DE102017120662A1

DE102017120662A1 - Kraftstoffeinspritzvorgang

Info

Publication number: DE102017120662A1
Application number: DE102017120662.0A
Authority: DE
Inventors: Daniel Dusa; Paul Hollar; Joseph Lyle Thomas; Ethan D. Sanborn
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2018-03-08
Also published as: CN107806370B; CN107806370A; US10041434B2; RU2017129601A3; RU2017129601A; RU2685783C2; US20180066598A1

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Motors mit Multikraftstoffeinspritzvorrichtung pro Zylinderfähigkeiten zum Unterbringen des Erreichens der Mindestkraftstoffimpulsbreitebedingungen von einer beliebigen der Einspritzvorrichtungen unter verschiedenen Betriebsbedingungen, darunter Motorheiß- und -kaltstarts. Das Verfahren reduziert Motorleistungs- und Emissionsvariationen, die sich aus Änderungen der Kraftstoffeinspritzmasse unterhalb der Mindestmasse ergeben.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern einer Multieinspritzvorrichtung pro Zylindersystem, das mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist.
Hintergrund und Kurzdarstellung
Motoren können mit verschiedenen Kraftstoffsystemen konfiguriert sein, um eine gewünschte Menge an Kraftstoff an eine Brennkammer abzugeben. Beispielhafte Kraftstoffsysteme können Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen zur Abgabe von Kraftstoff in einen Ansaugkanal, der einer Brennkammer vorgelagert ist, und Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen zur Abgabe von Kraftstoff direkt in die Brennkammer beinhalten. Noch andere Motoren können mit einem Multikraftstoffeinspritzsystem konfiguriert sein, das zum Beispiel jedes von einer Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung und einer Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung für jeden Motorzylinder beinhaltet.
Ein beispielhafter Ansatz zur Verwendung sowohl der Saugrohr- als auch der Direkteinspritzung während des Anlassens des Motors beinhaltet das Verwenden einer Saugrohreinspritzung und einer geteilten Direkteinspritzung, wie zum Beispiel von Surnilla et al. in 20140297159 beschrieben. Darin wird die geteilte Kraftstoffeinspritzung während des Anlassens und Startens angewandt, sodass Kraftstoff mit geringerem Alkoholgehalt durch ein Saugrohr eingespritzt wird und Kraftstoff mit einem höheren Alkoholgehalt als eine oder mehrere Einspritzungen direkt eingespritzt wird.
Allerdings haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung mögliche Probleme bei einem solchen Ansatz erkannt. Zum Beispiel ändern sich mit der Änderung der Betriebsbedingungen auch die gewünschten relativen Mengen des Saugrohr-zu-Direkteinspritzverhältnisses sowie das Verhältnis der mehreren Direkteinspritzungen. Es kann schwierig sein, solche Variationen unter allen Betriebsbedingungen vorherzusagen, insbesondere, wenn ein Bediener während des Anlassens mit Pedalanpassungen eingreift oder nicht. Als ein Ergebnis kann eine oder können mehrere der Einspritzungen eine Mindestimpulsbreitengrenze der Einspritzvorrichtung erreichen, wodurch unerwartet eine unerwünschte Anreicherung bewirkt wird. Und auch wenn solche Situationen erfasst werden können, kann es schwierig sein, Anpassungen angemessen einzuplanen, um mit der geringsten Menge an Störung für den Fahrzeugbetrieb und Emissionen zu kompensieren.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren angesprochen werden, umfassend: während eines Motorkaltstarts, das Einspritzen, während eines einzelnen Zylinderzyklus, einer Saugrohrkraftstoffeinspritzung, einer Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und einer Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung; und als Reaktion darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Reduzieren eines Verhältnisses der Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzung.
Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis angemessen zu steuern, sondern auch das Verhältnis der geteilten Direkteinspritzungen. Falls zum Beispiel mehrere der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, kann das Verfahren das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduzieren, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen angepasst wird, um eine Menge von jeder der Direkteinspritzungen näher zueinander zu bringen und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. Dadurch kann die Wirksamkeit der geteilten Direkteinspritzungen bei der Motorstartleistung beibehalten werden. Im Gegensatz dazu kann das Verfahren, falls nur eine der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduzieren, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. Je länger das Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten werden kann, desto besser können auf diese Weise die Motoremissionen während des Übergangs bewältigt werden, da die unangepassten Verhältnisse bestimmt worden sein können, um das optimale Gleichgewicht aus Emissionen und Kraftstoffökonomie bereitzustellen. Ein solcher Betrieb kann insbesondere dann relevant sein, wenn die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Hochdrucksaugrohrkraftstoffeinspritzzuteiler verbunden ist, der zumindest teilweise durch die Hochdruckkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt ist, die auch verwendet wird, um den Direkteinspritzkraftstoffzuteiler unter Druck zu setzen, obwohl er auch für Saugrohreinspritzzuteiler mit geringerem Druck, die lediglich durch eine von einem Elektromotor angetriebene Niedrigdruckhubpumpe unter Druck gesetzt werden, relevant ist.
Ein technischer Effekt zur Steuerung des Saugrohr-zu-Direkteinspritzverhältnisses und/oder des Verhältnisses der geteilten Direkteinspritzungen kann die Ermöglichung der Steuerung der Motoremissionen und des stabilen Motorbetriebs sein, auch wenn variierende Bedingungen unerwartet bewirken, dass eine der Kraftstoffeinspritzungen eine zulässige Mindestimpulsbreite erreicht.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weitergehend beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die Nachteile lösen, die oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung erwähnt wurden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 stellt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Zylinders eines Verbrennungsmotors dar.
2 stellt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Kraftstoffsystems dar, das mit einem Motor verbunden ist, der duale Kraftstoffeinspritzmöglichkeiten aufweist.
3 stellt ein beispielhaftes Flussdiagramm auf höherer Ebene zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit einem Saugrohrkraftstoffeinspritzsystem und einem Direktkraftstoffeinspritzsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
4–5 stellen beispielhafte Flussdiagramme zum Reduzieren von Mindestimpulsbreiteproblemen dar.
6 zeigt eine beispielhafte Tabelle von empirisch bestimmten Saugrohr- und Direktkraftstofffraktionen (DI/PFI-Teilungsverhältnis).
7 zeigt eine graphische Darstellung eines beispielhaften Öffnens und Schließens einer Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Beibehalten einer Mindestkraftstoffeinspritzmasse aus der Direkteinspritzvorrichtung innerhalb einer Spanne gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben von Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen in einem Motorsystem, konfiguriert mit einem Multikraftstoffeinspritzsystem, wie zum Beispiel einem Dualeinspritzsystem mit nur einer Saugrohr- und einer Direkteinspritzvorrichtung pro Zylinder.
In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Motor wie in 1 veranschaulicht konfiguriert sein. Ferner werden zusätzliche Komponenten eines verbundenen Kraftstoffsystems in 2 dargestellt. Eine Motorsteuerung kann konfiguriert sein, um eine Steuerroutine durchzuführen, in Kombination mit Sensoren und Stellantrieben wie zum Beispiel denjenigen in 1–2, darunter Routinen wie in 3–5 veranschaulicht. Zum Beispiel veranschaulicht die Routine aus 3 ein Gesamtverfahren zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung unter Verwendung eines zusätzlichen Betriebs wie zum Beispiel der Kompensation zum Erreichen von Mindestimpulsbreiten in 4–5 und des in der Tabelle in 6 veranschaulichten Motorlaufsteuerungsansatzes. Die Routinen nehmen, wo erforderlich, verschiedene Anpassungen an einem gewünschten Verhältnis nicht nur der Saugrohr-zu-Direkteinspritzung, sondern auch dem Verhältnis der Direkteinspritzungen vor. Ein beispielhafter Zeitstrahl zum Bedienen in Übereinstimmung mit den vorstehenden Verfahren und Systemen wird in 7 dargestellt.
Nun wird unter Bezugnahme auf 1 ein schematisches Diagramm eines Zylinders des Mehrzylindermotors 10, der in einem Antriebssystem eines Automobils enthalten sein kann, gezeigt. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 beinhaltet, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Die Brennkammer (d. h. der Zylinder) 30 des Motors 10 kann die Brennkammerwände 32 umfassen, wobei der Kolben 36 darin positioniert ist. In einigen Ausführungsformen kann die Stirnseite des Kolbens 36 innerhalb des Zylinders 30 eine Schale aufweisen. Der Kolben 36 kann an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein intermediäres Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft von einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 aufnehmen und Verbrennungsabgase über den Abgaskanal 48 ablassen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein entsprechendes Ansaugventil 52 und Abgasventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung gebracht werden. In manchen Ausführungsformen kann der Brennraum 30 zwei oder mehr Ansaugventile und/oder zwei oder mehr Abgasventile beinhalten.
Das Ansaugventil 52 kann über den Ansaugnocken 51 von der Steuerung 12 gesteuert werden. Gleichermaßen kann das Abgasventil 54 über den Abgasnocken 53 von der Steuerung 12 gesteuert werden. Alternativ kann der variable Ventilaktor elektrisch, elektrohydraulisch oder ein beliebiger anderer erdenklicher Mechanismus sein, um die Ventilbetätigung zu ermöglichen. Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Stellantrieben 51 und 53 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der entsprechenden Ansaug- und Abgasventile zu steuern. Die Position des Ansaugventils 52 und Abgasventils 54 kann durch Ventilpositionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können eines oder mehrere der Ansaug- und Abgasventile durch einen oder mehrere Nocken betätigt werden und sie können eines oder mehrere von dem Nockenprofilverstellungs-(CPS), variablen Nockensteuerungs-(VCT), variablen Ventilsteuerungs-(VVT) und/oder variables Ventilhub-(VVL)-System nutzen, um den Ventilbetrieb zu variieren. Beispielsweise kann der Zylinder 30 alternativ ein über elektronische Ventilansteuerung gesteuertes Ansaugventil und ein über Nockenansteuerungssysteme gesteuertes Abgasventil beinhalten, die CPS und/oder VCT beinhalten.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um dafür Kraftstoff bereitzustellen. Als nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 30 so dargestellt, dass er zwei Einspritzvorrichtungen 166 und 170 umfasst. Die Einspritzvorrichtung 166 ist in der Darstellung direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. So bietet die Einspritzvorrichtung 166 eine direkte Einspritzung (im Folgenden als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30. Somit ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 eine direkte Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Kommunikation mit dem Zylinder 30. Zwar zeigt 1 die Einspritzvorrichtung 166 als seitliche Einspritzvorrichtung, jedoch kann sie auch über dem Kolben angeordnet sein, wie etwa nahe der Position der Zündkerze 92. Eine solche Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Motor mit einem alkoholbasierten Kraftstoff betrieben wird, da einige alkoholbasierte Kraftstoffe eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann die Einspritzvorrichtung oberhalb und in der Nähe des Ansaugventils angeordnet sein, um das Mischen zu verbessern. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 über das Hochdruckkraftstoffsystem 172, einschließend einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen, einen Kraftstoffverteiler und einen Treiber 168, zugeführt werden. Alternativ kann der Kraftstoff bei einem niedrigeren Druck durch eine einstufige Kraftstoffpumpe zugeführt werden, wobei hier die Zeitsteuerung der direkten Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungstaktes stärker begrenzt sein kann als bei einer Verwendung eines Hochdruckkraftstoffsystems. Ferner kann der Kraftstofftank, wenngleich nicht gezeigt, einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt. Die Einspritzvorrichtungen werden von Signalen angetrieben, die bewirken, dass sich der Drehbolzen der Einspritzvorrichtungen über Solenoide öffnet und schließt. Das an die Einspritzvorrichtung gesendete Pulssignal steuert ihre Öffnungszeit, Schließzeit usw. Die Breite der Öffnung ist im Allgemeinen einer gewünschten Kraftstoffmenge zugeordnet und kann als eine Impulsbreite bezeichnet werden. Einspritzvorrichtungen können Mindestimpulsbreiten aufweisen, unter denen sich die Einspritzvorrichtung nicht richtig oder vollständig öffnet und wodurch sich die Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge vermindert.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 ist in der Darstellung in dem Ansaugkanal 42 (z. B. im Ansaugkrümmer 44) statt im Zylinder 30 in einer Konfiguration angeordnet, welche die sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff (im Folgenden als „PFI“ bezeichnet) in den Ansaugkanal bereitstellt, der dem Zylinder 30 nachgelagert ist. Aus dem Ansaugkanal kann der Kraftstoff an den Zylinder 30 abgegeben werden. Somit ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 eine Kraftstoffsaugrohreinspritzvorrichtung in Kommunikation mit dem Zylinder 30. Die Einspritzvorrichtung 170 kann Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW-2 einspritzen, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangen wird. Kraftstoff kann an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 durch das Kraftstoffsystem 172 abgegeben werden.
Der Kraftstoff kann während eines einzigen Takts des Zylinders durch beide Einspritzvorrichtungen dem Zylinder zugeführt werden. Zum Beispiel kann jede Einspritzvorrichtung einen Teil der Gesamtkraftstoffeinspritzung bereitstellen, die im Zylinder 30 verbrannt wird. Ferner können die Verteilung und/oder die relative Menge von Kraftstoff, der von jeder Einspritzvorrichtung bereitgestellt wird, mit den Betriebsbedingungen wie hier nachfolgend beschrieben variieren. Die relative Verteilung des gesamten eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzvorrichtungen 166 und 170 kann als ein erstes Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Einspritzen einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis über die (Saugrohr)-Einspritzvorrichtung 170 ein Beispiel für ein höheres erstes Verhältnis der Saugrohr- im Vergleich zur Direkteinspritzung sein, wobei das Einspritzen einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis mittels (Direkt)-Einspritzvorrichtung 166 ein geringeres erstes Verhältnis von Saugrohr- zu Direkteinspritzung sein kann. Es ist zu beachten, dass es sich hierbei lediglich um Beispiele für unterschiedliche Einspritzverhältnisse handelt und verschiedene andere Einspritzverhältnisse verwendet werden können. Darüber hinaus versteht es sich, dass der mittels Saugrohr eingespritzte Kraftstoff während eines Ereignisses mit geöffnetem Ansaugventil, einem Ereignis mit geschlossenem Ansaugventil (z. B. im Wesentlichen vor einem Ansaugtakt, zum Beispiel während eines Ausstoßtaktes) sowie sowohl während eines Betriebs bei offenem als auch geschlossenem Ansaugventil zugeführt werden kann. Gleichermaßen kann direkt eingespritzter Kraftstoff beispielsweise während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Ansaugtakts und teilweise während des Verdichtungstakts zugeführt werden. Ferner kann direkt zugeführter Kraftstoff in Form einer einzigen Einspritzung oder mehrerer Einspritzungen zugeführt werden. Diese können mehrere Einspritzungen während des Verdichtungstakts, mehrere Einspritzungen während des Ansaugtakts oder eine Kombination einiger Direkteinspritzungen während des Verdichtungstakts und einiger während des Ansaugtakts beinhalten. Wenn mehrere Direkteinspritzungen ausgeführt werden, kann die relative Verteilung des gesamten geleiteten eingespritzten Kraftstoffs zwischen einer Ansaugtakt(direkt)einspritzung und einer Verdichtungstakt(direkt)einspritzung als ein zweites Einspritzverhältnis bezeichnet werden, hierin auch als ein Teilungsverhältnis bezeichnet. Zum Beispiel kann ein Teilungsverhältnis (oder zweites Einspritzverhältnis) von 1 den gesamten direkt eingespritzten Kraftstoff, der im Ansaugtakt abgegeben wird, und keinen des direkt eingespritzten Kraftstoffs, der im Verdichtungstakt abgegeben wird, beinhalten. Als ein anderes Beispiel kann ein Teilungsverhältnis (oder zweites Einspritzverhältnis) von 0 den gesamten direkt eingespritzten Kraftstoff, der im Verdichtungstakt abgegeben wird, und keinen des direkt eingespritzten Kraftstoffs, der im Ansaugtakt abgegeben wird, beinhalten. Als noch ein anderes Beispiel kann ein Teilungsverhältnis (oder zweites Einspritzverhältnis) von 0,5 50% des direkt eingespritzten Kraftstoffes, der im Ansaugtakt abgegeben wird, und übrige 50% des direkt eingespritzten Kraftstoffs, der im Verdichtungstakt abgegeben wird, beinhalten. Zum Beispiel kann das Einspritzen einer größeren Menge des direkt eingespritzten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Ansaugtakts ein Beispiel für ein höheres zweites Verhältnis der Ansaugtaktdirekteinspritzung sein, während das Einspritzen einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Verdichtungstakts ein Beispiel für ein geringeres zweites Verhältnis der Ansaugtaktdirekteinspritzung sein kann. Es ist zu beachten, dass es sich hierbei lediglich um Beispiele für unterschiedliche Einspritzverhältnisse handelt und verschiedene andere Einspritzverhältnisse verwendet werden können.
Im Grunde genommen kann selbst bei einem einzigen Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeiten aus einer Saugrohr- und Direkteinspritzvorrichtung eingespritzt werden. Darüber hinaus können für ein einziges Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Takt durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer geeigneten Kombinationen davon durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Im Grunde genommen kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz Ansaug-/Abgasventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. umfassen.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dies beinhaltet Unterschiede in Bezug auf die Größe, zum Beispiel kann eine Einspritzvorrichtung eine größere Einspritzöffnung als die andere aufweisen. Andere Unterschiede beinhalten u. a. unterschiedliche Spritzwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Zielsetzungen, unterschiedliche Einspritzzeitpunkte, unterschiedliche Spritzeigenschaften, unterschiedliche Positionen usw. Darüber hinaus können je nach Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzvorrichtungen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erzielt werden.
Das Kraftstoffsystem 172 kann einen Kraftstofftank oder mehrere Kraftstofftanks beinhalten. In Ausführungsformen, bei denen das Kraftstoffsystem 172 mehrere Kraftstofftanks beinhaltet, können die Kraftstofftanks Kraftstoff mit den gleichen Kraftstoffqualitäten halten oder können Kraftstoff mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten, wie zum Beispiel unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen, halten. Diese Unterschiede können einen unterschiedlichen Alkoholgehalt, eine unterschiedliche Oktanzahl, eine unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. beinhalten. In einem Beispiel könnten Kraftstoffe mit unterschiedlichen Alkoholgehalten Benzin, Ethanol, Methanol oder Alkoholmischungen wie zum Beispiel E85 (bestehend aus etwa 85% Ethanol und 15% Benzin) oder M85 (bestehend aus etwa 85% Methanol und 15% Benzin) beinhalten. Andere alkoholhaltige Kraftstoffe könnten ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffsystem 172 einen Kraftstofftank beinhalten, der einen Flüssigkraftstoff hält, wie zum Beispiel Benzin, und auch einen Kraftstofftank beinhalten, der einen gasförmigen Kraftstoff hält, wie zum Beispiel CNG. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können konfiguriert sein, um Kraftstoff aus dem gleichen Kraftstofftank, aus unterschiedlichen Kraftstofftanks, aus einer Vielzahl von den gleichen Kraftstofftanks oder aus einem überlappenden Satz an Kraftstofftanks einzuspritzen. Das Kraftstoffsystem 172 kann eine Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck 175 (wie zum Beispiel eine Hubpumpe) und eine Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 173 beinhalten. Wie unter Bezugnahme auf das Kraftstoffsystem aus 2 detailliert, kann die Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck 175 Kraftstoff aus einem Kraftstofftank anheben, wobei der Kraftstoff dann durch die Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 173 weiter unter Druck gesetzt wird. Außerdem kann die Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck 175 Kraftstoff an einen Saugrohreinspritzkraftstoffzuteiler bereitstellen, während die Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 173 Kraftstoff an einen Direkteinspritzkraftstoffzuteiler abgibt.
Das Zündsystem 88 kann der Brennkammer 30 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt werden, kann/können in einigen Ausführungsformen die Brennkammer 30 oder ein oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einem Verdichtungszündungsmodus mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
Der Ansaugkanal 42 kann Drosseln 62 und 63 mit jeweiligen Drosselklappen 64, 65 beinhalten. In diesem bestimmten Beispiel können die Positionen der Drosselklappen 64 und 65 durch die Steuerung 12 über Signale variiert werden, welche einem Elektromotor oder einem Stellantrieb, der in den Drosseln 62 und 63 enthalten ist, bereitgestellt werden, eine Konfiguration, die gemeinhin als eine elektronische Drosselsteuerung (ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise können die Drosseln 62 und 63 dazu betrieben werden, dass die Ansaugluft variiert wird, die unter anderen Motorzylindern der Brennkammer 30 bereitgestellt wird. Die Positionen der Drosselklappen 64 und 65 können durch die Drosselstellungssignale TP zur Steuerung 12 geleitet werden. Druck, Temperatur und Massenluftstrom können an verschiedenen Punkten entlang des Ansaugkanals 42 und des Ansaugkrümmers 44 gemessen werden. Zum Beispiel kann der Ansaugkanal 42 einen Luftmassenstromsensor 120 zum Messen des sauberen Luftmassenstroms, der durch die Drossel 63 eintritt, enthalten. Der saubere Luftmassenstrom kann der Steuerung 12 über das MAF-Signal kommuniziert werden.
Der Motor 10 kann ferner eine Verdichtungsvorrichtung wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor beinhalten, welche mindestens einen Verdichter 162 umfasst, der dem Ansaugkrümmer 44 vorgelagert angeordnet ist. Im Falle eines Turboladers kann der Verdichter 162 zumindest teilweise von einer Turbine 164 (z. B. über eine Welle), die entlang eines Abgaskanals 48 angeordnet ist, angetrieben werden. Im Falle eines Kompressors kann der Verdichter 162 zumindest teilweise von dem Motor und/oder einer elektrischen Maschine angetrieben werden und beinhaltet eventuell keine Turbine. Daher kann das Maß an Verdichtung, das einem oder mehreren Zylindern des Motors über einen Turbolader oder Kompressor bereitgestellt wird, durch die Steuerung 12 variiert werden. Ein Ladeluftkühler 154 kann dem Verdichter 162 nachgelagert und dem Ansaugventil 52 vorgelagert enthalten sein. Der Ladeluftkühler 154 kann konfiguriert sein, um zum Beispiel Gase zu kühlen, die durch Verdichtung über den Verdichter 162 erwärmt worden sind. In einer Ausführungsform kann der Ladeluftkühler 154 der Drossel 62 vorgelagert sein. Druck, Temperatur und Massenluftstrom können dem Verdichter 162 nachgelagert gemessen werden, wie zum Beispiel mit dem Sensor 145 oder 147. Die gemessenen Ergebnisse können der Steuerung 12 von Sensoren 145 und 147 jeweils über Signale 148 und 149 kommuniziert werden. Druck und Temperatur können dem Verdichter 162 vorgelagert gemessen werden, wie zum Beispiel mit dem Sensor 153, und der Steuerung 12 über das Signal 155 kommuniziert werden.
Ferner kann in den offenbarten Ausführungsformen ein System zur Abgasrückführung (AGR) einen gewünschten Teil des Abgases vom Abgaskanal 48 zum Ansaugkrümmer 44 leiten. 1 zeigt ein Hochdruck-AGR-(HP-AGR)-System und ein Niedrigdruck-AGR-(LP-AGR)-System, aber es ist möglich, dass eine alternative Ausführungsform lediglich ein LP-AGR-System beinhaltet. Die HP-AGR wird durch den HP-AGR-Kanal 140, der der Turbine 164 vorgeschaltet ist, an dem Verdichter 162 nachgelagerte Stellen geleitet. Der bereitgestellte Umfang der HP-AGR für den Ansaugkrümmer 44 kann durch die Steuerung 12 über das HP-AGR-Ventil 142 variiert werden. Die LP-AGR wird durch den LP-AGR-Kanal 150, der der Turbine 164 nachgeschaltet ist, an dem Verdichter 162 vorgelagerte Stellen geleitet. Der bereitgestellte Umfang der LP-AGR für den Ansaugkrümmer 44 kann durch die Steuerung 12 über das LP-AGR-Ventil 152 variiert werden. Das HP-AGR-System kann den HP-AGR-Kühler 146 beinhalten und das LP-AGR-System kann den LP-AGR-Kühler 158 beinhalten, um zum Beispiel Wärme von den AGR-Gasen an Motorkühlmittel abzuweisen. Somit kann der Motor 10 sowohl ein HP-AGR- als auch ein LP-AGR-System zum Leiten von Abgasen zurück zum Einlass umfassen.
Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer 30 zu regulieren. Somit kann es wünschenswert sein, den AGR-Massenstrom zu messen oder zu schätzen. AGR-Sensoren können innerhalb von AGR-Kanälen angeordnet sein und können eine Anzeige von einem oder mehreren von Massenfluss, Druck, Temperatur, Konzentration von O₂ und Konzentration des Abgases bereitstellen. Zum Beispiel kann ein HP-AGR-Sensor 144 im HP-AGR-Kanal 140 angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen kann einer oder können mehrere Sensoren im LP-AGR-Kanal 150 positioniert sein, um eine Anzeige von einem oder mehreren von einem Druck, einer Temperatur und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis an durch den LP-AGR-Kanal rückgeführtem Abgas bereitzustellen. Durch den LP-AGR-Kanal 150 umgelenktes Abgas kann an einer Vermischungsstelle, die sich an der Verbindung des LP-AGR-Kanals 150 und des Ansaugkanals 42 befindet, mit frischer Ansaugluft verdünnt werden. Insbesondere kann durch Anpassen des LP-AGR-Ventils 152 in Koordination mit der ersten Luftansaugdrossel 63 (positioniert im Luftansaugkanal des Motoreinlasses, dem Verdichter vorgelagert) eine Verdünnung des AGR-Flusses angepasst werden.
Eine Prozentverdünnung des LP-AGR-Flusses kann aus der Ausgabe eines Sensors 145 im Motoransauggasstrom gefolgert werden. Insbesondere kann der Sensor 145 der ersten Ansaugdrossel 63 nachgelagert, dem LP-AGR-Ventil 152 nachgelagert und der zweiten Hauptansaugdrossel 62 vorgelagert positioniert sein, sodass die LP-AGR-Verdünnung an oder in der Nähe der Hauptansaugdrossel exakt bestimmt werden kann. Der Sensor 145 kann zum Beispiel ein Sauerstoffsensor wie etwa ein UEGO-Sensor sein.
Der Abgassensor 126 wird an den Abgaskanal 48 stromabwärts der Turbine 164 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann jeder geeignete Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie zum Beispiel eine lineare Lambda-Sonde oder UEGO (Universal- oder Weitbereich-Abgas-Sauerstoff), eine Zweizustands-Lambda-Sonde oder EGO, eine HEGO (beheizte EGO), ein NO_x-, HC- oder CO-Sensor.
Der Darstellung nach sind die Emissionssteuervorrichtungen 71 und 72 stromabwärts des Abgassensors 126 entlang des Abgaskanals 48 angeordnet. Die Vorrichtungen 71 und 72 können ein selektives katalytisches Reduktions-(SCR)-System, ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NO_x-Falle, verschiedene andere Emissionssteuerungsvorrichtungen oder Kombinationen davon sein. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 71 ein TWC sein und kann die Vorrichtung 72 ein Partikelfilter (PF) sein. In einigen Ausführungsformen kann sich der PF 72 stromabwärts von TWC 71 (wie in 1 gezeigt) befinden, während in anderen Ausführungsformen der PF 72 stromaufwärts von TWC 72 (in 1 nicht gezeigt) positioniert sein kann. Der PF 72 kann einen Rußlastsensor 198 beinhalten, der der Steuerung 12 über das FS-Signal eine Feinstaubanteilbelastungsmenge mitteilen kann.
Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer dargestellt, zu dem eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem konkreten Beispiel als Nurlesespeicherchip 106 dargestellt, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und ein Datenbus gehören. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erläuterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (MAF) von einem Luftmassenstromsensor 120; Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder anderer Art), der mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenpositionssensor; und eines Ansaugkrümmer-Absolutdruck-(MAP)-Signals von Sensor 122. Das Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP generiert werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Anzeige des Vakuums oder Drucks in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Es ist anzumerken, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, wie zum Beispiel ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei stöchiometrischem Betrieb kann der MAP-Sensor auf das Motordrehmoment hinweisen. Ferner kann dieser Sensor gemeinsam mit der erfassten Motordrehzahl eine Schätzung der Ladung (einschließlich Luft), die in den Zylinder eingeleitet wird, bereitstellen. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der ebenfalls als Motordrehzahlsensor verwendet werden kann, eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Pulsen je Umdrehung der Kurbelwelle produzieren. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 (und den nachfolgend beschriebenen aus 2) und setzt die verschiedenen Stellantriebe aus 1 (und den nachfolgend beschriebenen aus 2) ein, um den Motorbetrieb auf der Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen.
Ein Speichermedium eines Nurlesespeichers 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die vom Prozessor 102 zum Durchführen der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorausgesetzt, jedoch nicht explizit aufgezählt werden, ausführbar sind. Eine beispielhafte Routine, die von der Steuerung durchgeführt werden kann, wird in 3 beschrieben.
2 stellt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform 200 eines Kraftstoffsystems dar, wie zum Beispiel des Kraftstoffsystems 172 aus 1. Das Kraftstoffsystem 200 kann betrieben werden, um Kraftstoff an einen Motor abzugeben, wie zum Beispiel den Motor 10 aus 1. Das Kraftstoffsystem 200 kann durch eine Steuerung betrieben werden, um einige oder alle der unter Bezugnahme auf die Prozessabläufe aus 3 beschriebenen Vorgänge durchzuführen.
Das Kraftstoffsystem 200 beinhaltet einen Kraftstoffspeichertank 210 zum Speichern des Kraftstoffs an Bord des Fahrzeugs, eine Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck (LPP) 212 (hierin auch als Kraftstoffhubpumpe 212 bezeichnet) und eine Kraftstoffpumpe mit höherem Druck (HPP) 214 (hierin auch als Kraftstoffeinspritzpumpe 214 bezeichnet). Kraftstoff kann an den Kraftstofftank 210 über einen Kraftstofffüllkanal 204 bereitgestellt werden. In einem Beispiel kann die LPP 212 eine elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck sein, die zumindest teilweise innerhalb von Kraftstofftank 210 angeordnet ist. Die LPP 212 kann von einer Steuerung 222 (z. B. der Steuerung 12 aus 1) betrieben werden, um der HPP 214 über den Kraftstoffdurchlass 218 Kraftstoff bereitzustellen. LPP 212 kann als sogenannte Kraftstoffhubpumpe konfiguriert sein. Als ein Beispiel kann die LPP 212 eine Turbinenpumpe (z. B. zentrifugal) sein, die einen elektrischen (z. B. DC) Pumpenmotor beinhaltet, wobei der Druckanstieg in der Pumpe und/oder die volumetrische Flussrate durch die Pumpe gesteuert werden können, indem die elektrische Leistung, die dem Pumpenmotor bereitgestellt wird, variiert wird, wodurch die Motordrehzahl erhöht oder reduziert wird. Zum Beispiel kann der Anstieg der volumetrischen Flussrate und/oder des Drucks in der Hubpumpe reduziert werden, wenn die Steuerung die elektrische Leistung reduziert, die der Hubpumpe 212 bereitgestellt wird. Der Anstieg der volumetrischen Flussrate und/oder des Drucks in der Pumpe kann erhöht werden, indem die elektrische Leistung erhöht wird, die der Hubpumpe 212 bereitgestellt wird. Als ein Beispiel kann die elektrische Leistung, die an den Motor der Pumpe mit niedrigerem Druck abgegeben wird, von einer Lichtmaschine oder einer anderen Energiespeichervorrichtung an Bord des Fahrzeugs (nicht gezeigt) erhalten werden, wobei das Steuersystem die elektrische Last steuern kann, die verwendet wird, um die Pumpe mit niedrigerem Druck anzutreiben. Somit werden durch Variieren der Spannung und/oder des Stroms, die/der der Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck bereitgestellt wird, die Flussrate und der Druck des Kraftstoffs, der am Einlass der Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 214 bereitgestellt wird, angepasst.
Die LPP 212 kann fluidisch mit einem Filter 217 verbunden sein, der kleine Unreinheiten, die im Kraftstoff enthalten sind, die Kraftstoffhandhabungskomponenten potentiell beschädigen könnten, entfernen kann. Ein Rückschlagventil 213, das die Kraftstoffabgabe vereinfachen und den Kraftstoffleitungsdruck aufrechterhalten kann, kann fluidisch stromaufwärts des Filters 217 positioniert sein. Mit dem Rückschlagventil 213, das dem Filter 217 vorgelagert ist, kann die Konformität des Niedrigdruckkanals 218 erhöht werden, da der Filter ein physisch größeres Volumen aufweisen kann. Ferner kann ein Druckentlastungsventil 219 eingesetzt werden, um den Kraftstoffdruck im Niedrigdruckkanal 218 (z. B. die Ausgabe von der Hubpumpe 212) zu begrenzen. Das Rückschlagventil 219 kann einen Kugel- und Federmechanismus beinhalten, der zum Beispiel an einem spezifizierten Druckunterschied sitzt und diesen abdichtet. Der Sollwert des Druckunterschieds, bei dem das Rückschlagventil 219 zum Öffnen konfiguriert sein kann, kann verschiedene geeignete Werte annehmen; als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Sollwert 6,4 Bar oder 5 Bar (g) betragen. Eine Öffnung 223 kann verwendet werden, um Luft und/oder Kraftstoffdampf zu ermöglichen, aus der Hubpumpe 212 abzulaufen. Dieser Ablass bei 223 kann auch verwendet werden, um eine Strahlpumpe anzutreiben, die verwendet wird, um Kraftstoff von einer Stelle zu einer anderen im Tank 210 zu übertragen. In einem Beispiel kann ein Öffnungsrückschlagventil (nicht gezeigt) in Reihe mit der Öffnung 223 gesetzt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Kraftstoffsystem 8 ein oder mehrere (z. B. eine Reihe) Rückschlagventile beinhalten, die fluidisch mit der Niedrigdruckkraftstoffpumpe 212 verbunden sind, um zu verhindern, dass Kraftstoff zurück vor die Ventile läuft. In diesem Kontext bezieht sich Aufwärtsstrom auf Kraftstoffstrom, der sich von den Kraftstoffzuteilern 250, 260 in Richtung der LPP 212 bewegt, während sich Abwärtsstrom auf die nominale Kraftstoffstromrichtung von der LPP in Richtung der HPP 214 und von dort zu den Kraftstoffzuteilern bezieht.
Durch die LPP 212 angehobener Kraftstoff kann bei einem niedrigeren Druck in einen Kraftstoffkanal 218 abgegeben werden, der zu einem Einlass 203 der HPP 214 führt. Die HPP 214 kann dann Kraftstoff in einen ersten Kraftstoffzuteiler 250 abgeben, der mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen einer ersten Gruppe an Direkteinspritzvorrichtungen 252 (hierin auch als eine erste Einspritzvorrichtungsgruppe bezeichnet) verbunden ist. Somit ist der Kraftstoffzuteiler 250 in Kommunikation mit einer direkten Einspritzvorrichtung. Von der LPP 212 angehobener Kraftstoff kann auch an einen zweiten Kraftstoffzuteiler 260 abgegeben werden, der mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen einer zweiten Gruppe an Saugrohreinspritzvorrichtungen 262 (hierin auch als eine zweite Einspritzvorrichtungsgruppe bezeichnet) verbunden ist. Somit ist der Kraftstoffzuteiler 260 in Kommunikation mit einer Saugrohreinspritzvorrichtung. Wie nachfolgend ausgearbeitet, kann die HPP 214 betrieben werden, um den Druck des Kraftstoffs, der an jeden von dem ersten und zweiten Kraftstoffzuteiler abgegeben wird, über den Hubpumpendruck anzuheben, wobei der erste Kraftstoffzuteiler mit der Direkteinspritzvorrichtungsgruppe verbunden ist, die mit einem variablen Hochdruck arbeitet, während der zweite Kraftstoffzuteiler mit der Saugrohreinspritzvorrichtungsgruppe verbunden ist, die mit einem festen Hochdruck arbeitet. Somit ist die Hochdruckkraftstoffpumpe 214 in Kommunikation mit jedem von der Kraftstoffzuteiler 260 und dem Kraftstoffzuteiler 250. Als ein Ergebnis können die Hochdrucksaugrohr- und -direkteinspritzung aktiviert werden. Die Hochdruckkraftstoffpumpe ist der Niedrigdruckkraftstoffpumpe nachgelagert verbunden, wobei keine zusätzliche Pumpe zwischen der Hochdruckkraftstoffpumpe und der Niedrigdruckkraftstoffpumpe positioniert ist.
Während jeder von dem ersten Kraftstoffzuteiler 250 und dem zweiten Kraftstoffzuteiler 260 so dargestellt ist, dass er Kraftstoff an vier Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der jeweiligen Einspritzungsvorrichtungsgruppe 252, 262 abgibt, ist anzumerken, dass jeder Kraftstoffzuteiler 250, 260 Kraftstoff an eine beliebige geeignete Anzahl an Kraftstoffeinspritzvorrichtungen abgeben kann. Als ein Beispiel kann der erste Kraftstoffzuteiler 250 Kraftstoff an eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der ersten Einspritzvorrichtungsgruppe 252 für jeden Zylinder des Motors abgeben, während der zweite Kraftstoffzuteiler 260 Kraftstoff an eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der zweiten Einspritzungsgruppe 262 für jeden Zylinder des Motors abgeben kann. Die Steuerung 222 kann individuell jede von den Saugrohreinspritzvorrichtungen 262 über einen Saugrohreinspritztreiber 237 betätigen und jede von den Direkteinspritzvorrichtungen 252 über einen Direkteinspritztreiber 238 betätigen. Die Steuerung 222, die Treiber 237, 238 und andere geeignete Motorsystemsteuerungen können ein Steuersystem umfassen. Während die Treiber 237, 238 außerhalb der Steuerung 222 gezeigt werden, sollte angemerkt werden, dass die Steuerung 222 in anderen Beispielen die Treiber 237, 238 enthalten kann oder konfiguriert sein kann, um die Funktionalität der Treiber 237, 238 bereitzustellen. Die Steuerung 222 kann zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht gezeigt werden, wie zum Beispiel diejenigen, die in der Steuerung 12 aus 1 enthalten sind.
Die HPP 214 kann eine motorbetriebene Verdrängerpumpe sein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die HPP 214 eine BOSCH HDP5-HOCHDRUCKPUMPE sein, die ein magnetaktiviertes Steuerventil (z. B. Kraftstoffvolumenregulator, magnetisches Solenoidventil usw.) 236 verwendet, um das effektive Pumpenvolumen für jeden Pumpenhub zu variieren. Das Auslassrückschlagventil der HPP wird mechanisch gesteuert und nicht von einer externen Steuerung elektronisch gesteuert. Die HPP 214 kann von dem Motor mechanisch angetrieben werden, im Gegensatz zur motorbetriebenen LPP 212. Die HPP 214 beinhaltet einen Pumpenkolben 228, eine Pumpenverdichtungskammer 205 (hierin auch als Verdichtungskammer bezeichnet) und einen Schrittraum 227. Der Pumpenkolben 228 empfängt eine mechanische Eingabe von der Motorkurbelwelle oder -nockenwelle über den Nocken 230, wodurch die HPP gemäß dem Grundsatz einer nockenbetriebenen Einzelzylinderpumpe betrieben wird. Ein Sensor (in 2 nicht gezeigt) kann in der Nähe des Nockens 230 positioniert sein, um die Bestimmung der Winkelposition des Nockens (z. B. zwischen 0 und 360 Grad) zu ermöglichen, die an die Steuerung 222 weitergegeben werden kann.
Das Kraftstoffsystem 200 kann optional ferner einen Speicher 215 beinhalten. Wenn enthalten, kann der Speicher 215 der Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck 212 nachgelagert und der Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 214 vorgelagert positioniert sein und kann konfiguriert sein, um ein Volumen an Kraftstoff zu halten, das die Rate der Kraftstoffdruckzunahme oder -abnahme zwischen den Kraftstoffpumpen 212 und 214 reduziert. Zum Beispiel kann der Speicher 215 im Kraftstoffkanal 218, wie gezeigt, oder in einem Umgehungskanal 211, der den Kraftstoffkanal 218 mit dem Schrittraum 227 der HPP 214 verbindet, verbunden sein. Das Volumen des Speichers 215 kann derart größenbemessen sein, dass der Motor über einen zuvor festgelegten Zeitraum zwischen Betriebsintervallen der Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck 212 unter Leerlaufbedingungen arbeiten kann. Zum Beispiel kann der Speicher 215 derart größenbemessen sein, dass es, wenn sich der Motor im Leerlauf befindet, eine oder mehrere Minuten dauert, Druck im Speicher auf eine Stufe zu verringern, bei der die Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 214 nicht dazu in der Lage ist, einen ausreichend hohen Kraftstoffdruck für die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 252, 262 beizubehalten. Der Speicher 215 kann somit einen Zwischenbetriebsmodus (oder gepulsten Modus) der Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck 212 ermöglichen. Durch Reduzieren der Frequenz des LPP-Betriebs wird der Leistungsverbrauch reduziert. In anderen Ausführungsformen kann der Speicher 215 inhärent in der Konformität des Kraftstofffilters 217 und des Kraftstoffkanals 218 vorhanden sein und kann somit nicht als eigenständiges Element vorhanden sein.
Ein Hubpumpenkraftstoffdrucksensor 231 kann entlang des Kraftstoffkanals 218 zwischen der Hubpumpe 212 und der Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 214 positioniert sein. In dieser Konfiguration können Ablesungen des Sensors 231 als Anzeigen des Kraftstoffdrucks der Hubpumpe 212 (z. B. des Auslasskraftstoffdrucks der Hubpumpe) und/oder des Einlassdrucks der Kraftstoffpumpe mit höherem Druck interpretiert werden.. Ablesungen des Sensors 231 können verwendet werden, um den Betrieb verschiedener Komponenten im Kraftstoffsystem 200 zu beurteilen, um zu bestimmen, ob der Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 214 ausreichend Kraftstoffdruck bereitgestellt wird, sodass die Kraftstoffpumpe mit höherem Druck Flüssigkraftstoff und keinen Kraftstoffdampf aufnimmt, und/oder um die durchschnittliche elektrische Leistung, die an die Hubpumpe 212 abgegeben wird, zu minimieren. Während der Hubpumpenkraftstoffdrucksensor 231 als dem Speicher 215 nachgelagert positioniert gezeigt wird, kann der Sensor in anderen Ausführungsformen dem Speicher vorgelagert positioniert sein.
Der erste Kraftstoffzuteiler 250 beinhaltet einen ersten Kraftstoffzuteilerdrucksensor 248 zum Bereitstellen einer Anzeige des Direkteinspritzkraftstoffzuteilerdrucks an die Steuerung 222. Ebenso beinhaltet der zweite Kraftstoffzuteiler 260 einen zweiten Kraftstoffzuteilerdrucksensor 258 zum Bereitstellen einer Anzeige des Saugrohreinspritzkraftstoffzuteilerdrucks an die Steuerung 222. Ein Motordrehzahlsensor 233 kann verwendet werden, um eine Anzeige der Motordrehzahl an die Steuerung 222 bereitzustellen. Die Anzeige der Motordrehzahl kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit der Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 214 zu identifizieren, da die Pumpe 214 mechanisch von dem Motor 202 angetrieben wird, zum Beispiel über die Kurbelwelle oder Nockenwelle.
Der erste Kraftstoffzuteiler 250 ist mit einem Auslass 208 der HPP 214 entlang des Kraftstoffdurchlasses 278 verbunden. Im Vergleich dazu ist der zweite Kraftstoffzuteiler 260 mit einem Einlass 203 der HPP 214 über den Kraftstoffdurchlass 288 verbunden. Ein Rückschlagventil und ein Druckentlastungsventil können zwischen dem Auslass 208 der HPP 214 und dem ersten Kraftstoffzuteiler positioniert sein. Außerdem kann das Druckentlastungsventil 272, das parallel zum Rückschlagventil 274 im Umgehungskanal 279 angeordnet ist, den Druck im Kraftstoffkanal 278, der sich dem HPP 214 nachgelagert und dem ersten Kraftstoffzuteiler 250 vorgelagert befindet, beschränken. Zum Beispiel kann das Druckentlastungsventil 272 den Druck im Kraftstoffdurchlass 278 auf einen oberen Schwellendruck (z. B. 200 Bar) begrenzen. Somit kann das Druckentlastungsventil 272 den Druck begrenzen, der ansonsten im Kraftstoffkanal 278 erzeugt würde, falls das Steuerventil 236 (absichtlich oder unabsichtlich) offen wäre und während die Hochdruckkraftstoffpumpe 214 pumpen würde.
Ein oder mehrere Rückschlagventile und Druckentlastungsventile können auch mit dem Kraftstoffkanal 218, der der LPP 212 nachgelagert und der HPP 214 vorgelagert ist, verbunden sein. Zum Beispiel kann das Rückschlagventil 234 im Kraftstoffkanal 218 bereitgestellt werden, um den Rückfluss von Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 214 zur Niedrigdruckpumpe 212 und in den Kraftstofftank 210 zu reduzieren oder zu verhindern. Außerdem kann das Druckentlastungsventil 232 in einem Umgehungskanal bereitgestellt werden, der parallel zum Rückschlagventil 234 positioniert ist. Das Druckentlastungsventil 232 kann den Druck zu seiner Linken auf 100 Bar höher als der Druck am Sensor 231 begrenzen.
Die Steuerung 222 kann konfiguriert sein, um den Kraftstofffluss in die HPP 214 durch das Steuerventil 236 zu regulieren, indem das Magnetventil (basierend auf der Magnetventilkonfiguration) synchron zum Antriebsnocken erregt oder entregt wird. Entsprechend kann das magnetaktivierte Steuerventil 236 in einem ersten Modus betrieben werden, in dem das Ventil 236 in dem HPP-Einlass 203 positioniert ist, um die Menge an Kraftstoff, die sich durch das magnetbetriebene Steuerventil 236 bewegt, zu begrenzen (z. B. zu verhindern). Abhängig von der zeitlichen Planung der Magnetventilbetätigung wird das an den Kraftstoffzuteiler 250 übertragene Volumen variiert. Das Magnetventil kann auch in einem zweiten Modus betrieben werden, in dem das magnetaktivierte Steuerventil 236 wirksam deaktiviert wird und sich Kraftstoff stromaufwärts und stromabwärts des Ventils und in die und aus der HPP 214 bewegen kann.
Somit kann das magnetaktivierte Steuerventil 236 konfiguriert sein, um die Masse (oder das Volumen) an Kraftstoff, die/das in die Direkteinspritzkraftstoffpumpe verdichtet wird, zu regulieren. In einem Beispiel kann die Steuerung 222 einen Schließzeitpunkt des Magnetdrucksteuerrückschlagventils anpassen, um die Masse an verdichtetem Kraftstoff zu regulieren. Zum Beispiel kann ein spätes Schließen des Drucksteuerventils die Menge an Kraftstoffmasse, die in die Verdichtungskammer 205 aufgenommen wird, reduzieren. Die Öffnungs- und Schließzeiten des magnetaktivierten Rückschlagventils können in Bezug auf Hubzeitpunkte der Direkteinspritzkraftstoffpumpe koordiniert werden.
Das Druckentlastungsventil 232 ermöglicht den Kraftstofffluss aus dem magnetaktivierten Steuerventil 236 in Richtung der LPP 212, wenn Druck zwischen dem Druckentlastungsventil 232 und dem magnetbetriebenen Steuerventil 236 größer als ein zuvor festgelegter Druck (z. B. 10 Bar) ist. Wenn das magnetbetriebene Steuerventil 236 deaktiviert ist (z. B. nicht elektrisch erregt), arbeitet das magnetbetriebene Steuerventil in einem Passthrough-Modus und reguliert das Druckentlastungsventil 232 den Druck in der Verdichtungskammer 205 auf den Einzeldruckentlastungssollwert des Druckentlastungsventils 232 (z. B. 10 Bar über dem Druck bei Sensor 231). Das Regulieren des Drucks in der Verdichtungskammer 205 ermöglicht die Bildung eines Druckunterschieds von der Kolbenspitze zum Kolbenboden. Der Druck im Schrittraum 227 liegt beim Druck des Auslasses der Niedrigdruckpumpe (z. B. 5 Bar), während der Druck an der Kolbenspitze beim Regulierungsdruck des Druckentlastungsventils liegt (z. B. 15 Bar). Der Druckunterschied ermöglicht, dass Kraftstoff durch den Abstand zwischen dem Kolben und der Pumpenzylinderwand von der Kolbenspitze zum Kolbenboden sickert, wodurch die HPP 214 geschmiert wird.
Der Kolben 228 bewegt sich nach oben und unten. Die HPP 214 befindet sich in einem Verdichtungstakt, wenn sich der Kolben 228 in eine Richtung bewegt, die das Volumen der Verdichtungskammer 205 reduziert. Die HPP 214 befindet sich in einem Ansaugtakt, wenn sich der Kolben 228 in eine Richtung bewegt, die das Volumen der Verdichtungskammer 205 erhöht.
Ein Vorwärtsflussauslassrückschlagventil 274 kann einem Auslass 208 der Verdichtungskammer 205 nachgelagert verbunden sein. Das Auslassrückschlagventil 274 öffnet sich, um zu ermöglichen, dass Kraftstoff nur dann von dem Hochdruckpumpenauslass 208 in einen Kraftstoffzuteiler fließt, wenn ein Druck am Auslass der Direkteinspritzungskraftstoffpumpe 214 (z. B. ein Verdichtungskammerauslassdruck) höher als der Kraftstoffzuteilerdruck ist. Somit kann die Steuerung 222 unter Bedingungen, bei denen kein Direkteinspritzkraftstoffpumpenbetrieb gefordert wird, das magnetaktivierte Steuerventil 236 deaktivieren und das Druckentlastungsventil 232 reguliert den Druck in der Verdichtungskammer 205 auf einen einzelnen im Wesentlichen konstanten Druck während des Großteils des Verdichtungstaktes. Beim Ansaugtakt fällt der Druck in der Verdichtungskammer 205 auf einen Druck nahe des Drucks der Hubpumpe (212). Das Schmieren der DI-Pumpe 214 kann stattfinden, wenn der Druck in der Verdichtungskammer 205 den Druck im Schrittraum 227 übersteigt. Dieser Druckunterschied kann auch zur Pumpenschmierung beitragen, wenn die Steuerung 222 das magnetaktivierte Steuerventil 236 deaktiviert. Ein Ergebnis dieses Regulierverfahrens ist, dass der Kraftstoffzuteiler auf einen Mindestdruck reguliert wird, etwa der Druckentlastung des Druckentlastungsventils 232. Somit wird, wenn das Druckentlastungsventil 232 eine Druckentlastungseinstellung von 10 Bar aufweist, der Kraftstoffzuteilerdruck 15 Bar, da diese 10 Bar zu den 5 Bar des Hubpumpendrucks hinzugefügt werden. Insbesondere wird der Kraftstoffdruck in der Verdichtungskammer 205 während des Verdichtungstaktes der Direkteinspritzkraftstoffpumpe 214 reguliert. Somit wird zumindest während des Verdichtungstaktes der Direkteinspritzkraftstoffpumpe 214 ein Schmieren für die Pumpe bereitgestellt. Wenn die Direktkraftstoffeinspritzpumpe in einen Saugtakt eintritt, kann der Kraftstoffdruck in der Verdichtungskammer reduziert werden, während immer noch ein gewisses Maß an Schmierung bereitgestellt werden kann, solange der Druckunterschied vorhanden ist. Ein anderes Druckentlastungsventil 272 kann parallel zum Rückschlagventil 274 platziert werden. Das Druckentlastungsventil 272 ermöglicht den Kraftstofffluss aus dem DI-Kraftstoffzuteiler 250 in Richtung des Pumpenauslasses 208, wenn der Kraftstoffzuteilerdruck größer als ein zuvor festgelegter oberer Schwellendruck ist. Somit stellt, während sich die Direkteinspritzkraftstoffpumpe auf- und abbewegt, der Fluss an Kraftstoff zwischen dem Kolben und der Bohrung ausreichend Pumpenschmierung und Kühlung bereit.
Die Hubpumpe kann vorübergehend in einem gepulsten Modus betrieben werden, in dem der Hubpumpenbetrieb auf Grundlage eines Drucks angepasst wird, der an dem Auslass der Hubpumpe und dem Einlass der Hochdruckpumpe geschätzt wird. Insbesondere kann als Reaktion darauf, dass der Hochdruckpumpeneinlassdruck unter einen Kraftstoffdampfdruck fällt, die Hubpumpe betrieben werden, bis sich der Einlassdruck auf oder über dem Kraftstoffdampfdruck befindet. Dies reduziert das Risiko, dass die Hochdruckkraftstoffpumpe Kraftstoffdämpfe (anstelle von Kraftstoff) aufnimmt und sich Motorabwürgereignisse ergeben.
Hier wird angemerkt, dass die Hochdruckpumpe 214 aus 2 als ein veranschaulichendes Beispiel für eine mögliche Konfiguration einer Hochdruckpumpe dargestellt wird. In 2 gezeigte Komponenten können entfernt und/oder geändert werden, während zusätzliche Komponenten, die derzeit nicht gezeigt werden, der Pumpe 214 hinzugefügt werden können, während nach wie vor die Fähigkeit, Hochdruckkraftstoff an einen Direkteinspritzkraftstoffzuteiler und einen Saugrohreinspritzkraftstoffzuteiler abzugeben, beibehalten wird.
Das magnetaktivierte Steuerventil 236 kann ebenfalls betrieben werden, um Kraftstoffrückfluss aus der Hochdruckpumpe zu einem von dem Druckentlastungsventil 232 und dem Speicher 215 zu leiten. Zum Beispiel kann das Steuerventil 236 betrieben werden, um Kraftstoffdruck zu erzeugen und zur späteren Verwendung im Speicher 215 zu speichern. Eine Verwendung des Speichers 215 ist die Absorption von Kraftstoffvolumenfluss, der sich aus dem Öffnen des Verdichtungsdruckentlastungsventils 232 ergibt. Der Speicher 227 bezieht Kraftstoff, während sich das Rückschlagventil 234 während des Ansaughubs der Pumpe 214 öffnet. Eine andere Verwendung des Speichers 215 ist das Absorbieren/Beziehen der Volumenänderungen im Schrittraum 227. Noch eine andere Verwendung des Speichers 215 ist die Ermöglichung des Zwischenbetriebs der Hubpumpe 212, um eine durchschnittliche Pumpeneingangsleistungsreduzierung über den durchgehenden Betrieb zu erhalten. Während der erste Direkteinspritzkraftstoffzuteiler 250 mit dem Auslass 208 der HPP 214 (und nicht mit dem Einlass der HPP 214) verbunden ist, ist der zweite Saugrohreinspritzkraftstoffzuteiler 260 mit dem Einlass 203 der HPP 214 (und nicht mit dem Auslass der HPP 214) verbunden. Obwohl hierin Einlässe, Auslässe und dergleichen in Bezug auf die Verdichtungskammer 205 beschrieben sind, kann angemerkt werden, dass es eine Einzelleitung in die Verdichtungskammer 205 geben kann. Die Einzelleitung kann als Einlass und Auslass dienen. Insbesondere ist der zweite Kraftstoffzuteiler 260 mit dem HPP-Einlass 203 an einer Stelle, die dem magnetaktivierten Steuerventil 236 vorgelagert und dem Rückschlagventil 234 und dem Druckentlastungsventil 232 nachgelagert ist, verbunden. Ferner kann es möglich sein, dass keine zusätzliche Pumpe zwischen der Hubpumpe 212 und dem Saugrohreinspritzkraftstoffzuteiler 260 erforderlich ist. Wie nachfolgend ausgearbeitet, ermöglicht die spezifische Konfiguration des Kraftstoffsystems mit dem Saugrohreinspritzkraftstoffzuteiler verbunden mit dem Einlass der Hochdruckpumpe über ein Druckentlastungsventil und ein Rückschlag, dass der Druck an dem zweiten Kraftstoffzuteiler über die Hochdruckpumpe auf einen festen Standarddruck, der über dem Standarddruck der Hubpumpe liegt, angehoben wird. Das bedeutet, dass der feste Hochdruck an dem Saugrohreinspritzkraftstoffzuteiler von der Hochdruckkolbenpumpe abgeleitet ist.
Wenn sich die Hochdruckpumpe 214 nicht auf- und abbewegt, wie zum Beispiel beim Drehen des Schlüssels vor dem Starten, ermöglicht das Rückschlagventil 244 dem zweiten Kraftstoffzuteiler, sich bei 5 Bar zu füllen. Während die Pumpenkammerverdrängung aufgrund dessen, dass sich der Kolben nach vorne bewegt, kleiner wird, fließt der Kraftstoff in eine von zwei Richtungen. Falls das Überstromventil 236 geschlossen ist, geht der Kraftstoff über den Hochdruckkraftstoffpumpenauslass 208 in den Hochdruckkraftstoffzuteiler 250. Falls das Überstromventil 236 offen ist, geht der Kraftstoff entweder in den Niedrigdruckkraftstoffzuteiler 250 oder durch das Verdichtungsentlastungsventil 232 über den Hochdruckkraftstoffpumpeneinlass 203. Auf diese Weise wird die Hochdruckkraftstoffpumpe betrieben, um Kraftstoff bei einem variablen Hochdruck (wie zum Beispiel zwischen 15–200 Bar) an die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen 252 über den ersten Kraftstoffzuteiler 250 abzugeben, während auch Kraftstoff bei einem festen Hochdruck (wie zum Beispiel bei 15 Bar) an die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen 262 über den zweiten Kraftstoffzuteiler 260 abgegeben wird. Der variable Druck kann einen Mindestdruck beinhalten, der sich auf dem festen Druck befindet.
Somit kann das Überstromventil 236 betrieben werden, um einen Massenkraftstoffstrom aus dem Hochdruckkraftstoffpumpenauslass zum DI-Kraftstoffzuteiler 250 derart zu steuern, dass er im Wesentlichen gleich Null ist, und um einen Massenkraftstoffstrom aus dem Hochdruckkraftstoffpumpeneinlass zum PFI-Kraftstoffzuteiler 260 zu steuern. Als ein Beispiel kann das Überstromventil 236, wenn eine oder mehrere Direkteinspritzvorrichtungen 252 deaktiviert sind, betrieben werden, um den Massenkraftstoffstrom vom HPP-Auslass 208 zum DI-Kraftstoffzuteiler 250 derart zu steuern, dass er im Wesentlichen gleich Null ist. Zusätzlich kann der Massenkraftstoffstrom vom HPP-Auslass 208 zum DI-Kraftstoffzuteiler 250 derart gesteuert werden, dass er im Wesentlichen gleich Null ist, falls die Direkteinspritzvorrichtungen 252 aktiviert sind, während der Druck in dem DI-Kraftstoffzuteiler 250 über einer Mindestdruckschwelle (z. B. 15 Bar) ist. Bei beiden Bedingungen kann der Massenkraftstoffstrom vom HPP-Einlass 203 zum PFI-Kraftstoffzuteiler 260 derart gesteuert werden, dass er im Wesentlichen größer als Null ist. Wenn der Kraftstoffstrom zu einem der Kraftstoffzuteiler 250 oder 260 derart gesteuert wird, dass er im Wesentlichen gleich Null ist, kann der Kraftstoffstrom dorthin hierin als deaktiviert bezeichnet werden.
In der in 2 dargestellten Konfiguration ist der feste Druck an dem Saugrohreinspritzkraftstoffzuteiler der gleiche wie der Mindestdruck für den Direkteinspritzkraftstoffzuteiler, wobei beide höher als der Standarddruck der Hubpumpe sind. Hierin wird die Kraftstoffzufuhr von der Hochdruckpumpe über das vorgelagerte (magnetaktivierte) Steuerventil und ferner über die verschiedenen Rückschlagventile und Druckentlastungsventile, die mit dem Einlass der Hochdruckpumpe verbunden sind, gesteuert. Durch Anpassen des Betriebs des magnetaktivierten Steuerventils wird der Kraftstoffdruck an dem ersten Kraftstoffzuteiler von dem festen Druck auf den variablen Druck angehoben, während der feste Druck an dem zweiten Kraftstoffzuteiler beibehalten wird. Die Ventile 244 und 242 arbeiten zusammen, um den Niedrigdruckkraftstoffzuteiler 260 während des Pumpenansaugtaktes bei 15 Bar unter Druck gesetzt zu halten. Das Druckentlastungsventil 242 beschränkt einfach den Druck, der sich im Kraftstoffzuteiler 250 aufgrund der Wärmeausdehnung des Kraftstoffs aufbauen kann. Eine typische Druckentlastungseinstellung kann 20 Bar sein.
Die Steuerung 222 kann auch den Betrieb von jeder der Kraftstoffpumpen 212 und 214 steuern, um eine Menge, einen Druck, eine Flussrate etc. von einem Kraftstoff, der an den Motor bereitgestellt wird, anzupassen. Als ein Beispiel kann die Steuerung 12 eine Druckeinstellung, eine Pumpenhubmenge, einen Pumpenarbeitszyklusbefehl und/oder eine Kraftstoffflussrate der Kraftstoffpumpen zum Bereitstellen von Kraftstoff an verschiedene Stellen des Kraftstoffsystems variieren. Ein Treiber (nicht dargestellt), der elektronisch an die Steuerung 222 gekoppelt ist, kann dazu verwendet werden, um, so erforderlich, ein Steuersignal an die Niedrigdruckpumpe zu senden, um den Ausgang (z. B. Geschwindigkeit) der Niedrigdruckpumpe anzupassen. In einigen Beispielen kann das Magnetventil derart konfiguriert sein, dass die Hochdruckkraftstoffpumpe 214 Kraftstoff nur an den ersten Kraftstoffzuteiler 250 abgibt, und in einer solchen Konfiguration kann dem zweiten Kraftstoffzuteiler 260 Kraftstoff bei dem niedrigeren Auslassdruck der Hubpumpe 212 abgegeben werden.
Die Steuerung 222 kann den Betrieb von jeder der Einspritzvorrichtungsgruppen 252 und 262 steuern. Zum Beispiel kann die Steuerung 222 die Verteilung und/oder die relative Menge von Kraftstoff, der von jeder Einspritzvorrichtung bereitgestellt wird, die mit den Betriebsbedingungen wie etwa Motorlast, Klopfen und Abgastemperatur variieren können, steuern. Insbesondere kann die Steuerung 222 ein Direkteinspritzkraftstoffverhältnis anpassen, indem sie entsprechende Signale an den Saugrohreinspritztreiber 237 und die Direkteinspritzung 238 sendet, die wiederum die jeweiligen Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen 262 und Direkteinspritzvorrichtungen 252 mit gewünschten Impulsbreiten zum Erreichen der gewünschten Einspritzverhältnisse betätigen können. Zusätzlich kann die Steuerung 222 eine oder mehrere der Einspritzvorrichtungsgruppen auf Grundlage des Kraftstoffdrucks in jedem Zuteiler sowie von Mindestimpulsbreitenauslösern ausschalten und abschalten (d. h. aktivieren oder deaktivieren).
Auf diese Weise ermöglichen die Komponenten aus 1–2 ein System, umfassend: einen Motor, der einen Zylinder aufweist; eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung, die in einem Saugrohr des Zylinders angebracht ist; eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung, die direkt im Zylinder angebracht ist; einen Temperatursensor zum Fühlen der Motortemperatur; und eine Steuerung mit im Speicher gespeicherten Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, bewirken, dass, während eines Starts, die Einspritzvorrichtung, während eines Einzelzylinderzyklus, eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung, eine Ansaughubdirektkraftstoffeinspritzung und eine Verdichtungshubdirektkraftstoffeinspritzung einspritzt; und als Reaktion darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, ein Verhältnis der Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzung anpasst.
3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Betreiben eines Motors, der mit Multikraftstoffeinspritzfähigkeiten konfiguriert ist, wie zum Beispiel dem Verbrennungsmotor 10 aus 1, der mit dem Kraftstoffsystem 200 aus 2 konfiguriert ist. Insbesondere ermöglicht das Verfahren 300 die Steuerung der Direkt- und Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen jedes Zylinders, während ein potentieller Betrieb, der sich der Mindestkraftstoffeinspritzimpulsbreite annähert, überwacht und kompensiert wird.
Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 und der übrigen hier beinhalteten Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1–2 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motorstellantriebe des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Es sollte angemerkt werden, dass die Anpassung des Saugrohr-zu-Direkteinspritzverhältnisses für einen gegebenen Zylinder und/oder die Direkteinspritzteilung für einen gegebenen Zylinder abhängig von der Situation anders angepasst werden kann, darunter abhängig davon, ob Motorheißneustartbedingungen vorhanden sind oder Motorkaltstartbedingungen vorhanden sind. Ferner können Unterschiede mit dem Umgang mit Mindestimpulsbreitenauslösern bereitgestellt werden, abhängig davon, ob Zurückhaltungskraftstoff (z. B. verminderte Kraftstoffqualität) vorhanden ist. Falls Zurückhaltungskraftstoff erfasst wird, dann kann die gesamte Kraftstoffmasse für den Motor angepasst werden, während das Saugrohr-zu-Direkteinspritzverhältnis innerhalb der Grenzen der Mindest- und Höchstimpulsbreiten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gehalten wird. Die Motorstartbedingungen können auf der Motorkühlmitteltemperatur beim Start, der Ansauglufttemperatur, der Umgebungstemperatur und/oder Kombinationen davon basieren. In einem Beispiel kann das Verfahren auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur relativ zur Lufttemperatur beim Start, wobei der Kaltstart bei einer geringeren Anfangsmotortemperatur als der Heißneustart ist, zwischen einem Motorheißneustart und einem Motorkaltstart unterscheiden. Auch kann der Heißneustart automatische Motor-Start-Stopp-Neustarts beinhalten, wenn der Motor automatisch bei einem Fahrzeugstopp unabhängig von einer Fahrzeug-aus-Anforderung des Fahrers heruntergefahren wurde (z. B. Drucktastenmotorstopp).
Bei 302 beinhaltet das Verfahren ein Schätzen und/oder Messen von Fahrzeugbetriebsbedingungen. Diese können zum Beispiel Motorkühlmitteltemperatur, Ansauglufttemperatur, Umgebungstemperatur, Atmosphärendruck, Fahrerdrehmomentbedarf usw. beinhalten.
Bei 304 beinhaltet das Verfahren das Bestätigen, ob eine Motorstartbedingung vorhanden ist. In einem Beispiel kann eine Motorstartbedingung als Reaktion auf ein Fahrer-Schlüssel-Einschaltereignis oder ein Fahrzeug-Einschaltereignis, wie zum Beispiel über einen aktiven oder passiven Schlüssel, bestätigt werden. Ein Motorstart kann alternativ als Reaktion darauf bestätigt werden, dass automatische Motorneustartbedingungen erfüllt sind, wie zum Beispiel, wenn ein Batterieladezustand unter eine Schwelle fällt oder es einen Klimaanlagenbedarf gibt.
Falls eine Motorstartbedingung nicht bestätigt wird, geht das Verfahren zu 324 über, wobei Motorkraftstoffeinspritzsysteme mit einem Kraftstoffteilungsverhältnis (was ein Verhältnis des durch Saugrohr eingespritzten Kraftstoffs zu direkt eingespritztem Kraftstoff sowie ein Verhältnis des beim Ansaugtakt direkt eingespritzten Kraftstoffs relativ zu beim Verdichtungstakt direkt eingespritzten Kraftstoffs beinhalten kann) auf Grundlage der Motordrehzahl/Lastbedingungen angepasst werden. Zum Beispiel kann sich die Steuerung auf die Motordrehzahl-/lastkarte aus 6 beziehen, um eine Menge an einzuspritzendem Kraftstoff, eine Kraftstoffeinspritzart (oder Arten) sowie eine Anzahl von Einspritzungen zu bestimmen. In einem Beispiel, bei geringerer Motordrehzahl/Last und kühleren Motorbedingungen, kann der gesamte eingespritzte Kraftstoff über eine Einzelanschlusseinspritzung in einem Abgastakt oder einem Ansaugtakt abgegeben werden. Als ein anderes Beispiel kann bei höherer Motordrehzahl/Last und wärmeren Motorbedingungen der gesamte eingespritzte Kraftstoff über mehrere Direkteinspritzungen in einem Ansaugtakt und/oder einem Verdichtungstakt abgegeben werden. Als noch ein anderes Beispiel kann bei mittlerer Drehzahl/Last ein Teil des Kraftstoffs über Saugrohreinspritzung abgegeben werden und kann ein Rest des Kraftstoffs über (einzelne oder mehrere) Direkteinspritzungen abgegeben werden.
Falls ein Motorstart bestätigt wird, kann bei 306 bestimmt werden, ob beim Motorstart ein geteilter Kraftstoffeinspritzbetrieb gewünscht wird. Wie hierin verwendet, kann der geteilte Einspritzbetrieb einen Teil des gesamten Kraftstoffs eines gegebenen Zylinderzyklus, abgegeben über Saugrohreinspritzung, und einen Rest des gesamten Kraftstoffs des gegebenen Zylinderzyklus, abgegeben über (einzelne oder mehrfache) Direkteinspritzung, enthalten. Die Steuerung kann sich auf eine Nachschlagetabelle beziehen, die in Abhängigkeit von Motorstartparametern gespeichert ist, wie zum Beispiel der Motortemperatur beim Start, sowie Kraftstoffalkoholgehalt, um zu bestimmen, ob die geteilte Einspritzung für den aktuellen Motorstart zu aktivieren ist. In einem Beispiel kann die geteilte Kraftstoffeinspritzung bei einem Motorstart als Reaktion darauf aktiviert werden, dass die Motortemperatur geringer als eine Schwelle ist oder der Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs höher als eine Schwelle ist. Das Teilungsverhältnis kann ferner auf Grundlage der Verbrennungsereignisanzahl seit einem ersten Verbrennungsereignis des Motorstarts bestimmt werden.
Falls eine geteilte Einspritzung bestimmt wird, wird bei 308 ein geteiltes Einspritzverhältnis von PFI- zu DI-Kraftstoff bestimmt. In einem Beispiel kann die geteilte Kraftstoffeinspritzung sowohl für Motorkaltstarts (wo die Motortemperatur beim Motorstart niedriger ist) als auch für Motorheißstarts (wo die Motortemperatur beim Motorstart höher ist) aktiviert werden, jedoch kann das Teilungsverhältnis von durch Saugrohr eingespritztem Kraftstoff zu direkt eingespritztem Kraftstoff für die Starts unterschiedlich sein. Als ein Beispiel kann während Motorkaltstarts das Teilungsverhältnis ein höheres Verhältnis von durch Saugrohr eingespritztem Kraftstoff zu direkt eingespritztem Kraftstoff für einen gegebenen Zylinder beinhalten (aufgrund der höheren Feinstaubemissionen von direkt eingespritztem kalten Kraftstoff). Als ein anderes Beispiel kann während Motorheißstarts das Teilungsverhältnis ein niedrigeres Verhältnis von durch Saugrohr eingespritztem Kraftstoff zu direkt eingespritztem Kraftstoff für einen gegebenen Zylinder beinhalten (aufgrund der höheren Effizienz des direkt eingespritzten heißen Kraftstoffes). In einem Beispiel kann das gewünschte Teilungsverhältnis bei 308 eine Basiszahl sein, die anhand einer Nachschlagetabelle der Steuerung bestimmt wird, wie zum Beispiel der beispielhaften Tabelle aus 6.
Unter Bezugnahme auf 6 wird eine Tabelle 600 zum Bestimmen von Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzkraftstofffraktionen für eine Gesamtmenge an Kraftstoff, der während eines Motorzyklus an einen Motor abgegeben wird, gezeigt. Die Tabelle aus 6 kann eine Grundlage zum Bestimmen einer Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungskraftstofffraktion wie im Verfahren aus 3 ausgearbeitet sein. Die vertikale Achse repräsentiert die Motordrehzahl und die Motordrehzahl werden entlang der vertikalen Achse identifiziert. Die horizontale Achse repräsentiert die Motorlast und die Motorlastwerte werden entlang der horizontalen Achse identifiziert. In diesem Beispiel enthalten die Tabellenzellen 602 zwei Werte, die durch ein Komma getrennt sind. Werte links der Kommas repräsentieren Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungskraftstofffraktionen und Werte rechts der Kommas repräsentieren Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungskraftstofffraktionen. Zum Beispiel betragen für den Tabellenwert, der 2000 UpM und einer Last von 0,2 entspricht, die empirisch bestimmten Werte 0,4 und 0,6. Der Wert von 0,4 oder 40% ist die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungskraftstofffraktion und der Wert 0,6 oder 60% ist die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungskraftstofffraktion. Folglich sind, falls die gewünschte Kraftstoffeinspritzmasse 1 Gramm Kraftstoff während eines Motorzyklus ist, 0,4 Gramm Kraftstoff durch Saugrohr eingespritzter Kraftstoff und 0,6 Gramm Kraftstoff direkt eingespritzter Kraftstoff. In anderen Beispielen kann die Tabelle lediglich einen einzelnen Wert in jeder Tabellenzelle enthalten und der entsprechende Wert kann durch Subtrahieren des Wertes in der Tabelle von einem Wert von Eins bestimmt werden. Falls zum Beispiel die Tabellenzelle 2000 UpM und Last von 0,2 einen einzelnen Wert von 0,6 für eine Direkteinspritzvorrichtungskraftstofffraktion enthält, dann beträgt die Saugrohreinspritzvorrichtungskraftstofffraktion 1 – 0,6 = 0,4.
In diesem Beispiel kann beobachtet werden, dass die Saugrohrkraftstoffeinspritzfraktion bei geringeren Motordrehzahlen und -lasten am höchsten ist. Die Direktkraftstoffeinspritzfraktion ist bei Motordrehzahlen und -lasten auf Mittelmaß am höchsten. Die Saugrohrkraftstoffeinspritzfraktion erhöht sich bei höheren Motordrehzahlen, wenn der Zeitpunkt zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder aufgrund einer Verkürzung der Zeit zwischen Zylinderverbrennungsereignissen reduziert werden kann. Es kann beobachtet werden, dass sich, falls sich die Motordrehzahl ändert, ohne dass sich die Motorlast ändert, die Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzfraktionen ändern können.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 kann bei 310 bestimmt werden, ob der direkt eingespritzte Kraftstoff als eine einzelne Einspritzung oder mehrere Einspritzungen bei einem gegebenen Zylinderzyklus abzugeben ist. Die Anzahl an DI-Einspritzungen pro Zyklus kann auf Grundlage von Bedingungen wie zum Beispiel Motortemperatur, dem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffes, der Motorrußlast sowie der Gesamtmenge an über Direkteinspritzung in Bezug auf eine Mindestimpulsbreite der Direkteinspritzvorrichtung abzugebendem Kraftstoff bestimmt werden.
Falls eine geteilte DI gewünscht wird, beinhaltet das Verfahren bei 312 das Bestimmen des DI/PFI-Teilungsverhältnisses (also des Teils des Gesamtkraftstoffes, der relativ zur Direkteinspritzung als Saugrohreinspritzung abgegeben wird) sowie des geteilten DI-Verhältnisses (also des Teils des insgesamt direkt eingespritzten Kraftstoffes, der beim Ansaugtakt abgegeben wird, relativ zum Verdichtungstakt). Die geteilte DI kann als mehrere Direkteinspritzungen bei einem gegebenen Zyklus abgegebenem Kraftstoff beinhalten, darunter mehrere Ansaugtakteinspritzungen, mehrere Verdichtungstakteinspritzungen oder eine Kombination aus Ansaugtakt- und Verdichtungstakteinspritzungen. Als ein Beispiel kann die geteilte DI aktiviert werden, wenn der Kraftstoffalkoholgehalt höher ist oder die Motor-FS-Last höher ist, wobei die geteilte DI eine größere Anzahl an Einspritzungen pro Zyklus und/oder einen höheren Anteil des direkt eingespritzten Kraftstoffes, der im Verdichtungstakt abgegeben wird, enthält. Als ein anderes Beispiel kann die geteilte DI aktiviert werden, wenn sich die Gesamtmenge an Kraftstoff zur Lieferung über Direkteinspritzung bei einem gegebenen Zylinderzyklus erhöht, sich die Anzahl an DI-Einspritzungen erhöht, wenn die Gesamtmenge an über DI abgegebenem Kraftstoff eine Mindestmenge übersteigt, wobei die Mindestmenge auf der Mindestimpulsbreite der Direkteinspritzvorrichtung basiert.
Somit wird bei 312 die DI-Kraftstoffmenge geteilt. In einem Beispiel kann die Steuerung den bei 308 bestimmten Basiswert (des Kraftstoffverhältnisses) nehmen (aus Tabelle 600 in 6) und den Basiskraftstoffwert auf eine erste Weise modifizieren (z. B. auf Grundlage der Gesamtmenge an DI). Zum Beispiel kann der Basiswert mit einem Korrekturfaktor modifiziert werden, der auf das bei 308 bestimmte basierte DI/PFI-Verhältnis angewandt wird, und dann kann das DI-Verhältnis basierend auf einem DI-Teilungsverhältnis modifiziert werden, das in Abhängigkeit von der Motordrehzahl/-last sowie der Temperatur (Motortemperatur und Katalysatortemperatur) bestimmt wird. Als ein Ergebnis der geteilten DI und der geteilten DI/PFI-Kraftstoffverhältnisse wird eine Menge des gesamten Kraftstoffes als eine einzelne Saugrohreinspritzung abgegeben und wird eine übrige Menge an Kraftstoff als mehrere Ansaug- und/oder Verdichtungstaktdirekteinspritzungen abgegeben. Als ein Beispiel kann während eines Motorkaltstarts mehr Kraftstoffmasse erforderlich sein, als das DI-System alleine bereitstellen kann. Dies kann auf einer Einschränkung der statischen Kraftstoffeinspritzvorrichtungsflussrate oder der hohen Druckkraftstoffpumpenverdrängung basieren. In diesem Fall wird Kraftstoffmasse von beiden Systemen abgegeben, um die Gesamtkraftstoffmassenanforderung zu erfüllen. Als ein anderes Beispiel kann die DI-Kraftstoffeinspritzvorrichtung für die Katalysatorerwärmung oder Verbrennungsstabilität erforderlich sein. Falls sich die Gesamtkraftstoffmassenanforderung ändert, wird die DI-Einspritzung immer noch benötigt. In diesem Fall kann die Steuerung mit der DI-Einspritzung fortfahren, obwohl die Gesamtkraftstoffmasse reichhaltig sein kann.
Bei 316 können, während der Kraftstoff gemäß dem geplanten DI/PFI-Teilungsverhältnisses abgegeben wird, Kraftstoffeinspritzvorrichtungsimpulsbreiten (sowohl für die DI- als auch die PFI-Einspritzvorrichtung) überwacht und im Falle von Mindestimpulsbreitenverletzungen kompensiert werden. Darin kann, wie unter Bezugnahme auf 4 ausgearbeitet, als Reaktion darauf, dass eine der mehreren Direkteinspritzungen eines Zylinders eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, ein Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis aktualisiert (z. B. reduziert) werden, um den Einspritzvorrichtungsbetrieb weg von der Mindestimpulsbreiteregion zu bewegen.
Falls die geteilte DI nicht bestätigt wird, beinhaltet das Verfahren bei 314 das Bestimmen eines gewünschten DI/PFI-Teilungsverhältnisses mit einer Menge an Kraftstoff zur Abgabe als eine einzelne Saugrohreinspritzung und einer übrigen Menge an Kraftstoff zur Abgabe als eine einzelne Ansaug- oder Verdichtungstaktdirekteinspritzung. Somit kann das Teilungsverhältnis bei 314, wenn die geteilte DI deaktiviert ist, im Vergleich zum bei 312 bestimmten Teilungsverhältnis, wenn die geteilte DI aktiviert ist, anders bestimmt werden. Als ein Beispiel kann das geteilte Verhältnis, das bestimmt wird, wenn die geteilte DI deaktiviert ist, im Vergleich zu direkt eingespritztem Kraftstoff ein höheres Verhältnis des durch Saugrohr eingespritzten Kraftstoffes aufweisen. Als ein anderes Beispiel kann das geteilte Verhältnis, das bestimmt wird, wenn die geteilte DI aktiviert ist, im Vergleich zu durch Saugrohr eingespritztem Kraftstoff ein höheres Verhältnis des direkt eingespritzten Kraftstoffes aufweisen. Somit können zwei DI-Einspritzungen (darunter eine Ansaug-DI-Einspritzung und eine Verdichtungs-DI-Einspritzung) eine höhere Mindestkraftstoffmasse als eine einzelne Einspritzung (Ansaug- oder Verdichtungstakt) aufweisen. Daher kann mehr Kraftstoff im DI-System benötigt werden, um die Mindestkraftstoffmassen zu berücksichtigen. Bei 314 wird die DI-Menge nicht weiter geteilt (wie es bei 312 und 316 erfolgt). Somit wird der bei 308 bestimmte Basiswert ohne die Verwendung eines zusätzlichen Korrekturfaktors angewandt.
Bei 318 können, während der Kraftstoff gemäß dem geplanten DI/PFI-Teilungsverhältnisses abgegeben wird, Kraftstoffeinspritzvorrichtungsimpulsbreiten (sowohl für die DI- als auch die PFI-Einspritzvorrichtung) überwacht und im Falle von Mindestimpulsbreitenverletzungen kompensiert werden. Darin kann, wie unter Bezugnahme auf 5 ausgearbeitet, als Reaktion darauf, dass eine beliebige von der Saugrohr- oder Direkteinspritzung eines Zylinders eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, ein Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis aktualisiert werden, sodass der gesamte Kraftstoff ausschließlich über Direkteinspritzung abgegeben wird, während die Saugrohreinspritzung von Kraftstoff deaktiviert ist. Wie unter Bezugnahme auf 4–5 ausgearbeitet, kann sich die Kompensation für Mindestimpulsbreitenverletzungen, wenn die geteilte DI aktiviert ist, im Vergleich dazu, wenn die geteilte DI deaktiviert ist, unterscheiden. Dabei kann die Steuerung ausreichend Kraftstoffmasse für mehrere DI-Einspritzimpulsbreiten bereitstellen, um die Mindestimpulsbreitenbeschränkung zu erfüllen. Somit kann es sein, dass sich, falls ein Puls angefordert wird, der geringer als die Mindestimpulsbreite ist, die DI-Kraftstoffeinspritzvorrichtung nicht öffnet oder die abgegebene Kraftstoffmasse kann sehr ungenau sein.
Von jedem von 316 und 318 bewegt sich das Verfahren zu 320, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu betätigen, um die bestimmten Kraftstoffeinspritzmengen mit den bestimmten Kompensationen, falls welche erforderlich sind, abzugeben. Das Abgeben des Kraftstoffes mit den bestimmten Einspritzmengen und bestimmten Kompensationen kann das Anpassen des Einspritzzeitpunktes auf Grundlage der bestimmten Anpassungen für das DI/PFI-Teilungsverhältnis und das DI-Teilungsverhältnis beinhalten. Als ein Beispiel kann ein Startzeitpunkt der Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzungen in Abhängigkeit von einer Reduzierung der Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzung angepasst (z. B. vorgezogen) werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4 ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Anpassen eines geteilten Kraftstoffeinspritzverhältnisses als Reaktion darauf, dass eine von mehreren Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, gezeigt. Das Verfahren ermöglicht die Kompensation von Mindestimpulsbreitenverletzungen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn die geteilte Direkteinspritzung aktiviert ist. Als ein Ergebnis wird die Kraftstoffeinspritzung über der Mindestkraftstoffmasse der Direkteinspritzvorrichtungen gehalten, wodurch sich die Motorbetriebs- und Emissionsvariation reduziert.
Bei 402 beinhaltet das Verfahren das Abrufen eines bestimmten geteilten Kraftstoffeinspritzverhältnisses (darunter eines Verhältnisses der Kraftstoffteilung zwischen Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung sowie des Verhältnisses der Kraftstoffteilung zwischen einer Ansaugtaktdirekteinspritzung und einer Verdichtungstaktdirekteinspritzung). Beim Abrufen des Verhältnisses kann die Steuerung bestimmen, ob eine beliebige der Einspritzungen unter der Mindestimpulsbreite der entsprechenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung liegt (z. B., ob die Saugrohreinspritzmenge unter der Mindestimpulsbreite der Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung ist oder ob eine beliebige der mehreren Direkteinspritzmengen unter der Mindestimpulsbreite der Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung ist). Falls nicht, wird bei 420, als Reaktion darauf, dass alle Kraftstoffeinspritzmengen der geteilten Kraftstoffeinspritzung über der Mindestimpulsbreite ihrer jeweiligen Einspritzvorrichtung liegen, das bestimmte DI/PFI-Teilungsverhältnis beibehalten. Außerdem wird das Ansaug-DI/Verdichtungs-DI-Teilungsverhältnis beibehalten.
Falls eine beliebige der Einspritzungen unter der Mindestimpulsbreite der entsprechenden Einspritzvorrichtung ist, kann bei 404 bestimmt werden, ob Motorkaltstartbedingungen vorhanden sind. Zum Beispiel kann bestimmt werden, ob Motorneustartbedingungen erfüllt werden, wenn die Umgebungstemperatur unter einer Schwelle liegt. Alternativ kann bestimmt werden, ob die Motorneustartbedingungen bestätigt werden, nachdem eine Schwellendauer seit einer letzten Motorabschaltung vergangen ist. Somit wird während Motorkaltstarts mehr Kraftstoffmasse benötigt. Ein einzelnes Kraftstoffsystem ist möglicherweise nicht immer dazu in der Lage, die gesamte angeforderte Kraftstoffmasse bereitzustellen. Zusätzlich könnte es, falls die gesamte Kraftstoffmasse aus einem System eingespritzt wird, eine riesige PFI-Kraftstoffpfütze oder eine erhebliche Zylinderwandbefeuchtung geben. Daher werden solche Probleme durch Aufteilen der Einspritzung unter den verschiedenen Kraftstoffsystemen vermieden. Somit kann die Steuerung, während des Motorkaltstarts, während eines einzelnen Zylinderzyklus des Heißneustarts, eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung, eine Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und eine Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung einspritzen. Hierin definiert die Menge an über PFI eingespritztem Kraftstoff relativ zu DI das PFI/DI-Teilungsverhältnis, während die Menge an im Ansaugtakt eingespritztem Kraftstoff relativ zum Verdichtungstakt das DI-Teilungsverhältnis bestimmt. Außerdem wird die Saugrohrkraftstoffeinspritzung von einem Saugrohrkraftstoffzuteiler eingespritzt, der zumindest teilweise durch eine Hochdruckdirekteinspritzkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird.
Falls ein Motorkaltstart bestätigt wird, dann kann bei 406 bestimmt werden, ob eine der mehreren Direkteinspritzungen des Kaltstarts unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Direkteinspritzvorrichtung ist. Falls nicht, kann gefolgert werden, dass die Saugrohreinspritzung unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Saugrohrkraftstoffeinspritzung ist. Als Reaktion darauf, dass die Saugrohreinspritzung die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, beinhaltet das Verfahren bei 409 das Deaktivieren der Saugrohrkraftstoffeinspritzung und das Beibehalten eines Verhältnisses der mehreren geteilten Direkteinspritzungen in Bezug zueinander, während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem Beispiel kann die Saugrohrkraftstoffeinspritzung deaktiviert werden, während die Impulsbreite von jeder der mehreren Direkteinspritzungen gleichmäßig erhöht werden kann (auf Grundlage eines von der Steuerung an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Signals), sodass die Kraftstoffsaugrohrkraftstoffeinspritzmenge zwischen den mehreren Direktkraftstoffeinspritzungen gleichmäßig verteilt ist. Das Verfahren endet dann.
Falls bestimmt wird, dass eine der geteilten Direkteinspritzungen unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Direkteinspritzvorrichtung ist, kann bei 408 ferner bestimmt werden, ob mehrere (z. B. zwei oder mehr oder alle) der geteilten Direkteinspritzungen unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Direkteinspritzvorrichtung sind. Falls nicht, kann gefolgert werden, dass lediglich eine der geteilten Direkteinspritzmengen unter der Mindestkraftstoffeinspritzmasse ist, während alle übrigen Direkteinspritzungen über der Mindestkraftstoffeinspritzmasse sind. Entsprechend beinhaltet das Verfahren bei 412, als Reaktion darauf, dass lediglich eine der Direkteinspritzungen während des Kaltstarts die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Reduzieren des Verhältnisses von durch Saugrohr zu direkt eingespritztem Kraftstoff (also Erhöhen des Verhältnisses von DI-zu-PFI-Kraftstoff), während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird und während auch eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. Die Steuerung kann das PFI:DI-Verhältnis reduzieren (oder das DI:PFI-Verhältnis erhöhen), indem die Impulsbreite der Direkteinspritzungen erhöht wird, während entsprechend die Impulsbreite der Saugrohreinspritzung auf Grundlage eines von der Steuerung an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Signals reduziert wird. In einem Beispiel beinhaltet das Reduzieren des PFI:DI-Verhältnisses das Übergehen von einem Verhältnis von 50% PFI:DI zu 25 PFI:DI. Eine solche Änderung kann erforderlich sein, um sicherzustellen, dass die DI-Einspritzung abgegeben wird. Der Einspritzzeitpunkt für die DI kann unverändert bleiben, außer die aktualisierte Impulsbreite ist nicht passend. In diesem Fall kann der Zeitpunkt vorgezogen werden, um sicherzustellen, dass der aktualisierte Puls in das Einspritzfenster passen kann.
Ansonsten beinhaltet das Verfahren bei 410, als Reaktion darauf, dass mehrere der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Reduzieren des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses (also das Erhöhen des Verhältnisses von DI-zu-PFI-Kraftstoff), während ein Verhältnis der geteilten Direkteinspritzungen angepasst wird, um eine Menge von jeder der Direkteinspritzungen näher zueinander zu bringen und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem Beispiel beinhaltet das Reduzieren des PFI:DI-Verhältnisses und das Anpassen des Verhältnisses der geteilten Direkteinspritzungen den Übergang von einem Verhältnis von 80% Ansaug-:Verdichtungsdirekteinspritzung zu 50% Ansaug-:Verdichtungsdirekteinspritzung, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die Verdichtungseinspritzimpulsbreite geringer als die auf der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erlaubte Mindestimpulsbreite ist. Die Steuerung kann das PFI:DI-Verhältnis reduzieren (oder das DI:PFI-Verhältnis erhöhen) und das Verhältnis der geteilten DI anpassen, indem die Impulsbreite der Direkteinspritzungen erhöht wird, während entsprechend die Impulsbreite der Saugrohreinspritzung auf Grundlage eines von der Steuerung an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Signals reduziert wird. In einem Beispiel kann die Impulsbreite von jeder der Direkteinspritzungen um verschiedene Mengen auf Grundlage des relativen Verhältnisses erhöht werden. Zum Beispiel kann die Direkteinspritzung mit dem größeren Kraftstoffverhältnis um eine kleinere Menge erhöht werden, während die Direkteinspritzung mit dem kleineren Kraftstoffverhältnis um eine größere Menge erhöht werden kann, um die Menge der Direkteinspritzungen näher zueinander zu bringen.
Auf diese Weise kann eine Steuerung während eines Motorkaltstarts, während eines einzelnen Zylinderzyklus, eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung, eine Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und eine Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung einspritzen; und als Reaktion darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, kann die Steuerung ein Verhältnis der Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzung reduzieren.
Unter erneuter Bezugnahme auf 404 kann, falls Kaltstartbedingungen nicht bestätigt werden, dann ein Motorheißneustart gefolgert werden. Somit kann die Steuerung, während des Motorheißstarts, während eines einzelnen Zylinderzyklus des Heißneustarts, eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung, eine Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und eine Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung einspritzen. Hierin definiert die Menge an über PFI eingespritztem Kraftstoff relativ zu DI das PFI/DI-Teilungsverhältnis, während die Menge an im Ansaugtakt eingespritztem Kraftstoff relativ zum Verdichtungstakt das DI-Teilungsverhältnis bestimmt. Außerdem wird die Saugrohrkraftstoffeinspritzung von einem Saugrohrkraftstoffzuteiler eingespritzt, der zumindest teilweise durch eine Hochdruckdirekteinspritzkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird.
Bei 430 kann bestimmt werden, ob eine der mehreren Direkteinspritzungen des Heißstarts unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Direkteinspritzvorrichtung ist. Falls nicht, kann gefolgert werden, dass die Saugrohreinspritzung unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Saugrohrkraftstoffeinspritzung ist. Als Reaktion darauf, dass die Saugrohreinspritzung die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, beinhaltet das Verfahren bei 438 das Deaktivieren der Saugrohrkraftstoffeinspritzung und das Beibehalten eines Verhältnisses der mehreren geteilten Direkteinspritzungen in Bezug zueinander, während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem Beispiel kann die Saugrohrkraftstoffeinspritzung deaktiviert werden, während die Impulsbreite von jeder der mehreren Direkteinspritzungen gleichmäßig erhöht werden kann (auf Grundlage eines von der Steuerung an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Signals), sodass die Kraftstoffsaugrohrkraftstoffeinspritzmenge zwischen den mehreren Direktkraftstoffeinspritzungen gleichmäßig verteilt ist. Das Verfahren endet dann.
Falls bestimmt wird, dass eine der geteilten Direkteinspritzungen des Heißstarts unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Direkteinspritzvorrichtung ist, kann bei 432 ferner bestimmt werden, ob mehrere (z. B. zwei oder mehr oder alle) der geteilten Direkteinspritzungen unter der Mindestimpulsbreite (PW) der Direkteinspritzvorrichtung sind. Falls nicht, kann gefolgert werden, dass lediglich eine der geteilten Direkteinspritzmengen unter der Mindestkraftstoffeinspritzmasse ist, während alle übrigen Direkteinspritzungen über der Mindestkraftstoffeinspritzmasse sind. Entsprechend beinhaltet das Verfahren bei 436, als Reaktion darauf, dass lediglich eine der Heißstartdirekteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren einer kleineren der Heißstartdirekteinspritzungen, während ein Verhältnis der Heißstartdirekteinspritz-zu-Saugrohreinspritzkraftstoffmenge beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem Beispiel kann die Steuerung nach dem Deaktivieren der kleineren der Heißstartdirekteinspritzungen ein Signal an die Saugrohr- und die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, um die Impulsbreite der Saugrohreinspritzung und der übrigen Direkteinspritzungen gleichmäßig zu erhöhen, wodurch die in der deaktivierten Direkteinspritzung enthaltene Kraftstoffmasse gleichmäßig unter der übrigen Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung verteilt wird. Außerdem können mehrere DI-Einspritzungen zu einer einzelnen Einspritzung kombiniert werden, falls sich die DI-Einspritzungen zu nahe an der Mindestimpulsbreite (z. B. innerhalb einer Schwelle davon) befinden. Zum Beispiel kann das Verhältnis von 40% PFI:DI zu 100%DI übergehen, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die DI-Einspritzimpulsbreite zu nahe an der Mindestimpulsbreite ist.
Ansonsten beinhaltet das Verfahren bei 434, als Reaktion darauf, dass mehrere der Heißstartdirekteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Deaktivieren von einer der Heißstartdirekteinspritzungen, während ein Verhältnis der Heißstartsaugrohreinspritzung zur Direkteinspritzung beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem Beispiel wird die Verdichtungstaktdirekteinspritzung deaktiviert. Danach kann die Steuerung ein Signal an die Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, um die Impulsbreite der Saugrohreinspritzung und der übrigen (Saugrohr)-Direkteinspritzung gleichmäßig zu erhöhen, um die in der deaktivierten Verdichtungstaktdirekteinspritzung enthaltene Kraftstoffmasse gleichmäßig unter der übrigen Saugrohreinspritzung und Ansaugtaktdirekteinspritzung zu verteilen. Außerdem können mehrere DI-Einspritzungen zu einer einzelnen Einspritzung kombiniert werden, falls sich die DI-Einspritzungen zu nahe an der Mindestimpulsbreite (z. B. innerhalb einer Schwelle davon) befinden. Zum Beispiel kann das Verhältnis von 40% PFI:DI zu 100%DI übergehen, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die DI-Einspritzimpulsbreite zu nahe an der Mindestimpulsbreite ist.
Falls nach dem Deaktivieren der Verdichtungsdirekteinspritzung die übrigen Direkteinspritzung immer noch unter der Mindestimpulsbreite ist, kann nur dann das Verfahren ferner das Erhöhen des Verhältnisses von DI- zu PFI-Kraftstoff beinhalten.
Auf diese Weise kann eine Steuerung, während eines einzelnen Zylinderzyklus des Heißneustarts, eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung, eine Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und eine Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung einspritzen; und als Reaktion darauf, dass eine der Heißstartdirekteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, kann die Steuerung eine kleinere der Heißstartdirekteinspritzungen deaktivieren, während ein Verhältnis der Heißstartdirekteinspritz- zur Saugrohreinspritzkraftstoffmenge beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
Es wird angemerkt, dass in Situationen, in denen das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduziert ist, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis in Bezug zu einem gewünschten Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis, das auf Grundlage von Temperatur und einer vom Start an gezählten Anzahl an Verbrennungsereignissen bestimmt wird, reduziert wird. Es wird ferner angemerkt, dass ein Startzeitpunkt der Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzungen in Abhängigkeit von der Reduzierung der Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzung angepasst werden kann. Als ein Beispiel können die früheren Einspritzungen mehr als die späteren Einspritzungen verzögert werden. Dies kann den Startzeitpunkt verbessern, da der stärker verzögerte Einspritzzeitpunkt ermöglicht, dass ein früherer erster Zylinder für die Verbrennung anvisiert wird. Auch wird weniger Kraftstoffmasse benötigt, während der Motor mit dem Starten beginnt, sodass das Saugrohr-zu-Direkteinspritzverhältnis geändert werden kann, da ein Kraftstoffsystem dazu in der Lage sein kann, die gesamte erforderliche Kraftstoffmasse bereitzustellen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5 ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Kompensieren von Mindestimpulsbreitenverletzungen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn die geteilte Direkteinspritzung nicht aktiviert ist, gezeigt.
Bei 502 beinhaltet das Verfahren das Abrufen eines bestimmten geteilten Kraftstoffeinspritzverhältnisses (einschließlich eines Verhältnisses der Kraftstoffteilung zwischen Einzelsaugrohreinspritzung und Einzeldirekteinspritzung). Beim Abrufen des Verhältnisses kann die Steuerung bestimmen, ob eine beliebige von der Saugrohr- und Direkteinspritzung unter der Mindestimpulsbreite der entsprechenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung liegt (z. B., ob die Saugrohreinspritzmenge unter der Mindestimpulsbreite der Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung ist oder ob die Direkteinspritzmenge unter der Mindestimpulsbreite der Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung ist). Falls nicht, wird bei 504, als Reaktion darauf, dass alle Kraftstoffeinspritzmengen der geteilten Kraftstoffeinspritzung über der Mindestimpulsbreite ihrer jeweiligen Einspritzvorrichtung liegen, das bestimmte DI/PFI-Teilungsverhältnis beibehalten.
Falls eine beliebige der Einspritzungen unter der Mindestimpulsbreite der entsprechenden Einspritzvorrichtung ist, beinhaltet das Verfahren bei 506 das Deaktivieren der Saugrohreinspritzung und die Einspritzung lediglich über Direkteinspritzung. Zum Beispiel kann die Direkteinspritzimpulsbreite erhöht werden, um den Kraftstoff zu berücksichtigen, der ansonsten über die Saugrohreinspritzvorrichtung abgegeben worden wäre. Außerdem kann ein Zeitpunkt der Direkteinspritzung (z. B. ein Startzeitpunkt) vorgezogen werden, damit die gesamte Kraftstoffimpulsbreite passend ist. Noch weiter kann die Direkteinspritzung, falls die Direkteinspritzmenge nach dem Aktualisieren, um die Deaktivierung der Saugrohreinspritzung zu berücksichtigen, eine Schwellenmenge übersteigt, in mehrere Einspritzungen geteilt werden. Zum Beispiel kann, falls mehrere Einspritzungen gewünscht werden und die Kraftstoffmasse für mehrere Einspritzungen ausreichend ist, weil die PFI-Kraftstoffmasse zu DI verschoben wurde, die Direkteinspritzung dann in mehrere DI-Einspritzungen geteilt werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf 7 eine beispielhafte Kraftstoffeinspritzanpassung gezeigt. Die Karte 700 zeigt die Motordrehzahl bei Verlauf 702, ein PFI/DI-Teilungsverhältnis bei Verlauf 704, ein Verdichtungs-DI-zu-Ansaug-DI-Teilungsverhältnis (DIc/DIi) bei Verlauf 706, Motortemperatur bei Verlauf 708, eine Direkteinspritzimpulsbreite (relativ zu einer Mindestimpulsbreite) bei den Verläufen 710–711 (darunter eine Verdichtungs-DI-Impulsbreite bei dem durchgezogenen Verlauf 711 und eine Ansaug-DI-Impulsbreite bei dem gestrichelten Verlauf 710), eine Saugrohreinspritzimpulsbreite (relativ zu einer Mindestimpulsbreite) bei Verlauf 712 und Motorlast bei Verlauf 714. Alle Verläufe werden im Laufe der Zeit entlang der X-Achse dargestellt.
Vor t1 kann der Motor heruntergefahren werden. Die Motortemperatur kann zu diesem Zeitpunkt niedrig sein. Bei t1 wird als Reaktion auf einen Anstieg der Motorlast ein Motorneustart bestätigt. Aufgrund der niedrigeren Motortemperatur zum Zeitpunkt des Motorneustarts wird ein Motorkaltstart bestimmt. Als Reaktion auf die Motorneustartbedingung kann der Motor gestartet werden und die Motorbefeuerung und Kraftstoffverbrennung wird wieder aufgenommen.
Insbesondere wird bei t1 auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, darunter der Motorlast und der Motortemperatur, eine Nachschlagetabelle referenziert, um ein grundlegendes DI/PFI-Teilungsverhältnis zu bestimmen. In dem dargestellten Beispiel beinhaltet das Teilungsverhältnis einen relativ höheren Anteil an durch Saugrohr eingespritzten Kraftstoff und einen relativ geringeren Anteil an direkt eingespritzten Kraftstoff (z. B. 0,8 PFI und 0,2 DI). Außerdem wird aufgrund der niedrigeren Motortemperatur zum Zeitpunkt des Starts die direkt eingespritzte Kraftstoffmenge als eine geteilte DI-Einspritzung mit einem relativ höheren Anteil an im Verdichtungstakt direkt eingespritzten Kraftstoff und einem relativ geringeren Anteil an im Ansaugtakt direkt eingespritzten Kraftstoff abgegeben.
Zwischen t1 und t2 wird das PFI/DI-Verhältnis, während die Motordrehzahl und -last variiert, variiert, während auch das geteilte DI-Verhältnis variiert wird. In dem vorliegenden Beispiel wird, während sich die Motordrehzahl erhöht, das Verhältnis des beim Ansaugtakt direkt eingespritzten Kraftstoffes reduziert, während das Verhältnis des beim Verdichtungstakt direkt eingespritzten Kraftstoffes proportional erhöht wird.
Zwischen t2 und t3 beginnt (nur) eine der mehreren Direkteinspritzimpulsbreiten (hierin die Impulsbreite für den beim Ansaugtakt direkt eingespritzten Kraftstoff), sich der Mindestimpulsbreite (gestrichelte Linie Min) zu nähern. Um Mindestimpulsbreitenverletzungen zu reduzieren, während sich der DI-Mindestimpulsbreite angenähert wird, wird das DI/PFI-Teilungsverhältnis erhöht, wie durch die stufenweise Reduzierung der Saugrohreinspritzimpulsbreite und der entsprechenden Erhöhung der Direkteinspritzimpulsbreite angegeben. Gleichzeitig wird das DI-Teilungsverhältnis beibehalten, indem die Verdichtungstakt- und Ansaugtakt-DI-Impulsbreiten proportional erhöht werden.
Ein weiterer Motorneustart wird nach t4 gezeigt. Bei t5 wird eine Anfrage zum Motorneustart empfangen. Hierin wird aufgrund der höheren Motortemperatur zum Zeitpunkt des Motorneustarts ein Motorheißstart bestimmt. Als Reaktion auf die Motorneustartbedingung kann der Motor gestartet werden und die Motorbefeuerung und Kraftstoffverbrennung wird wieder aufgenommen. Auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, darunter der Motorlast und der Motortemperatur, wird eine Nachschlagetabelle referenziert, um ein grundlegendes DI/PFI-Teilungsverhältnis zu bestimmen. In dem dargestellten Beispiel wird aufgrund der Heißstartbedingungen die gesamte Kraftstoffmasse durch das DI-System abgegeben, um den schnellsten und solidesten Startzeitpunkt bereitzustellen. Somit wird das PFI-System weiter deaktiviert gehalten und das Teilungsverhältnis beinhaltet einen höheren Anteil an direkt eingespritztem Kraftstoff. Außerdem wird aufgrund der höheren Motortemperatur zum Zeitpunkt des Starts die direkt eingespritzte Kraftstoffmenge als eine geteilte DI-Einspritzung mit einem relativ höheren Anteil an im Verdichtungstakt direkt eingespritzten Kraftstoff und einem relativ geringeren Anteil an im Ansaugtakt direkt eingespritzten Kraftstoff abgegeben.
Zwischen t5 und t6 wird, während das Starten und die initiale Motorverbrennung fortschreiten, der Anteil der im Ansaugtakt abgegebenen Direkteinspritzkraftstoffmasse reduziert, während die im Verdichtungstakt eingespritzte Kraftstoffmasse erhöht wird, optional mit einer Erhöhung der Anzahl an Verdichtungstakt-DI-Einspritzungen.
Bei t6 wird, sobald eine Schwellenzahl an Verbrennungsereignissen verstrichen ist, die Saugrohreinspritzung aktiviert und danach wird das PFI/DI-Verhältnis auf Grundlage von Motorlast und Motordrehzahl variiert, während das geteilte DI-Verhältnis weiter variiert wird. In dem vorliegenden Beispiel wird, während sich die Motordrehzahl erhöht, das Verhältnis des beim Ansaugtakt direkt eingespritzten Kraftstoffes reduziert, während das Verhältnis des beim Verdichtungstakt direkt eingespritzten Kraftstoffes proportional erhöht wird und während das Verhältnis des durch Saugrohr eingespritzten Kraftstoffes erhöht wird.
Zwischen t6 und t7 beginnt (nur) eine der mehreren Direkteinspritzimpulsbreiten (hierin die Impulsbreite für den beim Ansaugtakt direkt eingespritzten Kraftstoff), sich der Mindestimpulsbreite (gestrichelte Linie Min) zu nähern. Bei t7 wird zum Reduzieren von Mindestimpulsbreiteverletzungen, während sich der DI-Mindestimpulsbreite genähert wird, die kleinere der DI-Einspritzungen, hierin die Ansaugtakteinspritzung, deaktiviert, während die Impulsbreite der Verdichtungstakt-DI-Einspritzung entsprechend erhöht wird, während das DI/PFI-Teilungsverhältnis beibehalten wird. Die Anzahl an Verdichtungs-DI-Einspritzungen kann ebenfalls erhöht werden. Somit kann, falls mehrere der DI-Einspritzungen damit begonnen haben, sich der Mindestimpulsbreite zu nähern, dann die Verdichtungstakt-DI-Einspritzung deaktiviert worden sein, während das DI/PFI-Verhältnis durch Anpassungen (z. B. Erhöhen) der Impulsbreite der Ansaugtakt-DI erhöht wird.
Bei t8 sollten Mindestimpulsbreiteverletzungen aufgrund einer Änderung der Motorbetriebsbedingungen kein Problem mehr sein. Daher wird die Befeuerung mit geteilter DI-Verwendung und geteilter PFI/DI-Verwendung wieder aufgenommen, wobei die DP/PFI- und geteilten DI-Verhältnisse auf Grundlage von Beiträgen von einer Nachschlagetabelle, die in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und -last gespeichert ist, festgelegt sind.
Auf diese Weise können Kraftstoffeinspritzverhältnisse gesteuert werden, um Exkursionen der Saugrohr- und Direkteinspritzvorrichtungen unter ihre jeweiligen Mindestimpulsbreiten aufgrund von Änderungen der Motorbetriebsbedingungen zu reduzieren. Insbesondere können Kraftstoffeinspritzverhältnisse gesteuert werden, während Kraftstoff als eine geteilte DI/PFI abgegeben wird, unabhängig davon, ob der DI-Kraftstoff als eine einzelne oder eine geteilte Einspritzung abgegeben wird. Durch Reduzieren des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen angepasst wird, um eine Menge von jeder der Direkteinspritzungen näher zueinander zu bringen, wenn mehrere der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, kann die Wirksamkeit der geteilten Direkteinspritzungen während Motorstarts verbessert werden, während die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für jeden Zyklus beibehalten wird. Im Vergleich dazu kann durch Reduzieren des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird, wenn nur eine der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das DI-Teilungsverhältnis beibehalten werden, während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. Außerdem können Motoremissionen während eines Kraftstoffeinspritzübergangs besser bewältigt werden, insbesondere, wenn die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Hochdrucksaugrohrkraftstoffeinspritzzuteiler verbunden ist, der durch die Hochdruckkraftstoffpumpe, die auch verwendet wird, um den Direkteinspritzkraftstoffzuteiler unter Druck zu setzen, zumindest teilweise unter Druck gesetzt ist. Durch Reduzieren der Exkursionen der Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen zu den zulässigen Mindestimpulsbreiteregionen können Motoremissionen und die Verbrennungsstabilität verbessert werden, auch wenn DI/PFI-Verhältnisse als Reaktion auf schwankende Motorbedingungen schwanken. Die Gesamtmotorleistung wird verbessert.
Ein beispielhaftes Verfahren umfasst: während eines Motorkaltstarts, das Einspritzen, während eines einzelnen Zylinderzyklus, einer Saugrohrkraftstoffeinspritzung, einer Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und einer Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung; und als Reaktion darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, Reduzieren eines Verhältnisses der Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzung. In dem vorhergehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, als Reaktion darauf, dass mehrere der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduziert wird, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen angepasst wird, um eine Menge von jeder der Direkteinspritzungen näher zueinander zu bringen und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, als Reaktion darauf, dass lediglich eine der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduziert wird, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst zusätzlich oder optional das Verfahren ferner als Reaktion darauf, dass die Saugrohrkraftstoffeinspritzung eine Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, die Saugrohrkraftstoffeinspritzung deaktiviert wird und ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst zusätzlich oder optional das Verfahren ferner, während eines Motorheißneustarts, das Einspritzen, während eines einzelnen Zylinderzyklus des Heißneustarts, einer Saugrohrkraftstoffeinspritzung, einer Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und einer Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung; und als Reaktion darauf, dass eine der Heißstartdirekteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren einer kleineren der Heißstartdirekteinspritzungen, während ein Verhältnis der Heißstartdirekteinspritz- zur Saugrohreinspritzkraftstoffmenge beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst zusätzlich oder optional das Verfahren ferner als Reaktion darauf, dass die Heißstartsaugrohrkraftstoffeinspritzung die Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, die Saugrohrkraftstoffeinspritzung deaktiviert wird und ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, umfasst das Verfahren ferner, als Reaktion darauf, dass mehrere der Heißstartdirekteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Deaktivieren von einer der Heißstartdirekteinspritzungen, während ein Verhältnis der Heißstartsaugrohreinspritzung zur Direkteinspritzung beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis in Bezug zu einem gewünschten Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis, das auf Grundlage von Temperatur und einer vom Start an gezählten Anzahl an Verbrennungsereignissen bestimmt wird, reduziert. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional die Saugrohrkraftstoffeinspritzung von einem Saugrohrkraftstoffzuteiler eingespritzt, der zumindest teilweise durch eine Hochdruckdirekteinspritzkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional ein Startzeitpunkt der Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzungen in Abhängigkeit von der Reduzierung des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses angepasst.
Ein anderes beispielhaftes Verfahren umfasst: während eines Starts, das Einspritzen, während eines einzelnen Zylinderzyklus, eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung, eine Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und eine Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung; als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Reduzieren eines Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses; und als Reaktion auf Heißneustartbedingungen und darauf, dass eine der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren einer kleineren der Direkteinspritzungen, während ein Direkteinspritz-zu-Saugrohreinspritzverhältnis beibehalten wird. In dem vorhergehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass mehrere der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduziert wird, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen angepasst wird, um eine Menge von jeder der Direkteinspritzungen näher zueinander zu bringen und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass lediglich eine der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduziert wird, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass die Saugrohrkraftstoffeinspritzung eine Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren der Saugrohrkraftstoffeinspritzung und das Beibehalten eines Verhältnisses der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder optional, als Reaktion auf Heißstartbedingung und darauf, dass die Saugrohrkraftstoffeinspritzung die Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren der Saugrohrkraftstoffeinspritzund und das Beibehalten eines Verhältnisses der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder optional, als Reaktion auf Heißstartbedingung und darauf, dass mehrere der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Deaktivieren der Direkteinspritzungen, während ein Saugrohreinspritz-zu-Direkteinspritzverhältnis beibehalten wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional die Saugrohrkraftstoffeinspritzung von einem Saugrohrkraftstoffzuteiler eingespritzt, der zumindest teilweise durch eine Hochdruckdirekteinspritzkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional ein Startzeitpunkt der Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzungen in Abhängigkeit von der Reduzierung des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses angepasst. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder optional, als Reaktion auf erwärmte Motorlaufbedingungen nach dem Start, das Bestimmen eines Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses in Abhängigkeit von der Drehzahllast, wobei der Motor ein verstärkter Motor ist, der die Ansaugluft mit einem turbinenbetriebenen Verdichter verdichtet.
Ein anderes Beispiel umfasst: einen Motor, der einen Zylinder aufweist; eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung, die in einem Saugrohr des Zylinders angebracht ist; eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung, die direkt im Zylinder angebracht ist; einen Temperatursensor zum Fühlen der Motortemperatur; und eine Steuerung mit im Speicher gespeicherten Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, bewirken, dass, während eines Starts, die Einspritzvorrichtung, während eines Einzelzylinderzyklus, eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung, eine Ansaughubdirektkraftstoffeinspritzung und eine Verdichtungshubdirektkraftstoffeinspritzung einspritzt; und als Reaktion darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, ein Verhältnis der Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzung anpasst.
Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen und zwei oder mehrere solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims

Verfahren, umfassend: während eines Motorkaltstarts das Einspritzen, während eines einzelnen Zylinderzyklus, einer Saugrohrkraftstoffeinspritzung, einer Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und einer Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung; und als Reaktion darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Reduzieren eines Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Reaktion darauf, dass mehrere der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduziert wird, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen angepasst wird, um eine Menge von jeder der Direkteinspritzungen näher zueinander zu bringen und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Reaktion darauf, dass lediglich eine der Direkteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis reduziert wird, während ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend als Reaktion darauf, dass die Saugrohrkraftstoffeinspritzung eine Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, die Saugrohrkraftstoffeinspritzung deaktiviert wird und ein Verhältnis der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, während eines Motorheißneustarts, das Einspritzen, während eines einzelnen Zylinderzyklus des Heißneustarts, einer Saugrohrkraftstoffeinspritzung, einer Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und einer Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung; und als Reaktion darauf, dass eine der Heißstartdirekteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren einer kleineren der Heißstartdirekteinspritzungen, während ein Verhältnis der Heißstartdirekteinspritz- zur Saugrohreinspritzkraftstoffmenge beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend als Reaktion darauf, dass die Heißstartsaugrohrkraftstoffeinspritzung die Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren der Saugrohrkraftstoffeinspritzung und das Beibehalten eines Verhältnisses der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander, und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend, als Reaktion darauf, dass mehrere der Heißstartdirekteinspritzungen die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreichen, das Deaktivieren von einer der Heißstartdirekteinspritzungen, während ein Verhältnis der Heißstartsaugrohreinspritzung zur Direkteinspritzung beibehalten wird und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis in Bezug zu einem gewünschten Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis, das auf Grundlage von Temperatur und einer vom Start an gezählten Anzahl an Verbrennungsereignissen bestimmt wird, reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Saugrohrkraftstoffeinspritzung von einem Saugrohrkraftstoffeinspritzzuteiler eingespritzt wird, der zumindest teilweise von einer Hochdruckdirekteinspritzkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird, und wobei ein Startzeitpunkt der Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzungen in Abhängigkeit von der Reduzierung des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses angepasst wird.
System, umfassend: einen Motor, der einen Zylinder aufweist; eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung, die direkt in dem Zylinder angebracht ist, wobei die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Direktkraftstoffeinspritzzuteiler verbunden ist, der durch eine Hochdruckdirekteinspritzkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird; eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung, die in einem Saugrohr des Zylinders angebracht ist, wobei die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Saugrohrkraftstoffeinspritzzuteiler verbunden ist, der zumindest teilweise durch die Hochdruckdirekteinspritzkraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird; einen Temperatursensor zum Erfassen der Motortemperatur; und eine Steuerung mit in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für Folgendes: während eines Starts das Einspritzen, durch die Einspritzvorrichtung, während eines einzelnen Zylinderzyklus, einer Saugrohrkraftstoffeinspritzung, einer Ansaugtaktdirektkraftstoffeinspritzung und einer Verdichtungstaktdirektkraftstoffeinspritzung; und als Reaktion darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Anpassen eines Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses.
System nach Anspruch 10, wobei die Steuerung weitere Anweisungen für Folgendes beinhaltet: als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass eine der Direkteinspritzungen eine Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Reduzieren des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses; und als Reaktion auf Heißneustartbedingungen und darauf, dass eine von der Ansaugtakt- und der Verdichtungstaktdirekteinspritzung die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren einer kleineren von der Ansaugtakt- und der Verdichtungstaktdirekteinspritzung, während das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis beibehalten wird.
System nach Anspruch 11, wobei die Steuerung weitere Anweisungen für Folgendes beinhaltet: als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass jede von der Ansaugtakt- und Verdichtungstaktdirekteinspritzung die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Reduzieren des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses, während ein Verhältnis der Ansaugtaktdirekteinspritzung in Bezug zur Verdichtungstaktdirekteinspritzung angepasst wird, um eine Menge von jeder von der Ansaugtakt- und Verdichtungstaktdirekteinspritzung näher zueinander zu bringen und während eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge für den Zyklus beibehalten wird.
System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung weitere Anweisungen für Folgendes beinhaltet: als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass nur eine von der Ansaugtakt- und Verdichtungstaktdirekteinspritzung die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Reduzieren des Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnisses, während ein Verhältnis der Ansaugtakt- und Verdichtungstaktdirekteinspritzung in Bezug zueinander beibehalten wird.
System nach Anspruch 13, wobei die Steuerung weitere Anweisungen für Folgendes beinhaltet: als Reaktion auf Kaltstartbedingungen und darauf, dass die Saugrohrkraftstoffeinspritzung eine Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren der Saugrohrkraftstoffeinspritzung und das Beibehalten des Verhältnisses der Ansaugtakt- und Verdichtungstaktdirekteinspritzung in Bezug zueinander.
System nach Anspruch 14, wobei die Steuerung weitere Anweisungen für Folgendes beinhaltet: als Reaktion auf Heißstartbedingungen und darauf, dass die Saugrohrkraftstoffeinspritzung die Mindestsaugrohrkraftstoffeinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren der Saugrohrkraftstoffeinspritzung und das Beibehalten eines Verhältnisses der Direkteinspritzungen in Bezug zueinander; und als Reaktion auf Heißstartbedingungen und darauf, dass jede von der Ansaugtakt- und der Verdichtungstaktdirekteinspritzung die Mindestdirekteinspritzimpulsbreite erreicht, das Deaktivieren von einer von der Ansaugtakt- und der Verdichtungstaktdirekteinspritzung, während das Saugrohr-zu-Direktkraftstoffeinspritzverhältnis beibehalten wird.