DE102012110432A1 - Steuersystem für Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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combustion engine
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DE102012110432A
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Yoshiaki Hamamoto
Daigo Ando
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Ein Steuerungssystem einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Einlass-Durchlass-Einspritzventil, welches angepasst ist, um Kraftstoff in einen Einlass-Durchlass einzuspritzen, ist derart konfiguriert, um eine Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil zu beenden, wenn eine vorgegebene Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingung erfüllt ist, und um eine Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil wieder aufzunehmen, wenn eine vorgegebene Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist. Das Steuerungssystem enthält eine Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung zum Verhindern der Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil, wenn eine Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gleich oder höher als eine Dampf-Erzeugungstemperatur des Kraftstoffes ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem einer Verbrennungskraftmaschine, welche auf einem Automobil oder dergleichen installiert ist. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit der Verbesserung der Steuerung, welche durchgeführt wird, wenn eine Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wird, nachdem eine Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird (beispielsweise wird die Kraftstoffeinspritzung von Injektoren beendet, wenn das Gaspedal gelöst wird).
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Wie in der Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung JP 2010-270615 A und in der Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung JP 2011-183986 A offenbart ist, sind Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen während der Fahrt eines Automobils, auf welchem eine Maschine (Verbrennungskraftmaschine) als eine Quelle der Antriebskraft zum Fahren des Automobils installiert ist, erfüllt, wenn die Drehzahl gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist (oder der Einlassluftbetrag ist gleich oder größer als ein vorgegebener Betrag) und der Fahrer das Gaspedal löst, so dass die Maschine in einen angetriebenen Zustand gebracht wird. Falls die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen erfüllt sind, wird zum Reduzieren des Kraftstoffverbrauchs die Kraftstoffeinspritzung von Injektoren beendet (Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung). Während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung wird die Öffnung des Drosselventils reduziert und der Pumpverlust erhöht, um eine beabsichtigte Verzögerung des Fahrzeuges entsprechend der Betätigung des Fahrers beim Lösen des Gaspedals zu erreichen.
  • Wenn die erforderliche Antriebskraft während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung ansteigt, wie in einem Fall, wenn der Fahrer das Gaspedal niederdrückt, wird eine Bedingung zum Beenden der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung erfüllt, und die Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren wird wieder aufgenommen.
  • Betreffend die in der Maschine vorgesehenen Injektoren sind zwei Typen von Injektoren bekannt. Einer der beiden Typen wird als „Anschluss-Einspritz-Injektor” bezeichnet, welcher Kraftstoff in einen Einlass-Anschluss einspritzt, und der andere Typ wird als „Direkt-Einspritz-Injektor” bezeichnet, welcher Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt.
  • Bei der Maschine mit dem Anschluss-Einspritz-Injektor wird die Maschinentemperatur (welche mit der Kühlmitteltemperatur und der Öltemperatur in Zusammenhang steht) relativ hoch, wenn sich die Maschine beispielsweise in einem Hochlast-Betrieb befindet. Falls die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen in diesem Zustand erfüllt sind, wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor beendet und die Öffnung des Drosselventils wird reduziert; infolgedessen kann das nachfolgende Phänomen auftreten.
  • Das heißt, wenn die Öffnung des Drosselventils reduziert ist (beispielsweise die Drosselöffnung ist auf „0” reduziert), kann die Temperatur eines distalen Endabschnittes des Injektors erhöht sein. Dies liegt daran, da der Betrag von Einlassluft, welcher durch den Einlass-Anschluss strömt, reduziert ist, während die Öffnung des Drosselventil reduziert ist, und der distale Endabschnitt des Injektors, welcher durch Einlassluft gekühlt wurde bis die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen erfüllt sind, nicht länger gekühlt wird.
  • Die Temperatur des distalen Endes des Injektors steigt an, während die Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung länger wird. Wenn die Temperatur des distalen Endes des Injektors gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur wird, kann die Temperatur des Kraftstoffes, welcher innerhalb des Injektors vorliegt, hin zu dessen Sättigungdampfdruck-Temperatur ansteigen und Dampf (Luftblasen) können in dem Kraftstoff erzeugt werden.
  • Falls die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist und die Kraftstoffeinspritzung in der Situation wieder aufgenommen wird, bei welcher der Dampf erzeugt wird, kann aufgrund des Einflusses des Dampfes kein geeigneter Kraftstoffeinspritzbetrag erhalten werden. Das heißt, ein geeigneter Kraftstoffeinspritzbetrag, welcher eine stabile Verbrennung zulässt, kann nicht erreicht werden. Folglich kann die Maschine in einen unruhigen Leerlaufzustand gebracht werden, bei welchem die Maschinendrehzahl während des Leerlaufs in hohem Maße variiert, oder die Maschine kann zum Stillstand kommen.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Die Erfindung sieht ein Steuerungssystem einer Verbrennungskraftmaschine vor, wobei während einer Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung Dampf im Kraftstoff erzeugt werden kann.
  • Gemäß der Erfindung wird, falls eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass Dampf im Kraftstoff innerhalb eines Anschluss-Einspritz-Injektors erzeugt wird, wenn eine Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor verhindert und die Antriebskraft der Verbrennungskraftmaschine wird durch andere Einrichtungen erhalten.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuerungssystem einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Einlass-Durchlass-Einspritzventil, welches angepasst ist, um Kraftstoff in einen Einlass-Durchlass einzuspritzen, wobei das Steuerungssystem derart konfiguriert ist, um eine Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil zu beenden, wenn eine vorgegebene Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingung erfüllt ist, und um eine Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil wieder aufzunehmen, wenn eine vorgegebene Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist. Das Steuerungssystem enthält eine Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung zum Verhindern der Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil, wenn eine Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gleich oder höher als eine Dampf-Erzeugungstemperatur des Kraftstoffes ist.
  • Mit der vorstehenden Anordnung kann die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil in einer Situation vermieden werden, bei welcher in dem Kraftstoff innerhalb des Einlass-Durchlass-Einspritzventils Dampf erzeugt wird. Entsprechend wird verhindert, dass die Verbrennungskraftmaschine nicht stabil betrieben wird, da ein geeigneter Kraftstoff-Einspritzbetrag aufgrund des Einflusses des Dampfes nicht erhalten werden kann.
  • Bei dem Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, ist die Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung derart konfiguriert, um einen integrierten Betrag einer Einlassluft zu erhalten, welche durch den Einlass-Durchlass (14) strömt, seitdem die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) verhindert werden kann, und um die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) zu einem Zeitpunkt zuzulassen, bei welchem der integrierte Betrag von Einlassluft gleich oder größer als ein zum Kühlen erforderlicher Betrag von Einlassluft wird, mit welchem Dampf des Kraftstoffes in dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) beseitigt werden kann.
  • Mit der vorstehenden Anordnung wird, wenn das Einlass-Durchlass-Einspritzventil unter Verwendung des kühlenden Effekts gekühlt wird, welcher durch die durch den Einlass-Durchlass strömende Einlassluft vorgesehen ist, um den Dampf des Kraftstoffes zu beseitigen, eine Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil zu dem Zeitpunkt zugelassen, wenn der durch den Einlass-Durchlass strömende Betrag von Einlassluft gleich dem zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrag, um den Dampf zu beseitigen, wird. Daher wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil nicht für eine längere Zeitphase verhindert als nötig und die Zeit zum Wiederaufnehmen der Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil kann geeignet eingestellt werden.
  • Bei dem Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, kann die Verbrennungskraftmaschine als Kraftstoff-Einspritzventile das Einlass-Durchlass-Einspritzventil und ein In-Zylinder-Einspritzventil, welches Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt, enthalten, und, wenn die Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gleich oder höher als die Dampf-Erzeugungstemperatur ist, kann die Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil verhindern und bewirken, dass das In-Zylinder-Einspritzventil einen Betrag von Kraftstoff einspritzt, welcher die durch die Verbrennungskraftmaschine zu erzeugende erforderliche Antriebskraft vorsieht.
  • Mit der vorstehenden Anordnung kann selbst dann, wenn die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil verhindert ist, die durch die Verbrennungskraftmaschine zu erzeugende erforderliche Antriebskraft durch eine Kraftstoffeinspritzung von dem In-Zylinder-Einspritzventil erhalten werden. Dadurch kann verhindert werden, dass aufgrund der Verhinderung der Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil ein Mangel an Antriebskraft auftritt.
  • Bei dem Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, kann die Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils eine Temperatur eines distalen Endabschnittes des Einlass-Durchlass-Einspritzventils sein, welcher dem Einlass-Durchlass ausgesetzt ist.
  • Der distale Endabschnitt des Einlass-Durchlass-Einspritzventils, welcher dem Einlass-Durchlass ausgesetzt ist, wird durch Einlassluft gekühlt, welche während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine durch den Einlass-Durchlass strömt; dadurch wird in dem Kraftstoff innerhalb des Einlass-Durchlass-Einspritzventils kein Dampf erzeugt. Andererseits wird, falls die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingung erfüllt ist und keine Einlassluft durch den Einlass-Durchlass strömt, der durch die Einlassluft vorgesehene Kühleffekt reduziert und die Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils steigt an, was zur Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoff führen kann. Da insbesondere der distale Endabschnitt des Einlass-Durchlass-Einspritzventils eine niedrige Wärmekapazität besitzt, ist es wahrscheinlich, dass die Temperatur ansteigt, und Dampf kann in dem Kraftstoff erzeugt werden. In diesem Fall wird veranlasst, dass die Einlassluft durch den Einlass-Durchlass strömt, nachdem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, so dass der distale Endabschnitt des Einlass-Durchlass-Einspritzventils rasch abgekühlt wird und verhindert wird, dass Dampf erzeugt wird.
  • Bei dem Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, kann die Temperatur des distalen Endabschnittes des Einlass-Durchlass-Einspritzventils basierend auf einer Temperatur eines Kühlmittels der Verbrennungskraftmaschine, welche zu einem Zeitpunkt gemessen wird, zu welchem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, und einer Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung bestimmt werden.
  • Die Kühlmitteltemperatur der Verbrennungskraftmaschine, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, und die Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung stehen mit der Temperatur des distalen Endabschnittes des Einlass-Durchlass-Einspritzventils derart in Zusammenhang, dass die Temperatur des distalen Endabschnittes dazu neigt anzusteigen, während die Kühlmitteltemperatur der Maschine, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, höher ist, oder während die Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung länger ist. Während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung wird die Temperatur (wie die Öltemperatur) der Verbrennungskraftmaschine allmählich reduziert, da in der Verbrennungskammer keine Verbrennung stattfindet, und die Kühlmitteltemperatur der Maschine wird ebenso entsprechend reduziert. Das heißt, das Ausmaß des Einflusses der Temperatur der Verbrennungskraftmaschine auf die Temperatur des distalen Endabschnittes des Einlass-Durchlass-Einspritzventils variiert im Zeitverlauf. Dadurch wird die Temperatur des distalen Endes basierend auf den Parametern, welche die Temperatur des distalen Endabschnittes des Einlass-Durchlass-Einspritzventils in hohem Maße beeinflussen, mit verbesserter Genauigkeit bestimmt.
  • Bei dem Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, besitzt die Verbrennungskraftmaschine eine Antriebswelle, mit welcher ein Elektromotor verbunden ist, und, wenn die Verbrennungskraftmaschine in dem Fall angehalten wird, wenn die Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gleich oder höher als die Dampf-Erzeugungstemperatur des Kraftstoffes ist, kann die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil verhindert werden und die Antriebswelle der Verbrennungskraftmaschine kann durch den Elektromotor rotiert werden.
  • Mit der vorstehenden Anordnung kann selbst in der Situation, bei welcher die Erzeugung einer Antriebskraft durch die Verbrennungskraftmaschine nicht erforderlich ist, die Antriebswelle der Verbrennungskraftmaschine durch den Elektromotor rotiert werden, so dass Luft durch den Einlass-Durchlass strömen kann. Dadurch wird der distale Endabschnitt des Einlass-Durchlass-Einspritzventils aufgrund des durch die Luft vorgesehenen Kühleffekts rasch abgekühlt und Dampf wird innerhalb einer kurzen Zeit beseitigt.
  • Bei dem Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine und ein Generator-Motor auf einem Fahrzeug als Antriebsquellen zum Fahren des Fahrzeuges installiert sind (beispielsweise im Falle eines Hybridfahrzeugs oder dergleichen, welches in der Lage ist, mit einem Motor zu fahren) und das Fahrzeug in einem Regenerations-Modus betrieben werden kann, bei welchem der Generator-Motor während der Verzögerung des Fahrzeuges Erzeugung von regenerativer Leistung durchführt, kann ein Drosselventil, welches in dem Einlass-Durchlass vorgesehen ist, geöffnet werden, falls das Fahrzeug in dem Regenerations-Modus arbeitet, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingung erfüllt ist.
  • Bei der vorstehenden Anordnung wird das Drosselventil geöffnet, so dass Luft durch den Einlass-Durchlass strömt, während die beabsichtigte Verzögerung des Fahrzeuges durch die Erzeugung von regenerativer Leistung durch den Generator-Motor sichergestellt wird. Dadurch kann der distale Endabschnitt des Einlass-Durchlass-Einspritzventils aufgrund des Kühleffekts der Luft rasch abgekühlt werden und Dampf wird innerhalb einer kurzen Zeit beseitigt.
  • Gemäß der Erfindung wird verhindert, dass die Verbrennungskraftmaschine aufgrund eines Fehlers im Vorsehen eines geeigneten Kraftstoffeinspritzbetrages nicht stabil betrieben wird.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • Die Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen, bei welchen gleiche Nummerierungen gleiche Elemente bezeichnen, beschrieben, und worin:
  • 1 eine Ansicht ist, welche die Konstruktion eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 2 eine Ansicht ist, welche die Konstruktion einer auf dem Hybridfahrzeug installierten Maschine schematisch zeigt;
  • 3 ein Blockdiagramm ist, welches ein Steuerungssystem des Hybridfahrzeugs zeigt;
  • 4 ein Flussdiagramm ist, welches eine Routine einer F/C-Rückkehr-Steuerung gemäß eines ersten Beispiels darstellt;
  • 5 eine Ansicht ist, welche ein Beispiel eines Kennfeldes zum Einstellen des zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrages zeigt;
  • 6 eine Ansicht ist, welche die Beziehung zwischen dem integrierten Einlassluftbetrag und der Temperatur eines distalen Endabschnittes eines Injektors angibt;
  • 7 eine Ansicht ist, welche ein Beispiel von Veränderungen der Injektor-Temperatur am distalen Ende im Zeitverlauf zeigt; und
  • 8 ein Flussdiagramm ist, welches eine Routine einer Anschluss-Einspritz-Steuerung gemäß eines zweiten Beispiels darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird die Erfindung auf ein Hybridfahrzeug vom FF(Frontmotor, Frontantrieb)-Typ angewendet.
  • 1 ist eine schematische Ansicht, welche die Konstruktion des Hybridfahrzeugs gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Das Hybridfahrzeug HV enthält eine Maschine (Verbrennungskraftmaschine) 1, welche eine Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeuges erzeugt, einen ersten Motor-Generator MG1 (erster Generator-Motor), welcher hauptsächlich als ein Generator dient, einen zweiten Motor-Generator MG2 (zweiter Generator-Motor), welcher hauptsächlich als ein Elektromotor dient, eine Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3, eine Reduktionsvorrichtung 4, ein Vorgelege-Antriebsrad 51, ein angetriebenes Vorgelegerad 52, ein Endantriebsrad 53, eine Differenzialvorrichtung 54, Achsen der Vorderräder (Antriebswellen) 61, 61, Vorderräder (Antriebsräder) 6L, 6R, eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) 100, usw. Die Steuerung der Erfindung wird durch Programme implementiert bzw. durchgeführt, welche durch die ECU 100 ausgeführt werden.
  • Die ECU 100 besteht beispielsweise aus einer HV(Hybrid)-ECU, einer Maschinen-ECU, einer Motor-ECU, einer Batterie-ECU usw. und diese ECU's sind miteinander derart verbunden, dass diese miteinander kommunizieren können.
  • Nachfolgend werden die entsprechenden Komponenten, wie die Maschine 1, die Motor-Generatoren MG1, MG2, die Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3, die Reduktionsvorrichtung 4 und die ECU 100 beschrieben.
  • (Maschine)
  • Die Maschine 1 ist eine Leistungsvorrichtung, wie ein Otto- oder Dieselmotor, und erzeugt Leistung durch Verbrennen von Kraftstoff.
  • 2 zeigt schematisch die Konstruktion der Maschine 1 (lediglich einen Zylinder). Wie in 2 gezeigt, ist die Maschine 1 eine Funkenzündungs-Kolbenmaschine und enthält einen Injektor vom Anschluss-Einspritz-Typ (welcher ebenso als „Anschluss-Einspritz-Injektor” oder „Einlass-Durchlass-Einspritzventil” bezeichnet wird) 10a und einen Injektor vom In-Zylinder-Direkt-Einspritz-Typ (welcher ebenso als „Direkt-Einspritz-Injektor” oder „In-Zylinder-Einspritzventil” bezeichnet wird) 10b. Während des Betriebs bildet der Kraftstoff, welcher von zumindest einem der Injektoren 10a, 10b eingespritzt wird, ein Luft-Kraftstoffgemisch in einer Verbrennungskammer 12.
  • Ein Kolben 13 ist in jedem Zylinder 11 der Maschine vorgesehen und der Kolben 13 bewegt sich in Zusammenhang mit der Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches in dem Zylinder 11 hin und her.
  • Die Injektoren 10a, 10b sind mit Versorgungsleitungen 10c, 10d entsprechend verbunden, welche als Kraftstoffspeicher dienen. Die Versorgungsleitungen 10c, 10d führen Kraftstoff zu den Injektoren 10a bzw. 10b. Zu dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a wird Kraftstoff mit relativ niedrigem Druck geführt und zu dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b wird Kraftstoff mit relativ hohem Druck geführt. Eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) erhöht oder steigert den Kraftstoffdruck, um den Hochdruck-Kraftstoff vorzusehen. Eine Injektor-Antriebsvorrichtung 10e zum Steuern des Kraftstoffdruckes ist mit dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b verbunden. Der von den Injektoren 10a, 10b in Richtung der Verbrennungskammer 12 eingespritzte Kraftstoff wird mit der Luft A vermischt, welche durch einen Ansaugkrümmer 14a, der einen Einlass-Durchlass 14 bildet, in die Verbrennungskammer 12 eingeführt wird, um ein Luft-Kraftstoffgemisch zu bilden. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird durch eine Zündkerze 15 gezündet und verbrennt. Der Verbrennungsdruck des Luft-Kraftstoffgemisches wird auf den Kolben 13 übertragen und bewirkt, dass sich der Kolben 13 in dem Zylinder 11 hin und her bewegt. Ein Einlassventil 16 wird durch eine Einlass-Nockenwelle 16a angetrieben. Die Leistung der Maschine 1 wird von der Kurbelwelle 18 mittels eines Steuerriemens oder dergleichen auf die Einlass-Nockenwelle 16a übertragen, um die Einlass-Nockenwelle 16a zu rotieren oder anzutreiben.
  • Die reziprokierende Bewegung des Kolbens 13 wird mittels eines Verbindungsstabes 13a auf die Kurbelwelle 18 übertragen und wird in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 18 umgewandelt, um dadurch einen Ausgang der Maschine vorzusehen. Der Ausgang der Maschine 1 wird mittels der Kurbelwelle 18 und eines Dämpfers 20 (siehe 1) auf eine Eingangswelle 21 übertragen. Der Dämpfer 20, welcher beispielsweise ein Getriebe-Dämpfer vom Spiralfeder-Typ ist, absorbiert Drehmomentvariationen der Maschine 1.
  • Das Luft-Kraftstoffgemisch, welches verbrannt wurde, wird zu Abgas Ex. Das Abgas Ex wird in Zusammenhang mit Ventil-Öffnungsbewegungen eines Abgasventils 17 in einen Abgaskrümmer 19a, als ein Teil eines Abgas-Durchlasses 19, abgegeben. Das Abgas Ex wird durch einen Katalysator 19b gereinigt, welcher stromabwärts des Abgaskrümmers 19a vorgesehen ist, und wird anschließend in die Atmosphäre entlassen. Das Abgasventil 17 wird durch eine Abgas-Nockenwelle 17a angetrieben.
  • Die Leistung der Maschine 1 wird von der Kurbelwelle 18 mittels eines Steuerriemens oder dergleichen auf die Auslass-Nockenwelle 17a übertragen, um die Auslass-Nockenwelle 17a zu rotieren oder anzutreiben.
  • In der Maschine 1 steuert ein Drosselkörper 8, welcher in dem Einlass-Durchlass 14 stromabwärts eines Luftfilters 14b vorgesehen ist, den Betrag der Einlassluft. Der Drosselkörper 8 enthält ein Drosselventil 81 in Form einer Drosselklappe, einen Drosselmotor 82, welcher das Drosselventil 81 antreibt (d. h., öffnet und schließt), und einen Drossel-Öffnungssensor 103, welcher die Öffnung des Drosselventils 81 erfasst. Die ECU 100 erhält ein Ausgangssignal eines Gaspedal-Positionssensors 101, welcher die Position (oder Verschiebung bzw. Verstellung) des durch den Fahrer betätigten Gaspedals erfasst, und schickt ein Steuerungssignal an den Drosselmotor 82. Die ECU 100 steuert ferner basierend auf einem Rückführungssignal, bezeichnend für die Öffnung des Drosselventils 81, und welches von dem Drossel-Öffnungssensor 103 empfangen wird, das Drosselventil 81 auf eine geeignete Öffnung. Auf diese Art und Weise steuert die ECU 100 den Betrag von Luft A, welcher in den Zylinder 11 der Maschine 1 eingeführt wird. Wie später beschrieben ist, wird die Öffnung des Drosselventils 81 während einer Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung im Wesentlichen auf „0” gesteuert.
  • Die Maschine 1 ist zum Erhalten von Informationen bezüglich des Betriebs der Maschine 1 und von Informationen bezüglich der Steuerung der Maschine 1 mit verschiedenen Sensoren ausgerüstet, um den Betrieb der Maschine 1 zu steuern. Die Sensoren enthalten den vorstehend erwähnten Gaspedal-Positionssensor 101, einen Kurbel-Positionssensor 102, welcher zum Erfassen der Drehzahl verwendet wird, einen Luft-Strömungsmesser 108, welcher den Einlassluftbetrag erfasst, einen Einlassluft-Temperatursensor 109, welcher die Einlassluft-Temperatur erfasst, einen Wassertemperatursensor 107, welcher die Kühlmitteltemperatur in einem Wassermantel erfasst, einen O2-Sensor 110, welcher die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas Ex erfasst, einen Klopfsensor 111, welcher Vibrationen des Zylinderblocks für die Verwendung bei einer Klopf-Ermittlungssteuerung erfasst, usw.
  • Die Maschine 1 gemäß dieser Ausführungsform enthält die vorstehend angegebenen beiden Typen von Injektoren 10a, 10b; dadurch ist die Maschine 1 in jedem der nachfolgenden Antriebsmodi mit unterschiedlichen Arten der Kraftstoffeinspritzung betriebfähig, das heißt, einem Anschluss-Einspritz-Antriebsmodus, bei welchem die Maschine mit Kraftstoff betrieben wird, welcher in den Einlass-Anschluss eingespritzt wird, einem In-Zylinder-Einspritz(oder Direkt-Einspritz)-Antriebsmodus, bei welchem die Maschine mit Kraftstoff betrieben wird, welcher in den Zylinder eingespritzt wird, und einem Antriebsmodus mit beiden Injektoren, welcher beide Injektoren verwendet, bei welchem die Maschine mit Kraftstoff betrieben wird, welcher in den Einlass-Anschluss und den Zylinder eingespritzt wird.
  • Bei dem Anschluss-Einspritz-Antriebsmodus der Maschine 1 wird Luft, welche durch den Luftfilter 14a gereinigt wird, mittels des Drosselventils 81 in den Einlass-Anschluss geführt, während der Kraftstoff von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a eingespritzt wird, und die Einlassluft und der Kraftstoff werden miteinander vermischt, um ein Luft-Kraftstoffgemisch zu bilden. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird in die Verbrennungskammer 12 gesaugt, wenn das Einlassventil 16 geöffnet wird, und verbrennt im Ansprechen auf einen elektrischen Funken, welcher durch eine Zündkerze 15 erzeugt wird. Die reziprokierende Bewegung des Kolbens 13, welcher aufgrund der durch die Verbrennung erzeugten Energie nach unten gedrückt wird, wird in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 18 umgewandelt. Die Maschine 1 arbeitet beispielsweise in dem Anschluss-Einspritz-Antriebsmodus, wenn sich diese in einem Niederlast-Betrieb befindet, in welchem die von der Maschine 1 zu erzeugende erforderliche Antriebskraft relativ klein ist. Bei dem In-Zylinder-Einspritz-Antriebsmodus der Maschine 1 wird Luft in der vorstehend beschriebenen Art und Weise in die Verbrennungskammer 12 gesaugt und Kraftstoff wird während des Ansaugtaktes, oder nachdem der Verdichtungstakt erreicht ist, von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b eingespritzt und mit Luft vermischt, um ein Luft-Kraftstoffgemisch zu bilden. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird ihm Ansprechen auf einen durch die Zündkerze 15 erzeugten elektrischen Funken aufgelöst und verbrannt, um eine Drehbewegung der Kurbelwelle 18 vorzusehen. Die Maschine 1 arbeitet beispielsweise in dem In-Zylinder-Einspritz-Antriebsmodus, wenn sich diese in einem Hochlast-Betrieb befindet, in welchem die von der Maschine 1 zu erzeugende erforderliche Antriebskraft relativ groß ist. Bei dem Antriebsmodus mit beiden Injektoren der Maschine 1 wird Kraftstoff von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a eingespritzt, wenn Luft in die Verbrennungskammer 12 gesaugt wird, und während des Ansaugtaktes oder Verdichtungstaktes wird Kraftstoff von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b in die Verbrennungskammer 12 eingespritzt, um ein Luft-Kraftstoffgemisch zu bilden. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird dann verbrannt, um eine Energie zu erzeugen, welche eine Drehbewegung der Kurbelwelle 18 vorsieht. Einer der vorstehend angegebenen Antriebsmodi wird basierend auf den Betriebsbedingungen der Maschine 1, der von der Maschine 1 zu erzeugenden erforderlichen Antriebskraft usw. ausgewählt. Das Abgas von der Maschine 1 wird an die Außenluft abgegeben, nachdem dieses durch den Katalysator 19b gereinigt wurde.
  • (Motor-Generatoren)
  • Der erste Motor-Generator MG1 ist ein Wechselstrom-Synchrongenerator mit einem Rotor MG1R, welcher aus einem Permanentmagneten besteht, der relativ zu der Eingangswelle 21 drehbar gelagert ist, und einem Stator MG1S, auf welchem Dreiphasen-Spulen gewickelt sind. Der erste Motor-Generator MG1 dient als ein Generator und dient ebenso als ein Elektromotor. Der zweite Motor-Generator MG2 ist ebenso ein Wechselstrom-Synchrongenerator mit einem Rotor MG2R, welcher aus einem Permanentmagneten besteht, der relativ zu der Eingangswelle 21 drehbar gelagert ist, und einem Stator MG2S, auf welchem Dreiphasen-Spulen gewickelt sind. Der zweite Motor-Generator MG2 dient als ein Elektromotor und dient ebenso als ein Generator.
  • Wie in 3 gezeigt, ist sowohl der erste Motor-Generator MG1, als auch der zweite Motor-Generator MG2 mittels eines Wechselrichters 200 mit einer Batterie 300 verbunden. Der Wechselrichter 200 wird durch die ECU 100 gesteuert. Durch die Steuerung des Wechselrichters 200 ist jeder der Motor-Generatoren MG1, MG2 in einem Regenerations-Modus oder in einem Leistungs-Fahr(Unterstützungs)-Modus betriebsfähig. Regenerative elektrische Leistung, welche in dem Regenerations-Modus erzeugt wird, wird mittels des Wechselrichters 200 in die Batterie 300 geladen bzw. dieser zugeführt. Außerdem wird elektrische Leistung zum Antreiben beider Motor-Generatoren MG1, MG2 mittels des Wechselrichters 200 von der Batterie 300 zu dem Motor-Generator geführt.
  • (Leistungs-Verteilungsvorrichtung)
  • Wie in 1 gezeigt ist, besteht die Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3 aus einem Planetengetriebe-Mechanismus mit einem Sonnenrad S3 als ein außenverzahntes Zahnrad, welches bei der Mitte einer Mehrzahl von Gangelementen um dessen eigene Achse rotiert, einem Ritzel P3 als ein außenverzahntes Zahnrad, welches um das Sonnenrad S3 läuft, während dieses mit dem Sonnenrad S3 außen in Verbindung steht, während dieses um dessen eigene Achse rotiert, einem Hohlrad R3 als ein innenverzahntes Zahnrad, welches in einer hohlen, ringförmigen Gestalt ausgebildet ist, um mit dem Ritzel P3 ineinander zu greifen, und einem Planetenträger CA3, welcher das Ritzel P3 trägt bzw. lagert und mit einem Umlauf des Ritzels P3 um dessen eigene Achse rotiert. Der Planetenträger CA3 steht mit der Eingangswelle 21 der Maschine 1 in Verbindung, um mit der Eingangswelle 21 als eine Einheit drehbar zu sein. Das Sonnenrad S3 steht mit dem Rotor MG1R des ersten Motor-Generators MG1 in Verbindung, um mit dem Rotor MG1R als eine Einheit drehbar zu sein.
  • Die Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3 überträgt die Antriebskraft der Maschine 1 und/oder des zweiten Motor-Generators MG2 mittels des Vorgelege-Antriebsrades 51, des angetriebenen Vorgelegerades 52, des Endantriebsrades 53, der Differenzialvorrichtung 54 und den Antriebswellen 61, 61 auf das rechte und linke Antriebsrad 6R, 6L.
  • (Reduktionsvorrichtung)
  • Die Reduktionsvorrichtung 4 besteht aus einem Planetengetriebe-Mechanismus mit einem Sonnenrad S4 als ein außenverzahntes Zahnrad, welches bei der Mitte einer Mehrzahl von Gangelementen um dessen eigene Achse rotiert, einem Ritzel P4 als ein außenverzahntes Zahnrad, welches durch einen Träger (Getriebegehäuse) CA4 drehbar gelagert wird, und um dessen eigene Achse rotiert, während dieses mit dem Sonnenrad S4 außen in Verbindung steht, und einem Hohlrad R4 als ein innenverzahntes Zahnrad, welches in einer hohlen, ringförmigen Gestalt ausgebildet ist, um mit dem Ritzel P4 ineinander zu greifen. Das Hohlrad R4 der Reduktionsvorrichtung 4, das Hohlrad R3 der Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3 und das Vorgelege-Antriebsrad 51 sind integriert. Das Sonnenrad S4 ist mit dem Rotor MG2R des zweiten Motor-Generators MG2 derart verbunden, um mit dem Rotor MG2R als eine Einheit drehbar zu sein.
  • Die Reduktionsvorrichtung 4 reduziert die Geschwindigkeit bzw. Stufe der Antriebskraft des zweiten Motor-Generators MG2 mit einem geeigneten Reduktionsverhältnis. Die Antriebskraft, deren Stufe reduziert wurde, wird dann über das Vorgelege-Antriebsrad 51, das angetriebene Vorgelegerad 52, das Endantriebsrad 53, die Differenzialvorrichtung 54 und die Antriebswellen 61 auf das rechte und das linke Antriebsrad 6R, 6L übertragen.
  • (Schaltvorrichtung)
  • Eine Schaltvorrichtung 7 (siehe 3) ist in dem Hybridfahrzeug HV in der Nähe des Fahrersitzes montiert. Ein Schalthebel 71 ist in der Schaltvorrichtung 7 betätigbar vorgesehen. Die Schaltvorrichtung 7 dieser Ausführungsform besitzt einen Fahrbereich bzw. eine Fahrstufe (D-Bereich) für eine Vorwärtsfahrt, einen Bremsbereich bzw. eine Bremsstufe (B-Bereich) für eine Vorwärtsfahrt, bei welcher die Bremskraft (Maschinenbremse) erhöht ist, wenn das Gaspedal gelöst ist, einen Rückwärtsbereich bzw. eine Rückwärtsstufe (R-Bereich) für eine Rückwärtsfahrt und einen neutralen Bereich bzw. eine neutrale Stufe (N-Bereich). Die Schaltvorrichtung 7 ermöglicht es dem Fahrer, den Schalthebel 71 hin zu einem gewünschten diese Bereiche zu betätigen. Jede Position des D-Bereichs, B-Bereichs, R-Bereichs und N-Bereichs wird durch einen Schalt-Positionssensor 104 erfasst. Die ECU 100 empfängt ein Ausgangssignal des Schalt-Positionssensors 104. Eine Parkposition (P-Position) kann durch einen P-Schalter eingestellt oder geschaffen werden, welcher von der Schaltvorrichtung 7 getrennt montiert ist.
  • (ECU)
  • Die ECU 100 ist eine elektronische Steuerungseinheit, welche verschiedene Steuerungsvorgänge durchführt; die ECU 100 steuert beispielsweise den Betrieb der Maschine 1 und die Koordination der Maschine 1 und der Motor-Generatoren MG1, MG2. Die ECU 100 enthält eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einen ROM (Nurlesespeicher), einen RAM (Direktzugriffsspeicher), einen Sicherungs-RAM usw.
  • Verschiedene Steuerungsprogramme, Kennfelder, welche auf die Ausführung der Steuerungsprogramme bezogen sind, usw. sind in dem ROM gespeichert. Die CPU führt basierend auf den verschiedenen Steuerungsprogrammen und Kennfeldern, welche in dem ROM gespeichert sind, Berechnungen durch. Der RAM ist ein Speicher, welcher in der CPU erhaltene Berechnungsergebnisse, von den entsprechenden Sensoren empfangene Daten, usw. vorübergehend speichert. Der Sicherungs-RAM ist ein nichtflüchtiger Speicher, welcher Daten usw. speichert, die beispielsweise gespeichert werden sollen, wenn ein Zündschalter (nicht gezeigt) auf AUS geschaltet wird.
  • Wie in 3 gezeigt ist, sind der vorstehend erwähnte Gaspedal-Positionssensor 101, der Kurbel-Positionssensor 102, der Drossel-Öffnungssensor 103, der Schalt-Positionssensor 104, ein Radgeschwindigkeitssensor 105, welche die Drehzahl der Räder 6L, 6R erfasst, ein Bremspedalsensor 106, welche die auf das Bremspedal aufgebrachte Bremspedalkraft erfasst, der vorstehend erwähnte Wassertemperatursensor 107, der Luft-Strömungsmesser 108, der Einlassluft-Temperatursensor 109, der O2-Sensor 110, der Klopfsensor 111, usw. mit der ECU 100 verbunden und die ECU 100 empfängt Signale von diesen Sensoren. Außerdem sind beispielsweise ein Stromsensor (nicht gezeigt), welcher einen Lade-/Entladestrom der Batterie 300 erfasst, und ein Batterie-Temperatursensor mit der ECU 100 verbunden und die ECU 100 empfängt Signale von diesen Sensoren.
  • Mit der ECU 100 sind ebenso der Drosselmotor 82, welcher das Drosselventil 81 der Maschine 1 antreibt (d. h., öffnet und schließt), der vorstehend erwähnte Anschluss-Einspritz-Injektor 10a, der Direkt-Einspritz-Injektor 10b (Einspritz-Antriebsvorrichtung 10e), die Zündvorrichtung 15a, welche den Zündzeitpunkt der Zündkerze 15 steuert, usw. verbunden.
  • Die ECU 100 führt verschiedene Steuerungen der Maschine 1 aus, insbesondere steuert diese beispielsweise die Drosselöffnung (Einlassluftbetrag) der Maschine 1, den Kraftstoffeinspritzbetrag und den Zündzeitpunkt, und steuert ebenso basierend auf Ausgangssignalen der vorstehend angegebenen verschiedenen Sensoren das Hybridsystem als Ganzes.
  • Die ECU 100 berechnet ferner den Ladezustand (SOC) der Batterie 300, das Eingangs-Limit Win und das Ausgangs-Limit Wout der Batterie 300 usw. für die Verwendung bei der Steuerung der Batterie 300, basierend auf dem integrierten Wert des Lade-/Entladestroms, welcher durch den vorstehend erwähnten Stromsensor erfasst wird, der Batterietemperatur, welche durch den Batterie-Temperatursensor erfasst wird, usw.
  • Der Wechselrichter 200 ist ebenso mit der ECU 100 verbunden. Der Wechselrichter 200 enthält ein IPM (intelligentes Leistungsmodul) für die Verwendung bei der Steuerung jedes Motor-Generators MG1, MG2. Das IPM jedes Motor-Generators besteht aus einer Mehrzahl von (zum Beispiel sechs) Halbleiter-Schaltvorrichtungen (zum Beispiel IGBT's (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode)), usw.
  • Der Wechselrichter 200 wandelt gemäß einem Befehlssignal von der ECU 100 (beispielsweise ein Drehmoment-Befehlswert für den ersten Motor-Generator MG1, ein Drehmoment-Befehlswert für den zweiten Motor-Generator MG2) Gleichstrom von der Batterie 300 in einen Strom zum Antreiben des entsprechenden Motor-Generators MG1, MG2 um. Andererseits wandelt der Wechselrichter 200 außerdem Wechselstrom, welcher unter Verwendung von Leistung der Maschine 1 durch den ersten Motor-Generator MG1 erzeugt wird, oder Wechselstrom, welcher durch regeneratives Bremsen durch den zweiten Motor-Generator MG2 erzeugt wird, in Gleichstrom für das Laden der Batterie 300 um. Außerdem führt der Wechselrichter 200 gemäß den Fahrerbedingungen des Fahrzeuges den durch den ersten Motor-Generator MG1 erzeugten Wechselstrom als elektrische Leistung zum Antreiben des zweiten Motor-Generators MG2 zu.
  • (Fahrmodi)
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform fährt das Fahrzeug unter Verwendung lediglich des zweiten Motor-Generators MG2 (was als „EV-Fahrt” bezeichnet wird), wenn die Maschine 1 mit einem niedrigen Wirkungsgrad arbeitet, wie beispielsweise wenn das Fahrzeug startet oder mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt. Das Fahrzeug fährt außerdem mit dem EV-Fahrmodus, wenn der Fahrer den EV-Fahrmodus mit einem Fahrmodus-Auswahlschalter auswählt, welcher in dem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist.
  • Während einer normalen Fahrt des Fahrzeugs wird die Leistung der Maschine 1 durch die Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3 auf zwei Kanäle verteilt. Einer dieser beiden Kanäle ist ein Kanal, durch welchen von der Maschine erzeugte Leistung direkt auf die Antriebsräder 6L, 6R übertragen wird. Der andere Kanal ist ein Kanal, durch welchen Leistung von der Maschine auf den ersten Motor-Generator MG1 übertragen wird, um den ersten Motor-Generator MG1 anzutreiben, um elektrische Leistung zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt wird die auf diese Art und Weise erzeugte elektrische Leistung zum Antreiben des zweiten Motor-Generators MG2 verwendet, um das Antreiben der Antriebsräder 6L, 6R zu unterstützen (Antreiben mittels eines elektrischen Pfades). Daher überträgt die Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3, welche als ein Differenzialmechanismus dient, einen Großteil der Leistung von der Maschine 1 mechanisch auf die Antriebsräder 6L, 6R und überträgt aufgrund des Differenzialbetriebs den Rest der Leistung von der Maschine 1 unter Verwendung eines elektrischen Pfades von dem ersten Motor-Generator MG1 zu dem zweiten Motor-Generator MG2. Das heißt, die Leistungs-Verteilungsvorrichtung 3 dient als ein Getriebe (elektrisches stufenloses Getriebe), mit welchem das Gangverhältnis elektrisch verändert wird. Auf diese Art und Weise kann die Drehzahl und das Maschinendrehmoment unabhängig von der Drehzahl und des Drehmoments der Antriebsräder 6L, 6R (Hohlräder R3, R4) frei gesteuert werden. Es ist außerdem möglich, einen Betriebszustand der Maschine zu erreichen, bei welchem die Kraftstoff-Verbrauchsrate oder die Kraftstoff-Wirtschaftlichkeit optimiert ist, während eine erforderliche auf die Antriebsräder 6L, 6R zu übertragende Antriebskraft vorgesehen wird.
  • Während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt wird ferner elektrische Leistung von der Batterie 300 zu dem zweiten Motor-Generator MG2 geführt, so dass der Ausgang des zweiten Motor-Generators MG2 erhöht ist, und eine zusätzliche Antriebskraft auf die Antriebsräder 6L, 6R aufgebracht wird (Antriebskraft-Unterstützung; Leistungsfahrt).
  • Während einer Verzögerung des Fahrzeugs dient der zweite Motor-Generator MG2 als ein Generator und führt eine regenerative Leistungserzeugung durch, so dass eine auf diese Art und Weise gesammelte elektrische Leistung in der Batterie 300 gespeichert wird. Wenn der Betrag der in der Batterie 300 gespeicherten Elektrizität reduziert ist und ein besonderes Erfordernis besteht, die Batterie 300 zu laden, wird der Ausgang der Maschine 1 erhöht, um den Betrag von durch den ersten Motor-Generator MG1 erzeugter elektrischer Leistung zu erhöhen und den Betrag von in der Batterie 300 gespeicherter Elektrizität zu erhöhen. Während einer Niedriggeschwindigkeitsfahrt kann in solchen Fällen, wenn die Batterie 300 geladen werden muss, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise wenn ein Anbauteil, wie eine Klimaanlage, angetrieben wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels der Maschine 1 auf eine vorgegebene Temperatur erhöht ist und wenn das Fahrzeug stark beschleunigt wird, nach Bedarf eine Steuerung zum Erhöhen der Antriebskraft der Maschine 1 durchgeführt werden.
  • In dem Hybridfahrzeug wird die Maschine 1 in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen des Fahrzeuges und des Zustandes der Batterie 300 angehalten, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Die Betriebsbedingungen des Fahrzeuges und der Zustand der Batterie 300 werden weiterhin überwacht, nachdem die Maschine 1 angehalten ist, und die Maschine 1 wird neu gestartet, wenn dies angebracht ist. Dadurch wird in dem Hybridfahrzeug die Maschine 1 diskontinuierlich betrieben, selbst wenn sich der Zündschalter in der EIN-Position befindet.
  • (Zusammenfassung der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Steuerung)
  • Die ECU 100 führt die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Steuerung aus, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
  • Bei der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Steuerung wird beispielsweise ermittelt, dass die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen erfüllt sind, wenn die durch den Kurbel-Positionssensor 102 erfasste Drehzahl gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist (Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Drehzahl: z. B. 1000 U/min), und die Verstellung (oder der Betätigungsbetrag) des Gaspedales, welche durch den Gaspedal-Positionssensor 101 erfasst wird, gleich „0” ist (das heißt, das Gaspedal ist gelöst), und die Kraftstoffeinspritzung von jedem der Injektoren 10a, 10b wird gestoppt. Folglich wird der Kraftstoffverbrauch reduziert und die Abgasemissionen werden verbessert. Während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung wird die Öffnung des Drosselventils 81 reduziert und der Pumpverlust wird erhöht, so dass die beabsichtigte Verzögerung des Fahrzeuges entsprechend der Betätigung des Fahrers beim Lösen des Gaspedals erreicht werden kann. In diesem Fall kann der zweite Motor-Generator MG2 eine regenerative Leistungserzeugung durchführen.
  • Wenn das Gaspedal während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung niedergedrückt wird (das heißt, wenn eine Anforderung zum Beschleunigen des Fahrzeugs vorliegt), wird eine Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt. In diesem Fall wird die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung abgebrochen oder gestoppt und die Kraftstoffeinspritzung von wenigstens einem der Injektoren 10a, 10b wird wieder aufgenommen. Der oder die Injektoren 10a, 10b, welche(r) zu dem Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung verwendet wird/werden, oder die Form der Kraftstoffeinspritzung wird im Wesentlichen in Abhängigkeit des Modus bestimmt (irgend einer der vorstehend beschriebenen Anschluss-Einspritz-Antriebsmodus, des In-Zylinder-Einspritz-Antriebsmodus und des Antriebsmodus mit beiden Injektoren), welcher gemäß den Betriebsbedingungen der Maschine 1 ermittelt wird. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch, wie später beschrieben ist, die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
  • (Steuerung für die Rückkehr von der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung)
  • Diese Ausführungsform ist durch eine Rückkehr-Steuerung (welche ebenso als „F/C-Rückkehr-Steuerung” bezeichnet wird) gekennzeichnet, welche durchgeführt wird, wenn eine erforderliche Antriebskraft durch eine Betätigung des Fahrers, das Gaspedal nieder zu drücken, erhöht ist, während der Ausführung der vorstehend beschriebenen Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Steuerung, und die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist. Nachfolgend werden zwei Beispiele der Steuerung für die Rückkehr von der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung beschrieben.
  • (Erstes Beispiel)
  • Ein erstes Beispiel wird beschrieben. In diesem Beispiel wird eine Antriebskraft von der Maschine 1 angefordert, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist und Kraftstoff wird von zumindest einem der Injektoren 10a, 10b eingespritzt, um die Antriebskraft von der Maschine 1 zu erzeugen.
  • Die Rückkehr-Steuerung wird beschrieben. Der Fall, bei dem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen erfüllt sind, in einem Zustand, bei dem beispielsweise die Maschinentemperatur (Kühlmitteltemperatur) aufgrund eines Hochlast-Betriebs relativ hoch ist, wird beschrieben. In diesem Fall kann die Temperatur eines distalen Endes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a erhöht sein, falls die Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 10a, 10b gestoppt wird und die Öffnung des Drosselventils 81 reduziert wird. Dies liegt daran, da der Betrag von Einlassluft, welche durch den Einlass-Durchlass 14, insbesondere den Einlass Durchlass in dem Einlasskrümmer 14a, strömt, reduziert ist und der distale Endabschnitt des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a, welcher durch die Einlassluft gekühlt wird bis die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen erfüllt sind, wird nicht länger gekühlt.
  • Die Temperatur des distalen Endes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a steigt an, während die Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung ansteigt (das heißt, die Länge der Zeit, für welche die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung andauert). Wenn die Temperatur des distalen Endes gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur (zum Beispiel 120°C) wird, steigt die Temperatur des innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a vorliegenden Kraftstoffes hin zu dessen Sättigungsdampfdruck-Temperatur an und Dampf (oder Luftblasen) können in dem Kraftstoff erzeugt werden.
  • Falls die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung in einem Zustand erfüllt ist, bei dem der Dampf in dem Kraftstoff erzeugt wird, und die Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wird, kann unter dem Einfluss des Dampfes kein geeigneter Kraftstoffeinspritzbetrag erhalten werden (das heißt, ein geeigneter Kraftstoffeinspritzbetrag, welche eine stabile Verbrennung in der Verbrennungkammer 12 zulässt, kann nicht erhalten werden). Folglich kann die Maschine in einen unruhigen Leerlaufzustand gebracht werden, bei welchem die Maschinendrehzahl während des Leerlaufs in hohem Maße variiert, oder in einigen Fällen kann die Maschine zum Stillstand kommen.
  • Die Steuerung für die Rückkehr von der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung gemäß diesem Beispiel wird durchgeführt, um das vorstehend beschriebene Phänomen zu vermeiden. Bei der Rückkehr-Steuerung wird, wenn die Temperatur des distalen Endes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a hin zu der Sättigungsdampfdruck-Temperatur des Kraftstoffes erhöht wird, die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert (ein Vorgang, um die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung der Erfindung zu verhindern), selbst wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist. Andererseits wird Kraftstoff von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b eingespritzt, um zu bewirken, dass die Maschine 1 die erforderliche Antriebskraft erzeugt. Danach wird unter einer Bedingung, dass die Temperatur des distalen Endes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a derart reduziert ist, dass diese niedriger als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur des Kraftstoffes ist, eine Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a zugelassen.
  • Die vorstehend beschriebene Steuerung für die Rückkehr von der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung wird mit Bezug auf das Flussdiagramm von 4 spezifisch beschrieben. Die in dem Flussdiagramm von 4 dargestellte Steuer-Routine wird bei regelmäßigen Intervallen von mehreren Millisekunden wiederholend ausgeführt, oder zu jedem Zeitpunkt, zu welchem die Kurbelwelle 18 um einen vorgegebenen Drehwinkel rotiert, nachdem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist.
  • Zunächst wird in Schritt ST1 die Temperatur des distalen Endes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a (welche ebenso als „Temperatur des distalen Endes des Injektors” bezeichnet wird) bestimmt. Die Temperatur des distalen Endes des Injektors wird insbesondere basierend auf der Kühlmitteltemperatur, welcher zu dem Zeitpunkt gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, und der Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung bestimmt. Die Kühlmitteltemperatur wird durch den Wassertemperatursensor 107 erfasst. Die Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung wird durch Messen einer Zeitphase von dem Zeitpunkt an, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingung erfüllt ist (die Verschiebung bzw. Verstellung des Gaspedals, welche durch den Gaspedal-Positionssensor 101 erfasst wird, wird gleich „0” (oder das Gaspedal wird gelöst)) bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist (die Verschiebung bzw. Verstellung des Gaspedales, welche durch den Gaspedal-Positionssensor 101 erfasst wird, wird erhöht (oder das Gaspedal wird niedergedrückt)), unter Verwendung eines in der ECU 100 vorgesehenen Zählers bestimmt. Der ROM speichert unter Verwendung der Kühlmitteltemperatur, welche zu dem Zeitpunkt gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, und der Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung als Parameter ein Bestimmungs-Kennfeld der Temperatur des distalen Endes, welches für die Bestimmung der Temperatur des distalen Endes des Injektors verwendet wird. Die ECU 100 bestimmt die Temperatur des distalen Endes des Injektors mit Bezug auf das Bestimmung-Kennfeld der Temperatur des distalen Endes. Das Bestimmung-Kennfeld der Temperatur des distalen Endes wird durch ein Experiment oder eine Simulation im Vorhinein geschaffen und in dem ROM gespeichert. Gemäß dieses Kennfeldes ist der bestimmter Wert der Temperatur des distalen Endes des Injektors höher, während die Kühlmitteltemperatur höher ist, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, oder während die Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung länger ist. Während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung findet in der Verbrennungkammer 12 keine Verbrennung statt; dadurch wird die Temperatur (wie eine Öltemperatur) der Maschine 1 allmählich reduziert und die Kühlmitteltemperatur wird entsprechend ebenso reduziert. Das heißt, das Ausmaß des Einflusses der Temperatur der Maschine 1 auf die Temperatur des distalen Endes des Injektors variiert im Zeitverlauf. Daher wird die Temperatur des distalen Endes des Injektors basierend auf den Parametern mit erhöhter Genauigkeit bestimmt, welche die Temperatur des distalen Endes des Injektors in hohem Maße beeinflussen.
  • Nachdem die Temperatur des distalen Endes des Injektors bestimmt ist, schreitet die Steuerung zu Schritt ST2. In Schritt ST2 wird ermittelt, ob die bestimmte Temperatur des distalen Endes des Injektors die Sättigungsdampfdruck-Temperatur des Kraftstoffes überschreitet (oder die Temperatur, bei welcher Dampf erzeugt wird). Die Sättigungsdampfdruck-Temperatur wird beispielsweise auf 120°C eingestellt. Da die Temperatur, bei welcher Dampf in dem Kraftstoff erzeugt wird, ebenso von dem Kraftstoffdruck abhängt, ist es vorzuziehen, die Dampf-Erzeugungstemperatur, bei welcher Dampf erzeugt wird, gemäß dem Kraftstoffdruck zu berechnen und die berechnete Dampf-Erzeugungstemperatur mit der Temperatur des distalen Endes des Injektors zu vergleichen.
  • Falls die Temperatur des distalen Endes des Injektors gleich oder niedriger als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur ist und bei Schritt ST2 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, wird ermittelt, dass in dem Kraftstoff innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a kein Dampf erzeugt wird. Dann springt die Steuerung in dem Flussdiagramm von 4 zurück, um die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a zuzulassen. In diesem Fall wird, falls die Maschine in dem Anschluss-Einspritz-Antriebsmodus oder dem Antriebsmodus mit beiden Injektoren arbeitet, die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a gestartet, nachdem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist.
  • Andererseits schreitet die Steuerung zu Schritt ST3, falls die Temperatur des distalen Endes des Injektors die Sättigungsdampfdruck-Temperatur überschreitet und bei Schritt ST2 eine zustimmende Entscheidung (JA) erhalten wird. In Schritt ST3 wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert, da eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass Dampf in dem Kraftstoff innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a erzeugt wird. Da die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert wird, wird Kraftstoff von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b in die Verbrennungskammer 12 eingespritzt. Die Kraftstoffeinspritzung von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b bewirkt, dass die Maschine 1 die erforderliche Antriebskraft erzeugt. Das heißt, der Kraftstoffeinspritzbetrag zum Erhalten der von der Maschine 1 zu erzeugenden erforderlichen Antriebskraft wird berechnet und der Gesamtbetrag des erforderlichen Kraftstoffeinspritzbetrages wird von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b eingespritzt. Wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, wird das Drosselventil 81 gelöst oder geöffnet und hin zu der Öffnung entsprechend der Maschinenlast gesteuert.
  • Nachfolgend wird in Schritt ST4 ermittelt, ob der Einlassluftbetrag, welcher von einem Zeitpunkt an integriert ist, zu welchem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist (welcher einfach als „integrierter Einlassluftbetrag” bezeichnet wird), einen zum Kühlen des Injektors, das heißt, zum Reduzieren der Temperatur des distalen Endes des Injektors, erforderlichen Einlassluftbetrag überschreitet, (welcher als „zum Kühlen erforderlicher Einlassluftbetrag” bezeichnet wird). Der integrierte Einlassluftbetrag wird durch Integrieren des Einlassluftbetrages, welcher durch den Luft-Strömungsmesser 108 erfasst wird, von einem Zeitpunkt an, zu welchem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, erhalten. Der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag ist ein Einlassluftbetrag, welcher dazu erforderlich ist, dass die Temperatur des distalen Endes des Injektors, welche die Sättigungsdampfdruck-Temperatur überschritten hat, gleich oder niedriger als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur wird. Das heißt, die durch den Einlass-Durchlass 14 strömende Einlassluft nimmt Wärme von dem distalen Endabschnitt des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a auf und die Temperatur des distalen Endes des Injektors wird allmählich reduziert. Der Betrag der Einlassluft, welcher dazu erforderlich ist, dass die Temperatur des distalen Endes des Injektors gleich oder niedriger als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur wird, ist der vorstehend erwähnte zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag. Der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag wird basierend auf der Gestalt und der Wärmekapazität des distalen Endabschnittes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a und der Temperatur des distalen Endes des Injektors, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, ermittelt. Die Gestalt und die Wärmekapazität des distalen Endabschnittes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a sind konstant, das heißt, werden durch die Konfiguration des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a spezifisch ermittelt. Dadurch wird der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag unter Verwendung der Temperatur des distalen Endes des Injektors, welche zu dem Zeitpunkt gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, als ein Parameter eingestellt. Ein Kennfeld zum Einstellen des zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrages ist in dem ROM gespeichert. Der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag wird mit Bezug auf das Kennfeld zum Einstellen des zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrages eingestellt. Das Kennfeld zum Einstellen des zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrages wird im Vorhinein durch ein Experiment oder eine Simulation geschaffen. Gemäß des Kennfeldes ist der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag größer, während die Temperatur des distalen Endes des Injektors, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, höher ist.
  • 5 zeigt ein Beispiel des Kennfeldes zum Einstellen des zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrages. Wie in 5 gezeigt, ist der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag in einem Bereich, in welchem die Temperatur des distalen Endes des Injektors die Sättigungsdampfdruck-Temperatur (Dampf-Erzeugungstemperatur) Tv überschreitet, größer, während die Temperatur des distalen Endes des Injektors höher ist. 6 gibt die Beziehung zwischen dem integrierten Einlassluftbetrag und der Temperatur des distalen Endes des Injektors an. Wie in 6 gezeigt ist, wird der Betrag der Reduktion der Temperatur des distalen Endes des Injektors größer, während der integrierte Einlassluftbetrag größer ist. Dadurch kann die Temperatur des distalen Endes des Injektors durch Einstellen des zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrages auf einen größeren Wert, während die Temperatur des distalen Endes des Injektors höher ist, auf die Sättigungsdampfdruck-Temperatur (Dampf-Erzeugungstemperatur) reduziert werden.
  • Falls der integrierte Einlassluftbetrag gleich oder kleiner als der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag ist, wird bei Schritt ST4 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten und der Schritt ST4 wird wiederholend ausgeführt bis der integrierte Einlassluftbetrag den zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrag überschreitet.
  • Andererseits schreitet die Steuerung zu Schritt ST5, falls der integrierte Einlassluftbetrag den zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrag überschreitet und bei Schritt ST4 eine zustimmende Entscheidung (JA) erhalten wird. In Schritt ST5 wird ermittelt, dass Dampf innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a beseitigt ist und die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a wird zugelassen. Das heißt, falls die Maschine 1 in dem Anschluss-Einspritz-Antriebsmodus oder dem Antriebsmodus mit beiden Injektoren arbeitet, wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a gestartet.
  • Durch Wiederholen der vorstehend beschriebenen Vorgänge wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass Dampf innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a vorliegt. Andererseits wird, wenn innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a kein Dampf vorliegt oder innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a vorliegender Dampf beseitigt ist, die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a zugelassen.
  • 7 zeigt ein Beispiel von Veränderungen der Temperatur des distalen Endes des Injektors im Zeitverlauf, wenn die vorstehend beschriebene F/C-Rückkehr-Steuerung durchgeführt wird. In 7 gibt die durchgezogene Linie den Fall an, bei dem die Temperatur des distalen Endes des Injektors, welcher zu dem Zeitpunkt gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, die Dampf-Erzeugungstemperatur Tv überschreitet, und die strichpunktierte Linie mit einem Punkt gibt den Fall an, bei dem die Temperatur des distalen Endes des Injektors die Dampf-Erzeugungstemperatur Tv nicht überschreitet.
  • Wie in 7 gezeigt ist, steigt, sobald die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung beginnt, die Temperatur des distalen Endes des Injektors an, während die Öffnung des Drosselventils 81 reduziert wird. Dann wird, falls die Temperatur des distalen Endes des Injektors, welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, die Dampf-Erzeugungstemperatur Tv überschreitet (wie mit der durchgehende Linie angegeben), die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert, bis die Temperatur des distalen Endes des Injektors auf die Dampf-Erzeugungstemperatur Tv reduziert ist, nachdem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist (siehe „PHASE DER VERHINDERUNG DER KRAFTSTOFFEINSPRITZUNG VON DEM ANSCHLUSS-EINSPRITZ-INJEKTOR” in 7).
  • Wie vorstehend beschrieben, wird, wenn die Temperatur des distalen Endes des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a, welche zu dem Zeitpunkt gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, derart erhöht ist, dass diese höher als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur des Kraftstoffes ist, die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert und Kraftstoff wird lediglich von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b eingespritzt, so dass die Maschine 1 die erforderliche Antriebskraft erzeugt. Dadurch wird die Maschine 1 davor bewahrt, in einen unruhigen Leerlaufzustand oder zum Stillstand zu gelangen, da in einem Zustand, bei dem Dampf in dem Kraftstoff innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a erzeugt wird, Kraftstoff von dem Anschluss-Einspritz-Injektors eingespritzt wird und ein geeigneter Kraftstoffeinspritzbetrag nicht erhalten werden kann.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Nachfolgend wird ein zweites Beispiel beschrieben. Bei diesem Beispiel werden der Fall, bei dem die Öffnung des Drosselventils 81 reduziert ist, und der Fall, bei dem der zweite Motor-Generator MG2 die Erzeugung von regenerativer Leistung durchführt, als Verfahren zum Erreichen der beabsichtigten Verzögerung des Fahrzeuges während einer Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel berücksichtigt.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine einer Anschluss-Einspritz-Steuerung gemäß dieses Beispiels darstellt. Die Steuer-Routine dieses Flussdiagramms wird bei regelmäßigen Intervallen von mehreren Millisekunden wiederholend ausgeführt, nachdem der Zündschalter (nicht gezeigt) auf EIN geschaltet ist.
  • Anfangs wird in Schritt ST11 ermittelt, ob sich die Maschine 1 gegenwärtig in einem Betriebszustand befindet, in welchem die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, und ob sich das Drosselventil 81 in einem lösbaren Zustand befindet. Es wird ermittelt, dass sich die Maschine 1 gegenwärtig in einer Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Betriebszustand befindet, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingungen erfüllt sind und die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung nicht erfüllt wurde. Die Ermittlung, ob sich das Drosselventil 81 in einem lösbaren Zustand befindet, wird durch das Ermitteln durchgeführt, ob sich die Maschine 1 in einem Betriebszustand befindet, in welchem die beabsichtigte Verzögerung des Fahrzeuges selbst dann sichergestellt werden kann, wenn das Drosselventil 81 gelöst ist. Das heißt, während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung wird die beabsichtigte Verzögerung des Fahrzeuges entsprechend der Betätigung des Fahrers beim Lösen des Gaspedals im Allgemeinen durch Reduzieren der Öffnung des Drosselventils 81 und Erhöhen des Pumpverlustes erhalten. Falls jedoch eine andere Einrichtung zum Erreichen der beabsichtigten Verzögerung des Fahrzeuges vorgesehen ist, kann die Öffnung des Drosselventils 81 erhöht werden. Beispielsweise wird, falls der zweite Motor-Generator MG2 die Erzeugung von regenerativer Leistung durchführt, die Verzögerung des Fahrzeuges entsprechend der regenerativen Energie erhalten und dadurch kann die Öffnung des Drosselventils 81 erhöht werden. Während der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung wird die Drehzahl nicht rasch erhöht, selbst wenn die Öffnung des Drosselventils 81 erhöht ist.
  • Falls in Schritt ST11 eine zustimmende Entscheidung (JA) erhalten wird, schreitet die Steuerung zu Schritt ST12, um das Drosselventil 81 zu öffnen. Andererseits schreitet die Steuerung zu Schritt ST13, um das Drosselventil 81 zu schließen, falls in Schritt ST11 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird.
  • Dann wird in Schritt ST14 die Temperatur des distalen Endes des Injektors auf die gleiche Art und Weise wie in dem Fall des ersten Beispiels bestimmt, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist. Die Temperatur des distalen Endes des Injektors wird insbesondere basierend auf der Kühlmitteltemperatur, welche zu dem Zeitpunkt gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, und der Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung bestimmt. Der Bestimmung-Vorgang wird in der gleichen Art und Weise wie in Schritt ST1 des Flussdiagramms von 4 in dem ersten Beispiel durchgeführt.
  • Dann schreitet die Steuerung zu Schritt ST15, um zu ermitteln, ob die bestimmte Temperatur des distalen Endes des Injektors die Sättigungsdampfdruck-Temperatur des Kraftstoffes überschreitet (die Temperatur, bei welcher Dampf erzeugt wird). Der Ermittlungsvorgang wird in der gleichen Art und Weise wie in ST2 des Flussdiagramms von 4 in dem ersten Beispiel durchgeführt.
  • Falls die Temperatur des distalen Endes des Injektors gleich oder niedriger als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur des Kraftstoffes ist und in Schritt ST15 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, wird ermittelt, dass in dem Kraftstoff innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a kein Dampf erzeugt ist und die Steuerung springt zurück, um die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a zuzulassen.
  • Andererseits schreitet die Steuerung zu Schritt ST16, falls die Temperatur des distalen Endes des Injektors die Sättigungsdampfdruck-Temperatur überschreitet und in Schritt ST15 eine zustimmende Entscheidung (JA) erhalten wird. In Schritt ST16 wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert, da eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass in dem Kraftstoff innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a Dampf erzeugt wird.
  • Nachdem die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert ist, wie vorstehend beschrieben, schreitet die Steuerung zu Schritt ST17. In Schritt ST17 wird ermittelt, ob die Maschine 1 gegenwärtig angehalten ist oder ob sich diese in einem Ruhezustand befindet (die Maschinendrehzahl ist gleich „0”). Diese Ermittlung erfolgt basierend auf der Maschinendrehzahl, welche durch den Kurbel-Positionssensor 102 erfasst wird. Diese Ermittlung kann ebenso durch das Ermitteln erfolgen, ob die durch die Maschine 1 zu erzeugende erforderliche Antriebskraft als ein Antriebskraft-Anforderungssignal von der ECU 100, gleich „0” ist. Eine zustimmende Entscheidung (JA) in Schritt ST17 wird beispielsweise dann erhalten, wenn das Fahrzeug in dem EV-Modus fährt oder wenn zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs der Leerlauf beendet wird während das Fahrzeug angehalten ist.
  • Falls die Maschine 1 betrieben wird und in Schritt ST17 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, wird ermittelt, dass Luft in den Einlass-Durchlass 14 strömt und das distale Ende des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a gekühlt wird, und die Steuerung schreitet zu Schritt ST19.
  • Falls sich die Maschine 1 in einem Ruhezustand befindet und in Schritt ST17 eine zustimmende Entscheidung (JA) erhalten wird, schreitet die Steuerung zu Schritt ST18 und die Maschine 1 wird rotiert, um zu bewirken, dass Luft in den Einlass-Durchlass 14 strömt. Als ein Mittel zum Rotierenden der Maschine 1, wird Kraftstoff von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b eingespritzt und eine Zündung wird durch die Zündkerze 15 hervorgerufen, so dass sich die Maschine 1 im Leerlauf befindet (insbesondere ein Zustand, bei welchem die Maschine 1 durch den ersten Motor-Generator MG1 angekurbelt wird, die Kraftstoffeinspritzung von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b und die Zündung unter Verwendung der Zündkerze 15 ausgeführt werden). Als ein weiteres Mittel zum Rotieren der Maschine 1 werden sowohl die Kraftstoffeinspritzung von dem Direkt-Einspritz-Injektor 10b als auch die durch die Zündkerze 15 hervorgerufene Zündung verhindert und die Kurbelwelle 18 wird durch den ersten Motor-Generator MG1 rotiert (was allgemein als „Anlassen” bezeichnet wird). Bei der auf diese Art und Weise rotierten Maschine 1 strömt die Einlassluft in den Einlass-Durchlass 14 und der distale Endabschnitt des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a wird durch die Einlassluft gekühlt.
  • In Schritt ST19 wird ermittelt, ob der integrierte Einlassluftbetrag von dem Zeitpunkt an, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, den zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrag überschreitet. Der Ermittlungsvorgang wird in der gleichen Art und Weise wie in Schritt ST4 des Flussdiagramms von 4 bei dem ersten Beispiel durchgeführt.
  • Falls der integrierte Einlassluftbetrag gleich oder kleiner als der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag ist, wird in Schritt ST19 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten und Schritt ST19 wird wiederholend ausgeführt, bis der integrierte Einlassluftbetrag den zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrag überschreitet.
  • Falls der integrierte Einlassluftbetrag den zum Kühlen erforderlichen Einlassluftbetrag überschreitet und in Schritt ST19 eine zustimmende Entscheidung (JA) erhalten wird, schreitet die Steuerung zu Schritt ST20. In Schritt ST20 wird ermittelt, dass Dampf des Kraftstoffes innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a beseitigt wurde und die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a wird zugelassen. Das heißt, wenn die Maschine 1 in dem Anschluss-Einspritz-Antriebsmodus oder in dem Antriebsmodus mit den beiden Injektoren arbeitet, wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a gestartet.
  • Durch das Wiederholen der vorstehend beschriebenen Vorgänge wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a Dampf vorliegt. Wenn innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a kein Kraftstoffdampf vorliegt, oder innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a vorliegender Dampf beseitigt ist, wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a zugelassen.
  • In diesem Beispiel wird die Maschine 1 davor bewahrt, in einen unruhigen Leerlaufzustand oder zum Stillstand zu gelangen, da Kraftstoff in einem Zustand, bei dem in dem Kraftstoff innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a Dampf erzeugt wird, und ein geeigneter Kraftstoffeinspritzbetrag nicht erhalten werden kann, von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a eingespritzt wird. Außerdem wird in dem Fall dieses Beispiels die Kurbelwelle 18 der Maschine 1 durch den ersten Motor-Generator MG1 rotiert, um zu bewirken, dass Luft in den Einlass-Durchlass 14 strömt. Aufgrund des Kühleffekts, welcher durch die Luftströmung vorgesehen wird, kann die Temperatur des distalen Endes des Injektors rascher reduziert werden (das heißt, der distale Endabschnitt des Injektors kann rasch abgekühlt werden) und Dampf kann innerhalb einer kurzen Zeit beseitigt werden. Ferner wird das Drosselventil 81 geöffnet, während die beabsichtigte Verzögerung des Fahrzeuges durch die Erzeugung von regenerativer Leistung durch den zweiten Motor-Generator MG2 sichergestellt wird. Durch das so geöffnete Drosselventil 81 wird hervorgerufen, das Luft durch den Einlass-Durchlass 14 strömt und die Temperatur des distalen Endes des Injektors kann aufgrund des Kühleffekts, welcher durch die Luftströmung vorgesehen wird, rasch reduziert werden. Dadurch kann Dampf innerhalb einer kurzen Zeit beseitigt werden.
  • (Weitere Beispiele)
  • Während die Erfindung in der dargestellten Ausführungsform und den Beispielen auf die Steuerung des Hybridfahrzeugs vom FF(Frontmotor, Frontantrieb)-Typ angewendet ist, ist die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt, sondern kann auf die Steuerung eines Hybridfahrzeugs vom FR(Frontmotor, Hinterradantrieb)-Typ oder die Steuerung eines Allrad-Hybridfahrzeugs angewendet werden. Die Erfindung wird außerdem nicht beschränkend auf Hybridfahrzeuge angewendet, sondern kann auf herkömmliche Fahrzeuge mit lediglich der Maschine als eine Antriebsquelle zum Fahren des Fahrzeuges angewendet werden.
  • Während die Erfindung auf das Hybridfahrzeug angewendet wird, auf welchem in der dargestellten Ausführungsform und den Beispielen zwei Elektromotoren, das heißt, der erste Motor-Generator MG1 und der zweite Motor-Generator MG2, installiert sind, kann die Erfindung ebenso auf die Steuerung eines Hybridfahrzeugs, auf welchem ein Elektromotor installiert ist, oder die Steuerung eines Hybridfahrzeug, auf welchem drei oder mehrere Elektromotoren installiert sind, angewendet werden.
  • Sowohl in der dargestellten Ausführungsform als auch in den Beispielen wird die Erfindung auf den Ottomotor angewendet, welcher auf dem Automobil installiert ist. Die Erfindung wird nicht beschränkend auf Maschinen für die Verwendung in Automobilen angewendet, sondern kann ebenso auf Maschinen angewendet werden, welche für andere Zwecke verwendet werden. Außerdem ist die Anzahl der Zylinder und der Maschinen-Typ (Reihen-Typ, oder V-Typ, oder Boxer-Typ) nicht besonders beschränkt.
  • Die Erfindung kann ebenso auf ein Hybridfahrzeug angewendet werden, auf welchem eine Maschine installiert ist, die als den Injektor lediglich den Anschluss-Einspritz-Injektor 10a, nicht aber den Direkt-Einspritz-Injektor 10b enthält. In diesem Fall wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung von dem Anschluss-Einspritz-Injektor 10a verhindert ist, die Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeuges von einem Motor (beispielsweise dem zweite Motor-Generator MG2) erhalten.
  • Sowohl in der dargestellten Ausführungsform als auch in den Beispielen wird der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag als der Einlassluftbetrag eingestellt, welcher dazu erforderlich ist, dass die Temperatur des distalen Endes des Injektors gleich oder kleiner als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur wird. Die Erfindung ist nicht auf diese Einstellung beschränkt, sondern der zum Kühlen erforderliche Einlassluftbetrag kann durch Addieren eines vorgegebenen Einlassluftbetrages zu dem Einlassluftbetrag, welcher dazu erforderlich ist, dass die Temperatur des distalen Endes des Injektors gleich oder kleiner als die Sättigungsdampfdruck-Temperatur wird, eingestellt sein, um den Dampf in dem Kraftstoff innerhalb des Anschluss-Einspritz-Injektors 10a sicher zu beseitigen.
  • Die Erfindung kann auf die Kraftstoffeinspritz-Steuerung angewendet werden, welche bei einer Maschine mit einem Anschluss-Einspritz-Injektor und einen Direkt-Einspritz-Injektor durchgeführt wird, wenn eine Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010-270615 A [0002]
    • JP 2011-183986 A [0002]

Claims (7)

  1. Steuerungssystem einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Einlass-Durchlass-Einspritzventil, welches angepasst ist, um Kraftstoff in einen Einlass-Durchlass einzuspritzen, wobei das Steuerungssystem derart konfiguriert ist, um eine Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil zu beenden, wenn eine vorgegebene Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingung erfüllt ist, und um eine Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil wieder aufzunehmen, wenn eine vorgegebene Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gekennzeichnet dadurch, dass dieses aufweist: eine Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung zum Verhindern der Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a), wenn eine Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils (10a), welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gleich oder höher als eine Dampf-Erzeugungstemperatur des Kraftstoffes ist.
  2. Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung derart konfiguriert ist, um einen integrierten Betrag einer Einlassluft zu erhalten, welche seit der Verhinderung der Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) durch den Einlass-Durchlass (14) strömt, und um die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) zu einem Zeitpunkt zuzulassen, zu welchem der integrierte Betrag von Einlassluft gleich oder größer als ein zum Kühlen erforderlicher Betrag von Einlassluft wird, mit welchem Dampf des Kraftstoffes in dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) beseitigt werden kann.
  3. Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Verbrennungskraftmaschine als Kraftstoff-Einspritzventile das Einlass-Durchlass-Einspritzventil und ein In-Zylinder-Einspritzventil, welches Kraftstoff direkt in einen Zylinder einspritzt, enthält; und wenn die Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils (10a), welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gleich oder höher als eine Dampf-Erzeugungstemperatur ist, die Kraftstoffeinspritz-Steuerungseinrichtung die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) verhindert und bewirkt, dass das In-Zylinder-Einspritzventil (10b) einen Betrag von Kraftstoff einspritzt, welcher die durch die Verbrennungskraftmaschine zu erzeugende erforderliche Antriebskraft vorsieht.
  4. Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils (10a) eine Temperatur eines distalen Endabschnittes des Einlass-Durchlass-Einspritzventils ist, welcher dem Einlass-Durchlass ausgesetzt ist.
  5. Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, wobei die Temperatur des distalen Endabschnittes des Einlass-Durchlass-Einspritzventils (10a) basierend auf einer Temperatur eines Kühlmittels der Verbrennungskraftmaschine, welche zu einem Zeitpunkt gemessen wird, zu welchem die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, und einer Dauer der Kraftstoff-Zufuhrunterbrechung bestimmt wird.
  6. Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Verbrennungskraftmaschine eine Antriebswelle besitzt, mit welcher ein Elektromotor in Verbindung steht; und wenn die Verbrennungskraftmaschine in dem Fall angehalten wird, bei dem die Temperatur des Einlass-Durchlass-Einspritzventils (10a), welche gemessen wird, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Beendigungs-Bedingung erfüllt ist, gleich oder höher als die Dampf-Erzeugungstemperatur des Kraftstoffes ist, die Kraftstoffeinspritzung von dem Einlass-Durchlass-Einspritzventil (10a) verhindert wird und die Antriebswelle der Verbrennungskraftmaschine durch den Elektromotor rotiert wird.
  7. Steuerungssystem der Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Verbrennungskraftmaschine und ein Generator-Motor auf einem Fahrzeug als Antriebsquellen zum Fahren des Fahrzeuges installiert sind und das Fahrzeug in einem Regenerations-Modus betrieben werden kann, in welchem der Generator-Motor während der Verzögerung des Fahrzeugs die Erzeugung von regenerativer Leistung durchführt; und ein Drosselventil (81), welches in dem Einlass-Durchlass vorgesehen ist, geöffnet wird, falls das Fahrzeug in dem Regenerations-Modus arbeitet, wenn die Kraftstoff-Zufuhrunterbrechungs-Bedingung erfüllt ist.
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