DE112015003274B4

DE112015003274B4 - Steuervorrichtung für eine maschine mit interner verbrennung vom typ mit zylinderdirekteinspritzung

Info

Publication number: DE112015003274B4
Application number: DE112015003274.6T
Authority: DE
Inventors: Susumu Hashimoto; Motonari Yarino
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2021-02-11
Anticipated expiration: 2035-07-08
Also published as: JP5962713B2; CN106536904B; JP2016020649A; DE112015003274T5; CN106536904A; US10767576B2; WO2016009973A1; US20170248086A1

Abstract

Steuervorrichtung zum Einsatz in einer Maschine (10) mit interner Verbrennung vom Typ mit Zylindereinspritzung, mit:einer Zündkerze (30), die ein Funkenerzeugungsteil (30a) aufweist; undeiner Einspritzvorrichtung (20), die mit einem beweglichen Ventilkörper (22) und einem Einspritzloch (21a) versehen ist, wobei die Einspritzvorrichtung (20) eine Einspritzung eines Kraftstoffs in einen Zylinder (CC) der Maschine über das Einspritzloch (21a) durch eine Bewegung des Ventilkörpers (22) ausführt und so vorgesehen ist, dass ein Strahl (Fm), der zumindest einen Teil des eingespritzten Kraftstoffs umfasst, das Funkenerzeugungsteil (30a) direkt erreicht,wobei die Vorrichtung ein Steuerteil (40) aufweist, das dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun:Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung (20) während eines Änderns einer Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs durch Ändern eines Maximalwerts eines Hubbetrags des Ventilkörpers (22) in der Kraftstoffeinspritzung; undSteuern eines Zündzeitpunkts (SA) zum Erzeugen eines Funkens durch das Funkenerzeugungsteil (30a) auf der Grundlage eines Betriebszustands (Tqreq, NE) der Maschine (10),dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun:die Kraftstoffeinspritzung unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt (SA) als eine Voreinspritzung (InjC) auszuführen, während sie einen Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung (InjC) steuert; undzumindest einen Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) derart zu ändern, dass ein Zeitabschnitt (ΔT=ΔT1 ) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) in einem Zustand, in dem ein erster Wert (Ls1) als der Maximalwert (Ls) des Hubbetrags des Ventilkörpers (22) in der Voreinspritzung (InjC) festgelegt ist, länger als ein Zeitabschnitt (ΔT=ΔT2) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) in einem Zustand ist, in dem ein zweiter Wert (Ls2), der größer als der erste Wert (Ls1) ist, als der Maximalwert (Ls) des Hubbetrags des Ventilkörpers (22) in der Voreinspritzung (InjC) eingestellt ist.

Description

[Technisches Gebiet]
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung beziehungsweise Brennkraftmaschine vom Typ mit Zylinderdirekteinspritzung, die mit mindestens einer Einspritzvorrichtung (z.B. einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in den Zylinder) ausgestattet ist, um einen Kraftstoff direkt in einen Zylinder (das heißt eine Brennkammer) einzuspritzen.
[Stand der Technik]
Ein allgemein bekannter Typ der Zylindereinspritzung einer Brennkraftmaschine umfasst Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die jeweils Einspritzlöcher aufweisen, und zugehörige Zündkerzen, die jeweils ein Funkenerzeugungsteil (ein Elektrodenteil) aufweisen (siehe z.B. die JP 2008-31930 A ). Jede der Einspritzvorrichtungen ist so vorgesehen, dass sich jedes der Einspritzlöcher der Einspritzvorrichtung zum Inneren der Brennkammer der Maschine öffnet. Jede der zugehörigen Zündkerzen ist so vorgesehen, dass das Funkenerzeugungsteil der Kerze benachbart zu den Einspritzlöchern der Einspritzvorrichtung angeordnet ist. In dieser Maschine sind jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und jede der zugehörigen Zündkerzen so positioniert, dass der Kraftstoff, den die Kraftstoffeinspritzvorrichtung einspritzt (genauer gesagt der Kraftstoffstrahl, den die Kraftstoffeinspritzvorrichtung einspritzt) das Funkenerzeugungsteil der Zündkerze direkt erreicht. Dadurch kann das Mischgas mit einer hohen Zündfähigkeit um das Funkenerzeugungsteil gebildet werden, und das Funkenerzeugungsteil kann das Mischgas zünden. Folglich kann die Menge des eingespritzten Kraftstoffs verringert werden, und somit kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden. Eine solche Maschine wird als ein strahlgeführter Maschinentyp bezeichnet, weil der Kraftstoffstrahl durch die Kraftstoffeinspritzung direkt zum Funkenerzeugungsteil geleitet (geführt) wird.
Die EP 1 647 690 A1 offenbart eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine Kraftstoffeinspritzung während des Aufwärmens des Motors, bei der die Einspritzung kurz nach dem oberen Totpunkt stattfindet. Der Zündzeitpunkt wird näher zum Beginn der Einspritzung hin verlagert, wenn der Motor wärmer wird.
Die EP 2 076 662 B1 zeigt ein Steuerungsverfahren für eine Direkteinspritzung im Ottomotor, bei dem die Verwirbelung des Kraftstoffs im Zylinder durch nacheilendes Schließen des Einlassventils erzeugt wird, indem eine Taumelströmung durch Ausströmen von Einlassluft durch das Einlassventil durch aus dem Einspritzventil eingespritzten Kraftstoff verstärkt wird. Das Kraftstoffeinspritzen findet dabei nach dem unteren Totpunkt im Einlasstakt und vor dem Schließen des Einlassventils und vor dem oberen Totpunkt im Kompressionstakt statt.
Die nachveröffentlichte WO 2015/ 033 200 A1 lehrt eine Kraftstoffeinspritzung, bei der abhängig von der Ausgabe eines Klopfsensors eine Voreinspritzung bei teilweise geöffnetem Ansaugventil stattfindet.
[Liste der zitierten Schriften]
[Patentliteratur]

JP 2008-31930 A
EP 1 647 690 A1
EP 2 076 662 B1
WO 2015/ 033 200 A1

[Kurze Erläuterung der Erfindung]
Im strahlgeführten Maschinentyp sollte die Zündung ausgeführt werden, wenn der eingespritzte Kraftstoff in einem Bereich in der Nähe des Zünderzeugungsteils vorbeikommt, um die stabile Zündung und Verbrennung des Kraftstoffs zu realisieren. Der Abstand zwischen dem Einspritzloch der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und dem Zündfunkenerzeugungsteil der Zündkerze ist jedoch gering. Daher ist der Zeitabschnitt vom Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffstrahl in den Bereich nahe beim Funkenerzeugungsteil gerät, um sich zu zerstreuen, extrem kurz (nachstehend wird der Zeitabschnitt der Einfachheit halber als „der für die Zündung zulässige Zeitabschnitt“ bezeichnet). Insbesondere wenn das Einspritzloch der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und das Funkenerzeugungsteil der Zündkerze wie in 2 der JP 2008-31930 A gezeigt in einem oberen mittleren Bereich in der Brennkammer positioniert sind, wird der für die Zündung zulässige Zeitabschnitt extrem kurz. Daher wird die Zündung ausgeführt, wenn die Verdampfung des Kraftstoffes noch nicht fortgeschritten ist und/oder die in den Kraftstoffstrahl eingesaugte Luftmenge unzureichend ist, und daher verringert sich der Anteil des vollständig verbrannten Kraftstoffs, was die Verbrennungseffizienz verringert.
Die Erfindung wurde gemacht, um das vorstehend erläuterte Problem zu lösen. Das heißt, es ist eine der Aufgaben der Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine maschineninterne Verbrennung zu schaffen, die für eine Brennkraftmaschine vom strahlgeführten Typ einsetzbar ist und die die Zündung des eingespritzten Kraftstoffs sicher und stabil durchführen, die Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffes realisieren und die Verbrennungseffizienz verbessern kann (nachstehend wird die Steuervorrichtung nach der Erfindung als „die erfinderische Vorrichtung“ bezeichnet).
Die Brennkraftmaschine (die Brennkraftmaschine vom Typ mit Zylindereinspritzung), in der die erfinderische Vorrichtung einsetzbar ist, umfasst eine Zündkerze mit einem Funkenerzeugungsteil (einem Elektrodenteil) und eine Einspritzvorrichtung (eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung) mit einem bewegbaren Ventilkörper.
Die Einspritzvorrichtung spritzt den Kraftstoff durch Bewegen des Ventilkörpers aus einem Einspritzloch der Einspritzvorrichtung direkt in einen Zylinder der Maschine ein. Zudem ist die Einspritzvorrichtung so angeordnet/aufgebaut, dass der Strahl, der zumindest einen Teil des Kraftstoffes umfasst, den die Einspritzvorrichtung einspritzt, das Funkenerzeugungsteil (oder einen Bereich benachbart zum Funkenerzeugungsteil) der Zündkerze direkt erreicht.
Zudem umfasst die erfinderische Vorrichtung ein Steuerteil. Das Steuerteil ist dazu aufgebaut, Folgendes zu tun:

(1) Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung, während eine Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffes geändert wird, indem ein maximaler Wert eines Hubbetrags (eine Bewegungsgröße) des Ventilkörpers in der Kraftstoffeinspritzung geändert wird; und
(2) Steuern eines Zündzeitpunkts zum Erzeugen eines Funkens im Funkenerzeugungsteil auf der Grundlage des Betriebszustands der Maschine.

Wenn der Maximalwert des Hubbetrags des Ventilkörpers der Einspritzvorrichtung in der Kraftstoffeinspritzung sinkt (wobei nachstehend der Maximalwert als „der Maximalwert des Einspritzhubbetrags“ bezeichnet wird), verringert sich der Druck des Kraftstoffs, der ein Einlassteil des Einspritzlochs im Innern der Einspritzvorrichtung erreicht. Somit schwächt sich die Durchschlagskraft des Kraftstoffs ab, der vom Auslassteil des Einspritzlochs in den Zylinder eingespritzt wird, wenn der Maximalwert des Einspritzhubbetrags sinkt, und dadurch sinkt die Bewegungsgeschwindigkeit (die Fluggeschwindigkeit) des eingespritzten Kraftstoffs. Daher verlängert sich wie vorstehend beschrieben der für die Zündung zulässige Zeitabschnitt, wenn sich die Durchschlagskraft abschwächt. Die Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs wird als Antwort auf verschiedene Anforderungen wie die Menge des Kraftstoffs, der an der Zylinderwandfläche anhaftet, und der Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs geändert. Andererseits schreitet die Verdampfung des Kraftstoffs fort und die große Luftmenge wird in den Kraftstoffnebel bzw. -strahl eingesaugt, wenn ein Zeitabschnitt sich verlängert, bis der eingespritzte Kraftstoff tatsächlich gezündet wird. Daher steigt der Anteil des vollständig verbrannten Kraftstoffs und somit wird die Verbrennungseffizienz verbessert.
Demgemäß ist das Steuerteil der erfinderischen Vorrichtung dazu aufgebaut, den Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, die unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt ausgeführt wird, und dem Zündzeitpunkt wie nachstehend beschrieben zu steuern. Nachstehend wird die Kraftstoffeinspritzung, die unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt ausgeführt wird, als „die Voreinspritzung“ bezeichnet, und der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Zündzeitpunkt kann als „der verbleibende Zeitabschnitt“ bezeichnet werden.
Das Steuerteil ist dazu aufgebaut, den Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung so zu ändern, dass der verbleibende Zeitabschnitt in einem Zustand, in dem ein erster Wert als der Maximalwert des Hubbetrags in der Voreinspritzung eingestellt ist, in einem Zustand länger als der verbleibende Zeitabschnitt ist, in dem ein zweiter Wert, der größer als der erste Wert ist, als der Maximalwert des Hubbetrags in der Voreinspritzung festgelegt ist. Zu diesem Zweck kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, den Zündzeitpunkt zu ändern. In Anbetracht des Kraftstoffverbrauchs ändert das Steuerteil jedoch vorzugsweise den Zündzeitpunkt nicht. Zudem kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, den Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Zündzeitpunkt (den verbleibenden Zeitabschnitt) durch einen Kurbelwellenwinkel (und die Maschinendrehzahl) zu managen, wenn das Steuerteil den verbleibenden Zeitabschnitt ändert.
Wie vorstehend beschrieben kann die erfinderische Vorrichtung den Zeitabschnitt zwischen der Kraftstoffeinspritzung (der Voreinspritzung) und der Kraftstoffeinspritzung abhängig vom Maximalwert des Hubbetrags (somit abhängig von der Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs) festlegen. Daher kann die erfinderische Vorrichtung die Zündung ausführen, wenn sich der eingespritzte Kraftstoff in einem Bereich befindet, der benachbart zum Funkenerzeugungsteil der Zündkerze ist, unabhängig vom Maximalwert des Hubbetrags in der Voreinspritzung, und somit kann die erfinderische Vorrichtung das Mischgas sicher zünden und verbrennen. Zudem kann die erfinderische Vorrichtung den Zeitabschnitt zwischen der Kraftstoffeinspritzung (der Voreinspritzung) und der Kraftstoffzündung abhängig vom Maximalwert des Hubbetrags verlängern. Daher kann die erfinderische Vorrichtung die Verbrennung des Kraftstoffs in einem Zustand auslösen, in dem die Verdampfung des Kraftstoffs fortgeschritten ist und/oder die große Luftmenge in den Kraftstoffstrahl gesaugt wurde. Dadurch kann die erfinderische Vorrichtung die Verbrennungseffizienz verbessern.
Wenn der Kraftstoffdruck (der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird) in der Voreinspritzung sinkt, schwächt sich die Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs ab. Demgemäß ist die Steuervorrichtung dazu aufgebaut, den Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung so zu ändern, dass der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Zündzeitpunkt (der verbleibende Zeitabschnitt) sich verlängert, wenn der Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung sinkt. Dadurch kann die stabile Zündung und Verbrennung realisiert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden, selbst wenn sich der Kraftstoffdruck ändert.
Zudem kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, eine Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung als eine Voreinspritzung zusätzlich zu der Voreinspritzung zu einem Zeitpunkt vor der Voreinspritzung auszuführen. In diesem Fall wird vorzugsweise der Einfluss der Voreinspritzung auf den Kraftstoff (den Kraftstoffstrahl), der durch die Voreinspritzung eingespritzt wird, in Betracht gezogen.
Beispielsweise wird durch die Voreinspritzung ein Gasstrom im Zylinder erzeugt. Der Gasstrom kann zum Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung verbleiben. Der Gasstrom, der im Zylinder durch die Voreinspritzung erzeugt wird und zum Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung im Zylinder verbleibt, kann einfach als „der verbleibende Gasstrom“ bezeichnet werden. Wenn die Stärke des verbleibenden Gasstroms steigt, steigt die Durchschlagskraft und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs, der durch die Voreinspritzung eingespritzt wird. Daher verkürzt sich der für die Zündung zulässige Zeitabschnitt wie vorstehend beschrieben, wenn die Stärke des verbleibenden Gasstroms steigt, und somit wird gewünscht, den vorstehend beschriebenen verbleibenden Zeitabschnitt zu verkürzen.
Demgemäß kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, Folgendes zu tun:

Aufnehmen eines ersten Parameters, der eine Verknüpfung mit der Stärke des verbleibenden Gasstroms aufweist; und
Ändern des Einspritzendzeitpunkts der Voreinspritzung abhängig vom aufgenommenen ersten Parameter derart, dass sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Zündzeitpunkt (der verbleibende Zeitabschnitt) verkürzt, wenn die Stärke des verbleibenden Gasstroms steigt.

Dadurch kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung selbst dann verhindert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden, wenn sich der für die Zündung zulässige Zeitabschnitt wie vorstehend beschrieben aufgrund des Gasflusses im Zylinder ändert, der durch die Voreinspritzung erzeugt wird.
In diesem Fall kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, als erster Parameter zumindest einen der folgenden Parameter aufzunehmen:
Den Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung;

die durch die Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge;
den Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung; und
den Maximalwert des Hubbetrags des Ventilkörpers in der Voreinspritzung.

Die Beziehung zwischen jedem der ersten Parameter und der Stärke des verbleibenden Gasstroms ist wie folgt.
Wenn sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung verkürzt, steigt die Stärke des verbleibenden Gasstroms.
Wenn die durch die Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge steigt, steigt die Stärke des verbleibenden Gasstroms.
Wenn der Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung steigt, steigt die Stärke des verbleibenden Gasstroms.
Wenn der Maximalwert des Hubbetrags des Ventilkörpers in der Voreinspritzung steigt, steigt die Stärke des verbleibenden Gasstroms.
Alternativ kann das Steuerteil dazu aufgefordert sein, den ersten Parameter auf der Grundlage von mindestens zwei oder mehr der folgenden Parameter zu berechnen: dem Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung;
der Menge des durch die Voreinspritzung eingespritzten Kraftstoffs; und dem Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung.
Die Einspritzvorrichtung nach einem Aspekt der erfinderischen Vorrichtung weist eine Sackkammer (ein Kraftstoffreservoir) in einem vordersten Endteil bzw. Spitzenendteil der Einspritzvorrichtung auf, wobei die Sackkammer mit dem Einspritzloch in einem Zustand in Verbindung steht, in dem sich zumindest der Ventilkörper bewegt. In diesem Fall steigt der Dispersionsgrad bzw. Verteilungsgrad des eingespritzten Kraftstoffs, wenn die Stärke des in der Sackkammer erzeugten Kraftstoffstroms steigt, und somit schwächt sich die Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs ab.
Demgemäß ist das Steuerteil dazu aufgebaut, einen zweiten Parameter aufzunehmen, der mit der Stärke des Kraftstoffstroms korreliert, der zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung in der Sackkammer verbleibt. Nachstehend wird der Kraftstoffstrom, der zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung in der Sackkammer verbleibt, als „der Kraftstoffstrom in der Sackkammer“ bezeichnet.
Zudem ist das Steuerteil dazu aufgebaut, den Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung abhängig vom aufgenommenen zweiten Parameter derart zu ändern, dass sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Zündzeitpunkt (der verbleibende Zeitabschnitt) verlängert, wenn die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt. Dadurch kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert werden und die Verbrennungseffizienz kann verbessert werden, selbst wenn sich die Durchschlagskraft des Kraftstoffs, der durch die Voreinspritzung eingespritzt wird, aufgrund des Einflusses des Kraftstoffstroms in der Sackkammer ändert, und sich somit der vorstehend beschriebene zulässige Zeitabschnitt für die Zündung ändert.
In diesem Fall kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, als den zweiten Parameter zumindest einen aus den folgenden Parametern aufzunehmen:

den Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung;
die durch Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge;
den Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung;
den Maximalwert des Hubbetrags des Ventilkörpers in der Voreinspritzung; und
den Änderungsbetrag des Kraftstoffdrucks in der Sackkammer, der auf der Grundlage des Drucks in der Sackkammer aufgenommen wird.

Die Beziehung zwischen jedem der zweiten Parameter und der Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer ist wie folgt:

Wenn sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung verkürzt, steigt die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer.
Wenn die durch die Voreinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge zunimmt, steigt die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer.
Wenn der Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung zunimmt, steigt die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer.
Wenn der Maximalwert des Hubbetrags des Ventilkörpers bei der Voreinspritzung zunimmt, steigt die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer.
Wenn der Änderungsbetrag des Kraftstoffdrucks in der Sackkammer zunimmt, der auf der Grundlage des Drucks in der Sackkammer aufgenommen wird, steigt die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer.

Alternativ kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, den zweiten Parameter basierend auf mindestens zwei oder mehr aus den folgenden Werten zu berechnen:

dem Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung;
der durch die Voreinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge; und
dem Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung.

Zusätzlich kann ein Aspekt des Steuerteils der erfinderischen Vorrichtung dazu aufgebaut sein, den verbleibenden Zeitabschnitt in Anbetracht der Stärke des Gasstroms (des verbleibenden Gasstroms), der im Zylinder zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung verbleibt, und der Stärke des Kraftstoffstroms zu ändern, der zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung in der Sackkammer verbleibt (des Kraftstoffstroms in der Sackkammer). Das heißt, dass das Steuerteil dazu aufgebaut sein kann, den verbleibenden Zeitabschnitt zu verkürzen, wenn die Stärke des verbleibenden Gasstroms steigt und den verbleibenden Zeitabschnitt zu verlängern, wenn die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt.
In diesem Fall kann das Steuerteil dazu aufgebaut sein, Folgendes zu tun:

zumindest entweder den Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung, die Menge des durch die Voreinspritzung eingespritzten Kraftstoffs, oder den Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung als einen gemeinsamen Parameter für die ersten und die zweiten Parameter aufzunehmen;
einen Korrekturbetrag zum Korrigieren des Einflusses des Gasstroms, der im Zylinder durch die Voreinspritzung erzeugt wird, und des Kraftstoffstroms, der in der Sackkammer durch die Voreinspritzung erzeugt wird, auf die Durchschlagskraft des Kraftstoffs, der durch die Voreinspritzung eingespritzt wird, auf der Grundlage des gemeinsamen Parameters aufzunehmen; und
den Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt der Voreinspritzung und dem Zündzeitpunkt (dem verbleibenden Zeitabschnitt) unter Verwendung des Korrekturbetrags zu korrigieren.

Dadurch kann der noch besser geeignete verbleibende Zeitabschnitt festgelegt werden, und somit kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert und die Verbrennungseffizienz weiter verbessert werden.
Die anderen Aufgaben, Merkmale und begleitenden Vorteile der Erfindung können einfach aus der Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren verstanden werden.
Figurenliste

[1] 1 ist eine teilweise schematische Schnittansicht von einem von Zylindern einer Maschine mit interner Verbrennung, in den eine Steuervorrichtung (eine erste Vorrichtung) nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird.
[2] Die 2(A) und 2(B) sind Draufsichten des Zylinders, die jeweils eine Strahlform eines in den in 1 gezeigten Zylinder (eine Brennkammer) eingespritzten Kraftstoffs zeigen.
[3] 3 ist eine schematische Längsschnittansicht einer in 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
[4] 4 ist eine Vorderansicht eines Spitzenendteils der in 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
[5] Die 5(A) bis 5(C) sind teilweise geschnittene Ansichten, die jeweils einen Schnitt der in 1 gezeigten Einspritzvorrichtung entlang einer Ebene zeigen, die eine Mittelachse der Einspritzvorrichtung umfasst.
[6] 6 ist ein Zeitschaubild, das einen Hubbetrag eines Ventilkörpers (eines Nadelventils) der in 1 gezeigten Einspritzvorrichtung und ein Einspritzbetätigungssignal zeigt.
[7] 7 ist ein Blockschaubild einer elektronischen Steuereinheit der ersten Vorrichtung.
[8] 8(A) ist eine Ansicht, die eine Änderung eines Werts zeigt, der Verbrennungsänderung mit Bezug auf einen Zeitabschnitt zwischen einem Einspritzendzeitpunkt und einem Zündzeitpunkt (einen Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung) ausdrückt, und 8(B) ist eine Ansicht, die eine Änderung einer Verbrennungseffizienz mit Bezug auf den Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung zeigt.
[9] 9 ist ein Ablaufplan, der ein Programm zeigt, das durch eine CPU der in 7 gezeigten elektronischen Steuereinheit ausgeführt wird.
[10] 10(A) ist eine Ansicht, die einen Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung zeigt und 10(B) ist ein Zeitschaubild, das jeweils eine Änderung von Nadelhubbeträgen in der Voreinspritzung und der vorliegenden Einspritzung zeigt.
[11] 11 ist ein Ablaufplan, der ein Programm zeigt, das durch die CPU einer Steuervorrichtung (einer zweiten Vorrichtung) nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
[12] 12 ist eine schematische Längsschnittansicht eines der Zylinder, die einen Gasstrom zeigt, der in der in 1 gezeigten Brennkammer erzeugt wird.
[13] 13 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einem Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung und einem Korrekturkoeffizienten zeigt.
[14] 14 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einem Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Voreinspritzung und einem Korrekturkoeffizienten zeigt.
[15] 15 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Stärke des Gasstroms, der im Zylinder durch die Voreinspritzung erzeugt wird, und einem Korrekturkoeffizienten zeigt.
[16] 16 ist ein Ablaufplan, der ein Programm zeigt, das die CPU einer Steuervorrichtung (einer dritten Vorrichtung) nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführt.
[17] 17 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Einspritzgröße der Voreinspritzung und einem Korrekturkoeffizienten zeigt.
[18] 18 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen dem Kraftstoffdruck in der Voreinspritzung und einem Korrekturkoeffizienten zeigt.
[19] 19 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Stärke eines Kraftstoffstroms in der Sackkammer und einem Korrekturkoeffizienten zeigt.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Nachstehend wird eine Steuervorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach jeder der Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Nachstehend kann die Steuervorrichtung als „die vorliegende Steuervorrichtung“ bezeichnet werden.
<Erste Ausführung>
<Aufbau>
Die Steuervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird wie in 1 gezeigt in einer Maschine 10 mit interner Verbrennung eingesetzt. Nachstehend wird diese Steuervorrichtung als „die erste Vorrichtung“ bezeichnet. Die Maschine 10 ist ein Mehrzylinderbenzinmotor (in dieser Ausführungsform Vierzylinderbenzinmotor) vom Typ mit hin- und hergehendem Kolben mit einer Einspritzvorrichtung (Direkteinspritzung) in den Zylinder und Funkenzündung. Die Maschine 10 weist Brennkammern (Zylinder) CC auf.
Jede der Brennkammern CC ist ein allgemein zylindrischer Raum, der wie nachstehend beschrieben durch eine zylindrische Bohrungswandfläche (eine Seitenwandfläche des Zylinders CC) 11, eine untere Wandfläche des Zylinders (eine obere Wandfläche der Brennkammer) 12, eine obere Kolbenfläche 13 und Einlass- und Auslassventile 16 und 17 definiert ist.
Einlass- und Auslassanschlüsse 14 und 15 sind jeweils in einem Zylinderkopfabschnitt gebildet. Die Anschlüsse 14 und 15 stehen jeweils mit der zugehörigen Brennkammer CC in Verbindung. Die Ein- und Auslassventile 16 und 17 sind im Zylinderkopfabschnitt vorgesehen. Das Einlassventil 16 ist dazu aufgebaut, durch einen Nocken einer nicht gezeigten Einlassnockenwelle betrieben zu werden, um ein Verbindungsteil zwischen dem zugehörigen Einlassanschluss 14 und der zugehörigen Brennkammer CC zu öffnen und zu schließen. Das Auslassventil 17 ist dazu aufgebaut, durch einen nicht gezeigten Nocken einer Auslassnockenwelle angetrieben zu werden, um ein Verbindungsteil zwischen dem zugehörigen Auslassanschluss 15 und der zugehörigen Brennkammer CC zu öffnen und zu schließen. Daher wird jede Brennkammer CC durch die zugehörigen Einlass- und Auslassventile 16 und 17 geöffnet und geschlossen.
Man bemerke, dass ein Paar der Einlassanschlüsse 14 für jede der Brennkammern CC gebildet ist. Das Verbindungsteil zwischen dem Einlassanschluss 14 und der Brennkammer CC wird durch das zum Paar gehörige Einlassventil 16 geöffnet und geschlossen. In ähnlicher Weise ist ein Paar der Auslassanschlüsse 15 für jede der Brennkammern CC gebildet. Das Verbindungsteil zwischen dem Auslassanschluss 15 und der Brennkammer CC wird durch das zum Paar gehörige Auslassventil 17 geöffnet und geschlossen.
Zudem weist die Brennkraftmaschine 10 Einspritzvorrichtungen (Kraftstoffeinspritzventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen) 20 und Zündkerzen 30 auf.
Jede der Einspritzvorrichtungen 20 weist Einspritzlöcher 21a auf. Die Einspritzlöcher 21a jeder der Einspritzvorrichtungen 20 liegen zu einem Inneren der zugehörigen Brennkammern CC an einer unteren Wandfläche 12 des Zylinderkopfabschnitts in einem mittleren Bereich der zugehörigen Brennkammer CC (an einer Position benachbart zu einem Bereich, durch den sich eine Mittelachse CL der zugehörigen Zylinderbohrung erstreckt) frei.
Jede der Zündkerzen 30 ist im Zylinderkopfabschnitt an einer Position benachbart zur zugehörigen Einspritzvorrichtung 20 vorgesehen. Wie in den 1, 2(A) und 2(B) gezeigt liegt ein Funkenerzeugungsteil (ein Elektrodenteil, das Mittelelektroden und Erdelektroden aufweist) 30a jeder der Zündkerzen 30 zum Inneren der zugehörigen Brennkammer CC an der unteren Wandfläche 12 des Zylinderkopfabschnitts an einer Position benachbart zu den Einspritzlöchern 21a der zugehörigen Einspritzvorrichtung 20 frei.
Wie in 3 gezeigt weist die Einspritzvorrichtung 20 einen Düsenkörper 21, ein Nadelventil 22, das ein Ventilkörper ist, eine Schraubenfeder 23 und einen Magneten 24 auf.
Zylindrische Räume A1, A2 und A3 sind im Düsenkörperteil 21 gebildet. Jeder der Räume A1 bis A3 ist koaxial zu einer Mittelachse CN des Düsenkörperteils 21 gebildet, und die Räume A1 bis A3 stehen miteinander in Verbindung. Wie in 4 gezeigt sind mehrere Einspritzlöcher (in der Ausführungsform acht Einspritzlöcher) 21a in einem Spitzenendteil des Düsenkörperteils 21 gebildet.
Jedes der Einspritzlöcher 21a ist ein Verbindungsloch, das den zylindrischen Raum A1 mit der Umgebung der Einspritzvorrichtung 20 verbindet. Wie in den 5(A) bis 5(C) gezeigt, ist eine Sackkammer Sk zum Vorhalten des Kraftstoffs am Spitzenendteil des Düsenkörperteils 21 in einem Bereich gebildet, der durch die Einspritzlöcher 21a umschlossen ist. Die Sackkammer Sk weist eine allgemein halbkugelförmige Gestalt auf.
Wie in 4 gezeigt werden die Einspritzlöcher 21a in gleichen Winkeln entlang eines Kreises um die Mittelachse CN am Spitzenendteil des Düsenkörperteils 21 gebildet. Daher weist der Strahl Fm des Kraftstoffs, der durch jedes der Löcher 21a eingespritzt wird, eine in 1 und 2 gezeigte Form auf. Das vorstehend beschriebene Funkenerzeugungsteil 30a der Zündkerze 30 ist so positioniert, dass der Kraftstoffstrahl Fm, der zumindest einen Teil des vom Einspritzlochs 21a eingespritzten Kraftstoffs umfasst, das Funkenerzeugungsteil 30a direkt erreichen kann. Insbesondere ist das Funkenerzeugungsteil 30a wie in 2(B) gezeigt so positioniert, dass das Funkenerzeugungsteil 30a zwischen den Kraftstoffstrahlen Fma und Fmb angeordnet ist, die aus dem Kraftstoff gebildet werden, der zum Funkenerzeugungsteil 30a hin eingespritzt wird, und ein Teil der Kraftstoffstrahlen Fma und Fmb erreicht das Funkenerzeugungsteil 30a. Wie vorstehend beschrieben wird der Kraftstoff durch die Einspritzung (den Kraftstoffstrahl) durch die Einspritzvorrichtung 20 zum Funkenerzeugungsteil 30a geführt, und somit kann die Maschine 10 als „der strahlgeführte Typ der Brennkraftmaschine“ bezeichnet werden.
Wieder mit Bezug auf 3 wird ein Kraftstoffeinlassloch 21b an einem proximalen Endteil des Düsenkörperteils 21 gebildet. Das Loch 21b veranlasst den zylindrischen Raum A3, mit einer (nicht gezeigten) Kraftstoffzufuhrleitung in Verbindung zu stehen.
Das Nadelventil 22 weist ein Zylinderteil 22a und einen Backenteil 22b auf. Das Zylinderteil 22a weist einen kleinen Radius und eine Kreiszylinderform auf. Das Backenteil 22b weist einen großen Radius und eine Kreiszylinderform auf. Das Zylinderteil 22a weist an seinem äußersten Ende eine allgemein halbkugelförmige Gestalt auf. Der Spitzenendabschnitt des Zylinderteils 22a ist im zylindrischen Raum A1 untergebracht. Folglich wird ein Kraftstoffdurchlass FP um den Spitzenendabschnitt des Zylinderteils 22a des Nadelventils 22 gebildet. Das heißt, dass der Kraftstoffdurchlass FP zwischen dem Spitzenendabschnitt des Zylinderteils 22a und dem Spitzenendabschnitt des Düsenkörperteils 21 gebildet ist. Das Backenteil 22b ist im zylindrischen Raum A2 untergebracht. Das Nadelventil 22 ist so aufgebaut, dass es sich entlang der Mittelachse (der Nadelventilachse) CN bewegt.
Zudem ist ein Kraftstoffdurchlass im Nadelventil 22 gebildet. Dieser Kraftstoffdurchlass veranlasst eine Verbindung des proximalen Endteils des Nadelventils 22 mit einer Außenumfangswandfläche des Teils auf der Seite des äußersten Endes des Zylinderteils 22a. Dadurch wird der Kraftstoff, der vom Kraftstoffeinlassloch 21b in den zylindrischen Raum A3 strömt, über diesen im Nadelventil 22 gebildeten Kraftstoffdurchlass in den Kraftstoffdurchlass FP zugeführt.
Die Schraubenfeder 22 ist im zylindrischen Raum A3 positioniert. Die Feder 23 ist dazu aufgebaut, das Nadelventil 22 zu den Einspritzlöchern 21a hin vorzuspannen.
Der Magnet 24 ist um den zylindrischen Raum A2 in einer Position benachbart zum proximalen Endteil des Düsenkörperteils 21 positioniert. Der Magnet 24 wird durch ein Einspritzbetätigungssignal von einer nachstehend beschriebenen ECU 40 eingeschaltet beziehungsweise mit Energie versorgt und erzeugt dann eine Magnetkraft zum Bewegen des Nadelventils 22 hin zum Kraftstoffeinlassloch 21b (zum proximalen Endteil) gegen die Vorspannkraft der Feder 23.
Wenn der Magnet 24 nicht eingeschaltet ist, wird das Spitzenendteil des Nadelventils 22 (das Spitzenendteil des Zylinderteils 22a) durch die Feder 23 auf eine Umfangswandfläche (ein Sitzteil) Sh des Spitzenendteils des Düsenkörperteils 21 gedrückt. Wenn sich das Nadelventil 22 in diesem Zustand befindet, wird eine Größe der Bewegung des Nadelventils 22 entlang der Mittelachse CN als Null definiert. Nachstehend kann der Bewegungsbetrag des Nadelventils 22 in der Richtung der Mittelachse CN als „der Nadelhubbetrag“ oder „der Hubbetrag“ bezeichnet werden.
Wie in 5(A) gezeigt, werden die Einspritzlöcher 21 durch das Spitzenendteil des Nadelventils 22 geschlossen, wenn der Nadelhubbetrag Null ist. Dadurch wird kein Kraftstoff vom Kraftstoffdurchlass FP in das Innere der Einspritzlöcher 21a zugeführt, und somit wird kein Kraftstoff eingespritzt. Daher bildet ein Abschnitt des Sitzteils Sh um jedes der Kraftstofflöcher 21a einen Ventilsitz für das Nadelventil 22.
Wenn der Magnet 24 mit Energie versorgt wird und sich das Nadelventil 22 dann zum proximalen Endteil hin bewegt, wird der Nadelhubbetrag größer als Null, und dann bewegt sich das Spitzenendteil des Nadelventils 22 vom Sitzteil Sh weg, wie in 5(B) und 5(C) gezeigt. Folglich öffnen sich die Einspritzlöcher 21a und dann wird der Kraftstoff durch die Einspritzlöcher 21a eingespritzt.
Wenn der Nadelhubbetrag zu einem festgelegten Betrag wird, stößt das in 3 gezeigte Backenteil 22b gegen ein Wandteil an, das den Zylinderraum A2 des Düsenkörperteils 21 definiert. Dadurch ist die Bewegung des Nadelventils 22 beschränkt. Der Nadelhubbetrag zu dieser Zeit wird als „der maximale Hubbetrag“ oder der „volle Hubbetrag“ bezeichnet. Das heißt, dass der Nadelhubbetrag zwischen Null und dem maximalen Hubbetrag änderbar ist.
Die Kraftstoffeinspritzung in einem Zustand, in dem der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung den maximalen Hubbetrag, wie in 5(C) gezeigt, erreicht, kann als „die Einspritzung bei vollem Hub“ bezeichnet werden. Andererseits kann die Kraftstoffeinspritzung in einem Zustand, in dem der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung kleiner als der maximale Hubbetrag ist, wie in 5(B) gezeigt, als „Einspritzung bei teilweisem Hubbetrag“ bezeichnet werden. Nachstehend kann auch eine Hubgröße zwischen 0 und dem maximalen Hubbetrag als „der teilweise Hubbetrag“ bezeichnet werden.
Der Nadelhubbetrag kann gesteuert werden, indem ein Zeitabschnitt zum Einschalten des Magneten 24 geändert wird. Anders gesagt können die Start- und Endzeitpunkte der Kraftstoffeinspritzung und der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung auf der Grundlage des Zeitpunkts des Einschaltens des Magneten 24 gesteuert werden.
Beispielsweise wird der partielle Hubbetrag in einem Zustand, in dem ein in 6 gezeigter erster Hubbetrag als der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung eingestellt ist, wie nachstehend beschrieben durchgeführt. Das heißt, dass der Ventilkörper 22 mit der Bewegung beginnt, wenn das Einspritzbetätigungssignal von 0 zum Zeitpunkt t1 auf eine vorab festgelegte Spannung Vlnj geändert wird. Dann erreicht der Hubbetrag des Ventilkörpers 22 den ersten Hubbetrag, der kleiner als der maximale Hubbetrag ist, zum Zeitpunkt t2. Zum Zeitpunkt t2 wird das Einspritzbetätigungssignal von der vorab festgelegten Spannung Vlnj auf 0 geändert. Folglich sinkt der Nadelhubbetrag vom ersten Hubbetrag und erreicht wie durch eine gestrichelte Linie PLlnj1 gezeigt unmittelbar nach dem Zeitpunkt t2 den Nullwert. Der Kraftstoff wird zwischen dem Zeitpunkt t1 und der Zeit unmittelbar nach dem Zeitpunkt t2 eingespritzt. In diesem Fall entspricht die Menge des eingespritzten Kraftstoffs einem Wert passend zu einem Bereich eines Abschnitts (einem Dreiecksbereichabschnitt), der durch eine Wellenlinie des in 6 gezeigten Nadelhubbetrags eingeschlossen ist. Tatsächlich beginnt der Ventilkörper 22 damit, sich zu einem Zeitpunkt zu bewegen, zu dem ein ineffektiver Einspritzzeitabschnitt td nach einem Zeitpunkt der Änderung des Einspritzbetätigungssignals vom Nullwert auf die vorab festgelegte Spannung Vlnj verstrichen ist. Der ineffektive Einspritzzeitabschnitt td ist jedoch sehr kurz und somit wird der Zeitabschnitt td in der nachstehenden Beschreibung weggelassen.
In ähnlicher Weise wird die Einspritzung bei partiellem Hub in einem Zustand, in dem ein zweiter Hubbetrag als der Maximalwert der Nadelhubgröße festgelegt ist, ausgeführt (siehe eine Zwei-Punkt-Strich-Linie PLInj2), wenn das Einspritzbetätigungssignal zum Zeitpunkt t1 auf die vorab festgelegte Spannung Vlnj geändert wird und dann zum Zeitpunkt t3 nach dem Zeitpunkt t2 auf den Nullwert geändert wird. In diesem Fall wird der Kraftstoff zwischen dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Zeitpunkt t3 eingespritzt.
Die Einspritzung bei vollem Hub wird wie nachstehend beschrieben ausgeführt. Das heißt, der Ventilkörper 22 beginnt sich wie in 6 gezeigt zu bewegen, wenn das Einspritzbetätigungssignal von 0 auf die vorab festgelegte Spannung Vlnj geändert wird. Dann erreicht der Hubbetrag des Ventilkörpers 22 die maximale Hubgröße zum Zeitpunkt t4 und somit wird die Bewegung des Ventilkörpers 22 eingeschränkt. Daher wird der Nadelhubbetrag nach dem Zeitpunkt t4 auf dem maximalen Hubbetrag beibehalten. Wenn das Einspritzbetätigungssignal zum Zeitpunkt t5 von der vorab festgelegten Spannung Vlnj auf 0 geändert wird, verringert sich der Nadelhubbetrag schnell vom Maximalbetrag und erreicht zum Zeitpunkt t6 den Nullwert. Der Kraftstoff wird zwischen den Zeitpunkten t1 und t6 eingespritzt.
Wenn der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung sinkt, verringert sich ein Strömungsbereich zwischen dem Spitzenendteil des Nadelventils 22 und dem Sitzteil Sh (wie in 5(B) gezeigt). Daher verringert sich ein Druck des Kraftstoffs, der die Einspritzlöcher 21a vom Kraftstoffdurchlass FP erreicht. Daraufhin wird eine Durchschlagskraft des Kraftstoffs, der durch die Einspritzung bei teilweisem Hub eingespritzt wird, kleiner als die Durchschlagskraft des Kraftstoffs, der durch die Einspritzung bei vollem Hub eingespritzt wird. Zudem schwächt sich die Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs ab, weil sich der Maximalwert des Nadelhubbetrags selbst bei der Einspritzung mit teilweisem Hub verringert. Die Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs korreliert stark mit einer Bewegungsgeschwindigkeit (einer Fluggeschwindigkeit) des Strahls von eingespritztem Kraftstoff. Daher verlängert sich ein Zeitabschnitt (d. h., der für die Zündung zulässige Zeitabschnitt) zwischen einem Zeitpunkt der Einspritzung des Kraftstoffs und einem Zeitpunkt des Endes des Durchgangs des eingespritzten Kraftstoffs durch einen Bereich benachbart zum Funkenerzeugungsteil 30a der Zündkerze 30, weil sich die Durchschlagskraft abschwächt (anders gesagt, weil der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung sinkt).
Die erste Vorrichtung umfasst wie in 7 gezeigt eine elektronische Steuereinheit (ein Steuerteil) 40. Nachstehend wird die elektronische Steuereinheit 40 als die „ECU 40“ bezeichnet. Die ECU 40 ist eine elektronische Schaltkreisvorrichtung, die einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, das Anweisungen (Programme) speichert, einem RAM, einem Sicherungs-RAM, einer Schnittstelle etc. aufweist, die allgemein bekannt sind. Die ECU 40 ist dazu aufgebaut, Erfassungssignale von nachstehend beschriebenen Sensoren zu erhalten.

• Einem Luftflussmesser 41 zum Erfassen einer Ansaugluftmenge Ga (einer Luftmassenflussrate) der Maschine 10.
• Einem Kurbelwellenwinkelsensor 42 zum Erzeugen eines Impulses jedes Mal, wenn eine nicht gezeigte Kurbelwelle um eine vorab festgelegte Winkelbreite bzw. einen festgelegten Winkel dreht.
• Einem Nockenpositionssensor 43 zum Erzeugen eines Impulses, jedes Mal, wenn eine nicht gezeigte Nockenwelle um eine vorab festgelegte Winkelbreite beziehungsweise einen vorab festgelegten Winkel dreht.
• Einem Gaspedalmanipulationsgrößensensor 44 zum Erfassen einer Betätigungsgröße AP eines nicht gezeigten Gaspedals.
• Einem Drosselventilöffnungsgradsensor 45 zum Erfassen eines Öffnungsgrads TA eines nicht gezeigten Drosselventils.
• Einem Kraftstoffdrucksensor 46, der an einer Zuführleitung (einer Kraftstoffzuführleitung) vorgesehen ist, um den Kraftstoff an die Einspritzungen 20 zuzuführen, und der den Kraftstoffdruck Pf in der Zuführleitung erfasst.
• Einem Kühlwassertemperatursensor 47 zum Erfassen einer Kühlwassertemperatur THW der Maschine 10.

Es sei angemerkt, dass die ECU 40 dazu aufgebaut ist, einen absoluten Kurbelwellenwinkel CA für jeden der Zylinder CC auf der Grundlage der Signale vom Kurbelwellenwinkelsensor 42 und vom Nockenpositionssensor 43 aufzunehmen. Zudem ist die ECU 40 dazu aufgebaut, eine Maschinendrehzahl NE auf der Grundlage des Signals vom Kurbelwellenwinkelsensor 42 aufzunehmen.
Die ECU 40 ist dazu aufgebaut, Betätigungssignale an die jeweiligen nachstehend beschriebenen Stellglieder zu schicken. In der nachstehenden Beschreibung entspricht N einer der Ganzzahlen 1 bis 4.

• Die Einspritzvorrichtung 20 (#N) des N-ten Zylinders (#N).
• Die Zündvorrichtung 31 (#N) des N-ten Zylinders (#N).
• Eine Kraftstoffpumpenvorrichtung 35.

Es sei angemerkt, dass die Zündvorrichtung 31 (#N) einen nicht gezeigten Zünder und eine nicht gezeigte Spule umfasst. Die Zündvorrichtung 31 (#N) ist dazu aufgebaut, eine Hochspannung auf der Grundlage eines Zündsignals (eines Betätigungssignals) zu erzeugen, das von der ECU 40 zu einem Zündzeitpunkt SA erzeugt ist, und die erzeugte Hochspannung an die Zündkerze 30 (#N) des Nten Zylinders (#N) abzugeben. Ein Funken zum Zünden des Kraftstoffs wird vom Funkenerzeugungsteil 30a (#N) der Zündkerze 30 (#N) des N-ten Zylinders (#N) durch das Aufbringen der Hochspannung auf die Zündkerze 30 erzeugt.
Die Kraftstoffpumpenvorrichtung 35 umfasst eine Kraftstoffpumpe und ein nicht gezeigtes Kraftstoffdruckregulierventil. Der von der Kraftstoffpumpe abgegebene Kraftstoff wird der Einspritzvorrichtung 20 (#N) über die nicht gezeigte Kraftstoffzufuhrleitung zugeführt. Die ECU 40 sendet ein Betätigungssignal (ein Befehlssignal) an das Kraftstoffdruckregulierventil, um den Druck des an die Einspritzvorrichtung 20 (#N) zugeführten Kraftstoffs zu ändern.
Wie vorstehend beschrieben gibt die ECU 40 das Einspritzbetätigungssignal an einen elektromagnetischen Mechanismus der Einspritzvorrichtung 20 (#N). Wenn das Einspritzbetätigungssignal Null ist, befindet sich der Magnet 24 im nicht eingeschalteten Zustand. Wenn das Einspritzbetätigungssignal andererseits der vorab festgelegten Spannung Vlnj entspricht, befindet sich der Magnet 24 im eingeschalteten Zustand.
<Kurze Erläuterung der Steuerung>
Als Nächstes wird die zusammengefasste Erläuterung der Steuerung durch die erste Vorrichtung mit Bezug auf 8 beschrieben. Die horizontalen Achsen der in 8(A) und 8(B) gezeigten Schaubilder zeigen jeweils einen Zeitabschnitt zwischen „einem Zeitpunkt des Endes der Kraftstoffeinspritzung, die unmittelbar vor einem Zündzeitpunkt (einem Zeitpunkt der Erzeugung des Funkens durch das Funkenerzeugungsteil 30a) ausgeführt wird“ und „dem Zündzeitpunkt“. Nachstehend wird dieser Abschnitt der Einfachheit halber als der „Zeitabschnitt von der Einspritzung zur Zündung“ bezeichnet. Zudem kann die Kraftstoffeinspritzung, die unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt ausgeführt wird, als „die Voreinspritzung“ bezeichnet werden.
Ein Wert „COV von IMEP“, der auf der senkrechten Achse des in 8(A) gezeigten Schaubilds angezeigt ist, drückt eine Änderung der Verbrennung aus. IMEP bedeutet angezeigter mittlerer effektiver Druck (indicated mean effective pressure). COV steht für den Varianzkoeffizienten (coefficient of variance). Daher wird der Wert, der auf der senkrechten Achse der 8(A) angezeigt ist, ein Wert, den man durch Dividieren einer Standardabweichung des angezeigten mittleren effektiven Drucks durch einen Mittelwert des angezeigten mittleren effektiven Drucks erhält. Dieser Wert sinkt, wenn sich die Verbrennung während mehrerer Zyklen in einem stabilen Zustand befindet. Die senkrechte Achse des in 8(B) gezeigten Schaubilds zeigt eine Verbrennungseffizienz (ein Verhältnis einer durch die vorliegende Verbrennung erzeugten Wärmemenge zu einer durch eine vollständige Verbrennung erzeugten Wärmemenge).
In den in 8(A) und 8(B) gezeigten Schaubildern zeigen die durchgezogenen Linien PLlnj jeweils Werte, wenn die Einspritzung bei teilweisem Hub ausgeführt wird, und die gestrichelten Linien FLlnj zeigen jeweils Werte, wenn die Einspritzung bei vollem Hub ausgeführt wird. Diese Einspritzung bei vollem Hub wird in einem Zustand ausgeführt, in dem das Einspritzbetätigungssignal wie in 6 gezeigt zum Zeitpunkt t4 auf Null gestellt wird (dem Zeitpunkt, an dem der Nadelhubbetrag gerade den maximalen Hubbetrag erreicht). Ein in 8(A) gezeigter verlangter Wert Dr entspricht dem Verbrennungsänderungsbetrag, wenn die Vibration eines Fahrzeugs, in dem die Maschine 10 eingebaut ist, einem zulässigen Grenzwert entspricht.
<Ausführung der Einspritzung bei vollem Hub>
Wie durch die in den 8(A) und 8(B) gezeigten gestrichelten Linien FLInj erkennbar, ist die Verbrennungsänderung größer als der verlangte Wert Dr (die Verbrennungsänderung verschlechtert sich), und die Verbrennungseffizienz ist gering, wenn die Kraftstoffeinspritzung mit vollem Hub ausgeführt wird, und der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung vor dem Zeitpunkt t1 ist. Das ist so, weil die Zündung ausgeführt wird, bevor der eingespritzte Kraftstoff (der Kraftstoffstrahl) das Funkenerzeugungsteil 30a erreicht, und somit sind die Zündung und Verbrennung des Kraftstoffs instabil. Zudem ist dies so, weil die Zündung unter unzureichender Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs ausgeführt wird, und somit die Menge des vollständig verbrannten Kraftstoffs klein ist.
Wenn der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 liegt, existiert der Kraftstoffstrahl, der zumindest einen Teil des eingespritzten Kraftstoffs umfasst, um das Funkenerzeugungsteil 30a. Daher sind die Zündung und Verbrennung des Kraftstoffs stabil, indem die Zündung ausgeführt wird, wenn der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 liegt, und somit ist die Verbrennungsänderung gering, und der verlangte Wert Dr wird erzielt. Man bemerke, dass während dieses Zeitabschnitts (t1 bis t3) die Verdampfung des Kraftstoffs und das Einsaugen der Luft in den Kraftstoffstrahl fortschreitet und somit die Verbrennungseffizienz besser wird, wenn der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung zunimmt. Nachstehend können die Verdampfung und das Ansaugen gemeinsam einfach als „die Verdampfung“ bezeichnet werden.
Wenn der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung länger als der Zeitabschnitt t3 ist, geht der Kraftstoffstrahl durch die Umgebung des Zündfunkenerzeugers bzw. der Zündkerze 30a durch, um sich zu verteilen. Daher ist die Zündung und Verbrennung instabil und die Verbrennungsänderung ist größer als der verlangte Wert Dr, falls die Zündung ausgeführt wird, wenn der Zeitabschnitt von der Einspritzung zur Zündung den Zeitabschnitt t3 übersteigt. Man bemerke, dass die Verbrennungseffizienz selbst nach dem Zeitabschnitt t3 auf einem vergleichsweise großen Wert beibehalten wird. Das beruht darauf, dass die Verdampfung des Kraftstoffs fortschreitet und somit der Kraftstoffanteil groß ist, der vollständig verbrennt, wenn der Kraftstoff gezündet ist.
Daraus ist ersichtlich, dass ein Zeitpunkt als der Zündzeitpunkt festgelegt werden sollte, zu dem der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 liegt, um die stabile Verbrennung zu erzeugen, wenn die Einspritzung bei vollem Hub ausgeführt wird. Zudem steigt die Verbrennungseffizienz, wenn ein Zeitpunkt unmittelbar vor dem Zeitpunkt t3 als Zündzeitpunkt festgelegt ist.
<Einspritzung bei teilweisem Hub>
Wie aus den in 8(A) und 8(B) gezeigten durchgezogenen Linien PLInj verständlich ist die Verbrennungsänderung größer als der verlangte Wert Dr (die Verbrennungsänderung verschlechtert sich) und die Verbrennungseffizienz ist gering, falls die Einspritzung bei teilweisem Hub ausgeführt wird, wenn der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung vor dem Zeitpunkt t2 liegt, der etwas nach dem Zeitpunkt t1 liegt. Dies ist so, weil ähnlich wie im Fall des Ausführens der Einspritzung bei vollem Hub die Zündung ausgeführt wird, bevor der eingespritzte Kraftstoff das Funkenerzeugungsteil 30a erreicht und somit die Zündung und die Verbrennung des Kraftstoffs instabil sind. Zudem ist dies so, weil die Zündung in einem Zustand ausgeführt wird, in dem die Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs ungenügend ist, und somit wird die Menge des vollständig verbrannten Kraftstoffs klein.
Die Durchschlagskraft des Kraftstoffs (also die Bewegungsgeschwindigkeit des Kraftstoffstrahls), der durch die Einspritzung mit teilweisem Hub eingespritzt wird, ist schwächer als die Durchschlagskraft des Kraftstoffs, der durch die Einspritzung bei vollem Hub eingespritzt wird. Daher steigt der Zeitabschnitt, in dem der Kraftstoffstrahl, der zumindest einen Teil des Kraftstoffs umfasst, der durch die Einspritzung bei teilweisem Hub eingespritzt wird, um das Funkenerzeugungsteil 30a existiert. Demgemäß sind die Zündung und die Verbrennung des Kraftstoffs stabil, falls die Einspritzung bei teilweisem Hub ausgeführt wird und dann die Zündung durchgeführt wird, wenn die Zeit von der Einspritzung bis zur Zündung zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t4 liegt, der nach dem Zeitpunkt t3 liegt. Als ein Ergebnis ist die Änderung der Verbrennung klein und der verlangte Wert Dr wird eingehalten. Wenn der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung zwischen den Zeitpunkten t2 und t4 liegt, schreitet die Verdampfung des Kraftstoffs fort und somit steigt die Verbrennungseffizienz, wenn sich der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung verlängert.
Wenn die Zeit von der Einspritzung bis zur Zündung den Zeitpunkt t4 übersteigt, geht der Kraftstoffstrahl durch die Umgebungen des Funkenerzeugungsteils 30a und verteilt sich. Daher werden Zündung und Verbrennung des Kraftstoffs instabil, wenn die Zündung ausgeführt wird, nachdem der Zeitabschnitt von der Einspritzung bis zur Zündung bis nach dem Zeitpunkt t4 dauert.
Wie aus der vorstehend erläuterten Beschreibung zu erkennen ist, verlängert sich der Zeitabschnitt, in dem der Zündzeitpunkt zum Durchführen der stabilen Verbrennung des Kraftstoffs einstellbar ist, wenn der Maximalwert des Hubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung sinkt. Zudem setzt sich die Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs fort und somit steigt die Verbrennungseffizienz, wenn sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt und dem Zündzeitpunkt verlängert. Andererseits wird der Zündzeitpunkt zum Maximieren des Drehmoments, das die Maschine 10 erzeugt, abhängig von der Belastung der Maschine 10 und der Maschinendrehzahl NE bestimmt und somit wird nicht gewünscht, dass sich die Zündung im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch ändert. Demgemäß ändern die erste Vorrichtung und die Steuervorrichtungen nach anderen Ausführungsformen den Einspritzendzeitpunkt auf der Grundlage des Maximalwerts des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung, die unmittelbar vor der Zündung (in der Voreinspritzung) ausgeführt wird, derart, dass der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt und dem Zündzeitpunkt (also der verbleibende Zeitabschnitt) optimiert wird. Insbesondere ändern die erste Vorrichtung und die Steuervorrichtungen nach anderen Ausführungsformen den Einspritzendzeitpunkt ohne Änderung des Zündzeitpunkts so (nach vorn), dass sie den verbleibenden Zeitabschnitt verlängern, wenn der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Kraftstoffeinspritzung sinkt.
<Tatsächliche Betätigung>
Die CPU der ECU 40 ist dazu aufgebaut, einen Ablauf des in 9 gezeigten Zünd-/Einspritzsteuerprogramms durch einen Ablaufplan in einem optionalen Zylinder jedes Mal durchzuführen, wenn der Kurbelwellenwinkel des optionalen Zylinders mit dem oberen Ansaugtotpunkt des optionalen Zylinders zusammenfällt.
Wenn daher der Kurbelwellenwinkel eines bestimmten Zylinders (eines besonderen Zylinders) zum oberen Ansaugtotpunkt des besonderen Zylinders passt, beginnt die CPU den Ablauf ab Schritt 900 und führt die Vorgänge der nachstehend beschriebenen Schritte 905 bis 965 aufeinanderfolgend aus. Dann geht die CPU zum Schritt 995 weiter, in welchem die CPU das Programm beendet.
Schritt 905: Die CPU bestimmt ein nötiges Drehmoment Tqreq (ein Drehmoment, das mit Bezug auf die Maschine 10 benötigt wird) durch Einsetzen des Gaspedalbetätigungsbetrags AP und der Maschinendrehzahl NE in eine Nachschlagetabelle bzw. ein Kennfeld MapTqreq (AP, NE). Nach der Tabelle MapTqreq (AP, NE), steigt das bestimmte nötige Drehmoment Tqreq mit dem Steigen des Gaspedalbetätigungsbetrags AP in einem Zustand, in den die Maschinendrehzahl NE auf einer vorab festgelegten konstanten Maschinendrehzahl beibehalten wird.
Schritt 910: Die CPU bestimmt einen Zündzeitpunkt bzw. Zündzeitpunktsabstand SA durch Einsetzen des nötigen Drehmoments Tqreq und der Maschinendrehzahl NE in eine Nachschlagetabelle bzw. ein Kennfeld MapSA (Tqreq, NE). Nach der Tabelle MapSA (Tqreq, NE) wird als der Zündzeitpunkt SA der MBT (minimale Zündfunkenfrühverstellung für bestes Drehmoment) festgelegt, sofern kein Klopfen auftritt. Zudem wird der Zündzeitpunkt als ein Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Kompressionsdruckpunkt bestimmt. Daher wird der Zündzeitpunkt SA bzw. der Zeitabstand zwischen Zündung und oberem Totpunkt in Richtung Früh verstellt (siehe 10(A) und 10(B)), wenn der Zeitabstand SA größer wird. Man bemerke, dass der Zeitabstand SA basierend auf der Maschinenlast KL und der Maschinendrehzahl NE bestimmbar ist.
Schritt 915: Die CPU berechnet eine Gesamtmenge Qtotal des in den besonderen Zylinder während des Verbrennungshubs des besonderen Zylinders zuzuführenden (einzuspritzenden) Kraftstoffs. Nachstehend wird die Gesamtmenge Qtotal als „die Gesamteinspritzmenge“ bezeichnet. Insbesondere bestimmt die CPU die Gesamteinspritzmenge Qtotal durch Einsetzen des verlangten Drehmoments Tqreq und der Maschinendrehzahl NE in ein Kennfeld bzw. eine Nachschlagetabelle MapQtotal (Tqreq, NE). Nach der Tabelle MapQtotal (Tqreq, NE) steigt die bestimmte Gesamteinspritzmenge Qtotal, wenn das nötige Drehmoment Tqreq in einem Zustand steigt, in dem die Maschinendrehzahl NE bei einer vorab festgelegten konstanten Maschinendrehzahl beibehalten wird.
Schritt 920: Die CPU bestimmt eine Menge (die Voreinspritzmenge) Qs des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffeinspritzung (die Voreinspritzung) unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt SA eingespritzt ist (vergleiche 10(B)). Insbesondere bestimmt die CPU die Voreinspritzmenge Qs durch Einsetzen des verlangten Drehmoments Tqreq, der Maschinendrehzahl NE und der Kühlwassertemperatur THW in ein Kennfeld bzw. eine Tabelle MapQs (Tqreq, NE, THW). Nach dem Kennfeld MapQs (Tqreq, NE, THW) steigt die bestimmte Voreinspritzmenge Qs, wenn das verlangte Drehmoment Tqreq (also ein Wert abhängig von der im Ansaughub in den Zylinder CC eingesaugten Luftmenge) steigt. Zudem steigt nach der Tabelle MapQs (Tqreq, NE, THW) die bestimmte Voreinspritzmenge Qs, wenn die Kühlwassertemperatur THW sinkt. Zudem wird eine Größe entsprechend ungefähr 20 Prozent der Gesamteinspritzmenge Qtotal als die Voreinspritzmenge Qs festgelegt. Man bemerke, dass die Voreinspritzung in den nachstehend beschriebenen 10(A) und 10(B) als InjC gezeigt ist.
Schritt 925: Die CPU bestimmt den Maximalwert Ls des Nadelhubbetrags in der Voreinspritzung InjC auf der Grundlage der Voreinspritzmenge Qs (siehe 10(B)). Insbesondere bestimmt die CPU den Maximalwert Ls der Hubgröße durch Einsetzen der Voreinspritzmenge Qs in eine Tabelle bzw. ein Kennfeld MapLs (Qs).
Schritt 930: Die CPU bestimmt einen Kraftstoffeinspritzzeitabschnitt Ts bezüglich der Voreinspritzung InjC basierend auf der Voreinspritzmenge Qs (vergleiche 10(B)). Nachstehend kann der Kraftstoffeinspritzzeitabschnitt Ts als „der Voreinspritzzeitabschnitt“ bezeichnet werden. Das Einspritzbetätigungssignal wird während des Kraftstoffeinspritzzeitabschnitts auf der Spannung Vlnj gehalten. Insbesondere bestimmt die CPU den Voreinspritzzeitabschnitt Ts durch Nachschlagen der Voreinspritzmenge Qs in einer Nachschlagetabelle bzw. einem Nachschlagekennfeld MapTs (Qs). Wie aus der in 10(B) gezeigten Wellenlinie des Hubbetrags der Voreinspritzung InjC zu erkennen ist, gibt es eine vorab festgelegte Beziehung zwischen dem Maximalwert Ls der Hubgröße und dem Voreinspritzzeitabschnitt Ts, in welcher der andere aus dem Wert Ls und dem Zeitabschnitt Ts festgelegt ist, wenn einer aus dem Wert Ls und dem Zeitabschnitt Ts bestimmt wird.
Schritt 935: Die CPU bestimmt einen Startzeitpunkt, einen Kraftstoffeinspritzzeitabschnitt, usw. für die anderen Kraftstoffeinspritzungen. In dieser Ausführungsform werden wie in 10(A) gezeigt drei Kraftstoffeinspritzungen für einen Verbrennungszyklus ausgeführt. Insbesondere wird der Kraftstoff in einem Zyklus des bestimmten Zylinders durch eine Ansaughubeinspritzung InjA, die im Ansaughub ausgeführt wird, eine frühe Einspritzung InjB, die in einer zweiten Hälfte des Kompressionshubs ausgeführt wird, und die vorstehend beschriebene Voreinspritzung InjC eingespritzt. Die frühe Einspritzung InjB wird unmittelbar vor der Voreinspritzung InjC ausgeführt.
Die CPU nimmt einen Betrag von ungefähr 0 bis 15 Prozent der Gesamteinspritzmenge Qtotal als die Einspritzmenge (die Früheinspritzmenge) Qb der frühen Einspritzung InjB auf. Insbesondere nimmt die CPU die Früheinspritzmenge Qb auf, indem sie das verlangte Drehmoment Tqreq, die Kühlwassertemperatur THW und die Maschinendrehzahl NE in ein vorab festgelegtes Nachschlagekennfeld MapQb (TQqreq, THW, NE) einsetzt.
Man bemerke, dass beispielsweise die Früheinspritzmenge Qb Null sein kann, wenn beispielsweise die Kühlwassertemperatur THW höher als ein oder gleich einem Schwellenwert ist, die Maschinendrehzahl NE größer als ein oder gleich einem Schwellenwert ist und das verlangte Drehmoment Tqreq größer als ein oder gleich einem Schwellenwert ist. In anderen Worten wird die frühe Einspritzung InjB in manchen Fällen nicht ausgeführt.
Zudem wird die frühe Einspritzung InjB durch eine aus den Einspritzungen mit teilweisem und vollem Hub realisiert. Demgemäß nimmt die CPU den Maximalwert Lb der Nadelhubgröße der frühen Einspritzung InjB auf, indem sie die Früheinspritzmenge Qb in ein vorab festgelegtes Nachschlagekennfeld MapLb(Qb) einsetzt. Zudem bestimmt die CPU den Früheinspritzzeitabschnitt Tb durch Einsetzen der Früheinspritzmenge Qb in eine Nachschlagtabelle MapTb(Qb).
Zudem bestimmt die CPU den Einspritzstartzeitpunkt SOlb der frühen Einspritzung InjB als einen vorab festgelegten Zeitpunkt zwischen 50° und 30° Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Kompressionstotpunkt (BTDC) auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur THW und der Maschinendrehzahl NE. IN dieser Ausführungsform wird der bestimmte Einspritzstartzeitpunkt SOlb der frühen Einspritzung InjB in Richtung früh verstellt, wenn die Kühlwassertemperatur THW sinkt, um die Kraftstoffmenge zu verringern, die an der oberen Wandfläche des Kolbens anhaftet. Die CPU erhält den Einspritzendzeitpunkt EOlb der frühen Einspritzung InjB durch eine Berechnung unter Verwendung des Einspritzstartzeitpunkts SOlb der frühen Einspritzung InjB, des Zeitabschnitts Tb der frühen Einspritzung und der Maschinendrehzahl NE (vergleiche 10(B)).
Die CPU nimmt eine Menge von 60 bis 70 Prozent der Gesamteinspritzmenge Qtotal als die Einspritzmenge (die Ansaughubeinspritzmenge) Qa der Ansaughubeinspritzung InjA auf. Die Ansaughubeinspritzmenge Qa entspricht einem Wert, den man durch Abziehen der Voreinspritzmenge Qs und der Früheinspritzmenge Qb von der Gesamteinspritzmenge Qtotal erhält (Qa=Qtotal-(Qs+Qb)). Zudem nimmt die CPU den Einspritzzeitabschnitt Ta zum Einspritzen der Ansaughubeinspritzmenge Qa des Kraftstoffs auf einer Grundlage eines Nachschlagekennfelds MapTa(Qa) auf und bestimmt einen vorab festgelegten Zeitpunkt um 60° Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Ansaugtotpunkt als den Einspritzstartzeitpunkt SOIa der Ansaughubeinspritzung InjA. Zudem nimmt die CPU den Einspritzendzeitpunkt EOla der Ansaughubeinspritzung InjA durch eine Berechnung unter Verwendung des Einspritzstartzeitpunkts SOIa der Ansaughubeinspritzung InjA, des Einspritzzeitabschnitts Ta und der Maschinendrehzahl NE auf. Es sei angemerkt, dass die Ansaughubeinspritzung InjA durch die Einspritzung mit vollem Hub realisiert wird.
Schritt 940: Die CPU bestimmt einen verbleibenden Zeitabschnitt ΔT zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunkt SA basierend auf dem Maximalwert Ls der Nadelhubgröße in der Voreinspritzung InjC, um den Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC zu bestimmen. Insbesondere bestimmt die CPU den verbleibenden Zeitabschnitt ΔT durch Einsetzen des im Schritt 925 aufgenommenen Maximalwerts Ls in ein Nachschlagekennfeld MapΔT(Ls), das im Block B1 der 9 gezeigt ist. Wie vorstehend beschrieben wird der verbleibende Zeitabschnitt ΔT vorab durch ein Experiment, beispielsweise verknüpft mit dem Maximalwert Ls der Nadelhubgröße so bestimmt, dass die Verbrennungseffizienz so lange maximiert wird (d.h., der verbleibenden Zeitabschnitt ΔT soweit maximiert wird), wie die Verbrennungsänderung den verlangten Wert Dr erfüllt, und im ROM in der Form eines Kennfelds MapΔT(Ls) gespeichert. Wie im Block B1 der 9 gezeigt ist, verkürzt sich nach diesem Kennfeld MapΔT(Ls) der bestimmte verbleibende Zeitabschnitt ΔT, wenn der Maximalwert Ls steigt. Beispielsweise ist der aufgenommene verbleibende Zeitabschnitt ΔT ein erster Zeitabschnitt ΔT1, wenn der Maximalwert Ls der Nadelhubgröße zu einem ersten Wert Ls1 passt. Wenn der Maximalwert Ls der Nadelhubgröße zu einem zweiten Wert Ls2 passt, der größer als der erste Wert Ls1 ist, ist der aufgenommene verbleibende Zeitabschnitt ΔT ein zweiter Zeitabschnitt ΔT2, der kürzer als der erste Zeitabschnitt ΔT1 ist.
Schritt 945: Die CPU wandelt den verbleibenden Zeitabschnitt ΔT, der im Schritt 940 aufgenommen wird, basierend auf der Maschinendrehzahl NE in die zugehörige Kurbelwellenwinkelbreite ΔC um (vergleiche 10(B)). Nachstehend wird die Kurbelwellenwinkelbreite ΔC als „der Kurbelwellenwinkelbereich“ bzw. „der Kurbelwellenwinkel“ bezeichnet.
Schritt 950: Die CPU bestimmt den Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC durch Hinzufügen des verbleibenden Kurbelwellenwinkelbereich ΔC zum Zündzeitpunkt SA (EOls = SA + ΔC, siehe 10(B)).
Schritt 955: Die CPU wandelt den Voreinspritzzeitabschnitt Ts, der im Schritt 930 aufgenommen wurde, basierend auf der Maschinendrehzahl NE in den zugehörigen Kurbelwellenwinkelbereich Cs um (vergleiche 10(B)). Schritt 960: Die CPU bestimmt den Einspritzstartzeitpunkt SOIs der Voreinspritzung InjC durch Hinzufügen der Kurbelwellenwinkelbreite Cs zum Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC (SOls = EOls + Cs, vgl. 10(B)).
Schritt 965: Die CPU führt jeweils einen Vorgang zum Durchführen der Zündung am Zündzeitpunkt SA und Vorgänge zum Ausführen der Ansaughubeinspritzung InjA, der frühen Einspritzung InjB und der Voreinspritzung InjC aus. Dadurch beginnt beispielsweise die Voreinspritzung InjC, wenn der Kurbelwellenwinkel dem Einspritzstartzeitpunkt SOls der Voreinspritzung InjC entspricht und endet, wenn der Kurbelwellenwinkel dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC entspricht. Zudem wird der Wert Ls als der Maximalwert des Nadelhubbetrags in der Voreinspritzung InjC festgelegt.
Wie vorstehend beschrieben umfasst die erste Vorrichtung ein Steuerteil (die ECU 40), das dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun:

Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung 20 (der Schritt 965 der 9);
Ändern des Maximalwerts Ls der Hubgröße des Ventilkörpers 22 in der Kraftstoffeinspritzung, um die Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs zu ändern (der Schritt 925 der 9); und
Steuern des Zündzeitpunkts SA, um den Funken vom Funkenerzeugungsteil 30a auf der Grundlage des Betriebszustands der Maschine 10 (beispielsweise des verlangten Drehmoments Tqreq, der Maschinendrehzahl NE) zu erzeugen (die Schritte 910 und 965 der 9, usw.).

Zudem ist das Steuerteil dazu aufgebaut, den Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC so zu ändern, dass „der Zeitabschnitt (der verbleibende Zeitabschnitt ΔT1) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOlc der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunkt SA in einem Zustand, in dem der erste Wert (Ls1) als der Maximalwert Ls der Hubgröße in der Kraftstoffeinspritzung InjC (der Voreinspritzung InjC) eingestellt ist, die unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt SA ausgeführt wird, länger als der Zeitabschnitt (der verbleibende Zeitabschnitt ΔT2) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunkt SA in einem Zustand ist, in dem der zweite Wert (Ls2), der größer als der erste Wert (Ls1) ist, als der Maximalwert Ls der Hubgröße in der Voreinspritzung InjC festgelegt ist“ (vgl. die Schritte 940 bis 950 und den Block B1 der 9).
Daher kann die Zündung ausgeführt werden, wenn zumindest ein Teil des Kraftstoffstrahls, der durch die Voreinspritzung InjC eingespritzt wurde, in einen Bereich benachbart zum Funkenerzeugungsteil 30a gerät, und somit kann die Verbrennungsänderung verringert werden. Zudem kann die Zündung ausgeführt werden, nachdem eine so lange Zeit wie möglich seit dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt (beispielsweise dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC) verstrichen ist, sofern die Verbrennungsänderung nicht schlechter wird, und somit wird die Verbrennung in einem Zustand erzeugt, in dem das Verdampfen des Kraftstoffs und das Einsaugen der Luft in den Kraftstoffstrahl fortschreitet. Als ein Ergebnis kann die Verbrennungseffizienz verbessert werden.
Man bemerke, dass die CPU dazu aufgebaut sein kann, den verbleibenden Zeitabschnitt ΔT im Schritt 940 der 9 basierend auf dem Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung InjC sowie dem Maximalwert Ls der Nadelhubgröße zu bestimmen. Die Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs steigt, wenn der Kraftstoffdruck Pf steigt. Daher bestimmt die CPU wie in Block B2 der 9 gezeigt den verbleibenden Zeitabschnitt ΔT derart, dass sich der verbleibende Zeitabschnitt ΔT verkürzt, wenn der Druck Pf steigt. Dadurch kann die Verbrennungsänderung auf einem kleinen Wert beibehalten und die Verbrennungseffizienz kann verbessert werden, selbst wenn sich der Kraftstoffdruck Pf ändert. Wenn der verbleibende Zeitabschnitt ΔT unter Verwendung des Kraftstoffdrucks Pf zur Zeit des Ausführens der Voreinspritzung InjC bestimmt wird, wird bevorzugt, dass die Berechnung des verbleibenden Zeitabschnitts ΔT unmittelbar vor dem Zeitpunkt ausgeführt wird, bevor erwartet wird, dass die vorherige Einspritzung InjC ausgeführt wird. Wenn sich der Kraftstoffdruck Pf jedoch moderat ändert und somit die Größe der Änderung des Kraftstoffdrucks Pf während einer Umdrehung der Maschine 10 nahezu Null ist, kann der Kraftstoffdruck Pf, der zu einem Zeitpunkt um den oberen Totpunkt beim Ansaugen aufgenommen wird, als der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung InjC verwendet werden.
<Zweite Ausführungsform>
Die Steuervorrichtung der Maschine nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung (nachstehend wird diese Vorrichtung als „die zweite Vorrichtung“ bezeichnet) ist dieselbe wie die erste Vorrichtung mit der Ausnahme, dass die zweite Vorrichtung den verbleibenden Zeitabschnitt ΔT in Anbetracht des Einflusses des Gasstroms im Zylinder ändert, den die frühe Einspritzung InjB auf den Kraftstoff (den Kraftstoffstrahl) ausübt, den die Voreinspritzung InjC einspritzt. Wie vorstehend beschrieben wird die frühe Einspritzung InjB ausgeführt, kurz bevor die Voreinspritzung InjC im Kompressionshub ausgeführt wird.
Insbesondere ist die CPU der zweiten Vorrichtung aufgebaut, um einen Vorgang des in 11 gezeigten Zünd-/Einspritzsteuerprogramms durch einen Ablaufplan in einem optionalen Zylinder jedes Mal durchzuführen, wenn der Kurbelwellenwinkel des optionalen Zylinders zum oberen Ansaugtotpunkt des optionalen Zylinders passt.
Daher beginnt die CPU einen Ablauf vom Schritt 1100 der 11 und führt die Vorgänge der Schritte 905 bis 930 aufeinanderfolgend aus, wenn der Kurbelwellenwinkel eines bestimmten Zylinders (eines besonderen Zylinders) dem oberen Ansaugtotpunkt des besonderen Zylinders entspricht. Dadurch werden das verlangte Drehmoment Tqreq, der Zündzeitpunkt SA, die Gesamteinspritzmenge Qtotal, die Voreinspritzmenge Qs, der Maximalwert Ls des Nadelhubbetrags in der Voreinspritzung InjC, der Kraftstoffeinspritzzeitabschnitt (der Zeitabschnitt der Voreinspritzung) Ts für die Voreinspritzung InjC usw. bestimmt. Als Nächstes führt die CPU einen Vorgang des vorstehend beschriebenen Schritts 935 aus, um den Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt, den Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt, den Kraftstoffeinspritzzeitabschnitt usw. der anderen Kraftstoffeinspritzungen zu bestimmen.
Als Nächstes führt die CPU Abläufe der Schritte 1105 bis 1125 wie nachstehend beschrieben aufeinanderfolgend aus und geht dann zum Schritt 1130 weiter.
Schritt 1105: Dies ist ein Schritt zum Aufnehmen eines provisorischen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz durch den Ablauf ähnlich dem Ablauf des vorstehend beschriebenen Schritts 940. Das heißt, dass die CPU den provisorischen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz zwischen dem provisorischen Einspritzendzeitpunkt EOlsz der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunktsabstand SA auf der Grundlage des Maximalwerts Ls des Nadelhubbetrags bei der Voreinspritzung InjC bestimmt, um den provisorischen Einspritzendzeitpunkt EOlsz der Voreinspritzung InjC zu bestimmen. Wie im Block B1 der 11 gezeigt ist ein Nachschlagekennfeld MapΔTz (Ls), das in diesem Schritt genutzt wird, dasselbe wie das Nachschlagekennfeld MapΔT (Ls), das im Block B1 der 9 gezeigt ist und im Schritt 940 verwendet wird. Nachstehend wird der provisorische Einspritzendzeitpunkt EOlsz als „der provisorische Endzeitpukt“ bezeichnet.
Schritt 1110: Die CPU führt einen Vorgang ähnlich dem Vorgang des vorstehend beschriebenen Schritts 945 durch. Das heißt, dass die CPU den provisorischen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz auf der Grundlage der Maschinendrehzahl NE in den zugehörigen Kurbelwellenwinkelbereich ΔCz umwandelt. Nachstehend wird der Kurbelwellenwinkelbereich ΔCz als „der provisorische verbleibende Kurbelwellenwinkelbereich“ bezeichnet.
Schritt 1115: Die CPU führt einen Vorgang ähnlich dem Vorgang des vorstehend beschriebenen Schritts 950 aus. Das heißt, dass die CPU den provisorischen Endzeitpunkt EOlsz durch Hinzufügen der provisorischen verbleibenden Kurbelwellenwinkelbreite ΔCz zum Zündzeitpunkt SA bestimmt (EOlsz = SA + ΔCz).
Schritt 1120: Die CPU führt einen Vorgang ähnlich dem vorstehend beschriebenen Vorgang des Schritts 955 aus, das heißt, dass die CPU den vorherigen Einspritzzeitabschnitt Ts, der im Schritt 930 aufgenommen wird, auf der Grundlage der Maschinendrehzahl NE in den zugehörigen Kurbelwellenwinkelbereich Cs umwandelt.
Schritt 1125: Die CPU führt einen Vorgang ähnlich dem vorstehend beschriebenen Vorgang des Schritts 960 aus. Das heißt, dass die CPU den provisorischen Einspritzstartzeitpunkt SOIsz der Voreinspritzung InjC bestimmt, indem der Kurbelwellenwinkelbereich Cs zum provisorischen Endzeitpunkt EOlsz der Voreinspritzung InjC addiert wird (SOIsz 0 EOlsz + Cs). Nachstehend wird der provisorische Einspritzstartzeitpunkt SOlsz als „der provisorische Startzeitpunkt“ bezeichnet.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 1130 weiter, in dem die CPU beurteilt, ob es eine frühe Einspritzung InjB gibt. Wenn es keine frühe Einspritzung InjB gibt (das heißt, der Früheinspritzbetrag Qb Null ist), fällt die CPU im Schritt 1130 das Urteil „Nein“, um zum Schritt 1135 weiterzugehen, in dem die CPU den provisorischen Startzeitpunkt SOlsz als den endgültigen Einspritzstartzeitpunkt SOIs der Voreinspritzung InjC verwendet. Daher entspricht der endgültige Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC dem provisorischen Endzeitpunkt EOlsz der Voreinspritzung InjC. Dann geht die CPU zum Schritt 1170 weiter, in dem die CPU einen Einstellvorgang zum Ausführen der Zündung und jeder der Einspritzungen ähnlich dem vorstehend beschriebenen Ablauf des Schritts 965 ausführt. Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 1195 weiter, in welchem die CPU das Programm beendet.
Andererseits fällt die CPU im Schritt 1130 das Urteil „Ja“, wenn die frühe Einspritzung InjB vorliegt, und führt dann die Vorgänge der nachfolgend beschriebenen Schritte 1140 bis 1165 nacheinander aus.
Schritt 1140: Die CPU nimmt zuerst ein Intervall zwischen der Voreinspritzung InjC und der frühen Einspritzung InjB auf. Nachstehend wird das Intervall als „das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB“ bezeichnet. Genauer entspricht das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB wie in 10(B) gezeigt dem Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOlb der frühen Einspritzung InjB und dem provisorischen Startzeitpunkt SOIsz der Voreinspritzung InjC. In anderen Worten entspricht das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB dem Zeitabschnitt, den man durch Umwandeln des Kurbelwellenwinkelbereichs zwischen dem Zeitpunkt EOlb und SOlsz basierend auf der Maschinendrehzahl NE erhält. Als Nächstes bestimmt die CPU einen Korrekturkoeffizienten k1 durch Einsetzen des aufgenommenen Intervalls Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB in ein in Block B3 der 11 gezeigtes Nachschlagekennfeld Mapk1 (Tint). Nach dem Kennfeld Mapk1 (Tint) sinkt der bestimmte Korrekturkoeffizient k1 innerhalb eines Bereichs bis 1, sofern sich das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB verkürzt. Der Maximalwert des Korrekturkoeffizienten k1 ist 1.
Der Korrekturkoeffizient k1 wird im nachstehend beschriebenen Schritt 1150 mit dem provisorischen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz multipliziert, um den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf zu bestimmen. Dadurch verkürzt sich der endgültige verbleibende Zeitabschnitt ΔTf, wenn der Korrekturkoeffizient k1 sinkt. Der Grund für die Verkürzung des verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf als Zeitabschnitt Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB ist der folgende. Das heißt, dass der Strom des Gases (der verbleibende Gasstrom oder der Gasstrom) durch die durch einen Pfeil FL in 12 gezeigte frühe Einspritzung InjB erzeugt wird. Dann bleibt der Gasstrom zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung InjC stark, und der Kraftstoff (der Kraftstoffstrahl), der durch die Voreinspritzung InjC eingespritzt wird, läuft mit diesem Gasstrom mit. Daher verkürzt sich der Zeitabschnitt nach dem Einspritzen des Kraftstoffs, bis der Kraftstoff das Funkenerzeugungsteil 30a erreicht. Daher wird der verbleibende Zeitabschnitt ΔTf verkürzt. Somit ist das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB einer der ersten Parameter mit einer Korrelation mit der Stärke des verbleibenden Gasstroms.
Schritt 1145: Die CPU bestimmt einen Korrekturkoeffizienten k2 durch Einsetzen der Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB in ein Nachschlagekennfeld Mapk2(Qb), das im Block B4 der 11 gezeigt ist. Nach der Tabelle Mapk2(Qb) verringert sich der bestimmte Korrekturkoeffizient k2 innerhalb eines Bereichs bis 1, wenn die Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB steigt. Der Maximalwert des Korrekturkoeffizienten k2 ist 1.
Ähnlich dem Korrekturkoeffizienten k1 wird der Korrekturkoeffizient k2 mit dem provisorischen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz multipliziert, um im nachstehend beschriebenen Schritt 1150 den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf zu bestimmen. Dadurch verkürzt sich der endgültige verbleibende Zeitabschnitt ΔTf, wenn der Korrekturkoeffizient k2 sinkt. Der Grund für die Verkürzung des verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf mit der [Erhöhung der] Kraftstoffeinspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB ist folgender. Der Gasstrom, der durch die frühe Einspritzung InjB gebildet wird, die durch den Pfeil FL in 12 angezeigt ist, bleibt zum Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung InjC als die Kraftstoffeinspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB stark. Daher wird der Kraftstoff (der Kraftstoffstrahl), der durch die Voreinspritzung InjC eingespritzt wird, vom Gasfluss mitgerissen und somit verkürzt sich die Zeit, bis der Kraftstoff nach dem Einspritzen des Kraftstoffs das Funkenerzeugungsteil 30a erreicht. Daher wird der endgültige verbleibende Zeitabschnitt ΔTf verkürzt. Somit ist die Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB einer der ersten Parameter mit einer Verknüpfung mit der Stärke des verbleibenden Gasstroms.
Schritt 1150: Die CPU berechnet den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Korrekturkoeffizienten k1 und k2 (ΔTf = k1 * k2* ΔTz).
Schritt 1155: Die CPU führt Verarbeitungen ähnlich den Verarbeitungen der vorstehend beschriebenen Schritte 945 und 1110 aus. Das heißt, dass die CPU den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf auf der Grundlage der Maschinendrehzahl NE in den zugehörigen Kurbelwellenwinkelbereich ΔCf umwandelt.
Schritt 1160: Die CPU führt Vorgänge ähnlich den vorher beschriebenen Vorgängen der Schritte 950 und 1115 aus. Das heißt, dass die CPU den endgültigen Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC durch Addieren des Kurbelwellenwinkelbereichs ΔCf zum Zündzeitpunktsabstand SA bestimmt (EOls = SA + ΔCf).
Schritt 1165: Die CPU führt Abläufe ähnlich den Abläufen der vorstehend beschriebenen Schritte 960 und 1125 aus. Das heißt, dass die CPU den endgültigen Einspritzstartzeitpunkt SOIs der Voreinspritzung InjC durch Addieren des Kurbelwellenwinkelbereichs Cs zum Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC bestimmt (SOIs = EOls + Cs).
Dann geht die CPU zum Schritt 1170 weiter, in dem die CPU einen Einstellvorgang zum Ausführen der Zündung und jeder der Einspritzungen ähnlich dem Vorgang des vorstehend beschriebenen Schritts 965 ausführt. Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 1195 weiter, in dem die CPU das Programm beendet.
Wie vorstehend beschrieben ist das Steuerteil (die ECU 40) der zweiten Vorrichtung dazu aufgebaut, Folgendes zu machen:

Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung 20 als der frühen Einspritzung InjB zusätzlich zu der Voreinspritzung InjC vor der Voreinspritzung InjC (die Schritte 935 und 1170 der 11); und
Ändern des Einspritzendzeitpunkts EOls der Voreinspritzung InjC derart, dass sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunkt SA (der verbleibende Zeitabschnitt ΔTf) verkürzt, wenn sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOlb der frühen Einspritzung InjB und der Einspritzstartzeitpunkt SOlsz der Voreinspritzung InjC (das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB) verkürzt (vergleiche Block B3 und die Schritte 1140 und 1150 bis 1160 der 11 usw.).

Zudem ist das Steuerteil (die ECU 40) dazu aufgebaut, den Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC derart zu ändern, dass sich der Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunkt SA (der verbleibende Zeitabschnitt ΔTf) verkürzt, wenn die Menge Qb des durch die frühe Einspritzung InjB eingespritzten Kraftstoffs steigt (siehe den Block B4 und die Schritte 1145 und 1150 bis 1160 der 11 usw.).
Dadurch ist der verbleibende Zeitabschnitt abhängig von der Stärke des Gasstroms (des verbleibenden Gasstroms) änderbar, der im Zylinder durch die frühe Einspritzung InjB gebildet wird und im Zylinder zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung InjC bestehen bleibt. Daher kann der unerwünschte Einfluss des verbleibenden Gasstroms auf die Verbrennungsänderung und/oder die Verbrennungseffizienz verringert werden. Das heißt, selbst wenn sich der wie vorstehend beschrieben für die Zündung zulässige Zeitabschnitt aufgrund des verbleibenden Gasstroms ändert, kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert werden und die Verbrennungseffizienz kann verbessert werden. Bevorzugt ändert die zweite Vorrichtung (und nachstehend beschriebene Modifizierungen derselben) den Einspritzendzeitpunkt EOlb (und den Einspritzstartzeitpunkt SOIb) der frühen Einspritzung InjB um einen vorab festgelegten Kurbelwellenwinkelbereich, wenn die zweite Vorrichtung den Einspritzendzeitpunkt EOls (und den Einspritzstartzeitpunkt SOIs) der Voreinspritzung InjC um einen vorab festgelegten Kurbelwellenwinkelbereich ändert.
<Erste Modifizierung der zweiten Ausführungsform>
Wenn der Kraftstoffdruck Pf zur Zeit der Ausführung der frühen Einspritzung InjB steigt, steigt die Stärke des Gasstroms, der im Zylinder durch die frühe Einspritzung InjB gebildet wird, und somit ist der verbleibende Gasstrom stark. Das heißt, dass der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt des Ausführens der frühen Einspritzung InjB einer der ersten Parameter mit einer Korrelation mit der Stärke des verbleibenden Gasstroms ist. Demgemäß verkürzt die erste Modifizierung den verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf, wenn der Kraftstoffdruck Pf zur Zeit des Ausführens der frühen Einspritzung InjB steigt.
Insbesondere führt die CPU nach der ersten Modifizierung einen Vorgang zum Aufnehmen eines Korrekturkoeffizienten k3 zwischen den Schritten 1145 und 1150 der 11 aus. Das heißt, dass die CPU den Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB aufnimmt und den Korrekturkoeffizienten k3 durch Einsetzen des aufgenommen Kraftstoffdrucks Pf in ein in 13 gezeigtes Nachschlagekennfeld Mapk3(Pf) aufnimmt. Nach dem Kennfeld Mapk3(Pf) sinkt der bestimmte Korrekturkoeffizient k3 innerhalb eines Bereichs bis 1, wenn der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB steigt. Beispielsweise kann der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB ein Kraftstoffdruck Pf zum Einspritzstartzeitpunkt SOlb der frühen Einspritzung InjB sein, oder kann ein Kraftstoffdruck Pf zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt zwischen dem Einspritzstart- und -endzeitpunkt SOIb und EOlb der frühen Einspritzung InjB sein. In diesen Fällen liegen jedoch die Zeitpunkte der Berechnungen des Korrekturkoeffizienten k3 und des endgültigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf vorzugsweise nach dem Einspritzstartzeitpunkt der frühen Einspritzung InjB und vor dem Einspritzstartzeitpunkt der Voreinspritzung InjC. Wenn sich der Kraftstoffdruck Pf geringfügig ändert und somit die Größe der Änderung des Kraftstoffdrucks Pf bei einer Umdrehung der Maschine 10 nahezu Null ist, kann der Kraftstoffdruck Pf, der zu einem Zeitpunkt um den oberen Ansaugtotpunkt aufgenommen wird, als der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt des Ausführens der frühen Einspritzung InjB verwendet werden.
Zudem berechnet die CPU nach der ersten Modifizierung den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des provisorischen verbleibenden Zeitabschnitts ΔCz mit dem Produkt der Korrekturkoeffizienten k1, k2 und k3 in Schritt 1150 der 11 (ΔTf = k1 * k2 * k3 * ΔTz). Die anderen Merkmale der ersten Modifizierung sind gleich wie die Merkmale der zweiten Vorrichtung. Nach der ersten Modifizierung kann das Verschlechtern der Verbrennungsänderung verhindert und die Verbrennungseffizienz kann verbessert werden, selbst wenn sich die Stärke des Gasstroms im Zylinder aufgrund des Kraftstoffdrucks Pf zur Zeit der Ausführung der frühen Einspritzung InjB ändert, sich dadurch die Stärke des verbleibenden Gasstroms ändert und sich somit der vorstehend beschriebene für die Zündung zulässige Zeitabschnitt ändert.
<Zweite Modifizierung der zweiten Ausführungsform>
Wenn der Maximalwert Lb der Nadelhubgröße für die frühe Einspritzung InjB steigt, steigt die Stärke des durch die frühe Einspritzung InjB im Zylinder geformten Gasstroms. Das heißt, dass der Maximalwert Lb des Nadelhubbetrags in der frühen Einspritzung InjB einer der ersten Parameter ist, der mit der Stärke des verbleibenden Gasstroms korreliert. Demgemäß verkürzt die zweite Modifizierung den verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf, wenn der Maximalwert Lb des Nadelhubbetrags in der frühen Einspritzung InjB steigt.
Insbesondere führt die CPU nach der zweiten Modifizierung einen Vorgang zum Aufnehmen des Korrekturkoeffizienten k3 und eines Korrekturkoeffizienten k4 zwischen den Schritten 1145 und 1150 der 11 aus. Die CPU nimmt den Korrekturkoeffizienten k3 wie vorstehend beschrieben auf. Zudem nimmt die CPU den Korrekturkoeffizienten k4 auf, indem sie den Maximalwert Lb der Nadelhubgröße in der frühen Einspritzung InjB in ein in 14 gezeigtes Nachschlagekennfeld Mapk4(Lb) einsetzt. Nach dem Kennfeld Mapk4(Lb) sinkt der bestimmte Korrekturkoeffizient innerhalb eines Bereichs bis 1, wenn der Maximalwert Lb der Nadelhubgröße steigt.
Zudem berechnet die CPU nach der zweiten Modifizierung den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Modifizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Produkt der Korrekturkoeffizienten k1, k2, k3 und k4 im Schritt 1150 der 11 (ΔTf = k1 * k2 * k3 * k4 * ΔT). Die anderen Merkmale der zweiten Modifizierung sind ähnlich den Merkmalen der ersten Modifzierung der zweiten Vorrichtung. Nach der zweiten Modifizierung kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung selbst dann verhindert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden, wenn sich die Stärke des Gasstroms im Zylinder aufgrund des Maximalwerts Lb der Nadelhubgröße bei der frühen Einspritzung InjB ändert, sich dadurch die Stärke des verbleibenden Gasstroms ändert und sich somit der vorstehend beschriebene zulässige Zeitabschnitt für die Zündung ändert.
<Dritte Modifizierung der zweiten Ausführungsform>
Die Korrekturkoeffizienten k1 bis k4 sind Korrekturgrößen zum Korrigieren des verbleibenden Zeitabschnitts derart, dass der Einfluss der Stärke des von der frühen Einspritzung InjB erzeugten verbleibenden Gasstroms auf den für die Zündung zulässigen Zeitabschnitt (in anderen Worten den verbleibenden Zeitabschnitt) eliminiert wird. Anders ausgedrückt korrelieren die Parameter zum Aufnehmen der Korrekturkoeffizienten (d.h. das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB, die Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB, der Kraftstoffdruck Pf=Pfb zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB und der Maximalwert Lb des Nadelhubbetrags für die frühe Einspritzung InjB zum Aufnehmen der Korrekturkoeffizienten) jeweils mit der Stärke des Gasstroms im Zylinder. Demgemäß schätzt die CPU nach der dritten Modifizierung die Stärke des verbleibenden Gasstroms CF auf der Grundlage dieser Parameter ab und verkürzt den verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf, wenn die abgeschätzte Stärke CF steigt.
Insbesondere führt die CPU nach der dritten Modifizierung einen Vorgang zum Aufnehmen eines Korrekturkoeffizienten kCF anstelle der Vorgänge der Schritte 1140 und 1145 der 11 aus. Das heißt, dass die CPU zuerst die Stärke CF des verbleibenden Gasstroms auf der Grundlage einer nachstehend beschriebenen Funktionsgleichung fcf abschätzt. „a1“ bis „a4“ sind jeweils vorab festgelegte Konstanten. Die Funktionsgleichung fcf kann eine andere Funktionsgleichung oder eine Nachschlagetabelle bzw. ein Nachschlagekennfeld sein. Die CPU kann die Stärke CF des verbleibenden Gasstroms auf der Grundlage von zwei oder mehr der Parameter wie dem Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB, die Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB, den Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB und dem Maximalwert Lb der Nadelhubgröße in der frühen Einspritzung InjB abschätzen. Alternativ kann die CPU die Stärke CF des verbleibenden Gasflusses auf der Grundlage von einem oder mehreren aus den Parametern wie dem Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB, dem Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt des Ausführens der frühen Einspritzung InjB und dem Maximalwert Lb der Nadelhubgröße bei der frühen Einspritzung InjB abschätzen. Zudem kann die CPU die Stärke Cf des verbleibenden Gasstroms auf der Grundlage von zwei oder mehr der Parameter wie dem Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB, die Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB und dem Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB abschätzen. Die Stärke CF des wie vorstehend beschrieben aufgenommenen verbleibenden Gasstroms, ist der erste Parameter mit einer Korrelation zur Stärke des verbleibenden Gasstroms. $\begin{array}{l} CF=fcf (Tint, Qb, Pfb, Lb) \\ = a1/Tint+a2*Qb+a3*Pfb+a4*Lb \end{array}$
Als Nächstes nimmt die CPU den Korrekturkoeffizienten kCF auf, indem die Stärke CF des verbleibenden Gasstroms in ein in 15 gezeigtes Nachschlagekennfeld MapkCF(CF) eingesetzt wird. Nach dem Kennfeld MapkCF(CF) sinkt der bestimmte Korrekturkoeffizient kCF innerhalb eines Bereichs bis 1, wenn die Stärke CF des verbleibenden Gasstroms steigt.
Zudem berechnet die CPU den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Modifizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Korrekturkoeffizienten kCF im Schritt 1150 der 11 (ΔTf = kCF * ΔTz). Die anderen Merkmale der dritten Modifizierung sind ähnlich den Merkmalen der zweiten Vorrichtung. Nach der dritten Modifizierung kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden, selbst wenn sich die Stärke des durch die frühe Einspritzung InjB erzeugten Gasstroms im Zylinder ändert und sich dadurch die Stärke CF des verbleibenden Gasstroms ändert, und sich somit der vorstehend beschriebene zulässige Zündzeitabschnitt ändert.
<Dritte Ausführungsform>
Die Steuervorrichtung der Maschine nach der dritten Ausführungsform der Erfindung (nachstehend wird diese Steuervorrichtung als „die dritte Vorrichtung“ bezeichnet) ist dieselbe wie die zweite Vorrichtung mit der Ausnahme, dass die dritte Vorrichtung den verbleibenden Zeitabschnitt ΔT in Anbetracht des Einflusses des Kraftstoffstroms in der Sackkammer Sk der Einspritzvorrichtung 20 ändert, der durch die frühe Einspritzung InjB auf die Voreinspritzung InjC ausgeübt wird, und die Berechnung und Nutzung des Korrekturkoeffizienten k2 weggelassen wird.
Der Kraftstoffstrom (die Verwirbelung des Stroms) tritt in der Sackkammer Sk der Einspritzvorrichtung 20 aufgrund der frühen Einspritzung InjB auf (wenn es keine frühe Einspritzung InjB gibt, aufgrund der Ansaughubeinspritzung InjA, die vor der Voreinspritzung InjC ausgeführt wird). Wenn die Voreinspritzung InjC in einem Zustand ausgeführt wird, in dem der Kraftstoffstrom in der Sackkammer Sk verbleibt, verteilt sich der Strahl des eingespritzten Kraftstoffs leicht und die Durchschlagskraft des Strahls schwächt sich ab. Als ein Ergebnis ändert (verlängert) sich der optimale verbleibende Zeitabschnitt. Wie nachstehend beschrieben bestimmt die dritte Vorrichtung einen Korrekturkoeffizienten k5 zum Eliminieren des Einflusses der Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer Sk (der Stärke des Sackkammerkraftstoffstroms) basierend auf dem Intervall Tint hinsichtlich der frühen Einspritzung InjB.
Insbesondere ist die CPU der dritten Vorrichtung dazu aufgebaut, einen Ablauf des in 16 gezeigten Zünd-/Einspritzsteuerprogramms durch einen Ablaufplan in einem optionalen Zylinder jedes Mal auszuführen, wenn der Kurbelwellenwinkel im optionalen Zylinder zum oberen Totpunkt im optionalen Zylinder passt. Dieses Programm ist dasselbe wie das in 11 gezeigte Programm mit der Ausnahme, dass der Schritt 1145 der 11 durch den Schritt 1610 ersetzt wird und der Schritt 1150 der 11 durch den Schritt 1620 ersetzt wird. Daher wird nachstehend hauptsächlich der Unterschied zwischen den in 11 und 16 beschriebenen Programmen beschrieben. Die Schritte der 16 zum Ausführen derselben Abläufe wie die Abläufe der Schritte der 11 werden mit denselben Bezugszeichen wie die Bezugszeichen der 11 bezeichnet.
Wenn die frühe Einspritzung InjB ausgeführt wird, urteilt die CPU im Schritt 1130 „Ja“ und geht zum Schritt 1140 weiter, in dem die CPU den Korrekturkoeffizienten k1 bestimmt, indem sie das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB in ein im Block B3 der 16 gezeigtes Nachschlagekennfeld Mapk1 (Tint) einsetzt. Nach dem Kennfeld Mapk1 (Tint) sinkt der bestimmte Korrekturkoeffizient k1 innerhalb eines Bereichs bis 1, wenn sich das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB verkürzt. Wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB zu einem minimalen Zeitabschnitt Ti1 passt, ist der Korrekturkoeffizient k1 ein Wert g (0 < g < 1). Zudem ist der Korrekturkoeffizient k1 1, wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB größer als ein oder gleich einem Wert Ti2 größer als der Wert Ti1 ist. Der Korrekturkoeffizient k1 ist ein Koeffizient zum Eliminieren des Einflusses des vorstehend anhand von Schritt 1140 beschriebenen verbleibenden Gasstroms.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 1610 weiter, in dem die CPU einen Korrekturkoeffizienten k5 durch Einsetzen des Intervalls Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB in ein Nachschlagekennfeld Mapk5(Tint) bestimmt, das in Block B5 der 16 gezeigt ist. Nach dem Kennfeld Mapk5(Tint) steigt der bestimmte Korrekturkoeffizient k5 innerhalb eines Bereichs größer oder gleich 1, wenn sich das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB verkürzt.
Der Korrekturkoeffizient k5 wird im nachstehend beschriebenen Schritt 1620 mit dem provisorischen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz multipliziert, um den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf zu bestimmen. Dadurch verlängert sich der verbleibende Zeitabschnitt ΔTf, wenn der Korrekturkoeffizient k5 steigt. Der Grund zum Verlängern des verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf als Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB ist der Folgende. Die Stärke des in der Sackkammer Sk der Einspritzvorrichtung 20 verbleibenden Kraftstoffstroms steigt nämlich, wenn sich das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB verkürzt. Dadurch verteilt sich der Kraftstoffstrahl, der durch die Voreinspritzung InjC eingespritzt wird, leicht aufgrund des Kraftstoffstroms in der Sackkammer Sk (aufgrund des Sackkammerkraftstoffstroms) und die Durchschlagskraft des Strahls schwächt sich ab. Daher verlängert sich der für die Zündung zulässige Zeitabschnitt. Dies ist der Grund zum Verlängern des verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf, wenn der Korrekturkoeffizient k5 steigt.
Wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB die minimale Zeit Ti1 dauert, liegt der Korrekturkoeffizient k5 zwischen 1 und 1/g. Daher ist das Produkt des Korrekturkoeffizienten k1 und k5 kleiner als 1, wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB die minimale Zeit Ti1 dauert. Dies ist so, weil der Einfluss des Gasstroms in dem Zylinder, der durch die frühe Einspritzung InjB erzeugt wird, größer als der Einfluss des Kraftstoffstroms ist, der durch die frühe Einspritzung InjB in der Sackkammer Sk erzeugt wird, wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB kurz ist.
Andererseits ist der Korrekturkoeffizient k5 größer als 1, wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB dem Wert Ti2 entspricht. Der Korrekturkoeffizient k5 ist 1, wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB größer als der oder gleich dem Wert Ti3 ist, der größer als der Wert Ti2 ist. Daher ändert sich das Produkt der Korrekturkoeffizienten k1 und k5 vom Wert kleiner als 1 auf den Wert größer als 1, wenn sich das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB verlängert, und konvergiert dann auf 1. Das ist so, weil der Kraftstoffstrom, der in der Sackkammer Sk durch die frühe Einspritzung InjB erzeugt wird, für eine längere Zeit als der Gasstrom bestehen bleibt, der im Zylinder durch die frühe Einspritzung InjB erzeugt wird.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 1620 weiter, in dem die CPU den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des provisorischen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Korrekturkoeffizienten k1 und k5 berechnet (ΔTf = k1 * k5 + ΔTz). Dann führt die CPU die Vorgänge der Schritte 1155 bis 1170 aufeinanderfolgend durch.
Wie vorstehend beschrieben umfasst die dritte Vorrichtung ein Steuerteil (die ECU 40), das dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun:

Aufnehmen eines zweiten Parameters, der eine Korrelation mit der Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer aufweist, der der Kraftstoffstrom ist, der zum Zeitpunkt des Ausführens der Voreinspritzung InjC in der Sackkammer Sk verbleibt (in diesem Fall ist der zweite Parameter das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB); und
Ändern des Einspritzendzeitpunkts EOls der Voreinspritzung InjC abhängig vom zweiten Parameter so, dass der Zeitabschnitt (der verbleibende Zeitabschnitt ΔTf) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunkt SA länger wird, wenn die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt (vergleiche die Schritte 1610 und 1620 der 16 etc.).

Daher kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden, selbst wenn sich die Durchschlagskraft des durch die Voreinspritzung InjC eingespritzten Kraftstoffs aufgrund des Einflusses des Kraftstoffstroms in der Sackkammer ändert und sich somit der vorstehend beschriebene Zeitabschnitt ändert, in dem die Zündung zulässig ist. Vorzugsweise ändert die dritte Vorrichtung (und die nachstehend beschriebenen Modifizierungen) den Einspritzendzeitpunkt EOlb (und den Einspritzstartzeitpunkt SOIb) der frühen Einspritzung InjB in einem festgelegten Kurbelwellenwinkelbereich, wenn die dritte Vorrichtung den Einspritzendzeitpunkt EOls (und den Einspritzstartzeitpunkt SOIs) der Voreinspritzung InjC um einen vorab festgelegten Kurbelwellenwinkelbereich ändert.
<Erste Modifizierung der dritten Ausführungsform>
Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge (die Früheinspritzmenge) Qb der frühen Einspritzung InjB steigt, steigt die Stärke des Kraftstoffstroms, den die frühe Einspritzung InjB in der Sackkammer Sk erzeugt, und somit steigt die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer. Demgemäß verlängert die erste Modifizierung den verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf, wenn die Früheinspritzmenge Qb steigt. In anderen Worten ist die Früheinspritzmenge Qb ein zweiter Parameter, der mit der Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer korreliert.
Insbesondere führt die CPU nach der ersten Modifizierung zwischen den Schritten 1610 und 1620 der 16 einen Vorgang zum Aufnehmen eines Korrekturkoeffizienten k6 aus. Das heißt, dass die CPU den Korrekturkoeffizienten k6 aufnimmt, indem sie in einem in 17 gezeigten Kennfeld Mapk6(Qb) die Früheinspritzmenge Qb nachschlägt. Nach dem Kennfeld Mapk6(Qb) steigt der bestimmte Korrekturkoeffizient k6 in einem Bereich größer gleich 1, wenn die Früheinspritzmenge Qb steigt.
Zudem berechnet die CPU nach der ersten Modifizierung den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Produkt der Korrekturkoeffizienten k1, k5 und k6 im Schritt 1620 der 16 (ΔTf = k1 * k5 * k6 *ΔTz). Die anderen Merkmale der ersten Modifizierung sind ähnlich den Merkmalen der dritten Vorrichtung. Nach der ersten Modizifizerung kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden, selbst wenn sich die Stärke des in der Sackkammer Sk erzeugten Kraftstoffstroms aufgrund der Früheinspritzmenge Qb ändert und sich somit der vorstehend beschriebene für die Zündung zulässige Zeitabschnitt ändert.
<Zweite Modifizierung der dritten Ausführungsform>
Wenn der Kraftstoffdruck Pf (=Pfb) zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB steigt, steigt die Stärke des Kraftstoffstroms, den die frühe Einspritzung InjB in der Sackkammer Sk erzeugt, und somit steigt die Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer. Demgemäß verlängert die zweite Modifizierung den verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf, wenn der Kraftstoffdruck Pf (=Pfb) zur Zeit der Ausführung der frühen Einspritzung InjB steigt. Anders gesagt ist der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB der zweite Parameter mit einer Korrelation mit der Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer.
Insbesondere führt die CPU nach der zweiten Modifizierung einen Vorgang zum Aufnehmen des Korrekturkoeffizienten k6 und eines Korrekturkoeffizienten k7 zwischen den Schritten 1610 und 1620 der 16 auf. Die CPU nimmt den Korrekturkoeffizienten k6 wie vorstehend beschrieben auf. Zudem nimmt die CPU den Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB auf und nimmt den Korrekturkoeffizienten k7 durch Einsetzen des aufgenommenen Kraftstoffdrucks Pf in ein in 18 gezeigtes Nachschlagekennfeld Mapk7(Pf) auf. Nach der Tabelle Mapk7(Pf) steigt der bestimmte Korrekturkoeffizient k7 innerhalb eines Bereichs, der größer oder gleich 1 ist, wenn der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB steigt. Beispielsweise kann der Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB ein Kraftstoffdruck Pf zum Einspritzstartzeitpunkt SOlb der frühen Einspritzung InjB sein, oder kann ein Kraftstoffdruck Pf zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt zwischen den Einspritzstart- und endzeitpunkten SOIb und EOlb der frühen Einspritzung InjB sein. Die Zeitpunkte der Berechnung des Korrekturkoeffizienten k7 und der endgültige verbleibende Zeitabschnitt ΔTf sind jeweils ähnlich den Zeitpunkten der Berechnungen des Korrekturkoeffizienten k3 und des endgültigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Korrekturkoeffizienten k3.
Zudem berechnet die CPU nach der zweiten Modifizierung im Schritt 1620 der 16 den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Produkt der Korrekturkoeffizienten k1, k5, k6 und k7 (ΔTf = k1 * k5 * k6 * k7 * ΔTz). Die anderen Merkmale der zweiten Modifizierung sind ähnlich den Merkmalen der ersten Modifizierung der dritten Vorrichtung. Nach der zweiten Modifizierung kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert werden und die Verbrennungseffizienz kann selbst dann verbessert werden, wenn sich die Stärke des Kraftstoffstroms, der in der Sackkammer Sk erzeugt wird, aufgrund des Kraftstoffdrucks Pf zum Zeitpunkt des Ausführens der frühen Einspritzung InjB ändert, sich dadurch der Kraftstoffstrom in der Sackkammer ändert und sich somit der vorstehend beschriebene zulässige Zündzeitabschnitt ändert.
<Dritte Modifizierung der dritten Ausführungsform>
Die Korrekturkoeffizienten k5 bis k7 sind die Korrekturgrößen zum Korrigieren des verbleibenden Zeitabschnitts derart, dass der Einfluss der Stärke des Kraftstoffstroms (des Kraftstoffstroms in der Sackkammer), der in der Sackkammer Sk durch die frühe Einspritzung InjB erzeugt wird, und der zum Zeitpunkt der Ausführung der vorherigen Einspritzung InjC in der Sackkammer Sk bestehen bleibt, auf den zulässigen Zündzeitabschnitt (in anderen Worten den verbleibenden Zeitabschnitt) zu eliminieren. Anders gesagt korrelieren die Parameter zum Aufnehmen dieser Korrekturkoeffizienten (d.h. das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB, die Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB und der Kraftstoffdruck Pf (=Pfb) zum Zeitpunkt des Ausführens der frühen Einspritzung InjB) jeweils mit der Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer. Demgemäß schätzt die CPU nach der dritten Modifizierung die Stärke RD des Kraftstoffstroms in der Sackkammer auf der Grundlage dieser Parameter ab und verlängert den verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf, wenn die abgeschätzte Stärke RD steigt.
Insbesondere führt die CPU nach der dritten Modifizierung einen Vorgang zum Aufnehmen eines Korrekturkoeffizienten kRD anstelle des Korrekturkoeffizienten k5 im Schritt 1610 der 16 aus. Das heißt, dass die CPU zuerst die Stärke RD des Kraftstoffstroms, der zur Zeit des Ausführens der Voreinspritzung InjC verbleibt, wie nachstehend beschrieben basierend auf der Funktionsgleichung frd abschätzt. „b1“ bis „b3“ sind vorab festgelegte Konstanten. Die Funktionsgleichung frd kann eine andere Funktionsgleichung oder eine Nachschlagetabelle bzw. ein Kennfeld sein. Die CPU kann die Stärke RD des Kraftstoffstroms in Anbetracht des Maximalwerts Lb des Nadelhubbetrags in der frühen Einspritzung InjB aufnehmen oder kann die Stärke RD des Kraftstoffstroms auf der Grundlage eines oder mehrerer aus Parametern wie dem Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB, der Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB, dem Kraftstoffdruck Pf (=Pfb) zur Zeit der Ausführung der frühen Einspritzung InjB und dem Maximalwert Lb der Hubgröße der frühen Einspritzung InjB abschätzen. Alternativ kann die CPU die Stärke RD des Kraftstoffstroms auf der Grundlage von zwei oder mehr aus den Parametern wie dem Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB, der Einspritzmenge Qb der frühen Einspritzung InjB und dem Kraftstoffdruck Pf zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB aufnehmen. Die Stärke RD des Kraftstoffstroms in der Sackkammer ist der zweite Parameter, der mit der Stärke des Kraftstoffstroms in der Sackkammer korreliert. $\begin{array}{l} RD-frd (Tint, Qb, Pfb) \\ = b1/Tint + b2*Qb + b3*Pfb \end{array}$
Als Nächstes nimmt die CPU den Korrekturkoeffizienten kRD auf, indem sie die Stärke RD des Kraftstoffstroms in ein in 19 gezeigtes Nachschlagekennfeld MapkRD(RD) einsetzt. Nach dem Kennfeld MapkRD(RD) steigt der bestimmte Korrekturkoeffizient kRD in einen Bereich größer oder gleich 1, wenn die Stärke RD des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt.
Zudem berechnet die CPU den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Produkt der Korrekturkoeffizienten k1 und kRD im Schritt 1620 der 16 (ΔTf = k1 * kRD * ΔTz). Die anderen Merkmale der dritten Modifizierung sind ähnlich den Merkmalen der dritten Vorrichtung. Nach der dritten Modifizierung kann die Verschlechterung der Verbrennungsänderung verhindert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden, selbst wenn sich die Stärke RD des Kraftstoffstroms in der Sackkammer ändert, und sich somit der vorstehend beschriebene Zeitabschnitt ändert, in dem die Zündung zulässig ist.
Die CPU kann die Stärke RD des Kraftstoffstroms in der Sackkammer durch das nachstehend beschriebene weitere Verfahren abschätzen.

• Die CPU nimmt den Kraftstoffdruck Pf in der Sackkammer Sk auf der Grundlage des Ausgabewerts eines Drucksensors auf, der ein Piezoelement umfasst, das in der Sackkammer vorgesehen ist, und schätzt die Stärke RD des Kraftstoffstroms in der Sackkammer auf der Grundlage der Änderung des aufgenommenen Kraftstoffdrucks Pf ab (beispielsweise dem Mittelwert der Amplitude des Kraftstoffdrucks Pf für einen vorab festgelegten Zeitabschnitt).
• Die CPU nimmt den Kraftstoffdruck Pf im Kraftstoffdurchlass FP auf der Grundlage des Abgabewerts eines Drucksensors auf, der ein stromauf des Sitzteils Sh im Inneren der Einspritzvorrichtung 20 vorgesehenes Piezoelement umfasst, und schätzt die Stärke RD des Kraftstoffstroms in der Sackkammer auf der Grundlage der Änderung des aufgenommenen Kraftstoffdrucks Pf ab (beispielsweise dem Mittelwert der Amplitude der Änderung des Kraftstoffdrucks Pf für einen vorab festgelegten Zeitabschnitt).

Wie vorstehend beschrieben kann nach jeder der Ausführungsformen und der Modifizierungen der Erfindung der verbleibende Zeitabschnitt geeignet festgelegt werden (die Zündung kann unmittelbar vor dem Ende des für die Zündung zulässigen Zeitabschnitts ausgeführt werden), und daher kann die zu starke Erhöhung der Verbrennungsänderung verhindert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Modifizierungen beschränkt und verschiedene Modifizierungen können im Gebiet der Erfindung durchgeführt werden.
Zum Beispiel kann die vorliegende Steuervorrichtung dazu aufgebaut sein, den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit einem oder mehr aus den Korrekturkoeffizienten k1 bis k4 aufzunehmen.
In ähnlicher Weise kann die vorliegende Steuervorrichtung dazu aufgebaut sein, den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit einem oder mehr aus den Korrekturkoeffizienten k5 bis k7 aufzunehmen.
Zudem kann die vorliegende Vorrichtung dazu aufgebaut sein, den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Korrekturkoeffizienten kCF und einem oder mehreren der Korrekturkoeffizienten k5 bis k7 aufzunehmen.
Zudem kann die vorliegende Steuervorrichtung dazu aufgebaut sein, den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Korrektureffizienten kRD und einem oder mehreren aus den Korrekturkoeffizienten k1 bis k4 aufzunehmen.
Zudem kann die vorliegende Steuervorrichtung dazu aufgebaut sein, den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf bzw. mit dem Korrekturkoeffizienten kCF und kRD aufzunehmen.
Zudem kann die vorliegende Steuervorrichtung dazu aufgebaut sein, Folgendes zu tun:

Aufnehmen von zumindest entweder dem Zeitabschnitt zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOlb der frühen Einspritzung InjB und dem Einspritzstartzeitpunkt SOls der Voreinspritzung InjC (dem Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB), der durch die frühe Einspritzung InjB eingespritzten Kraftstoffmenge (Qb), oder dem Kraftstoffdruck (Pf=Pfb) zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung InjB als einem gemeinsamen Parameter für die ersten und zweiten Parameter;
Aufnehmen einer Korrekturgröße zum Korrigieren des Einflusses des verbleibenden Gasstroms und des Kraftstoffstroms in der Sackkammer auf die Durchschlagskraft des durch die Voreinspritzung InjC eingespritzten Kraftstoffs auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen gemeinsamen Parameters; und
Korrigieren des verbleibenden Zeitabschnitts ΔTf (des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz) unter Verwendung der Korrekturgröße.

In diesem Fall kann beispielsweise ein Korrekturkoeffizient entsprechend dem Produkt der Korrektureffizienten k1 und k5 auf der Grundlage des Intervalls Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB aufgenommen werden, und der verbleibende Zeitabschnitt ΔTf kann durch den aufgenommenen Korrekturkoeffizienten korrigiert werden, wenn das Intervall Tint mit Bezug auf die frühe Einspritzung InjB als der vorstehend beschriebene gemeinsame Parameter verwendet wird.
Zudem nimmt die zweite Vorrichtung usw. den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit den Korrekturkoeffizienten auf, die aus den Korrekturkoeffizienten k1 bis k4 ausgewählt wurden. Die zweite Vorrichtung und ihre Modifizierungen können jedoch Korrekturzeitabschnitte T1 bis T4 aufnehmen, die jeweils den Korrekturkoeffizienten k1 bis k4 entsprechen, und den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Hinzufügen von einem oder mehr aus den Korrekturzeitabschnitten T1 bis T4 zum vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz aufnehmen. Zudem nimmt die dritte Modifizierung der zweiten Vorrichtung den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Korrekturkoeffizienten kCF auf. Die dritte Modifizierung der zweiten Vorrichtung kann jedoch einen Korrekturzeitabschnitt TCF entsprechend dem Korrekturkoeffizienten kCF aufnehmen und den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Hinzufügen des aufgenommenen Korrekturzeitabschnitts TCF zum provisorischen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz aufnehmen. In diesem Fall ist der Korrekturzeitabschnitt entsprechend dem Korrekturkoeffizienten ein negativer Wert, wenn der Wert des optionalen Korrekturkoeffizienten kleiner als 1 ist.
In ähnlicher Weise nimmt die dritte Vorrichtung usw. den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit einem oder mehreren aus den Korrekturkoeffizienten k5 bis k7 auf. Die dritte Vorrichtung und die Modifizierungen derselben können jedoch jeweils Korrekturzeitabschnitte T5 bis T7 entsprechend den Korrekturkoeffizienten k5 bis k7 aufnehmen, und den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Hinzufügen von einem oder mehreren dieser Korrekturzeitabschnitte T5 bis T7 zum vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz aufnehmen. Zudem nimmt die dritte Modifizierung der dritten Vorrichtung den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Multiplizieren des vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitts ΔTz mit dem Korrekturkoeffizienten kRD auf. Die dritte Modifizierung der dritten Vorrichtung kann jedoch einen Korrekturzeitabschnitt TRD entsprechend dem Korrekturkoeffizienten kRd aufnehmen und dann den endgültigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTf durch Hinzufügen des Korrekturzeitabschnitts TRD zum vorläufigen verbleibenden Zeitabschnitt ΔTz aufnehmen. Wenn der Wert des optionalen Korrekturkoeffizienten größer als 1 ist, ist der Korrekturzeitabschnitt entsprechend dem Korrekturkoeffizienten ein positiver Wert.
Zudem kann die frühe Einspritzung InjB durch die Einspritzung bei vollem Hub realisiert werden. Zudem kann die Ansaughubeinspritzung InjA durch zwei Einspritzungen realisiert sein, die die Kraftstoffeinspritzung, die in der ersten Hälfte des Ansaughubs (bei 60 bis 80° Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt des Ansaugens) ausgeführt wird, und die Kraftstoffeinspritzung umfassen, die in der zweiten Hälfte des Ansaughubs (beispielsweise bei 100 bis 120 Grad Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Ansaugtotpunkt) ausgeführt wird. Das heißt, die Art der Kraftstoffeinspritzung in einem Zyklus ist nicht auf die Art der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Zudem kann der Zündzeitpunktsabstand SA auf der Grundlage der anderen Parameter bestimmt werden, die den Betriebszustand der Maschine 10 ausdrücken, wie der Kühlwassertemperatur THW, der Ansauglufttemperatur, der Ansaugluftmenge Ga und des Drosselventilöffnungsgrads TA.
Zudem ist die Einspritzvorrichtung 20 eine Einspritzvorrichtung, in der die Einspritzlöcher 21a direkt durch das Spitzenendteil des Nadelventils 22 verschlossen werden. Die Einspritzvorrichtung 20 kann jedoch eine Einspritzvorrichtung sein, in der die Einspritzlöcher 21a so geformt sind, dass sie stets mit der vergleichsweise großen Sackkammer in Verbindung stehen und das Nadelventil 22 (ein Innenhubventil) sich bewegt, um das Verbindungsteil zwischen der Sackkammer und dem Kraftstoffdurchlass FP zu öffnen und zu schließen. Zudem wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nur der Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC geändert, wenn der verbleibende Zeitabschnitt (ΔT oder ΔTf) geändert wird. Zusätzlich zur Änderung des Einspritzendzeitpunkts EOls der Voreinspritzung InjC kann jedoch der Zündzeitpunktsabstand SA geringfügig geändert werden. Zudem wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Modifizierungen derselben der verbleibende Zeitabschnitt bestimmt und geändert. Der Kurbelwellenwinkelbereich (der verbleibende Kurbelwellenwinkelbereich) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt EOls der Voreinspritzung InjC und dem Zündzeitpunkt SA kann jedoch verwaltet und geändert werden, um den verbleibenden Zeitabschnitt zu ändern.

Claims

Steuervorrichtung zum Einsatz in einer Maschine (10) mit interner Verbrennung vom Typ mit Zylindereinspritzung, mit: einer Zündkerze (30), die ein Funkenerzeugungsteil (30a) aufweist; und einer Einspritzvorrichtung (20), die mit einem beweglichen Ventilkörper (22) und einem Einspritzloch (21a) versehen ist, wobei die Einspritzvorrichtung (20) eine Einspritzung eines Kraftstoffs in einen Zylinder (CC) der Maschine über das Einspritzloch (21a) durch eine Bewegung des Ventilkörpers (22) ausführt und so vorgesehen ist, dass ein Strahl (Fm), der zumindest einen Teil des eingespritzten Kraftstoffs umfasst, das Funkenerzeugungsteil (30a) direkt erreicht, wobei die Vorrichtung ein Steuerteil (40) aufweist, das dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung (20) während eines Änderns einer Durchschlagskraft des eingespritzten Kraftstoffs durch Ändern eines Maximalwerts eines Hubbetrags des Ventilkörpers (22) in der Kraftstoffeinspritzung; und Steuern eines Zündzeitpunkts (SA) zum Erzeugen eines Funkens durch das Funkenerzeugungsteil (30a) auf der Grundlage eines Betriebszustands (Tqreq, NE) der Maschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: die Kraftstoffeinspritzung unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt (SA) als eine Voreinspritzung (InjC) auszuführen, während sie einen Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung (InjC) steuert; und zumindest einen Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) derart zu ändern, dass ein Zeitabschnitt (ΔT=ΔT1 ) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) in einem Zustand, in dem ein erster Wert (Ls1) als der Maximalwert (Ls) des Hubbetrags des Ventilkörpers (22) in der Voreinspritzung (InjC) festgelegt ist, länger als ein Zeitabschnitt (ΔT=ΔT2) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) in einem Zustand ist, in dem ein zweiter Wert (Ls2), der größer als der erste Wert (Ls1) ist, als der Maximalwert (Ls) des Hubbetrags des Ventilkörpers (22) in der Voreinspritzung (InjC) eingestellt ist.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, den Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) derart zu ändern, dass sich der Zeitabschnitt (ΔT) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) verlängert, wenn ein Kraftstoffdruck (Pf) zum Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung (InjC) sinkt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung (20) als einer frühen Einspritzung (InjB) zusätzlich zu der Voreinspritzung (InjC) zu einem Zeitpunkt vor der Voreinspritzung (InjC); Aufnehmen eines ersten Parameters (Tint, Qb, Pf, Lb), der eine Korrelation mit einer Stärke (CF) eines bestehen bleibenden Gasstroms aufweist, der in dem Zylinder (CC) durch die frühe Einspritzung (InjB) erzeugt wird und zum Zeitpunkt der Durchführung der Voreinspritzung (InjC) in dem Zylinder (CC) bestehen bleibt; und Ändern des Einspritzendzeitpunkts (EOls) der Voreinspritzung (InjC) abhängig vom aufgenommenen ersten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb) derart, dass sich der Zeitabschnitt (ΔT) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) verkürzt, wenn die Stärke (CF) des verbleibenden Gasstroms steigt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, den Zeitabschnitt (Tint) zwischen einem Einspritzendzeitpunkt (EOlb) der frühen Einspritzung (InjB) und einem Einspritzstartzeitpunkt (SOIs) der Voreinspritzung (InjC) als den ersten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb) aufzunehmen, der anzeigt, dass die Stärke (CE) des bestehen bleibenden Gasstroms steigt, wenn sich der Zeitabschnitt (Tint) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOlb) der frühen Einspritzung (InjB) und dem Einspritzstartzeitpunkt (SOIs) der Voreinspritzung (InjC) verkürzt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, eine Kraftstoffmenge (Qb), die durch die frühe Einspritzung (InjB) eingespritzt wird, als den ersten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb) aufzunehmen, der anzeigt, dass die Stärke (CF) des verbleibenden Gasstroms steigt, wenn die durch die frühe Einspritzung (InjB) eingespritzte Kraftstoffmenge (Qb) steigt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, einen Druck (Pf) des Kraftstoffs zu einer Zeit der Durchführung der frühen Einspritzung (InjB) als den ersten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb) aufzunehmen, der anzeigt, dass die Stärke (CF) des bestehen bleibenden Gasstroms steigt, wenn der Druck (Pf) des Kraftstoffs zur Zeit der Durchführung der frühen Einspritzung (InjB) steigt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, den ersten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb) auf der Grundlage von mindestens zwei oder mehr aus einem Zeitabschnitt (Tint) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOIb) frühen Einspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt (SOIs) der Voreinspritzung (InjC), einer durch die frühe Einspritzung (InjB) eingespritzten Kraftstoffmenge (Qb), und einem Druck (Pf) des Kraftstoffs zu einem Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung (InjB) zu berechnen.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzvorrichtung (20) eine Sackkammer (Sk) an einem Spitzenendteil der Einspritzvorrichtung (20) aufweist, wobei die Sackkammer (Sk) mit dem Einspritzloch (21a) in einem Zustand in Verbindung steht, in dem zumindest der Ventilkörper (22) bewegt ist, und das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Aufnehmen eines zweiten Parameters (Tint, Qb, Pf, Lb), der mit einer Stärke (RD) eines Kraftstoffstroms in der Sackkammer korreliert, der ein Kraftstoffstrom ist, der zum Zeitpunkt der Durchführung der Voreinspritzung (InjC) in der Sackkammer (Sk) bestehen bleibt, und Ändern des Einspritzendzeitpunkts (EOls) der Voreinspritzung (InjC) abhängig vom aufgenommenen zweiten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb) derart, dass sich der Zeitabschnitt (ΔT) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) verlängert, wenn die Stärke (RD) des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung (20) als eine frühe Einspritzung (InjB) zusätzlich zu der Voreinspritzung (InjC) zu einem Zeitpunkt vor der Voreinspritzung (InjC); und Aufnehmen eines Zeitabschnitts zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOlb) der frühen Einspritzung (InjB) und einem Einspritzstartzeitpunkt (SOIs) der Voreinspritzung (InjC) als dem zweiten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb), der anzeigt, dass die Stärke (RD) des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt, wenn sich der Zeitabschnitt (Tint) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOlb) der frühen Einspritzung und dem Einspritzstartzeitpunkt (SOIs) der Voreinspritzung (InjC) verkürzt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung (20) als einer frühen Einspritzung (InjB) zusätzlich zu der Voreinspritzung (InjC) zu einem Zeitpunkt vor der Voreinspritzung (InjC); und Aufnehmen einer durch die frühe Einspritzung (InjB) eingespritzten Kraftstoffmenge (Qb) als den zweiten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb), der anzeigt, dass die Stärke (RD) des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt, wenn die durch die frühe Einspritzung (InjB) eingespritzte Kraftstoffmenge (Qb) steigt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung (20) als einer frühen Einspritzung (InjB) zusätzlich zu der Voreinspritzung (InjC) zu einem Zeitpunkt vor der Voreinspritzung (InjC), und Aufnehmen eines Kraftstoffdrucks (Pf) zu einem Zeitpunkt der Durchführung der frühen Einspritzung (InjB) als zweitem Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb), der anzeigt, dass die Stärke (RD) des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt, wenn der Kraftstoffdruck (Pf) zum Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung (InjB) steigt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Ausführen der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzvorrichtung (20) als einer frühen Einspritzung (InjB) zusätzlich zu der Voreinspritzung (InjC) zu einem Zeitpunkt vor der Voreinspritzung (InjC); und Berechnen des zweiten Parameters (Tint, Qb, Pf, Lb) auf der Grundlage von wenigstens zwei oder mehr aus einem Zeitabschnitt (Tint) zwischen einem Einspritzendzeitpunkt (EOlb) der frühen Einspritzung (InjB) und einem Einspritzstartzeitpunkt (SOIs) der Voreinspritzung (InjC), einer durch die frühe Einspritzung (InjB) eingespritzten Kraftstoffmenge, und einem Druck des Kraftstoffs zur Zeit des Ausführens der frühen Einspritzung (InjB).
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzvorrichtung (20) eine Sackkammer (Sk) an einem Spitzenendteil der Einspritzvorrichtung (20) umfasst, wobei die Sackkammer (Sk) mit dem Einspritzloch (21a) in einem Zustand in Verbindung steht, in dem zumindest der Ventilkörper (22) bewegt ist, und: das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Aufnehmen eines zweiten Parameters (Tint, Qb, Pf, Lb), der mit einer Stärke (RD) eines Kraftstoffstroms in der Sackkammer korreliert, der ein Strom des Kraftstoffes ist, der zum Zeitpunkt der Ausführung der Voreinspritzung (InjC) in der Sackkammer (Sk) bestehen bleibt; und Ändern des Einspritzendzeitpunkts (EOls) der Voreinspritzung (InjC) abhängig vom aufgenommenen zweiten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb) derart, dass sich der Zeitabschnitt (ΔT) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) verlängert, wenn die Stärke (RD) des Kraftstoffstroms in der Sackkammer steigt.
Steuervorrichtung für die Maschine (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (40) dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Aufnehmen von zumindest entweder einem Zeitabschnitt zwischen einem Einspritzendzeitpunkt (EOlb) der frühen Einspritzung (InjB) und einem Einspritzstartzeitpunkt (SOIs) der Voreinspritzung (InjC), einer durch die frühe Einspritzung (InjB) eingespritzten Kraftstoffmenge (Qb), oder dem Druck (Pf) des Kraftstoffs zu einem Zeitpunkt der Ausführung der frühen Einspritzung (InjB) als einem gemeinsamen Parameter für die ersten und zweiten Parameter (Tint, Qb, Pf, Lb); Aufnehmen einer Korrekturgröße (k1 bis k7) zum Korrigieren eines Einflusses eines in dem Zylinder (CC) durch die frühe Einspritzung (InjB) erzeugten Gasstroms, und eines in der Sackkammer (Sk) durch die frühe Einspritzung (InjB) erzeugten Kraftstoffstroms auf die Durchschlagskraft des durch die Voreinspritzung (InjC) eingespritzten Kraftstoffs auf der Grundlage des gemeinsamen Parameters (Tint, Qb, Pf, Lb); und Korrigieren des Zeitabschnitts (ΔT) zwischen dem Einspritzendzeitpunkt (EOls) der Voreinspritzung (InjC) und dem Zündzeitpunkt (SA) unter Verwendung der Korrekturgröße (k1 bis k7).