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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung
der Verbrennung für
einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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In
einem Verbrennungsmotor, welcher in einem Automobil oder dergleichen
verbaut ist, wird die Temperatur eines Katalysators durch Erhöhung der Abgastemperatur
in einer Aufwärmehase
nach Anlassen des Motors erhöht,
so dass der Katalysator aktiviert wird und eine notwendige Abgasreinigungsleistung
früh nach
dem Anlassen des Motors erreicht werden kann. Die offengelegte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 10-169488 schlägt
einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung vor, in welchem in
einer Aufwärmehase
des Motors vom Start des Motors bis zum Abschluss einer Temperaturerhöhung eines
Katalysators eine Verdichtungstakteinspritzung erfolgt, so dass
die Abgastemperatur erhöht
wird, wodurch die Temperatur des Katalysators erhöht wird.
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Im
Falle der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff in dem Verbrennungsmotor
mit Zylindereinspritzung, welcher eine geringere Verdampfung als
Standardkraftstoff aufweist, kann sich die Verbrennung, während die
Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors erfolgt,
verschlechtern. Wenn die Verdich tungstakteinspritzung durchgeführt wird,
erfolgt die Zündung
während
sich ein entzündbares
Kraftstoff-Luft-Gemisch um eine Zündkerze befindet, wodurch die
Verbrennung ausgeführt
wird. Im Falle der Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors, und der
Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff,
welcher eine geringe Verdampfung aufweist, stellt es sich jedoch
als schwierig heraus, es zu ermöglichen,
dass sich ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einer Kraftstoffkonzentration,
die für
eine stabile Verbrennung notwendig ist, zum Zündzeitpunkt um die Zündkerze
herum befindet. Deshalb kann sich während der Verdichtungstakteinspritzung
in der Aufwärmehase
des Motors im Falle der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff die Verbrennung
verschlechtern und die Motordrehzahl abfallen, was ein Abwürgen oder
einen rauhen Leerlauf verursachen kann.
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Um
derartige Probleme aufgrund der Verwendung von schwerflüchtigem
Kraftstoff anzugehen, ist vorgeschlagen worden, eine Stabilisierungssteuerung
durchzuführen,
welche die Verbrennung, wenn die Motordrehzahl in der Aufwärmehase
des Motors abfällt,
stabilisiert. Beispiele der Stabilisierungssteuerung umfassen eine
Steuerung, welche eine Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, die
in der offengelegten
japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 8-4571 offenbart ist, und eine Steuerung, welche den Zündzeitpunkt
vorzieht, die in der offengelegten
japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 9-158774 offenbart
ist.
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Im
Falle der Ausführung
der zuvor erwähnten Steuerung,
welche die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, wird die Kraftstoffkonzentration
des Luft-Kraftstoff- Gemischs um die Zündkerze herum zum Zeitpunkt
der Zündung
erhöht,
wodurch eine Verschlechterung der Verbrennung aufgrund der Verwendung von
schwerflüchtigem
Kraftstoff vermieden werden kann, wenn die Einspritzung in der Aufwärmehase des
Motors erfolgt, sowie schwerflüchtiger
Kraftstoff verwendet wird. Des weiteren, wenn die Temperatur des
Katalysators in der Aufwärmehase
des Motors erhöht
wird, wird der Erhöhung
der Abgastemperatur gegenüber
dem Erreichen einer stabilen Verbrennung der Vorzug gegeben, und
der Zündzeitpunkt wird
grundsätzlich
verzögert.
Da die Verzögerung des
Zündzeitpunkts
durch die zuvor erwähnte
Steuerung vermindert wird, welche den Zündzeitpunkt vorzieht, wird
die Verschlechterung der Verbrennung im Falle der Ausführung der
Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors, sowie der Verwendung
von schwerflüchtigem
Kraftstoff, vermieden.
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Indessen
kann im Falle der Einwirkung von Störungen auf den Verbrennungsmotor,
wie z.B. Widerstand beim Anrollen eines Fahrzeuges, die Motordrehzahl
zeitweise abfallen. Die Kraftstoffeinspritzmenge wird durch die
Stabilisierungssteuerung erhöht,
oder der Zündzeitpunkt
verzögert,
durch aufgrund solch eines zeitweisen Abfalls der Motordrehzahl
aus anderen Gründen
als einer instabilen Verbrennung. In diesem Fall weicht eine gesteuerte
Variable, wie z.B. die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Zündzeitpunkt
von dem Optimalwert für
den gewünschten
Motorbetrieb ab, was zu einer Verschlechterung des Verbrauchs bzw.
der Kraftstoffeffizienz und der Abgasemission führt.
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Entsprechend
ist es wünschenswert,
dass die Stabilisierungssteuerung basierend auf dem Abfall der Motordrehzahl,
z.B. nur während
eines Zeitraums vom Anlassen des Motors bis zur Stabilisierung der
Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase
des Motors ausgeführt
werden sollte, und dass die Stabilisierungssteuerung gestoppt werden
sollte, nachdem die Verbrennung in der Mitte der Verdichtungstakteinspritzung stabilisiert
wurde. Durch Begrenzung des Ausführungszeitraums
der Stabilisierungssteuerung auf diese Art und Weise kann eine unnötige Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
oder ein unnötiges
Vorziehen des Zündzeitpunktes
basierend auf einem zeitweisen Abfall der Motordrehzahl aufgrund
einer Störung
vermieden werden, und deshalb kann eine Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz
sowie der Abgasemission soweit als möglich vermieden werden.
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Erfolgt
die Verdichtungstakteinspritzung zur Erhöhung der Temperatur des Katalysators
in der Aufwärmehase
des Verbrennungsmotors mit Zylindereinspritzung, wird ein Kraftstoffeinspritzmodus von
der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet, wenn die Erhöhung der
Temperatur des Katalysators abgeschlossen ist. Im Falle der Einlasstakteinspritzung
breitet sich Kraftstoff, welcher in einen Verbrennungsraum eingespritzt
wird, bis zur Zündung
in dem Verbrennungsraum leicht aus. Die Kraftstoffkonzentration
des Luft-Kraftstoff-Gemischs um die Zündkerze herum zum Zeitpunkt
der Zündung
tendiert deshalb in der Aufwärmehase
des Motors gering zu sein. Entsprechend ist die erforderliche Zeit,
damit die Kraftstoffkonzentration ein Niveau erreicht, welches zur
Erreichung einer stabilen Verbrennung erforderlich ist, verglichen
mit der Verdichtungstakteinspritzung lang.
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Im
Falle der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff, welcher
eine niedrige Verdampfung aufweist, stellt es sich daher als schwierig
heraus dem Luft-Kraftstoff-Gemisch
mit einer Kraftstoffkonzentration, welche zur Erreichung einer stabilen
Verbrennung notwendig ist, zu ermöglichen, sich zum Zeitpunkt
der Zündung
durch die Einlasstakteinspritzung um die Zündkerze herum zu befinden,
wenn der Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung umgeschaltet wird, nachdem die Erhöhung der
Temperatur des Katalysators wie oben beschrieben abgeschlossen ist.
Die Verbrennung wird daher, nach Beginn der Einlasstakteinspritzung
instabil, was einen Abfall der Motordrehzahl verursacht.
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Auch
falls die Motordrehzahl aufgrund instabiler Verbrennung nach Beginn
der Einlasstakteinspritzung abfällt,
kann jedoch die Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund des Abfalls der
Motordrehzahl nicht erhöht
und der Zündzeitpunkt
nicht vorgezogen werden, da die Stabilisierungssteuerung zur Unterdrückung der
instabilen Verbrennung beendet wird, wenn die Verbrennung während der
Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung stabilisiert ist. Entsprechend
kann ein Abfall der Motordrehzahl nicht vermieden werden, und es
wird ein rauher Leerlauf durch Abfall der Motordrehzahl verursacht.
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Aus
der
JP 03-061644 A ist
ferner ein Verfahren zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge
in der Aufwärmehase
eines Verbrennungsmotors nach dem Anlassen des Fahrzeugs bekannt,
in welchem die Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf dem Verhalten
der Drehzahl eingestellt wird. Hierbei wird die Einspritzmenge korrigiert,
wenn eine Differenz zwischen der Drehzahl zu einem bestimmten Zeitpunkt und
einer Solldrehzhal relativ groß ist
und einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
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Aus
der
DE 30 17 846 A1 ist
darüber
hinaus eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Luftdurchsatzes
bei einem Brennkraftmotor eines Fahrzeugs entnehmbar. Hierbei erfolgt
eine Regulierung des Ansaugluftmengenverhältnisses durch ein elektromagnetisch
betätigbares
Ventil basierend auf einem Steuersignal. Die in der
DE 30 17 846 A1 offenbarte
Steuervorrichtung arbeitet dabei selektiv in einem von zwei Steuerzuständen, wobei
die Wahl des jeweiligen Steuerzustandes basierend auf dem Betriebszustand
des Motors erfolgt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Steuerung der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung
zu schaffen, bei denen während
der Verdichtungstakteinspritzung nach Anlassen des Motors nicht
unnötigerweise
eine Stabilisierungssteuerung erfolgt, und bei denen eine instabile
Verbrennung beim Umschalten eines Kraftstoffeinspritzmodus von der
Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung vermieden
werden kann.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung
der Verbrennung für
einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, welche eine Stabilisierungssteuerung
ausführt,
die die Verbrennung durch Änderung
einer gesteuerten Variablen stabilisiert, welche verwendet wird,
den Betrieb des Motors zu steuern, wenn eine Motordrehzahl in der
Aufwärmehase
nach dem Anlassen des Motors abfällt,
wobei eine Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase
des Motors erfolgt. Die Vorrichtung zur Steuerung der Verbrennung
umfasst Steuerungsmittel zur Begrenzung eines Ausführungszeitraums
der Stabilisierungssteuerung, während
welchem die Stabilisierungssteuerung ausgeführt wird, und zur Beendigung
der Stabilisierungssteuerung während
der Verdichtungstakteinspritzung; sowie zum Neustart der Stabilisierungssteuerung,
wenn ein Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung umgeschaltet wird.
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In
der zuvor erwähnten
Konfiguration, kann die Stabilisierungssteuerung, welche während die Verdichtungstakteinspritzung
in der Aufwärmehase des
Motors erfolgt, wenn die Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung
stabil wird, beendet werden, wodurch eine unnötige Änderung der gesteuerten Variablen
des Verbrennungsmotors während
die Verdichtungstakteinspritzung erfolgt, vermieden werden kann.
Des weiteren, da die Stabilisierungssteuerung, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus von
der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird, neu gestartet wird, wird die gesteuerte Variable
des Verbrennungsmotors durch die Stabilisierungssteuerung zur Stabilisierung
der Verbrennung geändert,
wenn die Verbrennung aufgrund von Verdampfung des verwendeten Kraftstoffs
für den
Verbrennungsmotor oder dergleichen instabil wird, und die Motordrehzahl
während
der Ein lasstakteinspritzung abfällt.
Es ist daher möglich,
den Abfall der Motordrehzahl zu vermeiden, und ein Auftreten eines
Abwürgens
oder eines rauhen Leerlaufs aufgrund des Abfalls der Motordrehzahl
zu vermeiden.
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In
dem ersten Aspekt der Erfindung kann die Änderung der gesteuerten Variablen
durch die Stabilisierungssteuerung eine Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
umfassen. Im Falle der Verwendung von Kraftstoff, welcher eine geringe
Verdampfung aufweist, ist eine Kraftstoffkonzentration des Kraftstoff-Luft-Gemischs
um die Zündkerze
herum zum Zeitpunkt der Zündung
niedrig, während
die Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase nach Anlassen des Motors
erfolgt, es verschlechtert sich die Verbrennung und die Motordrehzahl
fällt ab.
In der zuvor erwähnten
Konfiguration wird die Kraftstoffeinspritzmenge durch die Stabilisierungssteuerung
basierend auf dem Abfall der Motordrehzahl erhöht, und die Kraftstoffkonzentration
des Kraftstoff-Luft-Gemischs
um die Zündkerze
herum zum Zeitpunkt der Zündung
daran gehindert, niedrig zu werden. Es ist daher möglich, die
Verschlechterung die Verbrennung aufgrund der Verwendung von Kraftstoff
mit einer geringen Verdampfung zu vermeiden, und den Abfall der
Motordrehzahl, sowie das Auftreten eines Abwürgens oder eines rauhen Leerlaufs
aufgrund des Abfallens der Motordrehzahl zu vermeiden.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung kann eine Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
basierend auf einem Abfall der Motordrehzahl bestimmt werden. Da
daher eine Verdampfungsmenge des Kraftstoffs erhöht ist und die Kraftstoffkonzentration
des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze herum zum Zeitpunkt
der Zündung
aufgrund der Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge höher
wird, kann die Verschlechterung der Verbrennung aufgrund der Verwendung
von schwerflüchtigem
Kraftstoff im Falle der Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors und bei
Verwendung von schwerflüchtigem
Kraftstoff vermieden werden.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung kann die Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
mit der Zeit fortlaufend gesenkt werden. Wenn die Motortemperatur
nach Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge fortlaufend erhöht wird, wird die Ver dampfung
des Kraftstoffs in dem Verbrennungsraum höher und die Kraftstoffkonzentration
des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze herum zum Zeitpunkt
der Zündung
wird höher.
Da daher die Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge während
die Kraftstoffkonzentration höher
wird, fortlaufend gesenkt wird, kann vermieden werden, dass die
Kraftstoffkonzentration extrem hoch wird.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung, kann die Änderung
der gesteuerten Variablen durch die Stabilisierungssteuerung in
der Erhöhung der
kraftstoffeinspritzmenge oder dem Vorziehen des Zündzeitpunktes,
oder beidem bestehen.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung kann ein Vorziehen des Zündzeitpunktes basierend auf
einem Abfall der Motordrehzahl bestimmt werden.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung, kann der Zündzeitpunkt
des Verbrennungsmotors während
der Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors derart gesteuert
werden, dass eine vorgegebene Verzögerung erfolgt, und die Änderung
der gesteuerten Variablen durch die Stabilisierungssteuerung kann
das Vorziehen des Zündzeitpunktes
durch ein Verkürzen
einer Verzögerung unter
den Wert einer vorgegebenen Verzögerung umfassen.
Während
der Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors, wird der
Aufwärmung
des Katalysators zur Steuerung der Abgasemission oder dergleichen
gegenüber
der Stabilisierung der Verbrennung der Vorzug gegeben, und deshalb
wird der Zündzeitpunkt
derart gesteuert, dass eine vorgegebene Verzögerung erfolgt, um die Abgastemperatur
zu erhöhen.
In der zuvor erwähnten Konfiguration,
wird der Zündzeitpunkt
durch die Stabilisierungssteuerung durch Verkürzen der Verzögerung unter
einen vorgegebenen Wert, basierend auf einem Abfall der Motordrehzahl,
vorgezogen. Die Verbrennung wird somit stabilisiert, der Abfall
der Motordrehzahl kann vermieden werden, und das Auftreten eines
Abwürgens
oder eines rauhen Leerlaufs aufgrund des Abfalls der Motordrehzahl
kann vermieden werden.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung kann die Änderung
der gesteuerten Variablen durch die Stabilisierungssteuerung die
beiderseitige Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge und des Vorziehens des Zündzeitpunktes
umfassen, wenn ein Abfallen der Motordrehzahl größer als eine vorgegebene Menge
ist, und die Änderung
der gesteuerten Variablen durch die Stabilisierungssteuerung kann die
ausschließliche
Erhöhung
der Einspritzungsmenge im Rahmen der Möglichkeit der Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
und des Vorziehens des Zündzeitpunktes
umfassen, wenn der Abfall der Motordrehzahl geringer als ein vorgegebener
Betrag ist. Wenn der Abfall der Motordrehzahl gering ist, kann der
Abfall der Motordrehzahl durch Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
vermieden werden. Da daher der Zündzeitpunkt,
wenn der Abfall der Motordrehzahl geringer als der vorgegebene Betrag
ist, nicht vorgezogen wird, ist es möglich die Sperrung der Erhöhung der
Abgastemperatur und dergleichen aufgrund von unnötigem Vorziehen des Zündzeitpunktes
zu vermeiden.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung kann der Ausführungszeitraum der Stabilisierungssteuerung
nach Anlassen des Motors, basierend auf einer Motortemperatur, wenn
der Motor angelassen wird, geändert
werden. Da die Verdampfung des Kraftstoffs in dem Verbrennungsraum
abhängig
von der Motortemperatur variiert, ändert sich der Zeitraum, während welchem
der Abfall der Motordrehzahl aufgrund der geringen Kraftstoffkonzentration
des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze herum zum Zeitpunkt
der Zündung
durch die Stabilisierungssteuerung gesteuert werden muss, d.h. der Zeitraum,
während
welchem die Verbrennung instabil wird, in Abhängigkeit von der Motortemperatur.
Da daher der Ausführungszeitraum
der Stabilisierungssteuerung geändert
werden kann, kann der Ausführungszeitraum
auf einen erforderlichen Minimalzeitraum festgesetzt, und der Abfall
der Motordrehzahl geeigneterweise vermieden werden.
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In
dem zuvor erwähnten
Aspekt der Erfindung kann der Ausführungszeitraum der Stabilisierungssteuerung,
welche neu gestartet wird, basierend auf einer Motortemperatur,
bei Umschalten des Kraftstoffeinspritzmodus, geändert werden. Da die Verdampfung
des Kraftstoffs in dem Verbrennungsraum abhängig von der Motortemperatur variiert, muss
der Zeitraum, während
welchem der Abfall der Motordrehzahl aufgrund der geringen Kraftstoffkonzentration
des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze herum zum Zeitpunkt
der Zündung
durch die Stabilisierungssteuerung gesteuert werden, d.h., der Zeitraum
während
welchem die Verbrennung instabil wird, variiert in Abhängigkeit
von der Motortemperatur. Da daher der Ausführungszeitraum der Stabilisierungssteuerung
geändert
werden kann, kann der Ausführungszeitraum
auf einen minimal erforderlichen Zeitraum festgesetzt, und der Abfall
der Motordrehzahl geeigneterweise vermieden werden. Ein zweiter
Aspekt der Erfindung betrifft ein Verbrennungsverfahren eines Verbrennungsmotors
mit Zylindereinspritzung, welches einen ersten Schritt der Ausführung einer
Stabilisierungssteuerung umfasst, welche die Verbrennung durch Änderung
einer gesteuerten Variablen zur Steuerung des Betriebs des Motors
bei Abfall der Motordrehzahl in einer Aufwärmehase des Motors nach Anlassen
des Motors stabilisiert, wobei die Verdichtungstakteinspritzung
in der Aufwärmehase
des Motors erfolgt; einen zweiten Schritt der Begrenzung eines Ausführungszeitraums der
Stabilisierungssteuerung, während
welchem die Stabilisierungssteuerung ausgeführt wird, und des Beendens
der Stabilisierungssteuerung während
der Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung; und einen dritten Schritt des
Neustartens der Stabilisierungssteuerung, wenn ein Kraftstoffeinspritzmodus von
der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird.
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In
der zuvor erwähnten
Konfiguration, kann die Stabilisierungssteuerung, welche während der Verdichtungstakteinspritzung
in der Aufwärmehase des
Motors erfolgt, beendet werden, wenn die Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung stabil
wird, wodurch eine unnötige Änderung
der gesteuerten Variablen des Verbrennungsmotors während der
Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung vermieden werden kann. Da die Stabilisierungssteuerung,
wenn der Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung umgeschaltet wird, neu gestartet wird,
wird des weiteren die gesteuerte Variable des Verbrennungsmotors
durch die Stabilisierungssteuerung zur Stabilisierung der Verbrennung,
wenn die Verbrennung aufgrund der Verdampfung des verwendeten Kraftstoffs
des Verbrennungsmotors oder dergleichen instabil wird, geändert, und
die Motordrehzahl fällt
ab, während
die Ein lasstakteinspritzung erfolgt. Es ist somit möglich den
Abfall der Motordrehzahl und das Auftreten eines Abwürgens oder
eines rauhen Leerlaufs aufgrund des Abfallens der Motordrehzahl
zu vermeiden.
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In
einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zur Steuerung
der Verbrennung ferner einen vierten Schritt der Beendigung der
Stabilisierungssteuerung, wenn ein vergangener Zeitraum seit Neustart
der Stabilisierungssteuerung in dem dritten Schritt gleich oder
länger
einem vorgegebenen Zeitraum ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorhergehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden anhand der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlicher werden,
wobei gleiche Bezugszeichen für
die Darstellung von gleichen Bauteilen verwendet werden. Es zeigt:
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1 ein
schematisches Diagramm, welches einen vollständigen Zylindereinspritzungs-Otto-Motor
zeigt, auf welchen eine Vorrichtung zur Steuerung der Verbrennung
entsprechend einer Ausführungsform
der Erfindung angewandt wird;
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2 ein
Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zur Ausführung einer Stabilisierungssteuerung
zeigt;
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3A eine
Kurve, welche eine Änderung eines
vorgegebenen Zeitraums a im Bezug auf eine Änderung der Kühlmitteltemperatur
zeigt;
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3B eine
Kurve, welche eine Änderung eines
vorgegebenen Zeitraums b im Bezug auf einer Änderung der Kühlmitteltemperatur
zeigt;
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4A bis 4E Zeitablaufdiagramme, welche
die Stabilisierungssteuerung beschreiben;
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5A bis 5F Zeitablaufdiagramme, welche
die Stabilisierungssteuerung beschreiben;
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6A bis 6 Zeitablaufdiagramme, welche die Stabilisierungssteuerung
beschreiben;
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7A eine
Kurve, welche eine Veränderung
eines Erhöhungsbetragswertes
X im Bezug auf einen Abfall der Motordrehzahl zeigt;
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7B eine
Kurve, welche eine Änderung eines
Absenkungswertes Y im Bezug auf den Abfall der Motordrehzahl zeigt;
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8 ein
Ablaufdiagramm, weiches ein Verfahren zur Erhöhung einer Kraftstoffeinspritzmenge und
zur Senkung einer Verzögerung
des Zündzeitpunktes
(Vorziehen des Zündzeitpunktes)
basierend auf dem Abfall der Motordrehzahl zeigt;
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9 ein
Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zur Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge und
zur Senkung der Verzögerung
des Zündzeitpunktes
(Vorziehen des Zündzeitpunktes)
basierend auf dem Abfall der Motordrehzahl zeigt; und
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10 ein
Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zur Dämpfung einer Senkung der Verzögerung des
Zündzeitpunktes
zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
wird eine Vorrichtung zur Steuerung der Verbrennung für einen
Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung entsprechend einer Ausführungsform
der Erfindung im Bezug auf 1 bis 10 beschrieben
werden. In der Ausführungsform wird die
Vorrichtung zur Steuerung der Verbrennung erfindungsgemäß auf einen
Zylindereinspritzungs-Otto-Motor, welcher in einem Fahrzeug verbaut
ist, angewandt.
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In
einem Motor 1 wie in 1 gezeigt,
wird Luft von einem Einlasskanal 2 zu einem Verbrennungsraum 3 geführt, die
Luft wird mit Kraftstoff, der von einem Kraftstoffeinspritzventil
in einen Verbrennungsraum 3 eingespritzt wird gemischt,
um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bilden, und das Kraftstoff-Luft-Gemisch
wird durch eine Zündkerze 5 entzündet. Der
Zündzeitpunkt
der Zündkerze 5 wird durch
eine Zündvorrichtung 5a eingestellt.
Wenn das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Verbrennungsraum 3 aufgrund
der Zündung
durch die Zündkerze 5 verbrannt
wird, bewegt sich ein Kolben 6 aufgrund der Verbrennungsenergie
zu diesem Zeitpunkt hin und her, und eine Kurbelwelle 9,
welche eine Abgangswelle des Motors 1 ist, wird gedreht.
Außerdem
wird nach der Verbrennung das Kraftstoff-Luft-Gemisch als Abgas
an einen Abgaskanal 7 abgegeben, und durch einen in dem
Abgaskanal 7 angeordneten Katalysator 7a gereinigt.
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Der
Betrieb des Motors 1 wird durch eine in einem Fahrzeug
verbaute elektronische Steuereinheit 35 (ECU), gesteuert.
Die ECU 35 steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen
Kraftstoffeinspritzmodus des Motors 1 durch Ansteuerung
des Kraftstoffeinspritzventils 4 und steuert den Zündzeitpunkt
des Motors 1 durch Steuerung der Zündvorrichtung 5a.
Außerdem
empfängt
die ECU 35 Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren,
wie z.B. einem Kurbelstellungssensor 10, welcher ein der Drehung
der Kurbelwelle 9 entsprechendes Signal ausgibt, und einem
Kühlmitteltemperatursensor 19, welcher
die Kühlmitteltemperatur
des Motors 1 erfasst. Folglich werden eine Motordrehzahl
basierend auf dem Erfassungssignal des Kurbelstellungssensors 10,
und eine Kühlmitteltemperatur
des Motors 1 basierend auf dem Erfassungssignal des Kühlmittelsensors 19 ermittelt.
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In
der Aufwärmehase
nach Anlassen des Motors in einem Kaltzustand wird eine Verdichtungstakteinspritzung
als Kraftstoffeinspritzmodus des durch die ECU 35 gesteuerten
Motors durchgeführt. Die
Verdichtungstakteinspritzung wird durchgeführt, so dass die Abgastemperatur
steigt, und der Katalysator 7a aktiviert wird, wodurch
die notwendige Abgasreinigungsleistung früh nach Anlassen des Motors
erreicht wird. Wenn ermittelt wird, dass der Katalysator 7a nach
Anlassen des Motors 1 aktiviert ist, wird der Kraftstoffeinspritzmodus
des Motors 1 von der Verdichtungstakteinspritzung auf die
Einlasstakteinspritzung umgeschaltet, was für das Aufwärmen des Motors 1 vorteilhaft
ist.
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Im
Falle der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff in dem Motor 1,
der eine geringere Verdampfung als Standardkraftstoff aufweist,
kann es während
der Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors zu einer
Verschlechterung der Verbrennung kommen. Wenn die Verdichtungstakteinspritzung
durchgeführt
wird, erfolgt die Zündung
während
sich um die Zündkerze
herum 5 ein verbrennbares Kraftstoff-Luft-Gemisch befindet, wodurch
die Verbrennung erfolgt. Im Falle der Durchführung der Verdichtungstakteinspritzung
in der Aufwärmehase
des Motors und der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff mit geringer
Verdampfung, ist es schwierig sicherzustellen, dass sich das Kraftstoff-Luft-Gemisch,
welches eine für
eine stabile Verbrennung notwendige Kraftstoffkonzentration aufweist,
zum Zündzeitpunkt
um die Zündkerze
herum befindet. D.h. die Kraftstoffkonzentration des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze 5 herum
ist zum Zündzeitpunkt
geringer als ein für
die Erreichung einer stabilen Verbrennung notwendiger Wert. Demzufolge
verschlechtert sich die Verbrennung und die Motordrehzahl fällt ab,
was ein Abwürgen
oder einen rauhen Leerlauf verursacht.
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Um
solch ein Problem aufgrund schwerflüchtigem Kraftstoffs anzugehen,
erfolgt eine Stabilisierungssteuerung, welche die Verbrennung durch Änderung
einer gesteuerten Variablen stabilisiert, wenn die Motordrehzahl
in der Aufwärmehase
des Motors abfällt.
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Wenn
die Kraftstoffeinspritzmenge als die gesteuerte Variable durch die
Stabilisierungssteuerung geändert
wird, wird die Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf dem Abfall
der Motordrehzahl erhöht. Durch
Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge wird die Verdampfung des Kraftstoffs
in dem Verbrennungsraum 3 erhöht, und die Kraft stoffkonzentration des
Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze herum 5 erhöht sich
zum Zündzeitpunkt.
Deshalb kann eine Verschlechterung der Verbrennung aufgrund der Verwendung
von schwerflüchtigem
Kraftstoff in dem Fall, in welchem die Verdichtungstakteinspritzung
in der Aufwärmehase
des Motors erfolgt, und schwerflüchtiger
Kraftstoff verwendet wird, vermieden werden.
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Wenn
der Zündzeitpunkt
als die gesteuerte Variable durch die Stabilisierungssteuerung geändert wird,
wird des weiteren der Zündzeitpunkt
aufgrund auf des Abfalls der Motordrehzahl vorgezogen. Wenn die
Temperatur des Katalysators in der Aufwärmehase des Motors erhöht wird
(d.h. die Abgastemperatur wird erhöht), wird außerdem die
Erhöhung
der Abgastemperatur gegenüber
dem Erreichen einer stabilen Verbrennung bevorzugt und der Zündzeitpunkt
im Prinzip durch eine vorgegebene Verzögerungszeit verzögert. Da
die Verzögerungszeit
des Zündzeitpunkts
durch Vorziehen des Zündzeitpunkts
aufgrund des Abfalls der Motordrehzahl reduziert wird, kann die
Verschlechterung der Verbrennung in dem Fall, in dem die Einspritzung
in der Aufwärmehase des
Motors unter Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff ausgeführt wird,
vermieden werden.
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Im
folgenden wird die Ausführung
der Stabilisierungssteuerung im Bezug auf ein Ablaufdiagramm eines
in 2 gezeigten Startzeitsteuerprogramms beschrieben
werden. Das Startzeitsteuerprogramm wird zum Beispiel durch Zeitunterbrechungen
in vorgegebenen Zeitintervallen ausgeführt.
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In
der Aufwärmehase
nach Anlassen des Motors erfolgt zuerst die Verdichtungstakteinspritzung
zu Erhöhung
der Temperatur des Katalysators, woraufhin ein Kraftstoffeinspritzmodus
von der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
geschaltet wird, wenn die Temperatur des Katalysators 7a erhöht und der
Katalysator 7a aktiviert ist. Die zuvor erwähnte Stabilisierungssteuerung
wird während
der Verdichtungstakteinspritzung zur Erhöhung der Temperatur des Katalysators
durchgeführt.
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Während die
Verdichtungstakteinspritzung erfolgt, fällt die Motordrehzahl im Falle
einer Störung, wie
z.B. Widerstand, der beim Anrollen eines Fahrzeuges auf den Motor 1 einwirkt,
zusätzlich
zu dem Drehzahlabfall aufgrund der Verwendung von schwerflüchtigem
Kraftstoff, zeitweise ab. Die Kraftstoffeinspritzmenge wird auch
aufgrund eines solchen zeitweisen Abfalls der Motordrehzahl aus
einem anderen Grund als instabiler Verbrennung durch die Stabilisierungssteuerung
erhöht
oder der Zündzeitpunkt
verzögert.
In diesem Fall weicht die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Zündzeitpunkt
von dem Optimalwert für
den gewünschten
Betrieb des Motors ab, was zu einer Verschlechterung des Verbrauchs und
der Abgasemission führt.
Entsprechend ist es wünschenswert,
dass die Stabilisierungssteuerung nur während einer erforderlichen
Minimaldauer ausgeführt
werden sollte, um eine unnötige
Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge oder ein unnötiges Vorziehen des Zündzeitpunkts
aufgrund des zeitweisen Abfalls der Motordrehzahl zu vermeiden.
-
Falls
in dem Startzeitsteuerprogramm eine vergangene Zeitdauer seit Anlassen
des Motors 1 kürzer
als eine vorgegebene Zeitdauer a ist (d.h. im Schritt S101 wird
eine positive Feststellung getroffen), wird die Stabilisierungssteuerung
ausgeführt (S103).
Die vorgegebene Zeitdauer a ist kürzer als eine Dauer, während welcher
die Verdichtungstakteinspritzung nach dem Anlassen des Motors erfolgt, und
ist eine Zeitdauer, welche zur Stabilisierung der Verbrennung durch
die Verdichtungstakteinspritzung erforderlich ist. Die vorgegebene
Zeitdauer a wird zum Beispiel basierend auf der Kühlmitteltemperatur des
Motors 1 berechnet, wenn der Motor 1 angelassen
wird. Die somit berechnete Zeitdauer a ist somit kürzer wenn
die Kühlmitteltemperatur
beim Anlassen des Motors 1 höher ist, wie in 3A gezeigt.
-
Die
zuvor erwähnte
Stabilisierungssteuerung wird unter der Bedingung, dass die vergangene
Zeit seit Anlassen des Motors 1 länger oder gleich der vorgegebenen
Zeit a (d.h. in Schritt S101 wird eine negative Feststellung getroffen)
ist, und die Verdichtungstakteinspritzung weiterhin ausgeführt wird
(d.h. in Schritt S102 wird eine negative Feststellung getroffen),
beendet. Die Ausführungsdauer
der Stabilisierungssteuerung ist entsprechend auf die Dauer begrenzt,
bis die vergangene Zeit seit Anlassen des Motors die vorgegebene
Zeit a erreicht, während
die Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors 1 ausgeführt wird,
d.h. die Dauer bis die Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung in
der Aufwärmehase
des Motors stabilisiert ist. Durch Begrenzung der Ausführungsdauer
der Stabilisierungssteuerung auf diese Art ist es möglich, soweit
als möglich
eine unnötige
Erhöhung
der Krafteinspritzmenge oder ein unnötiges Vorziehen des Zündzeitpunkts
basierend auf dem zeitweisen Abfall der Motordrehzahl aufgrund von
Störungen,
und die Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz sowie der Abgasemission
zu vermeiden.
-
Der
Kraftstoffeinspritzmodus wird von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung umgeschaltet, wenn die Erhöhung der Temperatur
des Katalysators in der Aufwärmehase des
Motors 1 durch die Verdichtungstakteinspritzung abgeschlossen
ist. Im Falle der Einlasstakteinspritzung, breitet sich in einem
Verbrennungsraum 3 eingespritzter Kraftstoff leicht in
dem Verbrennungsraum 3 bis zur Zündung aus. Die Kraftstoffkonzentration des
Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze herum 5 tendiert
deshalb zum Zündzeitpunkt
in der Aufwärmehase
des Motors 1 gering zu sein. Die Zeitdauer, welche erforderlich
ist, damit die Kraftstoffkonzentration ein Niveau erreicht, das
zur Erreichung einer stabilen Verbrennung notwendig ist, ist verglichen
mit der Verdichtungstakteinspritzung entsprechend lang.
-
Somit
wird es, im Falle der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff, welcher
eine geringe Verdampfung aufweist, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus
nach Abschluss der Temperaturerhöhung
des Katalysators von der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird, schwierig, dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einer zur
Erreichung einer stabilen Verbrennung notwendigen Kraftstoffkonzentration
um die Zündkerze
herum zum Zündzeitpunkt
durch die Einlasstakteinspritzung erreicht wird. D.h. die Kraftstoffkonzentration
des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze 5 herum ist
zum Zündzeitpunkt
geringer als ein zur Erreichung einer stabilen Verbrennung notwendiger
Wert. Demzufolge verschlechtert sich die Verbrennung und die Motordrehzahl
fällt ab,
was ein Abwürgen,
oder rauhen Leerlauf des Motors 1 zur Folge hat.
-
Wenn
bei Abfall der Motordrehzahl aufgrund instabiler Verbrennung nach
Ausführung
der Einlasstakteinspritzung die Stabilisierungssteuerung nicht ausgeführt würde, würde die
Kraftstoffeinspritzmenge nicht erhöht, und der Zündzeitpunkt
zur Stabilisierung der Verbrennung nicht vorgezogen werden. Der Abfall
der Motordrehzahl würde
entsprechend nicht vermieden werden. Deshalb wird in dem Startzeitsteuerprogramm
die Stabilisierungssteuerung ausgeführt (S103), wenn die vergangene
Zeit seit Schaltung des Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung kürzer als die vorgegebene Zeit
ist (d.h. in Schritt S102 wird eine positive Feststellung getroffen),.
Somit wird die Stabilisierungssteuerung, welche bei der Stabilisierung
der Verbrennung im Falle der Ausführung der Verdichtungstakteinspritzung
beendet worden ist, neu gestartet.
-
Die
Stabilisierungssteuerung, welche nach Umschalten des Kraftstoffeinspritzmodus
ausgeführt wird,
wird beendet, wenn eine vergangene Zeitdauer seit Umschalten des
Kraftstoffeinspritzmodus größer oder
gleich einer vorgegebenen Zeit b ist (d.h. in Schritt S102 wird
eine negative Feststellung getroffen). Der vorgegebene Zeitraum
b ist ein Zeitraum, welcher zur Stabilisierung der Verbrennung durch
die Verdichtungstakteinspritzung erforderlich ist. Zum Beispiel
wird der vorgegebene Zeitraum b basierend auf der Kühlmitteltemperatur
des Motors 1 berechnet, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus
von der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird. Der somit berechnete vorgegebene Zeitraum b ist
kürzer,
da die Kühlmitteltemperatur,
wenn der Kraftstoffeinspritzmodus umgeschaltet wird, wie in 3B gezeigt,
höher ist.
-
Da
die Stabilisierungssteuerung, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus
von der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird, neu gestartet, und die Stabilisierungssteuerung
während
des vorgegebenen Zeitraums ausgeführt wird, kann die Stabilisierungssteuerung nur
während
eines erforderlichen Minimalzeitraums ausgeführt, und der Abfall der Motordrehzahl
durch die Stabilisierungssteuerung vermieden werden, auch wenn die
Motordrehzahl nachdem die Ein lasstakteinspritzung gestartet wird
aufgrund instabiler Verbrennung abfällt. Der Abfall der Motordrehzahl kann
somit durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge, oder durch beiderseitige Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge und Vorziehen des Zündzeitpunkts durch die Stabilisierungssteuerung
vermieden werden, und das Auftreten eines Abwürgens bzw. rauhen Leerlaufs
nachdem die Einlasstakteinspritzung gestartet wird, vermieden werden.
-
Im
folgenden wird die Gliederung der Stabilisierungssteuerung im Bezug
auf die Zeitablaufdiagramme von 4A bis 6F beschrieben. 4A bis 4E beschreiben
eine Stabilisierungssteuerung im Falle eines relativ geringen Abfalls
der Motordrehzahl (hiernach als "Stabilisierungssteuerung
1" bezeichnet). 5A bis 5F beschreiben eine
Stabilisierungssteuerung im Falle eines relativ großen Abfalls
der Motordrehzahl (hiernach als "Stabilisierungssteuerung
2" bezeichnet). 6A bis 6F beschreiben
des weiteren eine Stabilisierungssteuerung im Falle, wenn die Motordrehzahl während der
Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung nicht abfällt, und die Motordrehzahl
nach Umschalten des Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung (hiernach als "Stabilisierungssteuerung 3" bezeichnet) abfällt. Jede
der Stabilisierungssteuerungen, Stabilisierungssteuerung 1, Stabilisierungssteuerung
2 und Stabilisierungssteuerung 3 werden im Bezug auf die entsprechende
Zeichnung beschrieben.
-
Im
folgenden wird die Stabilisierungssteuerung 1 beschrieben. Wie in 4A bis 4E gezeigt,
wird die Stabilisierungssteuerung ausgeführt, bis der vergangene Zeitraum
seit Anlassen des Motors 1, im Falle der Ausführung der
Verdichtungstakteinspritzung zur Erhöhung der Katalysatortemperatur
einen vorgegebenen Zeitraum a erreicht. Falls die Motordrehzahl
zu diesem Zeitpunkt auf einen niedrigeren Wert als den vorgegebenen
Wert c aufgrund der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff fällt, wird
die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht,
oder die Kraftstoffeinspritzmenge wird erhöht und des weiteren wird der
Zündzeitpunkt
basierend auf ob ein Abfall der Motordrehzahl geringer als ein vorgegebener Wert
d ist, vorgezogen.
-
Da
der Abfall der Motordrehzahl geringer als der vorgegebene Wert d
ist, wird die Verbrennung durch Erhöhung der Kraftstoffeinsprtzmenge
stabilisiert. Die Kraftstoffeinspritzmenge wird durch ein Stabilisierungssteuerprogramm,
wie in 8 und 9 gezeigt, um einen Wert X erhöht, wobei
das Stabilisierungssteuerprogramm durch die elektronische Steuereinheit 35 (ECU)
jedes Mal wenn das Startzeitsteuerprogramm (2) mit Schritt
S103 fortfährt, ausgeführt. Da
die Kraftstoffeinspritzmenge um einen Wert X erhöht wird, wird die Verbrennung
stabilisiert, und der Abfall der Motordrehzahl wird, während die Verdichtungstakteinspritzung
erfolgt, vermieden.
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Außerdem wird,
wenn die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht wird, ein erstes Stabilisierungsidentifizierungssignal
F1 auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird.
Das erste Stabilisierungsidentifizierungssignal F1 dient dazu, zu
ermitteln, ob die Verbrennung ausschließlich durch Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge im Rahmen der Möglichkeit der Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge und des Vorziehens des Zündzeitpunktes,
stabilisiert worden ist. Das erste Stabilisierungsidentifizierungssignal
F1 wird zurückgesetzt, und
auf 0 gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung nicht ausgeführt worden
ist, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors umgeschaltet,
oder der Motor ausgeschaltet wird.
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Der
Erhöhungswert
X wird fortlaufend gesenkt, während
die Kühlmitteltemperatur
des Motors 1, welche die Motortemperatur anzeigt, auf einen Wert
erhöht
wird, an welchem die Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung
stabilisiert wird. Der Erhöhungswert
X wird somit, zum Beispiel durch ein Programm, das sowohl die Einspritzmenge
erhöht, als
auch den Zündzeitpunkt
vorzieht (hiernach als "Einspritzungsmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm") in 10 gezeigt,
welches an einem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel durch die ECU 35 ausgeführt wird,
gesenkt. Die Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzung wird somit mit der Zeit gesenkt, z.B.
wie durch eine durchgezogene Linie L1 in 4D gezeigt.
Ein Grad, mit welchem die Erhöhung der
Kraftstoffeinsprtzmenge (d.h. die Erhöhung des Wertes X) zu diesem
Zeitpunkt gesenkt wird, kann z.B., basierend auf der Kühlmitteltemperatur
des Motors 1 geändert werden.
Die Erhöhung
des Werts X wird in einem geringeren Grad gedämpft, wenn die Kühlmitteltemperatur
niedriger ist, wie sequentiell durch die durchgezogene Linie L1,
eine doppelt gestrichelte Kettenlinie L2 und eine doppelt gestrichelte Kettenlinie
L3 gezeigt. Wenn die Kühlmitteltemperatur
somit einen Wert erreicht, an welchem die Verbrennung durch die
Verdichtungstakteinspritzung stabilisiert wird, beträgt die Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge (d.h. die Erhöhung des Wertes X) Null.
-
Die
Stabilisierungssteuerung wird, wenn der vergangene Zeitraum seit
Anlassen des Motors 1 eine vorgegebene Zeit a erreicht
(zum Zeitpunkt T1) und die Kühlmitteltemperatur
den Wert, an welchem die Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung
stabilisiert wird, erreicht, beendet. Während eines Zeitraums von Zeitpunkt
T1 bis dann, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus auf die Einlasstakteinspritzung
(zum Zeitpunkt T2) umgeschaltet wird, wird die Kraftstoffeinspritzmenge
nicht basierend auf dem Abfall der Motordrehzahl erhöht. Im Falle,
wenn die Kraftstoffeinspritzmenge durch die Erhöhung des Werts X, basierend
auf dem Abfall der Motordrehzahl während dem Zeitraum von dem
Anlassen des Motors 1 bis dann, wenn der vergangene Zeitraum
seit Anlassen des Motors 1 einen vorgegebenen Zeitpunkt
a erreicht, erhöht
wird, kann es sein, dass die Erhöhung
des Wertes X nicht zu und unmittelbar nach dem Zeitpunkt, wenn der
vergangene Zeitraum den vorgegebenen Zeitpunkt a erreicht, (wie
durch die doppelt gestrichelte Kettenlinie L2 gezeigt), reduziert
wird. Außerdem
kann es sein, dass die Erhöhung
des Wertes X nicht zu oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt, wenn
der Kraftstoffeinspritzmodus auf die Einlasszeiteinspritzung umgeschaltet
wird (wie durch die doppelt gestrichelte Kettenlinie L3 gezeigt)
auf Null reduziert wird.
-
Wenn
der Kraftstoffeinspritzmodus auf die Einlasstakteinspritzung umgeschaltet
wird, kann die Motordrehzahl aufgrund der Verwendung von schwerflüchtigem
Kraftstoff auf einen niedrigeren Wert als den vorgegebenen Wert
c abfallen. Falls die Stabilisierungssteuerung nicht neu gestartet
werden würde,
wenn der Kraftstoffeinspritzmodus auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird, würde
die Verbrennung nicht durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge oder durch Vorziehen des Zündzeitpunktes,
in dem Fall, bei dem die Motordrehzahl wie oben beschrieben abfällt, stabilisiert
werden. Deshalb würde
die Motordrehzahl wie durch die doppelt gestrichelte Kettenlinie
in 4B gezeigt, in großem Maße abfallen. Demzufolge würde ein
Abwürgen oder
ein rauher Leerlauf des Motors 1 verursacht werden.
-
Da
jedoch die Stabilisierungssteuerung, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus
auf die Einlasstakteinspritzung (zum Zeitpunkt T2) umgeschaltet
wird, neu gestartet wird, wird die Verbrennung durch Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge, oder durch beiderseitiges Erhöhen der
Kraftstoffeinspritzmenge und Vorziehen des Zündzeitpunktes, wenn die Motordrehzahl
auf einen geringeren Wert als den vorgegebenen Wert c abfällt stabilisiert,
und der Abfall der Motordrehzahl kann vermieden werden. Entsprechend
ist es möglich
das Auftreten eines Abwürgens, oder
eines rauhen Leerlaufs aufgrund dem Abfall der Motordrehzahl zu
vermeiden. Nachdem die Stabilisierung neu gestartet wird, wird die
Stabilisierungssteuerung ausgeführt,
bis der vergangene Zeitraum seit Umschaltung des Kraftstoffeinspritzmodus
länger
oder gleich dem vorgegebenen Zeitraum b (zum Zeitpunkt T3) wird.
-
4A bis 4E zeigen
den Fall, in welchem der Abfall der Motordrehzahl während der
Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung kleiner als der vorgegebene Wert
d ist, und die Verbrennung ausschließlich durch Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge durch den Einspritzungsmengenwert X, stabilisiert
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraftstoffeinspritzmenge des
weiteren durch das Stabilisierungsprogramm, wie in 8 und 9 gezeigt, in
Form des Erhöhungsmengenwerts
X erhöht.
In dem Fall, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge durch den Erhöhungsmengenwert
X erhöht
wird, während die
Verdichtungstakteinspritzung erfolgt und der Erhöhungsmengenwert X bis zu der
Zeit, an welcher die Kraftstoffeinspritzmenge beginnt erhöht zu werden,
während
die Einlasstakteinspritzung erfolgt (wie durch die doppelt gestrichelte
Kettenlinie L3 gezeigt) nicht Null erreicht, wird die Kraftstoffeinspritzmenge zu
diesem Zeitpunkt durch den Erhöhungsmengenwert
X erhöht.
-
Wenn
die Kraftstoffeinspritzmenge durch den Erhöhungsmengenwert X während Ausführung der
Einlasstakteinspritzung erhöht
wird, wird das erste Stabilisie rungsidentifizierungssignal F1 auf
1 gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird.
Außerdem
wird der Erhöhungsmengenwert
X durch das in 10 gezeigte Einspritzungsmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungs-programm
gesenkt, da die Kühlmitteltemperatur,
welche die Temperatur des Motors 1 anzeigt, auf einen Wert, bei
welchem die Verbrennung durch die Einlasstakteinspritzung stabilisiert
wird, erhöht
wird. Deswegen wird die Erhöhungsmenge
der Kraftstoffeinspritzmenge im Laufe der Zeit fortlaufend gesenkt,
wie z.B. durch die durchgezogene Linie L1 in 4D gezeigt. Ein
Grad, in welchem die Erhöhungsmenge
der Kraftstoffeinspritzmenge (d.h. der Erhöhungsmengenwert X) zu diesem
Zeitpunkt gesenkt wird kann auch geändert werden, zum Beispiel
basierend auf der Kühlmitteltemperatur
des Motors 1. Der Erhöhungsmengenwert
X wird, da die Kühlmitteltemperatur
niedriger ist, in einem geringeren Grad gedämpft. Wenn die Kühlmitteltemperatur
demnach einen Wert erreicht, an welchem die Verbrennung durch die
Einlasstakteinspritzung stabilisiert wird, beträgt die Erhöhungsmenge der Kraftstoffeinspritzmenge
(d.h. der Erhöhungsmengenwert
X) Null.
-
Im
folgenden wird die Stabilisierungssteuerung 2 beschrieben. Wie in
den 5A bis 5F gezeigt,
wird die Verbrennung, im Falle wenn die Motordrehzahl um einen Wert,
der größer oder
gleich dem vorgegebenen Wert d ist, im Bezug auf den vorgegebenen
Wert c aufgrund der Verwendung von schwerflüchtigem Kraftstoff während der
Stabilisierungssteuerung während
die Verdichtungstakteinspritzung erfolgt, durch beiderseitige Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
und Vorziehen des Zündzeitpunktes
stabilisiert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraftstoffeinspritzmenge
des weiteren durch das Stabilisierungssteuerungsprogramm in den 8 und 9 um
den Erhöhungsmengenwert
X erhöht.
Zusätzlich
wird des weiteren durch das in 8 und 9 gezeigte
Stabilisierungssteuerungsprogramm damit begonnen, den Zündzeitpunkt
vorzuziehen. Mit anderen Worten, obwohl der Zündzeitpunkt, zum Beispiel durch
eine vorgegebene Verzögerung
R zur Erhöhung
der Temperatur des Katalysators während der Ausführung der
Verdichtungstakteinspritzung verzögert wird, wird damit begonnen,
die Verzögerung
R zu senken, so dass damit begonnen wird, den Zündzeitpunkt vorzuziehen.
-
Die
Verbrennung wird daher durch beiderseitige Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge
und Vorziehen des Zündzeitpunktes
während
der Ausführung
der Verdichtungstakteinspritzung stabilisiert, und der Abfall der
Motordrehzahl wird vermieden. Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge
erhöht
und außerdem
der Zündzeitpunkt
vorgezogen wird, wird ein zweites Stabilisierungsidentifizierungssignal
F2 auf Eins gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird.
Das zweite Stabilisierungsidentifizierungssignal F2 dient dazu zu
ermitteln, ob die Verbrennung durch beiderseitige Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge und Vorziehen des Zündzeitpunktes stabilisiert
worden ist. Das zweite Stabilisierungsidentifizierungssignal F2
wird zurückgesetzt und
auf Null gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung nicht ausgeführt worden
ist, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors, oder wenn
der Motor ausgeschaltet wird, umgeschaltet wird.
-
Der
Erhöhungsmengenwert
X wird durch das Einspritzungsmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm
in 10, wie im Falle der Stabilisierungssteuerung
1 fortlaufend gesenkt. Des weiteren wird eine Senkung Z der Verzögerung R
fortlaufend durch das Einspritzungsmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm
in 10 auf einen Senkungsbetragswert Y erhöht, da die
Kühlmitteltemperatur
des Motors 1 auf den Wert, an welchem die Verbrennung durch
die Verdichtungstakteinspritzung stabilisiert wird, erhöht wird. Entsprechend
wird im Laufe der Zeit die Verzögerung R
des Zündzeitpunkts
wie z.B. in 5E gezeigt, fortlaufend gesenkt.
Ein Grad, in welchem die Verzögerung
R zu diesem Zeitpunkt gesenkt wird, kann z.B. basierend auf der
Kühlmitteltemperatur
des Motors 1 verändert
werden. Die Verzögerung
R wird in einem geringeren Grad während die Kühlmitteltemperatur niedriger
ist, gedämpft.
Wenn die Kühlmitteltemperatur
einen Wert erreicht, an welchem die Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung stabilisiert
wird, wird die Erhöhungsmenge
der Kraftstoffeinspritzmenge (d.h. der Erhöhungsmengen X) Null, und der
Senkungswert Z der Verzögerung
R des Zündzeitpunkts
gleicht sich durch Senkung des Erhöhungsmengenwertes X und der
Verzögerung
R dem Senkungsbetragswert Y wie oben beschrieben an.
-
Die
Stabilisierungssteuerung wird beendet, wenn die vergangene Zeit
seit Anlassen des Motors 1 einen vorgegebenen Zeitraum
a (zum Zeitpunkt T4) erreicht, und die Kühlmitteltemperatur einen Wert
erreicht, an welchem die Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung
stabilisiert wird. Anschließend,
wenn die Erhöhung
der Temperatur des Katalysators abgeschlossen ist, und der Kraftstoffeinspritzmodus
auf die Einlasstakteinspritzung (zum Zeitpunkt T5) umgeschaltet
wird, wird das zweite Stabilisierungsidentifizierungssignal F2 auf
Null gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung nicht ausgeführt worden
ist, und die Stabilisierungssteuerung neu gestattet wird. Im Falle,
wenn die Motordrehzahl auf einen Wert abfällt, welcher geringer als der
vorgegebene Wert c ist, während
die Stabilisierungssteuerung, welche neu gestartet wird, und der Abfall
im Bezug auf den vorgegebenen Wert c größer als der vorgegebene Wert
d ist, wird die Verbrennung durch beiderseitige Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge um den Erhöhungsmengenwert X und Vorziehen
des Zündzeitpunkts
durch Senkung der Verzögerung
R stabilisiert. Der Abfall der Motordrehzahl wird somit vermieden,
und das Auftreten eines Abwürgens
bzw. eines rauhen Leerlaufs aufgrund des Abfalls der Motordrehzahl
wird ebenfalls vermieden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraftstoffeinspritzmenge um
den Erhöhungsmengenwert
X erhöht,
und es wird begonnen, die Verzögerung
R des Zündzeitpunkts ebenfalls
durch das Stabilisierungssteuerungsprogramm der 8 und 9 zu
senken.
-
Wenn
die Kraftstoffeinspritzmenge um den Erhöhungsmengenwert X erhöht wird
und begonnen wird, die Verzögerung
R des Zündzeitpunkts
zu senken, während
die Einlasstakteinspritzung erfolgt, wird das zweite Stabilisierungsidentifizierungssignal
F2 auf Eins gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird.
Der Erhöhungsmengenwert
X und die Verzögerung
R werden des weiteren durch das Einspritzmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm
in 10 fortlaufend gesenkt. Die Senkung Z der Verzögerung R
wird fortlaufend auf den Senkungsbetragswert Y durch das Einspritzmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm
in 10 erhöht,
während
die Kühlmitteltemperatur
des Motors 1, auf einen Wert, an welchem die Verbrennung
durch die Einlasstakteinspritzung stabilisiert wird, erhöht wird.
Die Verzögerung
R des Zündzeitpunkts
wird im Laufe der Zeit entsprechend wie z.B. in 5E gezeigt,
fortlaufend gesenkt. Ein Grad, in welchem die Verzögerung R
des Zündzeitpunkts zu
diesem Zeitpunkt gesenkt wird, kann z.B. basierend auf der Kühlmitteltemperatur
des Motors 1 auch verändert
werden. Die Verzögerung
R wird in einem geringeren Grad gedämpft, während die Kühlmitteltemperatur niedriger
ist. Wenn die Kühlmitteltemperatur
den Wert erreicht, an welchem die Verbrennung durch die Einlasstakteinspritzung
stabilisiert wird, wird die Erhöhungsmenge
der Kraftstoffeinspritzmenge (d.h. der Erhöhungsmengenwert X) Null, und der
Senkungswert Z der Verzögerung
R des Zündzeitpunkts
gleicht sich dem Senkungsbetragswert, durch Senkung des Erhöhungsmengenwertes
X und der Verzögerung
R wie oben beschrieben an.
-
Es
ist der Fall beschrieben worden, in welchem der Abfall der Motordrehzahl
im Bezug auf den vorgegebenen Wert c größer oder gleich dem vorgegebenen
Wert d, nachdem der Kraftstoffeinspritzmodus auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird, ist. Jedoch in dem Fall, in dem der Abfall geringer
als der vorgegebene Wert d ist, wird die gleiche Steuerung als die
Stabilisierungssteuerung 1 ausgeführt. Mit anderen Worten wird
die Verbrennung ausschließlich
durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge stabilisiert, und das erste Stabilisierungsidentifizierungssignal
F1 wird auf Eins gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung
ausgeführt
wird.
-
Es
wird die Stabilisierungssteuerung 3 beschrieben. Wie in 6A bis 6F gezeigt,
tritt ein Fall auf, in dem die Motordrehzahl nicht während der Stabilisierungssteuerung,
die während
die Verdichtungstakteinspritzung erfolgt aufgrund der Verwendung
von schwerflüchtigem
Kraftstoff abfällt,
und die Motordrehzahl auf einen Wert abfällt, welcher geringer als der
vorgegebene Wert c, nachdem der Kraftstoffeinspritzmodus auf die
Einlasstakteinspritzung umgeschaltet wurde und die Stabilisierungssteuerung
(zum Zeitpunkt T8) neu gestartet wurde, abfällt.
-
Wenn
z.B. der Abfall der Motordrehzahl im Bezug auf den vorgegebenen
Wert c geringer als der vorgegebene Wert d ist, wird die Verbrennung
ausschließlich
durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge um den Erhöhungsmengenwert X, wie in 6D gezeigt,
wie im Falle der Stabilisierungssteuerung 1 stabilisiert. Der Abfall
der Motordrehzahl wird daher vermieden, und das Auftreten eines
Abwürgens
oder eines rauhen Leerlaufs aufgrund des Abfalls der Motordrehzahl
wird ebenfalls vermieden. Wenn wie oben beschrieben, begonnen wird
die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, wird das erste Stabilisierungsidentifizierungssignal
F1 auf Eins gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird.
-
Wenn
indessen der Abfall der Motordrehzahl im Bezug auf den vorgegebenen
Wert c größer oder gleich
dem vorgegebenen Wert d ist, wird die Verbrennung durch beiderseitige
Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge um den Erhöhungsmengenwert X und Vorziehen
des Zündzeitpunktes
durch Senkung der Verzögerung
R wie in 6D und 6E gezeigt,
wie im Falle der Stabilisierungssteuerung 2 stabilisiert. Der Abfall
der Motordrehzahl wird daher vermieden und das Auftreten eines Abwürgens oder eines
rauhen Leerlaufs aufgrund dem Abfall der Motordrehzahl ebenfalls
vermieden. Wenn begonnen wird, die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen und den
Zündzeitpunkt
vorzuziehen, wird das zweite Stabilisierungsidentifizierungssignal
F2 auf Eins gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird.
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Im
folgenden wird das Stabilisierungssteuerungsprogramm im Bezug auf
das in den 8 und 9 gezeigte
Ablaufdiagramm beschrieben. Das Stabilisierungsprogramm wird durch
die ECU 35, jedes Mal wenn das Startzeitsteuerungsprogramm
in 2 mit Schritt S103 fortfährt, ausgeführt.
-
Das
Stabilisierungssteuerungsprogramm fährt mit dem Verfahren zur Erhöhung der
Kraftstoffeinspritzmenge und des Vorziehens des Zündzeitpunktes,
basierend auf dem Abfall der Motordrehzahl (Schritte S203 bis S211
(9)) unter der Bedingung, dass beiderseits der
Wert des ersten Stabilisierungsidentifizierungssignals F1 und der
Wert des zweiten Stabilisierungsidentifizierungssignals F2 Null sind,
um anzuzeigen, dass die Stabilisierung nicht ausgeführt worden
ist (d.h positive Feststellungen werden beiderseits in Schritt S201
und Schritt S202 (8) getroffen), fort.
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In
dem Verfahren wird, wenn die Motordrehzahl geringer als der vorgegebene
Wert c ist (d.h. eine positive Feststellung wird in Schritt S203
getroffen), der Erhöhungsmengenwert
X der Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf dem Abfall der Motordrehzahl
im Bezug auf den vorgegebenen Wert c (S204) berechnet. Der so berechnete
Erhöhungsmengenwert
X wird während
sich der Abfall (der Motordrehzahl) wie in 7A gezeigt
erhöht,
erhöht.
-
Wenn
der Abfall geringer als der vorgegebene Wert d ist (positive Feststellung
wird in Schritt S205 getroffen), wird das erste Stabilisierungsidentifizierungssignal
F1 auf Eins gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt (S206)
und die Kraftstoffeinspritzmenge um den Erhöhungsmengenwert X (S210) erhöht wird.
Die Verbrennung wird somit stabilisiert. Obwohl der Zündzeitpunkt
unter Berücksichtigung
der Verzögerung
R (S211) gesteuert wird, wird die Verzögerung R nicht gesenkt. Deshalb wird
der Zündzeitpunkt
zur Stabilisierung der Verbrennung nicht vorgezogen.
-
Wenn
der Abfall der Motordrehzahl größer oder
gleich dem vorgegebenen Wert d ist (d.h. in Schritt S205 wird eine
negative Feststellung getroffen), wird der Senkungsbetragswert Y
der Verzögerung
R des Zündzeitpunkts
basierend auf dem Abfall berechnet (S207). Der so berechnete Senkungsbetragswert
Y wird, während
sich die Senkungsmenge wie in 7B gezeigt
erhöht,
erhöht.
Anschließend wird
begonnen, die Verzögerung
R zu senken (S208) und das zweite Stabilisierungsidentifizierungssignal F2
wird auf Eins gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird
(S209). Entsprechend wird in diesem Fall die Kraftstoffeinspritzmenge
um den Erhöhungsmengenwert
X (S210) erhöht.
Zusätzlich
wird der Senkungsbetragswert Z der Verzögerung R auf den Senkungsbetragswert
Y erhöht,
und deshalb wird der Zündzeitpunkt
unter Berücksichtigung
der Verzögerung
R (S211) gesteuert, wobei der Zündzeitpunkt
vorgezogen wird.
-
Wenn
der Kraftstoffeinspritzmodus von der Verdichtungstakteinspritzung
auf die Einlasstakteinspritzung umgeschaltet wird (d.h. eine positive
Feststellung wird in Schritt S212 getroffen), wird das erste Stabilisierungsidentifizierungssignal
F1 oder das zweite Stabilisierungsidentifizierungssignal F2, welches
auf Eins gesetzt worden ist, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung
ausgeführt,
zurückgesetzt und
auf Null gesetzt, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung nicht ausgeführt worden
ist (S213).
-
Im
folgenden wird das Einspritzungsmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm mit
Bezug auf das Ablaufdiagramm in 10 beschrieben.
Das Einspritzmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm
wird zur Dämpfung der
Erhöhungsmenge
der Kraftstoffeinspritzmenge und der Verzögerung des Zündzeitpunkts
nachdem die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht und begonnen wird, den Zündzeitpunkt
vorzuziehen (d.h. es wird begonnen die Verzögerung zu senken), ausgeführt.
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In
dem Einspritzungsmengenerhöhungs/Zündzeitpunktvorziehungsprogramm,
wird, wenn das erste Stabilisierungsidentifizierungssignal F2 auf
Eins gesetzt wird, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird
(d.h. positive Feststellung wird in Schritt S301 getroffen), der
Erhöhungsmengenwert
X gesenkt (S304). D.h. der Erhöhungsmengewert
X wird auf Null gesenkt, während
die Kühlmitteltemperatur
auf den Wert, an welchem eine gute Verbrennung erreicht werden kann,
erhöht
wird. Deswegen, da die Kraftstoffeinspritzmenge um den Erhöhungsmengenwert
X in dem folgenden Schritt S305 erhöht wird, wird die Erhöhungsmenge
fortlaufend im Laufe der Zeit gedämpft, und beträgt Null, wenn
die Kühlmitteltemperatur
den Wert erreicht, an welchem eine gute Verbrennung erreicht werden kann.
Obwohl der Zündzeitpunkt
unter Berücksichtigung
der Verzögerung
R zu diesem Zeitpunkt gesteuert wird (S306), wird die Verzögerung R
nicht gesenkt. Deshalb wird der Zündzeitpunkt zur Stabilisierung
der Verbrennung nicht vorgezogen.
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Schritte
S304 bis S306 werden ausgeführt, auch
wenn beiderseits der Wert des ersten Stabilisierungsidentifizierungssignals
F1 und der Wert des zweiten Stabilisierungsidentifizierungssignals
F2 Null betragen, um anzuzeigen, dass die Stabilisierung nicht ausgeführt worden
ist (d.h. in den Schritten S301 und S302 wird eine negative Feststellung
getroffen). Da jedoch der Erhöhungsmengenwert
X bereits in Schritt 304 Null beträgt, wird in Schritt S305 die
Kraftstoffeinspritzmenge nicht erhöht. Des weite ren wird in Schritt
S306, in welchem der Zündzeitpunkt
zur Stabilisierung der Verbrennung vorgezogen wird, nicht ausgeführt.
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Wenn
indessen der Wert des zweiten Stabilisierungsidentifizierungssignals
F2 Eins beträgt,
um anzuzeigen, dass die Stabilisierung ausgeführt wird (d.h. in Schritt S302
wird eine positive Feststellung getroffen), wird die Verzögerung R
gesenkt (S303). Mit anderen Worten wird die Senkungsmenge Z der Verzögerung R
auf den Senkungsbetragswert Y erhöht, während die Kühlmitteltemperatur auf einen Wert
erhöht
wird, bei welchem eine gute Verbrennung erreicht werden kann. Deshalb
wird der Erhöhungsmengenwert
X der Kraftstoffeinspritzmenge gedämpft, und die Verzögerung R
des Zündzeitpunkts
wird, durch Ausführung
der Verfahren der Schritte S304 bis S306 gedämpft.
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Entsprechend
den beschriebenen Ausführungsformen
können
die folgenden Effekte erreicht werden.
- (1)
Im Hinblick auf die Stabilisierungssteuerung, welche ausgeführt wird,
während
die Verdichtungstakteinspritzung in der Aufwärmehase des Motors erfolgt,
ist der Ausführungszeitraum
der Stabilisierungssteuerung auf den Zeitraum, bis die vergangene
Zeit seit Anlassen des Motors den vorgegebenen Zeitraum a erreicht,
begrenzt, welcher einen Zeitraum darstellt, der zur Stabilisierung
der Verbrennung durch die Verdichtungstakteinspritzung erforderlich
ist. Entsprechend wird, nachdem der vergangene Zeitraum den vorgegebenen
Zeitraum a erreicht, die Stabilisierungssteuerung beendet. Deshalb
ist es möglich,
eine unnötige
Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge und ein unnötiges Vorziehen des Zündzeitpunkts durch
die Stabilisierungssteuerung zu vermeiden. Des weiteren wird die
Stabilisierungssteuerung, wenn die Erhöhung der Temperatur des Katalysators
in der Aufwärmehase
des Motors abgeschlossen ist, neu gestartet, und der Kraftstoffeinspritzmodus
von der Verdichtungstakteinspritzung auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet. Deshalb wird, wenn die Verbrennung aufgrund der Verwendung
schwerflüchtigen
Kraftstoffs instabil wird, und die Motordrehzahl während der Einlasstakteinspritzung
abfällt,
die Verbrennung durch Erhöhung
der Kraft stoffeinspritzmenge sowie durch Vorziehen des Zündzeitpunkts
durch die Stabilisierungssteuerung stabilisiert, und der Abfall
der Motordrehzahl wird vermieden. Entsprechend ist es möglich, das
Auftreten eines Abwürgens
oder eines rauhen Leerlaufs aufgrund des Abfalls der Motordrehzahl
zu vermeiden.
- (2) Die Verschlechterung der Verbrennung aufgrund der Verwendung
von schwerflüchtigem Kraftstoff
tritt auf, da die Kraftstoffkonzentration des Kraftstoff-Luft-Gemischs, welches
sich um die Zündkerze
herum 5 zum Zeitpunkt der Zündung befindet, geringer als
der Wert, welcher zur Erreichung einer guten Verbrennung notwendig
ist, ist, da die Verdampfung des Kraftstoffs in dem Verbrennungsraum 3 niedrig
ist. Wenn die Motordrehzahl aufgrund der Verschlechterung der Verbrennung
entsprechend abfällt,
ist es möglich,
die Kraftstoffkonzentration des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die
Zündkerze
herum 5 zum Zeitpunkt der Zündung derart zu vermeiden,
dass diese niedrig wird, indem die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht wird.
Deshalb ist es möglich
die Verschlechterung der Verbrennung aufgrund der Verwendung schwerflüchtigen
Kraftstoffs, welcher eine geringe Verdampfung aufweist, und den
Abfall der Motordrehzahl aufgrund der Verschlechterung der Verbrennung
geeigneterweise zu vermeiden.
- (3) Die Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge wird, während sich die Kühlmitteltemperatur
auf einen Wert erhöht,
an welchem die Verbrennung stabilisiert werden kann, gesenkt. Deshalb
wird die Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge mit der Zeit nachdem begonnen wird,
die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, gesenkt. Nachdem die Einspritzmenge
erhöht
wird, während
die Motortemperatur (die Kühlmitteltemperatur)
fortlaufend erhöht
wird, wird die Verdampfung des Kraftstoffes in dem Verbrennungsraum 3 höher, und
die Kraftstoffkonzentration des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die
Zündkerze
herum 5 zum Zeitpunkt der Zündung wird höher. Da
die Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge in Übereinstimmung
mit der Änderung
in der Kraftstoffkonzentration gesenkt werden kann, kann vermieden
werden, dass die Kraftstoffkonzentration extrem hoch wird.
- (4) Der Zündzeitpunkt
wird, wenn der Abfall der Motordrehzahl in Bezug auf den vorgegebenen Wert
c größer oder
gleich dem vorgegebenen Wert d ist, vorgezogen. Wenn der Abfall
entsprechend geringer als der vorgegebene Wert d ist, wird die Verbrennung
ausschließlich
durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge im Rahmen der Möglichkeit der Erhöhung der
Kraftstoffmenge sowie des Vorziehens des Zündzeitpunktes, stabilisiert.
Wenn der Abfall größer oder
gleich dem vorgegebenen Wert d ist, wird die Verbrennung beiderseits
durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge und des Vorziehens des Zündzeitpunktes stabilisiert.
Wenn der Abfall der Motordrehzahl gering ist, kann der Abfall der
Motordrehzahl ausschließlich
durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge vermieden werden. Entsprechend ist
es möglich,
da das Verfahren zur Stabilisierung der Verbrennung in Übereinstimmung
mit dem Abfall der Motordrehzahl wie oben beschrieben geändert wird,
die Sperrung der Erhöhung
der Abgastemperatur (die Erhöhung
der Temperatur des Katalysators) aufgrund unnötigen Vorziehens des Zündzeitpunktes
(eine unnötige
Senkung der Verzögerung)
zu vermeiden.
- (5) Der Ausführungszeitraum
der Stabilisierungssteuerung nach dem Anlassen des Motors ist länger als
der vorgegebene Zeitraum a. Der Ausführungszeitraum der Stabilisierungssteuerung,
welche, wenn der Kraftstoffeinspritzmodus auf die Einlasstakteinspritzung
umgeschaltet wird, neu gestartet wird, ist länger als der vorgegebene Zeitraum
b. Der vorgegebene Zeitraum a kann, basierend auf der Kühlmitteltemperatur,
wenn der Motor angelassen wird, geändert werden. Der vorgegebene
Zeitraum b kann basierend auf der Kühlmitteltemperatur wenn der
Kraftstoffeinspritzmodus umgeschaltet wird, geändert werden. Da die Verdampfung
des Kraftstoffes in dem Verbrennungsraum 3 abhängig von
der Motortemperatur (der Kühlmitteltemperatur)
schwankt, muss der Zeitraum, während
welchem der Abfall der Motordrehzahl aufgrund der geringen Kraftstoffkonzentration
des Kraftstoff-Luft-Gemischs um die Zündkerze herum 5 zum
Zeitpunkt der Zündung
durch die Stabilisierungssteuerung vermieden werden, d.h. der Zeitraum,
während
welchem die Verbrennung instabil wird, schwankt abhängig von
der Motortemperatur. Da der vorgegebene Zeitraum a und der vorgegebene
Zeitraum b entsprechend basierend auf der Kühlmitteltemperatur geändert werden
können,
kann der Ausführungszeitraum der
Stabilisierungssteuerung auf einen erforderlichen Minimalzeitraum
festgesetzt, und der Abfall der Motordrehzahl geeigneterweise vermieden werden.
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Die
zuvor erwähnte
Ausführungsform
kann zum Beispiel wie folgt modifiziert werden. Der vorgegebene
Zeitraum a kann auf einen Zeitraum, der für die Stabilisierung der Verbrennung
durch die Verdichtungstakteinspritzung erforderlich ist, unabhängig von
der Kühlmitteltemperatur
festgelegt werden. Des weiteren kann der vorgegebene Zeitraum b
auf einen Zeitraum, welcher für
die Stabilisierung der Verbrennung durch die Einlasstakteinspritzung
erforderlich ist, unabhängig
von der Kühlmitteltemperatur festgelegt
werden.
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Die
Verbrennung kann konstant durch beiderseitiges Erhöhen der
Kraftstoffeinspritzmenge und Vorziehen des Zündzeitpunktes als Änderung
in der gesteuerten Variablen zur Stabilisierung der Verbrennung,
stabilisiert werden. Alternativ dazu kann die Verbrennung ausschließlich durch
Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge konstant stabilisiert werden, oder
durch Vorziehen des Zündzeitpunkts
konstant stabilisiert werden.
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In
der zuvor erwähnten
Ausführungsform wird
die Verbrennung durch Erhöhung
der Kraftstoffeinspritzmenge um den Erhöhungsmengenwert X, und dann
Dämpfung
des Erhöhungsmengenwertes
X als die Änderung
in der gesteuerten Variablen zur Stabilisierung der Verbrennung,
stabilisiert. Der Modus zur Dämpfung
des Erhöhungsmengenwertes
X kann jedoch bei Notwendigkeit geändert werden.
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In
der zuvor erwähnten
Ausführungsform wird
die Verbrennung durch Vorziehen des Zündzeitpunktes, in dem begonnen
wird die Verzögerung
R des Zündzeitpunktes
zu senken und dann die Verzögerung
R zu dämpfen,
als die Änderung
in der gesteuerten Variablen zur Stabilisierung der Verbrennung,
stabilisiert. Der Modus zur Dämpfung
der Verzögerung
R kann jedoch bei Notwendigkeit geändert werden.