DE10132838A1

DE10132838A1 - Aufteilung einer erwünschten Brennstoffmenge in drei getrennte Brennstoffmengen in stabiler Weise

Info

Publication number: DE10132838A1
Application number: DE10132838A
Authority: DE
Inventors: Kevin P Duffy; Brian G Mcgee
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2002-01-31
Also published as: US6606974B1

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzsteuersystem und Verfahren zum Liefern von mehrfachen Brennstoffeinspritzungen an einen Zylinder eines Motors während eines Brennstoffeinspritzereignisses, basierend auf Motorbetriebszuständen, wird offenbart, wobei das Steuersystem eine elektronische Steuervorrichtung aufweist, die mit einer elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtung gekoppelt ist, und eine Vielzahl von Sensoren, die mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind, um gewisse Signale einzugeben, die gewisse Motorbetriebszustände des Motors darstellen, wobei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um ein Brennstoffeinspritzsignal an die Brennstoffeinspritzvorrichtung auszugeben, um Vor-, Haupt- und Ankerbrennstoffschüsse zum Zylinder während eines Brennstoffeinspritzereignisses zu liefern, und zwar basierend auf den Sensorsignalen. Die Steuervorrichtung teilt auch die erwünschte Brennstoffmenge unter den drei Schüssen auf. Um die gesamte Brennstoffmenge, die von dem Regelsystem eingestellt wurde, unter den drei Schüssen aufzuteilen, bestimmt die Steuervorrichtung erwünschte Vor- und Ankerschußbrennstoffmengen und bestimmt auch die minimale Vorschußmenge, die Hauptschußmenge und die Ankerbrennstoffschußmenge. Durch Vergleichen der gesamten Brennstoffmenge mit verschiedenen Summen der erwünschten und minimalen Brennstoffmengen werden tatsächliche Brennstoffmengen für jeden Schuß bestimmt, wobei dem Hauptschuß erste Priorität gegeben wird, wobei dem Vorschuß zweite Priorität ...

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzsysteme und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Liefern und Steuern der Brennstoffmenge von mehreren Brennstoffein spritzungen in den Zylinder eines Verbrennungsmotors wäh rend eines Brennstoffeinspritzereignisses basierend auf Motorbetriebszuständen.

Technischer Hintergrund

Elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen sind in der Technik wohlbekannt, wobei sie sowohl hydrau lisch betätigte, elektronisch gesteuerte Brennstoffein spritzvorrichtungen als auch mechanisch betätigte, elek tronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen auf weisen. Elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvor richtungen spritzen typischerweise Brennstoff in einen speziellen Motorzylinder als eine Funktion eines Ein spritzsignals ein, das von einer elektronischen Steuer vorrichtung aufgenommen wurde. Diese Signale weisen Wel lenformen auf, die eine erwünschte Einspritzrate genauso wie den erwünschten Zeitpunkt und die Brennstoffmenge an zeigen, die in die Zylinder einzuspritzen ist.

Emissionsregelungen, die sich auf Motorabgasemissionen beziehen, werden auf der ganzen Welt immer restriktiver, beispielsweise sind dies Einschränkungen der Emission von Kohlenwasserstoffen, von Kohlenmonoxid, der Freisetzung von Partikelstoffen und der Freisetzung von Stickoxiden (NO_x). Das Zuschneiden der Anzahl von Einspritzungen und der Brennstoffeinspritzrate für eine Brennkammer genauso wie die erwünschte Menge und Zeitsteuerung dieser Brenn stoffeinspritzungen ist ein Weg, wie Emissionen zu steu ern sind und solche Emissionsstandards zu erfüllen sind. Als eine Folge sind Brennstoffeinspritzungsaufteilungs techniken verwendet worden, um die Verbrennungscharakte ristiken des Verbrennungsprozesses zu modifizieren, und zwar in einem Versuch, die Emissions- und Geräuschpegel zu verringern. Die geteilte Einspritzung sieht typischer weise das Aufteilen der gesamten Brennstofflieferung in den Zylinder während eines speziellen Einspritzereignis ses in zwei getrennte Brennstoffeinspritzungen vor, bei spielsweise einen Vorsteuer- bzw. Voreinspritzschuß und einen Haupteinspritzschuß. Bei unterschiedlichen Motorbe triebszuständen kann es nötig sein, unterschiedliche Ein spritzstrategien zu verwenden, um sowohl den erwünschten Motorbetrieb als auch die Steuerung der Emissionen zu er reichen. Beispielsweise kann eine Einspritzungsauftei lungstechnik bei Motorbetriebszuständen verwendet werden, die niedrige Motordrehzahl und niedrige Motorbelastung aufweisen, während andere Techniken bei anderen Motorbe triebszuständen verwendet werden können. In der Vergan genheit ist die Steuerbarkeit von geteilten Einspritzun gen in gewisser Weise durch mechanische Einschränkungen und andere Einschränkungen beschränkt gewesen, die mit den speziellen Bauarten der verwendeten Einspritzvorrich tungen assoziiert sind. Auch bei fortschrittlicheren elektronisch gesteuerten Einspritzvorrichtungen ist es während gewisser Motorbetriebszustände manchmal schwie rig, genau die Brennstofflieferung zu steuern, auch wenn man Stromsteuersignale verwendet.

Wie hier in dieser Offenbarung verwendet, wird ein Ein spritzereignis als die Einspritzungen definiert, die in einem Zylinder während eines Zyklusses des Motors auftre ten. Beispielsweise weist ein Zyklus für einen Vier-Takt- Motor für einen speziellen Zylinder einen Einlaß-, einen Kompressions- bzw. Verdichtungs-, einen Expansions- und einen Auslaßhub auf. Daher weist das Einspritzereignis bei einem Vier-Takt-Motor die Anzahl der Einspritzungen oder Schüsse auf, die in einem Zylinder während der vier Takte des Kolbens auftreten. Der Ausdruck Schuß, wie er in der Technik verwendet wird, kann sich auch auf die tatsächliche Brennstoffeinspritzung oder das Befehls stromsignal für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung oder eine andere Brennstoffbetätigungsvorrichtung beziehen, die eine Einspritzung oder Lieferung von Brennstoff zum Motor anzeigt.

Die erwünschte Motorleistung wird nicht immer unter Ver wendung von geteilten Brennstoffeinspritzungen bei allen Motordrehzahlen und allen Motorlastzuständen erreicht. Basierend auf den Betriebszuständen werden die Einspritz zeitsteuerung, der Einspritzdruck und die Brennstoffmenge in wünschenswerter Weise optimiert, um erwünschte Emissi onen und wünschenswerten Brennstoffverbrauch zu errei chen. Dies wird nicht immer bei einem System mit geteil ter Einspritzung erreicht, und zwar aufgrund einer Viel zahl von Gründen, wie beispielsweise den Einschränkungen bei den unterschiedlichen Arten von erreichbaren Ein spritzwellenformen, der während der getrennten Brenn stoffeinspritzungen eingespritzten Brennstoffmenge, wenn die Einspritzungen während des speziellen Einspritzereig nisses stattfinden, aufgrund der Zeitsequenz zwischen den Einspritzungen und aufgrund dessen, wie nahe beabstandete Einspritzungen einander beeinflussen. Als eine Folge kön nen Probleme, wie beispielsweise das zu schnelle Ein spritzen von Brennstoff bei einem gegebenen Einspritzer eignis und/oder, daß Brennstoff über einen erwünschten Stoppunkt hinaus eingespritzt werden kann, nachteilig die Emissionsausgangsgrößen und den Brennstoffverbrauch be einflussen.

Bei einem System, bei dem mehrfache Einspritzungen und unterschiedliche Einspritzwellenformen erreichbar sind, ist es wünschenswert, irgendeine Anzahl von getrennten Brennstoffeinspritzungen in einen speziellen Zylinder zu steuern und zu liefern, um die Emissionen und den Brenn stoffverbrauch basierend auf den Betriebszuständen des Motors zu diesem speziellen Zeitpunkt zu minimieren, bei spielsweise sind dies Veränderungen der Drehzahl, der Last oder der Umgebungszustände. Dies kann die Aufteilung der Brennstoffeinspritzung in mehr als zwei getrennte Brennstoffschüsse während eines speziellen Einspritzer eignisses aufweisen, weiter das Liefern von größeren Brennstoffmengen in den Vorsteuer- bzw. Vorschuß, das Vorschieben des Vorsteuerschusses während des Einspritz ereignisses und die Einstellung der Zeitsteuerung zwi schen den verschiedenen mehrfachen Brennstoffeinspritz schüssen, um erwünschte Emissionen und erwünschten Brenn stoffverbrauch zu erreichen. In manchen Situationen ist es auch wünschenswert, das vordere Ende der Brennstoff lieferung zum Zylinder bezüglich der Rate oder Menge zu formen, um die Verbrennungscharakteristiken des speziel len verwendeten Brennstoffes zu steuern. Weiterhin können in manchen Situationen die Schußdauer oder die Brenn stoffmenge so klein sein, daß es nicht praktisch ist, den Schuß einzuspritzen.

Entsprechend ist die vorliegende Erfindung darauf gerich tet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem offen bart, das mehrfache getrennte Brennstoffeinspritzungen an einem speziellen Zylinder eines Verbrennungsmotor während eines einzigen Einspritzereignisses liefern kann. Das System weist mindestens eine Brennstoffeinspritzvorrich tung auf, die betreibbar ist, um eine Vielzahl von Brenn stoffeinspritzschüssen zu liefern, und eine Steuervor richtung, die betreibbar ist, um die Anzahl der Brenn stoffschüsse und die tatsächlichen Brennstoffmengen zu bestimmen, die in jedem Schuß zu verwenden sind.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuer vorrichtung betreibbar, um erwünschte und minimale Vor schußbrennstoffmengen zu bestimmen, weiter eine minimale Hauptschußbrennstoffmenge und minimale und erwünschte An ker- bzw. Nachschußbrennstoffmengen. Die gesamte Brenn stoffmenge, die von dem Regelungssystem bestimmt wird, wird mit verschiedenen Summen dieser erwünschten und mi nimalen Brennstoffmengen verglichen, um die tatsächlichen Vor-, Haupt- und Anker- bzw. Nachschußbrennstoffmengen zur Einspritzung durch mindestens eine Brennstoffein spritzvorrichtung zu bestimmen. Bei der Aufteilung des Brennstoffes unter den mehrfachen Schüssen gibt die Steu ervorrichtung in einem Ausführungsbeispiel dem Hauptschuß die Hauptpriorität und die zweite Priorität dem Vorschuß. Somit werden in einem Ausführungsbeispiel der Vorschuß und der Anker- bzw. Nachschuß im wesentlichen auf Null gesetzt, wenn es nur genügend Brennstoff für den Haupt schuß gibt, und wenn nur genügend Brennstoff für den Haupt- und den Vorschuß vorhanden ist, wird der Nachschuß bzw. Ankerschuß auf Null gesetzt. Wenn es jedoch nicht genügend gesamten Brennstoff für den Vor- und Hauptschuß gibt, es jedoch genügend Brennstoff für die Haupt- und Nach- bzw. Ankerschüsse gibt, dann wird der Vorschuß im wesentlichen auf Null gesetzt werden, und der gesamte Brennstoff wird unter dem Hauptschuß und dem Ankerschuß gemäß der vorliegenden Erfindung aufgeteilt.

Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung enthält ein computerlesbares Medium Anweisungen zur Steu erung des Brennstoffeinspritzsteuersystems zur Aufteilung der Regelungsbrennstoffausgabe in die tatsächlichen Vor-, Haupt- und Ankerschußbrennstoffmengen. Die Anweisungen bestimmen, ob genügend Brennstoffausgabe für die minimale Hauptschußbrennstoffmenge vorhanden ist, ob es genügend Regelungsbrennstoffausgabe für die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge gibt, und ob es genügend Regelungs brennstoffausgabe für die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge gibt. Basierend auf diesen verschie denen Bestimmungen bestimmen die Anweisungen die tatsäch lichen Vor-, Haupt- und Ankerschußbrennstoffmengen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden auch eine minimale Vorschußbrennstoffmenge und eine minimale Anker schußbrennstoffmenge bestimmt. Um dem Vorschuß Priorität gegenüber dem Ankerschuß bzw. Nachschuß zu geben, bestim men die Anweisungen, ob es genügend Brennstoff für den Vorschuß gibt, bevor bestimmt wird, ob es genügend Brenn stoff für den Ankerschuß gibt.

Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines Brennstoffein spritzsteuersystems beschrieben, um die Regelungsbrenn stoffausgabe zu steuern. Das Verfahren weist die Bestim mung auf, die erwünschten Vor- und Ankerschußbrennstoff mengen und die minimale Hauptschußbrennstoffmenge zu be stimmen. Das Verfahren bestimmt dann, ob es genügend Brennstoff für die minimale Hauptschußbrennstoffmenge, die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge und die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge gibt. Basierend auf diesen Be stimmungen bestimmt das Verfahren dann die tatsächlichen Vor-, Haupt- und Ankerschußbrennstoffmengen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die tat sächliche Vorschußbrennstoffmenge vor der tatsächlichen Hauptschußbrennstoffmenge eingespritzt, und die tatsäch liche Ankerschußbrennstoffmenge wird nach der tatsächli chen Hauptschußbrennstoffmenge eingespritzt. Um die tat sächlichen einzuspritzenden Brennstoffmengen zu bestim men, wird die Regelungsbrennstoffausgabe oder die gesamte zu liefernde Brennstoffmenge mit verschiedenen Summen der erwünschten und minimalen Vorschußbrennstoffmengen, der minimalen Hauptschußbrennstoffmenge und den minimalen und erwünschten Anker- bzw. Nachschußbrennstoffmengen vergli chen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sei Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, in denen die Figuren folgendes darstellen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems, das in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 2 ein schematisches Profil eines Einspritzereig nisses mit drei Brennstoffschüssen;

Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm, das die Be stimmung der minimalen Vor-, Haupt-, Anker schußbrennstoffmengen und der erwünschten Vor schußbrennstoffmengen veranschaulicht;

Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm, das die Be stimmung einer erwünschten Anker schußbrennstoffmenge veranschaulicht;

Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm, das die Be stimmung der tatsächlichen Vor-, Haupt- und An kerschußbrennstoffmengen veranschaulicht;

Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm, das die Be stimmung der tatsächlichen Vor-, Haupt- und An kerschußbrennstoffmengen veranschaulicht, wenn es genügend Regelungsbrennstoffausgabe für zu mindest die minimalen Vor-, Haupt- und An kerbrennstoffschußmengen gibt;

Fig. 7 ein Diagramm, das ein Beispiel von den Ein spritzstrategien für die Emissionen im stetigen Zustand veranschaulicht, die bei gewissen Mo torbetriebszuständen verwendet werden, und zwar basierend auf der Motordrehzahl und der Motor belastung; und

Fig. 8 eine beispielhafte schematische Darstellung von einem Ausführungsbeispiel eines Steuersystems zur Einstellung der Parameter eines Brennstoff einspritzereignisses basierend auf den Umge bungszuständen.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines hydraulisch betätigten elektronisch gesteuerten Brenn stoffeinspritzsystems 10 in einer beispielhaften Konfigu ration gezeigt, wie es an einen direkt einspritzenden verdichtungsgezündeten Motor 12 angepaßt ist. Das Brenn stoffsystem 10 weist eine oder mehrere elektronisch ge steuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen auf, wie bei spielsweise die Brennstoffeinspritzvorrichtungen 14, die geeignet sind, um in einer jeweiligen Zylinderkopfbohrung des Motors 12 positioniert zu werden. Während das Ausfüh rungsbeispiel der Fig. 1 auf einen Reihen-Sechs-Zylin der-Motor angewandt wird, sei bemerkt und vorhergesagt, das es verständlich ist, daß die vorliegende Erfindung genauso auf andere Motorbauarten anwendbar ist, wie bei spielsweise V-Motoren und Drehkolbenmotoren, und daß der Motor irgendeine Vielzahl von Zylindern oder Brennkammern enthalten kann. Während zusätzlich das Ausführungsbei spiel der Fig. 1 ebenfalls ein hydraulisch betätigtes elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem veran schaulicht, sei genauso bemerkt und vorhergesagt, daß die vorliegende Erfindung gleichfalls auf andere Arten von Brennstoffeinspritzvorrichtungen anwendbar ist, wie bei spielsweise elektronisch gesteuerte Einspritzvorrichtun gen, mechanisch betätigte, elektronisch gesteuerte Ein spritzeinheiten, genauso wie strömungsmittelbetätigte Common-Rail-Brennstoffeinspritzsysteme mit digital ge steuerten Brennstoffventilen.

Das Brennstoffsystem 10 der Fig. 1 weist eine Vorrich tung oder Mittel 16 auf, um Betätigungsströmungsmittel zu jeder Einspritzvorrichtung 14 zu liefern, eine Vorrich tung oder Mittel 18 zum Liefern von Brennstoff an jede Einspritzvorrichtung, elektronische Steuermittel 20 zur Steuerung des Brennstoffeinspritzsystems, und zwar ein schließlich der Art und Frequenz, mit der Brennstoff von den Einspritzvorrichtungen 14 eingespritzt wird, was die Zeitsteuerung, die Anzahl der Einspritzungen pro Ein spritzereignis, die Brennstoffmenge pro Einspritzung, die Zeitverzögerung zwischen jeder Einspritzung und das Ein spritzprofil aufweist. Somit ist jede Einspritzvorrich tung 14 betreibbar, um eine Vielzahl von Brennstoffein spritzungen während jedes Einspritzereignisses zu lie fern. Das System kann auch eine Vorrichtung oder Mittel 22 aufweisen, um Strömungsmittel zurückzuzirkulieren und/oder Hydraulikenergie von dem Betätigungsströmungs mittel wieder zu gewinnen, das jede Einspritzvorrichtung 14 verläßt.

Die Betätigungsströmungsmittelversorgungsmittel 16 weisen vorzugsweise einen Betätigungsströmungsmittelsumpf oder ein Reservoir 24 auf, eine Betätigungsströmungsmittel transferpumpe 26 mit relativ niedrigem Druck, einen Betä tigungsströmungsmittelkühler 28, einen oder mehrere Betä tigungsströmungsmittelfilter 30, eine Hochdruckpumpe 32 zur Erzeugung von relativ hohem Druck im Betätigungsströ mungsmittel und mindestens eine Betätigungsströmungsmit telsammelleitung oder Rail 36 mit relativ hohem Druck. Ein Common-Rail-Durchlaß (gemeinsamer Druckleitungsdurch laß) 38 ist in Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß aus der Betätigungsströmungsmittelpumpe 32 mit relativ hohem Druck angeordnet. Ein Rail-Verzweigungsdurchlaß 40 verbindet den Betätigungsströmungsmitteleinlaß von jeder Einspritzvorrichtung 14 mit dem Common-Rail-Durchlaß 38 mit hohem Druck. Im Fall einer mechanisch betätigten elektronisch gesteuerten Einspritzvorrichtung würden die Sammelleitung 36, der Common-Rail-Durchlaß 38 und der Verzweigungsdurchlaß 40 typischerweise durch eine gewisse Art von Nockenbetätigungsanordnung oder andere mechani sche Mittel ersetzt werden, um solche Einspritzvorrich tungen zu betätigen. Beispiele einer mechanisch betätig ten elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzeinheit werden offenbart in den US-Patenten 5,947,380 und 5,407,131. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Einspritzvorrichtung eine Brennstoffeinspritzvorrich tung, kann jedoch ein digitalgesteuertes Brennstoffventil sein, das mit einem Common-Rail-Brennstoffsystem bzw. ei nem Brennstoffsystem mit gemeinsamer Druckleitung assozi iert ist.

Die Vorrichtung 22 kann ein Ablaufsammelströmungsmit telsteuerventil 50 für jede Einspritzvorrichtung aufwei sen, eine gemeinsame Rückzirkulationsleitung 52 und einen Hydraulikmotor 54, der zwischen der Betätigungsströmungs mittelpumpe 32 und der Rückzirkulationsleitung 52 ange schlossen ist. Betätigungsströmungsmittel, das einen Be tätigungsströmungsmittelablauf von jeder Einspritzvor richtung 14 verläßt, würde in die Rückzirkulationsleitung 52 eintreten, die dieses Strömungsmittel zu den Mitteln 22 zur Wiedergewinnung oder Rückzirkulation von Hydrau likenergie trägt. Ein Teil des rückzirkulierten Betäti gungsströmungsmittels wird zu der Hochdruckbetätigungs strömungsmittelpumpe 32 geleitet, und ein weiterer Teil wird zum Betätigungsströmungsmittelsumpf 24 über die Rückzirkulationsleitung 34 zurückgeleitet.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Betäti gungsströmungsmittel Motorschmieröl, und der Betätigungs strömungsmittelsumpf 24 ist ein Motorschmierölsumpf. Dies gestattet, daß das Brennstoffeinspritzsystem als ein pa rasitäres Untersystem mit dem Motorschmierölzirkulations system verbunden wird. Alternativ, könnte das Betätigungs strömungsmittel Brennstoff sein.

Die Brennstoffversorgungsmittel 18 weisen vorzugsweise einen Brennstofftank 42 auf, einen Brennstoffversorgungs durchlaß 44, der in Strömungsmittelverbindung zwischen dem Brennstofftank 42 und dem Brennstoffeinlaß von jeder Einspritzvorrichtung 14 angeordnet ist, eine Brennstoff transferpumpe 46 mit relativ niedrigem Druck, einen oder mehrere Brennstoffilter 48, ein Brennstoffversorgungsre gelventil 49 und einen Brennstoffzirkulations- und -Rück leitungsdurchlaß 47, der in Strömungsmittelverbindung zwischen jeder Einspritzvorrichtung 14 und dem Brenn stofftank 42 angeordnet ist.

Die elektronischen Steuermittel 20 weisen vorzugsweise ein elektronisches Steuermodul (ECM = electronic control module) 56 auf, auf das auch als Steuervorrichtung Bezug genommen wird, wobei dessen Verwendung in der Technik wohlbekannt ist. Das elektronische Steuermodul 56 weist typischerweise Verarbeitungsmittel auf, wie beispielswei se einen Mikrocontroller bzw. eine Mikrosteuervorrichtung oder einen Mikroprozessor, eine Regelung, wie beispiels weise eine Proportional-Integral-Derivativ-Steuervorrich tung (PID-Steuervorrichtung) zur Regelung der Motordreh zahl, und eine Schaltung, die eine Eingabe/Ausgabe-Schal tung bzw. I/O-Schaltung, eine Leistungsversorgungsschal tung, eine Signalkonditionierungsschaltung, eine Elektro magnettreiberschaltung, Analogschaltungen und/oder pro grammierte Logikanordnungen genauso wie einen assoziier ten Speicher aufweisen. Der Speicher ist mit dem Mikro controller oder Mikroprozessor verbunden und speichert Anweisungssätze, Karten, Nachschautabellen, Variablen und so weiter. Das elektronische Steuermodul 56 kann verwen det werden, um viele Aspekte der Brennstoffeinspritzung zu steuern, wie beispielsweise (1) die Brennstoffein spritzzeitsteuerung, (2) die gesamte Brennstoffeinspritz menge während eines Einspritzereignisses, (3) den Brenn stoffeinspritzdruck, (4) die Anzahl der getrennten Ein spritzungen oder Brennstoffschüsse während jedes Ein spritzereignisses, (5) die Zeitintervalle zwischen den getrennten Einspritzungen oder Brennstoffschüssen, (6) die Zeitdauer für jede Einspritzung oder jeden Brenn stoffschuß, (7) die Brennstoffmenge, die mit jeder Ein spritzung oder jedem Brennstoffschuß assoziiert ist, (8) den Betätigungsströmungsmitteldruck, (9) den Strompegel der Einspritzvorrichtungswellenform und (10) irgendeine Kombination der obigen Parameter. Jeder dieser Parameter ist variabel unabhängig von der Motordrehzahl und -belastung steuerbar. Das elektronische Steuermodul 56 nimmt eine Vielzahl von Sensoreingangssignalen S₁-S₈ auf, die bekannten Sensoreingangsgrößen entsprechen, wie bei spielsweise Motorbetriebszuständen, die die Motordreh zahl, die Motortemperatur, den Druck des Betätigungsströ mungsmittels, die Zylinderkolbenposition usw. aufweisen, die verwendet werden, um die präzise Kombination der Ein spritzparameter für ein darauffolgendes Einspritzereignis zu bestimmen.

Beispielsweise ist ein Motortemperatursensor 58 in Fig. 1 gezeigt, wie er mit dem Motor 12 verbunden ist. In ei nem Ausführungsbeispiel weist der Motortemperatursensor einen Motoröltemperatursensor auf. Jedoch könnte auch ein Motorkühlmitteltemperatursensor verwendet werden, um die Motortemperatur zu detektieren. Der Motortemperatursensor 58 erzeugt ein Signal, das in Fig. 1 durch S₁ bezeichnet wird, und in das elektronische Steuermodul 56 über die Leitung 51 eingegeben wird. In dem speziellen in Fig. 1 veranschaulichten Beispiel gibt das elektronische Steuer modul 56 das Steuersignal S₉ aus, um den Strömungsmittel druck von der Pumpe 32 zu steuern, und ein Brennstoffein spritzsignal S₁₀ zur Erregung eines Elektromagneten oder einer anderen elektrischen Betätigungsvorrichtung in je der Brennstoffeinspritzvorrichtung, wodurch die Brenn stoffsteuerventile innerhalb jeder Einspritzvorrichtung gesteuert werden und bewirkt wird, daß Brennstoff in je den entsprechenden Motorzylinder eingespritzt wird. Jeder der Einspritzparameter ist variabel steuerbar, und zwar unabhängig von der Motordrehzahl und -belastung. Im Falle der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 14 ist das Steuer signal S₁₀ ein Brennstoffeinspritzsignal, das ein vom elektronischen Steuermodul angewiesener Strom zum Ein spritzelektromagneten oder zu einer anderen elektrischen Betätigungsvorrichtung ist.

Es sei bemerkt, daß die Art der erwünschten Brennstoff einspritzung während irgendeines speziellen Brennstoff einspritzereignisses typischerweise bei verschiedenen Mo torbetriebszuständen variieren wird. Bei einer Bemühung, die Emissionen zu minimieren, ist herausgefunden worden, daß das Liefern von mehreren getrennten Brennstoffein spritzungen zu einem speziellen Zylinder während eines Brennstoffeinspritzereignisses bei variierenden Motorbe triebszuständen sowohl den erwünschten Motorbetrieb als auch die Emissionssteuerung erreicht. Fig. 2 veranschau licht ein Mehrfacheinspritzereignis, das drei getrennte Brennstoffeinspritzungen aufweist, nämlich eine erste Brennstoffeinspritzung oder einen Vorsteuerschuß 60, eine zweite Brennstoffeinspritzung oder einen Hauptschuß 62 und eine dritte Brennstoffeinspritzung oder einen Anker- bzw. Nachschuß 64. Wie in Fig. 2 veranschaulicht wird der Vorschuß 60 in die Brennkammer um einen gewissen vor bestimmten Zeitfaktor, um einen Kurbelwinkel oder eine Hauptverzögerung 61 vor dem Hauptschuß 62 eingespritzt, und der Anker- bzw. Nachschuß wird nach dem Hauptschuß 62 basierend auf einem vorbestimmten Zeitfaktor, Kurbelwin kel oder einer Ankerverzögerung 63 sequenzartig ausge führt. Basierend auf der Programmierung, die mit der elektronischen Steuervorrichtung 56 assoziiert ist, genau so wie aufgrund einer Vielzahl von unterschiedlichen Kar ten und/oder Nachschautabellen, die in dem Speicher der Steuervorrichtung 56 gespeichert sind, weisen Karten und/oder Tabellen, die sich auf die Motordrehzahl, Motor belastung, den mit dem Rail-Durchlaß 38 assoziierten Druck (Rail-Druck), die erwünschte gesamte Brennstoffmen ge und andere Parameter beziehen, wird die Steuervorrich tung 56 dynamisch die entsprechende Anzahl von Brenn stoffschüssen, die Brennstoffmenge, die für jeden Brenn stoffschuß erforderlich ist, und die Aufteilung des Brennstoffes unter den Schüssen bestimmen. Zusätzlich wird die Steuervorrichtung 56 die Zeitsteuerung bzw. den Zeitpunkt und die Dauer von jedem einzelnen Schuß genauso wie die Ankerverzögerung 63 bestimmen. In der in Fig. 2 abgebildeten mehrfachen Einspritzung mit drei Schüssen wird ein Teil des gesamten Brennstoffes, der in die Brennkammer zu liefern ist, als der Vorschuß 60 einge spritzt werden, ein Teil dieses gesamten Brennstoffes wird als der Hauptschuß 62 eingespritzt werden, und der restliche Teil des gesamten einzuspritzenden Brennstoffes wird als der Ankerschuß 64 eingespritzt werden. In gewis sen Betriebszuständen hat eine Mehrfachbrennstoffein spritzung mit drei Schüssen Vorteile bezüglich der Abgas emissionen, die verringerte Partikelemissionen und/oder verringerte NO_x-Emissionen aufweisen, genauso wie bezüg lich der erwünschten Motorleistung.

Die Ausgangsgröße aus dem Regelungssystem kann als die gesamte erwünschte Brennstoffmenge bezeichnet werden, von der die Regelung möchte, daß sie eingespritzt wird, oder als die gesamte verfügbare Brennstoffmenge. Das heißt zum Zwecke der Brennstoffverteilung unter den Schüssen rich tet das Regelsystem die gesamte verfügbare Brennstoffmen ge ein, die während der Einspritzung untergebracht werden soll. Sobald eine gesamte verfügbare Brennstoffmenge be stimmt wurde, kann die vorliegende Erfindung verwendet werden, um zu bestimmen, wie die Brennstoffmenge unter einer erwünschten Anzahl von Schüssen aufzuteilen ist.

Fig. 3 bis 6 veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Aufteilung der gesamten erwünschten Brennstoffmenge auf den erwünschten Vorschuß 60, den erwünschten Haupt schuß 62 und den erwünschten Anker- bzw. Nachschuß 64. Diese Aufteilung wird erreicht durch Einrichten von mini malen Brennstoffmengen basierend auf der Motordrehzahl und -belastung für die drei Schüsse, wie von der Gruppe von Schritten veranschaulicht, die im allgemeinen mit 100 bezeichnet werden, und durch Einrichten der erwünschten Vor- und Ankerbrennstoffmengen, die anzuweisen sind, wie von der Gruppe von Schritten veranschaulicht, die im all gemeinen mit 102 bzw. 104 bezeichnet werden. Die minima len Mengen werden eingerichtet, da die Einspritzung von Brennstoffmengen von weniger als dem Minimum eine starke Stabilität bewirken kann. Beispielsweise kann es Ein schränkungen bei der Genauigkeit der Brennstofflieferung des Brennstoffsystems geben, wie beispielsweise, wenn man versucht, weniger als ein eingerichtetes Minimum einzu spritzen, wobei dann das Brennstoffsystem nicht genau die angeforderte Menge einspritzen kann. Daher kann eine un genaue Brennstoffmenge eingespritzt werden, was einen un erwünschten Motorbetrieb bewirkt. Zusätzlich können die minimalen Werte so eingerichtet werden, daß weniger als der minimale Wert, auch wenn die Menge genau eingespritzt werden kann, zu einem unerwünschten Motorbetrieb oder Emissionen führt.

Fig. 7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Brennstoffeinspritzstrategie. Das heißt, für eine gegebe ne Drehzahl und eine gegebene Last kann die in Fig. 7 veranschaulichte Karte verwendet werden, um die erwünsch te Anzahl von Schüssen, die erwünschte Brennstoffmenge für die Schüsse und die erwünschte Zeitsteuerung der Schüsse zu bestimmen. Eine analoge Karte kann für die mi nimalen Werte der Schüsse eingerichtet werden. Daher kön nen die minimalen Brennstoffmengen für die Schüsse basie rend auf der Drehzahl und der Belastung variieren. Zu sätzlich können die minimalen Mengen basierend auf der Beschleunigung variieren.

Nachdem die minimalen und erwünschten Brennstoffmengen für die erwünschte Anzahl von Schüssen eingerichtet wer den, wird die tatsächliche während jedes Schusses einzu spritzende Brennstoffmenge durch die Gruppe von Schritten eingerichtet, die im allgemeinen mit 106 bezeichnet wird und in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Das Programm, das in den Gruppen 100, 102, 104, 106 veranschaulicht wird, wird vorzugsweise auf einem computerlesbaren Medium ge speichert, wie beispielsweise in dem Speicher, der von dem elektronischen Steuermodul/der Steuervorrichtung 56 vorgesehen wird. Weiterhin ist die Steuervorrichtung betreibbar zur Erzeugung von Steuer- und Einspritzsigna len S₁₀ zur Übertragung durch ein Übertragungsmedium für computerlesbare Daten, das in Verbindung mit einer Diag noseanzeige und einer (nicht gezeigten) Eingabevorrich tung gebracht werden kann, die eine Tastatur und eine An zeige aufweist. Im allgemeinen wird das Programm die er wünschte Brennstoffmenge basierend auf der Drehzahl und der Belastung bestimmen, und dann wird der Brennstoff in eine erwünschte Anzahl von Schüssen aufgeteilt. Die Brennstoffmenge in jedem Schuß wird mit minimalen Werten verglichen, und Modifikationen werden entsprechend vorge nommen. Ein Einspritzsignal wird dann erzeugt.

Mit Bezug auf Fig. 3 wird die Zuordnung der gesamten verfügbaren Brennstoffmenge, die von der Regelung be stimmt wird, im Schritt 108 begonnen und führt in die Be stimmungsschritte 100 der minimalen Brennstoffschußmen gen. In einem Ausführungsbeispiel überprüft während der Auslegung oder während des Testes bezüglich sowohl der minimalen Vorschußbrennstoffmenge als auch der minimalen Hauptschußbrennstoffmenge als auch der minimalen Anker schußbrennstoffmenge das Programm eine Übersteuerung in den Schritten 110 bzw. 112 bzw. 114. Die Übersteuerungen werden als Auslegungswerkzeuge durch Zellenentwickler verwendet, um Zustände zu isolieren und Variablen in dem Motor einzuschränken. Die Übersteuerungen sind nicht zur Anwendung im normalen Betrieb des Motors vorgesehen. Wenn eine Übersteuerung für den Vorbrennstoffschuß erwünscht ist, wird die minimale Vorschußbrennstoffmenge auf die minimale Vorschußbrennstoffübersteuerungsmenge im Schritt 116 eingestellt. Wenn in ähnlicher Weise eine Übersteue rung für den Ankerbrennstoffschuß erwünscht ist, wird die minimale Ankerschußbrennstoffmenge auf die minimale An kerschußbrennstoffübersteuerungsmenge im Schritt 118 ein gestellt, und wenn eine Übersteuerung für den Hauptbrenn stoffschuß erwünscht ist, wird die minimale Hauptschußbrennstoffmenge auf die minimale Haupt schußbrennstoffübersteuerungsmenge im Schritt 120 einge stellt. Wie erwähnt werden im bevorzugten Ausführungsbei spiel während den normalen Betriebsvorgängen des Motors die Übersteuerungen nicht verwendet, und daher werden die obigen Überprüfungen nicht ausgeführt, d. h. die Schritte werden übersprungen. In einem Ausführungsbeispiel wird die minimale Vorschußbrennstoffmenge bestimmt durch Ein stellung von dieser auf eine voreingestellte minimale Vorschußbrennstoffmenge bei 122, wenn keine Übersteuerun gen erwünscht sind oder der Motor im normalen Betriebszu stand arbeitet, wobei in diesem Falle die Übersteuerungen nicht verwendet werden, und die minimale Anker schußbrennstoffmenge wird bestimmt, indem sie auf eine voreingestellte minimale Ankerschußbrennstoffmenge bei 124 eingestellt wird. Die minimale Hauptschußbrennstoff menge wird im Schritt 126 durch Nachschauen der Menge in einer mehrdimensionalen Nachschautabelle oder Karte be stimmt, und zwar basierend auf der gesamten einzusprit zenden Brennstoffmenge, auf der Motordrehzahl und der Last als Faktoren zum Nachschauen und Einstellen der mi nimalen Hauptschußbrennstoffmenge. Alternativ könnten ähnliche Nachschautabellen basierend auf der Motordreh zahl und -belastung verwendet werden, um die minimalen Vor- und Ankerschußbrennstoffmengen einzurichten.

Die Bestimmung der erwünschten Vorschußbrennstoffmenge 102 beginnt mit einer Überprüfung bezüglich einer Über steuerung bei 128. Wenn eine Übersteuerung zu Auslegungs zwecken erwünscht ist, wird die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge auf die erwünschte Vor schußbrennstoffübersteuerungsmenge bei 130 eingestellt. Wenn keine Übersteuerung angefordert ist, bestimmt das Programm, ob ein Vorsteuernullstellereignis bei 132 auf getreten ist. Ein Vorsteuernullstellereignis ist ein Er eignis, das die Brennstoffmenge, die in der Voreinsprit zung zugeordnet ist, auf Null reduziert werden sollte. Vorsteuernullstellereignisse weisen beispielsweise den Betrieb des elektronischen Steuermoduls mit niedriger Batterieleistung auf, so daß unzureichend Energie für die erwünschte Anzahl von Einspritzschüssen vorhanden ist, beispielsweise Momente mit hoher Beschleunigung, und daß kein Vorsteuerschuß von der gegebenen Einspritzstrategie erwünscht wird, beispielsweise während Zuständen mit ge ringer Drehzahl und geringer Last, wie in Fig. 7 veran schaulicht. Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Bit maske gelesen, und wenn die Bitmaske Null (0) ist, ist nur ein Hauptschuß erwünscht. Wenn die Bitmaske eins (1) ist, sind die Vor- und Hauptschüsse erwünscht. Wenn die Bitmaske zwei (2) ist, sind die Haupt- und Ankerschüsse erwünscht, und wenn die Bitmaske drei (3) ist, sind alle drei Schüsse erwünscht. Wenn somit die Bitmaske Null oder zwei ist, dann wird die erwünschte Vorschußbrennstoffmen ge im wesentlichen bei 134 auf Null gesetzt. Wenn die Bitmaske eins oder drei ist, wird die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge bei 136 durch Nachschauen der Menge in einer Nachschautabelle oder Karte bestimmt, und zwar als Funktion des gesamten angeforderten Brennstoffes und der Motordrehzahl und Motorbelastung. Die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge wird dann auf die Menge eingestellt, die von der Nachschautabelle oder Karte aufgenommen wur de. Die Anwendung einer Bitmaske ist abhängig von der Einrichtung. Das heißt, irgendein Speicherschema kann verwendet werden, das die Anzahl der erwünschten Schüsse verfolgen kann. Beispielsweise kann die Anzahl und Art der erwünschten Schüsse unter Verwendung einer Einspritz strategie wie in Fig. 7 veranschaulicht bestimmt werden. Die Anzahl und Art der erwünschten Schüsse kann in einer Nachschautabelle, in einer Indextabelle oder in einem an deren Speicherschema gespeichert werden, wie beispiels weise in einer Bitmaske.

Mit Bezug auf Fig. 4 ist die Bestimmung der erwünschten Ankerschußbrennstoffmenge bei 104 ähnlich der Vorsteuer bestimmung bzw. Vorschußbestimmung und beginnt mit einer Überprüfung bezüglich eines Übersteuerns bei 138. Wenn eine Übersteuerung für Auslegungszwecke erwünscht ist, wird die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge auf die er wünschte Ankerschußbrennstoffübersteuerungsmenge bei 140 eingestellt. Wenn keine Übersteuerung angefordert wird, bestimmt das Programm, ob ein Ankernullstellereignis bei 142 aufgetreten ist. Solche Ereignisse weisen beispiels weise den Betrieb des elektronischen Steuermoduls mit ei ner leeren Batterie auf, so daß nicht ausreichend Energie für die erwünschte Anzahl von Einspritzschüssen und die Momente der hohen Beschleunigung vorhanden ist, und wobei unter Verwendung einer Einspritzstrategie bestimmt wurde, daß kein Ankerschuß bei den gegenwärtigen Betriebszustän den erwünscht ist. Wiederum wird die Bitmaske gelesen, und wenn die Bitmaske Null (0) ist, ist nur ein Haupt schuß erwünscht. Wenn die Bitmaske eins (1) ist, sind die Vor- und Hauptschüsse erwünscht. Wenn die Bitmaske zwei (2) ist, sind die Haupt- und Ankerschüsse erwünscht, und wenn die Bitmaske drei (3) ist, sind alle drei Schüsse erwünscht. Wenn die Bitmaske vier (4) ist, ist kein Schuß erwünscht, um eine Ausschneidestrategie einzurichten. Wenn somit die Bitmaske Null oder eins ist, wird die er wünschte Ankerschußbrennstoffmenge im wesentlichen bei 144 auf Null gesetzt. Wenn die Bitmaske eine zwei oder drei ist, dann wird die erwünschte Ankerschußbrennstoff menge bei 146 durch Nachschauen der Menge in einer Nach schautabelle oder Karte als eine Funktion des gesamten Brennstoffes und der Motordrehzahl bestimmt. Die er wünschte Ankerschußbrennstoffmenge wird dann auf die Men ge eingestellt, die aus der Nachschautabelle oder Karte aufgenommen wurde.

Mit Bezug auf Fig. 5 bestimmt das Programm bei 106 die tatsächlichen einzuspritzenden Vor-, Haupt- und Anker schußmengen, nachdem die minimalen und erwünschten Vor-, die minimale Haupt- und die minimalen und erwünschten An kerschußbrennstoffmengen bestimmt wurden. Der erste Schritt 148 bei dieser Bestimmung ist es, die gesamte verfügbare einzuspritzende Brennstoffmenge, wie sie von dem Regelsystem bestimmt wurde, mit der minimalen Haupt schußbrennstoffmenge zu vergleichen, und wenn der gesamte verfügbare Brennstoff weniger oder gleich der maximalen Hauptschußbrennstoffmenge ist, werden die tatsächlichen Vor- und Ankerschußbrennstoffmengen im wesentlichen auf Null gesetzt, und die tatsächliche Hauptschußbrennstoff menge wird auf den gesamten verfügbaren Brennstoff bzw. die gesamte verfügbare Brennstoffmenge im Schritt 150 eingestellt. Das Programm wird dann zur Stelle 108 über tragen (Fig. 3). Wenn der gesamte verfügbare Brennstoff für das Einspritzereignis mehr ist als die minimale Hauptschußbrennstoffmenge vergleicht die Steuervorrich tung dann den gesamten verfügbaren einzuspritzenden Brennstoff mit einer minimalen Haupt- und einer minimalen Vorschußsumme im Schritt 152. Zusätzlich vergleicht die Steuervorrichtung im Schritt 152 die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge mit der minimalen Vor schußbrennstoffmenge. Wenn der gesamte verfügbare Brenn stoff weniger ist als die Summe der minimalen Haupt- und der minimalen Vorschußmenge, oder wenn die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge kleiner ist als die minimale Vor schußbrennstoffmenge, dann wird im Schritt 154 die tat sächliche Vorschußbrennstoffmenge auf Null gesetzt, und die Steuervorrichtung schreitet voran, um zu bestimmen, ob genügend gesamter verfügbarer Brennstoff für die Haupt- und Ankerbrennstoffschüsse vorhanden ist, falls erwünscht, wie in den Gruppen der Schritte 156 dargelegt. Dies stellt sicher, daß der Hauptschuß Priorität gegen über den Vor- und Ankerschüssen hat, so daß der Haupt schuß die minimale Hauptschußbrennstoffmenge bekommt, falls verfügbar, oder zumindest die gesamte Brennstoff menge, die von dem Regelsystem eingestellt wurde, wenn die gesamte Brennstoffmenge, die von der Regelvorrichtung angefordert wurde, geringer ist, als die minimale Haupt schußmenge.

Wenn es nicht genügend Brennstoff für den Vorschuß gibt, dann wird die gesamte Vorschußbrennstoffmenge auf Null eingestellt, und die Steuervorrichtung vergleicht die ge samte verfügbare Brennstoffmenge mit einer Summe der mi nimalen Hauptschußmenge und der minimalen Ankerschußmen ge, um zu bestimmen, wieviel Brennstoff für den Anker schuß verfügbar sein mag, und vergleicht die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge mit der minimalen Anker schußbrennstoffmenge. Wenn der gesamte Brennstoff weniger ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen Ankerschußmenge, oder wenn die erwünschte An kerschußbrennstoffmenge kleiner ist als die minimale An kerschußbrennstoffmenge, wird die tatsächliche Anker schußbrennstoffmenge bei 160 auf Null eingestellt, und die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge wird auf die gesamte Brennstoffmenge oder die von der Regelungsvor richtung angewiesene Brennstoffausgabegröße eingestellt. Wenn jedoch die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen Ankerschußmenge kleiner oder gleich der ge samten erwünschten Brennstoffmenge ist, und wenn die er wünschte Ankerschußbrennstoffmenge größer oder gleich der minimalen Ankerschußmenge im Schritt 158 ist, dann ver gleicht die Steuervorrichtung die gesamte erwünschte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Hauptschuß menge und der erwünschten Ankerschußmenge. Wenn die ge samte Brennstoffmenge weniger ist als die Summe der mini malen Hauptschußmenge und der erwünschten Ankerschußmen ge, wird die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge auf die minimale Hauptschußmenge eingestellt, und die tat sächliche Ankerschußbrennstoffmenge wird gleich einer Differenz der gesamten Brennstoffmenge abzüglich der mi nimalen Hauptschußbrennstoffmenge im Schritt 164 einge stellt. Das Programm geht dann zur Startstelle bei 108 zurück.

Wenn jedoch die gesamte Brennstoffmenge größer oder gleich der Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Ankerschußmenge ist, wird die tatsächliche Ankerschußbrennstoffmenge auf die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge eingestellt, und die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge wird auf eine Differenz der ge samten verfügbaren Brennstoffmenge abzüglich der tatsäch lichen Ankerschußbrennstoffmenge eingestellt, die im Schritt 166 auf die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge eingestellt worden ist. Danach kehrt die Steuerung zurück zur Startstelle 108 der Fig. 3. Somit arbeitet das Pro gramm dahingehend, daß es dem Hauptbrennstoffschuß Prio rität gegenüber sowohl den Vor- als auch den Ankerschüs sen gibt. Weiterhin arbeitet das Programm dahingehend, daß es dem Vorschuß Priorität gegenüber dem Ankerschuß gibt, während es die Möglichkeit erkennt, daß während es nicht genügend Brennstoff für sowohl den Haupt- als auch den Vorschuß geben mag, es eventuell ausreichend Brenn stoff für sowohl den Haupt- als auch den Ankerschuß geben kann. Somit schreitet die Steuervorrichtung voran zur Be stimmung, ob es genügend für den Ankerschuß gibt, nachdem sie bestimmt hat, daß nicht genügend für den Vorschuß vorhanden ist. Zusätzlich überprüft das Programm, ob es genügend Brennstoff für sowohl die minimalen Hauptschuß mengen als auch die erwünschten Ankerschußmengen gibt, und wenn es genügend gibt, bekommt der Ankerschuß seine erwünschte Menge und der Hauptschuß bekommt seine minima le Menge und etwas zusätzlich. Wenn es nicht genügend für sowohl die minimale Hauptschußmenge als auch die er wünschte Ankerschußmenge gibt, bekommt der Hauptschuß sein Minimum und der Ankerschuß bekommt sein Minimum plus etwas zusätzlich, so daß die tatsächliche Ankermenge so nahe wie möglich an der erwünschten Ankermenge ist.

Wenn im Schritt 152 bestimmt wird, daß die gesamte Brenn stoffmenge größer oder gleich der Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen Vorschußmenge ist, und daß die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge größer ist, als die minimale Vorschußbrennstoffmenge, vergleicht die Steuervorrichtung im Schritt 168 die gesamte Brennstoff menge mit der Summe einer minimalen Vorschußmenge, einer minimalen Hauptschußmenge und einer minimalen Ankerschuß menge und vergleicht die erwünschte Ankerschußbrennstoff menge mit der minimalen Ankerschußbrennstoffmenge.

Wenn im Schritt 168 die gesamte Brennstoffmenge geringer ist als die Summe der minimalen Vorschußmenge, der mini malen Hauptschußmenge und der minimalen Ankerschußmenge, oder wenn die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge klei ner ist als die minimale Ankerschußbrennstoffmenge, wird die tatsächliche Ankerschußbrennstoffmenge im Schritt 170 auf Null gesetzt, und im Schritt 172 vergleicht die Steu ervorrichtung die gesamte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Vor schußmenge. Wenn die gesamte Brennstoffmenge kleiner ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der er wünschten Vorschußmenge, wird die tatsächliche Haupt schußbrennstoffmenge auf die minimale Haupt schußbrennstoffmenge eingestellt, und die tatsächliche Vorschußbrennstoffmenge wird auf eine Differenz der ge samten Brennstoffmenge abzüglich der minimalen Haupt schußbrennstoffmenge im Schritt 174 eingestellt. Wenn al ternativ die gesamte Brennstoffmenge größer oder gleich der Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwünsch ten Vorschußmenge ist, dann wird die tatsächliche Vor schußbrennstoffmenge auf die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge eingestellt, und die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge wird auf eine Differenz der ge samten Brennstoffmenge abzüglich der tatsächlichen Vor schußbrennstoffmenge eingestellt, die auf die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge im Schritt 176 eingestellt worden ist. Nachdem die tatsächliche Vorschußmenge und die tat sächliche Hauptschußbrennstoffmenge eingestellt worden sind, kehrt das Programm zurück zur Startstelle 108. So mit ist die Steuervorrichtung wirksam, um zu bestimmen, ob genügend Brennstoff für den minimalen Hauptschuß, den minimalen Vorschuß und den minimalen Ankerschuß vorhanden ist, und wenn nicht genügend Brennstoff für alle drei Schüsse vorhanden ist, dann wird der tatsächliche An kerbrennstoffschuß im wesentlichen auf Null gesetzt. Da nach bestimmt die Steuervorrichtung, ob genügend Brenn stoff sowohl für den minimalen Hauptbrennstoffschuß als auch den erwünschten Vorbrennstoffschuß vorhanden ist. Wenn es genügend für sowohl den minimalen Hauptschuß als auch den erwünschten Vorschuß gibt, empfängt der Vorschuß die erwünschte Menge, und der Hauptschuß empfängt sein Minimum. Irgendeine übrige Menge über der Summe der mini malen Hauptschußmenge und der erwünschten Vorschußmenge wird dem Hauptschuß zugeordnet, da sie für den minimalen Anker- bzw. Nachschuß nicht ausreicht. Wenn es jedoch nicht genügend Brennstoff für sowohl den minimalen Haupt schuß als auch den erwünschten Vorschuß gibt, dann be kommt der Hauptschuß seine minimale Brennstoffmenge, und der Vorschuß bekommt seine minimale Menge plus irgendei nen übrigen Brennstoff, so daß der Vorschuß so nahe wie möglich an der erwünschten Vorschußbrennstoffmenge ist.

Wenn im Schritt 168 die gesamte Brennstoffmenge größer oder gleich der Summe der minimalen Vorschußmenge, der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen Ankerschuß menge ist, und wenn die erwünschte Ankerschußbrennstoff menge größer oder gleich der minimalen Anker schußbrennstoffmenge ist, dann vergleicht die Steuervor richtung die gesamte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Ankerschußmenge, der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Vorschußmenge im Schritt 178 (Fig. 6). Wenn die gesamte Brennstoffmenge kleiner ist als die Summe der minimalen Ankerschußmenge, der minimalen Haupt schußmenge und der erwünschten Vorschußmenge, dann wird im Schritt 180 die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge auf die minimale Hauptschußbrennstoffmenge eingestellt, die tatsächliche Ankerschußbrennstoffmenge wird auf die minimale Ankerschußbrennstoffmenge eingestellt, und die tatsächliche Vorschußbrennstoffmenge wird gleicher einer Differenz der gesamten Brennstoffmenge abzüglich der tat sächlichen Hauptschußbrennstoffmenge abzüglich der tat sächlichen Ankerschußbrennstoffmenge eingestellt. Danach geht das Programm voran zur Startstelle 108. Somit wird dem Vorsteuerbrennstoffschuß wiederum eine Priorität ge genüber dem Ankerbrennstoffschuß gegeben, und zwar in dem man dem Vorbrennstoffschuß irgendeinen zusätzlichen Brennstoff über der Summe der drei minimalen Mengen gibt, was ihn so nah wie möglich an die erwünschte Vorbrennstoffschußmenge bringt.

Wenn im Schritt 178 die gesamte Brennstoffmenge größer oder gleich der Summe der minimalen Ankerschußmenge, der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Vorschuß menge ist, dann wird die tatsächliche Vorschußbrennstoff menge im Schritt 182 auf die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge gestellt. Dann vergleicht die Steu ervorrichtung im Schritt 184 die gesamte Brennstoffmenge mit einer Summe der erwünschten Ankerschußmenge, der mi nimalen Hauptschußmenge und der tatsächlichen Vorschuß menge/erwünschten Vorschußmenge. Wenn die gesamte Brenn stoffmenge kleiner ist als die Summe der erwünschten An kerschußmenge, der minimalen Hauptschußmenge und der er wünschten Vorschußmenge, wird die tatsächliche Haupt schußbrennstoffmenge auf die minimale Haupt schußbrennstoffmenge eingestellt, und die tatsächliche Ankerschußbrennstoffmenge wird auf eine Differenz der ge samten Brennstoffmenge abzüglich der minimalen Haupt schußbrennstoffmenge und abzüglich der erwünschten Vor schußbrennstoffmenge im Schritt 186 eingestellt. Nach dem die erwünschte Vorschußmenge und die minimale Hauptschuß menge erfüllt wurden, wird somit übermäßiger Brennstoff über die minimale Ankerschußmenge hinaus dem Ankerschuß gegeben, so daß dieser so nahe wie möglich an der er wünschten Ankermenge ist.

Wenn im Gegensatz dazu die gesamte Brennstoffmenge größer oder gleich der Summe der erwünschten Ankerschußmenge, der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Vor schußmenge ist, wird die tatsächliche Anker schußbrennstoffmenge auf die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge eingestellt, und die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge wird auf eine Differenz der ge samten Brennstoffmenge abzüglich der erwünschten Anker schußbrennstoffmenge und abzüglich der erwünschten Vor schußbrennstoffmenge im Schritt 188 gesetzt. Somit stellt die Steuervorrichtung sicher, daß der Vorschuß die er wünschte Vorschußbrennstoffmenge aufnimmt und dann be stimmt, ob genügend Brennstoff für die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge vorhanden ist. Wenn es genügend Brennstoff für die erwünschte Ankerschuß- und Vor schußbrennstoffmenge gibt, gibt das Programm irgendwel chen zusätzlichen verfügbaren Brennstoff dem Hauptschuß. Danach wird das Programm zur Startstelle 108 für den nächsten Einspritzzyklus zurückgeleitet. Diese Brenn stoffaufteilungsstrategie hat die Flexibilität, daß sie es dem Programm gestattet, einen Regelungsschuß einzu stellen. Der Regelungsschuß ist der Schuß, der den gesam ten restlichen Brennstoff aufnehmen wird, nach dem die anderen beiden zufriedengestellt sind. Wenn beispielswei se der erwünschte Hauptschuß und der erwünschte Anker schuß auf niedrige Mengen eingestellt sind, wären sie zu friedengestellt, und der Vorschuß würde der Regelungss chuß sein, der den gesamten übermäßigen Brennstoff auf nimmt.

Industrielle Anwendbarkeit

Die Anwendung eines Einspritzverfahrens und -systems ge mäß der vorliegenden Erfindung sieht eine bessere Brenn stoffausnutzung und Emissionssteuerung während variieren der Motorbetriebszustände vor, wie oben erklärt. Obwohl die spezielle Einspritzwellenform zum Liefern von mehrfa chen Brennstoffeinspritzungen abhängig von den speziellen Motorbetriebszuständen variieren kann, kann das vorlie gende System dynamisch die Zeitsteuerung bestimmen, die mit jedem einzelnen Brennstoffeinspritzschuß assoziiert ist, weiter die Einspritzdauer, die Einspritzmenge, ir gendwelche Verzögerungen zwischen den Brennstoffschüssen und die Verschiebung des Zylinderkolbens mit Bezug auf den Beginn von jedem Brennstoffschuß, und zwar ungeachtet der Bauart der verwendeten elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtungen, ungeachtet der Art des verwendeten Motors, und ungeachtet der Art des verwende ten Brennstoffes. In dieser Hinsicht können entsprechende Brennstoffkarten bezüglich des Rail-Druckes, der Motor drehzahl, der Motorbelastung, den Zeitdauern des Vor schusses/Hauptschusses/Ankerschusses, der Brennstoffmen gen des Vorschusses/Hauptschusses/Ankerschusses, der An kerzeitverzögerungen, der Vor-/Hauptschußzeitsteuerung und anderer Parameter gespeichert oder in anderer Weise im elektronischen Steuermodul 56 einprogrammiert sein, und zwar zur Anwendung während aller Betriebszustände des Mo tors. Diese Betriebskarten, Tabellen und/oder mathemati sche Gleichungen, die in dem programmierbaren Speicher des elektronischen Steuermoduls gespeichert sind, bestim men und steuern die verschiedenen Parameter, einschließ lich der Brennstoffschußmengen, die mit den entsprechen den mehrfachen Einspritzereignissen assoziiert sind, um eine erwünschte Emissionssteuerung zu erreichen.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Einspritzstrategie, die als eine Karte oder Nachschautabelle gespeichert ist, wie beispielsweise die in Fig. 7 veranschaulichte, verwendet werden, um die er wünschte Anzahl von Brennstoffschüssen zu bestimmen, wei ter die Brennstoffmenge für die Schüsse und die Zeitpunk te für die einzuspritzenden Schüsse. Jedoch können die gegenwärtige Belastung und die Drehzahlparameter nicht identisch zu den gespeicherten Werten der Karte oder Ta belle passen. Daher können die Werte der Karte interpo liert werden müssen, um die erwünschte Anzahl der Schüsse und die assoziierte Brennstoffmenge für diese zu bestim men, d. h. für das erwünschte Einspritzereignis. Wenn un terschiedliche Regionen auf der Karte überspannt werden, können die Anzahl der Schüsse, die Brennstoffmenge für die speziellen Schüsse und die Zeitpunkte der Schüsse va riieren. Daher wird die vorliegende Erfindung in einem Ausführungsbeispiel die Aufteilung des Brennstoffes unter den Schüssen bestimmen, und zwar durch Vergleich der er wünschten Anzahl von Schüssen für das Einspritzereignis und der assoziierten erwünschten Brennstoffmengen, die durch Interpolation einer Karte bestimmt werden können, wie beispielsweise der in Fig. 7 veranschaulichten, und zwar mit eingerichteten minimalen Brennstoffmengen und Prioritäten für die speziellen Schüsse, die auch über ei ne Interpolation einer Karte bestimmt werden können, wie in Fig. 7 veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung mo difiziert dann das Einspritzsignal entsprechend und lie fert das Einspritzsignal an die geeignete Brennstoffein spritzvorrichtung.

Es sei auch bemerkt, daß die speziellen Umgebungsumstän de, unter denen der Motor arbeitet, die Emissionsmengen beeinflussen, die von dem Motor erzeugt werden. Wenn sich die Umgebungszustände verändern, so können sich die Mo torabgasemissionen verändern. Als eine Folge können mehr fache Brennstoffeinspritzschüsse eingestellt werden müs sen, um die Motoremissionen innerhalb akzeptabler Grenzen zu halten, und zwar basierend auf den Umgebungszuständen. Diese Einstellungen können Einstellungen an der Vorein spritzzeitsteuerung und -menge aufweisen, an der Haupt einspritzzeitsteuerung und -menge, an der Verzögerung zwischen den Vor- und Haupteinspritzungen und an der Ver zögerung zwischen den Haupt- und Ankereinspritzungen. Die Umgebungszustände können überwacht werden durch Vorsehen und Koppeln von entsprechenden Sensoren mit dem elektro nischen Steuermodul 56, wie im folgenden erklärt wird.

Fig. 8 ist ein beispielhaftes schematisches Diagramm, das repräsentative Sensoreingangsgrößen zum elektroni schen Steuermodul 56 zeigt, und zwar um die Umgebungsum stände zu überwachen, unter denen der Motor arbeitet. Beispielsweise können entsprechende Sensoren mit Bezug auf einen speziellen Motor so positioniert und angeordnet werden, daß sie geeignete Signale 80 und 82 in das elekt ronische Steuermodul 56 eingeben, die die Umgebungstempe ratur und/oder den Druck darstellen, unter dem der Motor gegenwärtig arbeitet. Basierend auf der Umgebungstempera tur und/oder dem Druck kann das elektronische Steuermodul 56 die geeigneten Karten oder Nachschautabellen für die sen speziellen Umgebungszustand auswählen und danach ent weder die geeigneten Parameter für jedes Einspritzereig nis basierend auf der bestehenden Umgebungstemperatur und/oder dem Druck bestimmen, oder das elektronische Steuermodul 56 könnte einen Korrektur- oder Einstellfak tor bestimmen, der auf die Einspritzereignisparameter an gewandt werden soll, die basierend auf gewissen normalen oder standardisierten Betriebszuständen berechnet wurden, wie beispielsweise einer standardmäßigen Tagestemperatur und einem Druck. In dieser Hinsicht könnten die geeigne ten Karten und Nachschautabellen einen Satz von solchen Karten und/oder Nachschautabellen aufweisen, und zwar ba sierend auf gewissen vorbestimmten Umgebungstemperaturen und/oder Druckbereichen, weiter einen anderen Satz von Karten und/oder Tabellen, die auf jeden vorbestimmten Be reich anwendbar sind. Andererseits könnte das elektroni sche Steuermodul 56 genauso einen Satz von Karten und/oder Nachschautabellen aufweisen, und zwar basierend auf Umgebungstemperaturen und/oder Drücken, die es dem elektronischen Steuermodul 56 ermöglichen werden, einen Korrektur- oder Einstellfaktor zu bestimmen, der auf die verschiedenen Parameter von jedem Einspritzereignis ange wandt werden kann, wobei der Korrektur- oder Einstellfak tor mit Bezug auf gewisse normale oder standardisierte Motorbetriebszustände skaliert wird.

Wie in Fig. 8 gezeigt würde das elektronische Steuermo dul 56 basierend auf einer Sensoreingangsgröße der Umge bungstemperatur 80 und/oder des Umgebungsdruckes 82 ent sprechende Signale S₁₀ an die Brennstoffeinspritzvorrich tungen ausgeben, um den erwünschten Vorschußzeitpunkt und/oder die Brennstoffmenge einzustellen (Einstellung 92) um den Hauptbrennstoffschußzeitpunkt und/oder die Brennstoffmenge einzustellen (Einstellung 94), um die er wünschte Verzögerung zwischen den Vor- und Hauptbrenn stoffschüssen einzustellen (Einstellung 96) und/oder um die erwünschte Verzögerung zwischen den Haupt- und Anker brennstoffschüssen einzustellen (Einstellung 98). Irgend eine oder mehrere dieser Einstellungen 92, 94, 96 und 98 kann durch das elektronische Steuermodul durchgeführt werden, um die erwünschten Vor-, Haupt- und Ankerbrenn stoffschüsse zu erreichen, um die Abgasemissionen zu steuern und solche Emissionen innerhalb gewisser vorbe stimmter Grenzen zu halten.

Es sei auch bemerkt und vorhergesagt, daß andere Parame ter und Motorbetriebszustände genauso abgefühlt werden können und in das elektronische Steuermodul 56 eingegeben werden können, und zwar andere als die Umgebungstempera tur 80 und/oder der Umgebungsdruck 82, um die Umgebungs betriebszustände des Motors zu bestimmen. Beispielsweise könnte das elektronische Steuermodul 56 mit einem Sensor gekoppelt werden, um ein Signal 84 aufzunehmen, das die Einlaßsammelleitungstemperatur anzeigt, die mit dem Motor assoziiert ist, weiter mit einem Sensor zum Empfang eines Signals 86, das den Einlaßsammelleitungsdruck anzeigt, mit einem Sensor zur Aufnahme eines Signals 88, das die Feuchtigkeit anzeigt und/oder mit einem Sensor zur Auf nahme eines Signals 90, das den Kurbelgehäuseöldruck an zeigt. Diese Motorparameter könnten genauso durch ver schiedene Karten, Tabellen und/oder Gleichungen korre liert oder übersetzt werden, um die Umgebungsbetriebszu stände des Motors einzurichten bzw. festzustellen, und basierend auf irgendeinem oder einer Vielzahl dieser Sig nale 80, 82, 84, 86, 88 und 90 könnte das elektronische Steuermodul 56 irgendeine oder mehrere der Einstellungen 92, 94, 96 und/oder 98 machen, und entsprechende Signale S₁₀ ausgeben, um die Parameter der mehrfachen Einspritz ereignisse einzustellen. Alle der Sensoren, die Signale 80, 82, 84, 86, 88 und/oder 90 liefern, würden vorzugs weise ihren entsprechenden Parameter überwachen, der mit dem Betrieb des Motors assoziiert ist, und ein jeder sol cher Sensor würde ein entsprechendes Signal an das elek tronische Steuermodul 56 ausgeben, das einen solchen abge fühlten Parameter anzeigt. Es sei weiterhin bemerkt und vorausgesagt, daß noch andere Parameter als jene, die in Fig. 8 bezeichnet wurden, ebenfalls verwendet werden können, um die Umgebungsbetriebszustände des Motors zu bestimmen.

Obwohl das in Fig. 1 veranschaulichte Brennstoffsystem 10 als ein repräsentatives System mit 6 Einspritzvorrich tungen gezeigt worden ist, sei bemerkt, daß die vorlie gende Erfindung genauso bei Brennstoffeinspritzsystemen vorgesehen werden könnte, die irgendeine Anzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen aufweisen, genauso wie sowohl hydraulisch betätigte wie auch mechanisch betätig te elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzeinheiten und bei Common-Rail-Systemen bzw. Systemen mit gemeinsa mer Druckleitung mit digital gesteuerten Brennstoffventi len. Wo mechanisch betätigte elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen verwendet werden, wird die Sammelleitung 36 in Fig. 1 typischerweise durch ei nen mechanischen Betätigungsmechanismus ersetzt, um zu bewirken, daß jede Einspritzvorrichtung Brennstoff unter Druck setzt, wie beispielsweise die Mechanismen, die in den US-Patenten 5,947,380 und 5,407,131 veranschau licht werden. Andere Mechanismen zur Durchführung dieser Aufgabe sind genauso bekannt und verfügbar.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung offensichtlich wird, werden gewisse Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht durch die speziellen Details der hier veranschau lichten Beispiele eingeschränkt, und es wird daher in Be tracht gezogen, daß andere Modifikationen und Anwendungen oder äquivalente Ausführungen davon dem Fachmann offen sichtlich werden. Es wird entsprechend beabsichtigt, daß die Ansprüche alle diese Modifikationen und Anwendungen abdecken sollen, die nicht vom Kern und Umfang der vor liegenden Erfindung abweichen.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Er findung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Of fenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims

1. Brennstoffeinspritzsteuersystem zur Aufteilung einer erwünschten Brennstoffmenge in getrennte Brennstoff mengen, das folgendes aufweist:
mindestens eine Brennstoffeinspritzvorrichtung, die betreibbar ist, um eine Vielzahl von Brennstoffein spritzschüssen zu liefern;
eine elektronische Steuervorrichtung, die mit der mindestens einen Brennstoffeinspritzvorrichtung ge koppelt ist;
wobei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um eine erwünschte Vorschußbrennstoffmenge, eine minimale Hauptschußbrennstoffmenge und eine erwünschte Anker schußbrennstoffmenge zu bestimmen;
wobei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die gesamte verfügbare Brennstoffmenge mit der erwünsch ten Vorschußbrennstoffmenge, der minimalen Haupt schußbrennstoffmenge und der erwünschten Anker schußbrennstoffmenge zu vergleichen; und
wobei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die tatsächliche anzuweisende Vorschußbrennstoffmenge, die tatsächliche anzuweisende Hauptschußbrennstoff menge und die tatsächliche anzuweisende Anker- bzw. Nachschußbrennstoffmenge zur Einspritzung durch die mindestens eine Brennstoffeinspritzvorrichtung zu bestimmen.

2. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, wo bei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um dem Vorschuß Priorität gegenüber dem Anker- bzw. Nach schuß zu geben.

3. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, wo bei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um dem Hauptschuß Priorität gegenüber dem Vorschuß zu ge ben.

4. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, wo bei die Steuervorrichtung weiter betreibbar ist, um zu bestimmen, ob es genügend verfügbare Brennstoff menge für die minimale Hauptschußbrennstoffmenge gibt, um zu bestimmen, ob es genügend erwünschte Brennstoffmenge für die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge gibt, um zu bestimmen, ob es genügend Brennstoffmenge für die erwünschte Anker- bzw. Nachschußbrennstoffmenge gibt, und um zu bestimmen, ob es genügend erwünschte Brennstoffmenge für sowohl die erwünschte Vor- als auch die Anker schußbrennstoffmenge gibt.

5. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, das weiter aufweist, daß die Steuervorrichtung betreib bar ist, um eine minimale Vorschußbrennstoffmenge und eine minimale Ankerschußbrennstoffmenge zu bestimmen, und wobei die Steuervorrichtung betreib bar ist, um die verfügbare Brennstoffmenge mit der minimalen Vorschußbrennstoffmenge, der minimalen Hauptschußbrennstoffmenge und der minimalen Anker schußbrennstoffmenge zu vergleichen.

6. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 5, das weiterhin aufweist, daß die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die minimale Vorschußbrennstoffmenge mit der erwünschten Vorschußbrennstoffmenge zu vergleichen, und wenn die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge kleiner ist, als die minimale Vorschußbrennstoffmenge, dann zur Einstellung der tatsächlichen tatsächlichen Vorschußbrennstoffmenge auf im wesent lichen Null; und wobei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die minimale Anker schußbrennstoffmenge mit der erwünschten Anker schußbrennstoffmenge zu vergleichen, und wenn die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge geringer ist als die minimale Ankerschußbrennstoffmenge, um die tatsächliche Ankerschußbrennstoffmenge im wesentli chen auf Null zu stellen.

7. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 5, wo bei die Betreibbarkeit der Steuervorrichtung zum Vergleich der erwünschten Brennstoffmenge mit den erwünschten und minimalen Vorschußbrennstoffmengen, der minimalen Hauptschußbrennstoffmenge und den er wünschten und minimalen Ankerschußbrennstoffmengen weiter aufweist, daß die Steuervorrichtung betreib bar ist, um die erwünschte Brennstoffmenge mit der minimalen Hauptschußbrennstoffmenge zu vergleichen, und wenn die erwünschte Brennstoffmenge geringer ist als die minimale Hauptschußbrennstoffmenge, um die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge auf die er wünschte Brennstoffmenge zu setzen, und die tatsäch lichen Vorschuß- und Ankerschußbrennstoffmengen im wesentlichen auf Null zu setzen, und wenn die er wünschte Brennstoffmenge größer ist als die minimale Hauptschußmenge, die erwünschte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen Vorschußmenge zu vergleichen.

8. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 7, wo bei die erwünschte Brennstoffmenge geringer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der mi nimalen Vorschußmenge, wobei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die tatsächliche Vor schußbrennstoffmenge im wesentlichen auf Null zu setzen und die erwünschte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minima len Ankerschußmenge zu vergleichen, und wenn die er wünschte Brennstoffmenge geringer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen An kerschußmenge, die tatsächliche Anker schußbrennstoffmenge im wesentlichen auf Null zu setzen und die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmen ge auf die erwünschte Brennstoffmenge einzustellen.

9. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 8, wo bei wenn die erwünschte Brennstoffmenge größer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen Ankerschußmenge, die Steuervorrichtung be treibbar ist, um die erwünschte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Ankerschußmenge zu vergleichen, und wenn die erwünschte Brennstoffmenge geringer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwün schten Ankerschußmenge, die tatsächliche Haupt schußbrennstoffmenge auf die minimale Hauptschußbrennstoffmenge zu setzen, und die tatsächliche Ankerschußbrennstoffmenge auf eine Differenz zwischen der erwünschten Brennstoffmenge und der erwünschten Ankerschußbrennstoffmenge.

10. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 7, wo bei wenn die erwünschte Brennstoffmenge größer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der minimalen Vorschußmenge, die Steuervorrichtung be treibbar ist, um die erwünschte Brennstoffmenge mit der Summe der minimalen Hauptschußmenge, der mi nimalen Vorschußmenge und der minimalen Ankerschuß menge zu vergleichen, und wenn die erwünschte Brenn stoffmenge kleiner ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge, der minimalen Vorschußmenge und der minimalen Ankerschußmenge, die tatsächliche Anker brennstoffmenge im wesentlichen auf Null zu setzen und die erwünschte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Vorschußmenge zu vergleichen, und falls die er wünschte Brennstoffmenge kleiner ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Vorschußmenge, die tatsächliche Haupt schußbrennstoffmenge auf die minimale Haupt schußbrennstoffmenge zu setzen, und die tatsächliche Vorschußbrennstoffmenge auf eine Differenz der er wünschten Brennstoffmenge und der minimalen Haupt schußbrennstoffmenge zu setzen, und wenn die er wünschte Brennstoffmenge größer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Vorschußmenge, die tatsächliche Vorschußbrennstoff menge auf die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge zu setzen, und die tatsächliche Hauptschußbrennstoff menge auf eine Differenz der erwünschten Brennstoff menge und der erwünschten Vorschußbrennstoffmenge zu setzen.

11. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 10, wobei wenn die erwünschte Brennstoffmenge größer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge, der minima len Vorschußmenge und der minimalen Ankerschußmenge, die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die er wünschte Brennstoffmenge mit einer Summe der minima len Hauptschußmenge, der minimalen Ankerschußmenge und der erwünschten Vorschußmenge zu vergleichen, und wenn die erwünschte Brennstoffmenge kleiner ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge, der mi nimalen Ankerschußmenge und der erwünschten Vor schußmenge, die tatsächliche Hauptschußbrennstoff menge auf die minimale Hauptschußbrennstoffmenge einzustellen, weiter die tatsächliche Anker schußbrennstoffmenge auf die minimale Anker schußbrennstoffmenge einzustellen, und die tatsäch liche Vorschußbrennstoffmenge auf eine Differenz bzw. Größe der erwünschten Brennstoffmenge abzüglich der minimalen Hauptschußbrennstoffmenge und abzüg lich der minimalen Ankerschußbrennstoffmenge einzu stellen.

12. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 11, wobei wenn die erwünschte Brennstoffmenge größer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge, der mi nimalen Ankerschußmenge und der erwünschten Vor schußmenge, die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die tatsächliche Vorschußbrennstoffmenge auf die er wünschte Vorschußbrennstoffmenge einzustellen und die erwünschte Brennstoffmenge mit einer Summe der minimalen Hauptschußmenge, der erwünschten Anker schußmenge und der erwünschten Vorschußmenge zu ver gleichen, und wenn die erwünschte Brennstoffmenge kleiner ist als die Summe der minimalen Hauptschuß menge, der erwünschten Ankerschußmenge und der er wünschten Vorschußmenge, die tatsächliche Haupt schußbrennstoffmenge auf die minimale Haupt schußbrennstoffmenge einzustellen, und die tatsäch liche Ankerschußbrennstoffmenge auf eine Differenz bzw. Größe der erwünschten Brennstoffmenge abzüglich der minimalen Hauptschußbrennstoffmenge und abzüg lich der erwünschten Vorschußbrennstoffmenge einzu stellen.

13. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 12, wobei wenn die erwünschte Brennstoffmenge größer ist als die Summe der minimalen Hauptschußmenge, der er wünschten Ankerschußmenge und der erwünschten Vor schußmenge, die Steuervorrichtung betreibbar ist, um die tatsächliche Ankerschußbrennstoffmenge auf die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge zu setzen, und die tatsächliche Hauptschußbrennstoffmenge auf eine Differenz bzw. Größe der erwünschten Brennstoffmenge abzüglich der erwünschten Ankerschußbrennstoffmenge und abzüglich der erwünschten Vorschußbrennstoffmen ge einzustellen.

14. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, wo bei die Funktionsweise der Steuervorrichtung zur Be stimmung der erwünschten Vorschußbrennstoffmenge und der erwünschten Ankerschußbrennstoffmenge weiter aufweist, daß die Steuervorrichtung betreibbar ist, um:
das Auftreten eines Vorschußnullstellereignisses zu bestimmen, und wenn ein Vorschußnullstellereignis aufgetreten ist, die erwünschte Vorschußbrennstoff menge im wesentlichen auf Null zu setzen, und wenn kein Vorschußnullstellereignis aufgetreten ist, die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge aus einer Vor schußtabelle nachzuschauen;
das Auftreten eines Ankerschußnullstellereignisses zu bestimmen, und wenn ein Ankerschußnullsteller eignis aufgetreten ist, die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge im wesentlichen auf Null zu setzen, und wenn kein Ankerschußnullstellereignis aufgetreten ist, die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge aus einer Ankerschußtabelle nachzuschauen.

15. Computerlesbares Medium, das Anweisungen zur Steue rung eines Brennstoffeinspritzsteuersystems enthält, um eine verfügbare Brennstoffmenge in getrennte Brennstoffmengen aufzuteilen, wobei es folgendes aufweist:
Bestimmung einer erwünschten Vorschußbrennstoffmen ge, einer minimalen Hauptschußbrennstoffmenge und einer erwünschten Ankerschußbrennstoffmenge;
Bestimmung, ob es genügend verfügbare Brennstoffmen ge für die minimale Hauptschußbrennstoffmenge gibt;
Bestimmung, ob es genügend verfügbare Brennstoffmen ge für die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge gibt;
Bestimmung, ob es genügend Brennstoffmenge für die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge gibt; und
Bestimmung der tatsächlichen Vorschußbrennstoffmen ge, der tatsächlichen Hauptschußbrennstoffmenge und der tatsächlichen Ankerschußbrennstoffmenge.

16. Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, das weiter folgendes aufweist:
Bestimmung einer minimalen Vorschußbrennstoffmenge und einer minimalen Ankerschußbrennstoffmenge;
Bestimmung, ob es genügend erwünschte Brennstoffmen ge für die minimale Vorschußbrennstoffmenge gibt, und zwar vor der Bestimmung, ob es genügend er wünschte Brennstoffmenge für die erwünschte Vor schußbrennstoffmenge gibt;
und Bestimmung, ob es genügend Brennstoffmenge für die minimale Ankerschußbrennstoffmenge gibt, und zwar vor der Bestimmung, ob es genügend erwünschte Brennstoffmenge für die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge gibt.

17. Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei die Bestimmung, ob es genügend Brennstoffmenge für die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge gibt, ausgeführt wird, bevor bestimmt wird, ob es genügend erwünschte Brennstoffmenge für die erwünschte Anker schußbrennstoffmenge gibt.

18. Verfahren zur Steuerung eines Brennstoffeinspritz steuersystems zur Aufteilung einer verfügbaren Brennstoffmenge in getrennte Brennstoffmengen, das folgendes aufweist:
Bestimmung einer erwünschten Vorschußbrennstoffmen ge, einer minimalen Hauptschußbrennstoffmenge und einer erwünschten Ankerschußbrennstoffmenge;
Bestimmung, ob es genügend verfügbare Brennstoffmen ge für die minimale Hauptschußbrennstoffmenge gibt;
Bestimmung, ob es genügend verfügbare Brennstoffmen ge für die erwünschte Vorschußbrennstoffmenge gibt;
Bestimmung, ob es genügend verfügbare Brennstoffmen ge für die erwünschte Ankerschußbrennstoffmenge gibt;
Bestimmung der tatsächlichen Vorschußbrennstoffmen ge, der tatsächlichen Hauptschußbrennstoffmenge und der tatsächlichen Ankerschußbrennstoffmenge; und
Einspritzung von mindestens der tatsächlichen Haupt schußbrennstoffmenge.

19. Verfahren nach Anspruch 18, das weiter die Einsprit zung der tatsächlichen Vorschußbrennstoffmenge vor der Einspritzung der tatsächlichen Haupt schußbrennstoffmenge aufweist, und die Einspritzung der tatsächlichen Anker- bzw. Nachschußbrennstoff menge nach der Einspritzung der tatsächlichen Haupt schußbrennstoffmenge.

20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Bestimmung der tatsächlichen Vorschußbrennstoffmenge den Vergleich der verfügbaren Brennstoffmenge mit einer Summe der erwünschten Vorschußmenge, der minimalen Hauptschuß menge und der erwünschten Ankerschußmenge aufweist, und falls die verfügbare Brennstoffmenge größer oder gleich der Summe der erwünschten Vorschußmenge, der minimalen Hauptschußmenge und der erwünschten Anker schußmenge ist, einstellen der tatsächlichen Vor schußbrennstoffmenge gleich der erwünschten Vor schußbrennstoffmenge.