DE102016104397A1 - Steuerung für einen Motor mit Direkteinspritzung - Google Patents

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Abstract

Eine Steuerung für einen Motor mit Zylindereinspritzung beinhaltet eine Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51), die einen Luftspülungs-Steuervorgang zum Ausführen eines Kraftstoff-Einspritzvorgangs in einem Ansaugtakt ausführt, wenn der Kraftstoffdruck beim Starten eines Motors (10) unter einem vorbestimmten Druck liegt. Bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs macht die Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51) eine Kraftstoff-Einspritzzeitdauer eines Einspritzers (12) länger als in einer Situation, in der der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist. Wenn bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs die Kraftstoffmenge in einem Kraftstofftank (63) größer als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist und ein integrierter Wert der Kraftstoff-Einspritzmenge (integrierte Einspritzmenge) seit dem Start des Kraftstoff-Einspritzvorgangs größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, stoppt die Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51) den Luftspülungs-Steuervorgang.

Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Steuerungen für einen Motor mit Direkteinspritzung, der Kraftstoff direkt in Zylinder von Verbrennungsmotoren einspritzt.
  • 2. Einschlägiger Stand der Technik
  • In den letzten Jahren sind Motoren mit Direkteinspritzung verbreitet in praktischen Einsatz gekommen. Ein solcher Motor mit Direkteinspritzung kann z.B. eine verbesserte Ladeeffizienz sowie verbesserte Antiklopf-Eigenschaften durch direktes Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder des Motors erzielen.
  • Da ein solcher Motor mit Direkteinspritzung Kraftstoff direkt in Brennkammern einspritzen muss, die im Verdichtungstakt in einem Zustand unter hohem Druck betrieben werden, wird der Druck von Kraftstoff (der im Folgenden auch als "Kraftstoffdruck" bezeichnet werden kann), der Einspritzern zugeführt werden muss, unter Verwendung einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe erhöht.
  • Ferner wird bei einem Motor mit Direkteinspritzung dann, wenn der Motor gestartet werden soll, der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt derart gesteuert, dass der Kraftstoff im Hinblick auf das Startverhalten und die Abgasemission im Verdichtungstakt eingespritzt wird (siehe z.B. ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2007-071 095 A ).
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Beispielsweise kann bei der Fertigung eines Motors (d.h. bei der Herstellung eines Fahrzeugs) sowie beim Austauschen einer Komponente eines Kraftstoff-Zuführungssystems, wie z.B. der Hochdruck-Kraftstoffpumpe oder einer Kraftstoffleitung, Luft in das Kraftstoff-Zuführungssystem eingemischt werden.
  • Beim Starten des Motors am Ende eines Fertigungsbands (d.h. in einem Bandinspektionsvorgang) oder beim Starten des Motors nach dem Austausch einer Komponente kann es somit zu einem Druckbeaufschlagungsfehler bei dem Kraftstoffdruck aufgrund des Einschlusses von Luft kommen, wobei dies möglicherweise dazu führt, dass der Motor nicht starten kann.
  • Es ist wünschenswert, eine Steuerung für einen Motor mit Direkteinspritzung zu schaffen, die auch dann verhindern kann, dass ein Motor nicht starten kann, wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler bei dem Kraftstoffdruck aufgrund des Einschlusses von Luft beim Starten des Motors vorliegt.
  • Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Steuerung für einen Motor mit Direkteinspritzung, die Folgendes aufweist: einen Kraftstoff-Druckdetektor, der den Kraftstoffdruck von Kraftstoff detektiert, der mindestens einem Einspritzer zuzuführen ist, der den Kraftstoff in einen entsprechenden Zylinder des Motors einspritzt, sowie eine Kraftstoff-Einspritzsteuerung, die einen Luftspülungs-Steuervorgang zum Ausführen eines Kraftstoff-Einspritzvorgangs in einem Ansaugtakt des Motors ausführt, wenn der von dem Kraftstoff-Druckdetektor detektierte Kraftstoffdruck beim Starten des Motors unter einem vorbestimmten Druck liegt.
  • Bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs kann die Kraftstoff-Einspritzsteuerung eine Kraftstoff-Einspritzzeitdauer des Einspritzers länger machen als in einer Situation, in der der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist.
  • Bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs kann die Kraftstoff-Einspritzsteuerung einen einzelnen Einspritzvorgang in dem Ansaugtakt ausführen.
  • Wenn der Kraftstoffdruck unter den vorbestimmten Druck abfällt, nachdem der Motor angelassen worden ist und von einer anfänglichen Explosion zu einer vollständigen Explosion übergeht, kann die Kraftstoff-Einspritzsteuerung den Luftspülungs-Steuervorgang ausführen.
  • Die Steuerung für einen Motor mit Direkteinspritzung kann ferner einen Kraftstoff-Mengendetektor, der eine in einem Kraftstofftank vorrätige Menge an Kraftstoff detektiert, sowie einen Integrator aufweisen, der eine Kraftstoff-Einspritzmenge ab dem Beginn des Kraftstoff-Einspritzvorgangs integriert. Wenn bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs die von dem Kraftstoff-Mengendetektor detektierte Kraftstoffmenge größer als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist und ein von dem Integrator integrierter Wert der Kraftstoff-Einspritzmenge größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, kann die Kraftstoff-Einspritzsteuerung den Luftspülungs-Steuervorgang stoppen.
  • Der vorbestimmte Wert kann in Abhängigkeit von einer Kapazität von Komponenten und Rohrleitungen vorgegeben sein, die ein Kraftstoff-Zuführungssystem von einer Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe, die den in dem Kraftstofftank vorrätigen Kraftstoff ansaugt, bis zu dem Einspritzer bilden, der den Kraftstoff in den Zylinder einspritzt.
  • Wenn bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs ein Zustand, in dem eine Differenz zwischen einem von dem Kraftstoff-Druckdetektor detektierten tatsächlichen Kraftstoffdruck und einem Kraftstoffdruck-Steuerungszielwert innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegt, für eine vorbestimmte Zeitdauer oder länger anhält, kann die Kraftstoff-Einspritzsteuerung den Luftspülungs-Steuervorgang stoppen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Darstellung der Konfiguration einer Steuerung für einen Motor mit Direkteinspritzung gemäß einem Ausführungsbeispiel sowie eine Darstellung der Konfiguration eines Motors mit Direkteinspritzung, bei dem die Steuerung angewendet wird;
  • 2 eine Längsschnittdarstellung zur schematischen Erläuterung eines Beispiels einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe;
  • 3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Luftspülungs-Steuervorgangs (d.h. eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang während des Anlassens auszuführen ist), der von der Steuerung für einen Motor mit Direkteinspritzung gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
  • 4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Luftspülungs-Steuervorgangs (d.h. eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion auszuführen ist, sowie eines Vorgangs zur Bestimmung, ob der Luftspülungs-Steuervorgang nach der vollständigen Explosion zu stoppen ist), der von der Steuerung für einen Motor mit Direkteinspritzung gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird; und
  • 5 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Luftspülungs-Steuervorgangs (d.h. eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion auszuführen ist, sowie eines Vorgangs zur Bestimmung, ob der Luftspülungs-Steuervorgang nach der vollständigen Explosion zu stoppen ist), der von der Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen sind identische oder äquivalente Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner sind in den Zeichnungen auch identische Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine redundante Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Als erstes werden die Konfiguration einer Steuerung 1 für einen Motor mit Direkteinspritzung gemäß einem Ausführungsbeispiel sowie die Konfiguration eines Motors 10 mit Direkteinspritzung, bei dem die Steuerung 1 angewendet wird, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 veranschaulicht die Konfiguration der Steuerung 1 sowie die Konfiguration des Motors 10 mit Direkteinspritzung (der Folgenden auch einfach als "Motor" bezeichnet werden kann), bei dem die Steuerung 1 verwendet wird.
  • Bei dem Motor 10 handelt es sich z.B. um einen Vierzylinder-Benzinmotor eines horizontal gegenüberliegenden Typs. Ferner handelt es sich bei dem Motor 10 um einen Motor mit Direkteinspritzung, bei dem Benzin direkt in die Zylinder eingespritzt wird.
  • In dem Motor 10 wird durch einen Luftreiniger bzw. Luftfilter 16 eingeleitete Luft durch eine in einem Ansaugrohr 15 vorgesehene elektronisch gesteuerte Drosselklappe 13 (die im Folgenden auch einfach als "Drosselklappe" bezeichnet werden kann) gedrosselt, durchläuft einen Ansaugkrümmer 11 und wird in die in dem Motor 10 gebildeten Zylinder eingeleitet. Die durch das Luftfilter 16 eingeleitete Luftmenge (d.h. die in den Motor 10 einzuleitende Luftmenge) wird von einem Luftströmungsmesser 14 detektiert, der zwischen dem Luftfilter 16 und der Drosselklappe 13 angeordnet ist.
  • Ein Vakuumsensor 30, der den Druck in dem Ansaugkrümmer 11 detektiert, ist innerhalb eines Kollektors (Ausgleichsbehälter) angeordnet, der den Ansaugkrümmer 11 bildet. Ferner ist die Drosselklappe 13 mit einem Drosselklappen-Öffnungssensor 31 versehen, der das Öffnungsausmaß der Drosselklappe 13 detektiert.
  • Ein Zylinderkopf besitzt eine Eintrittsöffnung 22 und eine Austrittsöffnung 23 pro Zylinder (wobei nur eine der Reihen in 1 dargestellt ist). Die Eintrittsöffnungen 22 und die Austrittsöffnungen 23 sind mit Einlassventilen 24 bzw. Auslassventilen 25 ausgestattet, die die Eintrittsöffnungen 22 und die Austrittsöffnungen 23 öffnen und schließen. Ein variabler Ventilsteuerungsmechanismus 26 ist zwischen einer Einlassnockenwelle 28 und einer Einlassnockenscheibe vorgesehen, die das jeweilige Einlassventil 24 ansteuern.
  • Der variable Ventilsteuerungsmechanismus 26 ändert sukzessive die Rotationsphase (den Verlagerungswinkel) der Einlassnockenwelle 28 relativ zu einer Kurbelwelle 10a durch relatives Drehen der Einlassnockenscheibe und der Einlassnockenwelle 28, um dadurch den Ventilzeitpunkt (den Öffnungs-/Schließzeitpunkt) von jedem Einlassventil 24 nach vorn zu verlagern oder zu verzögern.
  • Der variable Ventilsteuerungsmechanismus 26 gibt den Öffnungs-/Schließzeitpunkt jedes Einlassventils 24 in Abhängigkeit von dem Motorbetriebszustand in variabler Weise vor.
  • Gleichermaßen ist ein variabler Ventilsteuerungsmechanismus 27 zwischen einer Auslassnockenwelle 29 und einer Auslassnockenscheibe vorgesehen. Der variable Ventilsteuerungsmechanismus 27 ändert sukzessive die Rotationsphase (den Verlagerungswinkel) der Auslassnockenwelle 29 relativ zu der Kurbelwelle 10a durch relatives Drehen der Auslassnockenscheibe und der Auslasskurbelwelle 29, um dadurch den Ventilzeitpunkt (den Öffnungs-/Schließzeitpunkt) von jedem Auslassventil 25 nach vorn zu verlagern oder zu verzögern.
  • Der variable Ventilsteuerungsmechanismus 27 gibt den Öffnungs-/Schließzeitpunkt jedes Auslassventils 25 in Abhängigkeit von dem Motorbetriebszustand in variabler Weise vor.
  • Einspritzer 12, die Kraftstoff in die Zylinder des Motors 10 einspritzen, sind an den jeweiligen Zylindern angebracht. Die Einspritzer 12 spritzen Kraftstoff, der durch eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 mit Druck beaufschlagt ist, direkt in Brennkammern der Zylinder ein.
  • Die Einspritzer 12 sind mit einem Zuführungsrohr 61 (gemeinsame Kraftstoffleitung bzw. Common Rail) verbunden. Das Zuführungsrohr 61 verteilt den Kraftstoff, der in druckbeaufschlagter Form von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 über eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 62 zugeführt wird, an die Einspritzer 12.
  • Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 bringt den Kraftstoff, der von einem Kraftstofftank 63 mittels einer Förderpumpe 64 (Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe) angesaugt wird und über eine Niedrigdruck-Kraftstoffleitung 65 gefördert wird, auf einen hohen Druck (z.B. 8 MPa bis 13 MPa) und führt den Kraftstoff dem Zuführungsrohr 61 zu. Bei dem vorliegenden Beispiel handelt es sich bei der verwendeten Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 um einen Typ, der von der Einlassnockenwelle 28 des Motors 10 angetrieben wird.
  • Die Konfiguration der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 wird hier unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 besitzt in erster Linie einen Pumpenantriebsnocken 601, einen Heber 602, einen Kolben 603, ein elektromagnetisches Ventil 606, das ein Einlassventil 605 steuert, sowie ein Auslassventil 607. Der Pumpenantriebsnocken 601 wird durch die Rotationsantriebskraft der Einlassnockenwelle 28 des Motors 10 angetrieben und veranlasst den Heber 602 und den Kolben 603 zum Ausführen einer hin und her gehenden Bewegung.
  • Wenn sich der Kolben 603 nach unten bewegt, wird das Einlassventil 605 geöffnet, und dadurch wird veranlasst, dass der Kraftstoff in eine Druckbeaufschlagungskammer 604 einströmt. Wenn sich der Kolben 603 nach oben bewegt, wird das Einlassventil 605 geschlossen, so dass der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 604 verdichtet wird. Dieser Druck veranlasst das Auslassventil 607 zu öffnen, so dass der unter hohem Druck stehende Kraftstoff abgegeben wird.
  • Wie in 2 dargestellt, weist der Pumpenantriebsnocken 601 drei Nockenkuppen auf, die in der Rotationsrichtung der Einlassnockenwelle 28 mit gleicher Mittenbeabstandung ausgebildet sind. Da sich die Einlassnockenwelle 28 ein Mal dreht, während die Kurbelwelle 10a zwei Umdrehungen ausführt, führt der Kolben 603 drei hin und her gehende Bewegungen relativ zu zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 10a aus, und der Kraftstoff wird von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 abgegeben.
  • Das Einlassventil 605 weist eine derartige Konstruktion auf, dass der Schließvorgang desselben von dem elektromagnetischen Ventil 606 elektrisch gesteuert werden kann. Im Hinblick auf den Kraftstoff, der während der nach unten gehenden Bewegung des Kolbens 603 in die Druckbeaufschlagungskammer 604 einströmt, wird der Kraftstoff in Richtung auf die Eintrittsseite zurückgeführt, wenn das Einlassventil 605 bei der nach oben gehenden Bewegung des Kolbens 603 in einem geöffneten Zustand gehalten bleibt, oder er wird in der Druckkammer 604 mit Druck beaufschlagt sowie abgegeben, wenn das Einlassventil 605 bei der nach oben gehenden Bewegung des Kolbens 603 geschlossen ist.
  • Durch das Steuern der Schließzeit des Einlassventils 605 während der nach oben gehenden Bewegung des Kolbens 603, um dadurch das Verhältnis des zur Einlassseite zurückzuführenden Kraftstoffs zu dem mit Druck zu beaufschlagenden Kraftstoff zu ändern, kann die Strömung des abzugebenden und unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs gesteuert werden.
  • Das elektromagnetische Ventil 606 ist mit einer Motorsteuereinheit 50 (die im Folgenden auch als "ECU" bezeichnet wird) verbunden, die später noch beschrieben wird, und der Betrieb des elektromagnetischen Ventils 606 wird von der ECU 50 gesteuert.
  • Wie unter erneuter Bezugnahme auf 1 ersichtlich, sind Zündkerzen 17, die ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zünden, sowie Zünder enthaltende Spulen 21, die eine hohe Spannung auf die Zündkerzen 17 aufbringen, an dem Zylinderkopf der Zylinder angebracht. In jedem Zylinder des Motors 10 wird ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, das die Ansaugluft und den von dem entsprechenden Einspritzer 12 eingespritzten Kraftstoff enthält, verbrannt, wenn es durch die entsprechende Zündkerze 17 gezündet wird. Nach der Verbrennung wird Abgas über ein Abgasrohr 18 abgeführt.
  • Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 19A, der ein Signal in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas abgibt, ist an dem Abgasrohr 18 angebracht. Bei dem verwendeten Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 19A handelt es sich um einen linearen Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor (LAF-Sensor), der ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis linear detektieren kann. Alternativ kann es sich bei dem verwendeten Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 19A um einen O2-Sensor handeln, der das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Ein-/Aus-Weise detektiert.
  • Ein Abgasreinigungskatalysator 20 (CAT) ist dem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 19A nachgeordnet vorgesehen. Bei dem Abgasreinigungskatalysator 20 handelt es sich um einen Dreiwege-Katalysator, der gleichzeitig eine Oxidation von Kohlenwasserstoff (HC) und Kohlenmonoxid (CO) innerhalb des Abgases sowie eine Reduzierung von Stickoxid (NOx) ausführt und der schädliche Gaskomponenten innerhalb des Abgases zu Kohlendioxid (CO2), Wasserdampf (H2O) und Stickstoff (N2) reinigt, die harmlos sind. Ein rückwärtiger (dem Katalysator nachgeordneter) O2-Sensor 19B, der das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Ein-/Aus-Weise detektiert, ist dem Abgasreinigungskatalysator 20 nachgeordnet vorgesehen.
  • Zusätzlich zu dem Luftströmungsmesser 14, dem LAF-Sensor 19A, dem O2-Sensor 19B, dem Vakuumsensor 30 und dem Drosselklappen-Öffnungssensor 31, wie diese vorstehend beschrieben sind, ist ein Nockenwinkelsensor 32 zum Unterscheiden zwischen den Zylindern des Motors 10 in der Nähe der Einlassnockenwelle 28 des Motors 10 angebracht.
  • Der Nockenwinkelsensor 32 gibt ein elektrisches Signal ab, das die Drehstellung der Einlassnockenwelle 28 zum Ausdruck bringt, und gibt ferner ein elektrisches Signal ab, das die Drehstellung des Pumpenantriebsnockens 601 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 zum Ausdruck bringt, der sich in Abhängigkeit von der Drehung der Einlassnockenwelle 28 dreht.
  • Ferner ist ein Kurbelwinkelsensor 33, der eine Drehstellung der Kurbelwelle 10a detektiert, in der Nähe der Kurbelwelle 10a des Motors 10 angebracht. Beispielsweise ist ein Zeitsteuerungsrotor 33a mit 34 Erhebungen mit einem Winkelbeabstandung von 10° sowie mit zwei fehlenden Erhebungen an einem Ende der Kurbelwelle 10a angebracht.
  • Der Kurbelwinkelsensor 33 detektiert das Vorhandensein und Nichtvorhandensein der Erhebungen des Zeitsteuerungsrotors 33a, um dadurch die Drehstellung der Kurbelwelle 10a zu detektieren. Beispielsweise handelt es sich bei dem verwendeten Nockenwinkelsensor 32 und dem verwendeten Kurbelwinkelsensor 33 um einen Typ mit elektromagnetischem Aufnehmer.
  • Diese Sensoren sind mit der ECU bzw. Motorsteuereinheit 50 verbunden. Die Motorsteuereinheit 50 ist auch mit verschiedenen Arten von Sensoren verbunden, wie z.B. einem Wassertemperatursensor 34, der die Temperatur eines Kühlmittels in dem Motor 10 detektiert, einem Öltemperatursensor 35, der die Temperatur eines Schmiermittels detektiert, einem Gaspedal-Öffnungssensor 36, der den Betrag detektiert, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, d.h. das Öffnungsausmaß (Betätigungsausmaß) des Gaspedals detektiert, sowie einem Ansaugluft-Temperatursensor 37, der die Temperatur von Ansaugluft detektiert.
  • Ferner ist an der Motorsteuereinheit 50 z.B. das Zuführungsrohr 61 angebracht sowie mit einem Kraftstoff-Drucksensor 38, der den Druck des den Einspritzern 12 zuzuführenden Kraftstoffs detektiert (d.h. den Druck des Kraftstoffs, der von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 mit Druck beaufschlagt wird), sowie mit einer Kraftstoffanzeige 39 verbunden, die die in dem Kraftstofftank 63 vorrätige Kraftstoffmenge (den Kraftstoffstand) detektiert. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Kraftstoffdrucksensor 38 als "Kraftstoff-Druckdetektor" dienen, und die Kraftstoffanzeige 39 kann als "Kraftstoff-Mengendetektor" dienen.
  • Beispielsweise kann es sich bei der verwendeten Kraftstoffanzeige 39 um einen Typ handeln, der einen Arm aufweist, der an einem in dem Kraftstofftank 63 aufschwimmenden Schwimmerelement angebracht ist, und der die Position des Schwimmerelements (d.h. die Kraftstoffmenge) als Änderung des elektrischen Widerstands detektiert. Alternativ hierzu kann es sich bei der verwendeten Kraftstoffanzeige 39 beispielsweise um einen Kapazitätssensor handeln.
  • Die Motorsteuereinheit 50 besitzt z.B. einen Mikroprozessor, der Rechenvorgänge ausführt, einen Nur-Lesespeicher (ROM), der ein Programm zum Veranlassen des Mikroprozessors zum Ausführen von Programmen speichert, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der verschiedene Arten von Daten, wie z.B. ein Rechenresultat, speichert, einen Backup-RAM, in dem der gespeicherte Inhalt mittels einer 12V-Batterie erhalten bleibt, sowie eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (I/F).
  • Die Motorsteuereinheit 50 weist z.B. auch einen Einspritzer-Treiber, der die Einspritzer 12 ansteuert, eine Ausgangsschaltung, die ein Zündsignal abgibt, sowie einen Motortreiber auf, der einen Elektromotor 13a ansteuert, der die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 13 öffnet und schließt. Ferner beinhaltet die Motorsteuereinheit 50 z.B. einen Treiber, der das elektromagnetische Ventil 606 ansteuert, das die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 bildet.
  • Die Motorsteuereinheit 50 unterscheidet unter den Zylindern auf der Basis eines Ausgangssignals von dem Nockenwinkelsensor 32 und bestimmt die Motordrehzahl auf der Basis eines Ausgangssignals von dem Kurbelwinkelsensor 33.
  • Auf der Basis von Detektionssignalen, die von den genannten verschiedenen Sensortypen eingegeben werden, ermittelt die Motorsteuereinheit 50 ferner verschiedene Arten von Information, wie z.B. die Ansaugluftmenge, den Unterdruck in dem Ansaugrohr 15, das Öffnungsausmaß des Gaspedals, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die Temperatur der Ansaugluft sowie die Wassertemperatur und die Öltemperatur in dem Motor 10.
  • Auf der Basis dieser verschiedenen Arten von ermittelter Information steuert die Motorsteuereinheit 50 den Motor 10 insgesamt durch Steuern der Kraftstoff-Einspritzmenge, des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts, des Zündzeitpunkts sowie der verschiedenen Arten von Einrichtungen, wie z.B. der Drosselklappe 13.
  • Insbesondere hat die Motorsteuereinheit 50 eine Funktion zum Verhindern, dass der Motor 10 nicht starten kann, selbst wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler des Kraftstoffdrucks aufgrund des Einschlusses von Luft beim Starten des Motors 10 vorliegt.
  • Aus diesem Grund besitzt die Motorsteuereinheit 50 funktionsmäßig eine Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 und einen Integrator 52. In der Motorsteuereinheit 50 wird das in dem ROM gespeicherte Programm von dem Mikroprozessor derart ausgeführt, dass die Funktionen der Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 und des Integrators 52 verwirklicht werden.
  • Wenn der Motor 10 angelassen und gestartet werden soll und dabei der von dem Kraftstoff-Drucksensor 38 detektierte Kraftstoffdruck unter einem vorbestimmten Druck liegt (d.h. wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler vorliegt), führt die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 einen Luftspülungs-Steuervorgang zum Ausführen einer Kraftstoff-Einspritzung in dem Ansaugtakt des Motors 10 aus, in dem der Druck in den Zylindern niedrig ist.
  • Wenn beim Starten des Motors 10 der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist (d.h. wenn der Kraftstoffdruck angemessen gesteigert ist), führt die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 einen Kraftstoffeinspritz-Steuervorgang auf der Basis eines normalen Modus, d.h. einen Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt, aus.
  • Wenn die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 den Luftspülungs-Steuervorgang ausführt, steuert die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 den Betrieb der Einspritzer 12 derart, dass die Kraftstoff-Einspritzzeit länger vorgegeben ist als in der Situation, in der der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist (d.h. im Fall einer normalen Steuerung), um ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu verhindern sowie auch das Ausspülen von eingemischter Luft zu erleichtern.
  • In diesem Fall führt die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 vorzugsweise einen einzigen Einspritzvorgang in dem Ansaugtakt aus (d.h. der Kraftstoff wird in einem einzigen Ventilöffnungsvorgang eingespritzt anstatt mit einem mehrmaligen Einspritzen des Kraftstoffs in unterteilter Weise).
  • Selbst nachdem der Motor 10 angelassen worden ist und von der anfänglichen Explosion in die vollständige Explosion wechselt, führt die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 den vorstehend genannten Luftspülungs-Steuervorgang aus, wenn der Kraftstoffdruck unter den vorbestimmten Druck abfällt. Dies verhindert ein Abwürgen des Motors 10 nach der vollständigen Explosion.
  • Wenn das Anlassen bzw. Anwerfen beginnt, integriert der Integrator 52 die Kraftstoff-Einspritzmenge seit dem Start des Kraftstoff-Einspritzvorgangs durch die Einspritzer 12, um dadurch eine integrierte Einspritzmenge zu berechnen.
  • Insbesondere berechnet der Integrator 52 die integrierte Einspritzmenge beispielsweise auf der Basis einer an den Einspritzern 12 anzuwendenden Einspritz-Pulsbreite (d.h. der Öffnungszeit der Einspritzer 12), des Kraftstoffdrucks sowie der Anzahl der Kraftstoff-Einspritzvorgänge. Die von dem Integrator 52 berechnete integrierte Einspritzmenge wird an die vorstehend genannte Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 abgegeben.
  • Wenn bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs die von der Kraftstoffanzeige 39 detektierte Kraftstoffmenge (d.h. die in dem Kraftstofftank 63 verbliebene Kraftstoffmenge) höher als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist (d.h. wenn die Förderpumpe 64 nicht in einem Zustand ist, in dem sie nicht zum Ansaugen des Kraftstoffs in der Lage ist (ein Zustand, in dem der Sprit ausgeht)), und wenn auch die von dem Integrator 52 berechnete integrierte Einspritzmenge größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, trifft die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 die Feststellung, dass die Luft ausgespült worden ist und stoppt (beendet) den Luftspülungs-Steuervorgang.
  • Anschließend führt die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 einen Kraftstoffeinspritz-Steuervorgang auf der Basis des normalen Modus aus, d.h. sie führt einen Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt aus.
  • Der vorstehend genannte vorbestimmte Wert wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Kapazität (die im Folgenden auch als "Kraftstoffleitungs-Kapazität" bezeichnet werden kann) der Komponenten und Rohrleitungen vorgegeben, die das Kraftstoff-Zuführungssystem von der Förderpumpe 64 (Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe), die den in dem Kraftstofftank 63 bevorrateten Kraftstoff ansaugt, bis zu den Einspritzern 12 bilden.
  • Insbesondere umfassen die Komponenten und Rohrleitungen, die das Kraftstoff-Zuführungssystem bilden, die Förderpumpe 64, das Niedrigdruck-Kraftstoffrohr 65, die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60, das Hochdruck-Kraftstoffrohr 62, das Zuführungsrohr 61 sowie die Einspritzer 12.
  • Ferner wird bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs, wenn ein Zustand, in dem eine Differenz zwischen dem von dem Kraftstoff-Drucksensor 38 tatsächlich detektierten Kraftstoffdruck (der im Folgenden auch als "tatsächlicher Kraftstoffdruck" bezeichnet werden kann) und einem auf der Basis des Motorbetriebszustands vorgegebenen Kraftstoffdruck-Steuerungszielwert (der im Folgenden auch als "Ziel-Kraftstoffdruck" bezeichnet werden kann) innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegt (d.h. einer Steuerungstoleranz der Kraftstoffdruck-Rückkopplung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60), für eine vorbestimmte Zeitdauer oder länger anhält (z.B. für etwa ein Dutzend Sekunden), der Luftspülungs-Steuervorgang von der Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 gestoppt (beendet). Anschließend führt die Kraftstoff-Einspritzsteuerung 51 einen Kraftstoffeinspritz-Steuervorgang auf der Basis des normalen Modus aus, d.h. sie führt einen Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt aus.
  • Als nächstes wird die Arbeitsweise der Steuerung 1 unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 näher beschrieben. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines von der Steuerung 1 ausgeführten Luftspülungs-Steuervorgangs (d.h. eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang während des Anlassens auszuführen ist).
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines von der Steuerung 1 ausgeführten Luftspülungs-Steuervorgangs (d.h. eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion auszuführen ist, sowie eines Vorgangs zur Bestimmung, ob der Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion gestoppt werden soll (Stopp-Bestimmung auf der Basis der integrierten Einspritzmenge und der Kraftstoffleitungs-Kapazität)).
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines von der Steuerung 1 ausgeführten Luftspülungs-Steuervorgangs (d.h. eines Vorgangs zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion auszuführen ist, sowie eines Vorgangs zur Bestimmung, ob der Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion gestoppt werden soll (Stopp-Bestimmung auf der Basis des Kraftstoffdruck-Steuerungszustands der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60)). Diese Vorgänge werden zu vorbestimmten Zeitpunkten wiederholt in der Motorsteuereinheit 50 ausgeführt.
  • Als erstes wird der von der Steuerung 1 ausgeführte Luftspülungs-Steuervorgang (d.h. ein Vorgang zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang während des Anlassens auszuführen ist) unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
  • In einem Schritt S100 wird ein Starter (nicht gezeigt) aktiviert, um das Anlassen zu beginnen. Dadurch wird der Motor 10 angetrieben und rotationsmäßig bewegt, und der Kraftstoff wird durch die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 mit Druck beaufschlagt.
  • Danach wird in einem Schritt S102 festgestellt, ob der Kraftstoffdruck höher als oder gleich einem vorbestimmten Druck ist oder nicht. Wenn der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist (d.h. wenn der Kraftstoffdruck angemessen gesteigert ist), fährt der Prozess mit einem Schritt S104 fort. Wenn der Kraftstoffdruck unter dem vorbestimmten Druck liegt (d.h. wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler vorliegt), fährt der Prozess mit einem Schritt S106 fort.
  • In dem Schritt S104 wird ein normaler Kraftstoff-Einspritzvorgang in dem Verdichtungstakt ausgeführt, und der Motor 10 wird gestartet. Anschließend endet dieser Prozess vorübergehend.
  • Dagegen wird in dem Schritt S106 ein Luftspülungs-Steuervorgang ausgeführt. Insbesondere wird Kraftstoff im Ansaugtakt eingespritzt, in dem der Zylinderdruck niedrig ist. In diesem Fall wird die bei den Einspritzern 12 anzuwendende Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite erweitert, so dass die Kraftstoff-Einspritzzeit der Einspritzer 12 länger gemacht wird als im normalen Betrieb (d.h. wenn der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist), um dadurch ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu verhindern und ferner eine Luftspülung zu erleichtern. Infogedessen wird der Motor 10 gestartet. Im Anschluss daran endet dieser Prozess vorübergehend.
  • Als nächstes wird ein von der Steuerung 1 ausgeführter Luftspülungs-Steuervorgang (d.h. ein Vorgang zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion auszuführen ist sowie ein Vorgang zur Bestimmung, ob der Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion zu stoppen ist (Stopp-Bestimmung auf der Basis der integrierten Einspritzmenge und der Kraftstoffleitungs-Kapazität)) unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Dieser Vorgang wird ausgeführt, nachdem der Motor 10 angelassen worden ist und dieser von einer anfänglichen Explosion in eine vollständige Explosion übergeht.
  • In einem Schritt S200 wird festgestellt, ob der Kraftstoffdruck höher als oder gleich einem vorbestimmten Druck ist oder nicht. Wenn der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist (d.h. wenn der Kraftstoffdruck angemessen gesteigert ist), fährt der Prozess mit einem Schritt S202 fort. Wenn der Kraftstoffdruck unter dem vorbestimmten Druck liegt (d.h. wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler vorliegt), fährt der Prozess mit einem Schritt S204 fort.
  • In dem Schritt S202 erfolgt ein Kraftstoff-Einspritzvorgang auf der Basis des normalen Modus, d.h. ein Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt. Anschließend endet dieser Prozess vorübergehend.
  • In dem Schritt S204 wird festgestellt, ob die Kraftstoffmenge (der Kraftstoffpegel) in dem Kraftstofftank 63 größer als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist oder nicht. Wenn die Kraftstoffmenge größer als oder gleich der vorbestimmten Menge ist, fährt der Prozess mit einem Schritt S206 fort.
  • Wenn die Kraftstoffmenge geringer als die vorbestimmte Menge ist (d.h. wenn ein Spritmangel vorliegt), fährt der Prozess mit dem vorstehend beschriebenen Schritt S202 fort, in dem ein Kraftstoff-Einspritzvorgang auf der Basis des normalen Modus ausgeführt wird, d.h. ein Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt. Anschließend endet dieser Prozess vorübergehend.
  • In dem Schritt S206 wird ein Luftspülungs-Steuervorgang ausgeführt. Insbesondere wird Kraftstoff im Ansaugtakt eingespritzt, in dem der Zylinderdruck niedrig ist. Dabei wird die bei den Einspritzern 12 anzuwendende Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite erweitert, so dass die Kraftstoff-Einspritzzeit der Einspritzer 12 länger gemacht wird als beim normalen Betrieb (d.h. wenn der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist).
  • Anschließend wird die Kraftstoff-Einspritzmenge in einem Schritt S208 integriert, so dass eine integrierte Einspritzmenge seit dem Start des Kraftstoff-Einspritzvorgangs berechnet wird. Da das Verfahren zum Berechnen einer integrierten Einspritzmenge vorstehend bereits beschrieben worden ist, wird an dieser Stelle auf eine wiederholte ausführliche Beschreibung desselben verzichtet.
  • Anschließend wird in einem Schritt S210 festgestellt, ob die in dem Schritt S208 berechnete integrierte Einspritzmenge größer als oder gleich der Kraftstoffleitungs-Kapazität ist oder nicht (d.h. ob Luft vollständig ausgespült worden ist oder nicht). Wenn die integrierte Einspritzmenge geringer ist als die Kraftstoffleitungs-Kapazität, fährt der Prozess mit dem Schritt S206 fort, und der vorstehend beschriebene Ablauf von dem Schritt S206 bis zu dem Schritt S210 (Luftspülungs-Steuervorgang) wird wiederholt, bis die integrierte Einspritzmenge größer als oder gleich der Kraftstoffleitungs-Kapazität wird.
  • Wenn dagegen die integrierte Einspritzmenge größer als oder gleich der Kraftstoffleitungs-Kapazität ist (d.h. bei Feststellung, dass die Luft vollständig ausgespült worden ist), fährt der Prozess mit dem vorstehend beschriebenen Schritt S202 fort, in dem der Kraftstoff-Einspritzvorgang auf der Basis des normalen Modus, d.h. der Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt, ausgeführt wird (d.h. der Luftspülungs-Steuervorgang endet).
  • Als nächstes wird ein von der Steuerung 1 ausgeführter Luftspülungs-Steuervorgang (d.h. ein Vorgang zur Bestimmung, ob ein Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion auszuführen ist, sowie ein Vorgang zur Bestimmung, ob der Luftspülungs-Steuervorgang nach einer vollständigen Explosion zu stoppen ist (Stopp-Bestimmung auf der Basis des Kraftstoffdruck-Steuerungszustands der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60)), unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Dieser Vorgang wird in ähnlicher Weise ausgeführt, nachdem der Motor 10 angelassen worden ist und von einer anfänglichen Explosion in eine vollständige Explosion übergeht.
  • In einem Schritt S300 wird festgestellt, ob der Kraftstoffdruck höher als oder gleich einem vorbestimmten Druck ist oder nicht. Wenn der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist (d.h. wenn der Kraftstoffdruck angemessen gesteigert ist), fährt der Prozess mit einem Schritt S302 fort. Wenn der Kraftstoffdruck unter dem vorbestimmten Druck liegt (d.h. wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler vorliegt), fährt der Prozess mit einem Schritt S304 fort.
  • In dem Schritt S302 wird ein Kraftstoff-Einspritzvorgang auf der Basis des normalen Modus, d.h. ein Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt, ausgeführt. Anschließend endet dieser Prozess vorübergehend.
  • In dem Schritt S304 wird ein Luftspülungs-Steuervorgang ausgeführt. Insbesondere wird ein einzelner Einspritzvorgang in dem Ansaugtakt des Motors 10 ausgeführt. In diesem Fall wird die bei den Einspritzern 12 anzuwendende Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite erweitert, so dass die Kraftstoff-Einspritzzeit der Einspritzer 12 länger gemacht wird als im normalen Betrieb (d.h. wenn der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist).
  • Anschließend wird in einem Schritt S306 festgestellt, ob der tatsächliche Kraftstoffdruck größer als oder gleich einem durch Subtrahieren einer vorbestimmten Toleranz von einem Ziel-Kraftstoffdruck erhaltenen Wert ist oder nicht und ob der tatsächliche Kraftstoffdruck niedriger als oder gleich einem durch Addieren der vorbestimmten Toleranz zu dem Ziel-Kraftstoffdruck erhaltenen Wert ist oder nicht, d.h. ob die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt oder nicht.
  • Wenn die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt (d.h. wenn der Kraftstoffdruck angemessen gesteigert ist), fährt der Prozess mit einem Schritt S312 fort. Wenn dagegen die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck nicht innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt, fährt der Prozess mit einem Schritt S308 fort.
  • In dem Schritt S308 wird festgestellt, ob ein Erfahrungs-Flag (das später noch ausführlich beschrieben wird) gesetzt ist oder nicht. Wenn das Erfahrung-Flag gesetzt ist, wird ein Wert eines Zählers, der die verstrichene Zeit misst, ab der die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt, in einem Schritt S310 gelöscht (d.h. auf "0" gesetzt).
  • Anschließend fährt der Prozess mit einem Schritt S304 fort, wobei der Prozess ab dem vorstehend beschriebenen Schritt S304 und danach wieder ausgeführt wird. Wenn dagegen das Erfahrungs-Flag nicht gesetzt wird, fährt der Prozess direkt mit dem Schritt S304 fort (ohne Löschen des Zählerwerts), und der Prozess ab dem vorstehend beschriebenen Schritt S304 und danach wird wieder ausgeführt.
  • In dem Schritt S312 wird der Wert des Zählers, der die verstrichene Zeit misst, ab der die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt, um den Wert 1 inkrementiert. In einem Schritt S314 wird dann das Erfahrungs-Flag, welches anzeigt, dass der Zählerwert inkrementiert ist, auf "1" gesetzt.
  • Anschließend wird in einem Schritt S316 festgestellt, ob der Zählerwert größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist oder nicht (d.h. ob ein Zustand, in dem die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt (d.h. ein Zustand, in dem der Kraftstoffdruck angemessen gesteigert ist) für eine vorbestimmte Zeitdauer oder länger anhält oder nicht).
  • Wenn der Zählerwert größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, fährt der Prozess mit einem Schritt S318 fort. Wenn dagegen der Zählerwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, fährt der Prozess mit dem Schritt S304 fort, und der Prozess von dem vorstehend beschriebenen Schritt S304 und danach wird wieder ausgeführt.
  • In einem Schritt S318 wird der Wert des Zählers, der die verstrichene Zeit misst, ab der die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt, gelöscht (d.h. auf "0" gesetzt), und das Erfahrungs-Flag, das ein Inkrementieren des Zählerwerts anzeigt, wird zurückgesetzt (d.h. auf "0" gesetzt).
  • Anschließend fährt der Prozess mit dem vorstehend beschriebenen Schritt S302 fort, in dem ein Kraftstoff-Einspritzvorgang auf der Basis des normalen Modus, d.h. ein Kraftstoff-Einspritzvorgang im Verdichtungstakt, ausgeführt wird (d.h. der Luftspülungs-Steuervorgang endet).
  • Wie vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Kraftstoffdruck beim Starten des Motors 10 niedriger ist als der vorbestimmte Druck, ein Luftspülungs-Steuervorgang ausgeführt, so dass der Kraftstoff-Einspritzvorgang im Ansaugtakt ausgeführt wird, in dem der Zylinderdruck gering ist.
  • Somit kann der Kraftstoff selbst in einem Zustand in die Zylinder eingespritzt werden, in dem der Kraftstoffdruck aufgrund des Einschlusses von Luft nicht auf das erforderliche Niveau erhöht worden ist, wenn der Kraftstoff im Verdichtungstakt eingespritzt werden soll (d.h. selbst in einem Fall, in dem ein Druckbeaufschlagungsfehler bei dem Kraftstoffdruck vorliegt).
  • Infolgedessen kann verhindert werden, dass der Motor 10 nicht starten kann, selbst wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler des Kraftstoffdrucks aufgrund des Einschlusses von Luft beim Starten des Motors 10 auftritt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei der Ausführung eines Luftspülungs-Steuervorgangs die Kraftstoff-Einspritzzeit der Einspritzer 12 länger gemacht als während eines normalen Steuervorgangs. Daher wird die Kraftstoff-Einspritzmenge, die aufgrund von in den Kraftstoff eingemischter Luft geringer wird, kompensiert, so dass das Auftreten eines Zündaussetzers als Resultat eines mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verhindert wird. Darüber hinaus kann dies das Ausspülen von Luft vereinfachen, so dass die Luft in einem frühen Stadium ausgespült werden kann.
  • Ferner wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auch dann, wenn der Kraftstoffdruck unter den vorbestimmten Druck abfällt, nachdem der Motor 10 in die vollständige Explosion übergeht, ein Luftspülungs-Steuervorgang ausgeführt, so dass der Kraftstoff-Einspritzvorgang im Ansaugtakt des Motors 10 ausgeführt wird.
  • Selbst wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler bei dem Kraftstoffdruck aufgrund des Einschlusses von Luft nach einer vollständigen Explosion auftritt, kann somit der Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt werden. Infogedessen kann beim Starten des Motors 10 ein Abwürgen des Motors 10 nach dem Übergang von der anfänglichen Explosion in die vollständige Explosion verhindert werden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs, wenn die Kraftstoffmenge in dem Kraftstofftank 63 größer als oder gleich der vorbestimmten Menge ist (d.h. wenn sich der Kraftstofftank 63 nicht in einem sogenannten Spritmangelzustand befindet) und der integrierte Wert der Kraftstoff-Einspritzmenge (integrierte Einspritzmenge) größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, die Feststellung getroffen, dass die in den Kraftstoff eingemischte Luft ausgespült worden ist, und der Luftspülungs-Steuervorgang kann korrekt gestoppt (beendet) werden.
  • In diesem Fall wird der vorgenannte vorbestimmte Wert in Abhängigkeit von der Kapazität (Kraftstoffleitungs-Kapazität) der Komponenten und Rohrleitungen vorgegeben, die das Kraftstoffzuführungssystem von der Förderpumpe 64 bis zu den Einspritzern 12 bilden. Somit kann exakt festgestellt werden, ob die in den Kraftstoff eingemischte Luft vollständig ausgespült worden ist oder nicht.
  • Ferner wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Zustand, in dem die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt (d.h. der Zustand, in dem der Kraftstoffdruck angemessen gesteigert ist), für die vorbestimmte Zeitdauer oder länger anhält, die Feststellung getroffen, dass die in den Kraftstoff eingemischte Luft ausgespült worden ist, und der Luftspülungs-Steuervorgang kann in angemessener Weise gestoppt (beendet) werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verhindert werden, dass der Motor 10 nicht starten kann, selbst wenn ein Druckbeaufschlagungsfehler des Kraftstoffdrucks aufgrund eines Einschlusses von Luft beim Starten des Motors 10 vorliegt.
  • Vorstehend ist zwar ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind verschiedene Modifikationen möglich.
  • Obwohl z.B. zwei Verfahrensweisen als Prozesse für die Bestimmung, ob der Luftspülungs-Steuervorgang gestoppt werden soll, in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, nämlich das Stoppbestimmungs-Verfahren auf der Basis der integrierten Kraftstoffmenge und der Kraftstoffleitungs-Kapazität (siehe das Ablaufdiagramm in 4) und das Stoppbestimmungs-Verfahren auf der Basis des Kraftstoffdruck-Steuerungszustands der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 (siehe das Ablaufdiagramm in 5), kann auch nur eines der beiden Verfahren ausgeführt werden.
  • Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Zeitmessungsvorgang unter Verwendung eines Zählers ausgeführt wird, der die verstrichene Zeit misst, ab der die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck innerhalb der vorbestimmten Toleranz liegt, kann auch ein Zeitgeber anstelle des Zählers verwendet werden.
  • Obwohl bei der in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehenen Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 der Pumpenantriebsnocken 601 mit drei Nockenkuppen versehen ist, ist die Anzahl der Nockenkuppen des Pumpenantriebsnockens 601 nicht auf drei beschränkt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steuerung
    10
    Motor
    10a
    Kurbelwelle
    11
    Ansaugkrümmer
    12
    Einspritzer
    13
    Drosselklappe
    13a
    Elektromotor
    14
    Luftströmungsmesser
    15
    Ansaugrohr
    16
    Luftfilter
    17
    Zündkerze
    18
    Abgasrohr
    19
    Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor
    19A
    Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor
    19B
    O2-Sensor
    20
    Katalysator
    21
    Zünder enthaltende Spule
    22
    Eintrittsöffnung
    23
    Austrittsöffnung
    24
    Einlassventile
    25
    Auslassventile
    26
    Ventilsteuerungsmechanismus
    27
    Ventilsteuerungsmechanismus
    28
    Einlassnockenwelle
    29
    Auslassnockenwelle
    30
    Vakuumsensor
    31
    Drosselklappen-Öffnungssensor
    32
    Nockenwinkelsensor
    33
    Kurbelwinkelsensor
    33a
    Zeitsteuerungsrotor
    34
    Wassertemperatursensor
    35
    Öltemperatursensor
    36
    Gaspedal-Öffnungssensor
    37
    Ansaugluft-Temperatursensor
    38
    Kraftstoff-Drucksensor
    39
    Kraftstoffanzeige
    50
    Motorsteuereinheit (ECU)
    51
    Kraftstoff-Einspritzsteuerung
    52
    Integrator
    60
    Hochdruck-Kraftstoffpumpe
    61
    Zuführungsrohr
    62
    Hochdruck-Kraftstoffleitung
    63
    Kraftstofftank
    64
    Förderpumpe (Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe)
    65
    Niedrigdruck-Kraftstoffleitung
    601
    Pumpenantriebsnocken
    602
    Heber
    603
    Kolben
    604
    Druckbeaufschlagungskammer
    605
    Einlassventil
    606
    elektromagnetisches Ventil
    607
    Auslassventil
  • 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 2007-071095 A [0004]

Claims (7)

  1. Steuerung für einen Motor (10) mit Direkteinspritzung, wobei die Steuerung Folgendes aufweist: – einen Kraftstoff-Druckdetektor (38), der den Kraftstoffdruck von Kraftstoff detektiert, der mindestens einem Einspritzer (12) zuzuführen ist, der den Kraftstoff in einen entsprechenden Zylinder des Motors (10) einspritzt; und – eine Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51), die einen Luftspülungs-Steuervorgang zum Ausführen eines Kraftstoff-Einspritzvorgangs in einem Ansaugtakt des Motors (10) ausführt, wenn der von dem Kraftstoff-Druckdetektor (38) detektierte Kraftstoffdruck beim Starten des Motors (10) unter einem vorbestimmten Druck liegt.
  2. Steuerung nach Anspruch 1, wobei bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs die Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51) eine Kraftstoff-Einspritzzeitdauer des Einspritzers (12) länger macht als in einer Situation, in der der Kraftstoffdruck höher als oder gleich dem vorbestimmten Druck ist.
  3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs die Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51) einen einzelnen Einspritzvorgang im Ansaugtakt ausführt.
  4. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dann, wenn der Kraftstoffdruck nach dem Anlassen des Motors (10) sowie nach dem Übergang von einer anfänglichen Explosion zu einer vollständigen Explosion unter den vorbestimmten Druck abfällt, die Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51) den Luftspülungs-Steuervorgang ausführt.
  5. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung Folgendes aufweist: – einen Kraftstoff-Mengendetektor (39), der eine in einem Kraftstofftank (63) vorrätige Menge an Kraftstoff detektiert; und – einen Integrator (52), der eine Kraftstoff-Einspritzmenge ab dem Beginn des Kraftstoff-Einspritzvorgangs integriert, wobei bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs, wenn die von dem Kraftstoff-Mengendetektor (39) detektierte Kraftstoffmenge größer als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist und ein von dem Integrator (52) integrierter Wert der Kraftstoff-Einspritzmenge größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, die Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51) den Luftspülungs-Steuervorgang stoppt.
  6. Steuerung nach Anspruch 5, wobei der vorbestimmte Wert in Abhängigkeit von einer Kapazität von Komponenten und Rohrleitungen vorgegeben ist, die ein Kraftstoff-Zuführungssystem von einer Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe (64), die den in dem Kraftstofftank (63) vorrätigen Kraftstoff ansaugt, bis zu dem Einspritzer (12) bilden.
  7. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei der Ausführung des Luftspülungs-Steuervorgangs, wenn ein Zustand, in dem eine Differenz zwischen einem von dem Kraftstoff-Druckdetektor (38) detektierten tatsächlichen Kraftstoffdruck und einem Kraftstoffdruck-Steuerungszielwert innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegt, für eine vorbestimmte Zeitdauer oder länger anhält, die Kraftstoff-Einspritzsteuerung (51) den Luftspülungs-Steuervorgang stoppt.
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