DE10144019A1

DE10144019A1 - Kraftstoffeinspritzungssteuergerät und -verfahren eines Funkenentzündungsmotors mit Kraftstoffdirekteinpritzung

Info

Publication number: DE10144019A1
Application number: DE10144019A
Authority: DE
Inventors: Takuji Matsubara; Mamoru Yoshioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2002-08-14
Also published as: JP2002089337A; US6371086B1; JP3744328B2; US20020029768A1

Abstract

Kraftstoffdampf wird durch ein Kraftstoffdampfauslassgerät (40, 41) in einen Einlasskanal (10) eines Kraftstoffdirekteinspritzungsmotors eingeführt. Der Einlasskanal (10) ist mit einem Einlasssauerstoffkonzentrationssensor (31) zum Erfassen der Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft versehen. Eine ECU (30) korrigiert die Kraftstoffeinspritzmenge aus jedem Direkteinspritzventil (111, 112, 113, 114) entsprechend der erfassten Kraftstoffdampfmenge und ändert die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung und die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung entsprechend der Kraftstoffdampfmenge.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und auf ein Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung bei einem Verbrennungsmotor und insbesondere auf ein Kraftstoffeinspritzungssteuergerät und auf ein Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren für einen Motor mit einem Kraftstoffdirekteinspritzventil zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder.

Ein allgemein bekanntes Gerät zum Auslassen von verdampftem Kraftstoff verhindert das Entweichen von verdampftem Kraftstoff (Kraftstoffdampf) aus einem Kraftstoffbehälter in die Atmosphäre, indem es Kraftstoffdampf aus dem Behälter vorübergehend in einen Kanister adsorbiert, der Aktivkohle oder dergleichen enthält, und indem es in der Aktivkohle adsorbierten Kraftstoffdampf zu einem Motoreinlasskanal während des Betriebs des Motors zuführt (auslässt), so dass der Kraftstoffdampf in dem Motor verbrennt.

Wenn das Auslassen von Kraftstoffdampf durchgeführt wird, wird dem Motor eine überschüssige Kraftstoffmenge entsprechend der Kraftstoffdampfmenge zusammen mit Einlassluft zugeführt. Wenn das Auslassen durchgeführt wird und die in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge so aufrechterhalten wird, als würde das Auslassen nicht durchgeführt, dann ändert (verringert) sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors derart, dass sich der Verbrennungszustand des Motors manchmal verschlechtern kann. Gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik wird daher beim Durchführen des Auslassens die in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge korrigiert, indem eine Menge entsprechend der dem Motor zugeführten Kraftstoffdampfmenge von jener Menge subtrahiert wird, die dann zugeführt wird, wenn das Auslassen nicht durchgeführt wird.

Ein Beispiel eines Motors, bei dem die vorstehend erwähnte Art und Weise der Reduzierungskorrektur durchgeführt wird, ist zum Beispiel in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000- 27716 beschrieben. Der in dieser Patentoffenlegungsschrift beschriebene Motor ist als ein Funkenzündungsmotor gestaltet, der mit Kraftstoffdirekteinspritzventilen zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder ausgestattet ist, wobei während des Kompressionshubs von jedem Zylinder eine Kraftstoffeinspritzung so durchgeführt wird, dass eine Gasgemischlage mit einem brennbaren Luft/Kraftstoff-Verhältnis ausschließlich in der Nähe einer Zündkerze innerhalb einer in dem Zylinder komprimierten Luft ausgebildet ist, die keinen Kraftstoff enthält.

Gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik hat der Motor zum Durchführen der Schichtladeverbrennung ein Problem dahingehend, dass das vorstehend erwähnte Auslassen nicht während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführt werden kann. Wenn das Auslassen durchgeführt wird, um Luft, die Kraftstoffdampf enthält, jedem Zylinder während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise zuzuführen, und Kraftstoff aus dem Kraftstoffeinspritzventil in die kraftstoffdampfhaltige Luft in jeden Zylinder während des Kompressionshubs eingespritzt wird, dann hat das durch die Kraftstoffeinspritzung ausgebildete Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer brennbaren Gasgemischlage ein vermindertes Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Somit verschiebt sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der brennbaren Gasgemischlage ausschließlich zur Seite fetten Kraftstoffs, was zu einer verschlechterten Verbrennung führt. Dieses nicht gewünschte Phänomen wird im Allgemeinen als eine gestörte Schichtladeverbrennung bezeichnet.

Der in der vorstehend erwähnten Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-27716 beschriebene Motor ist so gestaltet, dass das Problem der gestörten Schichtladeverbrennung gelindert wird, indem Wirbel in jedem Zylinder während des Einlasshubs ausgebildet werden und Kraftstoffdampf in jeden Zylinder mittels der Wirbel so zugeführt wird, dass Kraftstoffdampf nur in einer der Luftlage oder der brennbaren Gasgemischlage vorhanden ist, die in jedem Zylinder ausgebildet sind, und indem die eingespritzte Kraftstoffmenge entsprechend der Kraftstoffdampfmenge in der Reduzierungsrichtung korrigiert wird.

Jedoch hat der Motor gemäß der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-27716 trotz des Aufbaus zum Eingrenzen von Kraftstoffdampf in jedem Zylinder und zum Korrigieren der Reduzierung der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Kraftstoffdampfmenge ein Problem dahingehend, dass er die gestörte Schichtladeverbrennung nicht vollständig verhindern kann.

Zum Beispiel beeinflusst die Zeitgebung der Kraftstoffeinspritzung (das heißt die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung und die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung) bei Motoren mit direkter Kraftstoffeinspritzung den Zustand der Bildung eines Gasgemisches stark. Daher wird die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung mit hoher Genauigkeit festgelegt, um so ein optimales Gemisch entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge, der Motordrehzahl, der Last etc. vorzusehen. Wenn sich die Kraftstoffeinspritzmenge ändert, dann ändert sich somit die optimale Kraftstoffeinspritzungszeitgebung, auch wenn die anderen Zustände des Motorbetriebs wie zum Beispiel die Motordrehzahl, die Last, etc. unverändert bleiben. Normalerweise wird die Kraftstoffeinspritzmenge geändert, indem die Ventilöffnungsdauer der Kraftstoffeinspritzventile (Einspritzungsdauer) geändert wird. Daher ändert sich auch bei dem Motor der vorstehend erwähnten Patentanmeldung die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung als Reaktion auf eine Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge. Normalerweise wird die Kraftstoffeinspritzungsdauer jedoch so gesteuert, dass die Kraftstoffeinspritzungsdauer durch Ändern der Ventilöffnungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzventile (Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung) oder der Ventilschließzeitgebung der Kraftstoffeinspritzventile (Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung) geändert wird, während die andere Zeitgebung fixiert ist. Daher wird bei dem vorstehend erwähnten in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-27716 beschriebenen Gerät die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung oder die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung fixiert, auch wenn die Kraftstoffeinspritzmenge zur Korrektur reduziert wird. Somit gibt es dort ein Problem, dass jene Kraftstoffeinspritzung nicht ausgeführt werden kann, die hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzmenge, des Motorbetriebszustands etc. optimal ist.

Auch wenn sich das vorstehend beschriebene Problem auf die Schichtladeverbrennung bezieht, treten ähnliche Probleme auch in Verbindung mit einem Motorbetrieb auf, bei dem Kraftstoff in jeden Zylinder während des Einlasshubs eingespritzt wird, um so ein homogenes Gasgemisch in dem Zylinder auszubilden (Homogengemischverbrennung), sowie mit einem Motorbetrieb, bei dem die Kraftstoffeinspritzung zum Teil während des Einlasshubs und zum Teil während des Auslasshubs ausgeführt wird, und bei dem während des Kompressionshubs eingespritzter Kraftstoff in einem homogenen mageren Gemisch geschichtet wird, das durch die Kraftstoffeinspritzung während des Einlasshubs gebildet wird, so dass der während des Kompressionshubs eingespritzte Kraftstoff in jedem Zylinder um eine Zündkerze herum ein brennbares Gemisch bildet (schwache Schichtladeverbrennung). Das bedeutet, dass ähnliche Probleme auftreten, wenn ausschließlich die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung oder die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung entsprechend einer Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge geändert wird.

Genauer gesagt tritt bei den Funkenzündungsmotoren mit Kraftstoffdirekteinspritzung ein Problem dahingehend auf, dass eine optimale Verbrennung nicht nur während des Schichtladeverbrennungsvorgangs sondern auch während des Homogengemischverbrennungsvorgangs des und des schwachen Schichtladevorgangs nicht erreicht werden kann, wenn nur die Kraftstoffeinspritzmenge im Zeitraum einer Ausführung des Auslassvorgangs korrigiert wird.

Im Hinblick auf die Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Kraftstoffdampfmenge ist es außerdem normale Praxis, während des schwachen Schichtladeverbrennungsvorgangs die bei der Einlasshubkraftstoffeinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge und die bei der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge mit gleichen Raten entsprechend der Kraftstoffdampfmenge zu korrigieren (das heißt zu reduzieren). Da jedoch die Ausbildung eines Gemisches von während des Einlasshubs eingespritztem Kraftstoff und die Ausbildung eines Gemisches von während des Kompressionshubs eingespritztem Kraftstoff absolut unterschiedlich sind, können keine optimalen Gemische in jedem Zylindern ausgebildet werden, wenn die zwei Kraftstoffeinspritzmengen lediglich mit gleichen Raten in dem Zeitraum einer Ausführung des Auslassvorgangs reduziert werden. In einigen Fällen kann sich daher die Verbrennung verschlechtern.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzungssteuergerät und -verfahren vorzusehen, die dazu in der Lage sind, eine Kraftstoffeinspritzung so zu steuern, dass ein optimaler Verbrennungszustand entsprechend Betriebsweisen (zum Beispiel Homogengemischverbrennung, schwache Schichtladeverbrennung, Schichtladeverbrennung, etc.) erreicht wird, auch wenn das Auslassen bei einem Funkenzündungsmotor mit Kraftstoffdirekteinspritzung durchgeführt wird.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzungssteuergerät eines Funkenzündungsmotors mit Kraftstoffdirekteinspritzung einschließlich einer Kraftstoffdampfauslassvorrichtung, die einen Kraftstoffdampf von einem Kraftstoffbehälter einem Motoreinlasskanal zuführt, einer Kraftstoffdampferfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kraftstoffdampfmenge in einer Motoreinlassluft, einem Kraftstoffdirekteinspritzventil, das Kraftstoff in einen Zylinder direkt einspritzt, und einer Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung zum Festlegen einer Kraftstoffeinspritzmenge aus einem Kraftstoffdirekteinspritzventil, einer Startzeitgebung der Kraftstoffeinspritzung und einer Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung auf der Grundlage eines Betriebszustands des Motors. Das Kraftstoffeinspritzungssteuergerät hat des weiteren eine Einspritzungszeitgebungskorrektureinrichtung zum Ändern sowohl der Startzeitgebung als auch der Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffdirekteinspritzventil von jedem Zylinder entsprechend der durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung erfassten Kraftstoffdampfmenge.

Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erfasst die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung die Kraftstoffdampfmenge in Motoreinlassluft derart, dass die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft genau erfasst werden kann. Die Einspritzungszeitgebungskorrektureinrichtung korrigiert die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung so, dass der Verbrennungszustand in jedem Zylinder entsprechend der erfassten Kraftstoffdampfmenge optimal wird. Wenn zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge (die Kraftstoffeinspritzungsdauer) reduziert wird, um sie entsprechend der Kraftstoffdampfmenge zu korrigieren, dann wird bei dem herkömmlichen Stand der Technik die Kraftstoffeinspritzungsdauer durch Einstellen entweder der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung oder der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung eingestellt, während die andere Zeitgebung fixiert ist. Bei dieser Erfindung werden jedoch sowohl die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung als auch die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung geändert, so dass die Kraftstoffeinspritzung bei einer optimalen Zeitgebung hinsichtlich dem Hub (dem Einlasshub oder dem Kompressionshub) ausgeführt wird, bei dem die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, der Kolbenposition etc. Genauer gesagt wird die Kraftstoffeinspritzungsdauer in der folgenden Art und Weise verkürzt, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Kraftstoffdampfmenge zu reduzieren ist. Und zwar wird weder die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung noch die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung fixiert, aber es werden beide Zeitgebungen geändert; zum Beispiel wird die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung verzögert und gleichzeitig wird die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung vorgerückt. Daher kann der Zustand einer Gemischbildung in jedem Zylinder im Zeitraum eines Zündvorgangs optimiert werden, und daher kann die Verbrennung in jedem Zylinder optimiert werden. Darüber hinaus wird bei dem herkömmlichen Stand der Technik die Kraftstoffeinspritzmenge um die Kraftstoffdampfmenge reduziert, um so ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens von Kraftstoffdampf ein brennbares Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, so dass sich der Verbrennungszustand in jedem Zylinder einem optimalen Zustand annähert. Gemäß der Erfindung kann jedoch ein noch besserer Verbrennungszustand erzielt werden, da die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung und die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung entsprechend der Kraftstoffdampfmenge korrigiert werden. Daher ist die Reduzierung der Kraftstoffmenge um die Kraftstoffdampfmenge nicht mehr unentbehrlich, und der Freiheitsgrad bei der Kraftstoffeinspritzungssteuerung ist erhöht.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung eine Kraftstoffeinspritzung bei einer homogenen Verbrennungsbetriebsweise ausführen, wobei die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil während eines Einlasshubs von jedem Zylinder so ausgeführt wird, dass in jedem Zylinder ein Homogengemisch gebildet wird.

Darüber hinaus kann die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung eine Kraftstoffeinspritzung bei einer schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise ausführen, wobei die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil während eines Einlasshubs von jedem Zylinder so ausgeführt wird, dass in jedem Zylinder ein Homogengemisch gebildet wird, und sie kann eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs von jedem Zylinder so ausführen, dass in dem Homogengemisch eine Gemischlage gebildet wird, die ein geringes Luft/Kraftstoff- Verhältnis hat.

Des weiteren kann die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung eine Kraftstoffeinspritzung in einer Schichtladeverbrennungsbetriebsweise ausführen, wobei eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil während eines Kompressionshubs von jedem Zylinder so ausgeführt wird, dass eine brennbare Gemischlage einer Luft in dem Zylinder gebildet wird.

Des weiteren kann die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung entsprechend dem Betriebszustand des Motors eine Kraftstoffeinspritzung durchführen, wobei sie aus folgenden eine auswählt: eine Kraftstoffeinspritzung bei einer homogenen Verbrennungsbetriebsweise, bei dem eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil während eines Einlasshubs von jedem Zylinder so ausgeführt wird, dass in dem Zylinder ein Homogengemisch gebildet wird; eine Kraftstoffeinspritzung bei einer schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise, bei dem eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil während des Einlasshubs von jedem Zylinder so ausgeführt wird, dass in dem Zylinder ein Homogengemisch gebildet wird, und bei dem eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs von jedem Zylinder so ausgeführt wird, dass in dem Homogengemisch eine Gemischlage mit einem geringen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gebildet wird; und eine Kraftstoffeinspritzung bei einer Schichtladeverbrennungsbetriebsweise, bei dem eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil während des Kompressionshubs von jedem Zylinder so durchgeführt wird, dass eine brennbare Gemischlage in einer Luft von jedem Zylinder gebildet wird.

Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Korrektur der Kraftstoffeinspritzungszeitgebung entsprechend der Kraftstoffdampfmenge in dem Fall angewendet, in dem der Homogengemischverbrennungsvorgang durchgeführt wird, in dem Fall, in dem der schwache Schichtladeverbrennungsvorgang durchgeführt wird, in dem Fall, in dem die Schichtladeverbrennung durchgeführt wird, oder in dem Fall, in dem von diesen Betriebsweisen eine geeignete entsprechend dem Betriebszustand des Motors ausgewählt wird. Und zwar wird die Kraftstoffeinspritzungszeitgebungssteuerung auf irgendeine von allen Betriebsweisen des Funkenzündungsmotors mit Kraftstoffdirekteinspritzung angewendet. Es ist daher möglich, das Auslassen von Kraftstoffdampf während irgendeinem Betriebszustand des Funkenzündungsmotors mit Kraftstoffdirekteinspritzung durchzuführen. So wird zum Beispiel selbst in dem Fall, in dem ein Gerät zum Auslassen von Kraftstoffdampf der Kanisterbauart verwendet wird, eine durch Adsorption von Kraftstoffdampf hervorgerufene Sättigung des Adsorptionsmittels (zum Beispiel Aktivkohle) in dem Kanister verhindert, und daher wird das Entweichen von Kraftstoffdampf in die Atmosphäre verhindert.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzungssteuergerät eines Funkenzündungsmotors mit Kraftstoffdirekteinspritzung einschließlich einer Kraftstoffdampfauslassvorrichtung, die einen Kraftstoffdampf von einem Kraftstoffbehälter einem Motoreinlasskanal zuführt, einer Kraftstoffdampferfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kraftstoffdampfmenge in einer Motoreinlassluft, einem Kraftstoffdirekteinspritzventil, das Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt, und einer Kraftstoffeinspritzmengenfestlegungseinrichtung zum Festlegen einer Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Kraftstoffdirekteinspritzventil auf der Grundlage eines Betriebszustands des Motors. Das Kraftstoffeinspritzungssteuergerät hat des weiteren eine Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung, bei der die durch die Kraftstoffeinspritzmengenfestlegungseinrichtung festgelegte Kraftstoffeinspritzmenge in jeden Zylinder zum Teil bei einer Einlasshubkraftstoffeinspritzung, bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Einlasshubs von jedem Zylinder so durchgeführt wird, dass in jedem Zylinder ein Homogengemisch gebildet wird, und zum Teil bei einer Kompressionshubkraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs von jedem Zylinder so durchgeführt wird, dass in dem Homogengemisch eine Gemischlage mit einem geringen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gebildet wird, und einer Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung zum Korrigieren einer durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge und einer durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge entsprechend der durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung erfassten Kraftstoffdampfmenge derart, dass ein Motorbetriebs- Luft/Kraftstoff-Verhältnis ungeachtet der Kraftstoffdampfmenge beibehalten wird, wobei die Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung nur die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge reduziert, wenn die durch Kraftstoffdampferfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdampfmenge kleiner ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung führt die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung eine allgemein bezeichnete schwache Schichtladekraftstoffeinspritzung aus, bei der eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, indem die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für die Einlasshubkraftstoffeinspritzung und für die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung so geteilt wird, dass durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung eine brennbare Gemischlage innerhalb des Homogengemisches ausgebildet wird, das durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung ausgebildet wird. Darüber hinaus korrigiert die Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung die Kraftstoffeinspritzmenge, indem sie die in jeden Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge um einen Betrag reduziert, der der in Motoreinlassluft vorhandenen Kraftstoffdampfmenge entspricht, so dass ein Motorbetriebs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens von ausgelassenem Kraftstoffdampf aufrechterhalten wird.

Wenn die schwache Schichtladeverbrennung durchgeführt wird, dann wird die vorstehend erwähnte Kraftstoffeinspritzmengenkorrektur dadurch erreicht, dass sowohl die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge als auch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge mit gleichen Raten reduziert werden, so dass die gesamte Reduzierung der zwei Kraftstoffeinspritzmengen gleich ist wie die Kraftstoffdampfmenge. Wenn die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge um einen Betrag (zum Beispiel 10%) entsprechend der Kraftstoffdampfmenge reduziert wird, dann werden genauer gesagt sowohl die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge als auch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge in gleichem Maße (um 10%) reduziert, so dass die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge um den Betrag entsprechend der Kraftstoffdampfmenge reduziert wird.

Jedoch wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung zum Zwecke einer Bildung eines Homogengemisches in jedem Zylinder durchgeführt, und die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung wird zum Zwecke einer Schichtung eines relativ dichten Gemisches in jedem Zylinder durchgeführt. Der Kraftstoffdampf diffundiert in die in den Motor eingezogenen Einlassluft und wird in der Form eines Homogengemisches jedem Zylinder zugeführt. Wenn eine in jeden Zylinder in der Form eines Homogengemisches eingezogene Kraftstoffdampfmenge auch von der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge zum Ausbilden einer dichten Gemischlage subtrahiert wird, dann kann die Ausbildung einer dichten Gemischlage verhindert werden, und die Verbrennung kann sich manchmal verschlechtern. Wenn zum Beispiel eine Kraftstoffdampfmenge auch von der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge subtrahiert wird, dann wird ein Teil der Kraftstoffmenge, die normalerweise durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung dem Zylinder zugeführt würde, durch eine Kraftstoffmenge ersetzt, die in der Form eines Homogengemisches von Kraftstoffdampf zugeführt wird, und daher diffundiert ein Bruchteil der Kraftstoffmenge homogen in dem Zylinder, die normalerweise um die Zündkerze herum geschichtet werden soll. Somit wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung gebildeten Gemischlage zu einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis versetzt, was dadurch zu dem Problem der gestörten Schichtladeverbrennung führt, woraus eine verschlechterte Verbrennung resultiert.

Falls irgendeine Korrektur bezüglich des in jeden Zylinder in der Form eines Homogengemisches eingezogenen Kraftstoffdampfes durchgeführt werden muss, wird daher gemäß der Erfindung eine höhere Priorität für eine Korrektur gegeben, die durch Reduzieren der Kraftstoffeinspritzmenge durchgeführt wird, die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung zum Ausbilden eines Homogengemisches vorgesehen ist. Wenn nämlich bei der Erfindung die in den Zylinder eingezogene Kraftstoffdampfmenge geringer ist als die bei der Startzeitgebungskraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge, dann wird die Korrektur wegen der Kraftstoffdampfmenge ausschließlich auf der Grundlage der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge erreicht, und die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge wird nicht korrigiert. Daher bleibt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Homogengemisches, das während der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung in jedem Zylinder ausgebildet wurde, ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens von ausgelassenem Kraftstoffdampf gleich, so dass die gestörte Schichtladeverbrennung verhindert wird.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung die Einlasshubkraftstoffeinspritzung aussetzen, und sie kann die durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge reduzieren, wenn die durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

Daher wird die in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritzungssteuerung dann ausgeführt, wenn die Kraftstoffdampfmenge geringer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge. Wenn die Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge, dann wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung ausgesetzt, und die durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge wird für eine Korrektur reduziert, so dass die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge insgesamt um einen Betrag entsprechend der Kraftstoffdampfmenge reduziert ist. Somit wird die Störung der Schichtladeverbrennung minimiert.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung die Einlasshubkraftstoffeinspritzung durch Festlegen der durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf eine vorbestimmte Menge ausführen, und sie kann die durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge reduzieren, wenn die durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

Wenn die Kraftstoffdampfmenge geringer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge, dann wird daher die in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritzungssteuerung ausgeführt. Wenn die Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge, dann wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung nicht ausgesetzt, sondern sie wird mit einer vorbestimmten Menge durchgeführt. Die durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung vorgesehene Kraftstoffeinspritzmenge wird um die Gesamtmenge entsprechend der Kraftstoffdampfmenge und der durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung vorgesehenen Kraftstoffeinspritzmenge reduziert. Bei der schwachen Schichtladeverbrennung bildet der während des Kompressionshubs eingespritzte Kraftstoff eine dichte Gemischlage in einem mageren Homogengemisch aus, und durch einen Zündvorgang in der dichten Gemischlage ausgebildete Flammen breiten sich zu dem mageren Homogengemisch aus. Es besteht daher ein großer Unterschied zwischen dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis der dichten Gemischlage und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Homogengemisches, und Flammen können sich manchmal nicht behutsam von der dichten Gemischlage zu dem mageren Homogengemisch ausbreiten. Gemäß der Erfindung wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung auch dann nicht ausgesetzt, wenn es eine große Kraftstoffdampfmenge gibt, aber eine geringe Kraftstoffmenge wird durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung in ein Homogengemisch eingespritzt, das durch den Kraftstoffdampf gebildet wird, so dass ein Gemisch mit einem relativ geringen Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Homogengemisch des Kraftstoffdampfes ausgebildet wird.

Daher wird bei der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung Kraftstoff in das Gemisch mit relativ geringem Luft/Kraftstoff- Verhältnis eingespritzt, das durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung gebildet wird, so dass eine dichte Gemischlage ausgebildet wird. Infolgedessen ist zwischen dem durch Kraftstoffdampf gebildeten mageren Homogengemisch und der durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung gebildeten fetten Kraftstoffgemischlage ein Gemisch mit relativ geringem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (mittleres Luft/Kraftstoff- Verhältnis) vorhanden, das durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung gebildet wird. Somit ändert sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches behutsam von der dichten Gemischlage zu dem Homogengemisch, so dass sich Flammen von der dichten Gemischlage zu dem Homogengemisch behutsam ausbreiten. Falls die Einspritzung einer geringen Kraftstoffmenge während des Einlasshubs in der letztmöglichen Periode des Einlasshubs durchgeführt wird, dann diffundiert der durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung eingespritzte Kraftstoff nicht in das Homogengemisch, so dass eine Gemischmenge mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Homogengemisch ausgebildet werden kann, und daher breiten sich die Flammen behutsamer aus.

Die vorstehend genannte und weitere Aufgaben, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen von gleichen Bauelementen verwendet werden, und wobei:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zeigt, bei dem die Erfindung auf einen Verbrennungsmotor eines Motorfahrzeugs angewendet wird;

Fig. 2 einen zeitlichen Ablauf einer Korrektur der Kraftstoffeinspritzungszeitgebung gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine Flusskarte eines ersten Ausführungsbeispieles des Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Festlegung eines Faktors zur Verwendung bei dem in der Fig. 3 gezeigten Steuervorgang zeigt;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Festlegung eines Faktors zur Verwendung bei dem in der Fig. 3 gezeigten Steuervorgang zeigt;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Festlegung eines Faktors zur Verwendung bei dem in der Fig. 3 gezeigten Steuervorgang zeigt;

Fig. 7 eine Flusskarte eines zweiten Ausführungsbeispiels des Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 8 eine Flusskarte eines dritten Ausführungsbeispiels des Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 9 eine Flusskarte eines vierten Ausführungsbeispieles des Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 10 einen Teil einer Flusskarte gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs der Erfindung zeigt;

Fig. 11 einen Teil der Flusskarte gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs der Erfindung zeigt; und

Fig. 12 einen Teil einer Flusskarte gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs der Erfindung zeigt.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Ausführungsbeispieles, bei dem die Erfindung auf einen Verbrennungsmotor eines Motorfahrzeugs angewendet wird.

Die Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 1 eines Motorfahrzeugs. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Motor 1 ein Vier- Zylinder-Funkenzündungsmotor mit vier Zylindern #1 bis #4. Jeder Zylinder ist mit einem Kraftstoffdirekteinspritzventil 111 bis 114 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder versehen. Wie dies nachfolgend beschrieben wird, kann der Verbrennungsmotor 1 des Ausführungsbeispiels über einen breiten Luft/Kraftstoff-Verhältnisbereich betrieben werden von einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das größer ist als das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis (an der Seite des mageren Kraftstoffes), und von einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das geringer ist als das stöchiometrische Luft/Kraftstoff- Verhältnis (an der Seite des fetten Kraftstoffes).

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zylinder #1 bis #4 in zwei Zylindergruppen eingeteilt, von denen jede zwei Zylinder hat, deren Zündzeitgebungen nicht aufeinanderfolgen. (Zum Beispiel ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 die Zündreihenfolge der Zylinder 1-3-4-2, und die Zylinder #1 und #4 sowie die Zylinder #2 und #3 bilden separate Zylindergruppen.) Abgasanschlüsse der Zylinder der zwei Zylindergruppen sind mit separaten Abgaskrümmern verbunden, die mit Abgaskanälen verbunden sind, die für die zwei Zylindergruppen separat vorgesehen sind. Die Fig. 1 zeigt einen Abgaskrümmer 21a, der die Abgasanschlüsse der Zylindergruppe der Zylinder #1 und #4 mit einem dazugehörigen Abgaskanal 2a verbindet, und einen Abgaskrümmer 21b, der die Abgasanschlüsse der Zylindergruppe der Zylinder #2 und #3 mit einem dazugehörigen Abgaskanal 2b verbindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die separaten Abgaskanäle 2a, 2b mit Startkatalysatoren (nachfolgend als "SC's" bezeichnet) 5a und 5b versehen, von denen jeder durch einen bekannten Drei-Wege-Katalysator gebildet ist. Die separaten Abgaskanäle 2a, 2b treffen an einer stromabwärtigen Seite der SC's auf einen Abgaskanal 2.

Die Fig. 1 zeigt Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoren 29a, 29b, die stromaufwärts von den Startkatalysatoren 5a, 5b der Abgaskanäle 2a, 2b angeordnet sind. Die Luft/Kraftstoff- Verhältnissensoren 29a, 29b sind Sensoren, die elektrische Spannungssignale entsprechend Abgas-Luft/Kraftstoff- Verhältnissen in einem breiten Luft/Kraftstoff-Verhältnisbereich abgeben. Die Abgaben der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoren 29a, 29b werden für eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung des Motors 1 verwendet.

Die Fig. 1 zeigt des weiteren einen Einlasskrümmer 10b, der die Einlassanschlüsse der Zylinder des Motors 1 mit einem Einlasskanal 10 verbindet, und einen Zwischenbehälter 10a, der an dem Einlasskanal 10 vorgesehen ist.

Darüber hinaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Drosselventil 15 in dem Einlasskanal 10 vorgesehen. Das Drosselventil 15 bei dem Ausführungsbeispiel wird im Allgemeinen als ein elektronisch gesteuertes Drosselventil bezeichnet, das durch einen geeigneten Aktuator 15a wie zum Beispiel ein Schrittmotor oder dergleichen angetrieben wird, um so einen Öffnungsgrad entsprechend einem Steuerungssignal von einer nachfolgend beschriebenen ECU 30 anzunehmen.

Eine bekannte Kraftstoffdampfauslassvorrichtung 40 ist über ein Auslassungssteuerventil 41 mit einem Abschnitt des Einlasskanals 10 stromabwärts von dem Drosselventil 15 verbunden. Die Auslassvorrichtung 40 ist mit einem Kanister ausgestattet, der ein Adsorptionsmittel wie zum Beispiel Aktivkohle oder dergleichen enthält, so dass Kraftstoffdampf von einem Kraftstoffbehälter (nicht gezeigt) des Motors 1 durch das in dem Kanister angeordnete Adsorptionsmittel adsorbiert wird. Daher wird das Entweichen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstoffbehälter in die Atmosphäre verhindert. Das Auslassungssteuerventil 41 ist mit einem geeigneten Aktuator wie zum Beispiel ein Schrittmotor oder dergleichen ausgestattet, und es nimmt einen Öffnungsgrad entsprechend einem Steuersignal von der ECU 30 an. Wenn das Auslassungssteuerventil 41 während des Betriebs des Motors 1 geöffnet ist, dann strömt innerhalb des Kanisters der Auslassvorrichtung 40 adsorbierter Kraftstoffdampf aus dem Auslassungssteuerventil 41 in den Einlasskanal 10 und vermischt sich mit der Einlassluft, die durch das Drosselventil 15 hindurchgeströmt ist, wodurch ein Homogengemisch gebildet wird. Das Gemisch wird dann in die Zylinder des Motors 1 eingezogen.

Darüber hinaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Sauerstoffkonzentrationssensor 31 zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in Einlassluft an dem Zwischenbehälter 10a des Einlasskanals 10 angeordnet. Der Sauerstoffkonzentrationssensor 31 ist ein Sensor, der ein Signal entsprechend der Sauerstoffkonzentration in Einlassluft über einen breiten Konzentrationsbereich abgibt. Der Sauerstoffkonzentrationssensor 31 ist von der Bauart ähnlich wie die Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoren 29a, 29b.

Die Fig. 1 zeigt die elektronische Steuereinheit (ECU) 30 des Motors 1. Die ECU 30 ist ein Mikrocomputer mit einem bekannten Aufbau, der bei diesem Ausführungsbeispiel ein RAM, ein ROM und eine CPU aufweist. Die ECU 30 führt grundlegende Steuervorgänge des Motors 1 wie zum Beispiel eine Zündzeitgebungssteuerung, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung etc. durch. Bei diesem Ausführungsbeispiel führt die ECU 30 zusätzlich zu den vorstehend erwähnten grundlegenden Steuervorgängen eine Steuerung zum Ändern der Kraftstoffeinspritzungsbetriebsweise von den Direkteinspritzventilen 111 bis 114 durch, um das Betriebs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors entsprechend dem Betriebszustand des Motors 1 zu ändern, und sie führt außerdem das Auslassen von Kraftstoffdampf durch, indem sie den Öffnungs- /Schließvorgang des Auslassungssteuerventils 41 steuert. Darüber hinaus führt die ECU 30 beim Durchführen des Auslassvorgangs eine Auslassungskraftstoffeinspritzungssteuerung durch, wobei die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft unter Verwendung des Einlasssauerstoffkonzentrationssensors 31 erfasst wird und die aus den Direkteinspritzventilen 111 bis 114 der Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge, die Kraftstoffeinspritzungszeitgebungen von jedem Zylinder, etc. auf der Grundlage der erfassten Kraftstoffdampfmenge geändert werden.

Um die vorstehend erwähnten verschiedenen Steuervorgänge durchzuführen, nehmen Eingabeanschlüsse der ECU 30 Signaleingaben von den Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoren 29a, 29b, die die Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisse an den Einlässen der Startkatalysatoren 5a, 5b angeben, ein Signal von dem Einlasssauerstoffkonzentrationssensor 31, das die Sauerstoffkonzentration in Einlassluft angibt, und ein Signal von einem an dem Motoreinlasskrümmer vorgesehen Einlassdrucksensor 35 auf, das dem Druck in dem Einlassrohr des Motors entspricht. Darüber hinaus nehmen Eingabeanschlüsse der ECU 30 Eingaben eines Drehwinkelpulssignals, das von einem nahe einer Motorkurbelwelle (nicht gezeigt) angeordneten Kurbelwinkelsensor 33 jeweils bei vorbestimmten Drehwinkeln der Motorkurbelwelle (zum Beispiel alle 15°) abgegeben wird und den Drehwinkel der Kurbelwelle angibt, und ein Referenzkurbelpositionspulssignal auf, das von dem Kurbelwinkelsensor 33 jeweils bei Motorumdrehungen von 720° abgegeben wird (zum Beispiel jedes Mal wenn bei der Kompression der obere Totpunkt des Zylinders #1 erreicht wird).

Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt des weiteren ein Eingabeanschluss der ECU 30 ein Signal auf, das von einem nahe einem Beschleunigungspedal (nicht gezeigt) des Motors 1 angeordneten Beschleunigungsbetätigungsbetragssensor 37 abgegeben wird und das den Niederdrückungsbetrag des Beschleunigungspedals (Beschleunigungsbetätigungsbetrag) angibt, die durch eine Bedienperson bewirkt wird. Die ECU 30 führt eine A/D-Wandlung der Abgabe des Einlassdrucksensors 35 und der Abgabe des Beschleunigungsbetätigungsbetragssensors 37 durch, und sie speichert diese als einen Einlassrohrdruck PM und als einen Beschleunigungsbetätigungsbetrag ACCP in vorbestimmten Bereichen in dem RAM der ECU 30. Darüber hinaus berechnet die ECU 30 eine Motordrehzahl NE auf der Grundlage des Zeitintervalls des Drehwinkelpulssignals, das von dem Kurbelwinkelsensor 33 jeweils bei vorbestimmten Drehwinkeln abgegeben wird, und sie berechnet einen Kurbelwinkel (Phase) auf der Grundlage der Anzahl der Drehwinkelpulssignale, die einem Referenzkurbelpositionspulssignal folgen. Die ECU 30 verwendet die Motordrehzahl NE und den Kurbelwinkel für verschiedene Steuervorgänge.

Abgabeanschlüsse der ECU 30 sind mit den Direkteinspritzventilen 111 bis 114 der Zylinder durch eine Kraftstoffeinspritzungsschaltung (nicht gezeigt) verbunden, um die Kraftstoffeinspritzmenge und die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung von jedem Zylinder zu steuern. Darüber hinaus ist ein Abgabeanschluss der ECU 30 mit dem Aktuator 15a des Drosselventils 15 über eine Antriebsschaltung (nicht gezeigt) zum Zwecke einer Steuerung des Öffnungsgrads des Drosselventils 15 verbunden.

Die ECU 30 ist auch mit einem Aktuator des Auslassungssteuerventils 41 über eine Antriebsschaltung (nicht gezeigt) verbunden, und sie steuert den Öffnungsgrad des Auslasssteuerventils 41, um das Auslassen von Kraftstoffdampf durchzuführen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel betreibt die ECU 30 den Motor 1 in einer der nachfolgend beschriebenen fünf Betriebsweisen entsprechend dem Betriebszustand des Motors 1.

a) Schichtladeverbrennung mit magerem Luft/Kraftstoff- Verhältnis (eine einzige Einspritzung während des Kompressionshubs)
b) Schwache Schichtladeverbrennung mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (zwei Einspritzungen, eine während des Einlasshubs und eine während des Kompressionshubs)
c) Homogengemischverbrennung mit magerem Luft/Kraftstoff- Verhältnis (eine einzige Einspritzung während des Einlasshubs)
d) Homogengemischverbrennung mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (eine einzige Einspritzung während des Einlasshubs)
e) Homogengemischverbrennung mit fettem Luft/Kraftstoff- Verhältnis (eine einzige Einspritzung während des Einlasshubs)

Beim Betrieb des Motor 1 im Niedriglastbereich wird die Schichtladeverbrennung mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Betriebsweise (i) durchgeführt. Jeder Zylinder des Motors 1 ist mit zwei Einlassventilen ausgestattet, und zwar ein Einlassventil mit einem Wirbelanschluss zum Ausbilden von Wirbeln (Wirbelströmungen) von Einlassluft und ein Einlassventil mit einem gewöhnlichen geraden Anschluss. Die durch den Wirbelanschluss hindurch in den Zylinder strömende Einlassluftmenge kann durch Einstellen des Öffnungsgrads eines Wirbelsteuerventils (SCV) (nicht gezeigt) gesteuert werden, dass in einem mit dem geraden Anschluss verbundenen Einlasskanal vorgesehen ist. Für die Schichtladeverbrennung wird der Öffnungsgrad des SCV in einen vollständig geschlossenen Zustand versetzt, um die durch den Wirbelanschluss hindurch strömende Einlassluftmenge derart zu vergrößern, dass sich in dem Zylinder starke Wirbel ausbilden. Während dieser Betriebsweise wird die Direktkraftstoffeinspritzung nur einmal während einer zweiten Periodenhälfte des Kompressionshubs von jedem Zylinder durchgeführt, so dass eingespritzter Kraftstoff eine Lage eines brennbaren Gemisches in der Nähe der Zündkerze von jedem Zylinder ausbildet. Darüber hinaus ist während dieser Betriebsweise die eingespritzte Kraftstoffmenge sehr gering, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jedem Zylinder erreicht insgesamt ungefähr 25 bis 30 oder ein noch größeres Verhältnis.

Falls sich die Last von dem Zustand der Betriebsweise (i) derart erhöht, dass ein Niedriglastbetriebsbereich erreicht wird, dann wird die schwache Schichtladeverbrennung mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Betriebsweise (ii) durchgeführt. Die in jeden Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge vergrößert sich, wenn sich die Motorlast erhöht. Jedoch wird in diesem Lastbereich eine Sollkraftstoffmenge in jeden Zylinder eingespritzt, indem Kraftstoff während einer ersten Periodenhälfte des Einlasshubs zusätzlich zu der Kraftstoffeinspritzung während einer zweiten Periodenhälfte des Kompressionshubs eingespritzt wird. Der während der ersten Periodenhälfte des Einlasshubs in jeden Zylinder eingespritzte Kraftstoff bildet beim entsprechenden Zündzeitpunkt ein sehr mageres Homogengemisch aus. Während der zweiten Periodenhälfte des Kompressionshubs wird Kraftstoff in das sehr magere Homogengemisch eingespritzt, so dass in der Nähe der Zündkerze eine zündfähige, brennbare Gemischlage ausgebildet wird. Beim Zündzeitpunkt beginnt eine Verbrennung der brennbaren Gemischlage, und Flammen breiten sich zu der umgebenden mageren Gemischlage aus. Daher wird eine stabile Verbrennung erzielt. Während dieser Betriebsweise ist die Kraftstoffmenge, die durch Einspritzvorgänge während des Einlasshubs und des Kompressionshubs zugeführt wird, größer als die bei der Betriebsweise (i) zugeführte Kraftstoffmenge. Jedoch ist das Luft/Kraftstoff-Verhältnis insgesamt ein relativ geringes mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis (zum Beispiel ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 20 bis ungefähr 30).

Wenn sich die Motorlast weiter erhöht, dann führt der Motor 1 die Homogengemischverbrennung mit magerem Luft/Kraftstoff- Verhältnis gemäß der Betriebsweise (iii) durch. Während dieser Betriebsweise ist das SCV vollständig geöffnet, so dass Einlassluft hauptsächlich durch den geraden Anschluss hindurch in jeden Zylinder strömt. Darüber hinaus wird während dieser Betriebsweise eine Kraftstoffeinspritzung nur einmal während einer ersten Periodenhälfte des Einlasshubs durchgeführt, und die eingespritzte Kraftstoffmenge wird von der bei der Betriebsweise (ii) eingespritzte Kraftstoffmenge weiter vergrößert. Das während dieser Betriebsweise in jedem Zylinder ausgebildete Homogengemisch hat ein mageres Luft/Kraftstoff- Verhältnis, das relativ nahe an dem stoichiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis liegt (zum Beispiel ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 15 bis ungefähr 25).

Wenn sich die Motorlast weiter derart erhöht, dass ein Hochlastbetriebsbereich des Motors erreicht wird, dann wird die Kraftstoffmenge von der bei der Betriebsweise (iii) zugeführten Menge weiter vergrößert, und zwar wird die Homogengemischverbrennung mit stoichiometrischem Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Betriebsweise (iv) durchgeführt. Während dieser Betriebsweise wird in jedem Zylinder ein Homogengemisch mit stoichiometrischem Luft/Kraftstoff-Verhältnis gebildet, und die Motorabgabe erhöht sich. Wenn sich die Motorlast weiter derart erhöht, dass ein Volllastbetriebsbereich des Motors erreicht wird, dann wird die eingespritzte Kraftstoffmenge von der bei der Betriebsweise (iv) zugeführten Kraftstoffmenge weiter erhöht, und zwar wird eine Homogengemischverbrennung mit fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Betriebsweise (v) durchgeführt. Während dieser Betriebsweise hat das in jedem Zylinder gebildete Homogengemisch ein fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis (zum Beispiel ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 12 bis ungefähr 14).

Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden die optimale Betriebsweise (die Betriebsweise (i) bis (v)) entsprechend dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag (dem Niederdrückungsbetrag des Beschleunigungspedals, der durch eine Bedienperson bewirkt wird) und der Motordrehzahl auf der Grundlage von Experimenten oder dergleichen im voraus eingestellt. Die Betriebsweisen werden in dem ROM der ECU 30 in der Form einer numerischen Tabelle (Abbildung) im voraus gespeichert, wobei der Beschleunigungsbetätigungsbetrag und die Motordrehzahl verwendet werden. Beim Betrieb des Motors 1 bestimmt die ECU 30, welche der Betriebsweisen (i) bis (v) gegenwärtig auf der Grundlage des durch den Beschleunigungsbetätigungsbetragssensor 37 erfassten Beschleunigungsbetätigungsbetrags und der Motordrehzahl auszuwählen ist. Entsprechend der ausgewählten Betriebsweise bestimmt die ECU 30 Steuergrößen zum Steuern des Betriebszustands des Motors 1 wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge, die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung, die Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, die Zündzeitgebung, der Drosselventilöffnungsgrad, die EGR-Menge (der EGR- Ventilöffnungsgrad) etc.

Falls die Betriebsweise (iv) (Homogengemischverbrennung mit stoichiometrischem Luft/Kraftstoffverhältnis) ausgewählt wird, dann führt die ECU 30 auf der Grundlage der Abgaben der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensoren 29a, 29b eine Luft/Kraftstoff-Verhältnisregelung zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge aus, die gemäß der vorstehenden Beschreibung berechnet wird, so dass das Motorabgas- Luft/Kraftstoff-Verhältnis das stoichiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis erreicht.

Wenn insbesondere irgendeine der Betriebsweisen (i) bis (iii) (Verbrennung mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis) ausgewählt wird, dann bestimmt die ECU 30 Steuergrößen wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge, die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung, der Drosselöffnungsgrad, die EGR-Menge, die Zündzeitgebung, etc. aus dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag und der Motordrehzahl mit Bezugnahme auf eine entsprechende der numerischen Tabellen, die im voraus individuell für die Betriebsweisen (i) bis (iii) vorbereitet wurden. Falls irgendeine der Betriebsweisen (iv) oder (v) ausgewählt wird, dann legt die ECU 30 Steuergrößen wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen auf der Grundlage des Beschleunigungsbetätigungsbetrags, der Motordrehzahl und des durch den Einlassdrucksensor 35 erfassten Einlassrohrdrucks mit Bezugnahme auf eine entsprechende der numerischen Tabellen fest, die im voraus individuell für die Betriebsweisen (iv) und (v) festgelegt wurden.

Während irgendeiner der Betriebsweisen (i) bis (iii) wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 15 innerhalb eines Bereiches nahe dem vollständig geöffneten Zustand entsprechend dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag gesteuert. In diesem Bereich ist der Drosselventilöffnungsgrad bei einer Verringerung des Beschleunigungsbetätigungsbetrags verringert. Da dieser Bereich in der Praxis dem vollständig geöffneten Zustand des Drosselventils 15 entspricht, ändert eine Änderung des Drosselventilöffnungsgrads innerhalb des Bereiches den Einlassrohrdruck jedoch nicht wesentlich, und sie bewirkt im Wesentlichen keine Einlassdrosselung.

Im Gegensatz dazu wird während irgendeiner der Betriebsweisen (iv) und (v) der Drosselventilöffnungsgrad auf einen Öffnungsgrad gesteuert, der im Wesentlichen dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag entspricht. Wenn der Beschleunigungsbetätigungsbetrag (der Niederdrückungsbetrag des Beschleunigungspedals) "0" beträgt, dann wird nämlich der Drosselöffnungsgrad auch auf "0" festgelegt (vollständig geschlossen). Falls der Beschleunigungsbetätigungsbetrag 100% beträgt (wenn das Beschleunigungspedal vollständig niedergedrückt ist), dann wird der Drosselöffnungsgrad auch auf 100% festgelegt (vollständig geöffnet).

Als nächstes wird eine in dem Zeitraum eines Kraftstoffdampfauslassvorgangs ausgeführte Kraftstoffeinspritzungssteuerung entsprechend dem Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei der nachfolgenden Beschreibung werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung, die dann durch die ECU 30 festgelegt werden, wenn der Auslassvorgang nicht ausgeführt wird, als eine "Kraftstoffeinspritzgrundmenge" und eine "Kraftstoffeinspritzungsgrundzeitgebung" bezeichnet, um sie von der Kraftstoffeinspritzmenge und der Kraftstoffeinspritzungszeitgebung unterscheiden zu können, die in dem Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs festgelegt werden.

Die Arten der Kraftstoffeinspritzung bei diesem Ausführungsbeispiel können grob in die Einlasshubkraftstoffeinspritzung zum Bilden eines Homogengemisches (Betriebsweisen (iii), (iv), (v)) und in die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung zum Bilden eines geschichteten Gemisches (Betriebsweise (i)) eingeteilt werden, die vorstehend beschrieben sind. Während der schwachen Schichtladeverbrennung gemäß der Betriebsweise (ii) werden die beiden Arten der Kraftstoffeinspritzung durchgeführt.

Zunächst werden Bedingungen beschrieben, die für die Einlasshubkraftstoffeinspritzung und für die Verbrennungshubkraftstoffeinspritzung erforderlich sind.

Hinsichtlich der Einlasshubkraftstoffeinspritzung ist es notwendig, in jedem Zylinder ein Homogengemisch zu bilden, indem eine homogene Diffusion des eingespritzten Kraftstoffes in dem Zylinder bewirkt wird. Bis zu diesem Ende ist es notwendig, eine ausreichende Zeit für die Diffusion des in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffes bereitzustellen. Es ist daher vorzuziehen, die Einlasshubkraftstoffeinspritzung bei einer frühestmöglichen Zeitgebung abzuschließen (d. h. eine Zeitgebung, die so nahe wie möglich an dem oberen Totpunkt des Einlasshubs ist). Wenn der Kolben an einer oberen Position bei der Ausführung der Kraftstoffeinspritzung ist, dann kann sich jedoch eingespritzter Kraftstoff an den Kolben ablagern, wodurch die Bildung eines Homogengemisches verhindert wird. In diesem Sinne ist es wünschenswert, die Einlasshubkraftstoffeinspritzung dann zu starten, wenn der Kolben an einer möglichst niedrigen Position ist (d. h. eine Zeitgebung, die so nahe wie möglich an dem unteren Totpunkt des Einlasshubs ist).

Es ist nämlich wünschenswert, dass die Einlasshubkraftstoffeinspritzung so spät wie möglich gestartet wird (bei einer Zeitgebung, die so nahe wie möglich an dem unteren Totpunkt liegt), und dass sie so früh wie möglich beendet wird (bei einer Zeitgebung, die so nahe wie möglich an dem oberen Totpunkt liegt).

Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge jedoch relativ groß ist, dann können die vorstehend genannten Bedingungen in Wirklichkeit aufgrund der verlängerten Kraftstoffeinspritzungsdauer nicht vollständig erfüllt werden. Darüber hinaus wird während des Motorbetriebs bei hoher Drehzahl die Dauer des Einlasshubs verglichen mit der Kraftstoffeinspritzungsdauer relativ kurz, so dass ein ähnliches Problem auch dann auftritt, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge klein ist. Des weiteren beeinflusst in Wirklichkeit auch die Kolbengeschwindigkeit die Bildung eines Homogengemisches stark. Und zwar wird eine optimale Start- und Beendigungszeitgebung der Einlasshubkraftstoffeinspritzung durch die Motorlast (d. h. die Kraftstoffeinspritzmenge (Kraftstoffeinspritzungsdauer)), die Motordrehzahl, die Kolbengeschwindigkeit während der Einspritzung, etc. bestimmt.

Im Hinblick auf die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung zur Schichtbildung ist es notwendig, eine dichte (fette) Gemischlage um die Zündkerze herum von jedem Zylinder zu bilden, ohne dass eine Diffusion von eingespritztem Kraftstoff in dem Zylinder ermöglicht wird. Es ist außerdem notwendig, dass die durch eine Einspritzung gebildete dichte Gemischlage ein Luft/Kraftstoff- Verhältnis innerhalb eines Bereiches hat, der eine einfache Zündung ermöglicht (zum Beispiel ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 13 bis ungefähr 14).

Um bei der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung eingespritzten Kraftstoff als eine dichte Gemischlage zu schichten, ist es wünschenswert, die Einspritzungsstartzeitgebung so stark wie möglich zu verzögern, so dass der eingespritzte Kraftstoff nicht diffundiert, bevor er gezündet wird. Jedoch wird die Kompressionskraftstoffeinspritzung durchgeführt, während sich der Kolben zu dem oberen Totpunkt während einer zweiten Periode des Kompressionshubs anhebt. Wenn die Beendigungszeitgebung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung verzögert wird, dann wird der eingespritzte Kraftstoff daher wahrscheinlicher aufgrund der Kolbenanhebung vor dem Diffundieren komprimiert, so dass sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des geschichteten Gemisches verringert (zur Fett-Seite versetzt). Wenn die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung verzögert wird, dann wird das geschichtete Gemisch daher übermäßig verdichtet, so dass eine Zündung und eine Verbrennung aussetzen können.

Daher variiert auch während der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung die optimale Start- und Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit der Motorlast, der Motordrehzahl, der Kolbengeschwindigkeit bei der Einspritzung, etc. Somit wird sowohl hinsichtlich der Einlasshubkraftstoffeinspritzung als auch der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung die optimale Kraftstoffeinspritzungszeitgebung durch viele Faktoren beeinflusst, so dass es schwierig ist, bei einem realen Motor eine optimale Einspritzungszeitgebung zu erzielen. Daher wird die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung in Wirklichkeit durch einen allgemein bezeichneten Anpassungsvorgang bestimmt, bei dem ein Motor tatsächlich bei verschiedenen Motordrehzahlen und verschiedenen Motorlasten betrieben wird, und bei dem Kraftstoffeinspritzungszeitgebungen in Kombination mit Betriebszuständen (Motordrehzahl, Motorlast) so festgelegt werden, dass der Zustand einer Gemischbildung so nahe wie möglich an einem Idealzustand ist.

Falls die Kraftstoffeinspritzmenge unter Berücksichtigung der jedem Zylinder beim Auslassen von Kraftstoffdampf zugeführten Kraftstoffmenge korrigiert wird, wird eine bloße Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge mit fixierter Kraftstoffeinspritzungsstart- oder Beendigungszeitgebung den Zustand der Gemischbildung verschlechtern, der bei dem vorstehend erwähnten Anpassungsvorgang festgelegt wird, und dies führt manchmal zu Fehlern beim Erreichen einer guten Verbrennung.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden sowohl die Einspritzungsstartzeitgebung als auch die Einspritzungsbeendigungszeitgebung geändert, um das vorstehend erwähnte Problem zu lösen, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Kraftstoffdampfmenge korrigiert werden muss.

Die Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Unterschieds zwischen der Kraftstoffeinspritzungszeitgebungskorrektur entsprechend dem Ausführungsbeispiel und der Kraftstoffeinspritzungszeitgebungskorrektur entsprechend dem herkömmlichen Stand der Technik.

Die Fig. 2 zeigt die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung, wobei die horizontale Achse den Kobelwinkel (CA) darstellt. Eine Linie I in der Fig. 2 gibt die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung (Kraftstoffeinspritzungsgrundzeitgebung) in dem Fall an, wenn kein Auslassvorgang durchgeführt wird. Und zwar wird eine Kraftstoffeinspritzung gemäß der Kraftstoffeinspritzungsgrundzeitgebung bei einem Kurbelwinkel CA1 gestartet und bei einem Kurbelwinkel CA2 beendet.

In der Fig. 2 geben Linien II und III die herkömmlichen Kraftstoffeinspritzungskorrekturen an. Insbesondere gibt die Linie II eine Kraftstoffeinspritzungskorrektur an, bei der die Einspritzungsstartzeitgebung fixiert ist, und die Linie III gibt eine Kraftstoffeinspritzungskorrektur an, bei der die Einspritzungsbeendigungszeitgebung fixiert ist. Und zwar werden die Einspritzungsbeendigungszeitgebung um den Betrag VP entsprechend der Korrektur mit fixierter Einspritzungsstartzeitgebung (II) vorgerückt oder die Einspritzungsstartzeitgebung um dem Betrag VP entsprechend der Korrektur mit fixierter Einspritzungsbeendigungszeitgebung (III) verzögert, wenn eine Korrektur auszuführen ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge (Einspritzungsdauer) um einen Betrag VP entsprechend der Kraftstoffdampfmenge zu reduzieren.

In der Fig. 2 gibt eine Linie IV die Kraftstoffeinspritzungskorrektur gemäß dem Ausführungsbeispiel an. Wie dies durch die Linie IV in der Fig. 2 angegeben ist, wird, wenn die Einspritzungsdauer bei dem Ausführungsbeispiel durch den Betrag VP reduziert werden soll, die Zeit VP in VP1 und VP2 eingeteilt (VP = VP1 + VP2), und die Einspritzungsstartzeitgebung wird um VP1 verzögert und die Einspritzungsbeendigungszeitgebung wird um VP2 vorgerückt. Das Verhältnis zwischen VP1 und VP2 wird entsprechend verschiedenen Motordrehzahlen und verschiedenen Motorlasten auf der Grundlage von Experimenten unter Verwendung eines realen Motors so festgelegt, dass der Zustand einer Gemischbildung so nahe wie möglich an einem Idealzustand ist. Auch wenn die Kraftstoffdampfmenge korrigiert werden soll, sind die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung und die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung daher angemessener eingestellt, so dass eine gute Verbrennung erzielt wird.

Die Kraftstoffeinspritzungssteuerung im Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs während der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise und der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise wird separat beschrieben.

(1) Homogengemischverbrennung 1) Erstes Ausführungsbeispiel

Dieses Ausführungsbeispiel wird in Verbindung mit einem Fall beschrieben, in dem die Kraftstoffeinspritzungssteuerung durchgeführt wird, wobei die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung als eine Referenzzeitgebung festgelegt ist. In diesem Fall steuert die ECU 30 die Kraftstoffeinspritzmenge und die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung durch Festlegen der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung und der Einspritzungsdauer von jedem Zylinder entsprechend dem Betriebszustand des Motors. Wenn gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik die Kraftstoffeinspritzmenge zum Korrigieren der Kraftstoffdampfmenge in dem Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs reduziert werden soll, dann wird die Kraftstoffeinspritzmenge reduziert, indem die Kraftstoffeinspritzungsdauer verkürzt wird, ohne dass die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung verändert wird (mit einer fixierten Einspritzungsstartzeitgebung). Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem herkömmlichen Stand der Technik darin, dass die als eine Referenzzeitgebung dienende Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung auch korrigiert (verzögert) wird, wenn die Kraftstoffeinspritzungsdauer geändert werden soll. Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden daher sowohl die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung als auch die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung entsprechend der Kraftstoffdampfmenge so eingestellt, dass ein optimaler Zustand einer Gemischbildung erzielt wird.

Die Fig. 3 zeigt eine Flusskarte eines Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs während des Auslassvorgangs entsprechend dem Ausführungsbeispiel. Dieser Vorgang wird als eine bei jeweils vorbestimmten Kurbelwinkeln ausgeführte Routine durchgeführt.

Wenn der in der Fig. 3 dargestellte Vorgang startet, dann wird bei einem Schritt 301 bestimmt, ob der Motor gegenwärtig in der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise betrieben wird (d. h. bei einer der Betriebsweisen (iii) bis (v)). Wenn der Motor gegenwärtig in der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise betrieben wird, dann wird ein Kraftstoffeinspritzungssteuerprozess gemäß Schritten 303 bis 321 durchgeführt. Falls andererseits bei dem Schritt 301 bestimmt wird, dass der Motor gegenwärtig nicht in der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise betrieben wird (und zwar wird der Motor gegenwärtig in der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise oder in der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben) dann führt die ECU 30 eine entsprechende Kraftstoffeinspritzungssteuerung entsprechend jenen Betriebsweisen aus, die nachfolgend separat beschrieben werden.

Bei einem Schritt 303 werden ein Lastparameter KL und die auf der Grundlage der Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor 33 berechnete Motordrehzahl NE eingegeben. Bezüglich des Lastparameters KL wird der durch den Beschleunigungsbetätigungsbetragssensor 37 erfasste Beschleunigungsbetätigungsbetrag ACCP während der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Betriebsweise (iii)) verwendet, und der durch den Einlassdrucksensor 35 erfasste Einlassrohrdruck wird während der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Betriebsweise (iv)) oder der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise mit fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Betriebsweise (v)) verwendet.

Dann wird bei einem Schritt 305 ein Sensorabgabenverhältnis α auf der Grundlage der durch den Einlasssauerstoffkonzentrationssensor 31 erfassten Sauerstoffkonzentration berechnet. Darüber hinaus wird auf der Grundlage des Sensorabgabenverhältnisses α und des gegenwärtigen Motorbetriebs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ein korrigiertes Sensorabgabenverhältnis A berechnet. Das Sensorabgabenverhältnis α ist als das Verhältnis zwischen der durch den Einlasssauerstoffkonzentrationssensor 31 erzeugten Abgabe, während der Auslassvorgang nicht durchgeführt wird, und zwar die Einlasssauerstoffkonzentration R0, wenn der Auslassvorgang nicht durchgeführt wird, und der gegenwärtigen Abgabe des Sauerstoffkonzentrationssensors 31 vorgegeben (während einer Ausführung des Auslassvorgangs) (und zwar die gegenwärtige Einlasssauerstoffkonzentration) RP, d. h. α = RP/R0.

Falls Kraftstoffdampf in Einlassluft vorhanden ist, dann wird Sauerstoff in der Einlassluft als die Reaktion mit dem Kraftstoffdampf bei dem Sauerstoffkonzentrationssensor 31 verbraucht. Daher wird die Sauerstoffkonzentration an dem Sensor 31 um einen Betrag verringert, der bei der Reaktion mit dem Kraftstoffdampf verbraucht wird, so dass die Sensorabgabe RP beträgt. Und zwar wird von der Sauerstoffmenge in der Einlassluft eine Sauerstoffmenge entsprechend R0 × (1 - α) durch die Reaktion mit dem Kraftstoffdampf verbraucht. Da jedoch die Reaktion zwischen Kraftstoff und Sauerstoff eine äquivalente Reaktion ist, entspricht die Reaktion einer Verbrennung eines Gemisches mit einer Luftüberschussrate λ = 1. Um die Verbrennung zum Beispiel mit einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis (λ < 1) durchzuführen, ist es daher notwendig, eine Sauerstoffmenge (1 - α) × λ für den in der Einlassluft vorhandenen Kraftstoffdampf zuzuordnen. Um die Luftüberschussrate λ in jeder Verbrennungskammer des Motors aufrechtzuerhalten, ist nämlich die Sauerstoffmenge, die dem bei der Kraftstoffeinspritzung zugeführten Kraftstoff zugewiesen werden kann, auf R0 × (1 - (1 - α) × λ) reduziert. Wenn die Luftüberschussrate λ in der Verbrennungskammer in dem Fall unverändert bleibt, in dem Kraftstoffdampf vorhanden ist, wird nämlich die Sauerstoffmenge, die für eine Verbrennung des bei der Kraftstoffeinspritzung zugeführten Kraftstoffes verwendet werden kann, auf (1 - (1 - α) × λ) reduziert, die mit der Sauerstoffkonzentration (R0) multipliziert wird, die dann auftritt, wenn kein Kraftstoffdampf in Einlassluft vorhanden ist.

In diesem Fall ist es notwendig, die Kraftstoffeinspritzmenge durch eine Reduzierungsrate zu reduzieren, die gleich ist wie die Reduzierungsrate von Sauerstoff, um die Verbrennung mit gleichem Luft/Kraftstoff-Verhältnis trotz des Vorhandenseins von Kraftstoffdampf in Einlassluft aufrechtzuerhalten, da die zur Verbrennung des durch die Kraftstoffeinspritzung zugeführten Kraftstoffes verfügbare Sauerstoffmenge auf das Multiplikationsprodukt durch (1 - (1 - α) × λ) reduziert ist.

Wenn das Einlasssauerstoffsensorabgabenverhältnis während eines Auslassvorgangs α beträgt, dann kann daher das gleiche Luft/Kraftstoff-Verhältnis wie in dem Fall aufrechterhalten werden, in dem kein Kraftstoffdampf vorhanden ist, indem die Kraftstoffeinspritzmenge auf das Multiplikationsprodukt durch (1 - (1 - α) × λ) reduziert wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der aus α und λ (λ = Betriebs- Luft/Kraftstoff-Verhältnis/Stoichoimetrisches Luft/Kraftstoff- Verhältnis) berechnete Term (1 - (1 - α) × λ) als ein korrigiertes Sensorabgabenverhältnis A definiert (A = 1 - (1 - α) × λ)), und die Kraftstoffeinspritzmenge während einer Ausführung des Auslassvorgangs wird durch Multiplizieren der Kraftstoffeinspritzgrundmenge mit dem korrigierten Sensorabgabenverhältnis A korrigiert.

Nachdem bei dem Schritt 305 das korrigierte Sauerstoffkonzentrationssensorabgabenverhältnis A berechnet wurde, wird ein Wert B entsprechend der Kraftstoffdampfkonzentration in Einlassluft als B = 1 - A = (1 - α) × λ berechnet. Der Kraftstoffdampfentsprechungswert B ist das Verhältnis der Reduzierungsmenge der Kraftstoffeinspritzmenge zu der Kraftstoffeinspritzgrundmenge, und er ist ein Wert, der der Kraftstoffdampfkonzentration in Einlassluft entspricht.

Bei einem Schritt 309 und einem Schritt 310 werden eine Kraftstoffeinspritzungsgrundstartzeitgebung INJT bzw. eine Kraftstoffeinspritzgrundmenge TAU unter Bezugnahme auf eine im voraus in dem ROM der ECU 30 gespeicherten numerischen Tabelle aus der Motordrehzahl NE und dem Lastparameter KL berechnet, die bei dem Schritt 303 eingeben wurden.

Schritte 311 bis 317 stellen einen Berechnungsvorgang einer Kraftstoffeinspritzungszeitgebungskorrekturgröße β dar. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Kraftstoffeinspritzungssteuerung mit Bezugnahme auf die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung durchgeführt wird, ist die Korrekturgröße β eine Größe, die einen Verzögerungsbetrag (Kurbelwinkel) des Starts der Kraftstoffeinspritzung darstellt.

Die Einspritzungszeitgebungskorrektur-(Verzögerungs-) Größe β ist ein Kurbelwinkel entsprechend VP1 in einer Linie IV in der Fig. 2, und sie wird entsprechend dem Kraftstoffdampfkonzentrationsentsprechungswert B, der Motordrehzahl NE und der Motorlast (Lastparameter KL) bestimmt.

Und zwar wird bei dem Schritt 311 eine Dampfkörrekturgröße KINJVP auf der Grundlage des Kraftstoffdampfkonzentrationsentsprechungswerts B bestimmt. Die Dampfkorrekturgröße KINJVP entspricht einer Kraftstoffeinspritzungsdauer, die aufgrund des Vorhandenseins von Kraftstoffdampf subtrahiert werden muss, und sie entspricht einer Subtraktions-Kraftstoffeinspritzungsdauer VP (= VP1 + VP2) in der Linie IV in der Fig. 2. Die Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen KINJVP und dem Dampfentsprechungswert B. Wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist, vergrößert sich KINJVP (Subtraktions- Kraftstoffeinspritzungsdauer) im Wesentlichen proportional zu dem Dampfentsprechungswert B.

Bei Schritten 313 und 315 werden ein Drehzahlkorrekturfaktor KNE1 und ein Lastkorrekturfaktor KKL1 auf der Grundlage der Motordrehzahl NE bzw. des Lastparameters KL bestimmt. Die Korrekturfaktoren KNE1 und KKL1 sind Faktoren, die bestimmen, welcher Bruchteil der Subtraktions-Kraftstoffeinspritzungsdauer KINJVP, der durch den Kraftstoffdampf bewirkt wird, zur Seite einer Verzögerung des Starts der Kraftstoffeinspritzung zuzuweisen ist (d. h. VP1 in der Linie IV in der Fig. 2). In der Praxis werden die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Beziehungen auf der Grundlage von Experimenten bestimmt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen graphische Darstellungen eines Beispiels der Beziehung der zwischen KNE1 und NE bzw. eines Beispiels der Beziehung zwischen KKL1 und KL. Wie dies in der graphischen Darstellung gezeigt ist, erhöhen sich KNE1 und KKL1 bei einer Erhöhung von NE bzw. KL.

Wie dies vorstehend beschrieben ist, muss die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung während der Einlasshubkraftstoffeinspritzungsbetriebsweise für höhere Motordrehzahlen und für höhere Lasten (größere Kraftstoffeinspritzmengen) weiter vorgerückt werden, um eine Kraftstoffeinspritzungsdauer zu gewährleisten. In einigen Fällen ist die so festgelegte Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung jedoch nicht notwendigerweise unter dem Standpunkt einer Bildung eines Homogengemisches optimal. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung daher so verzögert, dass die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung nahe an einer optimalen Zeitgebung ist, wenn die Motordrehzahl oder die Last hoch ist.

Die Kraftstoffeinspritzungszeitgebungsverzögerungsgröße β (β ≧ 0) wird bei dem Schritt 317 als β = KINJVP × KNE1 × KKL1 berechnet.

Nachdem die Verzögerungsgröße β berechnet wurde, wird die Kraftstoffeinspritzgrundmenge (Kraftstoffeinspritzungsdauer) TAU für eine Korrektur auf der Grundlage des korrigierten Sauerstoffkonzentrationssensorabgabenverhältnisses A reduziert, wobei TAU1 bei einem Schritt 319 als TAU1 = TAU × A berechnet wird.

Nachfolgend wird bei einem Schritt 321 eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung INJT1 aus der Kraftstoffeinspritzungsgrundstartzeitgebung INJT als INJT1 = INJT + β berechnet. Daher wird während einer separat ausgeführten Kraftstoffeinspritzung der Betrieb von jedem Kraftstoffeinspritzventil so gesteuert, dass eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil dann gestartet wird, wenn der Kurbelwinkel INJT1 erreicht, und dass die Kraftstoffeinspritzung dann gestoppt wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung für TAU1 (Millisekunden) andauert.

Da die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung INJT durch den Kurbelwinkel von dem oberen Todpunkt des Einlassvorgangs (ATDC) aus ausgedrückt wird, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung um einen Kurbelwinkel β entsprechend dem Kraftstoffdampfentsprechungswert B verzögert. Darüber hinaus wird die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung außerdem entsprechend dem Dampfentsprechungswert B vorgerückt, wie dies vorstehend beschrieben ist, da die Kraftstoffeinspritzungsdauer ebenfalls reduziert ist. Somit werden sowohl die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung als auch die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung auf angemessene Werte entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge festgelegt.

2) Zweites Ausführungsbeispiel

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Größe β der Verzögerung des Starts der Kraftstoffeinspritzung direkt aus den Korrekturfaktoren KNE1 und KKL1 berechnet. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass eine Kraftstoffeinspritzungsstartverzögerungszeit (Millisekunden) aus dem Dampfentsprechungswert B berechnet wird, und die berechnete Verzögerungszeit wird zu einer Verzögerungsgröße β (Kurbelwinkel) umgewandelt. Daher ermöglicht das zweite Ausführungsbeispiel eine genauere Festlegung einer Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung.

Die Fig. 7 zeigt eine Flusskarte eines Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Dieser Vorgang wird als eine Routine durchgeführt, die durch die ECU 30 bei jeweils vorbestimmten Kurbelwinkeln ausgeführt wird.

Bei Schritten 701 bis 709 gemäß der Fig. 7 werden ein korrigiertes Sensorabgabenverhältnis A, ein Dampfentsprechungswert B und eine Kraftstoffeinspritzungsgrundstartzeitgebung INJT bei dem in der Fig. 3 dargestellten Vorgang berechnet. Der Vorgang der Schritte 701 bis 709 ist gleich wie der Vorgang der Schritte 301 bis 309 gemäß der Fig. 3 und wird nicht noch einmal beschrieben.

Nachdem die Schritte 701 bis 709 ausgeführt wurden, wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Kraftstoffeinspritzungsgrunddauer TAU (Millisekunden) auf der Grundlage der Motordrehzahl NE und des Lastparameters KL bei dem Schritt 711 berechnet. Nachfolgend wird bei einem Schritt 713 eine Größe TAUB als TAUB = TAU × B berechnet, die von der Kraftstoffeinspritzungsdauer zu subtrahieren ist. Die Größe TAUB ist eine Zeit (Millisekunden), die der in der Fig. 2 angegebenen Zeit VP entspricht.

Nachfolgend wird bei einem Schritt 715 ein Korrekturfaktor KINJT1, der das Verhältnis eines Teils der als eine Kraftstoffeinspritzungsstartverzögerung zugewiesenen Subtraktions-Zeit TAUB bezogen auf die ganze Subtraktions-Zeit TAUB darstellt, auf der Grundlage der Motordrehzahl NE und des Lastparameters KL berechnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden optimale Werte des Korrekturfaktors KINJT1 auf der Grundlage von Experimenten im voraus eingestellt und in dem ROM der ECU 30 in der Form einer zweidimensionalen numerischen Tabelle gespeichert, wobei NE und KL verwendet werden. Bei dem Schritt 715 wird ein Korrekturfaktor KINJT1 aus der numerischen Tabelle auf der Grundlage der Werte NE und KL bestimmt, die bei dem Schritt 703 eingegeben werden.

Bei einem Schritt 717 wird ein Umwandlungsfaktor C zum Umwandeln der Einspritzungsstartverzögerungszeit (Millisekunden) zu einem Kurbelwinkel aus der gegenwärtigen Motordrehzahl NE (U/min) als C = (60 × 1000)/(NE × 360) berechnet.

Nachfolgend wird bei einem Schritt 719 die Kraftstoffeinspritzungsstartverzögerungszeit als TAUB × KINJT1 berechnet und dann zu einem Kurbelwinkel umgewandelt, und zwar mittels dem vorstehend erwähnten Umwandlungsfaktor zu einer Verzögerungsgröße β (CA) des Starts der Kraftstoffeinspritzung hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzungsgrundstartzeitgebung.

Bei einem Schritt 721 wird die tatsächliche Kraftstoffeinspritzungsdauer TAU1 als TAU1 = TAU × A berechnet, und die tatsächliche Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung INJT1 wird als INJT1 = INJT + β festgelegt. Daher werden sowohl die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung als auch die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung auf angemessenere Werte auf der Grundlage der Kraftstoffdampfmenge in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel festgelegt.

Obwohl das erste und das zweite Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben werden, bei dem die Kraftstoffeinspritzungssteuerung bezüglich der Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung durchgeführt wird, kann auch eine ähnliche Steuerung in einem Fall durchgeführt werden, bei dem die Kraftstoffeinspritzung bezüglich der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung gesteuert wird. In diesem Fall kann eine gute Steuerung verwirklicht werden, falls ein Korrekturfaktor, der einen Bruchteil der Subtraktions-Größe einer Kraftstoffeinspritzungsdauer darstellt, die durch das Vorhandensein von Kraftstoffdampf bewirkt wird und als eine Vorrückungsgröße von der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung zugewiesen wird, in dem ROM der ECU 30 im voraus gespeichert ist, und die Vorrückungsgröße der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung wird durch einen ähnlichen Vorgang wie bei den in den Fig. 3 und 7 gezeigten Vorgängen berechnet.

(2) Schichtladeverbrennung

Nun wird eine Korrektur der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise in Verbindung mit dem Auslassvorgang beschrieben.

Bezüglich der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise wird die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung so festgelegt, dass Kraftstoff in eine Luft in jedem Zylinder eingespritzt wird, die während des Kompressionshubs keinen Kraftstoff enthält, um so eine fette Gemischlage zu bilden. Wenn der Auslassvorgang während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführt wird, dann wird Kraftstoff durch die Kompressionshubeinspritzung in ein Homogengemisch in jeden Zylinder eingespritzt, das Kraftstoffdampf enthält. Falls im Zeitraum eines während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführten Auslassvorgangs die Kraftstoffeinspritzmenge reduziert wird und die Kraftstoffeinspritzung mit derselben Zeitgebung wie bei einem gewöhnlichen Vorgang durchgeführt wird, dann kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer gebildeten Gemischlage daher zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis abweichen, und die Zündung und die Verbrennung können sich manchmal verschlechtern. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch die Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches zur Fett-Seite verhindert, indem die Beendigungszeitgebung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung so vorgerückt wird, dass der eingespritzte Kraftstoff einfacher diffundiert, wenn der Auslassvorgang während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführt wird.

1) Drittes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 8 zeigt eine Flusskarte eines während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführten Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs. Dieser Steuervorgang wird durch die ECU 30 bei jeweils vorbestimmten Kurbelwinkeln ausgeführt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung bezüglich der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung durchgeführt. Die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge und der Vorrückungsgröße der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung beruht im Wesentlichen auf demselben Konzept wie bei dem im Zusammenhang mit der Homogengemischverbrennung vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel.

Bei einem Schritt 801 gemäß der Fig. 8 wird bestimmt, ob der Motor gegenwärtig in der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird. Eine Kompressionshubkraftstoffeinspritzungssteuerung gemäß Schritten 803 bis 823 wird nur dann durchgeführt, wenn der Motor gegenwärtig in der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird. Wenn bei dem Schritt 801 bestimmt wird, dass der Motor gegenwärtig nicht in der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird (das heißt wenn der Motor gegenwärtig in der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise oder in der sc 35748 00070 552 001000280000000200012000285913563700040 0002010144019 00004 35629hwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird), dann wird eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung entsprechend der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise oder der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführt.

Bei dem Schritt 803 werden die Motordrehzahl NE und der vorstehend erwähnte Lastparameter (der Beschleunigungsbetätigungsbetrag ACCP während der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise) KL eingelesen. Bei Schritten 805 und 807 werden auf der Grundlage der Abgabe von dem Einlasssauerstoffkonzentrationssensor 31 ein korrigiertes Sensorabgabenverhältnis A und ein Dampfentsprechungswert B berechnet. Die Vorgänge von diesen Schritten sind gleich wie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Nachfolgend werden bei Schritten 809 und 811 eine Kraftstoffeinspritzungsgrundbeendigungszeitgebung INJTF und eine Kraftstoffeinspritzungsgrunddauer TAU (Millisekunden) aus einer im voraus in dem ROM der ECU 30 gespeicherten numerischen Tabelle unter Verwendung der Motordrehzahl NE und des Lastparameters KL bestimmt. Bei einem Schritt 813 wird eine Subtraktionsgröße TAUB (Millisekunden) einer Kraftstoffeinspritzungsdauer für die Kraftstoffdampfkorrektur als TAUB = TAU × B berechnet.

Nachfolgend wird bei einem Schritt 815 ein Kraftstoffeinspritzungszeitgebungskorrekturfaktor KINJT2 berechnet. Der Korrekturfaktor KINJT2 hat im Wesentlichen den selben Zweck wie der Korrekturfaktor KINJT1 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel stellt der Korrekturfaktor KTNJT2 das Verhältnis eines Zeitabschnitts der Subtraktionsgröße der Kraftstoffeinspritzungsdauer (entsprechend VP gemäß der Fig. 2), der zu der früheren Endseite der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung (entsprechend VP2 in der Fig. 2) verteilt wird, bezüglich der ganzen Subtraktionsgröße dar. Der Korrekturfaktor KINJT2 wird für verschiedene Kombinationen von Motordrehzahlen NE und Lasten KL auf der Grundlage von Experimenten separat festgelegt und in dem ROM der ECU 30 in der Form einer zweidimensionalen numerischen Tabelle gespeichert, wobei NE und KL verwendet werden.

Nachdem bei dem Schritt 815 der Korrekturfaktor KINJT2 berechnet wurde, wird bei einem Schritt 817 ein Umwandlungsfaktor C zum Umwandeln der Kraftstoffeinspritzungsdauer zu einem Kurbelwinkel bestimmt. Bei einem Schritt 819 wird eine Vorrückungsgröße β der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung berechnet. Die Vorgänge gemäß den Schritten 817 und 819 sind im Wesentlichen gleich wie die Vorgänge gemäß den Schritten 717 und 719 in der Fig. 7.

Bei einem Schritt 821 wird eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge TAU2 der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung aus dem korrigierten Sensorabgabenverhältnis A und der Kompressionshubkraftstoffgrundeinspritzmenge TAU als TAU2 = TAU × A berechnet. Nachfolgend wird bei einem Schutt 823 eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung INJTF2 aus der Vorrückungsgröße β der bei dem Schritt 819 berechneten Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzungsgrundbeendigungszeitgebung INJTF der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung als INJTF2 = INJTF + β berechnet. Die Kompressionshubkraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung INJTF ist durch den Kurbelwinkel bis zu dem oberen Totpunkt (BTDC) des Kompressionshubs definiert. Daher wird INJTF2 von der Kraftstoffeinspritzungsgrundbeendigungszeitgebung INJTF um β vorgerückt.

Infolgedessen wird die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung bei TAU (Millisekunden) gestartet, bevor der Kurbelwinkel INJTF2 erreicht, und sie wird beendet, wenn der Kurbelwinkel INJTF2 erreicht. Somit werden sowohl die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung als auch die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung auf angemessenere Werte festgelegt.

2) Viertes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 9 zeigt eine Flusskarte einer Kompressionshubkraftstoffeinspritzungssteuerung, die sich von dem Steuervorgang gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet.

Der in der Flusskarte der Fig. 9 dargestellte Vorgang ist im Wesentlichen gleich wie der in der Fig. 8 dargestellte Vorgang, außer dass bei einem Schritt 921 eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge TAU2 als TAU2 = TAU festgelegt wird.

Und zwar wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Kraftstoffeinspritzmenge in dem Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs nicht für eine Korrektur reduziert, während die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung entsprechend der Kraftstoffdampfmenge korrigiert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel bleibt die Kraftstoffeinspritzungsdauer gleich wie die Kraftstoffeinspritzungsgrunddauer, und daher wird die Kraftstoffeinspritzung insgesamt vorgerückt. Infolgedessen diffundiert eingespritzter Kraftstoff in einfacher Weise in jedem Zylinder, so dass die Abweichung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses des geschichteten Gemisches zur Fett-Seite verhindert werden kann, ohne dass die Kraftstoffeinspritzmenge in der Reduzierungsrichtung korrigiert werden muss. Wenn die Reduzierungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge nicht durchgeführt wird, dann wird der bei dem Schritt 915 berechnete Wert des Korrekturfaktors KINJT2 auf einen größeren Wert als der Wert des Korrekturfaktors KINJT2 festgelegt, der in dem Fall festgelegt wird, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge für eine Korrektur entsprechend der Kraftstoffdampfmenge reduziert wird (bei dem Schritt 815 gemäß der Fig. 8), und er ist größer als die Vorrückungsgröße β der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung.

(3) Schwache Schichtladeverbrennung

Eine in dem Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs während der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise (die Betriebsweise (ii)) durchgeführte Kraftstoffeinspritzungssteuerung wird beschrieben.

Während des Motorbetriebs in der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise werden sowohl die Einlasshubkraftstoffeinspritzung zum Bilden eines Homogengemisches als auch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung zum Schichten eines Gemisches durchgeführt. Daher werden grundsätzlich sowohl die Kraftstoffeinspritzungszeitgebungssteuerung für die Homogengemischverbrennung (Einlasshubkraftstoffeinspritzung) als auch die Kraftstoffeinspritzungszeitgebungssteuerung für die Schichtladeverbrennung (Kompressionshubkraftstoffeinspritzung) während der Steuerung der Kraftstoffeinspritzungszeitgebung in dem Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs durchgeführt. Bezüglich der Kraftstoffeinspritzmenge wird eine Kraftstoffmenge entsprechend der in der Form von Kraftstoffdampf zugeführten Kraftstoffmenge sowohl von der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge als auch von der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge subtrahiert.

Bei dem herkömmlichen Stand der Technik werden die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge und die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge durch dieselbe Rate entsprechend der Kraftstoffdampfmenge reduziert. Jedoch unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel von der Kraftstoffeinspritzmengenkorrektur gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik darin, dass die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge und die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge mit unterschiedlichen Raten entsprechend der Kraftstoffdampfmenge reduziert werden.

Der in jedem Zylinder in der Form von Kraftstoffdampf zugeführte Kraftstoff diffundiert homogen in Einlassluft und bildet ein Homogengemisch. Daher bedeutet eine Reduzierung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge zum Zwecke einer Korrektur der in der Form von Kraftstoffdampf zugeführten Kraftstoffmenge, dass eine Kraftstoffmenge, die durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung geschichtet würde, durch eine in jedem Zylinder in der Form eines Homogengemisches zugeführte Kraftstoffmenge ersetzt wird. Eine derartige Reduzierung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge führt somit zu einem Problem einer Abweichung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses eines durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung gebildeten geschichteten Gemisches zur Mager-Seite.

Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Korrektur wegen der Kraftstoffdampfmenge durch Reduzieren der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge erreicht, ohne dass die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge reduziert wird, solange eine derartige Korrektur möglich ist. Die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge wird zum Beispiel nur in dem Fall reduziert, bei dem eine große Kraftstoffdampfmenge, die die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge überschreitet, so zugeführt wird, so dass selbst die Reduzierung der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge auf Null ein gleiches Luft/Kraftstoff-Verhältnis wie jenes Verhältnis nicht erreicht werden kann, das dann auftritt, wenn der Auslassvorgang nicht durchgeführt wird. Somit wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines geschichteten Gemisches, das durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung gebildet wird, ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens von ausgelassenem Kraftstoffdampf auf einen Wert gehalten, der für die Zündung und Verbrennung optimal ist. Somit wird eine Verschlechterung der Verbrennung verhindert.

5) Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 10 und 11 zeigen Flusskarten eines in dem Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs während der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführten Kraftstoffeinspritzungssteuervorgangs. Dieser Vorgang wird durch die ECU 30 bei jeweils vorbestimmten Kurbelwinkeln ausgeführt.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Dampfentsprechungswert B entsprechend dem in Einlassluft vorhandenen Kraftstoffdampf, der aus dem korrigierten Einlasssauerstoffkonzentrationssensorabgabenverhältnis A berechnet wird, geringer ist als eine Einlasshubkraftstoffeinspritzungsrate E, dann wird der gesamte Betrag des Dampfentsprechungswerts B von der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge subtrahiert, und die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge wird nicht reduziert. Wenn der Dampfentsprechungswert B gleich wie oder größer als die Einlasshubkraftstoffeinspritzungsrate E ist, dann wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung ausgesetzt. Für die restliche oder überschüssige Kraftstoffmenge TAU × (B - E) wird eine Anpassung durch Reduzieren der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge durchgeführt.

Wenn der in den Fig. 10 und 11 dargestellte Vorgang startet, wird bei einem Schritt 1001 bestimmt, ob der Motor gegenwärtig in der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird. Der Start des Vorgangs bei dem Schritt 1003 wird nur dann durchgeführt, wenn der Motor gegenwärtig in der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird. Wenn der Motor gegenwärtig in einer anderen Betriebsweise als in der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird (in der Homogengemischverbrennungsbetriebsweise oder in der Schichtladeverbrennungsbetriebsweise), dann wird die Kraftstoffeinspritzungssteuerung für die Homogengemischverbrennung oder für die Schichtladeverbrennung durchgeführt, die vorstehend beschrieben sind.

Als nächstes werden bei einem Schritt 1003 die Motordrehzahl NE und der Lastparameter KL (in diesem Fall der Beschleunigungsbetätigungsbetrag ACCP) eingelesen. Nachfolgend werden bei Schritten 1004, 1005 eine Gesamtkraftstoffeinspritzgrundmenge (Summe der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge und der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge, die dann vorgesehen ist, wenn der Auslassvorgang nicht durchgeführt wird), TAU und eine Einlasshubkraftstoffeinspritzungsrate E bestimmt. Die Einlasshubkraftstoffeinspritzungsrate E (E ≦ 1) ist das Verhältnis der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge zu der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge TAU (Einlasahubkraftstoffeinspritzmenge/ (Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge + Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge)) in dem Fall, in dem der Auslassvorgang nicht durchgeführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden Werte der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge TAU und Werte der Einlasshubkraftstoffeinspritzungsrate E, die für verschiedene Kombinationen von Motordrehzahlen NE und Lastparameter KL optimal sind, im voraus auf der Grundlage von Experimenten bestimmt, bei denen ein Motor in der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise betrieben wird. Die optimalen Werte der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge TAU und die optimalen Werte der Einlasshubkraftstoffeinspritzungsrate E wurden in dem ROM der ECU 30 als zweidimensionale numerische Tabellen im voraus separat gespeichert, wobei NE und KL verwendet werden. Bei einem Schritt 1007 wird ein korrigiertes Sensorabgabenverhältnis A aus der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 31 berechnet. Bei einem Schritt 1009 wird ein Dampfentsprechungswert B als B = 1 - A bestimmt.

Nachfolgend wird bei einem Schritt 1011 bestimmt, ob die gegenwärtige Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft höchstens die Einlasshubkraftstoffeinspritzgrundmenge ist. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist es zum Aufrechterhalten des Motor- Luft/Kraftstoff-Verhältnisses trotz des Auslassvorgangs notwendig, die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge TAU um einen Betrag TAU × (1 - A) = TAU × B zu reduzieren. Und zwar kann die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft als TAU × B ausgedrückt werden. Da die Einlasshubkraftstoffeinspritzgrundmenge als TAU × E ausgedrückt wird, kann bestimmt werden, ob die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft gleich wie oder kleiner als die Einlasshubkraftstoffeinspritzgrundmenge ist, indem der Dampfentsprechungswert B, der aus dem korrigierten Sensorabgabenverhältnis A bestimmt ist, mit dem Wert der Einlasshubkraftstoffeinspritzungsrate E verglichen wird.

Wenn bei dem Schritt 1011 bestimmt wird, dass die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft höchstens die Einlasshubkraftstoffeinspritzgrundmenge ist, und zwar wenn B ≦ E gilt, dann ist es möglich, eine Korrektur für die gesamte Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft zu erreichen, indem die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge reduziert wird. In diesem Fall wird daher ein Einlasshubkraftstoffeinspritzungskorrekturvorgang gemäß Schritten 1013 bis 1025 durchgeführt.

Der Einlasshubkraftstoffeinspritzungskorrekturvorgang gemäß den Schritten 1013 bis 1025 ist im Wesentlichen gleich wie die Kraftstoffeinspritzungskorrektur, die während der in der Fig. 3 gezeigten Homogengemischverbrennungsbetriebsweise durchgeführt wird.

Und zwar wird bei dem Schritt 1013 eine Einlasshubkraftstoffeinspritzungsmotorzeitgebung INJT1F aus der Motordrehzahl NE und dem Lastparameter KL unter Bezugnahme auf eine numerische Tabelle bestimmt, die in dem ROM der ECU 30 im voraus gespeichert wurde. Bei einem Schritt 1015 wird eine Subtraktionsgröße TAUB1 der Einlasshubkraftstoffeinspritzungsdauer, die zum Bewirken einer Korrektur für die ganze Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft durch Reduzieren der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge erforderlich ist, als TAUB1 = TAU × B berechnet. Bei einem Schritt 1017 wird ein Korrekturfaktor KINJT1F für die Einspritzungszeitgebung aus der Motordrehzahl NE und dem Lastparameter KL unter Bezugnahme auf eine numerische Tabelle bestimmt, die in dem ROM der ECU 30 im voraus gespeichert wurde. Der Korrekturfaktor KINJT1F ist ein Faktor zum Bestimmen, welcher Bruchteil der Subtraktionsgröße der Einlasshubkraftstoffeinspritzungsdauer zur Seite der Vorrückung der Einspritzungsbeendigungszeitgebung zuzuweisen ist. Für verschiedene Kombinationen von Motordrehzahlen NE und Lasten KL werden optimale Werte des Korrekturfaktors KINJT1F auf der Grundlage von Experimenten unter Verwendung eines realen Motors im voraus bestimmt und in dem ROM der ECU 30 in der Form einer zweidimensionalen numerischen Tabelle im voraus gespeichert, wobei NE und KL verwendet werden.

Nachfolgend wird bei einem Schritt 1019 ein Umwandlungsfaktor C zum Umwandeln der Einspritzungsdauer zu dem Kurbelwinkel auf der Grundlage der gegenwärtigen Motordrehzahl NE berechnet. Bei einem Schritt 1021 wird eine Vorrückungsgröße β1 (CA) der Einlasshubkraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung aus TAUB1 und den Korrekturfaktoren KINJT1F und C als β1 = (TAUB1 × KINJT1F)/C bestimmt.

Nachfolgend wird bei einem Schritt 1021 eine tatsächliche Menge (Dauer) der Einlasshubkraftstoffeinspritzung TAU1 zum Bewirken der Korrektur für den in Einlassluft vorhandenen Kraftstoffdampf als TAU1 = TAU × (E - B) berechnet. Bei einem Schritt 1025 wird eine Einlasshubkraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung INJTF1 (CA) als INJTF1 = INJT1F - β1 berechnet. Die Einlasshubkraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung INJTF1 wird durch den Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt des Einlasshubs (ATDC) ausgedrückt. Daher wird die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung durch β1 hinsichtlich des Kurbelwinkels (CA) vorgerückt.

Daher werden die Startzeitgebung und die Beendigungszeitgebung der Einlasshubkraftstoffeinspritzung auf angemessene Werte entsprechend der Kraftstoffdampfmenge eingestellt. Wenn die Korrektur für die ganze in Einlassluft vorhandene Kraftstoffdampfmenge durch Reduzieren der Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge erreicht werden kann, dann bleibt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines gebildeten Homogengemisches ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens von abgelassenem Kraftstoffdampf gleich, so dass eine Korrektur der Menge oder der Zeitgebung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung nicht durchgeführt wird. Und zwar werden in diesem Fall die Menge und die Zeitgebung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung auf die Kraftstoffeinspritzgrundmenge beziehungsweise die Kraftstoffeinspritzungsgrundzeitgebung festgelegt.

Als nächstes wird eine Korrektur beschrieben, die dann durchgeführt wird, wenn bei dem Schritt 1011 bestimmt wird, dass B < E gilt, und zwar wenn die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft größer ist als die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge. In diesem Fall wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung ausgesetzt (und zwar TAU1 = 0), und die Korrektur für die restliche oder überschüssige Kraftstoffdampfmenge TAU × (B - E) wird durch Reduzieren der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge erreicht, wie dies vorstehend beschrieben wurde.

Wenn nämlich bei dem Schritt 1011 bestimmt wird, dass B < E gilt, dann schreitet der Vorgang zu einem Schritt 1027 gemäß der Fig. 11 weiter, bei dem die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge TAU1 als TAU1 = 0 festgelegt wird, um die Einlasshubkraftstoffeinspritzung auszusetzen.

Bei einem Schritt 1029 wird die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungsgrundzeitgebung INJT2F der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung aus dem Wert der Motordrehzahl NE und dem Wert des Lastparameters KL mit Bezugnahme auf eine in dem ROM der ECU 30 gespeicherten numerischen Tabelle bestimmt.

Bei Schritten 1031 bis 1041 wird die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge durch den Betrag TAU × (B - E) reduziert, und die Beendigungszeitgebung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung INJTF2 wird durch Vorrücken der Zeitgebung um eine Größe β2 festgelegt, die entsprechend der Subtraktionsrate (B - E) der Kraftstoffeinspritzmenge, der Motordrehzahl NE und dem Lastparameter KL bestimmt wird. Der Vorgang der Schritte 1031 bis 1041 ist im Wesentlichen gleich wie der Vorgang der Schritte 813 bis 823 bei der Kraftstoffeinspritzungskorrektur, die während der in der Fig. 8 gezeigten Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführt wird. Und zwar ist die bei dem Schritt 1031 verwendete Rate (B - E) eine Subtraktionsrate der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge, und sie entspricht dem Dampfentsprechungswert B bei dem Schritt 813 in der Fig. 8. Der bei dem Schritt 1039 bestimmte Betrag TAU2 = TAU × ((1 - E) - (B - E)) entspricht TAU2 = TAU × A bei dem Schritt 821 in der Fig. 8.

Daher werden die Startzeitgebung und die Beendigungszeitgebung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung auf optimale Werte entsprechend der Kraftstoffdampfmenge festgelegt, auch wenn die Kraftstoffdampfmenge größer ist als die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge und wenn es erforderlich ist, die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung zu korrigieren.

6) Sechstes Ausführungsbeispiel

Ein anderes Ausführungsbeispiel des in dem Zeitraum des Auslassvorgangs während der schwachen Schichtladeverbrennungsmotorbetriebsweise durchgeführten Kraftstoffeinspritzungskorrekturvorgangs wird beschrieben. Bei dem vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung ausgesetzt, wenn die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft gleich wie oder größer als die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge ist. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel wird jedoch die Einlasshubeinspritzung mit einer vorbestimmten Kraftstoffmenge durchgeführt, auch wenn die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft gleich wie oder größer als die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge ist, und die Summe der während des Einlasshubs eingespritzten Kraftstoffmenge und der Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft werden von der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge subtrahiert. Auf diese Weise wird das Motorbetriebs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens von ausgelassenem Kraftstoffdampf insgesamt konstant gehalten. In diesem Fall wird die Einlasshubkraftstoffeinspritzung mit einer vorbestimmten Menge während einer zweiten Periodenhälfte des Einlasshubs durchgeführt, so dass der eingespritzte Kraftstoff nicht homogen diffundiert. Daher bildet der während des Einlasshubs von jedem Zylinder eingespritzte Kraftstoff innerhalb eines kraftstoffdampfhaltigen Homogengemisches eine Gemischlage, die ein geringeres (fetteres) Luft/Kraftstoff-Verhältnis als das Homogengemisch hat. Während der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung wird Kraftstoff in die Gemischlage mit relativ geringem Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingespritzt und bildet eine fette Gemischlage. Somit ist eine durch den während des Einlasshubs eingespritzten Kraftstoff gebildete Gemischlage mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen der durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung gebildeten fetten Gemischlage und dem Homogengemisch mit hohem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (kraftstoffmager) vorhanden. Wenn in der fetten Gemischlage eine Zündung auftritt, dann breiten sich Flammen daher behutsam durch die Gemischlage mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis hindurch zu dem äußerst mageren Homogengemisch aus. Bei einer herkömmlichen Schichtladeverbrennung gibt es Fälle, bei denen eine behutsame Ausbreitung von Flammen von der geschichteten Gemischlage mit fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu der Homogengemischlage, die in jedem Zylinder vorhanden ist, aufgrund einer beträchtlichen Differenz des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zwischen der geschichteten Gemischlage mit fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis und dem Homogengemisch nicht einfach ist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist jedoch eine behutsame Ausbreitung von Flammen gewährleistet, da eine Gemischlage mit einem mittleren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen der Gemischlage mit fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis und der Homogengemischlage vorgesehen ist, so dass der Verbrennungszustand bei der schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise verbessert werden kann.

Die vorstehend erwähnten Vorteile werden näher beschrieben.

Unter der Annahme, dass die Kraftstoffeinspritfzgrundmenge für die Einlasshubkraftstoffeinspritzung 0,25 g beträgt, und die Kraftstoffeinspritzgrundmenge für die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung 0,35 g beträgt, dann beträgt die Einlassluftmenge während eines Zyklus 20 g.

Wenn der Auslassvorgang in diesem angenommenen Fall nicht durchgeführt wird, dann beträgt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AF1 eines durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung gebildeten Homogengemisches AF1 = 20/0,25 = 80.

Unter der Annahme, dass sich der während des Kompressionshubs eingespritzte Kraftstoff mit 6 g des Homogengemisches innerhalb des Zylinders vermischt und eine Gemischlage an der Seite eines fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bildet, dann beträgt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AF2 des geschichteten Gemisches AF2 = 6/(0,35 + 6/80) = 14,1, da das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Homogengemisches 80 beträgt und die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge 0,35 g beträgt. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFa in dem ganzen Zylinder beträgt AFa = 20/(0,25 + 0,35) = 33,3.

In dem Grundzustand beträgt nämlich das Luft/Kraftstoff- Verhältnis AF2 des geschichteten Gemisches um die Zündkerze herum 14,1, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Homogengemisches in dem Zylinder beträgt 80. Somit gibt es eine relativ große Differenz des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den zwei Gemischen. Daher gibt es Fälle, bei denen eine Ausbreitung von Flammen von dem geschichteten Gemisch zu dem Homogengemisch insgesamt nicht behutsam ist.

Unter der Annahme, dass ein Auslassvorgang durchgeführt wird, wobei 0,3 g Kraftstoffdampf in 20 g Einlassluft enthalten sind. In diesem Fall überschreitet die Kraftstoffeinspritzungsdampfmenge (0,3 g) die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge (0,25 g). Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird daher die Einlasshubkraftstoffeinspritzung ausgesetzt, und die Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge wird von 0,35 g auf 0,3 g = 0,35 - (0,3 - 0,25) reduziert.

Da Kraftstoffdampf in den Zylinder in der Form eines Homogengemisches eingezogen wird, wird in diesem Fall bei der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung Kraftstoff in ein Homogengemisch mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis AF1 = 20/0,3 = 66,7 eingespritzt. Darüber hinaus wird infolge der Reduzierung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge die Luft/Kraftstoff- Gemischmenge ebenfalls reduziert, die sich mit dem bei der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung eingespritzten Kraftstoff vermischt. Unter der Annahme, dass sich die Luft/Kraftstoff- Gemischmenge, die sich mit dem durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung eingespritzten Kraftstoff vermischt, auf 5,14 g reduziert, ist das Luft/Kraftstoff- Verhältnis AF2 des durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung gebildeten Gemisches gleich wie AF2 = 5,14/(0,3 + 5,14/66,7) = 13,6.

Und zwar ist die Differenz zwischen den Luft/Kraftstoff- Verhältnissen AF1 und AF2 weiterhin groß, obwohl sie geringfügig kleiner als die Differenz ist, die dann auftritt, wenn kein Auslassvorgang durchgeführt wird.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird jedoch bei dem vorstehend erwähnten Fall die Einlasshubkraftstoffeinspritzung mit einer vorbestimmten Kraftstoffmenge durchgeführt. Wenn zum Beispiel 0,05 g Kraftstoff während einer zweiten Periodenhälfte des Einlasshubs eingespritzt werden und sich mit 15 g Homogengemisch vermischen, dann bildet die Einlasshubkraftstoffeinspritzung eine Gemischlage mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, die ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis AF3 = 15/(0,05 + 15/66,7) = 54,6 hat. Bezüglich der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung muss die während des Einlasshubs eingespritzte Kraftstoffmenge auch von der Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge subtrahiert werden. Daher ist die reduzierte Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge gleich wie eine Menge, die um 0,05 g geringer ist als die reduzierte Menge bei dem fünften Ausführungsbeispiel, und zwar beträgt die reduzierte Kompressionshubkraftstoffeinspritzmenge bei dem sechsten Ausführungsbeispiel 0,25 g. Daher werden während der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung 0,25 g Kraftstoff in das Gemisch mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingespritzt, das das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AF3 = 54,6 hat. Wenn sich die Kraftstoffmenge mit 4,29 g Gemisch vermischen, dann beträgt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AF2 des um die Zündkerze herum durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung geschichteten Gemisches AF2 = 4,29/(0,25 + 4,29/54,6) = 13,1. Somit hat das geschichtete Gemisch um die Zündkerze herum ein fetteres Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Vergleich mit dem geschichteten Gemisch bei dem fünften Ausführungsbeispiel. Jedoch ist bei dem sechsten Ausführungsbeispiel die Differenz zwischen dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis AF3 des Gemisches mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis und des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses AF1 des geschichteten Gemisches noch geringer als bei dem fünften Ausführungsbeispiel. Daher breiten sich Flammen durch eine Zündung in dem geschichteten Gemisch behutsam durch das Gemisch mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis hindurch zu dem Homogengemisch aus.

Die Fig. 12 zeigt eine Flusskarte einer Kraftstoffeinspritzungssteuerung von diesem Ausführungsbeispiel in ihren Einzelheiten. Der in der Fig. 12 dargestellte Vorgang ist ein Ersatz für den Vorgang des in der Fig. 11 dargestellten fünften Ausführungsbeispiels, und er wird zusammen mit dem in der Fig. 10 dargestellten Vorgang ausgeführt. Und zwar wenn gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel bei einem Schritt 1011 in der Fig. 10 bestimmt wird, dass die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft größer ist als die Einlasshubkraftstoffeinspritzgrundmenge (B < E), dann schreitet der Vorgang zu einen Schritt 1201 in der Fig. 12 weiter, bei dem die Einlasshubkraftstoffeinspritzmenge TAU1 als TAU1 = TAU × F berechnet wird. In dieser Gleichung ist TAU die Gesamtkraftstoffeinspritzgrundmenge, die bei dem Schritt 1005 in der Fig. 10 bestimmt wird. Des weiteren ist F in der Gleichung ein relativ geringer konstanter Wert (zum Beispiel ein Wert von ungefähr 0,05 bis 0,1) bei diesem Ausführungsbeispiel. Nachfolgend wird bei einem Schritt 1203 die Einlasshubkraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung (INJTTF1 auf der Grundlage der Motordrehzahl NE und des Lastparameters KL bestimmt. Bezüglich der Einlasshubkraftstoffeinspritzung, die dann durchgeführt wird, nachdem bei dem Schritt 1011 bestimmt wurde, dass B < E gilt, ist es notwendig, eine Gemischlage mit mittlerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bilden, die ein geringeres Luft/Kraftstoff-Verhältnis hat als das umgebende Gemisch, indem anders als bei der herkömmlichen Einlasshubkraftstoffeinspritzung zum Bilden eines Homogengemisches eine homogene Diffusion von eingespritztem Kraftstoff verhindert wird. Daher wird die bei dem Schritt 1011 festgelegte Einspritzungsbeendigungszeitgebung INJTF1 auf eine Zeitgebung innerhalb einer zweiten Periodenhälfte des Einlasshubs anders als bei der bei dem Schritt 1025 in der Fig. 10 festgelegten Einspritzungsbeendigungszeitgebung INJETF1 festgelegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden für eine Bildung einer mittleren Gemischlage optimale Werte der Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung im voraus entsprechend verschiedenen Kombinationen von Motordrehzahlen NE und Lastparametern KL empirisch bestimmt und in dem ROM der ECU 30 in der Form einer zweidimensionalen numerischen Tabelle im voraus gespeichert, die die Motordrehzahl NE und den Lastparameter KL als Parameter verwendet. Bei einem Schritt 1203 wird eine Beendigungszeitgebung INJTF1 eins der Einlasshubkraftstoffeinspritzung auf der Grundlage der Werte NE und KL festgelegt, die bei dem Schritt 1003 in der Fig. 10 eingelesen werden.

Schritte 1205 bis 1217 zeigen einen Vorgang zum Festlegen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einspritzungsbeendigungszeitgebung der Kompressionshubkraftstoffeinspritzung. Der Vorgang der Schritte 1205 bis 1217 ist im Wesentlichen gleich wie der Vorgang der Schritte 1029 bis 1041 gemäß der Fig. 11, außer dass bei den Schritten 1207 und 1215 die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage eines Werts F weiter reduziert wird.

Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird während einer zweiten Periodenhälfte des Einlasshubs eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt, auch wenn die Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft größer ist als die Einlasshubkrafteinspritzmenge, so dass der Verbrennungszustand im Zeitraum einer Durchführung des Auslassvorgangs verbessert werden kann.

Gemäß den vorherigen Ausführungsbeispielen ist es möglich, eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung zum Erzielen eines optimalen Verbrennungszustands entsprechend der ausgewählten Betriebsweise ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens von ausgelassenem Dampf auch in dem Fall durchzuführen, wenn der Auslassvorgang bei einem Funkenzündungsmotor mit Kraftstoffdirekteinspritzung durchgeführt wird.

Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele oder Aufbauten beschränkt ist. Im Gegensatz dazu ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung verschiedene Abwandlungen und äquivalente Aufbauten abdeckt. Während verschiedene Bauelemente der offenbarten Erfindung in verschiedenen exemplarischen Kombinationen und Aufbauten gezeigt sind, sind andere Kombinationen und Aufbauten einschließlich mehrerer, weniger oder eines einzigen Ausführungsbeispieles ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.

Kraftstoffdampf wird durch ein Kraftstoffdampfauslassgerät (40, 41) in einen Einlasskanal (10) eines Kraftstoffdirekteinspritzungsmotors eingeführt. Der Einlasskanal (10) ist mit einem Einlasssauerstoffkonzentrationssensor (31) zum Erfassen der Kraftstoffdampfmenge in Einlassluft versehen. Eine ECU (30) korrigiert die Kraftstoffeinspritzmenge von jedem Kraftstoffdirekteinspritzventil (111, 112, 113, 114) entsprechend der erfassten Kraftstoffdampfmenge und ändert die Kraftstoffeinspritzungsstartzeitgebung und die Kraftstoffeinspritzungsbeendigungszeitgebung entsprechend der Kraftstoffdampfmenge.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät eines Funkenzündungsmotors der Kraftstoffdirekteinspritzungsbauart einschließlich einer Kraftstoffdampfauslassvorrichtung (40, 41), die einen Kraftstoffdampf von einem Kraftstoffbehälter einem Motoreinlasskanal (10) zuführt, einer Kraftstoffdampferfassungseinrichtung (31) zum Erfassen einer Menge des Kraftstoffdampfs in einer Motoreinlassluft, eines Kraftstoffdirekteinspritzventils (111, 112, 113, 114), das Kraftstoff direkt in einen Zylinder (#1, #2, #3, #4) einspritzt, und einer Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung (30) zum Festlegen einer Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Kraftstoffdirekteinspritzventil (111, 112, 113, 114), wobei eine Startzeitgebung der Kraftstoffeinspritzung und eine Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung auf einen Betriebszustand des Motors beruhen, und das Gerät ist gekennzeichnet durch eine Einspritzungszeitgebungskorrektureinrichtung (30) zum Ändern sowohl der Startzeitgebung als auch der Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffdirekteinspritzventil (111, 112, 113, 114) entsprechend der durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung (31) erfassten Kraftstoffdampfmenge.

2. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung (30) eine Kraftstoffeinspritzung bei einer homogenen Verbrennungsbetriebsweise zum Ausführen der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Einlasshubs des Zylinders (#1, #2, #3, #4) ausführt, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden.

3. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung (30) eine Kraftstoffeinspritzung bei einer schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise zum Ausführen der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Einlasshubs ausführt, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden, und dass sie eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs ausführt, um so in dem Homogengemisch eine Gemischlage zu bilden, die ein geringes Luft/Kraftstoffverhältnis hat.

4. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung (30) eine Kraftstoffeinspritzung bei einer Schichtladeverbrennungsbetriebsweise zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Kompressionshubs ausführt, um so eine brennbare Gemischlage in einer Luft in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden.

5. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung (30) entsprechend dem Betriebszustand des Motors eine Kraftstoffeinspritzung durchführt, indem sie eine von den folgenden auswählt:
eine Kraftstoffeinspritzung bei einer homogenen Verbrennungsbetriebsweise, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Einlasshubs durchgeführt wird, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden;
eine Kraftstoffeinspritzung bei einer schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während des Einlasshubs durchgeführt wird, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden, und bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs durchgeführt wird, um so eine Gemischlage mit einem geringen Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Homogengemisch zu bilden; und
eine Kraftstoffeinspritzung bei einer Schichtladeverbrennungsbetriebsweise, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während des Kompressionshubs durchgeführt wird, um so eine brennbare Gemischlage in einer Luft des Zylinders (#1, #2, #3, #4) zu bilden.

6. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät eines Funkenzündungsmotors der Kraftstoffdirekteinspritzungsbauart einschließlich einer Kraftstoffdampfauslassvorrichtung (40, 41), die Kraftstoffdampf von einem Kraftstoffbehälter einem Motoreinlasskanal (10) zuführt, einer Kraftstoffdampferfassungseinrichtung (31) zum Erfassen einer Menge des Kraftstoffdampfs in einer Motoreinlassluft, eines Kraftstoffdirekteinspritzventils (111, 112, 113, 114), das Kraftstoff direkt in einen Zylinder (#1, #2, #3, #4) einspritzt, und einer Kraftstoffeinspritzmengenfestlegungseinrichtung (30) zum Festlegen einer Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Kraftstoffdirekteinspritzventil (111, 112, 113, 114) auf der Grundlage eines Betriebszustands des Motors, und das Gerät ist gekennzeichnet durch
eine Kraftstoffeinspritzungssteuereinrichtung (30) zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung, bei der die durch die Kraftstoffeinspritzmengenfestlegungseinrichtung (30) festgelegte Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder (#1, #2, #3, #4) teilweise durch eine Einlasshubkraftstoffeinspritzung, bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Einlasshubs durchgeführt wird, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden, und teilweise durch eine Kompressionshubkraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs durchgeführt wird, um so eine Gemischlage mit einem geringen Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Homogengemisch zu bilden; und
eine Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung (30) zum Korrigieren einer durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge und einer durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge entsprechend der durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung (31) erfassten Kraftstoffdampfmenge, so dass ein Motorbetriebs-Luft/Kraftstoff- Verhältnis ungeachtet der Kraftstoffdampfmenge aufrechterhalten ist,
wobei die Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung (30) nur die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge reduziert, wenn die durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung (31) erfasste Kraftstoffdampfmenge kleiner ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

7. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung (30) die Einlasshubkraftstoffeinspritzung aussetzt und die durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge reduziert, wenn die durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung (31) erfasste Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

8. Kraftstoffeinspritzungssteuergerät gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzmengenkorrektureinrichtung (30) die Einlasshubkraftstoffeinspritzung ausführt, indem sie die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge auf eine vorbestimmte Menge festlegt und die durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge reduziert, wenn die durch die Kraftstoffdampferfassungseinrichtung (31) erfasste Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

9. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren eines Funkenzündungsmotors der Kraftstoffdirekteinspritzungsbauart, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Zuführen eines Kraftstoffdampfes von einem Kraftstoffbehälter zu einem Motoreinlasskanal (10);
Erfassen einer Menge des Kraftstoffdampfs in einer Motoreinlassluft;
Festlegen einer Kraftstoffeinspritzmenge aus einem Kraftstoffdirekteinspritzventil (111, 112, 113, 114), einer Startzeitgebung der Kraftstoffeinspritzung und einer Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung auf der Grundlage eines Betriebszustands des Motors; und
Ändern sowohl der Startzeitgebung als auch der Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffdirekteinspritzventil (111, 112, 113, 114) entsprechend der erfassten Kraftstoffdampfmenge; und
Einspritzen von Kraftstoff direkt in einen Zylinder (#1, #2, #3, #4) des Motors auf der Grundlage der geänderten Startzeitgebung und der geänderten Beendigungszeitgebung der Kraftstoffeinspritzung.

10. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzung bei einer homogenen Verbrennungsbetriebsweise durchgeführt wird, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Einlasshubs durchgeführt wird, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden.

11. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzung bei einer schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durch Ausführen der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Einlasshubs zum Bilden eines Homogengemisches in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) und durch Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs durchgeführt wird, um so in dem Homogengemisch eine Gemischlage zu bilden, die ein geringes Luft/Kraftstoff- Verhältnis hat.

12. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzung durch Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung bei einer Schichtladeverbrennungsbetriebsweise durchgeführt wird, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Kompressionshubs durchgeführt wird, um so eine brennbare Gemischlage in einer Luft in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden.

13. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzung entsprechend dem Betriebszustand des Motors durchgeführt wird, indem eine aus den folgenden ausgewählt wird:
eine Kraftstoffeinspritzung bei einer homogenen Verbrennungsbetriebsweise, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während eines Einlasshubs durchgeführt wird, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden;
eine Kraftstoffeinspritzung bei einer schwachen Schichtladeverbrennungsbetriebsweise, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während des Einlasshubs durchgeführt wird, um so ein Homogengemisch in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden, und bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs durchgeführt wird, um so in dem Homogengemisch eine Gemischlage mit einem geringen Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bilden; und
eine Kraftstoffeinspritzung bei einer Schichtladeverbrennungsbetriebsweise, bei der eine Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil (111, 112, 113, 114) während des Kompressionshubs durchgeführt wird, um so eine brennbare Gemischlage in einer Luft in dem Zylinder (#1, #2, #3, #4) zu bilden.

14. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren eines Funkenzündungsmotors der Kraftstoffdirekteinspritzungsbauart, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Zuführen eines Kraftstoffdampfes von einem Kraftstoffbehälter zu einem Motoreinlasskanal (10);
Erfassen einer Menge des Kraftstoffdampfs in einer Motoreinlassluft;
Festlegen einer Kraftstoffeinspritzmenge aus einem Kraftstoffdirekteinspritzventil (111, 112, 113, 114) auf der Grundlage eines Betriebszustands des Motors;
Teilen der festgelegten Kraftstoffeinspritzmenge für eine Einlasshubkraftstoffeinspritzung, bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Einlasshubs durchgeführt wird, um so ein Homogengemisch in einem Zylinder (#1, #2, #3, #4) des Motors zu bilden, und für eine Kompressionshubkraftstoffeinspritzung, bei der eine Kraftstoffeinspritzung während eines Kompressionshubs durchgeführt wird, um so in dem Homogengemisch eine Gemischlage mit einem geringen Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bilden;
Korrigieren einer durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge und einer durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge entsprechend der erfassten Kraftstoffdampfmenge, so dass ein Motorbetriebs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ungeachtet der Kraftstoffdampfmenge aufrechterhalten wird; und
Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder (#1, #2, #3, #4) auf der Grundlage der durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge, die korrigiert wurden, wobei nur die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge für eine Korrektur reduziert wird, wenn die erfasste Kraftstoffdampfmenge geringer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

15. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzmenge durch Aussetzen der Einlasshubkraftstoffeinspritzung und durch Reduzieren der durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge korrigiert wird, wenn die erfasste Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.

16. Kraftstoffeinspritzungssteuerverfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzmenge durch Durchführen der Einlasshubkraftstoffeinspritzung durch Festlegen der durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf eine vorbestimmte Menge korrigiert wird und durch Reduzieren der durch die Kompressionshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge korrigiert wird, wenn die erfasste Kraftstoffdampfmenge größer ist als die durch die Einlasshubkraftstoffeinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge.