DE10210583A1

DE10210583A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Einspritzstromdauer für jeden Brennstoffschuß in einem mehrfachen Brennstoffeinspritzereignis zur Kompensation der inherenten Einspritzvorrichtungsverzögerung

Info

Publication number: DE10210583A1
Application number: DE10210583A
Authority: DE
Inventors: Charles H Dutart; Brian G Mcgee
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2001-05-03
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2002-11-07
Also published as: US20020162542A1; US6516773B2

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzsteuersystem und -verfahren zur Steuerung von mehreren Brennstoffeinspritzungen in einen Zylinder eines Motors während eines Brennstoffeinspritzereignisses, basierend auf den Motorbetriebszuständen, wird offenbart, wobei das Steuersystem eine elektronische Steuervorrichtung aufweist, die mit einer elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtung gekoppelt ist, wobei die Steuervorrichtung betreibbar ist, um ein Brennstoffeinspritzstromsignal an die Brennstoffeinspritzvorrichtung zu bestimmen und zu liefern, um die Dauer von jedem Brennstoffschuß einzustellen, der mit einem speziellen Brennstoffeinspritzereignis assosiiert ist, um die inherente Verzögerung der Brennstoffeinspritzvorrichtung ansprechend auf das Einspritzstromsignal zu kompensieren, d. h. die Verzögerung zwischen dem Beginn des Einspritzstromsignals und dem tatsächlichen Beginn der Brennstoffeinspritzung.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf elektronisch gesteuerte Brenn stoffeinspritzsysteme und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Einstellung der Dauer von jedem Brennstoffschuß, der mit einer Brennstoffeinspritzung mit mehreren Schüssen assoziiert ist, um die inheren ten Verzögerung zwischen der elektrischen Aktivierung der Brennstoffein spritzvorrichtung und dem tatsächlichen Start der Brennstoffeinspritzung zu kompensieren.

Hintergrund

Elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen sind in der Technik wohl bekannt, wobei diese hydraulisch betätigte, elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen, mechanisch betätigte, elektronisch gesteu erte Brennstoffeinspritzvorrichtungen und digital gesteuerte Brennstoffventile einschließen. Elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen sprit zen typischerweise Brennstoff in einen speziellen Motorzylinder als eine Funktion eines Einspritzsignals ein, das von einer elektronischen Steuervor richtung aufgenommen wird. Diese Signale schließen Wellenformen ein, die die erwünschte Zeitsteuerung und Brennstoffmenge anzeigen, die in die Zy linder einzuspritzen ist. Wie in dieser Offenbarung verwendet, wird ein Ein spritzereignis definiert als die Einspritzungen, die in einem Zylinder während eines Zyklus des Motors auftreten. Beispielsweise weist ein Zyklus eines Vier-Takt-Motors für einen speziellen Zylinder einen Einlaßhub, einen Kom pressions- bzw. Verdichtungshub, einen Expansionshub und einen Auslaß hub auf. Daher weist das Einspritzereignis in einem Vier-Takt-Motor die An zahl von Einspritzungen oder Schüssen auf, die in einem Zylinder während der vier Hübe des Kolbens auftreten. Der Ausdruck Schuß, wie er in der Technik verwendet wird, kann sich auch auf die tatsächliche Brennstoffein spritzung oder auf das Befehlsstromsignal für eine Brennstoff einspritzvorrichtung oder eine andere Brennstoffbetätigungsvorrichtung be ziehen, die eine Einspritzung oder Lieferung von Brennstoff zum Motor an zeigt. Jede Einspritzwellenform kann eine Vielzahl von getrennten und/oder ratengeformten Brennstoffschüssen aufweisen, die an einen Zylinder wäh rend eines speziellen Brennstoffeinspritzereignisses geliefert werden.

Techniken, die mehrere Brennstoffeinspritztechniken verwenden, sind ver wendet worden, um die Verbrennungscharakteristiken des Verbrennungs prozesses zu modifizieren, und zwar in einem Versuch, Emissionen und Ge räuschpegel zu verringern. Die mehrfache Brennstoffeinspritzung sieht die Aufteilung der gesamten Brennstofflieferung in den Zylinder während eines speziellen Einspritzereignisses in eine Anzahl von getrennten Brennstoffein spritzschüssen auf, wie beispielsweise in zwei Brennstoffschüsse, auf die im allgemeinen als Haupteinspritzung und Ankereinspritzung Bezug genommen wird.

Aufgrund der Konstruktion und des Betriebes von sowohl mechanisch betä tigten, elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtungen als auch hydraulisch betätigten, elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrich tungen gibt es eine Verzögerung oder ein Todband (Leergang) der mit der Einspritzstromdauer und dem tatsächlichen Beginn der Brennstoffeinsprit zung für ein Brennstoffeinspritzereignis mit mehreren Schüssen assoziiert ist. Diese Verzögerung ist in der Technik bekannt als SOC/SOI-Verzögerung, d. h. die Verzögerung vom Start des Stroms (SOC = start of current) zum Start der Einspritzung (SOI = start of injection).

Wenn nur ein Schuß verwendet wird, kann die SOC/SOI-Verzögerung durch die Regelungsvorrichtung als mit einer Brennstoffversetzung bzw. einem Brennstoffversetzungswert Rechnung getragen werden. Jedoch wenn meh rere Schüsse während des Motorbetriebes kommen und gehen, muß die Regelungsvorrichtung genauso zusätzliche Versetzungen für jeden Impuls einstellen. Wenn weiterhin mechanisch betätigte Einspritzungen unterschied liche Druckfähigkeiten für jeden Schuß aufgrund des Nockenprofils haben, dann werden unterschiedliche physikalische Mengen des Brennstoffes für jeden Schuß mit der gleichen elektronischen Dauer geliefert. Daher gibt es Verzögerungen während mehrfacher Einspritzereignisse, die bei einfachen Einspritzereignissen nicht vorkommen. Diese Verzögerungen erzeugen Um stände bei der gesamten Einspritzstrategie mit Bezug auf die Einspritzzeit steuerung, die Einspritzdauer und die Brennstoffmenge, die bei Strategien für einzelne Einspritzungen nicht auftreten.

Da die Stromdauer, die mit jedem getrennten Brennstoffschuß in einem spe ziellen Brennstoffeinspritzereignis assoziiert ist, basierend auf der Brenn stoffmenge bestimmt wird, die diesem speziellen Brennstoffschuß zugewie sen werden soll, kann irgendeine Verzögerung bei der Aktivierung der Brennstoffeinspritzvorrichtung oder einer anderen Brennstoffeinspritzvorrich tung zum Beginn der Brennstoffeinspritzung, falls dieser nicht Rechnung ge tragen wird, eine Lieferung von weniger als der erwünschten Brennstoffmen ge während dieses speziellen Brennstoffschusses zur Folge haben. Bei spielsweise können Ungenauigkeiten bei einem Brennstoffschuß den Brenn stoff beeinflussen, der in aufeinanderfolgenden Schüssen eingespritzt wird, und das Brennstoffeinspritzprofil, und daher zu einem verringerten Wir kungsgrad und gesteigerten Emissionen für ein spezielles Einspritzereignis führen. Die Effekte dieser Verzögerung sind manchmal bei mechanisch betä tigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen eher vorherrschend, und zwar auf grund der unterschiedlichen Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofile und dem Betrieb der verschiedenen Nocken oder anderen mechanischen Konfigurationen, die damit assoziiert sind, um solche Einspritzvorrichtungen zu betätigen, und zwar im Vergleich zu hydraulisch betätigten Brennstoffein spritzvorrichtungen. Trotzdem beeinflußt die SOC/SOI-Verzögerung nicht die Brennstofflieferung und den Wirkungsgrad in beiden Bauarten von elektro nisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtungen.

Es ist daher wünschenswert, die Leistung von elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrichtungen zu verbessern und die Stromdauer von je dem Brennstoffschuß einzustellen, der mit einem speziellen Brennstoffein spritzereignis mit mehreren Schüssen assoziiert ist, um die SOC/SOI- Verzögerung zu kompensieren und die geeignete und erwünschte Brenn stoffmenge während jedes dieser Brennstoffschüsse zu liefern.

Entsprechend ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, eines oder meh rere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung der Einspritzstromdauer einer Brennstoffeinspritzvorrichtung of fenbart, um ein vorbestimmtes Brennstoffvolumen während jedes Brenn stoffschusses eines Einspritzereignisses mit mehreren Schüssen einzusprit zen. Das Verfahren weist die Schritte auf, die Motordrehzahl abzufühlen, eine anfängliche Einspritzstromdauer für jeden Brennstoffschuß zu bestim men, eine Einspritzverzögerung für jeden Brennstoffschuß einzurichten, und eine korrigierte Einspritzstromdauer zu bestimmen, um das vorbestimmte Brennstoffvolumen für jeden Schuß basierend auf der anfänglichen Ein spritzstromdauer, der Einspritzverzögerung und der Motordrehzahl einzu spritzen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird Bezug genom men auf die beigefügten Zeichnungen, in denen die Figuren folgendes dar stellen:

Fig. 1 eine Ansicht einer mechanisch aktivierten Brennstoffeinspritz vorrichtung, die durch die vorliegende Erfindung gesteuert wird, und zwar zusammen mit einer Nockenwelle und einem Kipphe bel, die weiter ein Blockdiagramm einer Transferpumpe und ei ner Antriebs- bzw. Treiberschaltung zur Steuerung der Brenn stoffeinspritzvorrichtung veranschaulicht;

Fig. 2 ist eine Kurvendarstellung von mehreren Wellenformen, die für ein vollständiges Brennstoffeinspritzereignis unter gegebenen Motorbetriebszuständen eine simultane sequentielle Zusam menfassung der Einspritzereignisse für eine Brennstoffein spritzvorrichtung veranschaulicht, die von der vorliegenden Er findung nicht korrigiert wird;

Fig. 3 ist eine Kurvendarstellung von mehrfachen Wellenformen, die für ein vollständiges Brennstoffeinspritzereignis unter gegebe nen Motorbetriebszuständen eine simultane sequentielle Zu sammenfassung der Einspritzereignisse für eine Brennstoffein spritzvorrichtung veranschaulicht, die durch die vorliegende Er findung korrigiert wird;

Fig. 4a ist ein erstes Segment eines Logikdiagramms, das den Betrieb der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 4b ist ein zweites Segment eines Logikdiagramms, das den Betrieb der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung

Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Teil eines mechanisch betätigten, elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems 10 in einer beispielhaften Konfigura tion gezeigt, wie es für einen kompressions- bzw. verdichtungsgezündeten Motor geeignet ist. Jedoch sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch auf andere Arten von Motoren anwendbar ist, wie beispielsweise auf Dreh kolbenmotoren, Motoren mit modifiziertem Zyklus, Reihenmotoren oder V- Motoren, und daß der Motor eine oder mehrere Motorbrennkammern oder Zylinder enthalten kann. Zusätzlich sei genauso erwähnt und vorhergesagt, daß die vorliegende Erfindung gleichfalls auf andere Arten von Brennstoff einspritzvorrichtungen anwendbar ist, die hydraulisch betätigte, elektronisch gesteuerte Einspritzeinheiten aufweisen, und zwar mit kleineren Modifikatio nen daran.

Das Brennstoffsystem 10 hat mindestens einen Zylinderkopf, wobei jeder Zylinderkopf eine oder mehrere getrennte Einspritzvorrichtungsbohrungen definiert, wobei jede davon eine Einspritzvorrichtung 12 aufnimmt. Das Brennstoffsystem 10 weist weiter eine Brennstoffversorgungsvorrichtung oder Brennstoffversorgungsmittel 14 auf, um Brennstoff zu jeder Einspritzvor richtung 12 zu liefern, weiter eine Brennstoffdruckvorrichtung oder Brenn stoffdruckmittel 16, um zu bewirken, daß jede Einspritzvorrichtung 12 Brenn stoff unter Druck setzt, und eine Steuervorrichtung oder Steuermittel 18 zur elektronischen Steuerung des Brennstoffeinspritzsystems, einschließlich der Weise und der Frequenz, mit der Brennstoff durch die Einspritzvorrichtungen 12 eingespritzt wird, und zwar einschließlich der Zeitsteuerung, der Anzahl der Einspritzungen pro Einspritzereignis, der Brennstoffmenge pro Einsprit zung, der Zeitverzögerung zwischen jeder Einspritzung und dem Einspritz profil.

Die Brennstoffversorgungsanordnung 14 weist vorzugsweise einen Brenn stofftank 20 auf, einen Brennstoffversorgungsdurchlaß 22, der in Strö mungsmittelverbindung zwischen dem Brennstofftank 20 und der Einspritz vorrichtung 12 angeordnet ist, einen Brennstofftransfersumpf oder ein Brennstofftransferreservoir 24 mit relativ niedrigem Druck, einen oder mehre re Brennstoffilter 26 und einen Brennstoffablaufdurchlaß 28, der in Strö mungsmittelverbindung zwischen der Einspritzvorrichtung 12 und dem Brennstofftank 20 angeordnet ist. Falls erwünscht können die Brennstoff durchlässe in dem Kopf des Motors in Strömungsmittelverbindung mit der Brennstoffeinspritzvorrichtung 12 und einem oder beiden der Durchlässe 22 und 28 angeordnet werden.

Die Brennstoffdruckvorrichtung 16 kann irgendeine mechanische Betäti gungsvorrichtung sein, eine hydraulische Betätigungsvorrichtung oder eine Brennstoffpumpe. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Mitneh mer- und Stößelanordnung 30, die mit der Einspritzvorrichtung 12 assoziiert ist, mechanisch indirekt oder direkt durch erste und zweite Nockenansätze 32 und 34 einer vom Motor angetriebenen Nockenwelle 36 betätigt. Die No ckenansätze 32 und 34 treiben eine sich hin und her bewegende Kipp hebelanordnung 38 an, die wiederum einen Stößel 40 hin und her bewegt, der mit der Mitnehmer- und Stößelanordnung 30 assoziiert ist. Alternativ kann eine (nicht gezeigte) Druckstange zwischen den Nockenansätzen 32 und 34 und der Kipphebelanordnung 38 positioniert sein. In einem alternati ven Ausführungsbeispiel kann eine einzige (nicht gezeigte) Ansatznocke verwendet werden, um alle drei Schüsse während einer einzigen Geschwin digkeitssteigerung des Ansatzes zu liefern.

Die elektronische Steuervorrichtung 18 weist vorzugsweise ein elektroni sches Steuermodul (ECM = electronic control module) oder eine elektroni sche Steuervorrichtung 42 auf, wobei die Anwendung davon in der Technik wohlbekannt ist. Das elektronische Steuermodul 42 weist typischerweise ei ne Prozeßfähigkeit auf, wie beispielsweise einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor, eine Regelvorrichtung, wie beispielsweise eine Proportional- Integral-Derivativ-Steuervorrichtung (PID-Steuervorrichtung) zur Regelung der Motordrehzahl, und eine Schaltung, die eine Eingabe/Ausgabe- Schaltung aufweist, weiter eine Elektromagnettreiberschaltung, Analogschal tungen und/oder programmierte Logikanordnungen genauso wie einen asso ziierten Speicher. Der Speicher ist mit der Mikrosteuervorrichtung oder dem Mikroprozessor verbunden und speichert Anweisungssätze, Karten, Nach schautabellen, Variablen usw. Das elektronische Steuermodul 42 kann ver wendet werden, um viele Aspekte der Brennstoffeinspritzung zu steuern, wie beispielsweise: (1) die Brennstoffeinspritzzeitsteuerung, (2) die gesamte Brennstoffeinspritzmenge während eines Einspritzereignisses, (3) den Brennstoffeinspritzdruck, (4) die Anzahl der Einspritzungen oder Brennstoff schüsse während jedes Einspritzereignisses, (5) den (die) Zeitintervall(e) zwischen den Einspritzungen oder Brennstoffschüssen, (6) die Zeitdauer von jeder Einspritzung oder jedem Brennstoffschuß, (7) die Brennstoffmenge, die mit jeder Einspritzung oder jedem Brennstoffschuß assoziiert ist, (8) den Strompegel der Einspritzvorrichtungswellenform, und (9) irgendeine Kombi nation der obigen Parameter. Jeder dieser Parameter ist variabel steuerbar unabhängig von der Motordrehzahl und Motorbelastung. Weiterhin nimmt das elektronische Steuermodul 42 eine Vielzahl von Sensoreingangssigna len auf, die bekannten Sensoreingangsgrößen entsprechen, wie beispiels weise Motorbetriebszuständen einschließlich der Motordrehzahl, der Dros selposition, der Motortemperatur, des Druckes des Betätigungsströmungs mittels, der Zylinder-Kolben-Position usw., die verwendet werden, um die erwünschte Kombination von Einspritzparametern für ein darauf folgendes Einspritzereignis zu bestimmen.

Während seiner Kompressionsstufe verschiebt der sich hin und her bewe gende Stößel 40 irgendwelchen Brennstoff in der Einspritzvorrichtung 12 entweder durch einen Einspritzanschluß, der durch ein (nicht gezeigtes) Rückschlagventil während eines Einspritzereignisses gesteuert wird, oder durch einen Überlaufanschluß, der durch das Sitzventil während eines Nicht- Einspritzereignisses gesteuert wird. Das Rückschlagventil ist in einem nor malerweise geschlossenen Zustand und öffnet sich, wenn der Brennstoff druck innerhalb der Einspritzvorrichtung 12 ausreicht, um das Rückschlag ventil zur offenen Position zu treiben. Der Druck des Brennstoffes innerhalb der Einspritzvorrichtung 12 wird durch die Bewegung des Stößels 40 in Ver bindung mit dem offenen/geschlossenen Zustand des Sitzventils bestimmt. Der offene/geschlossene Zustand des Sitzventils wird durch einen (nicht ge zeigten) durch Strom angetriebenen Elektromagneten oder durch eine ande re Betätigungsvorrichtung bestimmt, die von dem elektronischen Steuermo dul 42 gesteuert wird. Während der Kompression wird der Stößel 40 daher genügend Druck zu dem Brennstoff in der Einspritzvorrichtung 12 liefern, um den geschlossenen Zustand des Rückschlagventils zu überwinden, und da durch Brennstoff in den assoziierten Zylinder einspritzen, außer wenn das elektronische Steuermodul 42 den Elektromagneten anweist, das Sitzventil in seinen offenen Zustand zu schalten, wobei in diesem Fall der Brennstoff durchläuft anstelle durch den Überlaufanschluß.

Vorzugsweise ist jede Einspritzvorrichtung 12 eine Einspritzeinheit, die in einem einzigen Gehäuse eine Vorrichtung sowohl zum Komprimieren von Brennstoff auf ein hohes Niveau (beispielsweise 207 Mpa (30,00 psi)) und den unter Druck gesetzten Brennstoff in einen assoziierten Zylinder einzu spritzen. Obwohl als eine zur Einheit zusammengefaßte Einspritzvorrichtung 12 gezeigt, könnte die Einspritzvorrichtung 12 alternativ von modularer Kon struktion sein, wobei die Brennstoffeinspritzvorrichtung von der Brennstoff druckvorrichtung getrennt ist.

Es sei bemerkt, daß die Art der erwünschten Brennstoffeinspritzung während irgendeines speziellen Brennstoffeinspritzereignisses typischerweise abhän gig von verschiedenen Motorbetriebszuständen variieren wird. In einer Be mühung, erwünschte Emissionen zu erreichen, ist herausgefunden worden, daß das Liefern von mehreren Brennstoffeinspritzungen in einen speziellen Zylinder während eines Brennstoffeinspritzereignisses in gewissen Motorbe triebszuständen sowohl den erwünschten Motorbetrieb als auch eine Steue rung der Emissionen erreicht. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel von Wel lenmustern, die die Ereignisse veranschaulichen, die drei getrennten Brenn stoffeinspritzungen entsprechen, nämlich einer ersten Brennstoffeinspritzung oder einem Vorschuß 44, einer zweiten Brennstoffeinspritzung oder einem Hauptschuß 46 und einer dritten Brennstoffeinspritzung oder einem Anker schuß 48, die während eines einzigen Brennstoffeinspritzereignisses mit mehreren Schüssen geliefert werden, und zwar für eine mechanisch betätig te Brennstoffeinspritzvorrichtung. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, wird der Vorsteuerschuß bzw. Vorschuß 44 in die Brennkammer vor dem Hauptschuß 46 um einen gewissen Zeitfaktor eingespritzt, der aus einer vorbestimmten Winkelverschiebung mit Bezug auf den oberen Todpunkt 50 des Zylinders resultiert, und der Ankerschuß 48 wird nach dem Hauptschuß 46 sequentiell angeordnet und zwar basierend auf einem vorbestimmten Zeitfaktor, einem Kurbelwinkel oder einer Ankerverzögerung 52. Basierend auf der Program mierung, die mit dem elektronischen Steuermodul 42 assoziiert ist, genauso wie einer Vielzahl von unterschiedlichen Karten und/oder Nachschautabel len, die in dem Speicher des elektronischen Steuermoduls 42 gespeichert sind, das Karten und/oder Tabellen bezüglich der Motordrehzahl, der Motor belastung, des Druckes, der mit der Geschwindigkeit des Stößels 40 assozi iert ist, und dem Laufpunkt in Verbindung mit dem Zustand des Sitzventils assoziiert ist, der erwünschten gesamten Brennstoffmenge und anderen Pa rametern wird das elektronische Steuermodul 42 die geeignete Brennstoff menge bestimmen können, die für jeden Einspritzschuß 44, 46 und 48 er wünscht ist, und diese entsprechend aufteilen. Weiterhin wird das elektroni sche Steuermodul 42 die erwünschte Zeitsteuerung und Dauer von jedem einzelnen Schuß und der Ankerverzögerung 52 bestimmen genauso wie der assoziierten erwünschten Winkelverschiebung für die Schüsse.

In Fig. 2 veranschaulicht eine erste Wellenform 54 die Geschwindigkeit der Nockenwellenfolgevorrichtung 38, wenn sie den Profilen der Nockenansätze 32 und 34 der sich drehenden Nockenwelle 36 während eines Brennstoffein spritzereignisses folgt. Die vertikale Verschiebung der ersten Wellenform 54 ist proportional zum Ausmaß der Kompression beziehungsweise der Ver dichtung, die durch den sich hin und her bewegenden Stößel 40 erzeugt wird.

Eine zweite Wellenform 56 veranschaulicht einen Einspritzvorrichtungsbetä tigungsstrom, der von dem elektronischen Steuermodul 42 zum Elektromag neten oder zu irgendeiner anderen Betätigungsvorrichtung geliefert wird, um den offenen/geschlossenen Zustand des Sitzventils zu steuern. Die Dauer der vertikalen Verschiebung der Einspritzvorrichtungsbetätigungsstromwel lenform entspricht Perioden, wenn der Elektromagnet das Sitzventil an weist, zu schließen, und Brennstoff zur Lieferung zum Zylinder durchlaufen darf.

Eine dritte Wellenform 58 veranschaulicht den Druck innerhalb der Einspritz vorrichtung 12. Die vertikale Verdrängung der Druckkurve 58 ist proportional zum Druck beim Rückschlagventil der Einspritzvorrichtung 12.

Eine vierte Wellenform 60 veranschaulicht die Flußrate des Brennstoffes, die tatsächlich während jedes Einspritzereignisses geliefert wird. Die vertikale Verschiebung der Einspritzratenkurve 60 ist proportional zu der Rate, mit der Brennstoff in den Zylinder durch die Einspritzvorrichtung 12 eingespritzt wird. Eine fünfte Wellenform 62 veranschaulicht das kumulative bzw. auflaufende Volumen des Brennstoffes, das von der Einspritzvorrichtung 12 zum assozi ierten Zylinder an irgendeinem Punkt während eines Einspritzereignisses geliefert wird. Die Fläche unter der Brennstoffkurve 62 ist proportional zum Gesamtvolumen des gelieferten Brennstoffes.

Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sorgt der Nockenansatz 32 für die Vorsteuereinspritzung 44 und hat ein Spitzenprofil, das groß genug ist, um eine kurze Einspritzung zu liefern ohne zu verursachen, daß sich der Stößel 40 über seine Hubgrenze hinaus ausdehnt. Da die Haupt- und An kereinspritzungen 46 und 48 eng aneinander gebunden sind, ist das Spit zenprofil des Nockenansatzes 34 ausreichend, um beide Einspritzungen zu liefern. Die Teilungs- oder Ankerverzögerung 52 zwischen den Haupt- und Ankereinspritzungen 46 und 48 ist vorgesehen, wenn das elektronische Steuermodul 42 das Sitzventil anweist, sich momentan zu öffnen und zwar gerade nach dem die Haupteinspritzung 46 geliefert wurde, wodurch mo mentan der Einspritzvorrichtungsbrennstoffdruck zum Rückschlagventil ge löst wird. Dies gestattet, daß das Rückschlagventil sich schließt, bis das elektronische Steuermodul 42 das Sitzventil anweist, sich wieder zu schlie ßen, um einen Brennstoffdruck zu dem Punkt hin aufzubauen, wo das Rück schlagventil zurück zur Öffnung gedrückt wird, um den Ankerschuß 48 zu liefern.

Wenn in der Praxis der Elektromagnet das Sitzventil anweist, zu einem ge schlossenen Zustand während der Perioden umzuschalten, wenn das elekt ronische Steuermodul 42 bestimmt, daß es Zeit ist, den nötigen Brennstoff druck zu erzeugen, um den Vorschuß, den Hauptschuß und/oder den An kerschuß 44, 46 und 48 zu liefern, tritt eine inherente Verzögerung aufgrund der Zeit auf, die nötig ist, um den Schwellendruck 63 des Rückschlagventils zu erreichen, d. h. um ausreichend Druck zu erzeugen, um das Rückschlag ventil aufzudrücken. Diese Einspritzverzögerung, die als SOC/SOI- Verzögerung bekannt ist, (die Verzögerung vom Beginn des Stroms zum Be ginn der Einspritzung) hat eine Vorsteuer- bzw. Pilotversetzung oder Trim mung 64 zur Folge, eine Hauptversetzung oder Trimmung 66 und eine An kerversetzung oder Trimmung 68. D. h. beispielsweise zeigt die Vorsteuer versetzung 64 die Einspritzverzögerung an, die mit der Vorsteuereinspritzung assoziiert ist. Daher kann die Einspritzverzögerung, die mit der Vorsteuerein spritzung assoziiert ist, durch Bestimmung der Vorsteuerversetzung be stimmt werden.

Die (nicht gezeigte) Brennstoffregelvorrichtung innerhalb des elektronischen Steuermoduls 42 portioniert den Brennstoff für die Einspritzvorrichtungen 12 in Volumen, die entsprechend gemäß der Eingangssignale bestimmt werden, die von dem elektronischen Steuermodul 42 aufgenommen werden. Ohne die Vorteile der vorliegenden Erfindung trägt das elektronische Steuermodul 42 nicht den Vorsteuer-, Haupt- und Ankerversetzungen (Einspritzverzöge rungen) 64, 66 und 68 Rechnung und spricht daher an, obwohl Brennstoff zu den Zylindern 12 über die gesamte Dauer geliefert worden ist, während der das Sitzventil geschlossen ist, d. h. während der Dauer des Vorsteuerschus ses, des Hauptschusses und der Ankerschußereignisse 44, 46 und 48. Wenn entsprechend das elektronische Steuermodul 42 das Ende der Dauer bestimmt, die nötig ist, um die Lieferung des erwünschten Brennstoffvolu mens zu erreichen (wobei den Einspritzverzögerungen nicht Rechnung ge tragen wird) steuert das elektronische Steuermodul 42 den Elektromagneten in einer Art und Weise, um das Sitzventil zu öffnen, wodurch der Einspritz vorrichtungsdruck entlastet wird, was gestattet, daß das Rückschlagventil sich schließt, was den restlichen Brennstoff durch den Überlaufanschluß evakuiert, und das Einspritzereignis beendet. Aufgrund der SOC/SOI- Verzögerung ist das während der Einspritzung gelieferte Brennstoffvolumen geringer als das erwünschte Brennstoffvolumen und daher wird die er wünschte Motordrehzahl nicht erreicht, und die Regelvorrichtung wird die Brennstoffanforderung für die nächste Einspritzung vergrößern. Zusätzlich können die Emissionen aufgrund der Differenz der erwünschten und der tat sächlichen Brennstoffeinspritzmenge und Zeitsteuerung ansteigen.

Um der SOC/SOI-Verzögerung Rechnung zu tragen, d. h. der inherenten Verzögerung beim Erreichen des Rückschlagventilschwellendruckes, und um sicherzustellen, daß die erwünschte Brennstoffmenge während jedes Ein spritzereignisses eingespritzt wird, ist das elektronische Steuermodul 42 der vorliegenden Erfindung programmiert, um die Dauer zu verlängern, für die sie den Elektromagneten erregt, um das Sitzventil geschlossen zu halten. Die ausgedehnte Dauer des Verschlusses des Sitzventils nachdem der Rückschlagventilschwellendruck erreicht worden ist, hat eine Steigerung des Volumens des zum Zylinder gelieferten Brennstoffes während jedes Ein spritzereignisses zur Folge, wodurch die Effekte der Einspritzverzögerung versetzt werden.

Wellenformen, die die gleichzeitigen sequentiellen Einspritzereignisse veran schaulichen, die erzeugt werden, wenn das elektronische Steuermodul 42 den Einspritzvorrichtungsbetätigungsstrom 56 korrigiert, in dem es die Dauer von jedem Impuls für eine vorbestimmte Zeitlänge gemäß der Lehren der vorliegenden Erfindung ausdehnt, um einen korrigierten Einspritzvorrich tungsbetätigungsstrom 56' zu erzeugen, sind in Fig. 3 gezeigt. Die Dauer des Teils der korrigierten Einspritzvorrichtungsbetätigungsstromwellenform 56', die den korrigierten Vorsteuerschuß 44' erzeugt, wird über den nicht kor rigierten Einspritzvorrichtungsbetätigungsstrom 56 für eine vorbestimmte Zeitperiode P' ausgedehnt. Die Dauer des Teils der korrigierten Einspritzvor richtungsbetätigungsstromwellenform 56', die den korrigierten Hauptschuß 46' erzeugt, wird über den nicht korrigierten Einspritzvorrichtungsbetäti gungsstrom 56 für eine vorbestimmte Zeitperiode M' ausgedehnt. Die Dauer des Teils der korrigierten Einspritzvorrichtungsbetätigungsstromwellenform 56', die den korrigierten Ankerschuß 48' erzeugt, wird über den nicht korri gierten Einspritzvorrichtungsbetätigungsstrom 56 für eine vorbestimmte Pe riode A' ausgedehnt. Die daraus resultierende Dauer der korrigierten Haupt- und Ankerverzögerungen 50' und 52' wird verringert.

Die ausgedehnte Dauer von jedem Impuls des korrigierten Einspritzvorrich tungsbetätigungsstroms 56' bezieht sich auf den Elektromagneten, der das Sitzventil erregt bzw. schaltet, um länger in einem geschlossenen Zustand zu bleiben, wodurch die Periode ausgedehnt wird, für die der Druck der Ein spritzvorrichtung 12 über den Rückschlagventilschwellendruck bleibt. Dies wird durch die Tatsache veranschaulicht, daß die Dauer von jedem Impuls der Wellenform für die korrigierte Einspritzvorrichtungsdruckkurve 58' größer ist als für die nicht korrigierte Einspritzvorrichtungsdruckkurve 58.

Eine korrigierte Brennstoffeinspritzflußratenkurve 60' (Fig. 3) reflektiert die Effekte der ausgedehnten Dauer des korrigierten Einspritzvorrichtungsbetä tigungsstroms, was Impulse von größerer Dauer als bei der nicht korrigierten Brennstoffeinspritzflußratenkurve 60 (Fig. 2) ergibt. Entsprechend zeigt die korrigierte Kurve 62' (Fig. 3) des eingespritzten Brennstoffvolumens eine Steigerung des eingespritzten Brennstoffvolumens.

Die Brennstofflieferung für mechanisch betätigte elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen wird indirekt in "Millimeter Zahnstange" festgelegt, was sich auf vorelektronische Einspritzsysteme bezieht, die einen Flußsteuermechanismus mit Zahnstange und Ritzel verwendet haben. Bei einer Bemühung, eine Kontinuität des Verständnisses während des Über gangs zu solchen elektronisch gesteuerten Einspritzvorrichtungen vorzuse hen, wurde die Bezeichnung "Zahnstange" beibehalten, obwohl sie in "Milli sekunden der Betätigungsstromdauer" für das Einspritzereignis umgewan delt worden ist. Eine gegebene Zahnstangenlänge wird berechnet durch Mul tiplizieren der Dauer des gegebenen Einspritzereignisses mit der Motordreh zahl und Teilen des Produktes durch einen entsprechenden Verstärkungs faktor. D. h., Zahnstangenlänge = (Dauer) (Motordreh zahl)/(Verstärkungsfaktor).

Die Vorsteuerzahnstangenlänge ist dafür gleich der Dauer des Vorsteuer schusses 44 multipliziert mit der Motordrehzahl und geteilt durch den ent sprechenden Verstärkungsfaktor. Der Verstärkungsfaktor wird durch die Nei gung des entsprechenden Wellenformimpulses der Einspritzvorrichtungs druckkurve 58 bestimmt, die eine Funktion des Teils des Nockenprofils ist, welches dieses spezielle Schußereignis erzeugt. Genauso wird die jeweilige Zahnstangenlänge für die Haupt- und Ankerschüsse 46 und 48 bestimmt durch Multiplizieren der jeweiligen Dauer der Haupt- und Ankerschüsse 46 und 48 mit der Motordrehzahl und durch Teilen durch den jeweiligen Ver stärkungsfaktor der Haupt- und Ankerschüsse 46 und 48.

In ähnlicher Weise kann die Vorsteuerversetzung oder Trimmung oder die Abweichungszahnstangenlänge berechnet werden durch Multiplizieren der Vorsteuerversetzung, der Einspritzverzögerung oder der Trimmdauer mit der Motordrehzahl und Teilen des Produktes durch den Vorsteuerverstärkungs faktor. Die Haupt- und Ankertrimmzahnstangenlänge kann in gleicher Weise unter Verwendung von jeweiligen Versetzungsdauer- und Verstärkungsfak torwerten berechnet werden.

Unter Umformung der obigen Gleichung wird klar, daß eine gegebene Dauer gefunden werden kann durch Dividieren des Produktes eines entsprechen den Zahnstangen- und Verstärkungsfaktors mit der Motordrehzahl, d. h. Dauer = (Zahnstangenlänge) (Verstärkungsfaktor)/(Motordrehzahl). Unter Verwendung dieser Gleichung ist es möglich, die Dauer zu berechnen, für die das elektronische Steuermodul 42 den Elektromagneten aktivieren sollte, um den Einspritzvorrichtungsbetätigungsstrom zu halten, um sicherzustellen, daß die Einspritzvorrichtung 12 das erwünschte Brennstoffvolumen in den Zylinder einspritzt, der damit assoziiert ist, wobei eine gegebene Schußdauer die folgende ist:
Korrigierte Vorsteuereinspritzvorrichtungsstromdauer = (Vorsteuerzahnstan genlänge + Vorsteuerversetzungszahnstangenlänge) (Vorsteuerverstär kungsfaktor)/Motordrehzahl;
korrigierte Haupteinspritzvorrichtungsstromdauer = (Hauptzahnstangenlänge + Hauptversetzungszahnstangenlänge) (Hauptverstärkungsfak tor)/Motordrehzahl; und
korrigierte Ankereinspritzvorrichtungsstromdauer = (Ankerzahnstangenlänge + Ankerversetzungszahnstangenlänge) (Ankerverstärkungsfak tor)/Motordrehzahl.

Sobald die Dauer, die Versetzungsdauer und der Verstärkungsfaktor für ei nen gegebenen Vorsteuer-Haupt- oder Ankerschuß 44, 46 und 48 bestimmt wurden, ermöglicht es das Programm der vorliegenden Erfindung, daß das elektronische Steuermodul 42 die verlängerte Dauer P', M' und A' von jedem Einspritzvorrichtungsbetätigungsstromimpuls zu berechnen, die nötig ist, um die erwünschte Brennstoffmenge in dem Zylinder während jedes korrigierten Vorsteuer-, Haupt- und Ankerschusses 44', 46' und 48' einzuspritzen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Versetzungen empirisch be stimmt. Beispielsweise kann eine Tabelle Werte für Vorsteuerversetzungen basierend auf Motordrehzahlen aufweisen. Alternativ können die jeweiligen Versetzungen dynamisch bestimmt werden.

Fig. 4a und 4b veranschaulichen ein Flußdiagramm, das die logischen Schritte zeigt, die von dem elektronischen Steuermodul 42 der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, um die verlängerten Dauern P', M' und A' des Einspritzvorrichtungsbetätigungsstroms zu bestimmen.

Fig. 4a zeigt die erste Stufe eines Programmflußdiagramms 72, das dem elektronischen Steuermodul 42 ermöglicht, die erwünschte Dauer für die kor rigierten Vorsteuer-, Haupt- und Ankerschüsse 44', 46' und 48' zu berech nen. Wie in Block 73 angezeigt, bestimmt das elektronische Steuermodul 42 die Motordrehzahl. Die Anwendung der Motordrehzahlsensoren ist in der Technik wohlbekannt. Das elektronische Steuermodul 42 richtet dann den Verstärkungsfaktor für die Vorsteuer-, Haupt- und Ankerschüsse 44, 46 und 48 ein, wie im Block 74 gezeigt. Dies kann wie zuvor erklärt getan werden durch Bestimmung der Form des geeigneten Wellenformimpulses der Ein spritzvorrichtungsdruckkurve 58 entweder dynamisch oder empirisch oder durch andere bekannte Verfahren. Wie im Block 75 gezeigt, bezieht sich das elektronische Steuermodul 42 dann auf eine Nachschautabelle um einen Nockenkorrekturfaktor für die Vorsteuer-, Haupt- und Ankerschüsse 44, 46 und 48 zu bestimmen. Diese Karte bzw. Tabelle kann eine zweidimensionale Tabelle mit der Zeitsteuerung in Motorgrad als unabhängige Achse sein. Der Vorsteuernockenkorrekturfaktor wird unter Verwendung der Vorsteuerschuß zeitsteuerung bestimmt; der Hauptnockenkorrekturfaktor wird unter Verwen dung der Hauptschußzeitsteuerung bestimmt; und der Ankerschußnocken korrekturfaktor wird unter Verwendung der Ankerschußzeitsteuerung be stimmt. Das elektronische Steuermodul 42 modifiziert dann die Vorsteuer-, Haupt- und Ankerverstärkungsfaktoren, die im Block 74 eingerichtet bzw. festgelegt werden durch ihren jeweiligen Nockenkorrekturfaktor, wie im Block 76 gezeigt. Diese Korrektur berücksichtigt Unterschiede des physikalischen Nockenprofils, die mit den lokalisierten bzw. örtlichen Nockencharakteristiken assoziiert sind, und zwar in Bezug auf den oberen Todpunkt des Kolbens für einen speziellen Zylinder und wären in dem bevorzugten Ausführungsbei spiel im wesentlichen für alle Zylinder für einen gegebenen Motor- bzw. Kur belwellenwinkel identisch. Wie im Block 77 gezeigt, bestimmt das elektroni sche Steuermodul 42 als nächstes die jeweilige Vorsteuer-, Haupt- und An kerzahnstangenlänge durch Aufteilen der gesamten Zahnstangenlänge in Vor-, Haupt- und Ankerschüsse mit einem Verfahren, welches von der An wendung abhängt. In einem Ausführungsbeispiel können die Anzahl der Brennstoffschüsse oder Einspritzungen, der Zeitpunkt der Einspritzungen und die Einspritzmenge ansprechend auf die Motordrehzahl und Motorbelas tung bestimmt werden.

Die Stufe 2 des Flußdiagramms 72 ist in Fig. 4b gezeigt. Wie in Block 78 angezeigt, richtet das elektronische Steuermodul 42 die Vorsteuerverset zungszahnstangenlänge ein bzw. bestimmt diese. Beispielsweise kann die Vorsteuerversetzungszahnstangenlänge basierend auf der Motordrehzahl unter Verwendung einer Nachschautabelle bestimmt werden. Alternativ kann die Vorsteuerversetzungszahnstangenlänge dynamisch unter Verwendung der oben dargelegten Zahnstangenlängengleichung berechnet werden. Wenn man weiter zum Block 79 geht, bestimmt das elektronische Steuer modul 42, ob die Vorsteuerzahnstangenlänge auf Null gesetzt wurde, was anzeigen würde, daß für dieses spezielle Einspritzereignis kein Vorsteuer schuß 44 erwünscht ist. Wenn die Vorsteuerzahnstangenlänge gleich Null gesetzt worden ist, setzt das elektronische Steuermodul 42 die Vorsteuer versetzungszahnstangenlänge auf Null, wie im Block 80 gezeigt, wodurch sichergestellt wird, daß die im Block 81 berechnete Vorsteuereinspritzdauer gleich Null ist. Als nächstes berechnet das elektronische Steuermodul 42 die korrigierte Vorsteuereinspritzdauer wie im Block 81 gezeigt, wobei die Vor steuerzahnstangenlänge vom Block 77 und die Vorsteuerversetzungszahn stangenlänge vom Block 78 in der Zahnstangenlängengleichung kombiniert werden, wie im Block 81 dargelegt. Daher kann der Vorsteuereinspritzverzö gerung basierend auf der Vorsteuerversetzungszahnstangenlänge Rech nung getragen werden, was eine zusätzliche Einspritzvorrichtungsstromsig naldauer ergibt.

Als nächstes bestimmt das elektronische Steuermodul 42 die Ankerverset zungszahnstangenlänge wie in Block 82 gezeigt, und zwar ähnlich wie bei der Bestimmung der Vorsteuerversetzungszahnstangenlänge. Wenn man voran zum Block 83 geht, bestimmt das elektronische Steuermodul 42, ob die Ankerzahnstangenlänge gleich Null gesetzt wird. Wenn dies so ist, geht das elektronische Steuermodul 42 voran zum Block 84 und setzt die Anker versetzungszahnstangenlänge auf Null, wodurch sichergestellt wird, daß die Ankereinspritzdauer, die im Block 85 berechnet wurde, gleich Null ist. Als nächstes geht das elektronische Steuermodul 42 voran zur Berechnung der korrigierten Ankereinspritzdauer wie im Block 85 gezeigt. Hier gibt die Anker versetzungszahnstangenlänge wiederum die zusätzliche Einspritzungs stromsignaldauer, die nötig ist, um die SOC/SOI-Verzögerung 68 zu kom pensieren.

Schließlich bestimmt das elektronische Steuermodul 42 in ähnlicher Weise die Hauptversetzungszahnstangenlänge wie im Block 86 gezeigt. Wie im Block 87 gezeigt bestimmt das elektronische Steuermodul 42 dann, ob die Hauptzahnstangenlänge gleich Null gesetzt wurde. Wenn dies so ist, geht das elektronische Steuermodul 42 voran zum Block 88 und setzt die Haupt versetzungszahnstangenlänge auf Null, um sicherzustellen, daß die im Block 89 berechnete Haupteinspritzdauer gleich Null sein wird. Als nächstes geht das elektronische Steuermodul 42 voran zu Berechnung der korrigierten Haupteinspritzdauer, wie im Block 89 gezeigt. Hier ergibt wiederum die Hauptversetzungszahnstangenlänge den zusätzlichen Einspritzvorrichtungs strom, der nötig ist, um die SOC/SOI-Verzögerung 66 zu kompensieren. Das elektronische Steuermodul 42 regelt dann die Einspritzvorrichtung 12, um die berechnete Dauer für die jeweiligen korrigierten Vorsteuer-, Haupt- und An kerschüsse 44', 46' und 48' zu halten.

In einem Ausführungsbeispiel kann die Zeitsteuerung des Brennstoffein spritzsignals ansprechend auf die Einspritzverzögerungen modifiziert wer den. Beispielsweise kann abhängig vom Nockenprofil die Zeitsteuerung ei nes speziellen Schusses vorgeschoben werden, um der Verzögerung beim Erreichen des erwünschten Einspritzdruckes in der Brennstoffeinspritzvor richtung Rechnung zu tragen. In dieser Weise kann die erwünschte Zeit steuerung für die Einspritzung beibehalten werden.

In einem Ausführungsbeispiel können die assoziierten Brennstoffmengen von aufeinanderfolgenden Schüssen eines Ereignisses ansprechend auf ein korrigiertes Einspritzsignal modifiziert werden. Wenn beispielsweise eine Vorsteuerschußeinspritzdauer in dem Ausmaß korrigiert wird, daß das Vor steuereinspritzsignal sich mit dem Hauptschußeinspritzsignal überlappt, dann wird eines oder mehrere der Einspritzsignale in wünschenswerter Wei se mit Bezug auf entweder die Einspritzzeitsteuerung, die Einspritzdauer oder beides modifiziert. In einem Ausführungsbeispiel kann die Verzögerung oder die Signaltrennung (entweder Zeitperiode oder Winkeltrennung) zwi schen dem Ende von dem einen korrigierten Schuß und dem Beginn des anderen Schusses eingerichtet werden. Wenn die Signaltrennung geringer als eine Schwellensignaltrennung ist, dann kann eines der zwei Einspritzsig nale modifiziert werden. Wenn beispielsweise in einem Ausführungsbeispiel die Signaltrennung zwischen dem Ende der Vorsteuereinspritzung und dem Beginn der Haupteinspritzung geringer ist als eine erwünschte Schwelle, dann kann die Vorsteuerdauer weiter modifiziert werden, beispielsweise ver kürzt werden, um die erwünschte Signaltrennung zu erreichen und das Aus maß der Vorsteuerdauer wird verringert, und zwar entweder addiert zu der Hauptschußdauer oder vorzugsweise zur Ankerschußdauer, um die er wünschte Gesamtbrennstoffeinspritzmenge zu erreichen. Alternativ kann die Zeitsteuerung der Vorsteuereinspritzung vorgestellt werden, bis die er wünschte Signaltrennung erreicht wird, oder die Haupteinspritzzeitsteuerung kann verzögert werden, um die erwünschte Signaltrennung zu erreichen. Die Art und Weise, in der die erwünschte Signaltrennung erreicht wird, ist ab hängig vom Aufbau und basiert auf der erwünschten Einspritzstrategie und den Emissionszielen.

Industrielle Anwendbarkeit

Die Verwendung eines Einspritzverfahrens und Einspritzsystems gemäß der vorliegenden Erfindung bietet eine bessere Emissionssteuerung während gewisser Motorbetriebszustände wie oben erwähnt. Obwohl die spezielle Einspritzwellenform zum Liefern von mehreren Brennstoffeinspritzungen ab hängig von den speziellen Motorbetriebszuständen variieren kann, kann das vorliegende System die Zeitsteuerung bzw. Zeitpunkte bestimmen, die mit jedem einzelnen Brennstoffeinspritzschuß assoziiert ist, weiter die Einspritz dauer und irgendwelche Verzögerungen zwischen den Brennstoffeinspritz schüssen und auch die korrigierten Vorsteuer-, Haupt- und Ankereinspritz dauern zur Kompensation der inherenten SOC/SOI-Verzögerung ungeachtet der Art der verwendeten elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzvorrich tungen, ungeachtet der Art des verwendeten Motors und ungeachtet der Art des verwendeten Brennstoffs. In dieser Hinsicht können geeignete Brenn stoffkarten, die sich auf das Nockenprofil, die Motordrehzahl, die Motorbelas tung, die Vorsteuer/Haupt/Ankerdauerzeiten, die Vorsteu er/Haupt/Ankerbrennstoffmengen, die Ankerzeitverzögerung und andere Pa rameter beziehen, gespeichert oder in anderer Weise in das elektronische Steuermodul 42 programmiert werden, und zwar zur Anwendung während aller Betriebszustände des Motors. Diese Betriebskarten, Tabellen und/oder mathematische Gleichungen, die in dem programmierbaren Speicher des elektronischen Steuermoduls gespeichert sind, bestimmen und steuern die verschiedenen Parameter, die mit den geeigneten mehrfachen Einspritzer eignissen assoziiert sind, um die erwünschte Emissionssteuerung zu errei chen. Im Falle einer hydraulisch betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtung wird der Nockenkorrekturfaktor eliminiert werden oder durch einen vergleich baren Korrekturfaktor ersetzt werden, der auf der Konstruktion und dem Be trieb der speziellen Einspritzvorrichtung basiert, und der Verstärkungsfaktor kann an andere Parameter gebunden werden.

Wie es aus der vorangegangenen Beschreibung offensichtlich ist, sind ge wisse Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht durch die speziellen Details der hier veranschaulichten Ausführungsbeispiele eingeschränkt, und es wird daher in Betracht gezogen, daß andere Modifikationen und Anwendungen oder äquivalente Ausführungen davon dem Fachmann offensichtlich werden. Es ist entsprechend beabsichtigt, daß die Ansprüche alle diese Modifikatio nen und Anwendungen abdecken sollen, die nicht vom Kern und Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten An sprüche erhalten werden.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Einspritzstromdauer einer Brennstoffein spritzvorrichtung zur Einspritzung eines vorbestimmten Brennstoffvo lumens während jedes Brennstoffschusses eines Ereignisses mit mehreren Schüssen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Abfühlen der Motordrehzahl;
Bestimmung einer anfänglichen Einspritzstromdauer für jeden Brenn stoffschuß;
Bestimmung eines Verstärkungsfaktors für jeden Brennstoffschuß;
Einrichten einer Einspritzverzögerung für jeden Brennstoffschuß; und
Bestimmung einer korrigierten Einspritzstromdauer zur Einspritzung des vorbestimmten Brennstoffvolumens für jeden Schuß basierend auf der anfänglichen Einspritzstromdauer, dem Verstärkungsfaktor, der Einspritzverzögerung und der Motordrehzahl.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Bestimmung des Verstärkungsfaktors den Schritt aufweist, einen Nockenkorrekturfaktor für jeden Brennstoffschuß zu bestimmen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt der Bestimmung des Verstärkungsfaktors den Schritt aufweist, den Verstärkungsfaktor von jedem Brennstoffschuß gemäß des jeweiligen Nockenkorrekturfaktors zu modifizieren.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt der Bestimmung der anfänglichen Einspritzstromdauer für jeden Brennstoffschuß den Schritt der Bestimmung der Zahnstangenlänge für jeden Brennstoff schuß aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt der Bestimmung der Einspritzverzögerung für jeden Brennstoffschuß den Schritt der Be stimmung der Versetzungszahnstangenlänge für jeden Schuß auf weist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt der Bestimmung der korrigierten Einspritzstromdauer für jeden Brennstoffschuß den Schritt aufweist, den jeweiligen Verstärkungsfaktor mit der Summe der jewei ligen Zahnstangenlänge und der jeweiligen Versetzungszahnstangen länge zu multiplizieren und dies durch die Motordrehzahl zu teilen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einspritzverzögerung die Ver zögerung zwischen dem Beginn des Einspritzstroms und dem Beginn der Brennstoffeinspritzung durch die Brennstoffeinspritzvorrichtung ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt aufweist, die korri gierte Einspritzstromdauer für jeden Schuß des Brennstoffeinspritzer eignisses zu halten.

9. Brennstoffeinspritzsteuersystem zur Regelung der Einspritzdauer ei ner Brennstoffeinspritzvorrichtung zur Einspritzung eines vorbestimm ten Brennstoffvolumens während jedes Brennstoffschusses eines Einspritzereignisses mit mehreren Schüssen, wobei die Brennstoffein spritzvorrichtung betreibbar ist, um die Brennstoffeinspritzung bei ei nem vorbestimmten Schwelleneinspritzdruck zu beginnen, wobei das System folgendes aufweist:
einen Motordrehzahlsensor, der betreibbar ist, um die Motordrehzahl abzufühlen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das diese anzeigt; und
eine elektronische Steuervorrichtung in elektrischer Verbindung mit dem Motordrehzahlsensor und der Brennstoffeinspitzvorrichtung;
wobei die elektronische Steuervorrichtung betreibbar ist, um eine Brennstoffeinspritzverzögerung für mindestens einen Brennstoffschuß einzurichten; und
wobei die elektronische Steuervorrichtung betreibbar ist, die Einspritz dauer zu bestimmen, die nötig ist, um das vorbestimmte Brennstoffvo lumen während jedes Brennstoffschusses einzuspritzen, und zwar ba sierend auf der vorbestimmten Einspritzverzögerung und dem Signal vom Motordrehzahlsensor, wobei die Einspritzdauer der Zeitverzöge rung Rechnung trägt.

10. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 9, wobei die elektro nische Steuervorrichtung eine Versetzungszahnstangenlänge für je den Brennstoffschuß bestimmt, wobei die Versetzungszahnstangen länge der jeweiligen bestimmten Zeitverzögerung entspricht.

11. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 10, wobei die elektro nische Steuervorrichtung eine Zahnstangenlänge für jeden Brennstoffschuß bestimmt, wobei die Zahnstangenlänge einer jeweili gen Dauer für die Zeit entspricht, wenn ein Einspritzvorrichtungsdruck größer oder gleich einem vorbestimmten Ein spritzvorrichtungsschwellendruck ist.

12. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 11, wobei die elektro nische Steuervorrichtung einen jeweiligen Verstärkungsfaktor für je den Brennstoffschuß bestimmt.

13. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 12, wobei die elektro nische Steuervorrichtung einen jeweiligen Nockenkorrekturfaktor für jeden Brennstoffschuß bestimmt.

14. Brennstoffeinspritzungssteuersystem nach Anspruch 13, wobei die elektronische Steuervorrichtung den jeweiligen Verstärkungsfaktor für jeden Brennstoffschuß gemäß des Nockenkorrekturfaktors modifiziert.

15. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 14, wobei die elektro nische Steuervorrichtung die nötige Einspritzdauer bestimmt, um voll ständig das vorbestimmte Brennstoffvolumen während jedes Brenn stoffschusses einzuspritzen, und zwar durch Multiplizieren des jeweili gen Verstärkungsfaktors mit der Summe der jeweiligen Zahnstangen länge und der jeweiligen Versetzungszahnstangenlänge und durch Teilen durch die Motordrehzahl.

16. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 9, wobei die elektro nische Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um ein Signal an die Brennstoffeinspritzvorrichtung zu erzeugen, um die Brennstoffeinsprit zung während jedes Brennstoffschusses für die bestimmte Einspritz dauer zu halten.

17. Brennstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 9, wobei die Brenn stoffeinspritzverzögerung der Zeitverzögerung von einer anfänglichen Steigerung des Einspritzdruckes zu der Zeit entspricht, wenn der Ein spritzvorrichtungsdruck den vorbestimmten Schwelleneinspritzdruck für einen Brennstoffschuß erreicht.