connected.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung umfasst der Otto-Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer einspritzt, eine Zündkerze, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer zündet, und eine Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass sie elektronisch mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und der Zündkerze verbunden ist, wobei die Steuereinheit einen Temperaturzustandsermittlungsbereich zum Ermitteln eines Temperaturzustands in der Verbrennungskammer, einen Abgastemperatur- Anhebesteuerbereich, der einen geschichteten Verbrennungsmodus ausführt, um eine Abgastemperatur durch Erzeugen eines fetten Luft/Kraftstoff-Gemischs um die Zündker ze, das fetter als stöchiometrisch notwendig ist, mit Kraftstoff, der direkt in die Verbren nungskammer bei einem Kompressionshub unter einem bestimmten Motorbetriebszu stand eingespritzt wird, bevor eine Motoraufwärmphase beendet ist, und einen Ein spritzzeitpunkt-Ausgleichsbereich, der abhängig ist von dem Temperaturzustand, der durch den Temperaturzustandsermittlungsbereich zum Kompensieren eines Einspritz zeitpunkts bei dem Kompressionshub in einer Richtung einer Zeitpunktverzögerung in Abhängigkeit einer Temperaturerhöhung in der Verbrennungskammer umfasst.According to a further aspect of the invention, the Otto combustion engine also includes Direct injection is a fuel injector that delivers fuel directly into a Combustion chamber injects a spark plug that contains an air / fuel mixture in the Combustion chamber ignites, and a control unit which is designed such that it is electronically connected to the fuel injector and the spark plug, wherein the control unit for determining a temperature state a temperature state in the combustion chamber, an exhaust gas temperature Lift control area that executes a stratified combustion mode by one Exhaust temperature by creating a rich air / fuel mixture around the spark plugs ze, which is fatter than stoichiometric, with fuel that goes straight into the cremation chamber during a compression stroke under a certain engine operation is injected before an engine warm-up period has ended, and an on injection timing compensation range, which is dependent on the temperature state, the through the temperature state determination range to compensate for an injection time at the compression stroke in a direction of a time delay in Dependence of an increase in temperature in the combustion chamber includes.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung umfasst ein Automotor mit Direkteinsprit zung zum Durchführen zumindest eines geschichteten Verbrennungsmodus, um eine Abgastemperatur durch Erzeugen eines fetten Luft/Kraftstoff-Gemischs um eine Zünd kerze, das fetter ist als stöchiometrisch notwendig, mit Kraftstoff, die direkt in eine Verbrennungskammer bei einem Kompressionshub unter einem bestimmten Motorbe triebszustand eingespritzt wird, bevor eine Aufwärmphase eines Motors beendet ist, der eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Direkteinspritzen von Kraftstoff in die Verbren nungskammer und eine Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass sie elektronisch mit der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Kompensieren eines Einspritzzeitpunkts bei dem Kompressionshub in eine Richtung einer Zeitpunktverzögerung in Abhängigkeit einer verstrichenen Zeitdauer vom Startzeitpunkt des Motors verbunden ist, umfasst.According to another aspect of the invention, a car engine includes direct injection tion to perform at least one stratified combustion mode to one Exhaust temperature by creating a rich air / fuel mixture around an ignition candle that is fatter than stoichiometrically necessary, with fuel directly in a Combustion chamber during a compression stroke under a certain engine drive state is injected before a warm-up phase of an engine is finished, the a fuel injector for injecting fuel directly into the combustors tion chamber and a control unit which is designed such that it is electronic with the fuel injector to compensate for an injection timing the compression stroke in a direction of a time delay depending an elapsed time from the start time of the engine.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung umfasst ein Automotor mit Direkteinsprit zung zum Durchführen zumindest eines geschichteten Verbrennungsmodus zum Anhe ben einer Abgastemperatur durch Erzeugen eines fetten Luft/Kraftstoff-Gemischs, das fetter ist als stöchiometrisch notwendig, um eine Zündkerze mit direkt eingespritztem Kraftstoff in eine Verbrennungskammer bei einem Kompressionshub unter einem be stimmten Motorbetriebszustand bevor die Aufwärmphase des Motors abgeschlossen ist, der eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Direkteinspritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer und eine Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass sie mit der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Kompensieren eines Einspritzzeitpunkts beim Kompressionshub in eine Richtung einer Zeitverzögerung abhängig von einem Erhöhen der Motortemperatur verbunden ist, umfasst.According to another aspect of the invention, a car engine includes direct injection tion for performing at least one stratified combustion mode for lifting ben an exhaust gas temperature by generating a rich air / fuel mixture, the Fatter than stoichiometric is necessary to use a spark plug with directly injected Fuel into a combustion chamber during a compression stroke under a load correct engine operating status before the engine warm-up phase is complete, which is a fuel injector for injecting fuel directly into the Combustion chamber and a control unit, which is designed such that it with the fuel injector to compensate for an injection timing at Compression stroke in one direction of time delay depending on an increase the engine temperature is connected.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung umfasst ein Otto-Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Direkteinspritzen von Kraft stoff in eine Verbrennungskammer, eine Zündkerze zum Zünden eines Luft/Kraftstoff- Gemischs in der Verbrennungskammer, einen Katalysator zum Begrenzen der Menge an Luftverschmutzern im Abgas, und eine Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass sie elektronisch mit der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung und der Zündkerze verbunden ist, wobei die Steuereinheit einen Ermittlungsbereich zum Ermitteln einer physikalischen Größe, die zu einem Temperaturzustand in der Verbrennungskammer korreliert, einen Abgastemperatur-Erhöhungssteuerbereich, der einen stöchiometrischen, geschichteten Verbrennungsmodus ausführt, der eine Abgastemperatur nur anhebt, wenn der Kataly sator deaktiviert ist und die physikalische Größe einen vorbestimmten Grenzwert er reicht und einen Einspritzzeitpunkt-Ausgleichbereich, der eine Zeitfortschrittskorrektur auf der Basis einer Motordrehzahl zu einem Basiseinspritzzeitpunkt, basierend auf einer Motordrehzahl und einer Motorlast aufgrund des Umschaltens eines geschichteten stö chiometrischen Verbrennungsmodus zum Erzeugen eines korrigierten Einspritzzeit punkts ausführt, und gleichzeitig eine Zeitpunktverzögerungskorrektur auszuführen, die auf der physikalischen Größe zu dem korrigierten Einspritzzeitpunkt während des stö chiometrisch geschichteten Verbrennungsmodus basiert, um einen abschließenden Ein spritzzeitpunkt zu erzeugen.According to a further aspect of the invention, an Otto combustion engine also includes Direct Injection A fuel injector for direct injection of power into a combustion chamber, a spark plug to ignite an air / fuel Mixture in the combustion chamber, a catalyst to limit the amount of air pollutants in the exhaust gas, and a control unit which is designed such that it is electronically connected to the fuel injector and the spark plug, wherein the control unit has a determination area for determining a physical Size that correlates to a temperature condition in the combustion chamber, one Exhaust temperature increase control area, which is a stoichiometric, stratified Runs combustion mode, which raises an exhaust gas temperature only when the Kataly sator is deactivated and the physical variable has a predetermined limit value ranges and an injection timing compensation area that a time progress correction based on an engine speed at a base injection timing based on a Engine speed and an engine load due to switching a stratified disturbance chiometric combustion mode to generate a corrected injection time point, and at the same time perform a time delay correction that on the physical quantity at the corrected injection time during the disturbance chiometric stratified combustion mode based on a final one to generate spraying time.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 ist eine Systemanordnung eines Ausführungsbeispiels eines Otto- Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung gemäß der Erfindung. FIG. 1 is a system arrangement of an embodiment of a gasoline direct injection engine according to the invention.

Fig. 2 ist ein Fließdiagramm, das eine Motorsteuerroutine zeigt, die durch eine elektronische Steuereinheit ausgeführt wird, die in dem Otto- Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung gemäß des Ausführungsbei spiels vorgesehen ist. Fig. 2 is a flow chart showing an engine control routine executed by an electronic control unit which is provided in the game petrol engine with direct injection according to the Ausführungsbei.

Fig. 3A ist eine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand einer Kraftstoff- Direkteinspritzung zeigt, die am Ende eines Kompressionshubs einge leitet wird, in welcher ein geschichteter Luft/Kraftstoff-Gemisch erzeugt ist. Fig. 3A is a cross-sectional view showing a state of a direct fuel injection, which leads into the end of a compression stroke in which a stratified air / fuel mixture is generated.

Fig. 3B ist eine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand der Kraftstoff- Direkteinspritzung zu einem frühen Zeitpunkt des Ansaughubs zeigt, bei welchem ein homogenes Luft/Kraftstoff-Gemisch erzeugt ist. Fig. 3B, in which a homogeneous air / fuel mixture is generated a cross-sectional view showing a state of the direct fuel injection at an early stage of the intake stroke.

Fig. 3C ist eine Draufsicht, die eine Kraftstoff-Direkteinspritzung zeigt. Fig. 3C is a plan view showing a fuel direct shows.

Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand des Erzeugens ei nes geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs in der Verbrennungskam mer während eines geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmo dus zeigt, der durch den Otto-Verbrennungsmotor mit Direkteinsprit zung gemäß des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Fig. 4 is a cross-sectional view dus showing a state of generating egg nes stratified air / fuel mixture in the Verbrennungskam mer during a stratified stoichiometric Verbrennungsmo, which is by the gasoline engine with Direkteinsprit wetting according to the embodiment executed.

Fig. 5 ist ein Fließdiagramm, das eine erste Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts steuerroutine zeigt, die durch eine elektronische Motorsteuereinheit (ECU), die in dem Otto-Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung des Ausführungsbeispiels eingebaut ist, bei einem Kompressionshub wäh rend des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus aus führbar ist. Fig. 5 is a flow diagram showing a first fuel injection timing control routine that is controlled by an electronic engine control unit (ECU), which is installed in the spark ignition internal combustion engine with direct injection of the embodiment, in a compression stroke currency rend of the layered stoichiometric combustion mode feasible .

Fig. 6 ist ein Graph, der ein charakteristisches Kennfeld eines vorbestimmten Basiskraftstoff-Einspritzzeitpunkts (ITB) zeigt, das in der ECU des Mo tors des Ausführungsbeispiels gespeichert ist. FIG. 6 is a graph showing a characteristic map of a predetermined basic fuel injection timing (ITB) stored in the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 7 ist ein Graph, der ein charakteristisches Kennfeld einer vorbestimmten Motordrehzahl und eines Zeitfortschrittskorrekturwerts (ITO) zeigt, das in der ECU des Motors des Ausführungsbeispiels gespeichert ist. Fig. 7 is a graph showing a characteristic map of a predetermined engine speed and a timing advance correction value (ITO), which is stored in the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 8 ist ein Graph, der ein charakteristisches Kennfeld eines vorbestimmten verstrichenen Zeitraums in Abhängigkeit eines Zeitverzögerungskor rekturwerts (ITS) zeigt, das in der ECU des Motors des Ausführungs beispiels abgespeichert ist. Fig. 8 is a graph showing a characteristic map of a predetermined elapsed time depending on a time delay correction value (ITS) stored in the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm, das eine Veränderung in dem Kraftstoff-Einspritz zeitpunkt beim Kompressionshub während des stöchiometrischen ge schichteten Verbrennungsmodus erklärt, der durch die ECU des Motors des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Fig. 9 is a time chart showing a change in the fuel injection timing on the compression stroke during the stoichiometric explained ge coated combustion mode, which is executed by the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 10A ist eine schematische Darstellung, die eine Zustandsveränderung der Formation eines Luft/Kraftstoff-Gemischs um die Zündkerze ohne Ein spritzzeitpunktverzögerung während der Motorstartphase zeigt. FIG. 10A is a schematic illustration showing a change of state of the formation of an air / fuel mixture around the spark plug without an injection timing delay during engine startup.

Fig. 10B ist eine schematische Darstellung, die einen Zustandswechsel der Formation eines Luft/Kraftstoff-Gemischs um die Zündkerze mit einer Einspritzzeitpunktsverzögerung während der Motorstartphase zeigt. FIG. 10B is a schematic view showing a state change of the formation of an air / fuel mixture around the spark plug with an injection timing delay during engine startup.

Fig. 11 ist ein Fließdiagramm, das eine zweite Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts steuerroutine zeigt, die durch die ECU, die in dem Otto- Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung des Ausführungsbeispiels integriert ist, bei dem Kompressionshub während eines geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus ausführbar ist. Fig. 11 is a flow diagram showing a second fuel injection timing control routine, in the compression stroke during a stratified stoichiometric combustion mode is executed by the ECU, which is integrated in the spark-ignition engine with direct injection of the embodiment.

Fig. 12A-12E sind Zeitdiagramme, die das Verhältnis zwischen einem Wechsel der Motortemperatur TWe (Motorkühlmitteltemperatur Tw) und falscher Motortemperatur TWF, eine Signalwelle eines Zündsignals, eine Sig nalwellenform eines Startersignals, und eine Zeitspanne eines homo genen Verbrennungsmodus und einer Zeitspanne eines geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus zeigen. FIG. 12A-12E are time charts nalwellenform the relationship between a change of the engine temperature TWe (engine coolant temperature Tw) and false motor temperature TWF, a signal waveform of an ignition signal, a Sig of a starter signal, and a time period of one homo-related combustion mode and a period of a stratified stoichiometric Show combustion mode.

Fig. 13 ist ein Graph, der das charakteristische Kennfeld der vorbestimmten Motortemperatur bei der Motorstartphase über der falschen Motortem peratur zeigt, das in der ECU des Motors des Ausführungsbeispiels ab gespeichert ist. Fig. 13 is a graph showing the characteristic map of the predetermined engine temperature at the engine starting phase over the wrong engine temperature, which is stored in the ECU of the engine of the embodiment from.

Fig. 14 ist ein Graph, der das charakteristische Kennfeld einer vorbestimmten Luftansaugmenge (Q) über einem Zeitverzögerungskorrekturfaktors (Ktwf) zeigt, das in der ECU der Motor des Ausführungsbeispiels ge speichert ist. Fig. 14 is a graph showing the characteristic map of a predetermined air intake amount (Q) over a time delay correction factor (Ktwf) which is ge stores in the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 15 ist ein Graph, der das charakteristische Kennfeld einer vorbestimmten falschen Motortemperatur (TWF) abhängig von einem Zeitverzöge rungskorrekturwerts (ITTWF) zeigt, das in der ECU des Motors des Ausführungsbeispiels gespeichert ist. Fig. 15 is a graph showing the characteristic map of a predetermined false engine temperature (TWF) depending on a Zeitverzöge approximately correction value (ITTWF) which is stored in the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 16 ist ein Fließdiagramm, das eine dritte Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts steuerroutine zeigt, die durch die ECU, die in dem Automotor mit Di rekteinspritzung des Ausführungsbeispiels integriert ist, bei dem Kom pressionshub während des geschichteten stöchiometrischen Verbren nungsmodus ausgeführt wird. Fig. 16 is a flow diagram showing a third fuel injection timing control routine of the embodiment is integrated by the ECU, the direct-injection in the car engine with di in which Kom pressionshub is executed during the stratified stoichiometric Burn voltage mode.

Fig. 17 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen einer Verbrennungskammer- Wandtemperatur (TSW), die durch einen Wandtemperatursensor 21 ermittelt wird, und einer verstrichenen Zeit t zeigt. Fig. 17 is a graph showing the relationship between a Verbrennungskammer- wall temperature (TSW), which is measured by a wall temperature sensor 21, and an elapsed time t.

Fig. 18 ist ein Graph, der das charakteristische Kennfeld einer vorbestimmten Verbrennungskammer-Wandtemperatur in Abhängigkeit eines Zeitver zögerungskorrekturwerts (ITT) zeigt, das in der ECU des Motors des Ausführungsbeispiels gespeichert ist. Fig. 18 is a graph showing the characteristic map of a predetermined combustion-chamber wall temperature as a function of a Zeitver deceleration correction value (ITT), which is stored in the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 19 ist ein Graph, der sich auf eine vierte Kraftstoff-Einspritzungszeitpunkts steuerroutine der Fig. 22 bezieht und das Verhältnis zwischen einer Wärmemenge, die durch die Verbrennungskammer aufgenommen wird und einem internen Druck (SP) in der Verbrennungskammer zeigt. Fig. 19 is a graph of a fourth fuel injection timing control routine, the Fig. 22 refers and the ratio between an amount of heat which is absorbed by the combustion chamber and an internal pressure (SP) in the combustion chamber is.

Fig. 20 ist ein Graph, der sich auf eine vierte Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts steuerroutine der Fig. 22 bezieht und das Verhältnis zwischen einer virtuellen Temperatur in der Verbrennungskammer und der Wärme menge, die von der Verbrennungskammer aufgenommen wird, zeigt. FIG. 20 is a graph related to a fourth fuel injection timing control routine of FIG. 22 and showing the relationship between a virtual temperature in the combustion chamber and the amount of heat received by the combustion chamber.

Fig. 21 ist ein Graph, der sich auf eine vierte Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts steuerroutine der Fig. 22 bezieht und das charakteristische Kennfeld einer vorbestimmten virtuellen Temperatur in Abhängigkeit eines Zeit punktsverzögerungskorrekturwerts (ITT2) zeigt, das in der ECU des Motors des Ausführungsbeispiels gespeichert ist. FIG. 21 is a graph related to a fourth fuel injection timing control routine of FIG. 22 and showing the characteristic map of a predetermined virtual temperature versus a timing lag correction value (ITT2) stored in the ECU of the engine of the embodiment.

Fig. 22 ist ein Fließdiagramm, das eine vierte Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts steuerroutine zeigt, die durch die ECU, die in dem Otto- Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung des Ausführungsbeispiels integriert ist bei dem Kompressionshub während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus ausgeführt wird. Fig. 22 is a flow diagram showing a fourth fuel injection timing control routine that is executed by the ECU, which is integrated in the spark-ignition engine with direct injection of the embodiment in the compression stroke during the stratified stoichiometric combustion mode.

DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

Bezugnehmend auf die Zeichnung, und insbesondere auf Fig. 2, ist ein Otto- Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung gemäß der Erfindung in einem Reihenvier taktmotor 1 mit obenliegender Nockenwelle mit einem Vierventilzylinderkopf beispielhaft dargestellt. Ein Luftdurchflussmesser 3 ist an einem Einlassluftkanal eines Ansaugsys tems des Motors vorgesehen, um eine Lufteinlassmenge Q zu überwachen oder ermit teln. Ein Drosselventil 4 ist ebenso in dem Einlasskanal der Maschine vorgesehen, um die Lufteinlassmenge zu steuern oder einzustellen. Eine individuelle, elektromagneti sche Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (oder ein individuelles, elektromagnetisches Kraft stoff-Einspritzventil) 5 wird für jeden Motorzylinder (jede Verbrennungskammer) verwen det. Die Kraftstoff-Einspritzeinrichtung wird geöffnet oder angetrieben durch ein An triebspulssignal von einem Antriebskreislauf, der mit einer Ausgangsschnittstelle einer elektronischen Motorsteuereinheit (ECU oder C/U) 50, die in dem Motor der Ausfüh rungsform vorgesehen ist, verbunden ist. In einem elektronischen Kraftstoff-Einspritz system wird die Kraftstoffmenge, die der Einspritzvorrichtung des zugehörigen Motorzy linders zugeführt wird, üblicherweise durch die Pulslängendauer (ein gesteuerter Be triebszyklus) des Antriebspulssignals (das pulsbreitenmodulierte (PWM) Spannungssig nal) gesteuert, welche die tatsächliche Zeitdauer, die die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung offen bleibt, darstellt. Tatsächlich wird der Kraftstoff durch eine Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) komprimiert und auf einen vorbestimmten Kraftstoffdruck durch einen Druck regler (nicht gezeigt) eingestellt. Kraftstoff, der auf den vorbestimmten Kraftstoffdruck eingestellt ist, wird direkt eingespritzt oder direkt zerstäubt in die Verbrennungskammer. Wie deutlich in Fig. 1 und in Fig. 3A-3C in Kombination gesehen werden kann, ist eine Zündkerze 6 in einem Zylinderkopf in der Zylindermitte umgeben von vier Ventilen (sie he Fig. 3C) bei jedem Motorzylinder installiert. Die Zündkerze 6, die in einem elektroni schen, computergesteuerten Zündsystem beinhaltet ist, ist abhängig von einem Zünd signal der ECU zum Zünden des Kraftstoff/Luft-Gemischs. Des Weiteren ist ein Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnissensor, einfach A/F-Verhältnissensor 8 (korrespondie rend zu einem stromaufwärts angeordneten A/F-Verhältnissensor) in einem Abgaskanal 7 vorgesehen, um den Anteil an spezifischen Komponenten (d. h., Sauerstoff), der in den Abgasen zu jeder Zeit, wenn der Motor läuft, enthalten ist, zu überwachen oder zu er mitteln, und eine Eingangsinformation zu erzeugen, die anzeigt, wie weit das tatsächli che Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F) des Luft/Kraftstoff-Gemischs von dem geregelten stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis (14,7 : 1) abweicht. Als A/F-Verhältnissensor 8 kann ein Sauerstoffsensor, der ein Hochspannungssensorsignal zum Repräsentieren eines angereicherten Luft/Kraftstoff-Gemischs ausgibt, wenn der Sauerstoffbetrag in dem Abgas niedrig ist, und der ein Niedrigspannungssignal zum Repräsentieren eines mageren Luft/Kraftstoff-Gemischs ausgibt, wenn der Sauerstoffbetrag in den Abgasen hoch ist, verwendet werden. Alternativ kann ein Großbereichs-Luft/Kraftstoff- Verhältnissensor als A/F-Verhältnissensor 8 verwendet werden, der in der Lage ist ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis linear über einen großen Bereich zu ermitteln. Ein Katalysator 9, der in einer Abgasausstoßsteuereinrichtung enthalten ist, ist in dem Abgassystem stromabwärts von dem stromaufwärts angeordneten A/F-Verhältnissensor angeordnet. Als Katalysator 9 kann ein Dreiwege-Katalysator verwendet werden, der den Betrag an Luftverschmutzern CO, HC und NOx in den Abgasen durch Oxidieren von CO und HC und durch Reduzieren von NOx bei einem Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis nahe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (14,7 : 1), das bedeutet λ = 1, begrenzt. With reference to the drawing, and in particular to Fig. 2, a gasoline internal combustion engine with direct injection according to the invention in an in-line four-stroke engine 1 with an overhead camshaft with a four-valve cylinder head is exemplified. An air flow meter 3 is provided on an intake air duct of an intake system of the engine to monitor or determine an air intake amount Q. A throttle valve 4 is also provided in the intake duct of the engine to control or adjust the air intake amount. An individual electromagnetic fuel injector (or an individual electromagnetic fuel injection valve) 5 is used for each engine cylinder (each combustion chamber). The fuel injector is opened or driven by a drive pulse signal from a drive circuit connected to an output interface of an electronic engine control unit (ECU or C / U) 50 provided in the engine of the embodiment. In an electronic fuel injection system, the amount of fuel that is supplied to the injector of the associated engine cylinder is usually controlled by the pulse length (a controlled operating cycle) of the drive pulse signal (the pulse width modulated (PWM) voltage signal), which is the actual amount of time the fuel injector remains open. In fact, the fuel is compressed by a fuel pump (not shown) and set to a predetermined fuel pressure by a pressure regulator (not shown). Fuel that is set to the predetermined fuel pressure is injected directly or atomized directly into the combustion chamber. As can clearly be seen in Fig. 1 and in Fig. 3A-3C in combination, a spark plug 6 is installed in a cylinder head in the middle of the cylinder surrounded by four valves (see Fig. 3C) on each engine cylinder. The spark plug 6 , which is included in an electronic, computer-controlled ignition system, is dependent on an ignition signal from the ECU for igniting the fuel / air mixture. Furthermore, an air / fuel mixture ratio sensor, simply A / F ratio sensor 8 (corresponding to an upstream A / F ratio sensor) is provided in an exhaust gas duct 7 in order to determine the proportion of specific components (ie, oxygen), which is contained in the exhaust gases at any time when the engine is running, to be monitored or determined and to generate input information which indicates how far the actual air / fuel ratio (A / F) of the air / Fuel mixture deviates from the regulated stoichiometric air / fuel ratio (14.7: 1). As the A / F ratio sensor 8, an oxygen sensor that outputs a high voltage sensor signal to represent an enriched air / fuel mixture when the amount of oxygen in the exhaust gas is low and that outputs a low voltage signal to represent a lean air / fuel mixture when the amount of oxygen in the exhaust gases is high. Alternatively, a large-area air / fuel ratio sensor can be used as the A / F ratio sensor 8, which is able to determine an air / fuel ratio linearly over a large area. A catalyst 9 included in an exhaust emission control device is arranged in the exhaust system downstream of the upstream A / F ratio sensor. As the catalytic converter 9 , a three-way catalytic converter can be used, which reduces the amount of air pollutants CO, HC and NOx in the exhaust gases by oxidizing CO and HC and by reducing NOx at an air / fuel mixture ratio close to the stoichiometric air / fuel Ratio (14.7: 1), which means λ = 1, is limited.

Deshalb kann ein oxidierender Umwandler, der CO und HC in den Abgasen oxidiert, als Katalysator 9 verwendet werden. Ein stromabwärts angeordneter Sauerstoffsensor 10 ist ebenso stromabwärts von dem Katalysator zum Überwachen oder Ermitteln des An teils eines spezifischen Bestandteils (d. h. Sauerstoff), der in den Abgasen zu allen Sei ten, wenn der Motor läuft, enthalten ist und zum Erzeugen einer Eingangsinformation, die indiziert, ob das Luft/Kraftstoff-Gemisch, das durch den stromabwärts angeordneten A/F-Verhältnissensor 10 überwacht wird, mager oder fett ist, vorgesehen. In dem ge zeigten Ausführungsbeispiel wird ein sogenanntes duales A/F-Verhältnissensorsystem, das aus einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen A/F-Sensor 8 und 10 be steht, verwendet, so dass ein Rückmeldungsausgleich zu einem Luft/Kraftstoff- Gemisch-Verhältnis durchgeführt wird, das auf einer Eingangsinformation des strom aufwärts angeordneten A/F-Verhältnissensors durch Verwenden von Eingangsinformati on des stromabwärts angeordneten Sauerstoffsensors basiert, wodurch ein Fehler in einer Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnissteuerung, der aufgrund einer Verschlechterung des stromaufwärts angeordneten A/F-Verhältnissensors auftritt, minimiert ist. Wenn nur die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung, die auf der Eingangsinformation des stromaufwärts angeordneten A/F-Verhältnissensors 8 basiert, erforderlich ist, ist es möglich, den stromabwärts angeordneten Sauerstoffsensor wegzulassen. Darüber hin aus ist es bei der Annahme, dass keine Notwendigkeit einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Rückkopplungssteuerung gegeben ist, möglich, sowohl den stromaufwärtigen als auch den stromabwärtigen A/F-Verhältnissensor wegzulassen.Therefore, an oxidizing converter that oxidizes CO and HC in the exhaust gases can be used as the catalyst 9 . A downstream oxygen sensor 10 is also downstream of the catalytic converter for monitoring or determining the proportion of a specific component (ie oxygen) contained in the exhaust gases on all sides when the engine is running and for generating input information which is indicative whether the air / fuel mixture monitored by the downstream A / F ratio sensor 10 is lean or rich. In the exemplary embodiment shown, a so-called dual A / F ratio sensor system, which consists of an upstream and a downstream A / F sensors 8 and 10 , is used, so that feedback compensation for an air / fuel mixture ratio is carried out based on input information of the upstream A / F ratio sensor by using input information of the downstream oxygen sensor, thereby causing an error in air / fuel mixture ratio control due to deterioration of the upstream A / F ratio sensor occurs is minimized. If only the air-fuel ratio feedback control based on the input information of the upstream A / F ratio sensor 8 is required, it is possible to omit the downstream oxygen sensor. Moreover, assuming that there is no need for air / fuel ratio feedback control, it is possible to omit both the upstream and downstream A / F ratio sensors.

Die ECU, die in dem Motor des Ausführungsbeispiels eingebaut ist, umfasst einen Mik rocomputer, der üblicherweise durch eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen Nurle sespeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Analog/Digital-Wandler, einen Eingangs/Ausgangs-Schnittstellenkreislauf oder einer Eingangs/Ausgangs- Schnittstelleneinheit und ähnlichen konstruiert ist. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, empfängt die Eingangsschnittstelle der ECU verschiedene Signale von den Mo tor/Fahrzeugsensoren, wie z. B. einem stromaufwärtigen und stromabwärtigen A/F- Verhältnissensor 8 und 10, einem Kurbelwinkelsensor 11, einem Motortemperatursensor 12, einem Drosselsensor 13. Der Kurbelwinkelsensor wird als Motordrehzahlsensor zum Ermitteln der Motordrehzahl N verwendet. Tatsächlich ermittelt der Kurbelwinkelsensor Drehzahlen der Motorkurbelwelle oder die Drehung der Nockenwelle. Angenommen, dass die Anzahl der Motorzylinder "n" ist, erzeugt der Kurbelwinkelsensor ein Referenz pulssignal bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel für jeden Kurbelwinkel 720°/n, und zur selben Zeit erzeugt er ein einheitliches Pulssignal (1°-Signal oder 2°-Signal) für jeden Einheitskurbelwinkel (1° oder 2°) in Synchronisation mit der Drehung des Motors.The ECU, which is built into the engine of the exemplary embodiment, comprises a micro computer, which is usually operated by a central processor unit (CPU), a memory (ROM), a random access memory (RAM), an analog / digital converter, an input / Output interface circuit or an input / output interface unit and the like is constructed. As seen in Fig. 1, the input interface of the ECU receives various signals from the engine / vehicle sensors, such as. B. an upstream and downstream A / F ratio sensors 8 and 10, a crank angle sensor 11 , an engine temperature sensor 12 , a throttle sensor 13 . The crank angle sensor is used as an engine speed sensor for determining the engine speed N. The crank angle sensor actually detects engine crankshaft speeds or camshaft rotation. Assuming that the number of engine cylinders is "n", the crank angle sensor generates a reference pulse signal at a predetermined crank angle for each crank angle 720 ° / n, and at the same time, it generates a uniform pulse signal (1 ° signal or 2 ° signal) for each crank angle (1 ° or 2 °) in synchronization with the rotation of the engine.

Üblicherweise wird ein Kühlmitteltemperatursensor 12 an dem Motor angeordnet (z. B. an einem Motorzylinderblock), so dass sein Sensorelement einem Kühlmantel (siehe den schraffierten Querschnitt in Fig. 1) ausgesetzt ist, um die tatsächliche Betriebstem peratur (Kühlmitteltemperatur Tw) der Maschine zu erfassen. Der Drosselsensor 13 ist vorgesehen, um eine Drosselöffnung des Drosselventils 4 zu überwachen oder zu er mitteln. Der Drosselsensor 13 funktioniert ebenso als ein Leerlaufschalter. Der Drossel sensor erzeugt ein Drosselsensorsignal, das die Drosselöffnung wiedergibt, welches üblicherweise als Verhältnis eines tatsächlichen Drosselwinkels zu einem Drosselwinkel bei einer weit offenen Drossel, definiert ist. Der Drosselsensor umfasst den Leerlauf schalter, welcher angeschaltet wird, wenn das Drosselventil 4 vollständig geschlossen ist. In dem Motorsteuersystem des gezeigten Ausführungsbeispiels, kann die Drossel öffnung des Drosselventils 4 gesteuert oder eingestellt werden durch eine Drosselven tilsteuereinrichtung 14. Die Drosselventilsteuereinrichtung umfasst einen Drosselbetäti ger, wie z. B. einen DC-Motor, dessen Abtriebswelle mechanisch mit der Drosselwelle eines Drosselventils 4 zum Einstellen der Drosselöffnung verbunden ist. Um das erfor derliche Motordrehmoment zu erreichen, das aufgrund des Niederdrückens des Gaspe dals durch einen Fahrer berechnet wird, ist die Drosselventilsteuervorrichtung derart konstruiert oder designed, um elektronisch das Drosselventil in Abhängigkeit eines An triebssignals von der ECU 50 zu steuern. Abhängig von dem Motor/Fahrzeugbetriebs zustand, der aufgrund von Signalen der Motor/Fahrzeugsensoren bestimmt wird, steuert die ECU die Drosselöffnung über die Drosselöffnungssteuereinrichtung 14 und steuert den Kraftstoffeinspritzbetrag durch Betreiben der Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, und setzt fest oder bestimmt einen Zündzeitpunkt und verursacht ein Zünden der Zündkerze bei dem vorbestimmten Zündzeitpunkt. Zusätzlich ist der Prozessor der ECU 50 des Motors des Ausführungsbeispiels vorprogrammiert, um grundsätzlich von einem der mindestens zwei Verbrennungsmodi, nämlich einem homogenen Verbrennungsmodus und einem geschichteten Verbrennungsmodus, abhängig von den Mo tor/Fahrzeugbetriebszuständen, umzuschalten. Für das Umschalten zwischen dem ho mogenen Verbrennungsmodus und dem geschichteten Verbrennungsmodus ist der Prozessor der ECU 50 so ausgestaltet, um den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt in Abhän gigkeit der Motor/Fahrzeugbetriebszustände zu variieren. In einem speziellen Motor- Betriebszustand, z. B. während niedriger oder mittlerer Motorlastzustände, wählt der Prozessor der ECU 50 den geschichteten Verbrennungsmodus in einer Weise, so dass die einkommende Luft sich mit dichterem Kraftstoffnebel aufgrund der späten Zündung in der zweiten Hälfte des Kompressionshubs mischt, um ein zündbares, fettes Gemisch um die Zündkerze zur Schnellzündung zu erzeugen, während der Rest des Luft/Kraftstoff-Gemischs nach der späten Zündung sehr mager an den Rändern der Verbrennungskammer ist, und somit eine geschichtete Magerverbrennung bei einem äußerst mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis ausgeführt wird. Im Gegensatz zu dem obigen, wählt während hoher Motorlastzustände der Prozessor der ECU 50 den homogenen Verbrennungsmodus in einer Weise, so dass Kraftstoffeinspritzung zu ei nem frühen Zeitpunkt in den Ansaughub ein homogenes Luft/Kraftstoff-Gemisch mit ei nem homogenen Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis über den gesamten Zylindern er zeugt. Zusätzlich zu dem gewöhnlichen homogenen Verbrennungsmodus und dem ge schichteten Verbrennungsmodus (geschichteten Magerverbrennungsmodus) kann die ECU des Automotors mit Direkteinspritzung gemäß des Ausführungsbeispiels einen geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus (wie weiter unten beschrieben wird) ausführen, der benötigt wird, um die Aktivierung eines Katalysators 9 zu unterstüt zen und ein schnelles Anheben der Abgastemperatur herbeiführt und ebenso eine Ver zögerung des Kraftstoffzündzeitpunkts (wie weiter unten beschrieben wird) beim Kom pressionshub auszuführen. Um den Katalysator 9 der Abgasausstoßsteuereinrichtung schnell zu aktivieren, wodurch ein Unterdrücken oder Reduzieren des HC-Ausstoßes, der in die Atmosphäre für eine bestimmte Zeitdauer ab dem Motorstart bis zum vollstän digen Aktivieren des Katalysators freigegeben wird, erhält die ECU des Motors des Ausführungsbeispiels ein Eingangsinformationssignal von den Mo tor/Fahrzeugsensoren/Schaltern, die ein Signal von einem Zündschlüsselschalter 16 erhalten, um die folgende Steuerroutine, welche weiter unten vollständig beschrieben wird, ausführen. In dem System des gezeigten Ausführungsbeispiels wird während ei nes frühen Stadiums der Motoraufwärmphase oder während eines Motorkaltstarts, wenn der zuvor erwähnte, abgastemperaturanhebende geschichtete Verbrennungsmodus (d. h., geschichteter stöchiometrischer Verbrennungsmodus) ausgeführt wird, gefolgt durch Erzeugen eines homogenen mageren Luft/Kraftstoff-Gemischs (magerer als stö chiometrisch erforderlich 14,7 : 1 AFR) über die gesamte Verbrennungskammer mit einer frühen Kraftstoffzündung beim Ansaughub und durch Erzeugen eines geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs, das ein lokal angereichertes Luft/Kraftstoff-Gemisch um die Zündkerze beinhaltet mit einer späten Kraftstoff-Zündung beim Kompressionshub, ein durchschnittliches Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder Luft/Kraftstoff-Gemisch, das in der ge samten Verbrennungskammer vorliegt, festgesetzt oder eingestellt mit einem im We sentlichen stöchiometrischen (14,7 : 1) Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Aus diesem Grund mag dieser Verbrennungsmodus "geschichteter stöchiometrischer Verbrennungsmodus" ge nannt werden. Während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus wird das reichere Gemisch um die Zündkerze einer Hauptverbrennung ausgesetzt, unvoll ständiges Verbrennungsgas (CO), das durch oder aufgrund der Hauptverbrennung er zeugt wurde, wird wieder verbrannt zusammen mit der Magermischung, wobei als Er gebnis die Flamme sich zufriedenstellend in sämtliche Ecken der Verbrennungskammer ausdehnen kann. Somit wird, selbst während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus eine in einem erloschenen Bereich in der Verbrennungskammer auf denselben gelöschten Bereich wie bei der homogenen Ladungsverbrennung mini miert. Zusätzlich verbleibt übermäßiger Sauerstoff, der in der mageren Mischzone ent halten ist, in der Verbrennungskammer nach der Hauptverbrennung. Am Ende der Hauptverbrennung ist die Temperatur des Sauerstoffs, der in der Verbrennungskammer verbleibt relativ hoch. Der hochtemperierte verbleibende Sauerstoff unterstützt die schnelle Verbrennung des unvollständigen Verbrennungsgases (CO). Darüber hinaus kann, wie später beschrieben wird, gemäß des Systems dieses Ausführungsbeispiels, der Einspritzzeitpunkt kompensiert oder sehr gut verzögert werden in Abhängigkeit ei nes Temperaturanstiegs in der Verbrennungskammer, so dass sowohl die Zusammen setzung als auch eine Schicht (oder ein Bereich) des geschichteten Luft/Kraftstoff- Gemischs, das in und um die Zündkerze geformt ist, konstant zu halten, während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus, wodurch ein guter Nachbrenn effekt mit der Magermischung erhalten wird und ein gewünschter Abgastemperaturan stieg aufgrund der Nachverbrennung sowohl von CO und HC sichergestellt ist. Die Hauptmotorsteuerungsroutine, die durch die ECU des Motors des Ausführungsbeispiels ausgeführt ist, wird im Nachfolgenden im Detail beschrieben in Bezug auf das Fließdia gramm, das in Fig. 2 gezeigt ist. Auf der anderen Seite wird die Einspritzzeitpunktskom pensation (Zeitpunktsfortschrittskorrektur sowie die Zeitpunktsverzögerungskorrektur) die durch die ECU-Verzögerungssteuerung ausgeführt wird, vollständig in Bezug auf die Fig. 5, 11, 16 und 22 beschrieben werden. Typically, a coolant temperature sensor 12 is placed on the engine (e.g., on an engine cylinder block) so that its sensor element is exposed to a cooling jacket (see the hatched cross section in Fig. 1) to increase the actual operating temperature (coolant temperature Tw) of the engine to capture. The throttle sensor 13 is provided in order to monitor a throttle opening of the throttle valve 4 or to average it. The throttle sensor 13 also functions as an idle switch. The throttle sensor generates a throttle sensor signal that represents the throttle opening, which is usually defined as the ratio of an actual throttle angle to a throttle angle in a wide-open throttle. The throttle sensor includes the idle switch, which is turned on when the throttle valve 4 is completely closed. In the engine control system of the embodiment shown, the throttle opening of the throttle valve 4 can be controlled or adjusted by a throttle valve control device 14 . The throttle valve control device comprises a Drosselbetäti ger, such as. B. a DC motor, the output shaft is mechanically connected to the throttle shaft of a throttle valve 4 for adjusting the throttle opening. In order to achieve the required engine torque calculated by a driver due to the depression of the gas pedal, the throttle valve control device is constructed or designed to electronically control the throttle valve in response to a drive signal from the ECU 50 . Depending on the engine / vehicle operating condition determined based on signals from the engine / vehicle sensors, the ECU controls the throttle opening via the throttle opening control device 14 and controls the fuel injection amount by operating the fuel injector, and sets or determines an ignition timing and causes ignition the spark plug at the predetermined ignition timing. In addition, the processor of the ECU 50 of the engine of the embodiment is preprogrammed to basically switch from one of the at least two combustion modes, namely, a homogeneous combustion mode and a stratified combustion mode, depending on the engine / vehicle operating conditions. For switching between the homogeneous combustion mode and the stratified combustion mode, the processor of the ECU 50 is configured to vary the fuel injection timing depending on the engine / vehicle operating conditions. In a special engine operating state, e.g. B. during low or medium engine load conditions, the processor of the ECU 50 selects the stratified combustion mode in such a way that the incoming air mixes with denser fuel mist due to the late ignition in the second half of the compression stroke to create an ignitable, rich mixture around the Generate spark plug for quick ignition while the rest of the air / fuel mixture is very lean at the edges of the combustion chamber after the late ignition, and thus stratified lean combustion is carried out at an extremely lean air / fuel mixture ratio. In contrast to the above, during high engine load conditions, the processor of the ECU 50 selects the homogeneous combustion mode in such a way that fuel injection into the intake stroke at an early point in time is a homogeneous air / fuel mixture with a homogeneous air / fuel mixture. Ratio over the entire cylinders he creates. In addition to the ordinary homogeneous combustion mode and the stratified combustion mode (stratified lean-burn mode), the ECU of the direct injection automotive engine according to the embodiment can execute a stratified stoichiometric combustion mode (as described below) needed to assist the activation of a catalyst 9 zen and a rapid increase in the exhaust gas temperature and also delay the fuel ignition timing (as described below) during the compression stroke. In order to quickly activate the catalytic converter 9 of the exhaust emission control device, thereby suppressing or reducing the HC emission released into the atmosphere for a certain period of time from the engine start until the catalyst is fully activated, the ECU of the engine of the embodiment receives an input information signal from the engine / vehicle sensors / switches that receive a signal from an ignition key switch 16 to execute the following control routine, which is fully described below. In the system of the embodiment shown, during an early stage of the engine warm-up phase or during an engine cold start, when the aforementioned exhaust gas temperature-increasing stratified combustion mode (ie, stratified stoichiometric combustion mode) is carried out, followed by generating a homogeneous lean air / fuel mixture (leaner as stoichiometrically required 14.7: 1 AFR) over the entire combustion chamber with early fuel ignition during the intake stroke and by creating a stratified air / fuel mixture that includes a locally enriched air / fuel mixture around the spark plug with a late fuel Ignition on compression stroke, an average air / fuel ratio or air / fuel mixture present in the entire combustion chamber, set or set with a substantially stoichiometric (14.7: 1) air / fuel ratio. For this reason, this combustion mode may be called "stratified stoichiometric combustion mode". During the stratified stoichiometric combustion mode, the richer mixture around the spark plug is subjected to a main combustion, incomplete combustion gas (CO) generated by or due to the main combustion is burned again together with the lean mixture, and as a result the flame is satisfactorily in can expand all corners of the combustion chamber. Thus, even in the stratified stoichiometric combustion mode, an extinguished area in the combustion chamber is minimized to the same extinguished area as in the homogeneous charge combustion. In addition, excessive oxygen contained in the lean mixing zone remains in the combustion chamber after the main combustion. At the end of the main combustion, the temperature of the oxygen that remains in the combustion chamber is relatively high. The high-temperature remaining oxygen supports the rapid combustion of the incomplete combustion gas (CO). In addition, as will be described later, according to the system of this embodiment, the injection timing can be compensated or delayed very well depending on a temperature rise in the combustion chamber, so that both the composition and a layer (or area) of the stratified air / Fuel mixture formed in and around the spark plug to keep constant during the stratified stoichiometric combustion mode, which provides a good afterburn effect with the lean mixture and ensures a desired exhaust gas temperature rise due to the afterburning of both CO and HC. The main engine control routine executed by the ECU of the engine of the embodiment will be described below in detail with reference to the flowchart shown in FIG. 2. On the other hand, the injection timing compensation (timing advance correction and timing lag correction) performed by the ECU deceleration control will be fully described with reference to FIGS. 5, 11, 16 and 22.

In der Hauptmotorsteuerroutine, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist Schritt S1 ein Test, der durchgeführt wird, um festzustellen, ob ein Zündsignal von dem Zündschlüsselschalter 16 AN (high) oder AUS (low) ist. Wenn die Antwort im Schritt S1 positiv (JA) ist, das be deutet, dass das Zündsignal auf einer hohen Stufe gehalten ist (Zündschlüsselschalter 16 ist angeschaltet), tritt Schritt S2 auf. Umgekehrt, wenn die Antwort des Schritts S1 negativ (NEIN) ist, das bedeutet, dass das Zündsignal auf einem niedrigen Niveau gehalten ist, endet der aktuelle Zyklus der Routine. Bei Schritt S2 wird ein Test durch geführt, um festzustellen, ob das Startersignal von dem Zündschlüsselschalter 16 AN (high) oder AUS (low) ist. Wenn die Antwort im Schritt S2 positiv (JA) ist, das bedeutet, wenn der Startschalter angeschaltet ist (es besteht ein Erfordernis, dass sich die Kur belwelle des Motors dreht), die Routine fährt fort von Schritt S2 zu Schritt S3. Im Ge gensatz hierzu, wenn die Antwort des Schritts S2 negativ ist (NEIN), das bedeutet, wenn kein Anlasserfordernis vorhanden ist, geht die Routine von Schritt S2 zu Schritt S1 zu rück. Bei Schritt S3 bringt die ECU den Motor zum Drehen durch Aktivieren und Antrei ben des Motorstarts oder des Starters. Nach diesem wird ein Schritt S4, eine Direkt kraftstoffeinspritzung, die zum Start des Motors verwendet wird, ausgeführt, um eine homogene Verbrennungsladung bei einem Ansaughub sicherzustellen, so dass der Motor unter seiner eigenen Leistung arbeitet. Anschließend wird bei Schritt S5 ein Test durchgeführt, um sicherzustellen, ob der Katalysator 9 deaktiviert (in einem inaktiven Zustand) oder aktiviert (in einem aktiven Zustand) ist. Anstelle des direkten Ermittelns des inaktiven Zustands des Katalysators 9 kann eine indirekte Ermittlung des inaktiven Zustands des stromabwärtigen Sauerstoffsensors 10 durchgeführt werden. Das heißt in anderen Worten, dass eine Information über das Deaktivieren oder Aktivieren des Kata lysators 9 korreliert oder basiert ist auf einer Veränderung des Sensorsignals von dem stromabwärtigen Sauerstoffsensor 10. Hierdurch wird eine Temperatur des Katalysators 9 zuerst von einer Motorkühlmitteltemperatur Tw oder einer Motoröltemperatur ge schätzt und dann ein Test bezüglich der Deaktivierung oder Aktivierung des Katalysa tors 9 durchgeführt auf der Basis der abgeschätzten Katalysatortemperatur. Alternativ kann, um die Deaktivierung oder Aktivierung des Katalysators 9 zu testen, eine tatsäch liche Temperatur des Katalysators 9 (eine Temperatur in oder um den Auslaß des Ka talysators 9) direkt ermittelt werden. Wenn die Antwort im Schritt S5 positiv (JA) ist, das bedeutet, dass der Katalysator 9 deaktiviert ist, geht die Routine von Schritt S5 zu Schritt S6, um die Aktivierung des Katalysators durchzuführen. Umgekehrt, wenn die Antwort in Schritt S5 negativ ist (NEIN), das bedeutet, dass der Katalysator aktiviert ist, geht die Routine von Schritt S5 zu Schritt S9 zum Zwecke der verbesserten Kraftstoff wirtschaftlichkeit. Bei Schritt S6 wird ein Test durchgeführt, um festzustellen, ob ein vor bestimmter autorisierter Zustand erreicht ist, der für das Umschalten zu dem geschich teten stöchiometrischen Verbrennungsmodus benötigt wird. Konkret bedeutet das, dass ein Temperaturzustand in der Verbrennungskammer oder eine Innen-Zylindertemperatur abgeschätzt wird, und dann die so abgeschätzte Innen-Zylindertemperatur verglichen wird mit einem vorbestimmten Temperaturgrenzwert. Wenn die abgeschätzte Innen- Zylindertemperatur oberhalb des vorbestimmten Temperaturgrenzwerts liegt, ermittelt die ECU, dass der zuvor beschriebene, vorbestimmte autorisierte Zustand erreicht ist. Der vorbestimmte Temperaturgrenzwert wird bei einem Temperaturwert festgelegt, der hoch genug ist, um eine gute Zündbarkeit und eine gute Verbrennbarkeit bereitzustellen, das bedeutet, dass eine akzeptable Verbrennungsstabilität des Motors ausgeführt wird, selbst wenn der geschichtete stöchiometrische Verbrennungsmodus (geschichteter Verbrennungsmodus zum Anheben der Abgastemperatur), der für ein Anheben der Ab gastemperatur und zum Unterstützen der Aktivierung des Katalysators 9 ausgeführt wird. In dem System des Ausführungsbeispiels wird, um den Temperaturzustand in der Verbrennungskammer (Abschätzen der Innen-Zylindertemperatur) auszuführen, die ver strichene Zeit (t) von dem Motorstart, die falsche Motortemperatur TWF (welche später noch vollständig beschrieben wird), die Verbrennungskammer-Wandtemperatur TSW, wie z. B. eine Kolbenboden-Wandtemperatur, die durch den Wandtemperatursensor 21 ermittelt wird, oder die Wärmemenge, die an die Verbrennungskammer abgegeben wird verwendet als physikalische Größe, die mit dem Temperaturzustand der Verbrennungs kammer korreliert, gemessen. Die Wärmemenge, die an die Verbrennungskammer ab gegeben wird, basiert auf oder korreliert zu dem Innendruck (SP) in der Verbrennungs kammer (das ist der Verbrennungsdruck).In the main engine control routine shown in FIG. 2, step S1 is a test that is performed to determine whether an ignition signal from the ignition key switch 16 is ON (high) or OFF (low). If the answer in step S1 is affirmative (YES), which means that the ignition signal is held at a high level (ignition key switch 16 is on), step S2 occurs. Conversely, if the answer of step S1 is negative (NO), which means that the ignition signal is kept at a low level, the current cycle of the routine ends. At step S2, a test is performed to determine whether the starter signal from the ignition key switch 16 is ON (high) or OFF (low). If the answer in step S2 is affirmative (YES), that is, if the start switch is on (there is a requirement that the engine crankshaft rotate), the routine proceeds from step S2 to step S3. In contrast, if the answer of step S2 is negative (NO), that is, if there is no starting requirement, the routine goes back from step S2 to step S1. At step S3, the ECU rotates the engine by activating and driving the engine start or starter. After this, step S4, direct fuel injection used to start the engine, is performed to ensure a homogeneous combustion charge on an intake stroke so that the engine operates under its own power. A test is then carried out in step S5 to ensure whether the catalytic converter 9 is deactivated (in an inactive state) or activated (in an active state). Instead of the direct determination of the inactive state of the catalytic converter 9 , an indirect determination of the inactive state of the downstream oxygen sensor 10 can be carried out. In other words, information about the deactivation or activation of the catalyst 9 is correlated or based on a change in the sensor signal from the downstream oxygen sensor 10 . As a result, a temperature of the catalyst 9 is first estimated from an engine coolant temperature Tw or an engine oil temperature, and then a test for the deactivation or activation of the catalyst 9 is performed based on the estimated catalyst temperature. Alternatively, in order to test the deactivation or activation of the catalyst 9 , an actual temperature of the catalyst 9 (a temperature in or around the outlet of the catalyst 9 ) can be determined directly. If the answer in step S5 is affirmative (YES), which means that the catalytic converter 9 is deactivated, the routine goes from step S5 to step S6 to carry out the activation of the catalytic converter. Conversely, if the answer in step S5 is negative (NO), which means that the catalytic converter is activated, the routine goes from step S5 to step S9 for the purpose of improved fuel economy. At step S6, a test is performed to determine whether a pre-determined authorized state has been reached that is required to switch to the stratified stoichiometric combustion mode. Specifically, this means that a temperature condition in the combustion chamber or an inner cylinder temperature is estimated, and then the inner cylinder temperature thus estimated is compared with a predetermined temperature limit. If the estimated inner cylinder temperature is above the predetermined temperature limit, the ECU determines that the predetermined authorized state described above has been reached. The predetermined temperature limit is set at a temperature value high enough to provide good ignitability and combustibility, that is, an acceptable combustion stability of the engine is performed even when the stratified stoichiometric combustion mode (stratified combustion mode for raising the exhaust gas temperature) , which is carried out for raising the gas temperature and to support the activation of the catalyst 9 . In the system of the embodiment, in order to carry out the temperature condition in the combustion chamber (estimating the inner cylinder temperature), the elapsed time (t) from the engine start, the wrong engine temperature TWF (which will be described later in full), the combustion chamber wall temperature TSW, such as B. a piston crown wall temperature, which is determined by the wall temperature sensor 21 , or the amount of heat that is emitted to the combustion chamber used as a physical quantity that correlates with the temperature state of the combustion chamber, measured. The amount of heat given to the combustion chamber is based on or correlates to the internal pressure (SP) in the combustion chamber (this is the combustion pressure).

Wenn die Antwort in Schritt S6 positiv (JA) ist, das bedeutet, dass die physikalische Größe, die zu dem Temperaturzustand in der Verbrennungskammer korreliert den vor bestimmten Grenzwert erreicht und der vorbestimmte autorisierte Zustand vorliegt und somit der geschichtete stöchiometrische Verbrennungsmodus, der zum Unterstützen der Aktivierung des Katalysators vorgesehen ist, mit einer guten Zündbarkeit und einer gu ten Brennbarkeit durchgeführt werden kann (eine akzeptierbare Verbrennungsstabilität des Motors), schreitet die Routine zu Schritt S7 voran. Umgekehrt, wenn die Antwort im Schritt S6 negativ (NEIN) ist, das bedeutet, wenn der vorbestimmte autorisierte Zustand nicht erfüllt ist und aufgrund einer relativ niedrigen In-Zylindertemperatur unterhalb des vorbestimmten Temperaturwerts ist (das bedeutet, aufgrund einer geringeren Vernebe lung des geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs), kann eine gute Zündbarkeit und eine gute Brennbarkeit (eine akzeptierbare Verbrennungsstabilität des Motors) nicht erreicht werden, wenn der geschichtete stöchiometrische Verbrennungsmodus, der die Aktivie rung des Katalysators unterstützen soll, eingeleitet wird, geht die Routine von Schritt S6 zu Schritt S4 zurück, so dass der geschichtete stöchiometrische Verbrennungsmodus verhindert ist und der übliche homogene Verbrennungsmodus, der auf der Direktkraft stoffeinspritzung bei dem Ansaughub ausgeführt wird, fortgesetzt wird. Für den Fall ei nes Flusses von Schritt S5 über den Schritt S6 zu Schritt S7 bestimmt die ECU das eine Notwendigkeit für einen geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus, der zum Unterstützen der Aktivierung des Katalysators 9 vorgesehen ist, und zusätzlich die In nen-Zylindertemperatur über dem vorbestimmten Temperaturwert liegt, um eine gute Ausbildung des geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs sicherzustellen. In diesem Fall ermöglicht die ECU 50 dem Motor-Verbrennungsmodus zu dem geschichteten stöchio metrischen Verbrennungsmodus umgeschaltet zu werden, der die Aktivierung des Ka talysators unterstützt, und wodurch der geschichtete stöchiometrische Verbrennungs modus bei Schritt S7 beginnt.If the answer in step S6 is affirmative (YES), this means that the physical quantity that correlates to the temperature state in the combustion chamber reaches the predetermined limit value and the predetermined authorized state is present and thus the stratified stoichiometric combustion mode that is used to support the Activation of the catalyst is provided, can be carried out with good ignitability and good flammability (an acceptable combustion stability of the engine), the routine proceeds to step S7. Conversely, if the answer in step S6 is negative (NO), that is, if the predetermined authorized condition is not met and is below the predetermined temperature value due to a relatively low In-cylinder temperature (that is, due to less fogging of the stratified air / Fuel mixture), good ignitability and good combustibility (an acceptable combustion stability of the engine) cannot be achieved, if the stratified stoichiometric combustion mode, which should support the activation of the catalyst, is initiated, the routine goes from step S6 Step S4 back so that the stratified stoichiometric combustion mode is prevented and the usual homogeneous combustion mode, which is carried out on the direct fuel injection during the intake stroke, continues. In the event of a flow from step S5 through step S6 to step S7, the ECU determines the need for a stratified stoichiometric combustion mode intended to assist activation of the catalyst 9 and additionally the in-cylinder temperature above the predetermined temperature value to ensure a good formation of the stratified air / fuel mixture. In this case, the ECU 50 enables the engine combustion mode to be switched to the stratified stoichiometric combustion mode that supports the activation of the catalyst, and thereby the stratified stoichiometric combustion mode starts at step S7.

Konkret bedeutet das, dass während des geschichteten stöchiometrischen Verbren nungsmodus aus einer vollständigen Kraftstoffmenge, welche nahezu vollständig mit einer Einlassluftmenge für jeden Verbrennungszyklus verbrannt werden kann (ein voll ständiger Betriebszyklus des Motors 1), im Wesentlichen 50 bis 90 Gew.-% des Kraft stoffs zugeführt und die Verbrennungskammer beim Einlasshub eingespritzt werden, um zuerst ein homogenes mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer zu erzeugen und ein Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis zu erzielen, das magerer ist, als stöchiometrisch notwendig (siehe Fig. 3B), und dann bei demselben Verbrennungszyk lus (während desselben Motorbetriebszyklus) der verbleibende Kraftstoff, das sind im Wesentlichen 10 bis 50 Gew.-% Kraftstoff, wird zugeführt und in die Verbrennungskam mer beim Kompressionshub eingespritzt, um ein geschichtetes Luft/Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer in geschichteter Anordnung zu erzeugen, so dass ein lokal angereichertes, zündbares Luft/Kraftstoff-Gemisch um die Zündkerze 6 erzeugt ist und der Rest des Luft/Kraftstoff-Gemischs sehr mager an den Rändern der Verbrennungs kammer (siehe Fig. 3A und 4) ist. Wie oben diskutiert, ist während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus der Prozessor der ECU 50 derart programmiert, um einen zweifach unterteilten Kraftstoff-Einspritzmodus auszuführen, in welchem Kraft stoff zweifach eingespritzt wird, zum einen beim Einlass und zum anderen beim Kom pressionshub, um eine verhältnismäßig schwache geschichtete Ladung beim Kompres sionshub und eine vergleichsweise starke homogene magere Ladung beim Einlasshub in demselben Motorbetriebszyklus zu erzeugen. Um den Übergang von dem homoge nen mageren Ladungsbetrieb zu dem geschichteten Ladungsbetrieb so ungehindert wie möglich durchzuführen und ein gewünschtes geschichtetes Luft/Kraftstoff-Gemisch zu formen, ist die Menge an Kraftstoff, die in die Verbrennungskammer beim Einlasshub eingespritzt wird, größer als oder gleich der Menge des Kraftstoffs, der in die Verbren nungskammer bei dem Kompressionshub eingespritzt wird. Der Zustand in Fig. 4 kann mit einer leichten Zeitverzögerung von direkt nach der Direktkraftstoffeinspritzung in den Kompressionshub (siehe den Zustand von Fig. 3A) erreicht werden. Die zuvor erwähnte komplette Kraftstoffmenge korrespondiert mit einem Kraftstoffgewicht, das benötigt wird, um ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Gemisch-Verhältnis (14,7 : 1) zu erreichen. An stelle die Zuführrate (pro Gewicht) zwischen dem Kraftstoff, der beim Einlasshub einge spritzt wird, und Kraftstoff, der in den Kompressionshub eingespritzt wird, kann in dem geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus eine Zuführrate zwischen einer Kraftstoff-Einspritzmenge während des Einlasshubs und einer Kraftstoffmenge während des Kompressionshubs gesteuert oder bestimmt oder festgesetzt werden, so dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs, das während des Einlasshubs erzeugt wird, eingestellt ist auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das von 16 : 1 bis 28 : 1 reicht und magerer ist als stöchiometrisch (14,7 : 1) notwendig, und so dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs, das während des Kompressionshubs erzeugt wird, eingestellt ist auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das von 9 : 1 bis 13 : 1 reicht und angereicherter ist als stöchio metrisch notwendig. Darüber hinaus kann, wenn ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis der mage ren Gemischschicht innerhalb eines vorbestimmten A/F-Verhältnisbereichs von 16 : 1 bis 28 : 1, wie oben diskutiert, ist, und zusätzlich ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis der angerei cherten Gemischschicht innerhalb eines vorbestimmten A/F-Verhältnisbereichs von 9 : 1 bis 13 : 1, wie oben diskutiert, ist, ein durchschnittliches Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Luft/Kraftstoff-Gemischs in der Verbrennungskammer etwas abweichend vom stöchio metrisch (14,7 : 1) notwendig sein. Zum Beispiel kann das durchschnittliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich von 13,8 : 1 bis 18 : 1 festgesetzt sein. Specifically, this means that during stratified stoichiometric combustion mode, from a full amount of fuel that can be almost completely burned with an amount of intake air for each combustion cycle (a full duty cycle of the engine 1 ), essentially 50 to 90% by weight of the fuel are fed and the combustion chamber is injected during the intake stroke in order to first generate a homogeneous lean air / fuel mixture in the combustion chamber and to achieve an air / fuel mixture ratio which is leaner than stoichiometrically necessary (see FIG. 3B), and then at the same combustion cycle (during the same engine operating cycle) the remaining fuel, which is essentially 10 to 50% by weight of fuel, is supplied and injected into the combustion chamber on the compression stroke to create a stratified air / fuel mixture in the combustion chamber to generate in a layered arrangement so that A locally enriched, ignitable air / fuel mixture is generated around the spark plug 6 and the rest of the air / fuel mixture is very lean at the edges of the combustion chamber (see FIGS . 3A and 4). As discussed above, during the stratified stoichiometric combustion mode, the processor of the ECU 50 is programmed to perform a split fuel injection mode in which fuel is injected twice, one at the inlet and the other at the compression stroke, by a relatively weak one to produce stratified charge on the compression stroke and a comparatively strong homogeneous lean charge on the intake stroke in the same engine operating cycle. In order to make the transition from the homogeneous lean charge operation to the stratified charge operation as unobstructed as possible and to form a desired stratified air / fuel mixture, the amount of fuel injected into the combustion chamber on the intake stroke is greater than or equal to that Amount of fuel injected into the combustion chamber on the compression stroke. The state in FIG. 4 can be achieved with a slight time delay from directly after the direct fuel injection into the compression stroke (see the state of FIG. 3A). The aforementioned complete amount of fuel corresponds to a fuel weight that is required to achieve a stoichiometric air / fuel mixture ratio (14.7: 1). Instead of the feed rate (per weight) between the fuel injected on the intake stroke and fuel injected on the compression stroke, a stratified stoichiometric combustion mode can provide a feed rate between a fuel injection amount during the intake stroke and a fuel amount during the Compression strokes are controlled or determined so that an air / fuel ratio of the mixture generated during the intake stroke is set to an air / fuel ratio ranging from 16: 1 to 28: 1 and being leaner than stoichiometric (14.7: 1), and so that an air / fuel ratio of the mixture generated during the compression stroke is set to an air / fuel ratio ranging from 9: 1 to 13: 1 and more enriched than stoichiometric is necessary. In addition, if an air / fuel ratio of the lean mixture layer is within a predetermined A / F ratio range of 16: 1 to 28: 1 as discussed above, and additionally an air / fuel ratio of the enriched mixture layer Within a predetermined A / F ratio range of 9: 1 to 13: 1, as discussed above, an average air / fuel ratio of the air / fuel mixture in the combustion chamber is somewhat different from the stoichiometric (14.7: 1 ) to be necessary. For example, the average air / fuel ratio can range from 13.8: 1 to 18: 1.

Der geschichtete stöchiometrische Verbrennungsmodus, der bei Schritt S7 gestartet wird und der zum Unterstützen der Aktivierung des Katalysators vorgesehen ist, ist ef fektiver die Abgastemperatur anzuheben im Vergleich zum homogenen Verbrennungs modus und ebenso effektiver die Menge an unverbrannten HC, welches freigesetzt wer den könnte oder von der Verbrennungskammer in dem Abgaskanal freigesetzt werden könnte, reduzieren. Aus einem Standpunkt der schnellen Aktivierung des Katalysators und reduziertem Abgasausstoß (reduziertes HC und reduziertes CO) während der eines Motorkaltstarts oder während der Aufwärm-Phase des Motors ist der geschichtete stö chiometrische Verbrennungsmodus, der durch den Motor gemäß des Ausführungsbei spiels ausgeführt wird, besser im Vergleich zum üblichen Verbrennungsmodus, das be deutet, dass nur der homogene Verbrennungsmodus, nur der geschichtete Verbren nungsmodus (nur der geschichtete Magerverbrennungsmodus), der homogene Verbrennungsmodus plus zusätzliche Kraftstoffeinspritzung, die nach dem Expansions hub oder während des Ausstoßhubs durchgeführt wird, oder der geschichtete Verbren nungsmodus plus zusätzlicher Kraftstoffeinspritzung, die nach dem Expansionshub oder während des Ausstoßhubs durchgeführt wird. Im speziellen ist es, während einer Zeit dauer von dem Motorstart bis zur vollständigen Aktivierung des Katalysators 9 möglich, die Aktivierung des Katalysators bemerkenswert zu beschleunigen, während die Frei setzung von reduzierten Kohlenwasserstoffen (HCs) in die Atmosphäre unterdrückt wird.The stratified stoichiometric combustion mode, which is started at step S7 and which is intended to support the activation of the catalytic converter, is more effective in raising the exhaust gas temperature in comparison to the homogeneous combustion mode and also more effective in the amount of unburned HC which could be released by or from of the combustion chamber in the exhaust duct could be reduced. From a standpoint of rapid catalyst activation and reduced exhaust emissions (reduced HC and reduced CO) during an engine cold start or during the engine warm-up phase, the stratified stoichiometric combustion mode performed by the engine according to the embodiment is better in Comparison to the usual combustion mode, which means that only the homogeneous combustion mode, only the stratified combustion mode (only the stratified lean-burn mode), the homogeneous combustion mode plus additional fuel injection, which is carried out after the expansion stroke or during the exhaust stroke, or the stratified combustion mode plus additional fuel injection that is performed after the expansion stroke or during the exhaust stroke. Specifically, it is possible, during a period of time from engine start to full activation of the catalyst 9 , to remarkably accelerate the activation of the catalyst while suppressing the release of reduced hydrocarbons (HCs) into the atmosphere.

Zurückkehrend zu Schritt S8 der in Fig. 2 gezeigten Routine kann in ähnlicher Weise wie in Schritt S5 ein Test durchgeführt werden, um festzustellen, ob der Katalysator 9 akti viert wurde. Das bedeutet, dass die Motoraufwärmphase beendet ist. Wenn die Antwort in Schritt S8 positiv (JA) ist, das bedeutet, der Katalysator wurde aktiviert und Schritt S9 tritt auf. Umgekehrt, wenn die Antwort in Schritt S8 negativ (NEIN) ist, das bedeutet, dass der Katalysator noch nicht aktiviert wurde, kehrt die Routine von Schritt S8 zu Schritt S7 zurück, um den geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus bis zur vollständigen Aktivierung des Katalysators 9 fortzuführen. Bei Schritt S9 wählt, um die Abgasausstoßsteuerung, den Kraftstoffverbrauch und die Fahrbarkeit (Motorleistungs charakteristik und Verbrennungsstabilität) zu optimieren, die ECU eine von drei konven tionellen Verbrennungsmodis, nämlich einen homogenen stöchiometrischen Verbren nungsmodus, einen homogenen magerer Verbrennungsmodus oder einen geschichte ten Magerverbrennungsmodus, basierend auf den Motor/Fahrzeugbetriebszuständen aus, und schaltet auf den gewählten Verbrennungsmodus um. In dieser Weise wird ein Zyklus dieser Routine beendet.Returning to step S8 of the routine shown in FIG. 2, a test can be performed in a manner similar to step S5 to determine whether the catalyst 9 has been activated. This means that the engine warm-up phase has ended. If the answer in step S8 is affirmative (YES), this means that the catalytic converter has been activated and step S9 occurs. Conversely, if the answer in step S8 is negative (NO), meaning that the catalyst has not yet been activated, the routine returns from step S8 to step S7 to continue the stratified stoichiometric combustion mode until catalyst 9 is fully activated. At step S9, to optimize exhaust emissions control, fuel consumption and drivability (engine performance and combustion stability), the ECU selects one of three conventional combustion modes, namely, a homogeneous stoichiometric combustion mode, a homogeneous lean combustion mode, or a history of lean combustion mode on the engine / vehicle operating conditions, and switches to the selected combustion mode. In this way, one cycle of this routine is ended.

Bezugnehmend auf Fig. 5, ist dort die erste Kraftstoff-Einspritzzeitpunktsteuerroutine gezeigt, gemäß welcher einen Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt, der beim Kompressionshub ausgeführt wird, in eine Richtung einer Zeitverzögerung abhängig eines Grads eines In- Zylindertemperaturanstiegs kompensiert (Grad des Temperaturanstiegs in der Verbren nungskammer). Die Routine, die in Fig. 5 gezeigt ist, wird als zeitgetaktete Unterbre chungsroutinen durchgeführt, die in vorbestimmten Intervallen wie z. B. 10 ms getaktet sind.Referring to FIG. 5, there is shown the first fuel injection timing control routine according to which a fuel injection timing performed on the compression stroke is compensated in a direction of time lag depending on a degree of in-cylinder temperature rise (degree of temperature rise in the combustion chamber) . The routine shown in FIG. 5 is carried out as timed interrupt routines which are executed at predetermined intervals such as e.g. B. are clocked 10 ms.

Bei Schritt S11 werden die erforderlichen Informationsdaten, wie z. B. die Motordrehzahl N, die Luftansaugmenge Q und die verstrichene Zeit t, die ausgehend von dem Motor start gemessen wird, eingelesen. Bei Schritt S12 wird eine Basiseinspritzzeitpunkt ITB, der bei dem Kompressionshub verwendet wird, berechnet oder von einer Karte ent nommen, die auf einem aktuellen Motorbetriebszustand basiert, so dass sowohl die Motordrehzahl N als auch die Motorlast Q/N von einem vorprogrammierten charakteris tischen Kennfeld entnommen werden, das zeigt, wie der Basiseinspritzzeitpunkt ITB variiert werden muss relativ zu der Motordrehzahl N und der Motorlast Q/N (siehe Fig. 6). Es soll beachtet werden, dass der Basiseinspritzzeitpunkt ITB vorprogrammiert ist, um geeignet zu sein für den geschichteten Magerverbrennungsmodus, der nach der Motoraufwärmphase ausgeführt wird. Bei Schritt S13, wird, um einen Einspritzzeitpunkt, der geeignet ist für einen geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus durch Kompensieren des Basiseinspritzzeitpunkts ITB, der geeignet ist für den geschichtete Magerverbrennungsmodus, durch einen Zeitfortschrittskorrekturwert ITO, der benötigt wird, um den Basiseinspritzzeitpunkt ITB zu kompensieren, berechnet oder aus einem Kennfeld, das in Fig. 7 gezeigt ist, auf der Basis der vor kurzem entnommenen Daten der Motordrehzahl N entnommen. Das bedeutet im Vergleich mit dem geschichteten Magerverbrennungsmodus, der ausgeführt wird, nachdem der Motor aufgewärmt ist, dass der geschichtete stöchiometrische Verbrennungsmodus, der während des Motor kaltbetriebs ausgeführt wird, mehr Zeit benötigt, um den ausgesprühten Kraftstoff zu zerstäuben oder zu zernebeln weil eine geringe Zerstäubungsrate vorliegt. Aus diesem Grund wird während des beschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus der Ba siseinspritzzeitpunkt ITB zuerst in eine Richtung des Zeitfortschritts kompensiert. Des halb wird, wie von dem charakteristischen Kennfeld der vorbestimmten Motordrehzahl (N) über den Zeitfortschrittskorrekturwert (ITO), das in Fig. 7 gezeigt ist, gesehen wer den kann, der Zeitfortschrittskorrekturwert ITO in Stufenschritten in Abhängigkeit von der Motordrehzahl N erhöht, so dass er zu einem Wechsel des Temperaturstatus in der Verbrennungskammer (d. h. ein Wechsel in der Innen-Zylindertemperatur) zu einer Zeit passt, wenn der geschichtete stöchiometrische Verbrennungsmodus beginnt. Je höher die Motordrehzahl N ist, um so größer ist der Zeitfortschrittskorrekturwert ITO. Bei dem Schritt S14 wird, um einen Einspritzzeitpunkt, der für einen geschichteten stöchiometri schen Verbrennungsmodus geeignet ist, durch Kompensation des Basiseinspritzzeit punkts ITB aufgrund Berücksichtigung eines Temperaturanstiegs in der Verbrennungs kammer ausgehend vom Motorstart zu erreichen oder zu bestimmen, ein Zeitpunktver zögerungskorrekturwert ITS, um den Basiseinspritzzeitpunkt ITB zu kompensieren, be rechnet oder von einem vorbestimmten charakteristischen Kennfeld, das in Fig. 8 zu sehen ist, entnommen. Wie von dem charakteristischen Kennfeld der vorbestimmten verstrichenen Zeit (t) über dem Zeitverzögerungskorrekturwert (ITS) von Fig. 8 zu sehen ist, wird der Zeitverzögerungskorrekturfaktor ITS in Stufenschritten abhängig von der verstrichenen Zeit t (korreliert zu der Temperatur in der Verbrennungskammer) erhöht. Die verstrichene Zeit t kann als ein geschätzter Temperaturwert in der Verbrennungs kammer angesehen werden und deshalb tendiert der geschätzte Temperaturwert in der Verbrennungskammer gemäß einer Erhöhung der verstrichenen Zeit t ebenfalls zum Erhöhen. Das bedeutet in anderen Worten, dass das vorbestimmte t-ITS- Charakteristikkennfeld vorprogrammiert ist, so dass der Zeitverzögerungskorrekturwert ITS sich gemäß einer Erhöhung des geschätzten Temperaturwerts in der Verbren nungskammer erhöht. Beim Schritt S15 wird eine Zeitfortschrittskorrektur gemäß einem Zeitfortschrittskorrekturwert ITO (berechnet durch den Schritt S13) erzeugt, um den Ba siseinspritzzeitpunkt ITB und zur selben Zeit eine Zeitverzögerungskorrektur gemäß dem Zeitverzögerungswert ITS (berechnet durch Schritt S14) für den Basiseinspritzwert ITB auszuführen, um einen abschließenden Einspritzzeitpunkt IT zu berechnen oder zu ermitteln, der geeignet ist in einem Kompressionshub während des geschichteten stö chiometrischen Verbrennungsmotors verwendet zu werden. Eine arithmetische Berech nung des abschließenden Einspritzzeitpunkts IT wird durch den folgenden Ausdruck wiedergegeben.
At step S11, the required information data such as. B. the engine speed N, the air intake Q and the elapsed time t, which is measured starting from the engine, read. At step S12, a basic injection timing ITB used in the compression stroke is calculated or taken from a map based on a current engine operating condition so that both the engine speed N and the engine load Q / N are taken from a preprogrammed characteristic map , which shows how the basic injection timing ITB must be varied relative to the engine speed N and the engine load Q / N (see FIG. 6). It should be noted that the basic injection timing ITB is preprogrammed to be suitable for the stratified lean-burn mode that is executed after the engine warm-up phase. At step S13, at an injection timing suitable for a stratified stoichiometric combustion mode by compensating for the basic injection timing ITB suitable for the stratified lean combustion mode, a time advance correction value ITO required to compensate for the basic injection timing ITB is calculated or taken from a map shown in FIG. 7 based on the recently extracted data of the engine speed N. This means, compared to the stratified lean-burn mode that is run after the engine is warmed up, that the stratified stoichiometric combustion mode that is run during engine cold operation takes more time to atomize or atomize the sprayed fuel because of a low atomization rate is present. For this reason, during the coated stoichiometric combustion mode, the basic injection time ITB is first compensated in one direction of the time progress. Therefore, as can be seen from the characteristic map of the predetermined engine speed (N) versus the time progress correction value (ITO) shown in FIG. 7, the time progress correction value ITO is increased in increments depending on the engine speed N so that it matches a change in temperature status in the combustion chamber (ie a change in the internal cylinder temperature) at a time when the stratified stoichiometric combustion mode begins. The higher the engine speed N, the larger the time progress correction value ITO. In step S14, in order to achieve or determine an injection timing that is suitable for a stratified stoichiometric combustion mode by compensating for the basic injection timing ITB based on a rise in temperature in the combustion chamber from the engine start, a timing deceleration correction value ITS by the Compensate base injection time ITB, calculated or taken from a predetermined characteristic map, which can be seen in FIG. 8. As can be seen from the characteristic map of the predetermined elapsed time (t) versus the time delay correction value (ITS) of Fig. 8, the time delay correction factor ITS is increased in increments depending on the elapsed time t (correlated to the temperature in the combustion chamber). The elapsed time t can be regarded as an estimated temperature value in the combustion chamber, and therefore the estimated temperature value in the combustion chamber also tends to increase according to an increase in the elapsed time t. In other words, the predetermined t-ITS characteristic map is preprogrammed so that the time delay correction value ITS increases in accordance with an increase in the estimated temperature value in the combustion chamber. At step S15, a time advance correction is generated in accordance with a time advance correction value ITO (calculated by step S13) in order to carry out the basic injection time ITB and at the same time a time delay correction in accordance with the time delay value ITS (calculated by step S14) for the basic injection value ITB to carry out a final injection time To calculate or determine IT that is suitable to be used in a compression stroke during the stratified stoichiometric internal combustion engine. An arithmetic calculation of the final injection timing IT is given by the following expression.

IT = ITB + ITO - ITS
IT = ITB + ITO - ITS

Fig. 9 zeigt Veränderung des Einspritzzeitpunkts bei dem Kompressionshub während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus mit der Zeitfortschrittskom pensation (ITO) und der Zeitverzögerungskompensation (ΔITS), die durch die ECU des Motors dieses Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Wie in Fig. 9 zu sehen ist, arbeitet der Motor eine Zeit lang nach dem Motorstart im homogenen Verbrennungsmodus. Fig. 9 shows change of the injection timing in the compression stroke during the stratified stoichiometric combustion mode with the time progress compensation (ITO) and the time lag compensation (ΔITS), which is carried out by the ECU of the engine of this embodiment. As can be seen in Fig. 9, the engine operates in the homogeneous combustion mode for a time after the engine start.

Anschließend ermöglicht, wenn die notwendigen Bedingungen (siehe Schritt S5 und S6 der Fig. 2) für ein Umschalten von dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem ge schichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus vorhanden sind, die ECU ein Um schalten des Verbrennungsmodus zu dem geschichteten stöchiometrischen Verbren nungsmodus (siehe den Zeitpunkt, der durch den linken, vertikal nach unten gerichteten Pfeil in Fig. 9 gekennzeichnet ist). Zu diesem Zeitpunkt wird die Zeitpunktfortschrittskor rektur für den Basiseinspritzzeitpunkt (ITB) beim Kompressionshubs durchgeführt, so dass der Zeitfortschrittskorrekturwert ITO, der auf den aktuellen Motordrehzahldaten N basiert (siehe die charakteristische Karte in Fig. 7) zu dem Basiseinspritzzeitpunkt hin zuaddiert wird. Zum selben Zeitpunkt wird die Zeitverzögerungskorrektur eingeleitet und dann der abschließende Einspritzzeitpunkt (IT) schrittweise durch einen vorbestimmten Zeitpunktverzögerungskorrekturwert ΔITS für jeden spezifischen kurzen Zeitintervall verzögert, wenn die verstrichene Zeit t vom Start sich erhöht (siehe den mittleren, ge schichteten stöchiometrischen Verbrennungsmoduszeitraum von dem Zeitpunkt, der durch den linken, vertikal nach unten gerichteten Pfeil der Fig. 9 gekennzeichnet ist, zu dem Zeitpunkt, der durch den rechten, vertikal nach unten gerichteten Pfeil der Fig. 9 gekennzeichnet ist). Anschließend schaltet, wenn die notwendigen Bedingungen (siehe Schritt S8 der Fig. 2) für das Umschalten des geschichteten stöchiometrischen Verbren nungsmodus zu einem Verbrennungsmodus, der von den konventionellen drei Verbren nungsmodi gewählt wird (dem homogenen stöchiometrischen Verbrennungsmodus, dem homogenen Magerverbrennungsmodus, oder dem geschichteten Magerverbren nungsmodus), die auf den Motor/Fahrzeugbetriebszuständen basieren erreicht werden, die ECU den Verbrennungsmodus zu dem gewählten Verbrennungsmodus um (siehe den Zeitpunkt, der durch den rechten vertikal nach unten weisenden Pfeil der Fig. 9 ge kennzeichnet ist). In dieser Weise wird eine Zeitverzögerungskorrektur (ITS) für den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt in dem Kompressionshub in Abhängigkeit der verstrichenen Zeit t (oder abhängig von einem Anheben der Verbrennungskammertemperatur, die auf der Basis einer verstrichenen Zeit t vom Startzeitpunkt abgeschätzt wird) durchgeführt. Als eine Konsequenz werden eine Erhöhung der Kraftstoff-Zerstäubungsrate und eine Absenkung der Kraftstoff-Zerstäubungszeit gegenseitig gelöscht und somit kann eine Zerstäubungsmenge des Kraftstoffnebels konstant gehalten werden. Deshalb kann eine Zusammensetzung und eine Schicht (oder ein Bereich) des geschichteten Luft/Kraftstoff-Gemischs, das an und um die Zündkerze geformt ist, konstant gehalten werden während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus (siehe Fig. 10B). Das bedeutet, dass die geschichtete Ladungsverbrennung, die für eine Abgas temperaturerhöhung vorgesehen ist, stabil über den gesamten geschichteten, stöchio metrischen Verbrennungsmodus ausgeführt werden kann. Als Ergebnis kann das Sys tem dieses Ausführungsbeispiels zufriedenstellende Wirkungen, sowie eine gewünschte Abgastemperaturerhöhung und eine verbesserte Abgasemissionssteuerung (verbes serter Kraftstoffverbrauch), selbst unter bestimmten Motorbetriebszuständen wie wäh rend eines Motorkaltstarts oder während früher Zeitpunkte der Motoraufwärmphase be reitstellen. Ebenso kann in der ersten Kraftstoff-Einspritzzeitpunktssteuerroutine der Fig. 5 der Temperaturstatus in der Verbrennungskammer sehr einfach abgeschätzt werden auf der Basis der verstrichenen Zeit (t) ausgehend vom Motorstart. Dieses eliminiert die Notwendigkeit eines Sensors, der einen Temperaturstatus in der Verbrennungskammer ermittelt.Then, if the necessary conditions (see steps S5 and S6 of FIG. 2) for switching from the homogeneous combustion mode to the stratified stoichiometric combustion mode are present, the ECU enables the combustion mode to be switched to the stratified stoichiometric combustion mode (see the Time indicated by the left, vertically downward arrow in Fig. 9). At this time, the timing advance correction for the basic injection timing (ITB) is performed at the compression stroke so that the time progress correction value ITO based on the current engine speed data N (see the characteristic map in FIG. 7) is added to the basic injection timing. At the same time, the time delay correction is initiated and then the final injection timing (IT) is gradually delayed by a predetermined timing delay correction value ΔITS for each specific short time interval as the elapsed time t increases from the start (see the average stratified stoichiometric combustion mode period from the time, which is characterized by the left-hand, vertically downward arrow of Fig. 9, at the time, indicated by the right, vertically downward arrow of Fig. 9). Then, when the necessary conditions (see step S8 of FIG. 2) for switching the stratified stoichiometric combustion mode to a combustion mode selected from the conventional three combustion modes (the homogeneous stoichiometric combustion mode, the homogeneous lean-burn mode, or the stratified mode) Lean burn mode) based on the engine / vehicle operating conditions, the ECU switches the combustion mode to the selected combustion mode (see the time indicated by the right vertical down arrow of FIG. 9). In this manner, a time lag correction (ITS) for the fuel injection timing in the compression stroke is performed depending on the elapsed time t (or depending on an increase in the combustion chamber temperature estimated based on an elapsed time t from the starting timing). As a consequence, an increase in the fuel atomization rate and a decrease in the fuel atomization time are mutually canceled, and thus an atomization amount of the fuel spray can be kept constant. Therefore, a composition and a layer (or area) of the stratified air / fuel mixture formed on and around the spark plug can be kept constant during the stratified stoichiometric combustion mode (see FIG. 10B). This means that the stratified charge combustion, which is intended for an exhaust gas temperature increase, can be carried out stably over the entire stratified, stoichiometric combustion mode. As a result, the system of this embodiment can provide satisfactory effects, such as a desired exhaust temperature increase and improved exhaust emission control (improved fuel consumption), even under certain engine operating conditions such as during an engine cold start or during earlier engine warm-up times. Likewise, in the first fuel injection timing control routine of FIG. 5, the temperature status in the combustion chamber can be estimated very easily based on the elapsed time (t) from the engine start. This eliminates the need for a sensor that detects a temperature status in the combustion chamber.

Mit Bezug auf die Fig. 11 ist eine zweite Kraftstoff-Einspritzzeitpunktssteuerroutine ge zeigt, bei welcher eine Kraftstoff-Einspritzung, die bei dem Kompressionshub ausgeführt wird, in Richtung einer Zeitverzögerung in Abhängigkeit einer falschen (unechten) Mo tortemperatur (TWF) kompensiert wird. Die in Fig. 11 gezeigte Routine wird als Zeit ausgelöste Unterbrechungsroutinen ausgeführt, die bei jedem vorbestimmten Intervall von z. B. 10 ms ausgelöst werden.Referring to FIG. 11, there is shown a second fuel injection timing control routine in which fuel injection performed on the compression stroke is compensated for in the direction of a time lag in response to an incorrect (improper) engine temperature (TWF). The routine shown in Fig. 11 is executed as time-triggered interrupt routines which occur every predetermined interval of e.g. B. triggered 10 ms.

Bei einem Schritt S21 werden die erforderlichen Informationsdaten, d. h. die Motordreh zahl N, die Ansaugluftmenge Q, die verstrichene Zeit t, die von dem Motorstart an ge messen wird, und die Motor-Kühlmitteltemperatur Tw (die als Motortemperatur betrach tet wird) eingelesen. Die Schritte S22 und S23 werden entsprechend ähnlich den Schritten S12 und S13 der ersten Einspritzzeitpunktssteuerroutine der Fig. 5 ausgeführt. Bei Schritt S22 wird ein Basiseinspritzzeitpunkt ITB, der in dem Kompressionshub aus geführt wird, berechnet oder von einem vorprogrammierten Kennfeld, basierend auf dem aktuellen Motorbetriebszustand, wie z. B. sowohl der Motordrehzahl N und Motorlast Q/N entnommen (siehe Fig. 6). Bei Schritt S23 wird ein Zeitfortschrittskorrekturwert ITO be rechnet oder von einem vorbestimmten Kennfeld, das in Fig. 7 gezeigt ist, auf der Basis der letzteren Daten der Motordrehzahl N entnommen. Beachte, dass in der zweiten Ein spritzzeitpunktsroutine der Fig. 11 die falsche Motortemperatur TWF auf der Basis so wohl der verstrichenen Zeit t als auch der Motor-Kühlmitteltemperatur Tw durch den Schritt S24 erzeugt wird, und dann ein Zeitverzögerungskorrekturwert ITTWF berechnet oder ermittelt wird auf der Basis einer falschen Motortemperatur TWF. Die falsche Mo tortemperatur TWF wird arithmetisch von dem folgenden Ausdruck ermittelt.
At step S21, the required information data, that is, the engine speed N, the intake air amount Q, the elapsed time t measured from the engine start, and the engine coolant temperature Tw (which is considered as the engine temperature) are read. Steps S22 and S23 are executed similarly to steps S12 and S13 of the first injection timing control routine of FIG. 5. At step S22, a base injection timing ITB, which is carried out in the compression stroke, is calculated or from a preprogrammed map, based on the current engine operating state, such as B. both the engine speed N and engine load Q / N (see Fig. 6). At step S23, a time progress correction value ITO is calculated or taken from a predetermined map shown in FIG. 7 based on the latter data of the engine speed N. Note that in the second injection timing routine of FIG. 11, the wrong engine temperature TWF is generated based on the elapsed time t as well as the engine coolant temperature Tw by the step S24, and then a time lag correction value ITTWF is calculated or determined on the Based on an incorrect engine temperature TWF. The wrong engine temperature TWF is arithmetically determined from the following expression.

TWF[t] = TWe[t] - (TWe[t] - TWF[t - 1]) × (1 - Ktwf)
TWF [t] = TWe [t] - (TWe [t] - TWF [t - 1]) × ( 1 - Ktwf)

wobei TWF[t] den aktuellen Wert einer falschen Motortemperatur benennt, die eine Funktion der verstrichenen Zeit t ist, die von dem Zeitpunkt an gemessen wird, wenn der Zündschlüsselschalter eingeschaltet wird, TWe[t] einen aktuellen Wert einer Motortem peratur benennt, der eine Funktion der verstrichenen Zeit t ist, TWF[t - 1] benennt einen früheren Wert der falschen Motortemperatur, und Ktwf benennt einen Zeitverzöge rungsfaktor.where TWF [t] indicates the current value of an incorrect motor temperature, the one Is a function of the elapsed time t measured from the time when the Ignition key switch is turned on, TWe [t] a current value of an engine tem name that is a function of the elapsed time t, TWF [t - 1] names one earlier value of the wrong motor temperature, and Ktwf names a time delay factor.

Wie von den Fig. 12A und 13 gesehen werden kann, werden die anfänglichen Werte TWF0 (= TWF[0]) der falschen Motortemperatur von einer vorprogrammierten Tabelle oder einem vorprogrammierten Kennfeld entnommen, das aufzeigt, wie eine anfängliche falsche Motortemperatur Twe0 relativ zu einer Startzeitdauer-Motortemperatur TWe0 variiert. Somit beginnt die falsche Motortemperatur gleichmäßig anzusteigen von der anfänglichen falschen Motortemperatur TWF0 basierend auf der Startzeitdauer- Motortemperatur TWe0. Konkret bedeutet das, dass die falsche Motortemperatur TWF[t] mit der Zeitverzögerung erster Ordnung durch den Zeitverzögerungskorrekturfaktor Ktwf kompensiert wird und stetig die Motortemperatur TWe nach oben treibt oder anhebt. Der Zeitverzögerungsfaktor Ktwf wird basierend auf der Luftansaugmenge Q für jede Zeit einheit bestimmt (siehe Fig. 14). Fig. 14 zeigt ein Beispiel des vorprogrammierten Kennfelds, das ein Verhältnis der Ansaugluftmenge Q über dem Zeitverzögerungskor rekturfaktor Ktwf zeigt. Beim Erzeugen der falschen Motortemperatur TWF bei Schritt S24 werden das Kennfeld für die Startphasen-Motortemperatur TWe0 über dem An fangswert der falschen Motortemperatur TWF0 der Fig. 13 und das Kennfeld für die Einsaugluftmenge Q dem Zeitverzögerungskorrekturfaktor Ktwf der Fig. 14 vorpro grammiert, um für eine gleichmäßige Verbrennungskammer-Temperaturcharakteristik geeignet zu sein, in welcher ein anfänglicher Wert der Verbrennungskammer- Temperatur (anfänglicher Wert der Kolbenbodentemperatur) im Wesentlichen gleich ist mit der Motor-Kühlmitteltemperatur und die Verbrennungskammertemperatur sehr schnell ansteigt aufgrund der freigesetzten Wärmemenge (die Wärmemenge variiert in Abhängigkeit der Luftansaugmenge Q) und dann steigt sie zu der Motortemperatur TWe in Synchronisation mit dem Ansteigen der Motor-Kühlmitteltemperatur (Tw) enger an eine Motor-Betriebstemperatur an. Deshalb kann die Verbrennungskammer-Temperatur sehr exakt abgeschätzt werden aufgrund einer falschen Motortemperatur TWF, die in Schritt S24 erzeugt wird.As can be seen from FIGS . 12A and 13, the initial values TWF0 (= TWF [0]) of the wrong engine temperature are taken from a preprogrammed table or map showing how an initial wrong engine temperature Twe0 is relative to a start period -Motor temperature TWe0 varies. Thus, the wrong engine temperature starts to rise smoothly from the initial wrong engine temperature TWF0 based on the start period engine temperature TWe0. Specifically, this means that the wrong motor temperature TWF [t] is compensated with the first-order time delay by the time delay correction factor Ktwf and constantly drives or raises the motor temperature TWe. The time delay factor Ktwf is determined based on the air intake amount Q for each time unit (see FIG. 14). Fig. 14 shows an example of the preprogrammed map, which shows a ratio of the intake air amount Q over the time delay correction factor Ktwf. When generating the wrong engine temperature TWF at step S24, the map for the starting-phase engine temperature TWe0 above the initial value of the wrong engine temperature TWF0 of FIG. 13 and the map for the intake air quantity Q are preprogrammed the time delay correction factor Ktwf of FIG uniform combustion chamber temperature characteristics, in which an initial value of the combustion chamber temperature (initial value of the piston crown temperature) is essentially the same as the engine coolant temperature and the combustion chamber temperature increases very quickly due to the amount of heat released (the amount of heat varies depending on the air intake quantity Q) and then it rises closer to an engine operating temperature to the engine temperature TWe in synchronization with the increase in the engine coolant temperature (Tw). Therefore, the combustion chamber temperature can be estimated very accurately due to an incorrect engine temperature TWF generated in step S24.

Zurückkehrend zu Schritt S25 in Fig. 11 wird der Zeitverzögerungskorrekturwert ITTWF, der zum Kompensieren des Basiseinspritzzeitpunkts ITB beim Kompressionshub benö tigt wird, berechnet oder von einem vorbestimmten charakteristischen Kennfeld, das in Fig. 15 gezeigt ist, entnommen. Wie von dem charakteristischen Kennfeld der Fig. 15 der vorbestimmten falschen Motortemperatur (TWF) über dem Zeitverzögerungskorrek turwert (ITTWF) gesehen werden kann, wird der Zeitverzögerungskorrekturwert ITTWF schrittweise in Abhängigkeit der falschen Motortemperatur (die zu der Verbrennungs kammertemperatur korreliert) erhöht. Die falsche Motortemperatur TWF kann als abge schätzter Wert der Verbrennungskammertemperatur angesehen werden, wodurch der abgeschätzte Wert der Verbrennungskammertemperatur sich erhöht gemäß einer Erhö hung der falschen Motortemperatur TWF. Das bedeutet in anderen Worten, dass das vorbestimmte TWF-ITTWF-Kennfeld vorprogrammiert ist, so dass der Zeitverzöge rungskorrekturwert ITTWF sich gemäß einer Erhöhung des abgeschätzten Temperatur werts in der Verbrennungskammer erhöht. In Schritt S26 wird eine Zeitfortschrittskor rektur in Abhängigkeit des Zeitfortschrittskorrekturwerts ITO (berechnet durch Schritt S23) durchgeführt, um den Basiseinspritzzeitpunkt ITB und zur selben Zeit eine Zeitver zögerungskorrektur in Abhängigkeit des Zeitverzögerungskorrekturwerts ITTWF (be rechnet durch Schritte S24 und S25) durchzuführen bezüglich des Basiseinspritzzeit punkts ITB, so dass ein abschließender Einspritzzeitpunkt IT berechnet oder durchge führt wird, der geeignet ist, beim Kompressionshub während des geschichteten stöchi ometrischen Verbrennungsmodus verwendet zu werden. Eine arithmetische Berech nung des abschließenden Einspritzzeitpunkts IT wird durch den folgenden Ausdruck dargestellt.
Returning to step S25 in FIG. 11, the time lag correction value ITTWF required to compensate for the basic injection timing ITB on the compression stroke is calculated or taken from a predetermined characteristic map shown in FIG. 15. As can be seen from the characteristic map of FIG. 15 of the predetermined wrong engine temperature (TWF) versus the time delay correction value (ITTWF), the time delay correction value ITTWF is gradually increased depending on the wrong engine temperature (which correlates to the combustion chamber temperature). The wrong engine temperature TWF can be regarded as an estimated value of the combustion chamber temperature, whereby the estimated value of the combustion chamber temperature increases according to an increase in the wrong engine temperature TWF. In other words, the predetermined TWF-ITTWF map is preprogrammed so that the time lag correction value ITTWF increases in accordance with an increase in the estimated temperature value in the combustion chamber. In step S26, a time progress correction depending on the time progress correction value ITO (calculated by step S23) is carried out in order to carry out the basic injection time ITB and at the same time a time delay correction depending on the time delay correction value ITTWF (calculated by steps S24 and S25) with respect to the basic injection time ITB, so that a final injection time IT is calculated or carried out, which is suitable for use in the compression stroke during the stratified stoichiometric combustion mode. An arithmetic calculation of the final injection timing IT is represented by the following expression.

IT = ITB + ITO - ITTWFIT = ITB + ITO - ITTWF

Gemäß einer zweiten Einspritzzeitpunkt-Steurroutine, die in Fig. 11 gezeigt ist, kann der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt (abschließender Einspritzzeitpunkt IT) beim Kompressions hub genau verzögert und kompensiert werden auf der Basis der falschen Motortempe ratur TWF, die durch die Verbrennungskammertemperatur genau abgeschätzt werden kann. Unabhängig von einem Unterschied der Motorkühlmitteltemperatur bei einem an fänglichen Motorstart ist es möglich, optimal den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt (IT) zu steuern, um eine Zerstäubungsmenge an Kraftstoffnebel im Wesentlichen während des Ausführens des geschichteten Verbrennungsmotors zur Abgastemperaturanhebung zu halten, das bedeutet, für eine Zeitdauer von dem Beginn des geschichteten stöchio metrischen Verbrennungsmodus zu dem Ende des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus. Darüber hinaus wird ein Signal von dem Motorkühlmitteltempera tursensor, der üblicherweise in einen Verbrennungsmotor eingeschraubt oder daran angebracht wird, wirksam verwendet, um die falsche Motortemperatur TWF abzuschät zen, wodurch es möglich ist, den Temperaturzustand in der Verbrennungskammer im Wege einer einfachen arithmetischen Berechnung abzuschätzen, die da lautet
According to a second injection timing control routine shown in FIG. 11, the fuel injection timing (final injection timing IT) at the compression stroke can be exactly delayed and compensated based on the wrong engine temperature TWF, which can be accurately estimated by the combustion chamber temperature . Regardless of a difference in engine coolant temperature when the engine is started, it is possible to optimally control the fuel injection timing (IT) to keep an atomizing amount of fuel mist substantially while executing the stratified engine to raise the exhaust gas temperature, that is, for a period of time Beginning of the stratified stoichiometric combustion mode to the end of the stratified stoichiometric combustion mode. In addition, a signal from the engine coolant temperature sensor, which is typically screwed into or attached to an internal combustion engine, is effectively used to estimate the wrong engine temperature TWF, making it possible to estimate the temperature condition in the combustion chamber by means of a simple arithmetic calculation. that is there

TWF [t] = TWe[t] - (TWe[t] - TWF[t - 1]) × (1 - Ktwf),
TWF [t] = TWe [t] - (TWe [t] - TWF [t - 1]) × ( 1 - Ktwf),

ohne einen Temperatursensor hinzuzufügen.without adding a temperature sensor.

Bezugnehmend auf Fig. 16 ist eine dritte Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerroutine ge zeigt, durch welche eine Abstimmung der Kraftstoffeinspritzung, die während eines Kompressionshubs ausgeführt wird, in einer Richtung einer Zeitverzögerung, die von einer Verbrennungskammerwandtemperatur TSW abhängt (siehe die Signallinie, die durch die unterbrochene Linie in Fig. 1 gekennzeichnet ist und zwischen der Eingabe- Schnittstelle der ECU 50 und dem Wandtemperatursensor 21 verbunden ist), kompen siert wird. Die in Fig. 16 gezeigte Routine wird als zeitgetakte Unterbrechungsroutinen ausgeführt, die jeweils bei jedem vorbestimmten Interwall, wie z. B. 10 ms ausgelöst werden. Wie von dem Schritt S31 der Fig. 16 erwartet werden kann, ist die dritte Ein spritzzeitpunkt-Steuerroutine der Fig. 16 unterschiedlich von der ersten (Fig. 5) und der zweiten (Fig. 11) Einspritzzeitpunkt-Steuerroutine, in dem die Verbrennungskammer wandtemperatur TSW, die direkt durch den Temperatursensor 21 ermittelt wird, verwen det wird, um einen Zeitverzögerungskorrekturwert zu berechnen oder zu ermitteln.Referring to FIG. 16, there is shown a third fuel injection timing control routine by which tuning the fuel injection performed during a compression stroke in a direction of time delay that depends on a combustion chamber wall temperature TSW (see the signal line through the broken line) is marked in Fig. 1 and is connected between the input interface of the ECU 50 and the wall temperature sensor 21 ), is compensated. The routine shown in Fig. 16 is executed as timed interrupt routines, each at every predetermined interval, such as. B. triggered 10 ms. As can be expected from step S31 of FIG. 16, the third injection timing control routine of FIG. 16 is different from the first ( FIG. 5) and the second ( FIG. 11) injection timing control routine in which the combustion chamber wall temperature TSW, which is determined directly by the temperature sensor 21 , is used to calculate or determine a time delay correction value.

In Schritt S31 werden die erforderlichen Informationsdaten, das bedeutet, die Motor drehzahl N, Einlassluftmenge Q und die Verbrennungskammerwandtemperatur TSW, die durch den Temperatursensor 21 ermittelt wird, eingelesen. Der Wandtemperatur sensor ist im Wesentlichen ein Thermoelement-Thermometer, der in den Kolbenboden eingeschraubt wird. In Schritt S32 wird ein Basiseinspritzzeitpunkt ITB, der beim Kom pressionshub verwendet wird, berechnet oder einem vorprogrammierten Kennfeld ent nommen basierend auf einem aktuellen Motorbetriebszustand, sowie z. B. sowohl der Motordrehzahl N und der Motorlast Q/N, das in Fig. 6 gezeigt ist, entnommen. Im Schritt S33 wird ein Zeitfortschrittskorrekturwert ITO berechnet oder von der vorbestimmten Karte, die in Fig. 7 gezeigt ist, entnommen auf der Basis der letzten Daten der Motor drehzahl N. In Schritt S34 wird der Zeitverzögerungskorrekturwert ITT1 gesehen werden kann, berechnet auf der Basis einer Verbrennungskammerwandtemperatur TSW. Kon kret bedeutet das, dass, wie von der Umwandlungskarte der Fig. 17 von der Verbren nungskammerwandtemperatur TSW zu der verbleibenden Zeit ITT, und der Umwand lungskarte der Fig. 18 von der verstrichenen Zeit ITT zu dem Zeitverzögerungskorrek turwert ITT1 die Verbrennungskammerwandtemperatur TSW, die durch den Tempera tursensor 21 ermittelt wird, zuerst in eine verstrichene Zeit ITT vom Motorstart umge wandelt wird und dann der Zeitverzögerungswert ITT1 berechnet und von der verstri chenen Zeit ITT entnommen wird. Im Schritt S35 wird eine Zeitfortschrittskorrektur in Abhängigkeit eines Zeitfortschrittskorrekturwerts ITO (berechnet durch den Schritt S33) durchgeführt, um den Basiseinspritzzeitpunkt ITB und zur selben Zeit eine Zeitverzöge rungskorrektur in Abhängigkeit eines Zeitverzögerungskorrekturwerts ITT1 (berechnet durch den Schritt S34) bezüglich des Basiseinspritzzeitpunkts ITB durchzuführen, so dass ein abschließender Einspritzzeitpunkt IT berechnet oder ermittelt wird, der geeignet ist, um bei einem Kompressionshub während des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus verwendet zu werden. Eine arithmetische Berechnung des ab schließenden Einspritzzeitpunkts IT wird durch den folgenden Ausdruck repräsentiert.
In step S31, the required information data, that is, the engine speed N, intake air quantity Q and the combustion chamber wall temperature TSW, which is determined by the temperature sensor 21 , are read. The wall temperature sensor is essentially a thermocouple thermometer that is screwed into the piston crown. In step S32, a base injection time ITB, which is used in the compression stroke, is calculated or taken from a preprogrammed map based on a current engine operating state, and z. B. both the engine speed N and the engine load Q / N shown in Fig. 6 taken. In step S33, a time progress correction value ITO is calculated or taken from the predetermined map shown in FIG. 7 based on the latest data of the engine speed N. In step S34, the time delay correction value ITT1 can be seen calculated based on one Combustion chamber wall temperature TSW. Specifically, this means that, as from the conversion map of FIG. 17 from the combustion chamber wall temperature TSW to the remaining time ITT, and the conversion map of FIG. 18 from the elapsed time ITT to the time delay correction value ITT1, the combustion chamber wall temperature TSW by the temperature sensor 21 is determined, is first converted into an elapsed time ITT from the engine start and then the time delay value ITT1 is calculated and taken from the elapsed time ITT. In step S35, a time progress correction depending on a time progress correction value ITO (calculated by step S33) is carried out in order to carry out the basic injection timing ITB and at the same time a time delay correction depending on a time delay correction value ITT1 (calculated by step S34) with respect to the basic injection timing ITB, so that a final injection time IT is calculated or ascertained, which is suitable for use in a compression stroke during the stratified stoichiometric combustion mode. An arithmetic calculation of the final injection time IT is represented by the following expression.

IT = ITB + ITO - ITT1
IT = ITB + ITO - ITT1

Gemäß einer dritten Einspritzzeitpunkt-Steuerroutine, die in Fig. 16 gezeigt ist, kann die Verbrennungskammertemperatur, die an der Zerstäubungsrate des Kraftstoffnebels be teiligt ist, genauer durch den Temperatursensor ermittelt werden. Dies verbessert eine Steuergenauigkeit der Zeitverzögerungssteuerung, die bei dem Kompressionshub wäh rend des geschichteten stöchiometrischen Verbrennungsmodus ausgeführt wird.According to a third injection timing control routine shown in FIG. 16, the combustion chamber temperature, which participates in the atomization rate of the fuel spray, can be more accurately determined by the temperature sensor. This improves a control accuracy of the time lag control performed on the compression stroke during the stratified stoichiometric combustion mode.

Bezugnehmend auf Fig. 22 ist dort die vierte Kraftstoffzeitpunkt-Steuerroutine gezeigt, gemäß welcher ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, der bei einem Kompressionshub ausge führt wird, in Richtung einer Zeitverzögerung in Abhängigkeit einer virtuellen Verbren nungskammertemperatur TSW2, die durch den Verbrennungsdruck SP, der durch einen im Zylinderdrucksensor 22 ermittelt wird, kompensiert werden (siehe die Signallinie, die durch die gepunktete Linie in Fig. 1 gekennzeichnet ist und zwischen der Eingabe- Schnittstelle der ECU 50 und dem Ein-Zylinder-Drucksensor 22 verbunden ist). Die in Fig. 22 gezeigte Routine wird als zeitgetaktete Unterbrechungsroutine ausgeführt, die für jeden vorbestimmten Intervall, z. B. 10 ms ausgelöst werden. Wie durch den Schritt S41 der Fig. 22 erwartet wird, ist die vierte Einspritzzeitpunkt-Steuerroutine der Fig. 22 unterschiedlich von der ersten (Fig. 5), zweiten (Fig. 11) und dritten (Fig. 16) Einspritz zeitpunkt-Steuerroutine, indem der Innen-Zylinderdruck (Verbrennungsdruck) SP, der durch den Drucksensor 22 ermittelt wird, verwendet wird, um einen Zeitverzögerungs korrekturwert abzuschätzen.Referring to FIG. 22, there is shown the fourth fuel timing control routine, according to which a fuel injection timing, which is carried out during a compression stroke, in the direction of a time delay as a function of a virtual combustion chamber temperature TSW2, which is caused by the combustion pressure SP, which is generated in the cylinder pressure sensor 22 is determined, can be compensated (see the signal line, which is indicated by the dotted line in FIG. 1 and is connected between the input interface of the ECU 50 and the one-cylinder pressure sensor 22 ). The routine shown in FIG. 22 is executed as a timed interrupt routine which is run for every predetermined interval, e.g. B. triggered 10 ms. As expected by step S41 of FIG. 22, the fourth injection timing control routine of FIG. 22 is different from the first ( FIG. 5), second ( FIG. 11), and third ( FIG. 16) injection timing control routine, by using the inner cylinder pressure (combustion pressure) SP detected by the pressure sensor 22 to estimate a time lag correction value.

In Schritt S41 werden die erforderlichen Informationsdaten, das bedeutet die Motordreh zahl N, die Einsaugluftmenge Q und ein Innen-Zylinderdruck SP, der durch den Druck sensor 22 ermittelt wird, eingelesen. In Schritt S42 wird ein Basiseinspritzzeitpunkt ITB, der bei einem Kompressionshub verwendet wird, berechnet oder von dem vorprogram mierten Kennfeld, das in Fig. 6 gezeigt ist, basierend auf dem aktuellen Motorbetriebs zustand, wie z. B. sowohl der Motordrehzahl N und der Motorlast Q/N, berechnet oder entnommen. In Schritt S43 wird ein Zeitfortschrittskorrekturwert ITO berechnet oder von einem vorbestimmten Kennfeld, das in Fig. 7 gezeigt ist, auf der Basis von neueren Daten der Motordrehzahl N entnommen. In Schritt S44 wird die virtuelle Temperatur TSW2 in der Verbrennungskammer, basierend auf dem Innen-Zylinderdruck SP, abge schätzt. Konkret bedeutet das, dass von der Umwandlungskarte, die in Fig. 19 gezeigt ist, von dem vorprogrammierten Verbrennungsdruck SP zu der aufgenommenen Wär memenge gesehen werden kann, der Innen-Zylinderdruck SP zuerst in die Wärmemen ge, die von der Verbrennungskammer aufgenommen wird, umgewandelt wird. Dann wird, wie von der vorprogrammierten Umwandlungskarte, die in Fig. 20 zu sehen ist, die aufgenommene Wärmemenge zu der virtuellen Temperatur TSW2 umgewandelt. Dann wird, wie von der Umwandlungskarte gemäß der Fig. 21 von der virtuellen Temperatur TSW2 zu dem Zeitverzögerungskorrekturwert ITT2 gesehen werden kann, in Schritt S45 der Zeitverzögerungskorrekturwert ITT2 basierend auf der virtuellen Temperatur TSW2 berechnet. Als Letztes wird in Schritt S46 eine Zeitfortschrittskorrektur in Abhängigkeit eines Zeitfortschrittskorrekturwerts ITO (berechnet durch Schritt S43) bezüglich des Ba siseinspritzzeitpunkts ITB durchgeführt und zur selben Zeit eine Zeitverzögerungskor rektur in Abhängigkeit eines Zeitverzögerungskorrekturwerts ITT2, der durch die Schritte S44 und S45 berechnet wird) durchgeführt auf der Basis eines Einspritzzeitpunkts ITB, so dass ein abschließender Einspritzzeitpunkt IT berechnet oder ermittelt werden kann, der geeignet ist, um bei einem Kompressionshub während des geschichteten, stöchio metrischen Verbrennungsmodus verwendet zu werden. Eine arithmetische Berechnung für den abschließenden Einspritzzeitpunkt IT wird durch den folgenden Ausdruck wie dergegeben
In step S41, the required information data, that is, the engine speed N, the intake air quantity Q and an internal cylinder pressure SP, which is determined by the pressure sensor 22 , are read. In step S42, a base injection timing ITB used in a compression stroke is calculated or from the preprogrammed map shown in FIG. 6 based on the current engine operation such as B. both the engine speed N and the engine load Q / N, calculated or taken. In step S43, a time progress correction value ITO is calculated or taken from a predetermined map shown in FIG. 7 based on recent data of the engine speed N. In step S44, the virtual temperature TSW2 in the combustion chamber is estimated based on the inner cylinder pressure SP. Specifically, that means that from the conversion map shown in Fig. 19, from the preprogrammed combustion pressure SP to the amount of heat absorbed, the inner cylinder pressure SP can first be converted into the amount of heat absorbed by the combustion chamber becomes. Then, as with the preprogrammed conversion map shown in Fig. 20, the amount of heat absorbed is converted to the virtual temperature TSW2. Then, as can be seen from the virtual map TSW2 to the time lag correction value ITT2 from the conversion map of FIG. 21, the time lag correction value ITT2 is calculated based on the virtual temperature TSW2 in step S45. Finally, in step S46, a time progress correction depending on a time progress correction value ITO (calculated by step S43) with respect to the basic injection timing ITB is carried out and at the same time a time delay correction depending on a time delay correction value ITT2, which is calculated by steps S44 and S45) the basis of an injection time ITB, so that a final injection time IT can be calculated or determined, which is suitable for use in a compression stroke during the stratified, stoichiometric combustion mode. An arithmetic calculation for the final injection timing IT is given by the following expression

IT = ITB + ITO - ITT2IT = ITB + ITO - ITT2

Gemäß einer vierten Einspritzzeitpunkt-Steuerroutine, die in Fig. 22 gezeigt ist, kann die Verbrennungskammertemperatur versehen mit einer Zerstäubungsrate des Kraftstoffne bels genau als die virtuelle Verbrennungskammertemperatur TSW2 abgeschätzt wer den, die auf dem Innen-Zylinderdruck SP basiert, wodurch eine Steuergenauigkeit der Zeitverzögerungssteuerung verbessert wird, die bei einem Kompressionshub während des geschichteten, stöchiometrischen Verbrennungsmodus ausgeführt wird.According to a fourth injection timing control routine shown in FIG. 22, the combustion chamber temperature provided with an atomization rate of the fuel mist can be estimated accurately as the virtual combustion chamber temperature TSW2 based on the inner cylinder pressure SP, thereby improving control accuracy of the time lag control that is performed on a compression stroke during the stratified stoichiometric combustion mode.

Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. P11-245389 (die am 31. Au gust 1999 eingereicht wurde) ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen.The entire contents of Japanese Patent Application No. P11-245389 (filed on Aug. 31, 1999 ) are incorporated herein by reference.

Während das Vorangegangene eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbei spiele darstellt, die die vorliegende Erfindung ausführen, soll es verstanden sein, dass die Erfindung nicht auf diese speziellen hierin gezeigten und beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele beschränkt ist, sondern verschiedene Veränderungen und Modifikationen ohne vom Bereich der Erfindung, wie er durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist, abzuweichen, durchführbar sind.While the foregoing is a description of the preferred embodiment represents games embodying the present invention, it should be understood that the invention is not directed to this particular embodiment shown and described herein Examples are limited, but various changes and modifications without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims, deviate, are feasible.

Claims

1. A gasoline direct injection internal combustion engine for performing at least one stratified combustion mode to raise an exhaust gas temperature by generating a rich air / fuel mixture around a spark plug ( 6 ) that is richer than stoichiometrically necessary with a fuel directly into a combustion chamber is injected on a compression stroke at a certain engine operating condition before the engine warm-up period is complete, which includes:
a fuel injector ( 5 ) which injects fuel directly into the combustion chamber; and
a control unit ( 50 ), which is configured to be electronically connected to the fuel injection device ( 5 ) to compensate for an injection timing during the compression stroke in a direction of a time delay in response to a temperature rise in the combustion chamber.

2. A gasoline engine with direct injection, which includes:
a fuel injector ( 5 ) for direct injection into a combustion chamber;
a spark plug ( 6 ) for igniting an air / fuel mixture in the combustion chamber; and
a control unit ( 50 ) configured to electronically connect the fuel injector ( 5 ) and the spark plug ( 6 ), the control unit comprising:

a) a temperature condition determination area for determining a temperature condition in the combustion chamber;
b) an exhaust gas temperature boost control area for performing a stratified combustion mode to increase the exhaust gas temperature to produce a rich air / fuel mixture around the spark plug, which is richer than stoichiometrically necessary, with fuel directly into the combustion chamber on a compression stroke at a particular one Engine operating condition is injected before the engine warm-up is finished; and
c) an injection timing compensation range, which is dependent on the temperature state, which is determined by a temperature status determination range for compensating an injection timing during the compression stroke in one direction of a time delay as a function of a temperature rise in the combustion chamber.

3. A gasoline engine with direct injection according to claims 1 or 2, wherein the control unit ( 50 ) a lean air / fuel mixture, which is leaner than sto chiometrically necessary, over the entire combustion chamber with fuel that directly into the Combustion chamber injected on an intake stroke is generated in addition to a rich air / fuel mixture around the spark plug with fuel injected directly into the combustion chamber on a compression stroke.

4. A gasoline direct injection engine according to any one of the preceding claims, wherein the control unit ( 50 ) estimates the temperature condition in the combustion chamber based on an elapsed time (t) from the start of the engine.

5. A gasoline direct injection engine according to claims 1, 2 or 3, wherein the control unit the temperature state in the combustion chamber on the Based on an elapsed time (t) from engine start and an engine coolant temperature ratur (Tw) estimates.

6. A direct injection gasoline engine according to claims 1, 2 or 3, further comprising a wall temperature sensor ( 21 ) for sensing a wall temperature (TSW) of the combustion chamber, and wherein the control unit ( 50 ) detects the temperature condition in the combustion chamber of estimates a signal from the wall temperature sensor ( 21 ).

7. A direct injection gasoline internal combustion engine according to any one of claims 1, 2 or 3, further comprising an internal cylinder pressure sensor ( 22 ) which detects a pressure (SP) in the combustion chamber, and wherein the control unit ( 50 ) Temperature condition in the combustion chamber is estimated by a signal from the internal cylinder pressure sensor ( 22 ).

8. A gasoline engine with direct injection to perform at least one ge stratified combustion mode to raise an exhaust gas temperature by generating a rich air / fuel mixture around a spark plug ( 6 ), which is richer than stoichiometrically necessary, with fuel that is directly in a Combustion chamber is injected during a compression stroke at a particular engine operating condition before the engine warm-up phase is complete, which includes:
a fuel injector ( 5 ) which injects fuel directly into the combustion chamber; and
a control unit ( 50 ) which is configured to compensate electronically with the fuel injection device ( 5 ) for compensating an injection timing at the compression stroke in a direction of a time delay as a function of an elapsed time (t) from the engine start.

9. A gasoline engine with direct injection, for performing at least one ge stratified combustion mode to raise an exhaust gas temperature by generating a rich air / fuel mixture around a spark plug ( 6 ), which is richer than stoichiometrically necessary, by fuel that is directly in a combustion chamber is injected during a compression stroke at a particular engine operating condition before the engine warm-up period is complete, which includes:
a fuel injector ( 5 ) which injects fuel directly into the combustion chamber; and
a control unit ( 50 ) which is configured to be electronically connected to the fuel injection device ( 5 ) to compensate for an injection timing during the compression stroke in a direction of a time delay depending on an increase in the engine temperature (TWe).

10. A direct injection gasoline engine according to claim 1 or 2, further comprising a catalyst ( 9 ) that limits the amount of air pollutants in the exhaust gas and wherein the stratified combustion mode includes a stratified stoichiometric combustion mode to raise the exhaust gas temperature, in which fuel is injected twice into the combustion chamber in order to ensure a homogeneous lean fuel mixture with an air / fuel ratio which is leaner than stoichiometrically necessary, over the entire combustion chamber by means of fuel which is injected during the intake stroke, and to ensure a stratified fuel mixture with an air / fuel ratio that is richer than stoichiometrically necessary, around the spark plug by fuel injected during the compression stroke, and an average air / fuel ratio of Air / fuel mixture covering the entire combustion chamber is present and is essentially determined by stoichiometric, and wherein the control unit ( 50 ) initiates a stratified stoichiometric combustion mode when the catalyst ( 9 ) is deactivated.

11. A direct injection gasoline engine according to claim 10, further comprising an engine temperature sensor ( 12 ) for determining an engine temperature (TWe) and wherein the control unit ( 50 ) activating or deactivating the catalyst from a signal of the engine temperature sensor ( 12 ) determined.

12. A gasoline direct injection engine according to claims 10 or 11, wherein a force during the stratified stoichiometric combustion mode Amount of substance injected during the intake stroke is greater than or equal to is like an amount of fuel injected during the compression stroke.

13. A direct injection gasoline engine according to claim 12, wherein from a total amount of fuel that can be substantially completely burned with an intake air amount for each combustion cycle, substantially 50 to 90 percent by weight of the fuel in the combustion chamber during the intake stroke is injected in order to first produce a homogeneous, lean air / fuel mixture in the combustion chamber, and then in the same combustion cycle the remaining fuel, which essentially corresponds to 10 to 50 percent by weight of the fuel, is injected into the combustion chamber during the compression stroke, to create the stratified air / fuel mixture in the combustion chamber in a stratified manner so that a locally enriched, ignitable air / fuel mixture is created around the spark plugs ( 6 ) and the rest of the air / fuel mixture essentially is lean.

14. A direct injection gasoline engine that includes:
a fuel injector ( 5 ) which injects fuel directly into a combustion chamber;
a spark plug ( 6 ) that ignites an air / fuel mixture in the combustion chamber;
a catalyst ( 9 ) which limits the amount of air pollutants in the exhaust gas; and
a control unit ( 50 ) configured to electronically connect the fuel injector ( 5 ) and the spark plug ( 6 ), the control unit comprising:

a) a determination area that determines a physical quantity that correlates to a temperature state in the combustion chamber;
b) an exhaust temperature raising control section that executes a stratified stoichiometric combustion mode to raise the exhaust temperature only when the catalyst is deactivated and the physical size reaches a predetermined limit; and
c) an injection timing deceleration area that includes a time progress correction (ITO) based on an engine speed (N) with respect to a basic injection timing (ITB) based on the engine speed and the engine load due to performing conversion of the stratified stoichiometric combustion mode generate a corrected injection timing (ITB + ITO) and at the same time a time delay correction (ITS; ITTWF; ITT1; ITT2) based on the physical quantity regarding the corrected injection timing (ITB + ITO) during the stratified stoichiometric combustion mode in order to carry out a to generate the final injection time (IT).

15. A direct injection gasoline engine according to claim 14, wherein the physi size either an elapsed time (t) from an engine start, a false cal temperature (TWF), which is determined by the elapsed time (t), a Engine temperature (TWe), a wall temperature (TSW) of the combustion chamber, or a virtual temperature (TSW2) determined by a combustion pressure (SP) is estimated in the combustion chamber.

16. The direct injection gasoline engine according to claim 14 or 15, wherein the stratified stoichiometric combustion mode is a combustion mode in which fuel is injected twice into the combustion chamber in order to a homogeneous lean air / fuel mixture with an air / fuel To ensure ratio in the entire combustion chamber, the leaner is, as is stoichiometrically necessary, by fuel in the intake stroke a combustion cycle is injected and a stratified air / fuel Mixture with an air / fuel ratio around the spark plug that is richer than stoichiometrically necessary, with fuel that during the compression stroke of the same Chen combustion cycle is injected and an average Air / fuel ratio of the air / fuel mixture in total combustion tion chamber, which is essentially stoichiometrically defined put

17. The Otto engine of claim 16, wherein of a total amount of fuel that could be substantially completely burned with an air intake amount during a combustion cycle, substantially 50 to 90 percent by weight are injected into the combustion chamber on an intake stroke to first achieve the homogeneous to produce lean air / fuel mixture throughout the combustion chamber, and then at the same combustion cycle, the remaining fuel, which is substantially 10 to 50 % by weight, is injected into the combustion chamber on the compression stroke to form the stratified air / fuel mixture in the combustion chamber in a stratified manner so that a locally enriched ignitable air / fuel mixture is generated around the spark plug ( 6 ) and the rest of the air / fuel mixture is substantially lean.