DE102006044190A1

DE102006044190A1 - Direkt einspritzender Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Regelung

Info

Publication number: DE102006044190A1
Application number: DE102006044190A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Toyota Ashizawa; Hiroshi Toyota Nomura; Osamu Toyota Tomino
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2007-03-22
Also published as: US20070062470A1; CN1936296A; US7406942B2; JP2007085231A

Abstract

Ein direkt einspritzender Verbrennungsmotor (1-1) umfasst ein Mittel zur variablen Ventilsteuerung (74), das die Ventilsteuerzeiten eines Auslassventils (42), das die Verbrennungskammer (A) eines jeden Motorzylinders (30) mit einem Abgasweg (6) verbindet, steuert. Das Mittel zur variablen Ventilsteuerung (74) verzögert den Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42), wenn der Kraftstoff über das Kraftstoffeinspritzventil (21) während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen direkt einspritzenden Verbrennungsmotor und ein Verfahren zu dessen Regelung bzw. Steuerung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen direkt einspritzenden Verbrennungsmotor (im Folgenden kurz als "Verbrennungsmotor" bezeichnet) und ein Verfahren zu dessen Regelung bzw. Steuerung, in dem der Kraftstoff über ein Kraftstoffeinspritzventil (im Folgenden kurz als "Einspritzventil" bezeichnet) während eines Kompressionshubs oder eines Ansaughubs eingespritzt wird, während der Motor in einem Kaltstartzustand betrieben wird bzw. während der Motor in einem Kaltstartzustand arbeitet.

Derzeit sind derartige Verbrennungsmotoren verfügbar, bei denen Kraftstoff über Einspritzventile direkt in die Verbrennungskammern mehrerer Zylinder eingespritzt wird. In dem Verbrennungsmotor ändert sich der Verbrennungsmodus von einer Schichtladungsverbrennung zu einer homogenen Verbrennung entsprechend dem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor arbeitet. Die Schichtladungsverbrennung wird hauptsächlich während eines Betriebs mit geringer Last und niedriger Drehzahl ausgeführt, wie etwa dann, wenn der Motor gerade gestartet wird bzw. wurde. Wenn die Schichtladungsverbrennung ausgeführt wird, wird über das Einspritzventil während wenigstens entweder des Kompressionshubs oder des Ansaughubs Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingespritzt. Bei einem wandgeführten Verbrennungsmotor bewegt sich der eingespritzte Kraftstoff während der Schichtladungsverbrennung in Richtung einer Zündkerze, wobei es entlang einer Wand des Zylinders oder des Kolbenbodens läuft. Während sich der Kraftstoff zur Zündkerze bewegt, mischt er sich mit der Ansaugluft, die schon über den Luftansaugweg in die Verbrennungskammer eingeführt wurde. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch die Zündung der Zündkerze entzündet, was zur Verbrennung des Kraftstoffs in dem Gemisch führt.

Da die Temperatur in der Verbrennungskammer (d.h. die Temperatur im Innern des Zylinders) niedrig ist, wenn der Motor gerade gestartet wurde, insbesondere im Kaltstartzustand, haftet beim wandgeführten Verbrennungsmotor ein Teil des eingespritzten Kraftstoffs während der Schichtladungsverbrennung im flüssigen Zustand an der Wandoberfläche des Zylinders bzw. des Kolbenbodens. Da sich der anhaftende Kraftstoff im flüssigen Zustand befindet, kann er nur schwer verdampft werden. Demzufolge wird, selbst wenn das Gemisch entzündet und der Kraftstoff verbrannt wird, der größte Teil des Kraftstoffes nicht verdampft und verbleibt im flüssigen Zustand. Dadurch kann in der Verbrennungskammer viel Rauch entstehen.

Wie es in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. JP-A-2004-340040 beschrieben ist, wurde ein Verbrennungsmotor vorgeschlagen, der einen vertikalen Wirbel ("tumble flow") erzeugt und den vertikalen Wirbel bis zu einem späteren Zeitpunkt aufrecht erhält. Der beschriebene Motor umfasst ferner ein Einspritzventil, das auf der Seite der Zündkerze tiefer eingeführt ist als auf der Seite des Kolbens. Der Verbrennungsmotor, wie er in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. JP-A-2004-340040 beschrieben ist, kann den Rauch reduzieren, der in der Verbrennungskammer auftritt, und zwar hauptsächlich dadurch, dass verhindert wird, dass der Kraftstoff an dem Kolbenbodenabschnitt anhaftet.

Andererseits sind strahlgeführte Verbrennungsmotoren vorgeschlagen worden. In einem strahlgeführten Verbrennungsmotor wird der während der Schichtladungsverbrennung eingespritzte Kraftstoff mit der über den Luftansaugweg in die Verbrennungskammer eingeführten Ansaugluft gemischt, um in der Nähe der Zündkerze ein Gemisch zu bilden. Anschließend wird das Gemisch durch das Zünden der Zündkerze entzündet, was zur Verbrennung des Kraftstoffs in dem Gemisch führt. Im Falle eines strahlgeführten Verbrennungsmotors wird der in die Verbrennungskammer über das Einspritzventil eingespritzte Kraftstoff nicht zur Zündkerze gerichtet, indem bewirkt wird, dass der Kraftstoff entlang der Wandoberfläche des Zylinders bzw. Kolbenbodens läuft. Statt dessen wird der Kraftstoff durch die Strömung der Ansaugluft in die Verbrennungskammer zur Zündkerze gerichtet. Somit verringert der strahlgeführte Verbrennungsmotor den Rauch, der in der Verbrennungskammer auftritt, indem wirksam verhindert wird, dass Kraftstoff an der Wandoberfläche des Zylinders bzw. Kolbenbodens anhaftet.

In einem Kaltstartzustand ist das Verdampfen schwierig, da die Temperatur in der Verbrennungskammer niedrig ist. Insbesondere in einem Fall, in dem die Schichtladungsverbrennung ausgeführt wird, da das Luft-Kraftstoff-Gemisch im allgemeinen fett ist. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Nähe der Zündkerze kann einen überfetten Bereich enthalten, wie er nur lokal in der Verbrennungskammer auftritt. In dem überfetten Bereich befindet sich flüssiger Kraftstoff oder Tröpfchen von flüssigem Kraftstoff in der Schwebe. Demzufolge besteht auch im Falle des strahlgeführten Verbrennungsmotors die Möglichkeit, dass in dem örtlich überfetten Bereich in der Verbrennungskammer Rauch entsteht, obwohl die Menge hiervon niedriger als die bei dem wandgeführten Verbrennungsmotor ist.

Die vorliegende Erfindung stellt einen direkt einspritzenden Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zu dessen Regelung bzw. Steuerung bereit, bei dem die Rauchentwicklung in der Verbrennungskammer reduziert ist.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein (direkt einspritzender) Verbrennungsmotor, in dem ein während eines Kompressionshubs oder eines Ansaughubs eingespritzer Kraftstoff mit einer in die Verbrennungskammer eingeleiteten Ansaugluft gemischt wird, um in der Nähe einer Zündkerze ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Der Verbrennungsmotor umfasst ein Mittel zur variablen Ventilsteuerung, das die Steuerzeiten eines Auslassventils steuert bzw. regelt (im Folgenden wird ein solches variabel gesteuertes Auslassventil kurz als "Auslassventil" bezeichnet). Das Mittel zur variablen Ventilsteuerung verzögert den Öffnungszeitpunkt des Auslassventils, wenn der Kraftstoff über das Einspritzventil während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor in einem Kaltstartzustand arbeitet.

Gemäß dem ersten Aspekt wird, wenn der Verbrennungsmotor in einem Kaltstartzustand arbeitet und der Kraftstoff über das Einspritzventil während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird, der Öffnungszeitpunkt des Auslassventils verzögert, um die Zeitpunkt hinauszuschieben, wenn die Verbrennungskammer mit dem Abgasweg verbunden wird. Wenn die Verbrennungskammer geschlossen ist, wird der unverdampfte Kraftstoff, der in der Verbrennungskammer in Schwebe ist, verdampft und weiter verbrannt. Demzufolge ist es dadurch, dass die Zeit verlängert wird, während der die Verbrennungskammer geschlossen ist, möglich, die Zeitspanne zu verlängern, während der der unverdampfte Kraftstoff verdampft und verbrannt wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten von Rauch in der Verbrennungskammer zu verhindern.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Aspekt, der ferner ein Kühlmitteltemperatur-Erfassungsmittel umfasst, das die Temperatur eines in dem Verbrennungsmotor zirkulierenden Kühlmittels erfasst, wobei das Mittel zur variablen Ventilsteuerung eine Verzögerung des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils entsprechend der erfassten Kühlmitteltemperatur steuert.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor gemäß dem zweiten Aspekt, in dem das Mittel zur variablen Ventilsteuerung den Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils proportional zur Verringerung der erfassten Kühlmitteltemperatur vergrößert.

Gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt wird die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer geschlossen ist, entsprechend der Temperatur des Kühlmittels, die in einem Kaltstartzustand auftritt, gesteuert. Wenn die Kühlmitteltemperatur niedrig ist, ist die Zylinderinnentemperatur entsprechend niedrig. Wenn die Zylinderinnentemperatur niedrig ist, ist es schwierig, den Kraftstoff in der Verbrennungskammer zu verbrennen. Als Folge davon tritt eine Situation ein, in der eine große Menge an unverdampftem Kraftstoff in der Verbrennungskammer in Schwebe ist. In Anbetracht dieser Tatsache wird zum Beispiel der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils proportional zur Verringerung der Kühlmitteltemperatur erhöht, wodurch es möglich ist, die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer geschlossen ist, zu verlängern. Auf diese Weise ist es möglich, den in der Verbrennungskammer in Schwebe befindlichen unver dampften Kraftstoff zu verdampfen und zu verbrennen. Somit ist es möglich, das Auftreten von Rauch in der Verbrennungskammer zu unterdrücken.

Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Aspekt, der ferner ein Verdampfungsgrad-Vorhersagemittel umfasst, um den Grad der Verdampfung des über das Einspritzventil eingespritzten Kraftstoffs vorherzusagen. In diesem Aspekt der Erfindung steuert das Mittel zur variablen Ventilsteuerung die Verzögerung des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils entsprechend dem vorhergesagten Verdampfungsgrad.

Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ähnlich dem vierten Aspekt, in dem das Mittel zur variablen Ventilsteuerung den Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils proportional zur Verringerung des vorhergesagten Verdampfungsgrades vergrößert.

Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor gemäß dem vierten Aspekt, in dem das Verdampfungsgrad-Vorhersagemittel den Verdampfungsgrad des Kraftstoffs auf der Grundlage von wenigstens entweder der Temperatur der Verbrennungskammer, der Temperatur des einzuspritzenden Kraftstoffs oder dem Tröpfchendurchmesser des über das Einspritzventil eingespritzten Kraftstoffs vorhersagt.

Gemäß dem vierten bis sechsten Aspekt wird die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer geschlossen ist, entsprechend dem Verdampfungsgrad des während eines Kaltstartzustandes eingespritzten Kraftstoffs gesteuert. Wenn der Motor in einem Kaltstartzustand arbeitet, wird örtlich die Überfettung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches in der Verbrennungskammer umso größer, je kleiner der Grad der Verdampfung des Kraftstoffs ist. Und es wird schwierig, den in der Verbrennungskammer schwebenden Kraftstoff zu verbrennen. Kurz, wenn der Verdampfungsgrad des Kraftstoffs niedrig ist, tritt eine Situation ein, in der der unverdampfte Kraftstoff in der Verbrennungskammer in Schwebe ist. In Anbetracht dieser Tatsache wird zum Beispiel der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils proportional zur Verringerung des Verdampfungsgrades erhöht, wodurch die Verbrennungskammer für eine längere Zeitspanne geschlossen bleibt. Auf diese Weise ist es möglich, den in der Verbrennungskammer schwebenden unverdampften Kraftstoff zu verdampfen und nach der Verdampfung zu verbrennen. Somit ist es möglich, das Auftreten von Rauch in der Verbrennungskammer zu verhindern.

Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Aspekt, der ferner ein Zündzeitpunkt-Steuerungsmittel umfasst, das den Zündzeitpunkt der Zündkerze verzögert, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor in einem Kaltstartzustand arbeitet.

Wenn der Motor in einem Kaltstartzustand arbeitet, befindet sich die Temperatur des Reinigungskatalysators der Abgasreinigungsvorrichtung nicht bei der Aktivierungstemperatur des Reinigungskatalysators. Daher ist es vorteilhaft, die Temperatur des Abgases zu erhöhen, das in die Abgasreinigungsvorrichtung geleitet wird. Demzufolge wird, wenn der Motor in einem Kaltstartzustand arbeitet, der Zündzeitpunkt der Zündkerzen verzögert, um das Zünden zu verschieben, so dass die Temperatur des Abgases erhöht wird, das in den Abgasweg abgeführt wird. Jedoch wird die Zeitspanne, während der der Kraftstoff in dem Gemisch verbrannt wird, kurz, wenn der Zündzeitpunkt der Zündkerzen verzögert wird. In diesem Fall kann ein Großteil des in der Verbrennungskammer schwebenden unverdampften Kraftstoffs nicht verdampft und die Verbrennung somit nicht fortgesetzt werden. Als Folge davon ist es möglich, dass in der Verbrennungskammer viel Rauch auftritt. Gemäß dem siebten Aspekt werden, wenn der Verbrennungsmotor in einem Kaltstartzustand arbeitet und der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird, sowohl der Zündzeitpunkt der Zündkerze als auch der Öffnungszeitpunkt des Auslassventils verzögert. Auf diese Weise ist es möglich, die Temperatur des Reinigungskatalysators der Abgasreinigungsvorrichtung schnell zu erhöhen. Außerdem ist es möglich, das Auftreten von Rauch in der Verbrennungskammer zu verhindern.

Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotor, in dem ein während eines Kompressionshubs oder eines Ansaughubs in eine Verbrennungskammer eingespritzter Kraftstoff mit einer in die Verbrennungskammer eingeleiteten Ansaugluft gemischt wird, um in der Nähe einer Zündkerze ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, wobei das Verfahren umfasst: Variables Steuern der Steuerzeiten eines Auslassventils, über das die Verbrennungskammer eines Motorzylinders mit einem Abgasweg verbunden ist, wobei ein Öffnungszeitpunkt des Auslassventils verzögert wird, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor in einem Kaltstartzustand arbeitet.

Der Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung verlängert die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer geschlossen ist, und kann, als Folge davon, den in der Verbrennungskammer in Schwebe befindlichen unverdampften Kraftstoff verdampfen und verbrennen. Somit ist es möglich, das Auftreten von Rauch in der Verbrennungskammer zu verhindern.

Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:
1 ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines strahlgeführten Verbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A ein Diagramm, das eine Anordnung eines Einspritzventils und einer Zündkerze bezüglich einer Verbrennungskammer zeigt;
2B ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2B-2B von 2A zeigt;
3 ein Diagramm, das eine Betriebsablauf eines Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ein Diagramm, das eine Öffnungszeitpunktkarte eines Auslassventils zeigt;
5 ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines strahlgeführten Verbrennungsmotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Diagramm, das einen Betriebsablauf des Verbrennungsmotors gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und
7 ein Diagramm, das eine Öffnungszeitpunktkarte eines Auslassventils zeigt.
Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Die Ausführungsformen umfassen solche Elemente, die für den Fachmann auf dem Gebiet leicht vorstellbar sind und/oder solche, die im Wesentlich gleich wie die erst genannten Elemente sind.
1 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines strahlgeführten Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2A ist ein Diagramm, das eine Anordnung des Einspritzventils und der Zündkerze relativ zur Verbrennungskammer zeigt. 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2B-2B von 2A. Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst der Verbrennungsmotor 1-1 eine Kraftstoffversorgungseinheit 2, einen Motorblock 3, der mehrere Zylinder (gemäß der ersten Ausführungsform vier Zylinder in Reihe) enthält, einen Ansaugluftweg 5, der mit dem Motorblock 3 verbunden ist, einen Abgasweg 6, der mit dem Motorblock 3 verbunden ist, und eine ECU (electronic control unit = elektronische Steuerungseinheit) 7, die ein Betriebssteuergerät ist, das den Betrieb des Verbrennungsmotors 1-1 steuert.
Die Kraftstoffversorgungseinheit 2 wird verwendet, um Kraftstoff wie etwa Benzin, der in einem Kraftstofftank 22 gespeichert ist, zu dem Verbrennungsmotor 1-1 zu fördern. Die Kraftstoffversorgungseinheit 2 umfasst Einspritzventile 21, den Kraftstofftank 22, eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 23, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 und (nicht gezeigte) Kraftstoffversorgungsleitungen.
Jeder der Zylinder 30a bis 30d des Motorblocks 3 ist mit einem Einspritzventil 21 ausgestattet. Die Einspritzventile 21 spritzen den Kraftstoff, der durch die Nieder druck-Kraftstoffpumpe 23 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 mit Druck beaufschlagt wird, in die jeweiligen Verbrennungskammern A der Zylinder 30a bis 30d ein. Jedes Einspritzventil 21 ist in der Nähe einer entsprechenden Zündkerze 36 (die unten beschrieben ist) angeordnet, um die Führung des Strahls zu ermöglichen, wie es in den 2A und 2B gezeigt ist. Die Einspritzrichtung des Kraftstoffs des Einspritzventils 21 ist so eingestellt, dass während der Schichtladungsverbrennung, d.h. wenn der Kraftstoff über das Einspritzventil 21 während des Kompressionshubs oder während des Ansaughubs in die Verbrennungskammer A eingespritzt wird, der in die Verbrennungskammer A eingespritzte Kraftstoff B mit der schon über den Luftansaugweg 5 über ein Paar variabel gesteuerter Einlassventile (im Folgenden kurz "Einlassventile") 41 (die unten beschrieben sind) eingeführten Ansaugluft gemischt wird, um in der Nähe der Zündkerze 36 ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Die ECU 7 steuert die Kraftstoffeinspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt des Einspritzventils 21, d.h. führt eine Kraftstoffeinspritzsteuerung aus.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 erhöht den Druck des von dem Kraftstofftank 22 gelieferten Kraftstoffs, dessen Druck durch die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 23 schon erhöht wurde, weiter. Zum Beispiel treibt die Rotation einer Pumpenantriebsnocke (nicht gezeigt), die an einer Einlassnockenwelle 43 eines Systems variabel gesteuerter Ventile 4 befestigt ist, die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 an. Die Einlassnockenwelle 43 dreht sich mit einer Drehung einer Kurbelwelle 35. Demzufolge wird die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 durch den Ausgang des Verbrennungsmotors 1-1 angetrieben.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 umfasst ein Magnet-Überströmventil (nicht gezeigt). Das Magnet-Überströmven til reguliert die Menge, die in die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 strömt, des Kraftstoffs, dessen Druck durch die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 23 erhöht wurde. Die ECU 7 steuert die Kraftstoffmenge, die über das Magnet-Überströmventil (nicht gezeigt) in die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 strömt.
Der Motorblock 3 umfasst einen Zylinderblock 31, einen Zylinderkopf 32, der an dem Zylinderblock 31 befestigt ist, einen Kolben 33 und ein Pleuel 34, die jeweils für jeden der Zylinder 30a bis 30d vorgesehen sind, eine Kurbelwelle 35, eine Zündkerze 36, die für jeden der Zylinder 30a bis 30d vorgesehen ist, und ein System 4 variabel gesteuerter Ventile. In jedem der Zylinder 30a bis 30d des Motorblocks 3 ist die Verbrennungskammer A durch den Kolben 33 eines jeweiligen der Zylinder 30a bis 30d, den Zylinderblock 31 und den Zylinderkopf 32 gebildet. In jedem Zylinderkopf 32 der Zylinder 30a bis 30d sind ein Lufteinlassanschluss 37 und ein Auslassanschluss 38 gebildet und mit dem Lufteinlassweg 5 bzw. dem Auslassweg 6 verbunden. Der Kolben 33 ist frei drehbar mit dem Pleuel 34 gekoppelt, und der Pleuel 34 ist frei drehbar mit der Kurbelwelle 35 gekoppelt. Demzufolge bewegt sich der Kolben 33, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer A verbrannt wird, in dem Zylinderblock 31 hin und her, was bewirkt, dass sich die Kurbelwelle 35 dreht.
Die Zündkerze 36 ist in jedem der Zylinder 30a bis 30d vorgesehen. Die Zündkerzen 36 feuern in Übereinstimmung mit den Zündsignalen von der ECU 7, um das Gemisch in den Verbrennungskammern A der Zylinder 30a bis 30d zu entzünden. Die Zündkerze 36 ist in der Nähe des Einspritzventils 21 angeordnet, wie es oben beschrieben ist, um die Strahlführung zu ermöglichen, wie es in den 2A und 2B gezeigt ist. Die ECU 7 steuert den Zündzeit punkt der Zündkerzen 36 und führt somit die Zündsteuerung aus.
Die Kurbelwelle 35 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 39 ausgestattet, der Kurbelwinkel (KW), den Drehwinkel der Kurbelwelle 35, erfasst und den Winkel an die ECU 7 ausgibt. Die ECU 7 bestimmt die Anzahl der Umdrehungen des Verbrennungsmotors 1-1 und identifiziert jeden der Zylinder 30a bis 30d auf der Grundlage des von dem Kurbelwinkelsensor 39 erfassten Kurbelwinkels.
Das System 4 variabel gesteuerter Ventile bewirkt ein Schließen und Öffnen der Einlassventile 41 und der Auslassventile 42. Das System 4 variabel gesteuerter Ventile umfasst ein Paar von Einlassventilen 41 und ein Paar von Auslassventilen 42, die in jedem der Zylinder 30a bis 30d vorgesehen sind, die Einlassnockenwelle 43, eine Auslassnockenwelle 44, einen Einlassventil-Steuerzeitenmechanismus 45 und einen Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46. Die Einlassventile 41 sind zwischen dem Luftansauganschluss 37 und den Verbrennungskammern A angeordnet und werden durch Drehung der Einlassnockenwelle 43 geöffnet und geschlossen. Die Einlassnockenwelle 43 und die Auslassnockenwelle 44 sind mit der Kurbelwelle 35 über eine Zeitsteuerungskette gekoppelt und drehen sich mit der Drehung der Kurbelwelle 35.
Der Einlassventil-Steuerzeitenmechanismus 45 ist zwischen der Einlassnockenwelle 43 und der Kurbelwelle 35 angeordnet. Der Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46 ist zwischen der Auslassnockenwelle 44 und der Kurbelwelle 35 angeordnet. Der Einlassventil-Steuerzeitenmechanismus 45 und der Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46 sind kontinuierlich veränderliche Ventilsteuerungsmechanismen, die die Phasen der Einlassnockenwelle 43 bzw. der Auslassnockenwelle 44 kontinuierlich verändern.
Eine Vorrückkammer und eine Rückziehkammer (nicht gezeigt) sind in dem Einlassventil-Steuerzeitenmechanismus 45 bzw. in dem Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46 ausgebildet. Öl wird von einem Ölsteuerungsventil (nicht gezeigt) des Systems variabel gesteuerter Ventile 4 zu entweder der Vorrückkammer oder der Rückziehkammer geliefert. Die Phasen der Einlassnockenwelle 43 und der Auslassnockenwelle 44 werden vorgerückt, wenn das Öl der Vorrückkammer zugeführt wird, und zurückgesetzt, wenn das Öl der Rückziehkammer zugeführt wird. Das System 4 variabel gesteuerter Ventile stellt die Steuerzeiten der Einlassventile 41 und der Auslassventile 42 durch Ändern der Phase der Einlassnockenwelle 43 und der Auslassnockenwelle 44 ein. Insbesondere verstellt das System 4 variabel gesteuerter Ventile die Steuerzeiten der Einlassventile 41 und der Auslassventile 42 vor oder zurück. Insbesondere steuert das System 4 variabel gesteuerter Ventile den Vor- bzw. Zurückverstellbetrag der Zeitsteuerung der Einlassventile 41 und der Auslassventile 42.
Zwei Ölsteuerventile (nicht gezeigt), die jeweils dem Einlassventil-Steuerzeitenmechanismus 45 oder dem Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46 zugeordnet sind, liefern Öl entweder zu der Vorrückkammer oder der Rückziehkammer des Einlassventil-Steuerzeitenmechanismus 45 und des Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46, indem sie die Position eines Ventilkolbens in dem Ölsteuerventil verschieben. Die Steuerung der Positionen der zwei Ventilkolben, d.h. die Steuerung der Steuerzeiten der Einlassventile 41 und die Steuerung der Steuerzeiten der Auslassventile 42 werden von der ECU 47 ausgeführt, was unten beschrieben ist. Das System 4 variabel gesteuerter Ventile umfasst einen Einlassnockenpositionssensor 47 und einen Auslassnockenpositionssensor 48, die die Drehpositionen der Einlassnockenwelle 43 bzw. der Auslassnocken welle 44 erfassen und die Positionen an die ECU 7 geben. Das System 4 variabel gesteuerter Ventile stellt die Steuerzeiten von sowohl den Einlassventilen 41 als auch den Auslassventilen 42 durch Verwendung des Einlassventil-Steuerzeitenmechanismus 45 bzw. des Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46 ein. Jedoch ist das System 4 variabel gesteuerter Ventile nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt. Zum Beispiel kann das System 4 variabel gesteuerter Ventile nur den Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46 umfassen. In diesem Fall stellt das System 4 variabel gesteuerter Ventile die Ventilsteuerzeiten nur von den Auslassventilen 42 ein.
Der Luftansaugweg 5 wird verwendet, um Luft von außen anzusaugen und die Luft in die Verbrennungskammern A der Zylinder 30a bis 30d des Motorblocks 3 zu leiten. Der Luftansaugweg 5 umfasst einen Luftreiniger 51, einen Luftströmungsmesser 52, ein Drosselventil 53 und eine Luftansaugdurchführung 54, die den Luftreiniger 51 mit dem Lufteinlassanschluss 37 jedes der Zylinder 30a bis 30d verbindet. Der Luftreiniger 51 entfernt Staubpartikel aus der Luft, die in die Verbrennungskammer A jedes Zylinders 30a bis 30d durch die Luftansaugdurchführung 54 und den Lufteinlassanschluss 37 eingeleitet wird. Der Luftströmungsmesser 52 erfasst die Menge an in jeden der Zylinder 30a bis 30d eingeleiteten Luft, d.h. die Menge an Ansaugluft, und gibt die Menge an die ECU 7 aus. Ein Aktor 53a wie etwa ein Schrittmotor treibt das Drosselventil 53 an. Das Drosselventil 53 reguliert die Menge an Ansaugluft, die in die Verbrennungskammer A jedes Zylinders 30a bis 30d eingeleitet werden soll. Die ECU 7 führt die Drosselventil-Öffnungsgradsteuerung aus, d.h. die Steuerung des Öffnungsgrades des Drossenventils 53, was unten beschrieben ist.
Der Abgasweg 6 ist aus einer Abgasreinigungsvorrichtung 61, einem Dämpfungselement (nicht gezeigt) und einer Abgasdurchführung 62, die den Abgasanschluss 38 von jedem der Zylinder 30a bis 30d über die Abgasreinigungsvorrichtung 61 mit dem Dämpfungselement verbindet, gebildet. Die Abgasreinigungsvorrichtung 61 entfernt schädliche Substanzen, die in dem Abgas enthalten sind, das über die Abgasdurchführung 62 zugeführt wird. Das durch Entfernen der schädlichen Substanzen gereinigte Abgas wird über das Dämpfungselement (nicht gezeigt) in die Umwelt abgegeben. Die Abgasdurchführung 62, die strömungsaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 61 angeordnet ist, umfasst einen L/K-Sensor 63, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in die Abgasdurchführung 62 abgegeben wird, erfasst und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis an die ECU 7 weitergibt. Das Mittel zur Erfassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ist nicht auf den L/K-Sensor 63 begrenzt. Zum Beispiel kann ein O₂-Sensor, der den Sauerstoffgehalt des in die Abgasdurchführung 62 abzuführenden Abgases erfasst, verwendet werden.
Die ECU 7 steuert den Betrieb des Verbrennungsmotors 1-1. Verschiedene Eingangssignale werden der ECU 7 von den Sensoren zugeführt, die an verschiedenen Abschnitten eines Fahrzeugs angeordnet sind, in dem der Verbrennungsmotor eingebaut ist. Insbesondere sind die verschiedenen Eingangssignale zum Beispiel das von dem Kurbelwinkelsensor 39, der an der Kurbelwelle 35 vorgesehen ist, erfasste Signal des Kurbelwinkels, Signale der Drehpositionen der Einlassnockenwelle und der Auslassnockenwelle, erfasst von dem Einlassnockenpositionssensor 47 bzw. dem Auslassnockenpositionssensor 48, das Signal der Menge an Ansaugluft, erfasst von dem Luftströmungsmesser 52, das Signal des Gaspedalbetätigungsbetrages, erfasst von einem Gaspedalsensor 8, das Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, erfasst von dem L/K-Sensor 63, und das Si gnal der Temperatur T des Kühlmittels, das in dem Verbrennungsmotor 1-1 zirkuliert, die von einem Wassertemperatursensor 9 erfasst wird, der an der Kühlmitteldurchführung befestigt ist.
Die ECU 7 gibt verschiedene Ausgangssignale aus, und zwar auf der Grundlage dieser Eingangssignale und verschiedener, in einem Speicherabschnitt 73 gespeicherter Karten. Insbesondere sind die verschiedenen Ausgangssignale zum Beispiel ein Einspritzsignal zur Ausführung der Kraftstoffeinspritzsteuerung der Einspritzventile 21, ein Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Steuersignal zur Ausführung der Steuerung der Menge an Kraftstoff, die in die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 strömt, ein Zündsignal zur Ausführung der Zündsteuerung der Zündkerzen 36, ein Signal des Vorrück-/Rückziehbetrages der Einlassventile zur Ausführung der Steuerung der Einlassventile 41, ein Signal des Vorrück-/Rückzugbetrages der Auslassventile zur Ausführung der Steuerung der Auslassventile 42, und ein Drosselventilöffnungsgradsignal zur Ausführung der Steuerung des Öffnungsgrades der Drosselventile 53.
Die ECU 7 umfasst einen Eingabe/Ausgabe-Abschnitt (I/O) 71, der die Eingangssignale und die Ausgangssignale eingibt bzw. ausgibt, einen Verarbeitungsabschnitt 72 und den Speicherabschnitt 73, der verschiedene Karten speichert, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzmengenkarte, eine Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte, die auf der Grundlage der Öffnungszeitpunkte der Auslassventile 42 und der Kühlmitteltemperatur T erzeugt ist. Der Verarbeitungsabschnitt 72 hat wenigstens einen Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74, der ein Auslassventil-Steuerungsmittel bzw. ein Mittel zur variablen Ventilsteuerung ist. Der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 umfasst einen Speicher und eine CPU (Central Processing Unit). Der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 72 kann die Betriebssteuerung und dergleichen des Verbrennungsmotors 1-1 durch Laden eines Programms, das auf der Grundlage der Betriebssteuerung des Verbrennungsmotors 1-1 entwickelt ist, in den Speicher implementieren und das Programm ausführen. Der Speicherabschnitt 73 kann aus einem nicht flüchtigen Speicher wie etwa einem Flash-Speicher, einem nicht flüchtigen Festwertspeicher wie etwa einem ROM (Read Only Memory), einem lesbaren/beschreibbaren flüchtigen Speicher wie etwa einem RAM (Random Access Memory) oder einer Kombination der Speichertypen gebildet sein.
Im Folgenden ist der Betrieb des Verbrennungsmotors 1-1 der ersten Ausführungsform und eine während der Schichtladungsverbrennung ausgeführte Auslassventil-Steuerung beschrieben. 3 zeigt den Betriebsablauf (Algorithmus) des Verbrennungsmotors 1-1 gemäß der ersten Ausführungsform. 4 ist ein Diagramm, das eine Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte zeigt. Wie es in 3 gezeigt ist, bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 72 der ECU 7, ob der Verbrennungsmotor 1-1 im Kaltstartzustand arbeitet (ST101). Zum Beispiel bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 72, nachdem ein Zündsensor (nicht gezeigt) erfasst hat, dass die Zündung mit Hilfe eines Zündschlüssels eingeschaltet wurde, ob die von dem Kühlmitteltemperatursensor 109 erfasste Kühlmitteltemperatur niedriger als eine Warmstart-Kühlmitteltemperatur ist. Die Warmstart-Kühlmitteltemperatur ist eine Wassertemperatur, die eintritt, wenn die Temperatur des Reinigungskatalysators der Abgasreinigungsvorrichtung 61 und die Zylinderinnentemperatur nicht auf eine ausreichend niedrige Temperatur bezüglich einer Temperatur gefallen sind, die eintritt, wenn der Verbrennungsmotor arbeitet, da seit dem Stopp des Verbrennungsmotors 1-1 eine nicht ausreichende Zeit verstrichen ist.
Anschließend, wenn bestimmt ist, dass der Verbrennungsmotor 1-1 in einem Kaltstartzustand arbeitet, bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 72 die ECU 7, ob die Schichtladungsverbrennung stattfindet (ST102). Insbesondere bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 72, ob im Moment Kraftstoff in die Verbrennungskammern A der Zylinder 30a bis 30d eingespritzt wird, während wenigstens entweder eines Kompressionshubs oder eines Ansaughubs der Zylinder 30a bis 30d.
Anschließend, wenn bestimmt ist, dass der Verbrennungsmotor 1-1 in einem Zustand arbeitet, in dem eine Schichtladungsverbrennung stattfindet, holt der Verarbeitungsabschnitt 72 der ECU 7 die von dem Kühlmittel-Temperatursensor 9 erfasste Kühlmitteltemperatur T (ST103).
Anschließend berechnet der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 des Verarbeitungsabschnitts 72 aus der geholten Kühlmitteltemperatur T einen Auslassventil-Öffnungszeitpunkt S, und die Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte wird auf der Grundlage des Auslassventil-Öffnungszeitpunkts und der Kühlmitteltemperatur T, die in dem Speicherabschnitt 73 gespeichert ist, erstellt, wie es in 4 gezeigt ist (ST104). Wie es in 4 gezeigt ist, wird die Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte so eingestellt, dass, wenn die Kühlmitteltemperatur T niedriger als eine vorbestimmte Kühlmitteltemperatur T1 ist, der Öffnungszeitpunkt des Auslassventils 42 bezüglich des normalen Öffnungszeitpunkts S1 verzögert ist, welcher von dem Zustand abhängt, in dem der Verbrennungsmotor 1-1 arbeitet. Insbesondere wird die Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte so eingestellt, dass der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventil 42 proportional zur Verringerung der Kühlmitteltemperatur T zunimmt, wenn die Kühlmitteltemperatur T niedriger als die vorbestimmte Kühlmitteltemperatur T1 ist. Demzufolge befindet sich der berechnete Auslassventil-Öffnungszeitpunkt S, wenn die geholte Kühlmitteltemperatur T bei der vorbestimmten Kühlmitteltemperatur T1 liegt, auf der Verzögerungsseite des normalen Öffnungszeitpunkts S1. Die vorbestimmte Kühlmitteltemperatur T1 kann die gleiche Temperatur wie zum Beispiel die oben beschriebene Warmstart-Kühlmitteltemperatur sein. Wenn die Kühlmitteltemperatur T niedriger als eine vorbestimmte Temperatur T1 ist, zeigt dies, dass sich der Motor in einem Kaltstartzustand befindet. Zum Beispiel ist die vorbestimmte Kühlmitteltempreatur T1 eine Kühlmitteltemperatur, die eintritt, wenn die Temperatur des Reinigungskatalysators der Abgasreinigungsvorrichtung 61 und die Zylinderinnentemperatur nicht bis auf eine ausreichend niedrige Temperatur relativ zu einer Temperatur, die auftritt, wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, gefallen sind, da eine ausreichende Zeit seit dem Stopp des Verbrennungsmotors verstrichen ist.
Anschließend führt der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 des Verarbeitungsabschnitts 72 eine Auslassventil-Steuerung aus, welche die Steuerung der Ventilzeiten der Auslassventile 42 ist, und zwar auf der Grundlage des berechneten Auslassventil-Öffnungszeitpunkts S (ST105). Zum Beispiel verzögert der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 des Verarbeitungsabschnitts 72 den Öffnungszeitpunkt der Auslassventile 42 durch Zuführung von Öl zu der Rückzugskammer des Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46 auf der Grundlage des Verzögerungsbetrages, welcher die Differenz zwischen dem berechneten Auslassventil-Öffnungszeitpunkt S und dem normalen Öffnungszeitpunkt S1 ist. Insbesondere wenn der Verbrennungsmotor 1-1 in einem Kaltstartzustand arbeitet und der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird, verzögert der Auslassventil- Steuerungsabschnitt 74 den Öffnungszeitpunkt der Auslassventile 42, um den Zeitpunkt nach hinten zu verschieben, zu dem die Verbindung zwischen Verbrennungskammer A und dem Abgasweg 5 hergestellt wird. Wenn bestimmt wird, dass die geholte Kühlmitteltemperatur T gleich hoch wie oder höher als die vorbestimmte Wassertemperatur T1 ist, führt der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 die Auslassventil-Steuerung so aus, dass der Auslassventil-Öffnungszeitpunkt S auf den normalen Öffnungszeitpunkt S1 eingestellt wird.
Wenn der Öffnungszeitpunkt der Auslassventile 42 verzögert wird, wird die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer A geschlossen ist, verlängert. Somit ist es möglich, den unverdampften Kraftstoff zu verdampfen und die Zeitspanne, während der der verdampfte Kraftstoff verbrannt wird, zu verlängern. Insbesondere wird gemäß der ersten Ausführungsform, wenn der Motor in einem Kaltstartzustand arbeitet, der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 proportional zur Verringerung der Kühlmitteltemperatur T erhöht. Auf diese Weise wird die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer A geschlossen ist, entsprechend der Temperatur des Kühlmittels, die in einem Kaltstartzustand herrscht, gesteuert. Somit wird, während die Temperatur des Reinigungskatalysators der Abgasreinigungsvorrichtung 61 niedrig ist, die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer A geschlossen ist, dadurch verlängert, dass der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 proportional zu der Verringerung der Kühlmitteltemperatur erhöht wird, welche mit abnehmender Temperatur in den Verbrennungskammern A (d.h. der Zylinderinnentemperatur) abnimmt. Auf diese Weise ist es möglich, viel von dem unverbrannten Kraftstoff, der in den Verbrennungskammern A in Schwebe ist, zu verdampfen und zu verbrennen.
Ein Verbrennungsmotor 1-2 gemäß einer zweiten Ausführungsform ist ein strahlgeführter Motor wie der Verbrennungsmotor 1-1 gemäß der ersten Ausführungsform. 5 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration des strahlgeführten Verbrennungsmotors 1-2 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der in 5 gezeigte Verbrennungsmotor 1-2 unterscheidet sich von dem Verbrennungsmotor 1-1 dahingehend, dass der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 entsprechend einem Verdampfungsgrad EV des eingespritzten Kraftstoffs statt der Kühlmitteltemperatur T gesteuert wird. Basiselemente des Verbrennungsmotors 1-2 gemäß der zweiten Ausführungsform, die identisch sind mit jenen des Verbrennungsmotors 1-1 gemäß der ersten Ausführungsform (die Elemente, die mit den gleichen Bezugszeichen in den 1 und 5 versehen bzw. bezeichnet sind) sind nur kurz beschrieben, oder auf eine Beschreibung ist ganz verzichtet.
Der Verdampfungsgrad EV des eingespritzten Kraftstoffs hängt von der Temperatur in den Verbrennungskammern A, d.h. der Zylinderinnentemperatur, sowie von der Temperatur F und dem Tröpfchendurchmesser des eingespritzten Kraftstoffs ab. Demzufolge wird gemäß der zweiten Ausführungsform der Verdampfungsgrad EV des Kraftstoffs auf der Grundlage der Kühlmitteltemperatur T, der Temperatur I der Ansaugluft, die in die Verbrennungskammern A geleitet wird, und der Kraftstofftemperatur F ab, die jeweils die Zylinderinnentemperatur beeinflussen, sowie des Kraftstoffdrucks P des einzuspritzenden Kraftstoffs und des Ventilhubs L der Einspritzventile 21, die den Tröpfchendurchmesser des Kraftstoffs beeinflussen, berechnet.
Die Kraftstoffversorgungseinheit 2 umfasst einen Kraftstofftemperatursensor 25 und einen Kraftstoffdrucksensor 26. Der Kraftstofftemperatursensor 25, der gemäß der zweiten Ausführungsform an dem Kraftstofftank 22 befestigt ist, erfasst die Kraftstofftemperatur F des einzuspritzenden Kraftstoffs und gibt die Temperatur an die ECU 7 aus. Der Kraftstoffdrucksensor 26, der gemäß der zweiten Ausführungsform zwischen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 und den Einspritzventilen 21 angeordnet ist, erfasst den Kraftstoffdruck P des über die Einspritzventile 21 einzuspritzenden Kraftstoffs und gibt den Druck an die ECU 7 aus.
Der Luftansaugweg 5 umfasst einen Ansaugluft-Temperatursensor 55. Der Ansaugluft-Temperatursensor 55, der gemäß der zweiten Ausführungsform in der Luftan- saugdurchführung 54 des Luftansaugwegs 5 angeordnet ist, erfasst die Ansauglufttemperatur 2 der von dem Luftansaugweg 5 durch den Lufteinlassanschluss 37 in die Verbrennungskammern A eingeführten Ansaugluft und gibt die Temperatur an die ECU 7.
Der Verarbeitungsabschnitt 72 der ECU 7 hat einen Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75, der ein Verdampfungsgrad-Vorhersagemittel zur Berechnung des Verdampfungsgrades EV des Kraftstoffs auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur 2, der Kühlmitteltemperatur T, der Kraftstofftemperatur F, des Kraftstoffdrucks P und des Ventilhubs L ist. Im Speicherabschnitt 73 der ECU 7 sind eine Karte eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_I, die auf der Grundlage eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_I und der Ansauglufttemperatur 2 erstellt ist, eine Karte eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_T, die auf der Grundlage eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_T und der Kühlmitteltemperatur T erstellt ist, eine Karte eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_F, die auf der Grundlage eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_F und der Kraftstofftemperatur F erstellt ist, eine Karte eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_P, die auf der Grundlage eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_P und dem Kraftstoffdruck P erstellt ist, eine Karte eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_L, die auf der Grundlage eines Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_L und dem Ventilhub L erstellt ist, und eine Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte, die auf der Grundlage des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 und dem Verdampfungsgrad EV erstellt ist, gespeichert.
Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_I so eingestellt, dass der Verdampfungsgrad-Koeffizient EV_I umso kleiner ist, je niedriger die Ansauglufttemperatur I ist, da die Zylinderinnentemperatur mit sinkender Ansauglufttemperatur I abnimmt und das Verdampfen des Kraftstoffs durch das Absinken der Zylinderinnentemperatur erschwert ist. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_T so eingestellt, dass der Verdampfungsgrad-Koeffizient EV_T umso kleiner ist, je niedriger die Kühlmitteltemperatur T ist, da die Zylinderinnentemperatur mit sinkender Kühlmitteltemperatur T abnimmt und das Absinken der Zylinderinnentemperatur das Verdampfen des Kraftstoffs erschwert. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_P so eingestellt, dass der Verdampfungsgrad-Koeffizient EV_F umso kleiner ist, je niedriger die Kraftstofftemperatur F ist, da das Absinken der Kraftstofftemperatur F das Verdampfen des Kraftstoffs erschwert. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_P so eingestellt, dass der Verdampfungsgrad-Koeffizient EV_P umso kleiner ist, je niedriger der Kraftstoffdruck P ist, da der Tröpfchendurchmesser des Kraftstoffs mit sinkendem Kraftstoffdruck P zunimmt und die Zunahme des Tröpfchendurchmessers des Kraftstoffs eine Verdampfung des Kraftstoffs erschwert. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_L so einge stellt, dass der Verdampfungsgrad-Koeffizient EV_L umso kleiner ist, je größer der Ventilhub L der Einspritzventile 21 ist, da der Tröpfchendurchmesser des Kraftstoffs mit zunehmendem Ventilhub L zunimmt und die Zunahme des Tröpfchendurchmessers des Kraftstoffs ein Verdampfen des Kraftstoffs erschwert. Kurz, die Werte der Verdampfungskoeffizienten EV_I bis EV_P nehmen mit zunehmender Schwierigkeit, den Kraftstoff zu verdampfen, zu.
Nachfolgend ist ein Betrieb des Verbrennungsmotors 1-2 gemäß der zweiten Ausführungsform und eine während der Schichtladungsverbrennung ausgeführte Auslassventil-Steuerung erläutert. 6 zeigt den Betriebsablauf des Verbrennungsmotors gemäß der zweiten Ausführungsform, und 7 zeigt eine Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte. Der Teil des Betriebs der Auslassventile, der in 6 gezeigt ist und ausgeführt wird, wenn der Verbrennungsmotor 1-2 in einem Zustand arbeitet, in dem eine Schichtladungsverbrennung auftritt, und der gleich dem des Betriebs der Auslassventile ist, der in 3 gezeigt ist und der ausgeführt wird, wenn der Verbrennungsmotor 1-1 in einem Zustand arbeitet, in dem die Schichtladungsverbrennung stattfindet, ist kurz beschrieben.
Zuerst, wie es in 6 gezeigt ist, bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 72 der ECU 7, ob der Verbrennungsmotor 1-2 in einem Kaltstartzustand arbeitet (ST201). Wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor 1-2 in einem Kaltstartzustand arbeitet, bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 72, ob die Schichtladungsverbrennung auftritt (ST202).
Anschließend, wenn bestimmt ist, dass der Verbrennungsmotor 1-2 in einem Zustand arbeitet, in dem die Schichtladungsverbrennung stattfindet, holt sich der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 des Verarbeitungsab schnitts 72 die von dem Ansaugluft-Temperatursensor 55 erfasste Ansauglufttemperatur I (ST203). Dann berechnet der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 den Verdampfungsgrad-Koeffizienten EVI aus der geholten Ansauglufttemperatur I und der Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_I (ST204).
Nach der Berechnung des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_I holt sich der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 des Verarbeitungsabschnitts 72 die von dem Kühlmittel-Temperatursensor 9 erfasste Kühlmitteltemperatur T (ST205). Anschließend berechnet der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 den Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_T aus der geholten Kühlmitteltemperatur T und der Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_T (ST206).
Nach der Berechnung des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_T holt sich der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 des Verarbeitungsabschnitts 72 die Temperatur T des über die Einspritzventile 21 eingespritzten Kraftstoffs, die von dem Kraftstoff-Temperatursensor 25 erfasst wird (ST207). Anschließend berechnet der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 den Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_F aus der geholten Kraftstofftemperatur F und der Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_F (ST208).
Nach der Berechnung des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_F holt sich der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 des Verarbeitungsabschnitts 72 den von dem Kraftstoff-Temperatursensor 25 erfassten Kraftstoffdruck P (ST209). Anschließend berechnet der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 den Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_P aus dem geholten Kraftstoffdruck P und der Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_P (ST210).
Nach der Berechnung des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EVp holt sich der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 des Verarbeitungsabschnitts 72 den Ventilhub L der Einspritzventile 21 (ST211). Der Ventilhub L wird aus der Menge des über das Einspritzventil 21 eingespritzten Kraftstoffs und dem Druck P bestimmt. Demzufolge holt sich der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 die aus den verschiedenen Eingangssignalen und der Kraftstoffeinspritzmengenkarte berechnete Einspritzmenge und berechnet den Ventilhub L aus dieser Kraftstoffeinspritzmenge und dem geholten Kraftstoffdruck P. Anschließend berechnet der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 den Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_L aus dem gewonnenen Ventilhub L und der Karte des Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_L (ST212).
Anschließend berechnet der Verdampfungsgrad-Vorhersageabschnitt 75 des Verarbeitungsabschnitts 72 den Verdampfungsgrad EV aus den Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_I, EV_T, EV_F, EVp und EV_L (ST213). Zum Beispiel kann der Verdampfungsgrad EV durch Multiplizieren der Verdampfungsgrad-Koeffizienten EV_I, EV_T, EV_F, EVp und EV_L oder durch Addieren der Verdampfunggrad-Koeffizienten EV_I, EV_T, EV_P, EVp und EV_L berechnet werden.
Anschließend berechnet der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 des Verarbeitungsabschnitts 72 den Auslassventil-Öffnungszeitpunkt aus dem berechneten Verdampfungsgrad EV und der Auslassvenil-Öffungszeitpunktkarte, die auf der Grundlage des Auslassventil-Öffnungszeitpunkts und des Verdampfungsgrades EV erstellt ist, eine Karte, die in dem Speicherabschnitt 73 gespeichert ist, wie es in 7 gezeigt ist (ST214). Wie es in 7 gezeigt ist, ist die Auslassventil-Öffnungszeitpunktkarte so eingestellt, dass, wenn der Verdampfungsgrad EV kleiner als ein vorbestimmter Verdampfungsgrad EV1 ist, das heißt, wenn es schwierig ist, den Kraftstoff zu verdampfen, der Öffnungszeitpunkt der Auslassventile 42 relativ zu dem normalen Öffnungszeitpunkt S2, der von dem Zustand abhängt, in dem der Verbrennungsmotor 1-2 arbeitet, verzögert ist. Insbesondere ist die Karte des Auslassventil-Öffnungszeitpunkts so eingestellt, dass der Verzögerungsbetrag des Öffungszeitpunkts der Auslassventile 42 proportional mit der Abnahme des Verdampfungsgrades EV zunimmt, wenn der Verdampfungsgrad EV kleiner als der vorbestimmte Verdampfungsgrad EV1 ist. Demzufolge wird, wenn der berechnete Verdampfungsgrad EV kleiner als der vorbestimmte Verdampfungsgrad EV1 ist, der berechnete Auslassventil-Öffnungszeitpunkt S im Vergleich zu dem normalen Öffnungszeitpunkt S verzögert. Der vorbestimmte Verdampfungsgrad EV1 ist ein Verdampfungsgrad, mit dem es möglich ist, wenn der Verdampfungsgrad kleiner als dieser Verdampfungsgrad ist, zu bestimmen, dass die Verdampfung des Kraftstoffs unzureichend ist und daher in den Verbrennungskammern A Rauch auftreten wird.
Anschließend führt der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 des Verarbeitungsabschnitts die Auslassventil-Steuerung aus, welches die Steuerung der Ventilzeiten der Auslassventile 42 ist, und zwar auf der Grundlage des berechneten Auslassventil-Öffnungszeitpunkts S (ST215). In dieser Ausführungsform verzögert der Auslassventil-Steuerungsabschnitt 74 des Verarbeitungsabschnitts 72 den Öffnungszeitpunkt der Auslassventil-Ventile 42 durch Zuführung von Öl zu der Rückziehkammer des Auslassventil-Steuerzeitenmechanismus 46, und zwar auf der Grundlage des Verzögerungsbetrages, der die Differenz zwischen dem berechneten Auslassventil-Öffnungszeitpunkt S und dem normalen Öffnungszeitpunkt S2 ist. Insbesondere verzögert der Verarbeitungsabschnitt 72 der ECU 7, wenn der Verbrennungsmotor 1-2 in einem Kaltstartzustand arbeitet und der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des An saughubs eingespritzt wird, den Öffnungszeitpunkt der Auslassventile 42, so dass der Zeitpunkt verschoben wird, zu dem eine Verbindung zwischen der Verbrennungskammer A und dem Abgasweg 5 hergestellt wird.
Wenn der Öffnungszeitpunkt der Auslassventile 42 verzögert ist, ist die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer A geschlossen ist, verlängert. Somit ist es möglich, den unverdampften Kraftstoff, der in der Verbrennungskammer A in Schwebe ist, zu verdampfen, selbst wenn der Verdampfungsgrad des Kraftstoffs klein ist. Ferner ist es möglich, die Zeitspanne, während der auf diese Weise verdampfter Kraftstoff verbrannt wird, zu verlängern. Insbesondere ist gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn der Motor in einem Kaltstartmodus arbeitet, der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 proportional zur Verringerung des Verdampfungsgrades erhöht. Auf diese weise wird die Zeitspanne, während der die Verbrennungskammer A geschlossen ist, entsprechend dem Verdampfungsgrad, der in einem Kaltstartzustand vorliegt, gesteuert. Somit wird der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 erhöht, um die Zeitspanne zu verlängern, während der die Verbrennungskammer A geschlossen ist, wenn die Temperatur des Reinigungskatalysators der Abgasreinigungsvorrichtung 61 niedrig ist, wobei es dann sein kann, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Verbrennungskammern A überfett ist. Der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 41 kann ferner erhöht werden, wenn der Verdampfungsgrad klein ist, wobei es dann sein kann, dass eine beträchtliche Menge an unverdampftem Kraftstoff in den Verbrennungskammern A in Schwebe bleibt. Auf diese Weise ist es möglich, den in den Verbrennungskammern A in Schwebe befindlichen unverdampften Kraftstoff zu verdampfen. Ferner ist es durch Verlängern der Zeitspanne, während der der auf diese Weise verdampfte Kraftstoff ver brannt wird, möglich, das Auftreten von Rauch in den Verbrennungskammern A zu verhindern.
Die erste und die zweite Ausführungsform können ferner den Schritt zur Bestimmung des Zündzeitpunkts der Zündkerzen 36 umfassen, um die Auslassventils zu steuern. Insbesondere kann der Verarbeitungsabschnitt 72 der ECU 7 bestimmen, ob der Zündzeitpunkt der Zündkerzen 36 verzögert ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zündzeitpunkt verzögert ist, führt der Verarbeitungsabschnitt 72 die Auslassventil-Steuerung auf der Grundlage des berechneten, in den 3 und 6 gezeigten, Auslassventil-Öffnungszeitpunkts S aus.
Wenn der Verbrennungsmotor 1-1 (1-2) in einem Kaltstartzustand arbeitet, befindet sich die Temperatur der Reinigungskatalysators der Abgasreinigungsvorrichtung 61 noch nicht bei der Aktivierungstemperatur des Reinigungskatalysators. Unter solchen Bedingungen ist es vorteilhaft, Abgas hoher Temperatur in die Abgasreinigungsvorrichtung 61 zu leiten. Demzufolge wird, wenn der Motor in einem Kaltstartzustand arbeitet, der Zündzeitpunkt der Zündkerzen 36 verzögert, um das Zünden zu verschieben und so die Temperatur des Abgases zu erhöhen, das in den Abgasweg abgeführt wird. Jedoch wird, wenn der Zündzeitpunkt der Zündkerzen 36 verschoben wird, die Zeitspanne, während der der Kraftstoff in dem Gemisch verbrannt wird, verkürzt. In diesem Fall kann ein Großteil des in den Verbrennungskammern A in Schwebe befindlichen, nicht verdampften Kraftstoffs nicht verdampft und daher die Verbrennung nicht fortgesetzt werden. Als Folge davon kann viel Rauch in den Verbrennungskammern A auftreten. Jedoch ist es durch Verzögern des Zündzeitpunkts der Zündkerzen 36 und des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 möglich, die Temperatur des Reinigungskatalysators der Ab gasreinigungsvorrichtung 61 zu erhöhen und das Auftreten von Rauch in den Verbrennungskammern A zu verhindern.
Gemäß der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts der Auslassventile 42 entsprechend der Kühlmitteltemperatur T oder des Verdampfungsgrades EV gesteuert. Jedoch kann die Auslassventil-Steuerung auch so ausgeführt werden, dass der Öffnungszeitpunkt der Auslassventile 42 geringfügig verzögert ist, wenn bestimmt wird, dass die Kühlmitteltemperatur T niedriger als die vorbestimmte Kühlmitteltemperatur T1 ist, oder wenn bestimmt wird, dass der Verdampfungsgrad EV kleiner als der vorbestimmte Verdampfungsgrad EV1 ist.
Die Auslassventil-Steuerung gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform wird nur ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 1-1 (1-2) in einem Kaltstartzustand arbeitet. Mit anderen Worten, diese Steuerung wird nicht ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 1-1 (1-2) in einem Warmstartzustand arbeitet.
Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.

Claims

Direkt einspritzender Verbrennungsmotor (1-1), in dem ein über ein Kraftstoffeinspritzventil (21) während eines Kompressionshubs oder eines Ansaughubs in eine Verbrennungskammer (A) eingespritzter Kraftstoff mit einer in die Verbrennungskammer (A) eingeleiteten Ansaugluft gemischt wird, um in der Nähe einer Zündkerze (36) ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1-1) ein Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung umfasst, das die Steuerzeiten eines Auslassventils (42), das die Verbrennungskammer (A) eines jeden Motorzylinders (30) mit einem Abgasweg (6) verbindet, steuert, wobei das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung einen Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42) verzögert, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.
Verbrennungsmotor (1-1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung den Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42) relativ zu einem normalen Öffnungszeitpunkt verzögert, wenn der Kraftstoff während des essionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.
Verbrennungsmotor (1-1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung den Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42) relativ zu dem normalen Öffnungszeitpunkt um einen bestimmten Betrag verzögert, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.
Verbrennungsmotor (1-1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner ein Wassertemperatur-Erfassungsmittel (9) umfasst, das eine Temperatur eines Kühlmittels erfasst, das in dem Verbrennungsmotor (1-1) zirkuliert, wobei das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung einen Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunktes des Auslassventils (42) entsprechend der erfassten Kühlmitteltemperatur steuert.
Verbrennungsmotor (1-1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung den Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunktes des Auslassventils (42) proportional zur Verringerung der erfassten Kühlmitteltemperatur vergrößert.
Verbrennungsmotor (1-1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner ein Verdampfungsgrad-Vorhersagemittel (75) umfasst, dass einen Verdampfungsgrad des eingespritzten Kraftstoffs vorhersagt, wobei das das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung einen Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils (42) entsprechend dem vorhergesagten Verdampfungsgrad steuert.
Verbrennungsmotor (1-1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung den Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42) relativ zu dem normalen Öffnungszeitpunkt ent sprechend dem vorhergesagten Verdampfungsgrad verzögert.
Verbrennungsmotor (1-1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (74) zur variablen Ventilsteuerung den Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils (42) proportional zur Verringerung des vorhergesagten Verdampfungsgrades vergrößert.
Verbrennungsmotor (1-1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsgrad-Vorhersagemittel (75) den Verdampfungsgrad des Kraftstoffs auf der Grundlage von wenigstens entweder einer Temperatur in der Verbrennungskammer (A), einer Temperatur des über das Kraftstoffeinspritzventil (21) einzuspritzenden Kraftstoffs oder einem Tröpfchendurchmesser des über das Kraftstoffeinspritzventil (21) einzuspritzenden Kraftstoffs vorhersagt.
Verbrennungsmotor (1-1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner ein Zündzeitpunkt-Steuerungsmittel (7) umfasst, das den Zündzeitpunkt der Zündkerze (36) verzögert, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.
Verfahren zur Steuerung eines direkt einspritzenden Verbrennungsmotors (1-1), in dem ein während eines Kompressionshubs oder eines Ansaughubs in eine Verbrennungskammer (A) eingespritzter Kraftstoff mit einer in die Verbrennungskammer (A) eingeleiteten Ansaugluft gemischt wird, um in der Nähe einer Zündkerze (36) ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt zum Steuern der Ventilzeiten eines variable gesteuerten Auslassventils (42), durch das die Verbrennungskammer (A) eines Motorzylinders (30) mit einem Abgasweg (6) verbunden ist, umfasst, wobei ein Öffnungszeitpunkt (42) verzögert wird, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42) relativ zu einem normalen Öffnungszeitpunkt verzögert wird, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42) relativ zu dem normalen Öffnungszeitpunkt um einen bestimmten Betrag verzögert wird, wenn der Kraftstoff über das Kraftstoffeinspritzventil (21) während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt zum Erfassen einer Temperatur eines Kühlmittels, das in dem Verbrennungsmotor (1-1) zirkuliert, umfasst, wobei ein Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils (42) entsprechend der erfassten Kühlmitteltemperatur gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils (42) proportional zur Verringerung der erfassten Kühlmitteltemperatur erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt zum Vorhersagen eines Verdampfungsgrades des über das Kraftstoffeinspritzventil (21) eingespritzten Kraftstoffs umfasst, wobei ein Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils (42) entsprechend dem erfassten Verdampfungsgrad gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungszeitpunkt des Auslassventils (42) relativ zu dem normalen Öffnungszeitpunkt entsprechend dem vorhergesagten Verdampfungsgrad verzögert wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsbetrag des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils (42) proportional zur Verringerung des vorhergesagten Verdampfungsgrades erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungsgrad des Kraftstoffs auf der Grundlage von wenigstens einer Temperatur in der Verbrennungskammer (A), einer Temperatur des über das Kraftstoffeinspritzventil (21) einzuspritzenden Kraftstoffs oder eines Tröpfchendurchmessers des über das Kraftstoffeinspritzventil (21) eingespritzten Kraftstoffs vorhergesagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt zum Steu ern des Zündzeitpunktes der Zündkerze (36) umfasst, wobei der Zündzeitpunkt der Zündkerze (36) verzögert wird, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs oder des Ansaughubs eingespritzt wird und der Verbrennungsmotor (1-1) in einem Kaltstartzustand arbeitet.