DE10349615A1 - Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin - Google Patents

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Abstract

Eine Flüssiggas-Einspritzsteuervorrichtung enthält Einspritzvorrichtungen (6) für jeden Zylinder, eine Benzin-ECU (elektronische Steuereinheit) (2) zum Ausgeben eines Benzin-Einspritzsignals zu Beginn eines Ansaugtaktes eines jeden Zylinders auf der Basis eines von Sensoren (31 bis 35) erfaßten Betriebszustandes, und eine Flüssiggas-ECU (3) zur Korrektur der Benzin-Einspritzsignalausgänge für die Zylinder zur Anpassung der Benzin-Einspritzsignale an die laufenden Einspritzungen von Flüssiggas und zum sequentiellen Abgeben von Flüssiggas-Einspritzsignalen an die Einspritzvorrichtungen (6). Für eine laufende Einspritzung von Flüssiggas an einen spezifischen Zylinder gibt die Flüssiggas-ECU (3) ein Flüssiggas-Einspritzsignal an die Einspritzvorrichtung (6) des spezifischen Zylinders aus, die einer abgeschätzten ersten Einspritzmenge entspricht, beginnend von einem Start des Betriebs zur Ausgabe des laufenden Benzin-Einspritzsignals (Q1 bis Q4) von der Benzin-ECU (2) für den spezifischen Zylinder, und sie gibt ein Flüssiggas-Einspritzsignal an die Einspritzvorrichtung (6) aus, das eine zweite Einspritzmenge darstellt, wobei die zweite Einspritzmenge einer Differenz zwischen der Flüssiggas-Einspritzmenge für die laufende Benzin-Einspritzmenge und der ersten Einspritzmenge entspricht, beginnend von einem Ende eines Betriebs zur Ausgabe des laufenden Benzineinspritzsignals (Q1 bis Q4).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin zur Lieferung von alternativem Kraftstoff anstelle von Benzin wie beispielsweise verflüssigtes Flüssiggas (LPG) oder verflüssigtes Erdgas (LNG), indem dieses in jeden Zylinder eines Motors eingespritzt wird. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin für einen Motor, der einen Aufbau besitzt, der ein Grundsystem umfaßt, das eine Benzin-Einspritzsteuereinheit enthält, ebenso wie eine zusätzliche Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff zu Benzin und eine zusätzliche Kraftstoffsystemvorrichtung zur Einspritzung eines alternativen Kraftstoffes zu Benzin, wobei ein Benzin-Einspritzsignal, das durch die Benzin-Einspritzsteuereinheit des Grundsystems erzeugt wird, durch die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff zu Benzin korrigiert wird, um ein Einspritzsignal für alternativen Kraftstoff zu Benzin auszugeben, und die Kraftstoffsystemvorrichtung zur Einspritzung eines Kraftstoffes alternativ zu Benzin den alternativen Kraftstoff einspritzt.
  • Es wurden eine Vielfalt an herkömmlichen Technologien vorgeschlagen, die sich auf einen Motor beziehen, der beispielsweise LPG (verflüssigtes Flüssiggas) als alternativen Kraftstoff verwendet. In einer nachfolgend erwähnten Nicht-Patentliteratur 1 wird eine Ankündigung beschrieben mit dem Titel „Trend bei der Forschung und Entwicklung eines Flüssiggaskraftstoff-Motorsystems". Diese Ankündigung führt ein Kraftstoffversorgungssystem mit der Bezeichnung „LPi-System" ein, das von der Vialle Corporation als ein Ergebnis der Forschung und Entwicklung nach einem elektronischen Einspritzsteuersystem für flüssigen Kraftstoff der fünften Generation hergestellt und verkauft wird.
  • Das LPi-System ist als Zweifach-Kraftstoffsystem konstruiert, das den eingespritzten Kraftstoff von Benzin auf Flüssiggas und umgekehrt umschaltet. Wie in 4 gezeigt ist, weist dieses LPi-System eine Basissteuereinheit für einen Benzinmotor (eine Benzin-ECU), ein Kraftstoffsystem für Benzin, das eine Benzineinspritzvorrichtung enthält, einen Flüssiggas-Steuercomputer (LPE), ein Flüssiggas-Kraftstoffsystem, das eine Flüssiggas-Einspritzvorrichtung enthält, und einen Flüssiggas/Benzin-Umschalter auf. Der Flüssiggas/Benzin-Umschalter wird betätigt, um das LPi-System von einem Benzin-Einspritzmodus, in dem die Benzin-ECU und die Benzin-Einspritzung verwendet werden, um Benzin in einen Motor einzuspritzen, auf einen Flüssiggas-Einspritzmodus umzuschalten, bei dem der LPE und die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung verwendet werden, um Flüssiggas in den Motor einzuspritzen, und umgekehrt. Im Flüssiggas-Einspritzmodus, der mit der Benzin-ECU verzahnt ist, steuert der LPE die Einspritzmenge an Flüssiggas, die durch die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung geliefert werden soll. Das heißt, die Benzin-ECU bestimmt eine Benzin-Einspritzmenge (oder eine Benzin-Einspritzdauer) auf der Basis der gemessenen Mengen (Werte) und gibt ein Einspritzsignal an den LPE aus, das die Benzin-Einspritzmenge darstellt. Die gemessenen Mengen enthalten einen Luftstrom, eine Temperatur der Ansaugluft, eine Temperatur des Motorkühlwassers und eine Motorlast. Der LPE wandelt die Benzin-Einspritzmenge in eine Flüssiggas-Einspritzmenge (oder eine Flüssiggas-Einspritzdauer) um (oder korrigiert sie) und spritzt Flüssiggas in Abhängigkeit von der Flüssiggas-Einspritzmenge (oder der Flüssiggas-Einspritzdauer) in die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung ein.
  • Das Flüssiggas-System des LPi-Systems verwendet eine Zylindergruppeneinspritztechnologie zum gleichzeitigen Einspritzen von Flüssiggas in zwei Zylinder, sogar wenn das Benzinsystem, das als Grundlage für das LPi-System dient, eine Einzelzylindereinspritztechnologie verwendet. Alternativ startet der LPE ohne sich auf ein Kurbelwinkelsignal zu verlassen, eine Flüssiggas-Einspritzung durch die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung, synchron mit einer Einspritzendzeitsteuerung einer Benzin-Einspritzung, die von der Benzin-ECU bestimmt wird, die als Grundlage für das LPi-System dient.
  • Die 5(a) und 5(b) zeigen die Beziehungen zwischen den zeitlichen Steuerungen der Benzineinspritzung, die durch die Benzin-ECU bestimmt wird, und den zeitlichen Steuerungen der Flüssiggas-Einspritzung, die durch den LPE bestimmt werden, für die Flüssiggas-Einspritzsteuerung des LPi-Systems, das auf die Einzelzylinder-Einspritzsteuerung eines Mehrzylindermotors angewandt wird. Diese Zeittabellen stellen solche Beziehungen für einen Vier-Zylinder-Motor dar. Kraftstoff wird in der folgenden Reihenfolge in die Zylinder eingespritzt: Einspritzung in einen ersten Zylinder #1, Einspritzung in einen dritten Zylinder #3, anschließend Einspritzung in einen vierten Zylinder #4 und schließlich Einspritzung in einen zweiten Zylinder #2. Die Rechtecke A, B, C und D, die in 5(a) gezeigt sind, stellen Benzin-Einspritzsignale für die jeweiligen Zylinder #1, #3, #4 und #2 dar. Andererseits stellen die in 5(b) gezeigten Rechtecke A', B', C' und D' Flüssiggas-Einspritzsignale für die jeweiligen Zylinder #1. #3, #4 und #2 dar. Der Längenunterschied zwischen den Rechtecken stellt eine Differenz der Länge zwischen den Einspritzzeiten dar, die den durch die Rechtecke dargestellten Einspritzsignalen entsprechen. Wie in 5(a) gezeigt ist, wird ein Benzin-Einspritzsignal für eine Benzin-Einspritzvorrichtung über eine vorbestimmte Zeitdauer zu Beginn eines Ansaugtaktes ausgegeben. Für jeden der Zylinder #1, #3, #4 und #2 wird eine Funktion zum Ausgeben eines Flüssiggas-Einspritzsignals synchron mit einer zeitlichen Steuerung zur Beendigung einer Funktion zur Ausgabe eines Benzin-Einspritzsignals begonnen, wie in 5(b) gezeigt ist.
  • Bei der Nicht-Patentliteratur 1 handelt es sich um „Automobile Technologies" Vol. 55, No. 5, 2001, Seiten 30–37.
  • Wenn die Flüssiggas-Einspritzsteuerung auf eine Einzelzylinder-Einspritzsteuerung für einen Mehrzylindermotor angewandt wird, wie oben beschrieben wurde, wird jedoch eine Funktion zur Ausgabe eines Flüssiggas-Einspritzsignals für jeden der Zylinder #1–#4 synchron mit einer zeitlichen Steuerung zur Beendigung einer Funktion zur Ausgabe eines Benzin-Einspritzsignals in dem Basissystem begonnen. Somit wird für die Zylinder #1 bis #4 Flüssiggas in jeder Einspritzung mit einer zeitlichen Verzögerung hinter einer zeitlichen Steuerung zur Einspritzung von Benzin eingespritzt.
  • Im allgemeinen heißt es, daß es üblicherweise wünschenswert ist, eine zeitliche Steuerung der Kraftstoffeinspritzung so einzustellen, daß die Einspritzung von Kraftstoff vor dem Beginn eines Ansaugtaktes beendet ist. Ferner wird für den Fall der Flüssiggas-Einspritzsteuerung Benzin in jeden der Zylinder #1 bis #4 zu Beginn des Ansaugtaktes eingespritzt, wie in 5(a) gezeigt ist. Somit wird in den Zylindern #1 bis #4, in die Benzin eingespritzt wird, Flüssiggas mit solchen zeitlichen Steuerungen eingespritzt, daß die Einspritzzeiten bis zur Mitte oder bis zu einem späteren Abschnitt der Ansaugtakte verlängert werden, wie in 5(b) gezeigt ist. Als ein Ergebnis wird Flüssiggas, das zu einem Zeitpunkt nahe dem Ende des Ansaugtaktes eingespritzt wird, kaum in irgendeinem der Zylinder #1 bis #4 aufgenommen, in denen das Flüssiggas eingespritzt wird. Die Tatsache, daß das Flüssiggas in dem Zylinder kaum absorbiert wird, führt zu einem ungeeigneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis, was zu den Gefahren führt, daß die Motorausgangsleistung abnimmt und die Abgasemission verschlechtert wird.
  • Insbesondere, wenn der Motor eine schwere Last trägt, nimmt die Benzineinspritzmenge des Grundsystems, die durch die Benzin-ECU berechnet wird, relativ zu, in Abhängigkeit von der Verlängerung des Flüssiggas-Einspritzsignals, das durch den LPE korrigiert wurde. Somit wird ein Zeitpunkt nahe dem Ende der Flüssiggas-Einspritzung in manchen Fällen bis zu einem Kompressionstakt verlängert, was zu einer Gefahr führt, daß das eingespritzte Flüssiggas nicht vollständig in das Innere der Zylinder #1 bis #4 geliefert wird. Folglich würden die obigen Probleme noch ernsthafter werden.
  • Die oben beschriebenen Probleme können auch bei einem Motor, der Erdgas oder andere Kraftstoffe als Flüssiggas als Ersatz für Benzin verwendet, auftreten.
    •
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sich den oben beschriebenen Problemen zu widmen, um eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin bereitzustellen, die in der Lage ist, für ein geeignetes Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors zu sorgen, indem eine Einspritzverzögerung des alternativen Kraftstoffs zu Benzin in jedem Zylinder vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Entwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Um das obige Problem zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin eines Motors vor, die darin gekennzeichnet ist, daß die Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin folgendes enthält: der Motor, der eine Mehrzahl von Zylindern enthält und sequentiell eine Arbeitstaktserie durchführt, die einen Ansaugtakt, einen Kompressionstakt, einen Verbrennungstakt und einen Ausstoßtakt aufweist, wobei ein Ausstoßtakt nach dem anderen wiederholt für jeden der Zylinder durchgeführt wird, wobei die Taktserien für jeden beliebigen der Zylinder von den Taktserien für einen anderen der Zylinder verschoben sind; eine Mehrzahl von Einspritzvorrichtungen, von denen jede zum Einspritzen von alternativem Kraftstoff zu Benzin in einen der Zylinder durch Einspritzen verwendet wird; Betriebszustanderfassungsvorrichtungen, von denen jede zur Erfassung eines Betriebszustandes des Motors verwendet wird; eine Benzin-Einspritzsteuereinheit zum Berechnen einer Einspritzmenge an Benzin, das in jeden der Zylinder in einer vorbestimmten Einspritzreihenfolge geliefert wird, auf der Grundlage des Betriebszustandes, der durch die Betriebszustanderfassungsvorrichtungen erfaßt wird, und zum Ausgeben eines Benzin-Einspritzsignals, das die berechnete Benzin-Einspritzmenge zu Beginn des Ansaugtaktes eines jeden der Zylinder darstellt; und eine Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff zum Korrigieren der Benzin-Einspritzsignale, die an die jeweiligen Zylinder ausgegeben werden sollen, zur Anpassung der Benzin-Einspritzsignale an die Einspritzungen von alternativem Kraftstoff und zum Erzeugen von Einspritzsignalen für alternativen Kraftstoff, so daß sie sequentiell an die Einspritzvorrichtungen der Zylinder ausgegeben werden, wobei für eine laufende Einspritzung von alternativem Kraftstoff in einen spezifischen Zylinder die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff das Einspritzsignal für alternativen Kraftstoff an eine Einspritzvorrichtung für den spezifischen Zylinder für eine erste Einspritzdauer ausgibt, die einer abgeschätzten ersten Einspritzmenge entspricht, von einem Ausgabestartzeitpunkt eines Laufenden der Einspritzsignale für Benzin von der Einspritzsteuereinheit für Benzin, und die eine zweite Einspritzmenge bestimmt, auf der Basis einer Differenz zwischen der Einspritzmenge für alternativen Kraftstoff im Verhältnis zu der laufenden Einspritzmenge für Benzin und der abgeschätzten ersten Einspritzmenge und anschließend das Einspritzsignal für alternativen Kraftstoff an die Einspritzvorrichtung für den spezifischen Zylinder für eine zweite Einspritzdauer ausgibt, die der berechneten zweiten Einspritzmenge von einem Ausgabeendzeitpunkt des laufenden Benzin-Einspritzsignals von der Einspritzsteuereinheit für Benzin entspricht.
  • In Abhängigkeit von der Konfiguration der Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß der vorliegenden Erfindung für den Motor erfaßt die Betriebszustanderfassungsvorrichtung einen Betriebszustand des Motors für den Motor, der sequentiell eine Serie von Arbeitstakten ausführt, die einen Ansaugtakt, einen Kompressionstakt, einen Verbrennungstakt und einen Ausstoßtakt aufweist, wobei ein Ausstoßtakt nach dem anderen wiederholt für jeden der Zylinder ausgeführt wird, wobei die Arbeitstaktserien für jeden der Zylinder von den Arbeitstaktserien für jeden anderen der Zylinder verschoben ist. Anschließend berechnet die Benzin-Einspritzsteuereinheit eine Benzin-Einspritzmenge an Benzin, das an jedem der Zylinder in einer vorbestimmten Einspritzreihenfolge geliefert werden soll, auf der Basis eines von der Betriebszustanderfassungsvorrichtung erfaßten Betriebszustandes, und gibt ein Benzin-Einspritzsignal aus, das die berechnete Benzin-Einspritzmenge darstellt, zu Beginn des Ansaugtaktes eines jeden Zylinders. Die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff korrigiert ein Benzin-Einspritzsignal, das an jeden der Zylinder ausgegeben wird, zur Anpassung des Benzin-Einspritzsignals an die Einspritzung von alternativem Kraftstoff, durch sequentielles Ausgeben von Einspritzsignalen für alternativen Kraftstoff an die Einspritzvorrichtungen für einen der Zylinder, um alternativen Kraftstoff durch die Einspritzvorrichtungen einzuspritzen.
  • Für die laufende Einspritzung von alternativem Kraftstoff in einen spezifischen Zylinder gibt die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff zunächst das Einspritzsignal für alternativen Kraftstoff an die Einspritzvorrichtung für den spezifischen Zylinder aus, für die erste Einspritzdauer, die die abgeschätzte erste Einspritzmenge darstellt, von einem Betriebsbeginn an, um ein momentanes Benzin-Einspritzsignal von der Benzin-Einspritzsteuereinheit auszugeben. Anschließend berechnet die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff die zweite Einspritzmenge in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Einspritzmenge von alternativem Kraftstoff im Verhältnis zu der momentanen Benzin-Einspritzmenge und der abgeschätzten ersten Einspritzmenge und gibt anschließend das Einspritzsignal für alternativen Kraftstoff an die Einspritzvorrichtung für den spezifischen Zylinder für eine zweite Einspritzdauer, die die berechnete zweite Einspritzmenge darstellt, von einem Ausgabeendzeitpunkt des momentanen Benzin-Einspritzsignals, das von der Benzin-Einspritzsteuereinheit ausgegeben wurde, aus. Demgemäß wird der alternative Kraftstoff mit einer Menge für die momentane Einspritzung in unterteilten Mengen für die laufende Einspritzung von alternativem Kraftstoff an den spezifischen Zylinder eingespritzt; nämlich die abgeschätzte erste Einspritzmenge und die zweite Einspritzmenge, nicht später als am Ende des Ansaugtaktes des spezifischen Zylinders.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen entspricht die abgeschätzte erste Einspritzmenge in der Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin aus Anspruch 1 gemäß Anspruch 2 einem vorbestimmten Prozentsatz an der Benzin-Einspritzmenge, die von der Benzin-Einspritzsteuereinheit für eine unmittelbar vorhergehende Einspritzung und frühere Einspritzungen in der Einspritzreihenfolge berechnet wird.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann zusätzlich zu den Auswirkungen der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beschrieben werden, die abgeschätzte erste Einspritzmenge, die in Abhängigkeit von der Benzin-Einspritzmenge bestimmt wird, die von der Benzin-Einspritzsteuereinheit für einen aus einer unmittelbar vorhergehenden Einspritzung und früheren Einspritzung als der unmittelbar vorhergehenden einen in der Einspritzreihenfolge berechnet wird, in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors bereitgestellt werden.
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die die Konfiguration eines Motors in einem Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das eine elektrische Konfiguration bezogen auf eine Flüssiggas-Einspritzsteuerung zeigt.
  • Die 3(a) und 3(b) sind Zeittabellen, die die Beziehungen zwischen den Benzin-Einspritzsignalen und Flüssiggas-Einspritzsignalen für jeden Zylinder zeigen.
  • 4 ist eine schematische Darstellung, die die Konfiguration eines herkömmlichen Motorsystems zeigt.
  • Die 5(a) und 5(b) sind Zeittabellen, die die Beziehungen zwischen Benzin-Einspritzsignalen und Flüssiggas-Einspritzsignalen für jeden Zylinder im Stand der Technik zeigen.
    •
  • Die nachfolgende Beschreibung erläutert detailliert ein Ausführungsbeispiel, in dem eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  • 1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Flüssiggas-Motorsystems in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schematisch zeigt. Dieses Motorsystem ist aus einem Basissystem aufgebaut, das einen Benzinmotor 1 und eine Gas-ECU 2 besitzt, und aus einer Flüssiggas-ECU 3 und einem Flüssiggas-Kraftstoffeinspritzsystem, die beide in dem Basissystem enthalten sind. Die Benzin-ECU 2 ist eine elektronische Steuereinheit für Benzin, die als Einheit zur Steuerung der Einspritzung von Benzin dient. Die Flüssiggas-ECU 3 ist eine elektronische Steuereinheit für alternativen Kraftstoff, die als Einheit zur Steuerung der Einspritzung von alternativem Kraftstoff dient. Das Motorsystem ist eine Mono-Kraftstoffsystem, das eine Konfiguration besitzt, in der die Flüssiggas-ECU 3 ein Benzin-Einspritzsignal, das von der Benzin-ECU 2 erzeugt wird, korrigiert, zur Anpassung des Benzin-Einspritzsignals an eine Einspritzung von Flüssiggas, wobei ein Flüssiggas-Einspritzsignal ausgegeben wird, um ein Flüssiggas-Kraftstoffeinspritzsystem anzusteuern, um Flüssiggas einzuspritzen.
  • Das Motorsystem, das in einem Fahrzeug eingebaut ist, besitzt ferner einen Flüssiggas-Tank 4 zum Speichern von Flüssiggas als alternativen Kraftstoff zu Benzin. Eine Flüssiggas-Pumpe 5, die in dem Flüssiggas-Tank 4 eingebettet ist, pumpt Flüssiggas aus dem Tank 4 heraus. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Motor 1 ein Vier-Zylinder-Kolben-Motor, der einen ersten Zylinder #1, einen zweiten Zylinder #2, einen dritten Zylinder #3 und einen vierten Zylinder #4 besitzt. Der Motor 1 führt sequentiell eine Reihe von Arbeitstakten aus, die einen Ansaugtakt, einen Kompressionstakt, einen Verbrennungstakt und einen Ausstoßtakt aufweisen, wobei ein Ausstoßtakt, einen Arbeitstakt nach dem anderen wiederholt für jeden der Zylinder #1 bis #4 ausgeführt wird, wobei die Arbeitstaktserien für einen der Zylinder #1 bis #4 von den Arbeitstaktserien für einen anderen der Zylinder #1 bis #4 verschoben ist. Jeder Zylinder #1 bis #4 besitzt eine Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 zum Einspritzen von Flüssiggas in jeden Zylinder. Das Flüssiggas, das von der Flüssiggas-Pumpe 5 ausgegeben wird, wird durch eine Flüssiggasleitung 7 und eine Förderleitung 8 an jede der Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 geliefert. Die Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 arbeiten, um das angelieferte Flüssiggas in flüssiger Form in die Zylinder #1 bis #4 durch die jeweiligen Ansaugöffnungen, die mit dem Ansaugkanal 9 in Verbindung stehen, einzuspritzen. Ferner wird Luft aus der Atmosphäre in den Ansaugkanal 9 geliefert. Die Luft, die aus der Atmosphäre in den Ansaugkanal 9 geliefert wird, und das Flüssiggas, das von den Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 eingespritzt wird, bilden ein brennbares Gasgemisch, das an die Verbrennungskammern 10 der Zylinder #1 bis #4 geliefert wird.
  • Im Ansaugkanal 9 ist eine Drosselklappe 11 vorgesehen, die durch eine vorbestimmte Beschleunigungseinheit, die in der Figur nicht dargestellt ist, betätigt wird. Die Drosselklappe 11 wird geöffnet und geschlossen, um eine Ansaugströmung einzustellen, die der Luftströmung entspricht, die von dem Ansaugkanal 9 in die Verbrennungskammer 10 geliefert wird. Jede der Verbrennungskammern 10 der Zylinder #1 bis #4 besitzt eine Zündkerze 12 zur Erzeugung eines Zündfunkens in Abhängigkeit von einem Zündsignal, das von einer Zündspule 13 empfangen wird. Die Zündkerze 12 und die Zündspule 13 bilden eine Zündeinheit zum Zünden des brennbaren Gasgemisches, das an die Verbrennungskammer 10 geliefert wird. In jedem der Zylinder #1 bis #4 wird das brennbare Gasgemisch in einem Ansaugtakt in die Verbrennungskammer 10 geliefert. Das brennbare Gasgemisch wird in einem Kompressionstakt komprimiert. Während eines Verbrennungs- und Expansionshubs erzeugt die Zündkerze 12 Funken, um das brennbare Gasgemisch zu zünden und zu verbrennen, damit sich das Gas ausdehnen kann. In einem Ausstoßhub nach der Verbrennung wird das verbrannte Gas aus der Verbrennungskammer 10 durch einen Abgaskanal 14 in die Atmosphäre abgegeben. Begleitet von der Verbrennung des brennbaren Gasgemisches in den Verbrennungskammern 10 der Zylinder #1 bis #4 bewegt sich ein Kolben 15 nach oben und nach unten, wobei er eine Kurbelwelle 16 dreht. Auf diese Art und Weise erhält der Motor 1 eine Antriebsleistung, um das Fahrzeug zu bewegen.
  • Am Ausgang der Flüssiggas-Pumpe 5 und an einer Position der Flüssiggasleitung 7 sind jeweils Absperrventile 17 und 18 vorgesehen, um die Strömung von Flüssiggas erzwungener Maßen zu unterbrechen. Am Ende einer Rückleitung 19 zum Zurückleiten von Flüssiggas von der Zuführleitung 8 zum Flüssiggas-Tank 4 ist ein Druckregler 20 vorgesehen, um den Druck des Flüssiggases in der Zufuhrleitung 8 auf einem festgelegten Niveau zu halten.
  • Eine Vielfalt an Sensoren 31, 32, 33, 34 und 35, die im Motor 1 und an anderen Stellen vorgesehen sind, dienen als Betriebszustanderfassungsvorrichtungen zur Erfassung verschiedener Betriebsparameter, die mit dem Betriebszustand des Motors 1 in Beziehung stehen. Jeder der Sensoren 31, 32, 33, 34, und 35 ist mit der Benzin-ECU 2 verbunden. Genauer gesagt erfaßt der Drosselsensor 31, der nahe an der Drosselklappe 11 vorgesehen ist, einen Drosselöffnungsgrad TA der Drosselklappe 11 und gibt ein elektrisches Signal ab, das einen Erfassungswert des Drosselöffnungsgrades TA darstellt. Der Ansaugdrucksensor 32, der im Ansaugkanal 9 stromabwärts von der Drosselklappe 11 vorgesehen ist, erfaßt einen Ansaugluftdruck PM der Ansaugluft in dem Ansaugkanal 9 und erzeugt ein elektrisches Signal, das einen Erfassungswert des Ansaugluftdruckes PM darstellt. Der Wassertemperatursensor 33, der im Motor 1 vorgesehen ist, erfaßt eine Wassertemperatur THW des Kühlwassers, das durch den Motor 1 strömt und erzeugt ein elektrisches Signal, das einen Erfassungswert der Kühlwassertemperatur THW darstellt. Der Drehzahlsensor 34, der im Motor 1 vorgesehen ist, erfaßt eine Drehzahl NE der Kurbelwelle 16 und erzeugt ein elektrisches Signal, das einen Erfassungswert der Motordrehzahl NE darstellt. Der Sauerstoff sensor 35, der im Abgaskanal 14 vorgesehen ist, erfaßt eine Sauerstoffkonzentration Ox im Abgas, das aus dem Abgaskanal 14 ausgestossen wird, das heißt, er erfaßt eine Ausgangsspannung und erzeugt ein elektrisches Signal, das einen Erfassungswert der Sauerstoffkonzentration Ox darstellt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel empfängt die Benzin-ECU 2 eine Vielfalt an Signalen, die von den Sensoren 31 bis 35 erzeugt werden. Die Benzin-ECU 2 führt anschließend verschiedene Steuerungen aus, wie beispielsweise die Steuerung der Benzineinspritzung und die Steuerung des Zündzeitpunkts auf der Basis der empfangenen Signale, und gibt Benzin-Einspritzsignale Q1, Q2, Q3 und Q4 für die jeweiligen Zylinder #1 bis #4 an die Flüssiggas-ECU 3 ab, und gibt für die jeweiligen Zylinder #1 bis #4 Zündsignale an die Zündspule 13 ab. Die Benzin-Einspritzsignale Q1 bis Q4 entsprechen jeweils einem Ansteuersignal zum Ansteuern einer Einspritzvorrichtung in dem Basissystem.
  • Die Steuerung der Benzineinspritzung ist eine Steuerung der Menge an Benzin, das von der Einspritzvorrichtung, die in jedem der Zylinder #1 bis #4 vorgesehen ist, eingespritzt wird, und eine Steuerung der Einspritzzeitpunkte des Benzins, die in dem Basissystem auf der Basis des Betriebszustandes des Motors 1 ausgeführt werden. Somit berechnet die Benzin-ECU 2 in diesem Ausführungsbeispiel eine Benzin-Einspritzmenge in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Motors 1 und gibt ein Benzin-Einspritzsignal Q1 bis Q4, das die berechnete Benzin-Einspritzmenge darstellt, an die Flüssiggas-ECU 3 aus. Die Steuerung der Zündzeitpunkte ist eine Einstellung der zeitlichen Steuerungen der Zündungen durch die Zündkerzen 12, die in den Zylindern #1 bis #4 vorgesehen sind, indem die Zündspulen 13 in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors 1 gesteuert werden.
  • Damit das Basissystem als Flüssiggas-Motorsystem vom Monokraftstofftyp funktioniert, werden der Flüssiggas-Tank 4, die Flüssiggas-Pumpe 5, die Flüssiggasleitung 7, die Zuführleitung 8, die Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6, die Rückleitung 19 ebenso wie die Absperrventile 17 und 18 als Flüssiggas-Kraftstoffeinspritzsystem verwendet, das als Ersatz für ein Benzin-Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen ist. Im Vergleich zu Benzin zeigt Flüssiggas große Änderungen betreffend der die Eigenschaft begleitenden Änderungen der Temperatur und Änderungen des Druckes. Um eine korrekte Einspritzmenge an Flüssiggas von jeder der Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 herauszufinden, ist es somit notwendig, die Flüssiggas-Einspritzmenge zu korrigieren, indem die Flüssiggas-Temperatur und der Flüssiggas-Druck in Betracht gezogen werden. Ein Temperatursensor 36 des Flüssiggas-Tanks und ein Drucksensor 37 für den Flüssiggas-Tank sind jeweils auf dem Flüssiggas-Tank 4 als Vorrichtungen zur Erfassung der Temperatur und des Druckes des Flüssiggases vorgesehen. Ein Temperatursensor 38 für die Flüssiggasleitung und ein Drucksensor 39 für die Flüssiggasleitung sind in der Zuführleitung 8 vorgesehen. Die Sensoren 36 bis 39 sind jeweils mit der Flüssiggas-ECU 3 verbunden. Zusätzlich sind auch die Flüssiggas-Pumpe 5, die zwei Absperrventile 17 und 18 ebenso wie die Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 der Zylinder #1 bis #4 mit der Flüssiggas-ECU 3 verbunden. Der Drosselsensor 31 ist auf ähnliche Weise mit der Flüssiggas-ECU 3 verbunden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel empfängt die Flüssiggas-ECU 3 eine Vielfalt an Signalen, die von dem Drosselsensor 30 und den Sensoren 36 bis 39 erzeugt werden. Die Flüssiggas-ECU 3 führt eine Steuerung aus, um jedes Benzin-Einspritzsignal Q1 bis Q4 zur Anpassung an die Einspritzung von Flüssiggas auf der Basis der Signale von den Sensoren 31 und 36 bis 39 zu korrigieren und sie führt eine zeitliche Steuerung aus, um eine Benzin-Einspritzsteuerung durch eine Flüssiggas-Einspritzsteuerung zu ersetzen, und sequentiell ein Flüssiggas-Einspritzsignal an die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 eines jeden der Zylinder #1 bis #4 auszugeben.
  • Die Benzin-ECU 2 und die Flüssiggas-ECU 3 weisen jeweils eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), ein ROM (Nur-Lese-Speicher), ein RAM (Direkt-Zugriffsspeicher), einen Sicherungsspeicher (Back-up RAM), eine externe Eingangs-Schaltung und eine externe Ausgangsschaltung auf. Sowohl in der Benzin-ECU 2 als auch in der Flüssiggas-ECU 3 sind die CPU, der ROM, der RAM, der Sicherungs-RAM, die externe Eingangsschaltung und die externe Ausgangsschaltung durch einen Bus miteinander verbunden, so daß sie eine logische Verarbeitungsschaltung bilden. Die ROMs werden jeweils zum Speichern im vorhinein von vorbestimmten Steuerprogrammen für verschiedene Steuerarten verwendet. Die RAMs werden jeweils zum temporären Speichern von Ergebnissen der von der CPU ausgeführten Prozesse verwendet, die dem RAM entsprechen. Die Back-up RAMs werden jeweils zum Speichern von Daten im voraus verwendet. Die CPUs führen jeweils die vorgenannten verschiedenen Steuerarten auf der Basis der vorbestimmten Steuerprogramme in Abhängigkeit von den Erfassungssignalen, die von den Sensoren 31 bis 39 mittels der externen Eingangsschaltung bereitgestellt werden, aus.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das eine elektrische Konfiguration zeigt, die sich auf die Flüssiggas-Einspritzsteuerung dieses Motors bezieht. Die Sensoren 31 bis 35 sind mit der Benzin-ECU 2 verbunden. Andererseits sind der Drosselsensor 31 und die Sensoren 36 bis 39 mit der Flüssiggas-ECU 3 verbunden. Die Benzin-ECU 2 besitzt Ausgangsanschlüsse 41a, 41b, 41c und 41d zum Ausgeben von Benzin-Einspritzsignalen Q2, Q1, Q3 und Q4 jeweils an den zweiten Zylinder #2, den ersten Zylinder #1, den dritten Zylinder #3, den vierten Zylinder #4. Die Ausgangsanschlüsse 41a, 41b, 41c und 41b sind jeweils parallel mit Eingangsanschlüssen 42a, 42b, 42c und 42d in der Flüssiggas-ECU 3 versehen. Die Flüssiggas-ECU 3 besitzt jeweils Ausgangsanschlüsse 43a, 43b, 43c und 43d zum Ausgeben von Flüssiggas-Einspritzsignalen für den zweiten Zylinder #2, den ersten Zylinder #1, den dritten Zylinder #3 und den vierten Zylinder #4. Die Ausgangsanschlüsse 43a bis 43d, die den Signalen von den Eingangsanschlüssen 42a bis 42d entsprechen, sind mit den Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 der entsprechenden Zylinder #2, #1, #3 und #4 verbunden. Somit wird ein Benzin-Einspritzsignal Q2, das von der Benzin-ECU 2 an den Zylinder #2 abgegeben wird, durch die Flüssiggas-ECU 3 korrigiert, um die Einspritzung von Flüssiggas anzupassen. Das korrigierte Benzin-Einspritzsignal wird durch die Flüssiggas-ECU 3 an die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 des Zylinders #2 als Flüssiggas-Einspritzsignal abgegeben. Ein Benzin-Einspritzsignal Q1, das von der Benzin-ECU 2 an den Zylinder #1 abgegeben wird, wird von der Flüssiggas-ECU 3 korrigiert, um eine Einspritzung an Flüssiggas anzupassen. Das korrigierte Benzin-Einspritzsignal wird von der Flüssiggas-ECU 3 an die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 des Zylinders #1 als ein Flüssiggas-Einspritzsignal abgegeben. Auf die gleiche Art und Weise wird ein Benzin-Einspritzsignal Q3, das von der Benzin-ECU 2 auf den Zylinder # 3 abgegeben wird, durch die Flüssiggas-ECU 3 korrigiert, um eine Einspritzung des Flüssiggases anzupassen. Das korrigierte Benzin-Einspritzsignal wird von der Flüssiggas-ECU 3 an die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 des Zylinders #3 als ein Flüssiggas-Einspritzsignal abgegeben. Auf ähnliche Weise wird ein Benzin-Einspritzsignal Q4, das von der Benzin-ECU 2 an den Zylinder #4 abgegeben wird, durch die Flüssiggas-ECU 3 korrigiert, um eine Einspritzung von Flüssiggas anzupassen. Das korrigierte Benzin-Einspritzsignal wird von der Flüssiggas-ECU 3 an die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 des Zylinders #4 als ein Flüssiggas-Einspritzsignal abgegeben.
  • Die Prozeßdetails der Flüssiggas-Einspritzsteuerung, die durch die Flüssiggas-ECU 3 ausgeführt wird, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3(a) und 3(b) erläutert. Die 3(a) und 3(b) zeigen Zeittabellen, die Verhältnisse der Benzin-Einspritzsignale, die von der Benzin-ECU 2 für die Zylinder #1 bis #4 ausgegeben werden, und der Flüssiggas-Einspritzsignale, die von der Flüssiggas-ECU 3 an die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 der Zylinder #1 bis #4 ausgegeben werden, angeben. Gemäß diesen Zeittabellen wird Flüssiggas in die Zylinder #1 bis #4 in der folgenden Reihenfolge eingespritzt: in den ersten Zylinder #1, den dritten Zylinder #3, den vierten Zylinder #4 und den zweiten Zylinder #2. Rechtecke A, B, C, und D zeigen in 3(a) jeweils Benzin-Einspritzsignale, die Benzin-Einspritzmengen (Benzin-Einspritzzeiträume) für die Zylinder #1, #3, #4 und #2 darstellen. Andererseits bezeichnen Rechtecke „A1 und A2", „B1 und B2", „C1 und C2" und „D1 und D2", die in 3(b) gezeigt sind, Flüssiggas-Einspritzsignale, die Flüssiggas-Einspritzmengen darstellen (Flüssiggas-Einspritzzeitperioden), jeweils für die Zylinder #1, #3, #4 und #2. Der Unterschied in der Länge zwischen den Rechtecken stellt einen Unterschied der Länge zwischen den Einspritzdauern dar, die den Einspritzsignalen entsprechen, die durch die Rechtecke dargestellt werden.
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden die zeitlichen Steuerungen der Flüssiggas-Einspritzung für den Zylinder #4, der von einem elliptischen Kreis in 3(b) umgeben ist, als ein Beispiel erläutert.
  • Zunächst speichert die Flüssiggas-ECU 3 zu einem Zeitpunkt a1 eine Ausgabestartzeit (ein EIN der zeitlichen Steuerung) des Benzin-Einspritzsignals Q1, das von der Benzin-ECU 2 für den Zylinder #1 ausgegeben wurde in dem RAM. Zu einem Zeitpunkt a2 speichert die Flüssiggas-ECU 3 einen Ausgabeendzeitpunkt (ein AUS der zeitlichen Steuerung) des Benzin-Einspritzsignals Q1 für den Zylinder #1 in dem RAM. Die Flüssiggas-ECU 3 berechnet die folgenden Werte für eine Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt a1 und einem Zeitpunkt c1.
    • (1) Benzin-Einspritzdauer TAUg360: TAUg360 = (#1 AUS der zeitlichen Steuerung) – (#1 EIN der zeitlichen Steuerung),wobei die Benzin-Einspritzdauer TAUg360 eine Benzin-Einspritzdauer bedeutet, bei der eine zeitliche Steuerung einer zeitlichen Steuerung für den Zylinder #4 um einen Kurbelwinkel (CA) von 360° vorauseilt. Das heißt, es wird die Zeitdauer berechnet, die der Länge des Rechtecks A in 3(a) entspricht.
    • (2) Erste Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg1: T1 = TAUg360 × (n/100) Tlpg1 = T1 + TVL,wobei „n" einen Prozentsatz der ersten Flüssiggas-Einspritzdauer mit Bezug auf einen wahren Sollwert TAUlpg der Flüssiggas-Einspritzdauer angibt und einen Wert von ungefähr 50 bis 60 darstellt. „TVL" bedeutet eine wirkungslose Energieversorgungsdauer (die durch eine numerische Konstante definiert wird) der Flüssiggas-Einspritzdauer.
    • (3) Spezifischer Korrekturkoeffizient Klpg für Flüssiggas-Kraftstoff: Ein Korrekturkoeffizient Klpg wird verwendet, um die Benzin-Einspritzsignale zur Anpassung der Benzin-Einspritzmenge auf Einspritzungen von Flüssiggas zu korrigieren. Dieser Korrekturkoeffizient wird berechnet, indem ein vorbestimmter Berechnungsausdruck oder dergleichen verwendet wird, der auf der Korrektur in Abhängigkeit von einem Unterschied der Eigenschaften zwischen Benzin- und Flüssiggas basiert, der Temperatur und dem Druck des Kraftstoffs in dem Flüssiggas-Tank, und der Temperatur und dem Druck des Kraftstoffs in der Zuführleitung. Als nächstes speichert die Flüssiggas-ECU 3 zum Zeitpunkt c1 einen Ausgabestart-Zeitpunkt (ein EIN der zeitlichen Steuerung) des Benzin-Einspritzsignals Q4, der von der Benzin-ECU 2 für den Zylinder #4 ausgegeben wird, in dem RAM, das heißt, die Flüssiggas-ECU 3 speichert die Zeit, die dem Startpunkt (der linken Seite) des Rechtecks C in 3(a) entspricht. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die Flüssiggas-ECU 3 die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 für den Zylinder #4 in einen EIN-Zustand und schaltet dieselbe nach dem Verstreichen der wie oben berechneten ersten Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg1 in den AUS-Zustand. Auf diese Weise wird Flüssiggas für eine Zeitdauer eingespritzt, die dem Rechteck C1 in 3(b) entspricht. Genauer gesagt gibt die Flüssiggas-ECU 3 für die momentane Flüssiggas-Einspritzung an den Zylinder #4 das Flüssiggas-Einspritzsignal an die entsprechende Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 vom Ausgabestartzeitpunkt des momentanen Benzin-Einspritzsignals Q4, das von der Benzin-ECU 2 für die erste Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg1, die der ersten abgeschätzten Einspritzmenge entspricht, ausgegeben wird, aus, um dadurch die Einspritzvorrichtung 6 mit Energie zu versorgen. Zu einem Zeitpunkt c2 speichert die Flüssiggas-ECU 3 einen Ausgabe-Endzeitpunkt (ein AUS der zeitlichen Steuerung) des Benzin-Einspritzsignals Q4 für den Zylinder #4 in dem RAM, das heißt die Flüssiggas-ECU 3 speichert die Zeit, die dem Endpunkt (der rechten Seite) des Rechtecks C in 3(a) entspricht. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die Flüssiggas-ECU 3 die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 für den Zylinder #4 in einen EIN-Zustand. Gleichzeitig berechnet die Flüssiggas-ECU 3 zu diesem Zeitpunkt t2 die folgenden Werte.
    • (4) Benzin-Einspritzdauer TAUB: TAUg = (#4 AUS der zeitlichen Steuerung) – (#4 EIN der zeitlichen Steuerung)
    • (5) Effektive Benzin-Einspritzdauer Tgas: Tgas = TAUB – TVG ,wobei „TVG" eine ineffektive Energieversorgungsdauer (die durch eine numerische Konstante definiert wird) der Benzin-Einspritzdauer bedeutet.
    • (6) Der wahre Sollwert TAUlpg der Flüssiggas-Einspritzdauer bezüglich der Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 für den Zylinder #4: TAUlpg = Tgas × Klpg.
    • (7) Die effektive Energieversorgungsdauer T2 der zweiten Flüssiggas-Einspritzdauer für die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 für den Zylinder #4: T2 = TAUlpg – T1,wobei Flüssiggas von der Flüssiggas-Einspritzdauer, die von dem wahren Sollwert TAUlpg dargestellt wird, im Vorhinein für die erste Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg1 eingespritzt worden ist und deshalb die verbleibende Zeitdauer als eine effektive Energieversorgungsdauer T2 bestimmt wird.
    • (8) Zweite Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg2 für die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 für den Zylinder #4: Tlpg2 = T2 + TVL.
  • Anschließend schaltet die Flüssiggas-ECU 3 die Flüssiggas-Einspritzvorrichtung 6 für den Zylinder #4 in einen AUS-Zustand, nach einem Verstreichen der zweiten Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg2 vom Zeitpunkt c2 an. Flüssiggas wird somit für die Zeitdauer eingespritzt, die dem Rechteck C2 in 3(b) entspricht. Mit anderen Worten, die Flüssiggas-ECU 3 berechnet eine zweite Flüssiggas-Einspritzmenge auf der Basis einer Differenz zwischen der Flüssiggas-Einspritzmenge im Verhältnis zu der Benzin-Einspritzmenge für die laufende Einspritzung und der abgeschätzten ersten Einspritzmenge, und gibt das Flüssiggas-Einspritzsignal in die entsprechende Einspritzvorrichtung 6 für die zweite Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg2, die der zweiten Flüssiggas-Einspritzmenge entspricht, wodurch die Einspritzvorrichtung 6 mit Energie versorgt wird. Dieselben Schritte werden jeweils an den Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen für die anderen Zylinder #2, #1 und #3 angewandt.
  • Gemäß der Flüssiggas-Einspritzsteuervorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben wurde, erfassen die verschiedenen Sensoren 31 bis 35 einen Betriebszustand des Motors 1, der sequentiell Arbeitstaktabfolgen ausführt, die einen Ansaugtakt, einen Kompressionstakt, einen Verbrennungs- und Expansionstakt und einen Ausstoßtakt umfassen, wobei ein Arbeitstakt nach dem anderen wiederholt für jeden der Zylinder #1, #3, #4 und #2 durchgeführt wird, wobei die Arbeitstaktabfolgen für jeden beliebigen dieser Zylinder von den Arbeitstaktabfolgen eines anderen Zylinders verschoben sind. Anschließend berechnet die Benzin-ECU 2 gemäß dem erfaßten Betriebszustand die Mengen an Benzin, das in die Zylinder #1, #3, #4 und #2 in der vorbestimmten Einspritzreihenfolge eingespritzt werden soll. Die Benzin-ECU 2 gibt anschließend Benzin-Einspritzsignale aus, die den berechneten Benzin-Einspritzmengen zu Beginn der Ansaugtakte der Zylinder #1, #3, #4 und #2 entsprechen. Die Flüssiggas-ECU 3 korrigiert die Benzin-Einspritzsignale Q1, Q3, Q4 und Q2 für die Zylinder #1, #3, #4 und #2 zur Anpassung der Benzin-Einspritzsignale an die Einspritzungen von Flüssiggas an den Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 für die Zylinder #1, #3, #4 und #2 und gibt sequentiell Flüssiggas-Einspritzsignale aus, um Flüssiggas in die Flüssiggas-Einspritzvorrichtungen 6 einzuspritzen.
  • Für die momentane Flüssiggas-Einspritzung in einen bestimmten der Zylinder #1, #3, #4 oder #2 gibt die Flüssiggas-ECU 3 zunächst das Flüssiggas-Einspritzsignal an die entsprechende Einspritzvorrichtung 6 für die erste Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg1, die der geschätzten ersten Einspritzmenge vom Ausgangsstartzeitpunkt des momentanen Benzin-Einspritzsignals Q1, Q3, Q4 oder Q2 von der Benzin-ECU 2 entspricht. Danach berechnet die Flüssiggas-ECU 3 eine zweite Einspritzmenge auf der Basis einer Differenz zwischen der Flüssiggas-Einspritzmenge, die sich auf die momentane Benzin-Einspritzmenge bezieht, und der abgeschätzten ersten Einspritzmenge, und gibt das Flüssiggas-Einspritzsignal für die zweite Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg2 an die entsprechende Einspritzvorrichtung 6 ab, die der zweiten Einspritzmenge entspricht. Dementsprechend wird die momentane Flüssiggas-Einspritzung für einen spezifischen Zylinder #1, #3, #4 oder #2 in unterteilten Volumina durchgeführt; nämlich die erste abgeschätzte Einspritzmenge und die zweite Einspritzmenge, nicht später als zum Endzeitpunkt des Ansaugtaktes des spezifischen Zylinders #1, #3, #4 oder #2. Dies ermöglicht es, zu verhindern, daß die Flüssiggas-Einspritzung in jeden Zylinder hinter der zeitlichen Steuerung zur Einspritzung von Benzin liegt, wodurch ein geeignetes Luft-Kraftstoffverhältnis im Motor 1 bereitgestellt wird, und wodurch des weiteren eine Reduzierung der Ausgangsleistung des Motors 1 und eine Verschlechterung der Abgasemissionen des Motors 1 verhindert werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Flüssiggas-ECU 3 die erste abgeschätzte Einspritzmenge auf der Basis der Benzin-Einspritzmenge (der Benzin-Einspritzdauer TAUg360), die für die Einspritzung in einen Zylinder berechnet wird, die der Einspritzung an dem momentanen Zylinder um einen Kurbelwinkel von 360° in der Einspritzreihenfolge vorauseilt. Als ein Ergebnis kann die abgeschätzte erste Einspritzmenge für den momentanen Zylinder in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors 1 bei der Einspritzung, die der momentanen Einspritzung um einen Kurbelwinkel von 360° voreilt, bestimmt werden. Die erste Flüssiggas-Einspritzdauer Tlpg1, die einem Betriebszustand des Motors 1 zu dieser Zeit angepaßt ist, wird als ein erster Teil der zweigeteilten Flüssiggas-Einspritzdauer verwendet.
  • Somit tritt kein Überschuß und kein Mangel bei der abgeschätzten ersten Einspritzmenge auf. Die Flüssiggas-Einspritzmenge für eine Einspritzung kann in die abgeschätzte erste Einspritzmenge und die zweite Einspritzmenge in einer ausgeglichenen Art und Weise unterteilt werden. Dies ermöglicht es, Auftritte von Ungleichmäßigkeiten in der Konzentration des brennbaren Luft-Kraftstoffgemisches, das an jede Verbrennungskammer 10 geliefert wird, zu verhindern. Das brennbare Luft-Kraftstoffgemisch mit guten Verbrennungseigenschaften kann auf diese Weise an jede Verbrennungskammer 10 geliefert werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedes Benzin-Einspritzsignal Q1 bis Q4 zur Anpassung der Benzin-Einspritzmenge an die Flüssiggas-Einspritzmenge in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck des Flüssiggases, die momentan jeweils von den Sensoren 36 bis 39 erfaßt werden, korrigiert. Somit kann ein korrekteres Flüssiggas-Einspritzsignal bereitgestellt werden, zur Verbesserung der Genauigkeit der Flüssiggas-Einspritzsteuerung. Es wird angemerkt, daß der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Selbstverständlich ist es möglich, die nachfolgenden Implementierungen innerhalb eines Bereiches, der nicht von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung abweicht, bereit zu stellen.
    • (1) Das obige Ausführungsbeispiel enthält eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin für den Vier-Zylinder-Motor 1. Jedoch kann die Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin auch für Zwei-Zylinder- oder Sechs-Zylinder-Motoren anstelle des Vier-Zylinder-Motors 1 verwendet werden.
    • (2) Das obige Ausführungsbeispiel enthält eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin, die an ein Motorsystem der Monokraftstoffart, ausschließlich für Flüssiggas, anwendet. Jedoch kann die Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin auch auf ein Motorsystem der Doppelkraftstoffart angewandt werden, die in der Lage ist, den Kraftstoff von Benzin auf Flüssiggas oder umgekehrt umzuschalten.
    • (3) In dem obigen Ausführungsbeispiel wird die Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin auf eine Flüssiggas-Einspritzsteuervorrichtung zum Einspritzen von Flüssiggas als alternativen Kraftstoff zu Benzin angewandt. Jedoch kann sie auch auf eine Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin angewandt werden, um Flüssigerdgas als alternativen Kraftstoff anstelle von Benzin einzuspritzen.
    • (4) In dem obigen Ausführungsbeispiel wird die erste abgeschätzte Einspritzmenge für die laufende Flüssiggas-Einspritzung auf der Basis einer Benzin-Einspritzmenge berechnet, die für die Einspritzung bestimmt wird, die der laufenden Einspritzung um einen Kurbelwinkel von 360° voreilt, nämlich für die zweite vorhergehende Einspritzung in der vorbestimmten Einspritzreihenfolge. Alternativ kann die erste abgeschätzte Einspritzmenge für die laufende Einspritzung in einen spezifischen Zylinder auf der Basis der Benzin-Einspritzmenge berechnet werden, die für die der momentanen Einspritzung unmittelbar vorhergehende Einspritzung in der vorbestimmten Einspritzreihenfolge bestimmt wurde, oder auf der Basis der Benzin-Einspritzmenge, die für die Einspritzung bestimmt wurde, die einen Zyklus vor der laufenden Einspritzung in der Einspritzreihenfolge bestimmt wurde. Des weiteren kann die abgeschätzte erste Einspritzmenge jeglichen vorbestimmten Wert besitzen.
  • Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Konfiguration der Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung wie in Anspruch 1 beschrieben wurde, gibt die Einspritzsteuereinheit für einen anderen Kraftstoff als Benzin für eine laufende Einspritzung von alternativem Kraftstoff in einen spezifischen Zylinder ein Einspritzsignal für die Einspritzung von alternativem Kraftstoff für eine erste Einspritzdauer, die einer abgeschätzten ersten Einspritzmenge vom Startausgabezeitpunkt eines laufenden oder eines momentanen Benzin-Einspritzsignals von der Benzin-Einspritzsteuereinheit für den spezifischen Zylinder entspricht, ab und bestimmt eine zweite Einspritzmenge auf der Basis einer Differenz zwischen der Einspritzmenge von alternativem Kraftstoff bezüglich der momentanen Benzin-Einspritzmenge und der abgeschätzten ersten Einspritzmenge und gibt anschließend das Einspritzsignal für den alternativen Kraftstoff für eine zweite Einspritzdauer ab, die die zweite Einspritzmenge darstellt. Somit wird der alternative Kraftstoff für die laufende Einspritzung des alternativen Kraftstoffs in einen spezifischen Zylinder in Mengenbeträge unterteilt; nämlich in die abgeschätzte erste Einspritzmenge und die zweite Einspritzmenge, die nicht später als zum Ende des Ansaugtaktes des spezifischen Zylinders erfolgt. Die Einspritzverzögerung des alternativen Kraftstoffs in den Zylinder kann vermieden werden und es kann ein geeignetes Luft-Kraftstoffverhältnis des Motors bereitgestellt werden.
  • In der Erfindung, wie sie in Anspruch 2 in Abhängigkeit von Anspruch 1 beschrieben wurde, wird die abgeschätzte erste Einspritzmenge als ein vorbestimmter Prozentsatz der Benzin-Einspritzmenge bestimmt, die von der Benzin-Einspritzsteuereinheit für die Einspritzung berechnet wurde, die der laufenden Einspritzung unmittelbar vorhergeht oder einer noch früheren als der unmittelbar vorhergehenden in der Einspritzfolge. Demgemäß kann die abgeschätzte erste Einspritzmenge in Abhängigkeit von dem Motorbetriebszustand dieser Zeit bestimmt werden. Zusätzlich zu den Effekten der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beschrieben wurde, kann für die folgenden Effekte gesorgt werden. Das Auftreten eines Überschusses oder eines Mangels der abgeschätzten ersten Einspritzmenge kann verhindert werden. Die Einspritzmenge an alternativem Kraftstoff für eine Einspritzung kann in die abgeschätzte erste Einspritzmenge und die zweite Einspritzmenge in einer ausgeglichenen Art und Weise aufgeteilt werden. Es kann verhindert werden, daß das brennbare Luft-Kraftstoffgemisch, das an den Motor geliefert werden soll, in seiner Konzentration gleichmäßig wird. Somit kann ein brennbares Luft-Kraftstoffgemisch mit guten Verbrennungseigenschaften an den Motor geliefert werden.
  • Eine Flüssiggas-Einspritzsteuervorrichtung enthält Einspritzvorrichtungen (6) für jeden Zylinder, eine Benzin-ECU (elektronische Steuereinheit) (2) zum Ausgeben eines Benzin-Einspritzsignals zu Beginn eines Ansaugtaktes eines jeden Zylinders auf der Basis eines von Sensoren (31 bis 35) erfaßten Betriebszustandes, und eine Flüssiggas-ECU (3) zur Korrektur der Benzin-Einspritzsignalausgänge für die Zylinder zur Anpassung der Benzin-Einspritzsignale an die laufenden Einspritzungen von Flüssiggas und zum sequentiellen Abgeben von Flüssiggas-Einspritzsignalen an die Einspritzvorrichtungen (6). Für eine laufende Einspritzung von Flüssiggas an einen spezifischen Zylinder gibt die Flüssiggas-ECU (3) ein Flüssiggas-Einspritzsignal an die Einspritzvorrichtung (6) des spezifischen Zylinders aus, die einer abgeschätzten ersten Einspritzmenge entspricht, beginnend von einem Start des Betriebs zur Ausgabe des laufenden Benzin-Einspritzsignals (Q1 bis Q4) von der Benzin-ECU (2) für den spezifischen Zylinder, und sie gibt ein Flüssiggas-Einspritzsignal an die Einspritzvorrichtung (6) aus, das eine zweite Einspritzmenge darstellt, wobei die zweite Einspritzmenge einer Differenz zwischen der Flüssiggas-Einspritzmenge für die laufende Benzin-Einspritzmenge und der ersten Einspritzmenge entspricht, beginnend von einem Ende eines Betriebs zur Ausgabe des laufenden Benzineinspritzsignals (Q1 bis Q4).

Claims (11)

  1. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin für einen Motor, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einspritzsteuervorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen Motor (1), der eine Mehrzahl von Zylindern (#1 bis #4) besitzt und sequentiell Arbeitstaktabfolgen ausführt, die einen Ansaugtakt, einen Kompressionstakt, einen Verbrennung- und Expansionstakt und einen Ausstoßtakt aufweisen, nach einander wiederholt für jeden der Zylinder (#1 bis #4), wobei die Arbeitstaktabfolgen für jeden der Zylinder (#1 bis #4) von den Arbeitstaktabfolgen für einen anderen Zylinder (#1 bis #4) verschoben sind; eine Mehrzahl von Einspritzvorrichtungen (6), von denen jede zum Einspritzen von alternativem Kraftstoff statt Benzin für einen der Zylinder (#1 bis #4) verwendet wird; Betriebszustanderfassungsvorrichtungen (31 bis 35), von denen jede zur Erfassung eines Betriebszustandes des Motors (1) verwendet wird; eine Benzin-Einspritzsteuereinheit (2) zur Berechnung einer Einspritzmenge an Benzin, die an jeden der Zylinder (#1 bis #4) in einer vorbestimmten Einspritzreihenfolge geliefert werden soll, auf der Basis des Betriebszustandes, der durch die Betriebszustanderfassungsvorrichtungen (31 bis 35) erfaßt wurde, und zur Abgabe eines Benzin-Einspritzsignals, das die berechnete Benzin-Einspritzmenge zu Beginn des Ansaugtaktes eines jeden der Zylinder (#1 bis #4) darstellt; und eine Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff (3) zur Korrektur der Benzin-Einspritzsignale, die jeweils an die Zylinder (#1 bis #4) ausgegeben werden, zur Anpassung der Benzin-Einspritzsignale an Einspritzungen des alternativen Kraftstoffs und zur Erzeugung von Einspritzsignalen für den alternativen Kraftstoff, die sequentiell an die Einspritzvorrichtung (6) der Zylinder (#1 bis #4) ausgegeben werden sollen, wobei die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff (3) für eine laufende Einspritzung des alternativen Kraftstoffes in einen spezifischen Zylinder (#1 bis #4) das Einspritzsignal für den alternativen Kraftstoff an eine Einspritzvorrichtung (6) für den spezifischen Zylinder für eine erste Einspritzdauer, die einer abgeschätzten ersten Einspritzmenge vom Startausgabezeitpunkt der Einspritzsignale für Benzin (Q1 bis Q4) von der Benzin-Einspritzsteuereinheit (2) entspricht, ausgibt, und die eine zweite Einspritzmenge auf der Basis einer Differenz zwischen der Einspritzmenge für alternativen Kraftstoff bezüglich der laufenden Benzineinspritzmenge und der abgeschätzten ersten Einspritzmenge bestimmt und anschließend das Einspritzsignal für den alternativen Kraftstoff an die Einspritzvorrichtung für den spezifischen Zylinder für eine zweite Einspritzdauer, die der berechneten zweiten Einspritzmenge entspricht, von einem Ausgabeendzeitpunkt des laufenden Benzineinspritzsignals von der Benzin-Einspritzsteuereinheit (2) ausgibt.
  2. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschätzte erste Einspritzmenge einem vorbestimmten Prozentsatz der Einspritzmenge an Benzin entspricht, die von der Benzineinspritzsteuereinheit (2) für eine unmittelbar vorhergehende Einspritzung und frühere Einspritzungen in der Einspritzreihenfolge berechnet wurde.
  3. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff (3) die abgeschätzte erste Einspritzmenge berechnet, indem sie die Benzin-Einspritzmenge, die von der Benzin-Einspritzsteuereinheit (2) für eine unmittelbar vorhergehende Einspritzung in der Einspritzreihenfolge mit einem spezifischen Korrekturkoeffizienten für den alternativen Kraftstoff berechnet wurde, korrigiert.
  4. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff (3) die abgeschätzte erste Einspritzmenge berechnet, indem sie die Benzin-Einspritzmenge, die von der Benzin-Einspritzsteuereinheit (2) für eine zweite vorhergehende Einspritzung, die eine Einspritzung früher als eine unmittelbar vorhergehende Einspritzung in der Einspritzreihenfolge war, berechnet wird, mit einem speziellen Korrekturkoeffizienten für den alternativen Kraftstoff korrigiert.
  5. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzsteuereinheit für alternativen Kraftstoff (3) die abgeschätzte erste Einspritzmenge berechnet, indem sie die Benzin-Einspritzmenge, die von der Benzin-Einspritzsteuereinheit (2) für eine Einspritzung berechnet wurde, die der laufenden Einspritzung für den selben Zylinder (#1 bis #4) in der Einspritzreihenfolge um einen Zyklus vorhergeht, mit einem speziellen Korrekturkoeffizienten für den alternativen Kraftstoff korrigiert.
  6. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: eine Temperaturerfassungsvorrichtung (36, 38) zur Erfassung einer Temperatur des alternativen Kraftstoffs; eine Druckerfassungsvorrichtung (37, 39) zur Erfassung eines Drucks des alternativen Kraftstoffs; wobei die Einspritzeinheit für alternativen Kraftstoff (3) den Spezialkorrekturkoeffizienten für den alternativen Kraftstoff durch eine vorbestimmte Berechnungsgleichung auf der Basis der erfaßten Temperatur und des erfaßten Druckes berechnet.
  7. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebszustandserfassungsvorrichtung folgendes enthält: einen Drosselsensor (31) zur Erfassung eines Öffnungsgrades einer Drosselklappe (11), die in einem Ansaugkanal (9) des Motors (1) vorgesehen ist; einen Ansaugdrucksensor (32) zur Erfassung eines Drucks der Luft im Ansaugkanal (9); einen Wassertemperatursensor (33) zur Erfassung einer Temperatur des Kühlwassers des Motors (1); einen Drehzahlsensor (34) zur Erfassung einer Drehzahl des Motors (1); und einen Sauerstoffsensor (35) zur Erfassung der Konzentration von Sauerstoff, der in dem Abgas des Motors (1) enthalten ist.
  8. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) ein Motor von der Monokraftstoffbauart ist, zur Einspritzung ausschließlich von alternativem Kraftstoff zu Benzin.
  9. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) ein Motor vom Doppelkraftstofftyp ist, zur Einspritzung von Benzin und zur Einspritzung von alternativem Kraftstoff, durch Umschalten von Benzin auf alternativen Kraftstoff und umgekehrt.
  10. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der alternative Kraftstoff Flüssiggas ist.
  11. Einspritzsteuervorrichtung für einen anderen Kraftstoff als Benzin gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der alternative Kraftstoff Flüssig-Erdgas ist.
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