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HINTERGRUND
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(a) Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug und insbesondere eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug für eine Kraftstoffeinspritzstrategie in einer Übergangsperiode zwischen einem Betriebsbereich mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem Magerverbrennungs-Betriebsbereich.
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(b) Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen verwendet, und bezieht sich im Allgemeinen auf ein Hybridelektrofahrzeug, das unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Antriebsmotors angetrieben wird. Das Hybridelektrofahrzeug kann verschiedene Anordnungen unter Verwendung von zwei oder mehr Leistungsquellen mit einem Verbrennungsmotor und einem Antriebsmotor aufweisen.
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Der auf das Hybridfahrzeug angewendete Verbrennungsmotor mischt in geeigneter Weise von außen eingeführte Luft und Kraftstoff in einem vorgegebenen Verhältnis und erzeugt Antriebsleistung durch Verbrennen des Mischgases, während der Antriebsmotor die Leistung des Verbrennungsmotors nach Bedarf unterstützt.
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Da der Antriebsmotor des Hybridfahrzeugs die Leistung seines Verbrennungsmotors unterstützt, wird der auf das Hybridfahrzeug angewendete Verbrennungsmotor hauptsächlich in der Nähe eines optimalen Arbeits- bzw. Betriebspunkts (Optimal Operating Point - OOP) für eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz betrieben.
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In diesem Fall kann der Verbrennungsmotor bei einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich niedrig-mittlerer Drehzahl und mittel-hoher hoher Last betrieben werden, und eine Magerverbrennung kann in dem Bereich niedriger Drehzahl und niedriger Last durchgeführt werden.
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Wenn der Verbrennungsmotor bei dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ=1) betrieben wird, kann eine vollständige Verbrennung innerhalb eines Zylinders realisiert werden, und die Reinigungseffizienz eines Katalysators, der Abgas reinigt, wird verbessert.
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Wenn ein Betrieb mit einer Magerverbrennung (zum Beispiel A>l), bei dem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, im Niedrigdrehzahl- und Niedriglastbereich durchgeführt wird, werden die Kraftstoffeffizienz und die Stickoxid-(NOx)-Emission verbessert.
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Wenn der Verbrennungsmotor jedoch den Betrieb mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder Magerverbrennungsbetrieb gemäß einem Arbeits- bzw. Betriebsbereich durchführt, kann die Verbrennungsstabilität in einem Übergangsabschnitt zwischen dem Betrieb mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Magerverbrennungsbetrieb möglicherweise nicht sichergestellt werden.
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Die vorstehenden Informationen, die in diesem Abschnitt über den Hintergrund offenbart sind, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Offenbarung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung ist in dem Bestreben gemacht worden, eine Vorrichtung und ein Verfahren eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, die eine Verbrennungsstabilität in einem Übergangsbereich zwischen einem Betrieb mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem Magerverbrennungsbetrieb eines auf ein Hybridfahrzeug angewendeten Verbrennungsmotors gewährleisten können.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug bereit, umfassend einen Verbrennungsmotor mit zumindest einem Zylinder, der die zum Fahren bzw. Antreiben des Fahrzeugs erforderliche Leistung durch Kraftstoffverbrennung erzeugt, einen Injektor, der Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, einen Antriebsmotor, der die Leistung des Verbrennungsmotors unterstützt, und eine Steuerung, die wahlweise einen Einzeleinspritzmodus, in dem Kraftstoff durch den Injektor einmal in den Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, und einen Mehrfacheinspritzmodus, in dem Kraftstoff durch den Injektor eine Vielzahl von Malen in den Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, in einem Übergangsbereich durchführt, der von einem Betriebsbereich mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, in dem der Verbrennungsmotor mit einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, zu einem Magerverbrennungs-Betriebsbereich übergeht, in dem der Verbrennungsmotor magerer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird.
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Die Steuerung kann den Mehrfacheinspritzmodus in einem Überschwingungs- bzw. Overshoot-Abschnitt durchführen, in dem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Übergangsbereich überschreitet.
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Die Steuerung kann den Einzeleinspritzmodus in einem Abschnitt mit Ausnahme eines Überschwingungsabschnitts durchführen, in dem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Übergangsbereich überschreitet.
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Der Mehrfacheinspritzmodus kann ein Dreifacheinspritzmodus sein, der Kraftstoff dreimal in den Zylinder einspritzt.
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Der Mehrfacheinspritzmodus kann ein Dreifacheinspritzmodus sein, bei dem Kraftstoff während eines Ansaugtakts zweimal eingespritzt wird und Kraftstoff während eines Verdichtungstakts einmal eingespritzt wird.
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Eine während des Ansaugtakts eingespritzte Kraftstoffmenge kann größer sein als eine während des Verdichtungstakts eingespritzte Kraftstoffmenge.
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Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Steuerverfahren eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug bereit, umfassend ein Bestimmen durch eine Steuerung, ob ein Betriebsbereich eines Verbrennungsmotors von einem Betriebsbereich mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis- zu einem Magerverbrennungs-Betriebsbereich übergeht, Bestimmen durch die Steuerung, ob ein Überschwingen bzw. Overshoot, bei dem ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis überschreitet, während eines Übergangs in den Magerverbrennungs-Betriebsbereich auftritt, und Bestimmen eines Kraftstoffeinspritzmodus als einen Mehrfacheinspritzmodus, wenn das Überschwingen bzw. der Overshoot auftritt.
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Der Mehrfacheinspritzmodus kann ein Dreifacheinspritzmodus sein, der Kraftstoff dreimal in einen Zylinder des Verbrennungsmotors einspritzt.
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In dem Dreifacheinspritzmodus kann Kraftstoff während eines Ansaugtakts zweimal eingespritzt werden, und Kraftstoff wird während eines Verdichtungstakts einmal eingespritzt.
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Eine während des Ansaugtakts eingespritzte Kraftstoffmenge kann größer sein als eine während des Verdichtungstakts eingespritzte Kraftstoffmenge.
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Gemäß der Steuervorrichtung und dem Steuerverfahren des Verbrennungsmotors für das Hybridfahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wie oben beschrieben, wenn ein Überschwingen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufgrund eines plötzlichen Anstiegs einer Luftmenge auftritt, während ein Verbrennungsmotor von einem Betriebsmodus mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einen Magerverbrennungs-Betriebsmodus übergeht, ist es möglich, die Verbrennungsstabilität durch mehrmaliges Einspritzen von Kraftstoff durch einen Mehrfacheinspritzmodus sicherzustellen.
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Figurenliste
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Diese Zeichnungen dienen nur als Referenz beim Beschreiben von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und daher sollte die technische Idee der vorliegenden Offenbarung nicht auf die beigefügten Zeichnungen beschränkt sein.
- 1 stellt eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
- 2 stellt ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
- 3 stellt einen Graphen eines Betriebsbereichs eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
- 4 stellt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
- 5 stellt eine Ansicht zum Erläutern einer Einzeleinspritzung und einer Mehrfacheinspritzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
- 6 stellt einen Graphen von Hauptparametern in einem Übergangsbereich gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
- 7 stellt einen vergrößerten Graphen eines Abschnitts „A“ von 6 dar.
- 8 stellt einen vergrößerten Graphen eines Abschnitts „B“ von 7 dar.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt sind, vollständiger beschrieben. Wie ein Fachmann erkennen würde, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne von der Lehre oder dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Um die vorliegende Offenbarung klar zu beschreiben, werden Teile, die für die Beschreibung irrelevant sind, weggelassen, und identische oder ähnliche Bestandteile in der gesamten Beschreibung werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Da die Größe und Dicke jeder in den Zeichnungen gezeigten Anordnung bzw. Konfiguration zur Vereinfachung der Beschreibung willkürlich gezeigt sind, ist die vorliegende Offenbarung darüber hinaus nicht notwendigerweise auf die in den Zeichnungen veranschaulichten Anordnungen beschränkt, und um mehrere Teile und Bereiche klar zu veranschaulichen, werden vergrößerte Dicken gezeigt.
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Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 stellt eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. 2 stellt ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, kann eine Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors 10 für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Verbrennungsmotor 10, einen Antriebsmotor 50, eine Batterie 70, einen elektrischen Lader 30, einen Injektor 40, eine Zündvorrichtung 42 und eine Steuerung 90 umfassen.
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Zuerst wird eine Anordnung eines Systems des Verbrennungsmotors 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Das System des Verbrennungsmotors 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst den Verbrennungsmotor 10 mit zumindest einem Zylinder 11, der zum Antrieb eines Fahrzeugs erforderliche Leistung durch Verbrennung von Kraftstoff erzeugt, eine Ansaugleitung 20, durch die an die Zylinder 11 zugeführte Außenluft strömt, und den elektrischen Lader 30, der an der Ansaugleitung 20 angebracht ist.
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Eine dem Zylinder 11 zugeführte Luftmenge wird durch einen Luftstromsensor 12 abgetastet bzw. erfasst, und die erfasste Luftmenge wird an die Steuerung 90 übertragen.
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Von dem Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 erzeugtes Abgas wird durch einen Abgaskrümmer 15 und eine Abgasleitung 17 nach außen abgeführt. Ein katalytischer Wandler 19 mit einem Katalysator zum Reinigen des Abgases ist in der Abgasleitung 17 angebracht. Der katalytische Wandler 19 kann eine Mager-NOx-Falle (Lean NOx Trap - LNT), einen Dieseloxidationskatalysator und einen Dieselpartikelfilter zum Reinigen eines Stickoxids umfassen. Alternativ können die katalytischen Wandler 19 einen Drei-Wege-Katalysator zum Reinigen eines Stickoxids umfassen.
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Der Injektor 40 zum Einspritzen von Kraftstoff ist in dem Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 angebracht. Der Injektor 40 kann eine Benzindirekteinspritzung (Gasoline Direct Injection - GDI) sein, die Kraftstoff direkt in den Zylinder 11 einspritzt, oder eine Kanaleinspritzvorrichtung 40, die Kraftstoff in einen Ansaugkanal einspritzt, der mit einer Vielzahl von Zylindern 11 verbunden ist.
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Die Zündvorrichtung 42 (Zündkerze), die den durch den Injektor 40 eingespritzten Kraftstoff zündet, ist an dem Zylinder 11 des Motors 10 angebracht.
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Der in der Ansaugleitung 20 angebrachte elektrische Lader 30 dient dazu, dem Zylinder 11 Ladeluft zuzuführen, und umfasst einen Motor und einen elektrischen Kompressor. Der elektrische Kompressor wird von einem Motor betrieben, um die Außenluft gemäß einem Betriebszustand zu komprimieren und sie dem Zylinder 11 zuzuführen.
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Ein Luftfilter 29 zum Filtern der von außen eingeführten Außenluft ist an einem Einlass der Ansaugleitung 20 angebracht.
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Durch die Ansaugleitung 20 eingeführte Ansaugluft wird dem Zylinder 11 durch einen Ansaugkrümmer 13 zugeführt. An dem Ansaugkrümmer 13 ist ein Drosselventil 14 angebracht, um eine dem Zylinder 11 zugeführte Luftmenge zu steuern.
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Der Antriebsmotor 50 wird unter Verwendung von in der Batterie 70 geladener elektrischer Energie betrieben und arbeitet als ein Generator, um nach Bedarf elektrische Energie zu erzeugen. Die von dem Antriebsmotor 50 erzeugte elektrische Energie wird in die Batterie 70 geladen.
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Das System des Verbrennungsmotors 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Abgasrückführungsvorrichtung. Die Abgasrückführungsvorrichtung (Exhaus Gas Recirculation Apparatus - EGR) 120 ist eine Vorrichtung, die einen Teil des von dem Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 ausgestoßenen Abgases dem Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 wieder zuführt, und kann umfassen eine EGR-Leitung 121, die von der Abgasleitung 17 abzweigt und mit der Ansaugleitung 20 verbunden, ein EGR-Ventil 123, das in der EGR-Leitung angebracht ist, um eine Menge an rückgeführtem Abgas zu steuern, und einen EGR-Kühler 125, der in der EGR-Leitung angebracht ist, um das rückgeführte Abgas zu kühlen.
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Die Steuerung 90 steuert Bestandteile des Fahrzeugs, einschließlich des Verbrennungsmotors 10, des Antriebsmotors 50, des elektrischen Laders 30, der Batterie 70, des Injektors 40, der Zündvorrichtung 42 und des Drosselventils 14.
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Zu diesem Zweck kann die Steuerung 90 als zumindest ein Prozessor vorgesehen sein, der von einem vorgegebenen Programm ausgeführt wird, und das vorgegebene Programm ist eingerichtet, um jeweilige Schritte eines Steuerverfahrens des Verbrennungsmotors 10 für das Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung durchzuführen.
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Die Steuerung des Verbrennungsmotors 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung führt wahlweise eine Einzeleinspritzung und eine Mehrfacheinspritzung durch den Injektor 40 gemäß einem Betriebs- bzw. Arbeitsbereich des Verbrennungsmotors 10 durch. Die Einzeleinspritzung bedeutet eine Kraftstoffeinspritzung während eines Ansaugtakts. Die Mehrfacheinspritzung bedeutet Mehrfacheinspritzungen von Kraftstoff während des Ansaugtakts.
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Unter Bezugnahme auf 3 arbeitet der Verbrennungsmotor 10 in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in der Nähe eines optimalen Arbeitspunkts (Optimal Operating Point - OOP). Der Verbrennungsmotor 10 arbeitet mit dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich mittelhoher Drehzahl und mittelhoher Last, und in einem Bereich niedriger Drehzahl und niedriger Last wird eine Magerverbrennung durchgeführt, in der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.
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Im Folgenden wird ein Bereich, in dem der Verbrennungsmotor 10 bei dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, als ein Betriebsbereich mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezeichnet, und ein Bereich, in dem der Verbrennungsmotor 10 bei einer Magerverbrennung betrieben wird, wird als ein Magerverbrennungs-Betriebsbereich bezeichnet. Darüber hinaus wird ein Bereich, der sich von dem Betriebsbereich mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu dem Magerverbrennungs-Betriebsbereich bewegt, als Übergangsbereich bezeichnet.
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Der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 10 kann gemäß einem Wunsch des Fahrers zum Beschleunigen bestimmt werden. Der Wunsch des Fahrers zum Beschleunigen kann aus einem Betrag eines Betätigens eines Gaspedalsensors (Acceleration Pedal Sensor - APS) 100 bestimmt werden.
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In dem Betriebsbereich des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses steuert die Steuerung 90 die Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder 11 durch die Einzeleinspritzung. In dem Magerverbrennungs-Betriebsbereich steuert die Steuerung 90 die Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder 11 durch die Einzeleinspritzung. In dem Übergangsbereich führt die Steuerung 90 wahlweise die Einzeleinspritzung oder die Mehrfacheinspritzung durch.
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Wenn ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 10 von dem Betriebsbereich mit theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis in den Magerverbrennungs-Betriebsbereich übergeht, muss eine dem Zylinder 11 zugeführte Luftmenge vorübergehend erhöht werden. Wenn die dem Zylinder 11 zugeführte Luftmenge für den Magerverbrennungsbetrieb vorübergehend erhöht wird, um einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu folgen, das größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, tritt ein Überschwingen (Overshoot) auf, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kurzzeitig das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis überschreitet.
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Wenn das Überschwingen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem Übergangsbereich auftritt (wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis überschreitet) und wenn die Einzeleinspritzung durchgeführt wird, wird die Verbrennungsstabilität verschlechtert. Demzufolge führt die Steuerung 90 in dem Überschwingungsabschnitt des Übergangsbereichs die Mehrfacheinspritzung durch den Injektor 40 durch.
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Wie oben beschrieben, wenn die Mehrfacheinspritzung in dem Überschwingungsabschnitt des Übergangsbereichs durchgeführt wird, werden Kraftstoff und Luft gleichmäßig vermischt, und eine Temperatur der Ansaugluft wird durch latente Wärme gesenkt, wenn Kraftstoff verdampft, wodurch die Verbrennungsstabilität verbessert wird.
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Im Folgenden wird ein Steuerverfahren eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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4 stellt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens eines Verbrennungsmotors für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
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Die Steuerung 90 bestimmt bei S10 einen Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 10 auf der Grundlage eines vom Fahrer geforderten Drehmoments.
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Wenn der Betriebsbereich des Motors 10 der theoretische Betriebsbereich ist, bestimmt die Steuerung 90 einen Kraftstoffeinspritzmodus als einen Einzeleinspritzmodus und spritzt den Kraftstoff einmal während des Ansaugtakts durch den Injektor 40 bei S20 ein. Der Einzeleinspritzungsmodus ist ein Modus, bei dem der gesamte während eines Taktes des Motors 10 benötigte Kraftstoff einmal während des Ansaugtakts eingespritzt wird.
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Wenn der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 10 der Übergangsbereich ist, der von dem Betriebsbereich des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in den Magerverbrennungs-Betriebsbereich bei S10 übergeht, bestimmt die Steuerung 90 bei S40 das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das dem vom Fahrer erforderlichen Drehmoment entspricht.
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Um den Magerverbrennungsmodus zu realisieren, erhöht die Steuerung 90 die dem Zylinder 11 durch den elektrischen Lader 30 zugeführte Luftmenge oder erhöht einen Öffnungsgrad des Drosselventils 14, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei S50 erreicht.
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Der Luftstromsensor 12 misst die dem Zylinder 11 zugeführte Luftmenge, um sie an die Steuerung 90 zu übertragen.
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Die Steuerung 90 berechnet das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der Grundlage der Luftmenge, die von dem Luftströmungssensor 12 erfasst wird, und erfasst bei S60, ob das Überschwingen auftritt, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis überschreitet.
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Wenn das Überschwingen auftritt, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei S60 überschreitet, bestimmt die Steuerung 90 den Kraftstoffeinspritzmodus als einen Mehrfacheinspritzmodus und spritzt den Kraftstoff eine Vielzahl von Malen durch den Injektor 40 bei S70 ein.
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In Schritt S60, wenn das Überschwingen nicht auftritt, bestimmt die Steuerung 90 den Kraftstoffeinspritzmodus als einen Einzeleinspritzmodus und spritzt den Kraftstoff bei S30 einmal durch dien Injektor 40 ein.
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In der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der Mehrfacheinspritzmodus ein Dreifacheinspritzmodus sein, in dem der Kraftstoff dreimal eingespritzt wird.
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In dem Mehrfacheinspritzmodus kann der Kraftstoff während des Ansaugtakts und des Verdichtungstakts dreimal durch den Injektor 40 eingespritzt werden.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann erster Kraftstoff bei einem ersten Kurbelwinkel (zum Beispiel 40 Grad) nach dem oberen Totpunkt (OT; Top Dead Center - TDC) eingespritzt werden, zweiter Kraftstoff kann bei einem zweiten Kurbelwinkel (zum Beispiel 165 Grad) nach dem OT eingespritzt werden, und dritter Kraftstoff kann bei einem dritten Kurbelwinkel (zum Beispiel 265 Grad) nach dem OT eingespritzt werden. Das heißt, der erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff können während des Ansaugtakts eingespritzt werden und der dritte Kraftstoff kann während des Verdichtungstakts eingespritzt werden.
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In diesem Fall kann die erste eingespritzte Kraftstoffmenge 60% der Gesamtkraftstoffmenge betragen und die zweite und dritte eingespritzte Kraftstoffmenge können 20% der Gesamtkraftstoffmenge betragen. Das heißt, die erste eingespritzte Kraftstoffmenge kann die größte sein. Mit anderen Worten kann die während des Ansaugtakts eingespritzte Kraftstoffmenge größer sein als die während des Verdichtungstakts eingespritzte Kraftstoffmenge.
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Unter Bezugnahme auf 6 bis 8, wenn die Luftmenge in dem Prozess eines Übergehens von dem Betriebsbereich des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in den Magerverbrennungs-Betriebsbereich schnell ansteigt, folgt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ) dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht stabil (λsp) und somit tritt das Überschwingen auf.
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Wenn der Kraftstoff in dem Einzeleinspritzmodus eingespritzt wird, wenn ein Überschwingen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt, kann die Verbrennungsstabilität nicht sichergestellt werden.
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Wenn der Kraftstoff in dem Mehrfacheinspritzmodus eingespritzt wird, wenn ein Überschwingen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auftritt, können demzufolge der Kraftstoff und die Luft gleichmäßig gemischt werden, und die Temperatur der Ansaugluft kann durch latente Wärme aufgrund der Kraftstoffverdampfung gesenkt werden. Darüber hinaus kann die Verbrennungsstabilität durch Absenken einer Innentemperatur des Zylinders 11 sichergestellt werden, während Ansaugluft mit niedriger Temperatur mit einem Kolben oder einer Innenwand des Zylinders 11 kollidiert.
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Wenn das Überschwingen in dem Übergangsbereich bei S80 beseitigt wird oder wenn sich der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 10 bei S10 vollständig durch den Übergangsbereich in den Magerverbrennungs-Betriebsbereich bewegt, bestimmt die Steuerung 90 den Einspritzmodus des Kraftstoffs als einen Einzeleinspritzmodus und spritzt den Kraftstoff einmal während des Ansaugtakts durch die Zündvorrichtung 42 bei S30 ein.
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Gemäß der Steuervorrichtung und dem Steuerverfahren des Verbrennungsmotors 10 für das Hybridfahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wie oben beschrieben, wenn das Überschwingen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufgrund eines plötzlichen Anstiegs einer Luftmenge auftritt, während der Verbrennungsmotor 10 von dem Betriebsmodus für ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in den Magerverbrennungs-Betriebsmodus übergeht, ist es möglich, die Verbrennungsstabilität durch Einspritzen des Kraftstoffs durch den Mehrfacheinspritzmodus sicherzustellen.
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Obwohl diese Offenbarung in Verbindung mit dem, was derzeit als praktische Ausführungsformen betrachtet wird, beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu gedacht ist, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die in der Lehre und dem Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.
