DE102006013041A1

DE102006013041A1 - Steuergerät für einen Dieselmotor

Info

Publication number: DE102006013041A1
Application number: DE102006013041A
Authority: DE
Inventors: Keiichi Minato Okude; Shiroh Minato Shiino; Takeshi Minato Moriya
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2006-10-19
Also published as: KR100787884B1; JP2006274981A; US20060219214A1; KR20060106664A; CN1840882A; US7165527B2

Abstract

Bereitgestellt werden ein Dieselmotor, der Kraftstoff in Luft einspritzt, welche in Zylindern verdichtet wird, und den Kraftstoff durch Selbstzündung verbrennt, und eine Steuereinheit, die den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf einen früheren Zeitpunkt als den oberen Verdichtungstotpunkt zum Vermischen von Luft und Kraftstoff einstellt und das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das in den Zylindern verdichtet ist, durch Selbstzündung verbrennt. Die Steuereinheit spritzt Kraftstoff, der in einer frühen Stufe eingespritzt werden soll, in mehereren Stufen abhängig vom Betriebszustand des Motors ein und stellt die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen in Abhängigkeit von der Gasdichte und Gastemperatur in den entsprechenden Zylindern individuell ein (S306 bis S310).

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Dieselmotor, das einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt so weit vorverlegt, dass er früher als bei der Dieselverbrennung stattfindet, und eine Premixed Compression Ignition (PCI) ausführt, die Kraftstoff in mehreren Stufen einspritzt.

Beschreibung des Stands der Technik

Im Allgemeinen wird bei der Dieselverbrennung (Diffusionsverbrennung) Luft zum Komprimieren in Zylinder eingeführt. In die komprimierte Luft wird dann Kraftstoff eingespritzt, um durch Selbstzündung zu verbrennen. Neben diesem Verfahren gibt es ein anderes Verbrennungsverfahren, nämlich die Homogeneous Charge Compression Ignition- (HCCI-) Verbrennung, die den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt erheblich vorverlegt, um eine Zündungsverzögerungszeitspanne zu verlängern. Dieses Verfahren erzeugt eine magere Mischung und verbrennt die Mischung auf niedriger Temperatur, wodurch die Entstehung von No_x und Rauch unterdrückt wird.

In dem Prozess der HCCI-Verbrennung wird, wenn die Einspritzmenge mit der Steigerung der angeforderten Last zunimmt, der Kraftstoff vorgezündet, und die Verbrennung wird verstärkt, was Nageln verursacht. Es wird außerdem befürchtet, dass eine große Menge No_x und Rauch entstehen könnte. Um diese Probleme zu lösen, gibt es ein Premixed Compression Ignition-(PCI-)Verfahren, das einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt so weit vorverlegt, dass er viel früher als bei der Dieselverbrennung stattfindet, aber Kraftstoff in mehreren Stufen einspritzt. Beispielsweise wird ein Teil der gesamten Kraftstoffmenge in mehreren Stufen zu einem frühen Zeitpunkt in einem Verdichtungshub eingespritzt, und der Rest wird nahe dem oberen Verdichtungstotpunkt eingespritzt.

Der Kraftstoff, der zu einem frühen Zeitpunkt im Verdichtungshub eingespritzt wird, reicht allerdings bis zu einer Zylinderwandfläche, was zu Ölverdünnung und Rauch führt. Der Grund hierfür besteht darin, dass sich zu diesem Zeitpunkt ein Kolben noch in einer unteren Position befindet und die Luftdichte (Gasdichte) in dem entsprechenden Zylinder niedrig ist. Angesichts dessen sind im Stand der Technik folgende Verfahren offenbart: das Einspritzen von Niederdruckkraftstoff, wodurch verhindert wird, dass der Brennstoff die Zylinderwandflächen erreicht (Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-201991) und das aufgrund der Gasdichte in dem entsprechenden Zylinder im Verhältnis zu dem zu einem frühen Zeitpunkt eingespritzten Kraftstoff entwickelte Verfahren (Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-286879).

Gemäß dem in der Offenlegungsschrift Nr. 2002-201991 offenbarten Verfahren wird ein Einspritzdruck mit Hilfe eines Kraftstoffeinspritzers, der zwei Arten von Common Rails d.h. Niederdruck- und Hochdruck- Common-Rail, aufweist, geregelt. Wenn die Einspritzung bezüglich des Kraftstoffs, der von der Niederdruck-Common Rail in mehreren Stufen zugeführt wird, durchgeführt wird, kann das Premixed Compression Ignition-(PCI-)Verfahren angewendet werden.

Die Kraftstoffnebeldurchdringung wird indessen in Abhängigkeit von der Atmosphäre in dem Zylinder sukzessive erhöht oder vermindert. Wenn der Einspritzdruck nicht in Abhängigkeit von dem Zustand im Zylinder zum Zeitpunkt der Einspritzung geändert wird, ist es unmöglich, tatsächlich zu verhindern, dass der Kraftstoff die Zylinderwandfläche erreicht. Anders ausgedrückt wird vorausgesetzt, dass der optimale Einspritzdruck für jede Einspritzung vorliegt, wenn der Kraftstoff in Stufen eingespritzt wird.

Gemäß dem in der Offenlegungsschrift Nr. 2002-201991 offenbarten Verfahren sind die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen jedoch alle gleich eingestellt. Dies führt zu dem Problem, dass die Gefahr besteht, dass insbesondere der Kraftstoff, der in der ersten Stufe eingespritzt wird, die Zylinderwandfläche erreicht. Die Abschätzung der Menge des Kraftstoffs, die sich in dem oben beschriebenen Verfahren an der Wandfläche ablagert, betrifft die Nacheinspritzung und erfolgt nicht unter Berücksichtigung der Haupteinspritzung. Eine derartige Abschätzung ist schwierig vorzunehmen, wenn der gesamte Kraftstoff im Inneren von Zylindern verbrannt wird.

Wie bei dem in der Offenlegungsschrift Nr. 2003-286879 offenbarten Verfahren gezeigt, gibt es die Lehre, dass das Verfahren der Regelung eines Einspritzdrucks und dergleichen unter Berücksichtigung der Gasdichte in dem entsprechenden Zylinder mit dem in der Offenlegungsschrift Nr. 2002-201991 beschriebenen Verfahren kombiniert wird. Ohne Berücksichtigung der Atmosphärentemperatur (Gastemperatur) in dem Zylinder zusätzlich zur Gasdichte entspricht die Kraftstoffnebeldurch dringung jedoch nicht den tatsächlichen Bedingungen, und die Kraftstoffmenge, die sich tatsächlich an der Zylinderwandfläche ablagert, kann nicht abgeschätzt werden. Der Grund hierfür liegt darin, dass eine Leistungssteigerung des Zylinders nicht nur die Gasdichte vermindert, sondern auch die Gastemperatur herabsetzt und die Kraftstoffnebeldurchdringung in einem derartigen Fall zunimmt, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass der Kraftstoff die Zylinderwandfläche erreicht, weiter erhöht wird. Ein weiterer Grund ist, dass ein Anstieg der Ansaugtemperatur die Gasdichte vermindert, die Gastemperatur jedoch erhöht, so dass die Kraftstoffnebeldurchdringung in diesem Fall aufgrund der Kraftstoffverdampfung abnimmt, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass der Kraftstoff die Zylinderwandfläche erreicht, abnimmt.

Kurzdarstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erfolgte zur Lösung der oben genannten Probleme. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät für einen Dieselmotor bereitzustellen, das in der Lage ist, optimale Drücke einzustellen, die abhängig von den jeweiligen Einspritzungen unter Berücksichtigung der Kraftstoffnebeldurchdringung, die den tatsächlichen Bedingungen entspricht, variieren, und ein Verfahren dazu bereitzustellen.

Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, umfasst das Steuergerät für einen Dieselmotor gemäß der vorliegenden Erfindung einen Dieselmotor, der Kraftstoff in Luft einspritzt, welche in jedem Zylinder verdichtet wird, um den Kraftstoff durch Selbstzündung zu verbrennen, und Steuermittel zum Einstellen eines Kraftstoffeinspritzzeitpunktes auf einen früheren Zeitpunkt als den oberen Verdichtungstotpunkt zum Vormischen von Luft und Kraftstoff und zum Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs, das in dem entsprechenden Zylinder verdichtet ist, durch Selbstzündung. Das Steuermittel ist dadurch gekennzeichnet, dass es den zu einem frühen Zeitpunkt einzuspritzenden Kraftstoff (im Folgenden als früh eingespritzter Kraftstoff bezeichnet) in mehreren Stufen abhängig vom Betriebszustand des Motors einspritzt und die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen in Abhängigkeit von Gasdichte und Gastemperatur in dem entsprechenden Zylinder einstellt.

Dadurch sind die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen nicht gleich eingestellt, sondern so, dass sie abhängig von den jeweiligen Einspritzungen variieren. Ferner wird, da die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen in Abhängigkeit von der Gasdichte und der Gastemperatur in dem Zylinder eingestellt sind, die Kraftstoffnebeldurchdringung berücksichtigt, die den tatsächlichen Bedingungen entspricht. Infolgedessen kann die Einspritzung jeder Stufe auf einen höchsten, geeigneten Druck in einem Bereich eingestellt sein, in dem sich Kraftstoffnebel nicht an einer Wandfläche des Zylinders ablagert. Dies ermöglicht es, eine Unterdrückung der Ölverdünnung, eine Rauchverminderung und eine Verbesserung der Verbrennungsleistung zu erzielen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur der Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung somit nicht einschränken, vollständiger verständlich.
Es zeigen:
1 eine Ansicht, die die Gesamtstruktur einer Common-Rail-Einspritzdüse zeigt, welche ein Steuergerät für einen Dieselmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet;
2 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen Betätigungssteuerung und einer Einspritzdruckwellenform einer Druckverstärkungseinheit zeigt;
3 ein Ablaufdiagramm, das einen Drucksteuerungs- und Häufigkeitsbestimmungsablauf zeigt, der von einer ECU ausgeführt wird;
4 eine Ansicht, die ein Kennfeld zum Schalten von Verbrennungsverfahren zeigt;
5A eine Ansicht, die ein Kennfeld zum Einstellen einer Gesamteinspritzmenge zeigt;
5B eine Ansicht, die ein Kennfeld zum Einstellen eines Bezugseinspritzzeitpunkts zeigt;
6 ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf zum Berechnen von Einspritzmenge und Einspritzdruck zeigt, der von der ECU ausgeführt wird;
7A eine Ansicht, die ein Kennfeld zum Einstellen einer Höchsteinspritzmenge pro Einspritzung in einer frühen Stufe zeigt;
7B eine Ansicht, die ein Kennfeld zum Einstellen eines Einspritzdrucks pro Einspritzung in der frühen Stufe zeigt;
8 ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf zum Berechnen eines Wandflächenablagerungsbetrags zeigt, der von der ECU ausgeführt wird; und
9 eine Ansicht, die ein Beispiel des Einspritzdrucks und der Einspritzhäufigkeit nach der Korrektur durch die ECU zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Ansicht, die eine Gesamtstruktur einer Einspritzdüse mit Common Rail zeigt. Ein Steuergerät für einen Dieselmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist an der Einspritzdüse angebracht.
Ein Fahrzeug, das mit dem Dieselmotor (im Folgenden einfach als Motor bezeichnet) ausgestattet ist, umfasst einen Kraftstofftank 2. Der Tank 2 ist über einen Kraftstoffdurchlauf 4 mit einer Speisepumpe 6 verbunden. Die Pumpe 6 ist mit einer Versorgungspumpe 8 verbunden. Die Pumpe 8 ist mit einem elektromagnetischen Einstellventil 18 versehen und mit einer Common Rail 14 über zwei Kraftstoffdurchläufe 12, die jeweils Rüeksehlagventile 10 aufweisen, verbunden. Die Pumpen 6 und 8 sind einstückig ausgebildet und werden über eine Antriebswelle 16 mit Motorkraft angetrieben.
Im Tank 2 enthaltener Kraftstoff wird durch die Pumpe 6 gepumpt und der Pumpe 8 zugeführt. Der Kraftstoff wird dann in der Pumpe 8 unter Druck gesetzt und der Common Rail 14 zugeführt. Die Saugmenge des Kraftstoffs, der der Pumpe 8 zugeführt wird, wird durch die Öffnung des Einstellventils 18 geregelt, und die Ablassmenge des Kraftstoffs, der aus der Pumpe 8 abgelassen wird, wird ebenfalls entsprechend reguliert, um dadurch den Kraftstoffdruck in der Common Rail 14 anzupassen. Kraftstoffeinspritzventile 20 sind über entsprechende Kraftstoffdurchläufe 22 mit der Common Rail 14 verbunden. Die Einspritzventile 20 sind derart angeordnet, dass sie der Innenseite der jeweiligen Zylinder zugekehrt sind. Jedes der Einspritzventile 20 weist eine Einspritzeinheit 26 zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in den entsprechenden Zylinder und eine Druckverstärkungseinheit 54 zum vorherigen Druckverstärken des Kraftstoffs, der der Einheit 26 zugeführt werden soll, auf.
In der Einspritzeinheit 26 sind ein Einspritzloch 28, ein Kraftstoffbecken 30, eine Federkammer 32 und eine Druckkammer 34 ausgebildet, die in dieser Reihenfolge ausgehend vom oberen Ende eines Ventilkörpers 24 angeordnet sind. Ein Nadelventil 36 ist ausgehend von dem Einspritzloch 28 durch die Druckkammer 34 hindurch angeordnet. Das Ventil 36 wird durch die Spannkraft einer Feder 38, die in der Kammer 32 angeordnet ist, nach unten gedrückt. Das Kraftstoffbecken 30 ist mit einem Ende eines Zuführdurchlaufs 40 verbunden. Mit dem anderen Ende des Zuführdurchlaufs 40 ist der entsprechende Kraftstoffdurchlauf 22 verbunden. Ein Rückschlagventil 42 ist im Zuführdurchlauf zwischengeschaltet. Der Kraftstoff, der vom Kraftstoffdurchlauf 22 zugeführt wird, wird durch den Zuführdurchlauf 40 und das Kraftstoffbecken 30 zum Einspritzloch 28 geleitet.
In dem Zuführdurchlauf 40 ist ein Ende eines Druckdurchgangs 46 mit einer Öffnung 44 an einer geeigneten Position verbunden, die einer Einrichtungsposition des Ventils 42 nachgeschaltet angeordnet ist. Das andere Ende des Druckdurchgangs 46 ist mit einem oberen Abschnitt der Druckkammer 34 verbunden. Daher wirkt der Kraftstoffdruck des Zuführdurchlaufs 40 als Gegendruck auf eine obere Fläche des Ventils 36 in der Druckkammer 34, und ein nach oben gerichteter Druck wirkt auf das Ventil 36 im Kraftstoffbecken 30. Eine hieraus resultierende Kraft des Gegendrucks und die Spannkraft der Feder 38 übersteigen den Kraftstoffdruck, der auf das Kraftstoffbecken 30 einwirkt. Das Ventil 36 wird in diesem Falle derart nach unten vorgespannt, dass es an das Einspritzloch 28 gepresst wird, um in einer Schließposition zu verbleiben.
Ein elektromagnetisches Einspritzsteuerventil 50 ist über eine Öffnung 48 mit dem oberen Abschnitt der Druckkammer 34 verbunden. Das Steuerventil 50 ist über einen Rücklauf 52 mit dem Tank 2 verbunden. In Reaktion auf das Öffnen des Steuerventils 50 wird der Kraftstoff, der in der Druckkammer 34 enthalten ist, über den Rücklauf 52 im Tank 2 gesammelt. Dadurch wird der Gegendruck drastisch vermindert, und das Ventil 36 wird derart nach oben vorgespannt, dass es in eine Öffnungsposition verschoben ist.
Die Druckverstärkungseinheit 54 ist an der Oberseite der Einspritzeinheit 26 angeordnet und umfasst einen Zylinder 56, der sich aus einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser zusammensetzt. Ein Druckverstärkungskolben 58 ist derart in dem Zylinder 56 angeordnet, dass er in einer vertikalen Richtung beweglich ist. Der Kolben 58 setzt sich gleichfalls aus einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser zusammen. Eine Feder 62 in dem Zylinder 56 spannt die Unterseite des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Kolbens 58 nach unten vor.
Der Zuführdurchlauf 40 und der Zylinder 56 sind an drei Stellen miteinander verbunden. Insbesondere ist im Zuführdurchlauf 40 ein Abschnitt, der der Einrichtungsposition des Ventils 42 vorgeschaltet ist, mit der Oberseite des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Zylinders 56 und gleichzeitig mit der Unterseite des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Zylinders 56 über eine Öffnung 57 verbunden. Daher wirkt der Kraftstoffdruck des Zuführdurchlaufs 40 als Gegendruck auf die Unterseite des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Kolbens 58. Ein Abschnitt, der der Einrichtungsposition des Ventils 42 nachgeschaltet ist, ist über einen Druckdurchgang 64 mit der Unterseite des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Zylinders 56 verbunden. Ein dem unteren Bereich des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Kolbens 58 entspre chender Abschnitt ist als Druckkammer 60 ausgebildet. Eine hieraus resultierende Kraft des Gegendrucks und die Spannkraft der Feder 62 übersteigen den Kraftstoffdruck, der auf die Oberseite des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Kolbens 58 einwirkt. Der Kolben 58 wird in diesem Falle nach oben vorgespannt, und die Druckkammer 60 wird auf einer Höchstkapazität gehalten.
Mit der Unterseite des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Zylinders 56 ist ein elektromagnetisches Druckverstärkungssteuerventil 66 verbunden. Das Steuerventil 66 ist über einen Rücklauf 68 mit dem Tank 2 verbunden. In Reaktion auf das Öffnen des Steuerventils 66 wird der Kraftstoff, der im unteren Bereich des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Zylinders 56 enthalten ist, über den Rücklauf 68 in den Tank 2 zurückgeleitet. Danach ist der Gegendruck drastisch vermindert, und der Kolben 58 wird nach unten vorgespannt, wodurch die Kapazität der Druckkammer 60 vermindert ist.
Im Fahrzeugraum sind ein Eingabe-/Ausgabegerät (nicht gezeigt), Speicher (ROM, RAM usw.) zum Speichern eines Steuerprogramms, eines Steuerkennfelds usw., eine zentrale Recheneinheit (CPU) und eine ECU (elektrische Steuereinheit) 80 mit einem Timer und dergleichen eingebaut. Mit der Eingangsseite der ECU 80 sind ein Sensor 70 zum Erkennen von Temperatur in einem Ansaugdurchlauf, ein Sensor 72 zum Erkennen von Druck in dem Ansaugdurchlauf, ein Sensor 74 zum Erkennen eines Durchsatzes in dem Ansaugdurchlauf, ein Sensor 76 zum Erkennen einer CO₂-Konzentration in einem Auslassdurchgang, ein Sensor 78 zum Erkennen des Kraftstoffdrucks in der Common Rail 14 und andere Sensoren, zu denen ein Sensor zum Erkennen eines Beschleunigungsbetrags, ein Sensor zum Ausgeben eines Kurbelwinkelsignals, das mit der Motorumdrehung synchronisiert ist, usw. gehören, verbunden. Mit der Ausgangsseite der ECU 80 sind Geräte verbunden, zu denen das Einstellventil 18, die Steuerventile 50 und 66 usw. gehören.
Auf der Grundlage von vielfältigen Informationen über den Motorbetriebszustand stellt die ECU 80 die gewünschten Werte für den Common-Rail-Druck, die Kraftstoffeinspritzmenge, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, die Ausführung oder Nichtausführung der Kraftstoffdruckverstärkung durch die Druckverstärkungseinheit 54, den Betätigungszeitpunkt der Einheit 54 und dergleichen ein. Die ECU 80 treibt die oben genannten Geräte dann an und steuert sie und führt die Kraftstoffeinspritzung in einer Einspritzdruckwellenform aus, die für den Motorbetriebszustand am besten geeignet ist.
Genauer gesagt wird, wenn der Kraftstoff unter dem Common-Rail-Druck direkt zur Innenseite eines jeden Zylinders eingespritzt wird, das entsprechende Steuerventil 66 in die Schließposition gebracht, während das Steuerventil 50 geöffnet wird. Dadurch wird der Kraftstoff, der in der Druckkammer 34 enthalten ist, über den Rücklauf 52 zur Tankseite 2 zurückgeleitet, und das Ventil 36 wird nach oben vorgespannt. Der Kraftstoff wird dann ausgehend vom Einspritzloch 28 eingespritzt. Wenn das Steuerventil 50 danach geschlossen wird, wird die Kraftstoffzirkulation zum Tank 2 angehalten, und das Ventil 36 wird nach unten vorgespannt, wodurch die Kraftstoffeinspritzung abgebrochen wird.
Wenn die Kraftstoffdruckverstärkung durch die Druckverstärkungseinheit 54 ausgeführt wird, wird das Steuerventil 66 zu vorgeschriebenen Zeitpunkten bezüglich des Öffnens und Schließens des Steuerventils 50 geöffnet oder geschlossen. Anders ausgedrückt wird das Steuerventil 66, wie in 2 mit durchgezogener Linie dargestellt, zu dem vorgeschriebenen Zeitpunkt vor dem Öffnen des Steuerventils 50 geöffnet. In Reaktion auf das Öffnen des Steuerventils 66 wird der Kraftstoff, der im unteren Teil des einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitts des Zylinders 56 enthalten ist, über den Rücklauf 68 zur Tankseite 2 zurückgeleitet, und der Kolben 58 wird nach unten vorgespannt. Infolgedessen wird der Kraftstoff, der in der Druckkammer 60 enthalten ist, unter Druck gesetzt, und der Kraftstoff, der auf der der Einrichtungsposition des Ventils 42 nachgeschalteten Seite im Zuführdurchlauf 40 enthalten ist, auf einen höheren Druck gebracht als der Kraftstoffdruck, der dem ursprünglichen Common-Rail-Druck entspricht.
Anschließend steigt, wenn das Steuerventil 50 geöffnet wird, der Einspritzdruck rasch in einer frühen Stufe der Einspritzung an und wird höher als der Common-Rail-Druck gehalten. Wenn die Steuerventile 50 und 66 später ohne Zeitverzögerung geöffnet werden, wird der Einspritzdruck drastisch vermindert, und die Kraftstoffeinspritzung wird angehalten. Wie durch eine unterbrochene Linie und eine gestrichelte Linie in 2 gezeigt, wird, wenn sich der Öffnungszeitpunkt des Steuerventils 66 dem Öffnungszeitpunkt des Steuerventils 50 annähert, das Ansteigen des Einspritzdrucks in der frühen Stufe der Einspritzung gemäßigt, wodurch eine moderate Einspritzdruckwellenform erzeugt wird.
Die ECU 80 der vorliegenden Ausführungsform führt das Premixed Compression Ignition-(PCI-)Verfahren (im Folgenden als Bereich II bezeichnet) aus, bei dem der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt derart vorverlegt ist, dass er viel früher als bei der Dieselverbrennung (Diffusionsverbrennung) in einem mittleren Belastungsbereich des Motors stattfindet, und bei dem der Kraftstoff in mehreren Stufen eingespritzt wird. Zum Ausführen dieses Zündungsverfahrens ist die ECU 80 mit einer Premixed Compression Ignition-Steuereinheit (CCU: Steuermittel) 82 ausgestattet. Die Zündungssteuereinheit 82 weist eine Einspritzdrucksteuereinheit (PCU) 84 und eine Einspritzhäufigkeitsbestimmungseinheit (FDU) 86 zum Einstellen optimaler Drücke auf, die abhängig von den jeweiligen Einspritzungen und der optimalen Einspritzhäufigkeit variieren. Die Zündungssteuereinheit 82 steuert außerdem den Öffnungszeitpunkt der Steuerventile 50 und 66 und dergleichen auf der Grundlage des Beschleunigungsbetrags, der Motorumdrehungsgeschwindigkeit usw., um dadurch jederzeit eine optimale Einspritzdruckwellenform aufrechtzuerhalten.
3 ist ein Ablaufdiagramm der Einspritzdrucksteuerung und der Einspritzhäufigkeitsbestimmung, die durch die Zündungssteuereinheit 82 ausgeführt werden. Der Betrieb des derart konstruierten Steuergeräts für einen Dieselmotor gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
Bei Schritt S301 von 3 wird eine Kraftstoffgesamtmenge Q_ALL, die durch das entsprechende Einspritzventil 20 in das Innere des Zylinders eingespritzt wird, berechnet. Schritt S302 trifft eine Bestimmung gemäß einem Kennfeld dahingehend, ob ein Verbrennungsbereich, der durch den Beschleunigungsbetrag (Bedarfsbelastung) und die Motorumdrehungsgeschwindigkeit bestimmt ist, der Bereich II ist. Wenn die Bestimmung JA lautet, d.h. bestimmt wird, dass der Verbrennungsbereich der Bereich II ist, geht der Prozess zu Schritt S303 über. Unter Bezugnahme auf das Kennfeld, wie in 4 dargestellt, wird der Bereich II ausgewählt, wenn die Bedarfsbelastung moderat ist, und der früh eingespritzte Kraftstoff wird gerade vor dem oberen Verdichtungstotpunkt zumindest zweimal eingespritzt. Wenn der Kraftstoff beispielsweise zum Einspritzen in zwei aufeinanderfolgenden Stufen aufgeteilt wird, wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf 60 bis 80 Grad BTDC in der vorhergehenden Stufe eingestellt und auf 20 bis 40 Grad BTDC in der nachfolgenden Stufe. Die Kraftstoffmenge wird derart eingestellt, dass sie im Bereich von ungefähr 50 Prozent bis ungefähr 70 Prozent der Kraftstoffgesamtmenge Q_ALL liegt.
Wenn im Gegensatz dazu Schritt S302 von 3 bestimmt, dass der Verbrennungsbereich nicht der Bereich II ist, verlässt der Prozess den Ablauf, und ein Diffusionsverbrennungsbereich oder ein Premixed Compression Ignition-(PCI-)Bereich I wird ausgewählt. Konkret gesagt wird, wie in 4 dargestellt, wenn die Bedarfsbelastung niedrig ist, der Bereich I ausgewählt, und der Kraftstoff wird zu einem früheren Zeitpunkt als dem oberen Verdichtungstotpunkt (z.B. 20 bis 50 Grad BTDC) eingespritzt, ohne aufgeteilt zu werden. Wenn die Bedarfsbelastung jedoch hoch ist, wird die Diffusionsverbrennung ausgewählt, und der Kraftstoff wird nahe dem oberen Verdichtungstotpunkt eingespritzt.
Schritt S303 von 3 berechnet eine Gesamteinspritzmenge Q_E des früh eingespritzten Kraftstoffs im Bereich II, während Schritt S304 einen Bezugseinspritzzeitpunkt θ₀ des früh eingespritzten Kraftstoffs berechnet. Sowohl die Gesamteinspritzmenge Q_E als auch der Bezugseinspritzzeitpunkt θ₀ des früh eingespritzten Kraftstoffs sind aus dem Kennfeld der Kraftstoffgesamtmenge Q_ALL und der Motorumdrehungsgeschwindigkeit Ne zu ersehen. Insbesondere steigt, wenn die Kraftstoffgesamtmenge Q_ALL und die Motorumdrehungsgeschwindigkeit Ne höher werden, die Gesamteinspritzmenge Q_E entsprechend (5A), und der Bezugseinspritzzeitpunkt θ₀ wird entsprechend vorverlegt (5B).
Wenn die Gesamteinspritzmenge Q_E und der Bezugseinspritzzeitpunk θ₀ gefunden sind, stellt Schritt S305 von 3 eine Indexzahl i ein, die eine Stufe bis 1 anzeigt. Der Ablauf geht dann zu Schritt S306 über, der den Einspritzzeitpunkt θi der i-ten (i = 1, 2 ...) Einspritzung berechnet. Der Einspritzzeitpunkt θi wird zum Berechnen der unten beschriebenen Atmosphärendichte (Gasdichte pi) und Atmosphärentemperatur (Gastemperatur Ti) in dem entsprechenden Zylinder verwendet. Schritt S306 bestimmt angemessene Intervalle (z.B. festgelegte Zeiträume) zwischen den Einspritzungen.
Zunächst berechnet Schritt S307 die Einspritzmenge Qi der i-ten Einspritzung. Die Einspritzmenge Qi ist eine Höchsteinspritzmenge pro Einspritzung und wird wie in 6 dargestellt ermittelt. Anders ausgedrückt berechnet Schritt S601 in 6 die Gasdichte pi und die Gas temperatur Ti in dem entsprechenden Zylinder aus dem Einspritzzeitpunkt θi. Bei Schritt S602 wird die Einspritzmenge Qi aus dem Kennfeld der Gasdichte pi und der Gastemperatur Ti berechnet. Konkreter gesagt, je höher die Gastemperatur Ti und die Gasdichte pi in dem Zylinder werden, desto höher wird die Einspritzmenge Qi. Selbst wenn die Gastemperatur Ti hoch ist, wird, wenn die Gasdichte pi herabgesetzt wird, die Einspritzmenge Qi vermindert (7A).
Schritt S308 von 3 berechnet den Einspritzdruck Pi der i-ten Einspritzung unter Verwendung der Drucksteuereinheit 84. Die Gasdichte pi und die Gastemperatur Ti werden aus dem Einspritzzeitpunkt θi (Schritt S601) berechnet, und der Einspritzdruck Pi wird aus dem Kennfeld der Gasdichte pi und der Gastemperatur Ti berechnet (Schritt S602). Der Einspritzdruck Pi wird vermindert, wenn die Gastemperatur Ti und die Gasdichte pi vermindert werden. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Gastemperatur Ti und die Gasdichte pi erhöht werden, der Einspritzdruck Pi ebenfalls erhöht. Selbst wenn die Gastemperatur Ti hoch ist, wird, wenn die Gasdichte pi vermindert wird, der Einspritzdruck Pi ebenfalls vermindert (7B).
Wenn die Gasdichte gleich ρ_θ in dem Zustand ist, in dem der Kurbelwinel, welcher den Einspritzzeitpunkt anzeigt, B ist, wird die Gasdichte ρ_θ in der folgenden Formel (1) ausgedrückt. In der Formel (1) bezeichnet ρ_IN eine Anfangsdichte von Ansaugluft und wird durch die folgende Formel (2) ermittelt. V_θ in der Formel (1) bezeichnet die Zylinderkapazität in dem Zustand, in dem der Kurbelwinkel B ist, und wird durch die Formel (3) ermittelt. In der Formel (3) bezeichnet L_θ eine Kolbenposition (Abstand vom oberen Totpunkt) in dem Zustand, in dem der Kurbelwinkel B ist. L_θ wird durch die folgende Formel (4) ermittelt. ρθ = ρIN × (VBDC/Vθ) (1) ρIN = ρ0 × (T0/TIN) × (PIN/P0) (2) V0 = (B2 × π/4) × Lθ + VTDC (3) Lθ = LC + (St/2) – (Stcosθ/2 + √ (LC 2 – (stsinθ/2)2)) (4)
In der Formel (2) ist ρ₀ die Ansaugluftdichte in einem Standardzustand (wobei die Temperatur T₀ und der Druck P₀ ist). T₀ bzw. P₀ bezeichnen Temperatur bzw. Druck in einem Bezugszustand, und beide sind durch die Zusammensetzung der Ansaugluft bestimmt. T_IN bzw. P_IN bezeichnen Anfangsansauglufttemperatur bzw. -druck. T_IN wird durch den Sensor 70 erkannt und P_IN durch den Sensor 72. V_BDC in der Formel (1) ist die Zylinderkapazität in dem Zustand, in dem der Kolben am unteren Totpunkt angeordnet ist. In der Formel (3) ist B ein Bohrungsdurchmesser jeden Zylinders und V_TDC die Zylinderkapazität in dem Zustand, in dem der Kolben am oberen Totpunkt angeordnet ist. In der Formel (4) ist L_c die Länge einer Pleuelstange und S_t ein Hubbetrag des Kolbens. All diese Werte sind durch technische Daten des Motors bestimmt. Wenn die Gastemperatur gleich T_θ in dem Zustand ist, in dem der Kurbelwinkel θ ist, wird die folgende Formel (5) aufgestellt. In der Formel (5) bezeichnet k ein spezifisches Wärmeverhältnis der Ansaugluft und ist durch die Zusammensetzung und den Zustand der Ansaugluft bestimmt. Tθ = TIN × (VBDC/Vθ)k–1 (5)
Die Gasdichte pi und die Gastemperatur Ti werden berücksichtigt, um eine echte Kraftstoffnebeldurchdringung zu erzielen.
Danach berechnen Schritt S306, S307 und S308 von 3 den Einspritz zeitpunkt θ_i der i-ten (i = 1, 2 ...) Einspritzung, die Einspritzmenge Qi bzw. den Einspritzdruck Pi. Beim nachfolgenden Schritt S309 trifft die Häufigkeitsbestimmungseinheit 86 eine Bestimmung dahingehend, ob eine Zusatzmenge der Einspritzmenge Qi mehr als die Gesamteinspritzmenge Q_E ist. Wenn die Bestimmung JA lautet, geht der Prozess zu Schritt S311 über.
Wenn Schritt S309 im Gegensatz dazu bestimmt, dass die Zusatzmenge der Einspritzmenge Qi weniger als die Gesamteinspritzmenge Q_E ist, kann die Anzahl der Male der Aufteilung des früh eingespritzten Kraftstoffs weiter erhöht werden. Daher geht der Prozess zu Schritt S310 über, und die Indexzahl i wird um 1 erhöht. In diesem Falle berechnen die Schritte S306, S307 und 308 den Einspritzzeitpunkt θi + 1 der i + 1 ten Einspritzung, die Einspritzmenge Qi + 1 bzw. den Einspritzdruck Pi + 1. Danach trifft Schritt S309 eine Bestimmung dahingehend, ob die Zusatzmenge (Σ_Qi), die gleich der Einspritzmenge Q1 + Q2 + _ + Qi + Qi + 1 ist, mehr als die Gesamteinspritzmenge Q_E ist. Die Anzahl der Male der Aufteilung des früh eingespritzten Kraftstoffs wird weiter erhöht, bis die Bestimmung JA ist. Auf diese Weise werden die Einspritzdrücke des früh eingespritzten Kraftstoffs im Bereich II in Abhängigkeit von den Gasdichten pi und den Gastemperaturen Ti in den jeweiligen Zylindern individuell eingestellt.
Schritt S309 kann die Anzahl der Male des Aufteilens durch Dividieren der Gesamteinspritzmenge Q_E durch die erste Einspritzmenge Q1 bestimmen. Danach sind alle frühen Einspritzmengen Q; zueinander gleich (= Q1), so dass nur die Einspritzdrücke Pi berechnet werden. Falls die Zusatzmenge der Einspritzmenge Qi die Gesamteinspritzmenge Q_E nicht erreicht, auch wenn i eine vorgegebene Zahl (imax) übersteigt, verlässt der Ablauf außerdem die Schleife, und der Rest der Kraftstoffmenge (Differenz zwischen Q_E und der Zusatzmenge Qi) kann für die Haupteinspritzung (Einspritzung nahe dem oberen Totpunkt) verwendet werden. Dadurch wird eine Steuerungsdivergenz zuverlässig vermieden.
Danach führt Schritt S311 die frühe Einspritzung aus, und Schritt S312 berechnet eine Kraftstoffmenge, die sich voraussichtlich an der Wandfläche des entsprechenden Zylinders ablagert (Ablagerungsmenge) Q_WALL. Insbesondere, wie in 8 dargestellt, liest Schritt S801 die Kraftstoffgesamtmenge Q_ALL, die Luftstromrate GN, die durch den Sensor 74 ermittelt wurde, und die CO₂-Konzentration [CO₂], die durch den Sensor 76 ermittelt wurde. Schritt S802 berechnet eine im Zylinder verbrannte Kraftstoffmenge (Verbrennungsmenge) Q_out durch ein Kohlenstoffbilanzverfahren. Eine in Schritt S802 gezeigte Formel wird durch Ersetzen einer Formel zur Ermittlung eines Überschussluftverhältnisses λ aus der CO₂-Konzentration [Co₂] für λ in (Q = GN/(14,5 × λ), das ein allgemeiner Vergleichsausdruck der Kraftstoffeinspritzmenge Q, der Luftstromrate GN und des Überschussluftverhältnisses λ ist, aufgestellt. In dieser Formel, die bei Schritt S802 gezeigt ist, bezeichnen „14,5", „0,21" bzw. „[CO₂]" ein theoretisches Mischverhältnis, ein Volumenverhältnis von O₂ in der Atmosphäre bzw. ein Volumenverhältnis von CO₂ in der Abluft. „1,48" in derselben Formel ist die durch Kraftstoff bestimmte konstante Zahl und kann durch eine Formel 1 + (α/4) ermittelt werden, wobei α ein H/C-Verhältnis in dem Kraftstoff bezeichnet. Im Fall von Dieselöl ist α gleich 1,92.
In Schritt S803 wird die Ablagerungsmenge Q_wall aus der Differenz zwischen der Kraftstoffgesamtmenge Q_ALL und der Kraftstoffmenge Q_out als eine Kraftstoffmenge geschätzt, die nicht an der Verbrennung beteiligt war. Der Prozess geht zu Schritt S313 in 3 über. Schritt S313 trifft eine Bestimmung dahingehend, ob die geschätzte Ablagerungsmenge Q_WALL mehr als die vorgeschriebene Menge ist, die einen akzeptablen Wert für die Ablagerungsmenge darstellt. Wenn die Bestimmung JA lautet, d.h., wenn bestimmt wird, dass die Ablagerungsmenge Q_WALL mehr als die vorgeschriebene Menge ist, geht der Prozess zu Schritt S314 über. Die Drucksteuereinheit 84 korrigiert dann die Drücke der jeweiligen Stufen auf eine Druckverminderungsseite hin in Abhängigkeit von der geschätzten Ablagerungsmenge Q_WALL, und der Prozess verlässt den Ablauf. Wenn Schritt S313 bestimmt, dass die Ablagerungsmenge Q_WALL weniger als die vorgeschriebene Menge ist, verlässt der Prozess den Ablauf, ohne eine Korrektur des Einspritzdrucks vorzunehmen, um die Einspritzung mit unverändertem Einspritzdruck auszuführen.
Wie oben beschrieben, erfolgte die vorliegende Erfindung hinsichtlich der Tatsache, dass in erster Linie ein Einspritzdruck vorliegen sollte, der für jede Einspritzung im Fall des Premixed Compression Ignition-(PCI-) Bereichs II geeignet ist, in dem der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf einen früheren Zeitpunkt als der obere Verdichtungstotpunkt eingestellt und der Kraftstoff in mehreren Stufen eingespritzt wird. Gemäß dem Steuergerät für einen Dieselmotor werden die in die jeweiligen frühen Einspritzstufen aufgeteilten Einspritzdrücke separat eingestellt, so dass die Einspritzdrücke Pi für die jeweiligen Stufen nicht auf gleiche Drücke wie im Stand der Technik eingestellt werden, sondern auf Drücke eingestellt werden können, die abhängig von den jeweiligen Einspritzungen variieren.
Ferner wird der Einspritzdruck Pi jeder Stufe auf die Gasdichte pi und die Gastemperatur Ti im entsprechenden Zylinder eingestellt. Die Kraftstoffnebeldurchdringung, die die tatsächlichen Bedingungen erfüllt, wird daher berücksichtigt. Infolgedessen ist der Einspritzdruck Pi jeder Stufe ein Druck, der nicht bewirkt, dass sich Kraftstoffnebel an der entsprechenden Zylinderwandfläche ablagert, und er kann auf einen höchsten Optimaldruck eingestellt werden.
Insbesondere zeigt 9 ein Zeitdiagramm für einen Fall, in dem Einspritzdruck und -häufigkeit durch die Zündungssteuereinheit 82 bestimmt werden. Unter Bezugnahme auf 9 wird die Früheinspritzhäu figkeit durch die Häufigkeitsbestimmungseinheit 86 auf drei Mal eingestellt, und die Einspritzung wird zu Zeitpunkten ausgeführt, die durch Kurbelwinkel θ₁, θ₂ und θ₃ angezeigt sind und früher als der obere Verdichtungstotpunkt liegen.
Gemäß der Zündungssteuereinheit 82 wird, wenn sich die Kolbenposition in dem entsprechenden Zylinder dem oberen Verdichtungstotpunkt nähert, d.h. wenn die Zylinderkapazität schrittweise herabgesetzt wird, um z. B. den Zustand vorzubereiten, in dem die Gasdichte pi und die Gastemperatur Ti graduell erhöht werden, der Einspritzdruck zum Zeitpunkt des Kurbelwinkels θ₁ durch die Drucksteuereinheit 84 auf den niedrigsten Druck P_B eingestellt. Im Verlauf der Zeit vom Zeitpunkt des Kurbelwinkels θ₂ zum Zeitpunkt des Kurbelwinkels θ₃ wird der Druck nach und nach verstärkt. Es ist daher möglich, die Einspritzung, die in der Zeichnung gezeigt ist, durch Steuern des Öffnungszeitpunktes der Steuerventile 50 und 66 oder dergleichen auszuführen. Infolge der individuellen Einstellung des Einspritzdrucks jeder Stufe wird die Ablagerung an der Wandfläche verhindert, wodurch die Ölverdünnung unterdrückt ist. Ferner ist es möglich, eine unvollständige Verbrennung zu vermeiden und Rauch zu vermindern, so dass die Verbrennungseffizienz gesteigert werden kann.
Die Ablagerungsmenge Q_WALL wird aus der Kraftstoffgesamtmenge Q_ALL und der Verbrennungsmenge Q_out geschätzt, und die geschätzte Ablagerungsmenge Q_WALL spiegelt sich im Einspritzdruck Pi jeder Stufe in Echtzeit durch Verwendung der Drucksteuereinheit 84. Daher kann der Einspritzdruck Pi auf den Optimaldruck eingestellt werden. Zudem kann, da der Einspritzdruck Pi jeder Stufe derart vermindert wird, dass die Ablagerungsmenge Q_WALL geringer als der vorgeschriebene Wert ist, die Ablagerungsmenge Q_WALL schnellstmöglich verringert werden.
Ferner wird die Früheinspritzhäufigkeit, die durch die Häufigkeitsbe stimmungseinheit 86 eingestellt wird, außerdem hinsichtlich der Kraftstoffnebeldurchdringung bestimmt, die die tatsächlichen Bedingungen erfüllt, und kann auf eine Optimalfrequenz eingestellt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden, ohne von ihrem Kern abzuweichen.
Die Ausführungsform beschreibt beispielsweise die Anordnung, bei der der Einspritzdruck ausgehend vom Bezugswert P_S mittels der die Common Rail aufweisenden Vorrichtung verstärkt wird (9). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise auf diese Ausführungsform beschränkt. Es ist im Gegenteil beispielsweise möglich, dass der Bezugswert des Einspritzdrucks unter Verwendung einer weiteren Kraftstoffeinspritzdüse auf den Druck nahe dem oberen Verdichtungstotpunkt eingestellt wird, und dass der Früheinspritzdruck derart vermindert wird, dass er unter dem Bezugswert liegt, so dass eine Wellenform, wie in 9 gezeigt, erzeugt wird. In diesem Fall ist es wie im vorhergehenden Fall möglich, die Optimaldrücke einzustellen, die abhängig von den jeweiligen Einspritzungen hinsichtlich der Kraftstoffnebeldurchdringung, die die tatsächlichen Bedingungen erfüllt, variieren.
Die Ausführungsform erläutert, dass die Ablagerungsmenge Q_WALL durch Korrigieren des Einspritzdrucks vermindert wird. Neben dieser Ausführungsform ist es außerdem möglich, die Gesamteinspritzmenge Q_E und den Bezugseinspritzzeitpunkt θ₀ zu korrigieren. Alternativ kann eine Einspritzöffnung des Einspritzventils 20 korrigiert werden. Zudem kann, wenn die Ablagerungsmenge Q_WALL berechnet wird, anstelle der CO₂-Konzentration [CO₂] eine kohlenstoffhaltige Komponente, wie etwa HC und CO, in der Abluft ermittelt werden. Durch Ermittlung von HC oder CO anstelle von CO₂ wird die Genauigkeit beim Schätzen der Ablagerungsmenge Q_WALL verbessert.
Es ist offensichtlich, dass die auf diese Weise beschriebene Erfindung auf vielfältige Art und Weise variiert werden kann. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung von Wesen und Umfang der Erfindung zu betrachten, und es ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifizierungen, die für den Fachmann offensichtlich sind, von den beigefügten Ansprüchen umfasst sein sollen.

Claims

Steuergerät für einen Dieselmotor, umfassend: einen Dieselmotor, der Kraftstoff in Luft einspritzt, welche in jedem Zylinder verdichtet wird, um den Kraftstoff durch Selbstzündung zu verbrennen, und Steuermittel (82) zum Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes auf einen früheren Zeitpunkt als den oberen Verdichtungstotpunkt zum Vormischen von Luft und Kraftstoff und zum Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs, das in dem entsprechenden Zylinder verdichtet ist, durch Selbstzündung, wobei das Steuergerät dadurch gekennzeichnet ist, dass das Steuermittel früh eingespritzten Kraftstoff in mehreren Stufen abhängig von einem Betriebszustand des Motors einspritzt und Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen in Abhängigkeit von Gasdichte und Gastemperatur in dem entsprechenden Zylinder individuell einstellt (84).
Steuergerät für einen Dieselmotor nach Anspruch 1, wobei das Steuermittel die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen graduell erhöht, wenn sich eine Kolbenposition in dem entsprechenden Zylinder dem oberen Verdichtungstotpunkt nähert (84).
Steuergerät für einen Dieselmotor nach Anspruch 1, wobei das Steuermittel eine Einspritzhäufigkeit des früh eingespritzten Kraftstoffs entsprechend einer Gesamteinspritzmenge des früh in das Innere des Zylinders eingespritzten Kraftstoffs und einer zusätzlichen Einspritzmenge jeder Stufe, die von der Gasdichte und der Gastemperatur in dem Zylinder (86) abhängt, einstellt.
Steuergerät für einen Dieselmotor nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät eine Kraftstoffmenge, die sich voraussichtlich im Inneren des Zylinders ablagert, aus einer Kraftstoffgesamtmenge, die in das Innere des Zylinders eingespritzt wird, und einer Kraftstoffmenge, die in dem Zylinder verbrannt wird, abschätzt und die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen entsprechend der abgeschätzten Kraftstoffmenge (84) korrigiert.
Steuergerät für einen Dieselmotor nach Anspruch 4, wobei das Steuermittel die Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen auf eine Druckverminderung hin korrigiert, wenn die abgeschätzte Kraftstoffmenge, die sich voraussichtlich im Inneren des Zylinders ablagert, über einem vorgeschriebenen Wert (84) liegt.
Verfahren zum Steuern von Premixed Compression Ignition (PCI), das einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf einen früheren Zeitpunkt als den oberen Verdichtungstotpunkt zum Vormischen von Luft und Kraftstoff einstellt und eine Luft-Kraftstoffmischung, die in jedem Zylinder verdichtet ist, durch Selbstzündung verbrennt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Berechnen einer Gesamteinspritzmenge von früh eingespritztem Kraftstoff, der in das Innere des entsprechenden Zylinders eingespritzt wird (S303); und Bestimmen einer Einspritzhäufigkeit des früh eingespritzten Kraft stoffs in Abhängigkeit von der Gasdichte und Gastemperatur in dem Zylinder, und Berechnen der Einspritzzeitpunkte, Einspritzmengen und Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen (S306, S307, S308, S309, S310).
Verfahren zum Steuern von Premixed Compression Ignition (PCI) nach Anspruch 6, umfassend die folgenden Schritte: Abschätzen einer Kraftstoffmenge, die sich voraussichtlich an der Innenseite eines Zylinders ablagert, aus einer Kraftstoffgesamtmenge, die in das Innere des entsprechenden Zylinders eingespritzt wird, und einer Kraftstoffmenge, die in dem Zylinder verbrannt wird (S312); und Korrigieren der Einspritzdrücke der jeweiligen Stufen auf eine Druckverminderung hin, wenn die abgeschätzte Kraftstoffmenge, die sich voraussichtlich im Inneren des Zylinders ablagert, über einem vorgeschriebenen Wert liegt (S313, S314).