DE19581453B4 - Brennstoff-Einspritz-Steuergerät und -Verfahren für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung - Google Patents

Brennstoff-Einspritz-Steuergerät und -Verfahren für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung Download PDF

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Abstract

Brennstoff-Einspritz-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, das folgendes einschließt:
Brennstoff-Einspritzventile, die für die Zylinder des Verbrennungsmotors bereitgestellt sind;
Sensoren zur Erfassung eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors;
ein Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel zur periodischen Berechnung einer Brennstoff-Einspritz-Information in Übereinstimmung mit einer Ausgabe der Sensoren;
ein Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel zum Betätigen der Brennstoff-Einspritzventile bei jedem Betriebszyklus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Information;
ein Setzmittel zum Setzen der Brennstoff-Einspritz-Information zu einem bestimmten Zeitpunkt, der vor dem Zeitpunkt des Öffnens des dazugehörigen Brennstoff-Einspritzventils liegt;
ein Einspritzventil-Antriebs-Information-Ausgabemittel zur Ausgabe der Brennstoff-Einspritz-Information; und
ein Korrekturmittel zur Korrektur mindestens eines Teils der durch das Setzmittel gesetzten Brennstoff-Einspritz-Information,
wobei die Korrektur für den gegenwärtigen Betriebszyklus zu einem Zeitpunkt nach dem bestimmten Zeitpunkt und in Übereinstimmung mit der Brennstoff-Einspritz-Information vorgenommen wird.

Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Brennstoff-Einspritz-Steuergerät und -verfahren für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung.
  • Ein Mehrfach-Punkt-Typ-Einspritz-System (nachstehend auch MPI = Multi-Point-Injection), das Brennstoff-Einspritzventile (Injektoren) aufweist, die für jeweilige Zylinder bereitgestellt werden, ist als ein Brennstoff-Versorgungssystem für Verbrennungsmotoren bekannt. Im allgemeinen wird ein MPI-Typ-Verbrennungsmotor mit Injektoren bereitgestellt, die ausgebildet sind, um in Bezug auf die Ansaugkanäle offen zu sein, wobei der Motor arbeitet, um während des Ausstoßhubs vor dem Ansaughub Brennstoff durch die Injektoren in die Ansaugkanäle einzuspritzen.
  • Für gewöhnlich wird als Injektor ein elektromagnetisch angetriebener Injektor verwendet, der elektronisch leicht steuerbar ist. In diesem Fall wird die Ansaug-Luftmenge, die während einer Zeitdauer zwischen vorbestimmten Kurbelphasen zugeführt wird und den Motorantrieb-Zustand anzeigt, wiederholt erfaßt, und eine Brennstoff-Einspritzmenge, die der Luftmenge entspricht, die während eines Ansaughubs jedem Zylinder zugeführt wird, wird wiederholt auf der Grundlage der solchermaßen erfaßten Ansaug-Luftmenge hergeleitet. Des weiteren wird in Übereinstimmung mit dem Ergebnis dieser Herleitung der Injektor angetrieben, um Brennstoff zuzuführen.
  • Um den Injektor anzutreiben, ist es notwendig, die Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer zu setzen. Das Setzen dieser Brennstoff-Einspritz-Parameter wird auf der Grundlage des Antriebszustands (z.B. die erfaßte Luftmenge) des Motors durchgeführt. Für Injektoren des Typs, worin die Brennstoff-Einspritzmenge entsprechend der Ventil-Öffnungs-Zeitdauer (Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer) bestimmbar ist, werden die Brennstoff-Einspritzmenge und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung entsprechend der erfaßten Ansaug-Luftmenge gesetzt. Dann wird die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung auf einen Zeitpunkt gesetzt, der früher ist als die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung durch die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer, die der Brennstoff-Einspritzmenge entspricht.
  • Um den Injektor im Ausstoßhub wie oben beschrieben zu betreiben, wird normalerweise auf der Grundlage der vor dem nachfolgenden Ausstoßhub in einem erwünschten Hub (z.B. Verbrennungshub) erfaßten Ansaug-Luftmenge eine Luftmenge geschätzt, die während des Ansaughubs, der dem erwünschten Hub folgt, dem dazu gehörigen Zylinder zugeführt wird. Dann werden die Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung derart gesetzt, dass sie dem geschätzten Wert entsprechen.
  • In einem MPI-Motor eines gewöhnlichen Typs, der angepaßt ist, um Brennstoff in die Ansaugleitung einzuspriten, ist es schwierig, den Brennstoff (Benzin) zu zersteuben und verdampfen, wenn eine Zeitspanne von der Brennstoff-Einspritz-Taktung bis hin zur Ansaugventil-Öffnungs-Taktung kurz ist. Daher wird die Brennstoff-Einspritzung bei einer gewissen Taktung während des Ausstoßhubs ausgeführt, wie oben beschrieben.
  • Kürzlich wurden anstatt herkömmlicher Ansaugrohr-Einspritzmotoren Brennstoff-Einspritz-Funken-Zünd-Verbrennungsmotoren eines Einspritztyps (hiernach als Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung aufgeführt), die ausgebildet sind, um Brennstoff direkt in Brennkammern einzuspritzen und die an Fahrzeugen oder ähnlichem angebracht sind, von den Gesichtspunkten her vorgeschlagen, dass sie schädliches Ausstoßgas vermindern und die Brennstoff-Fähigkeit oder dergleichen verbessern. In diesen Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung wird Brennstoff, verglichen zum Fall der Ansaugrohr-Einspritzung, leichter eingespritzt und im allgemeinen bei einem hohen Einspritz-Druck in Richtung eines Bereichs in der Nähe der Zündkerze oder des oberen Abschnitts des Kolbens eingespritzt.
  • Insbesondere zum Zeitpunkt einer geringen Belastung wird beispielsweise eine ziemlich kleine Brennstoffmenge in einem späten Stadium während des Kompressionshubs in den Abschnitt nahe der Zündkerze eingespritzt, so dass nur jener Abschnitt, der sich in der Nähe der Zündkerze befindet, in einen Zustand gesetzt wird, der ein Luft-Brennstoff-Verhältnis aufweist, das gleich dem stöchiometrischen Luft-Brennstoff-Verhältnis ist, und der verbleibende Abschnitt wird in einen äußerst mageren Luft-Brennstoff-Verhältnis-Zustand gesetzt, um dadurch die bessere Verbrennung mit einer kleinen Menge an Brennstoff zu erlangen.
  • Des weiteren wird zum Zeitpunkt einer schweren Belastung, eine Brennstoffmenge, die das stöchiometrische Luft-Brennstoff-Verhältnis erreicht, in einem Anfangsstadium des Ansaughubs eingespritzt, in dem der Luftstrom stark ist, wodurch eine wirkungsvolle Verbrennung und eine hohe Leistung erlangt werden kann, während der Brennstoff ausreichend zersteubt und verdampft wird. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung manchmal nicht auf ein Ausmaß hinausgezögert werden, das lang genug ist, um den Brennstoff ausreichend zu zersteuben und zu verdampfen. Daher wird – wenn eine notwendige Brennstoffmenge groß – die Brennstoff-Einspritzung an einem späten Stadium des Ausstoßhubs gestartet, ist.
  • Bei einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung-Motoren müssen, wie im Fall der MPI-Motoren, die Brennstoff-Einspritzmenge und die Brennstoff-Einspritz-Taktung aufgrund des Motorantrieb-Zustandes (beispielsweise Ansaug-Luftmenge) gesetzt sein, um die Injektoren zu betätigen.
  • Das Setzen der Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung bei einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung kann auf der Grundlage der Ansaug-Luftmenge durchgeführt werden, die auf dieselbe Art und Weise wie im Fall der MPI-Motoren während des Verbrennungshubs erfaßt wird. Wenn die Brennstoff-Einspritzung während des Kompressionshubs bei einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung durchgeführt wird, können jedoch die Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritzzeit auf der Grundlage einer Ansaug- Luftmenge gesetzt werden, die tatsächlich während des Ansaughubs dem Zylinder zugeführt wird. Weiterhin kann, im Fall, da die Brennstoff-Einspritzung während des Ansaughubs durchgeführt wird, das Setzen der Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung auf der Grundlage der Ansaug-Luftmenge vorgenommen werden, die z.B. im Ausstoßhub erfaßt wird. In diesen Fällen kann eine tatsächliche Ansaug-Luftmenge auf der Grundlage des Wertes der zu einem näher an der Brennstoff-Einspritz-Taktung liegenden Zeitpunkt erfaßten Ansaug-Luftmenge geschätzt werden, wodurch die Genauigkeit des Setzens der Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung verbessert werden kann.
  • Bei Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung, welche die Brennstoff-Einspritzung bei verschiedenen Taktungen in Übereinstimmung mit der Rotationsgeschwindigkeit und den Ladungs-Bedingungen des Motors durchführen, wie zuvor erwähnt, müssen die Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung aufgrund des Erfassungsergebnisses der Ansaug-Luftmenge mit einer Taktung ausgestattet werden, die so nah wie möglich an der Brennstoff-Einspritz-Taktung liegt, wobei die Brennstoff-Einspritz-Taktung berücksichtigt wird.
  • Verschiedene Vorschläge in Bezug auf die Brennstoff-Einspritz-Steuerung der Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung wurden gemacht. Beispielsweise wird eine Verfahrensweise, die einen Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung betrifft, der ausgebildet ist, um während des Ansaughubs (Erststufen-Einspritzung oder Früh-Stadium-Einspritzung oder Homogenbetrieb) und des Kompressionshubs (Zweitstufen-Einspritzung oder Spät-Stadium-Einspritzung oder Schichtbetrieb) getrennt einzuspritzen, in den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 3-294640 und 5-7138 offenbart.
  • Insbesondere offenbart die japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 3-294640 eine Verfahrensweise, in der die Einspritz-Steuerwerte während der Ansaug- und Kompressionhübe und der Zünd-Steuerwert, die auf der Grundlage des Motorantrieb-Zustands zum selben Zeitpunkt berechnet werden, über einen Verbrennungszyklus des Motors verwendet werden, um die Übereinstimmung zwischen den Brennstoff-Einspritzmengen während der Ansaug- und Kompressionhübe und der Zünd-Taktung zu erlangen, wodurch eine bessere Verbrennung erlangt wird. Die japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 5-71383 zeigt eine Verfahrensweise zum Ändern des Verhältnisses zwischen der Früh-Stadium-Einspritzung und der Spät-Stadium-Einspritzung in Übereinstimmung mit einem Soll-Luft-Brennstoff-Verhältnis in einem Versuch, eine bessere Verbrennung zu erzielen. Mit diesen Verfahrensweisen jedoch vollzieht sich das Setzen der Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritzzeit nicht notwendigerweise auf der Grundlage von zu einem Zeitpunkt erhaltenen Daten, der sich so nah wie möglich an der Brennstoff-Einspritz-Taktung befindet.
  • In Bezug auf einen MPI-Motor, der kein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung ist aber Brennstoff in die Ansaugleitungen spritzt, zeigt die japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 4-292543 eine Verfahrensweise zur Durchführung der Früh-Stadium-Einspritzung bei einer Taktung (z.B. im vorhergehenden Ausstoßhub) vor der gewöhnlichen Brennstoff-Einspritz-Taktung in MPI-Motoren, um den Brennstoff ausreichend zu zersteuben und zu verdampfen, und zur nachfolgenden Durchführung Spät-Stadium-Einspritzung (z.B. im Verdichtunngshub). Gemäß dieser Verfahrensweisen kann die Gesamt-Brennstoff-Einspritzmenge in Bezug auf einen geeigneten Wert gesteuert werden, indem die Spät-Stadium-Einspritzung auf der Grundlage der neuesten Daten (Ansaug-Luftmenge) durchgeführt wird, während der in der Früh-Stadium-Einspritzung zugeführte Brennstoff ausreichend zersteubt und verdampft wird. Diese Verfahrensweise basiert jedoch streng auf der Vorbedingung, dass die Zwei-Wege- aufgeteilte Einspritzung durchgeführt wird, um Brennstoff in die Früh- und Spät-Stadium-Modi getrennt einzuspritzen, und kann deshalb in keinem System eingesetzt werden, das ausgebildet ist, um Brennstoff nur während eines des früheren und späteren Stadium einzuspritzen.
  • Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung sind darin vorteilhaft, dass die Zündung sogar mit einem mageren Luft-Brennstoff-Verhältnis als Ganzes durchgeführt werden kann, indem einem Gemisch ein Luft-Brennstoff-Verhältnis, das nahe am stöchimetrischen Luft-Brennstoff-Verhältnis ist, lokal in einen Hohlraum im Kolben oder in einen Bereich um die Zündkerze zugeführt wird, wobei die Ablaßmenge des CO und HC vermindert werden kann und die Brennstoff-Verbrauch-Wirksamkeit zum Zeitpunkt des Leerlaufs-Betriebs und gewöhnlichen Durchlaufbetriebs stark verbessert werden kann. Des weiteren sind Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung darin vorteilhaft, dass sie eine hervorragende Verlangsamungs/Beschleunigungs-Reaktion aufweisen, da die Brennstoff-Einspritzmenge ohne einer Brennstoff-Transport-Verzögerung in der Ansaugleitung erhöht oder vermindert werden kann.
  • Das Luft-Brennstoff-Verhältnis in Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung wird jedoch zum Zeitpunkt der starken Belastung in einem Bereich in der Nähe der Zündkerze manchmal zu hoch, so dass eine Fehlzündung auftreten kann. Aus dem Grund, da es beispielsweise schwierig ist, Brennstoff-Einspritzventile herzustellen, die eine veränderliche Einspritzrichtung und eine veränderliche Einspritzmenge pro Zeiteinheit aufweisen, ist es schwierig, das Luft-Brennstoff-Verhältnis in der Nähe der Zündkerze auf einem geeigneten Wert über dem gesamten Motor-Betrieb-Bereich zu halten. Daher liegt für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung ein Nachteil darin, dass ein stabiler Betriebsbereich eingeschränkt ist.
  • Um einen solchen Nachteil zu beseitigen, schlug die japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 5-79370 etc. einen Motor vor, der ausgebildet ist, um Brennstoff bei einer angemessenen Taktung einzuspritzen, die in Übereinstimmung mit der Belastung bestimmt ist, und der Verbrennungskammern aufweist, die in einer Form ausgebildet sind, um der schon erwähnten Art der Brennstoff-Einspritzung zu begegnen. Insbesondere ist dieser Motor aufgebaut, um abhängig von der Belastung eine Veränderung zwischen einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus, in dem Brennstoff während des Kompressionshubs eingespritzt wird, und einem Früh-Stadium-Einspritz-Modus, in dem der Brennstoff während des Ansaughubs eingespritzt wird, durchzuführen.
  • In diesem Motor wird zum Zeitpunkt des leichten oder mittelschwer belasteten Antriebs die Brennstoff-Einspritzung in einen in einem Kolben ausgebildeten Hohlraum während eines späten Stadiums des Kompressionshubs oder eines Anfangsstadiums gute Beschleunigungs/Verlangsamungs-Reaktion bereitstellen.
  • Beispielsweise wird beim Starten des Motors, da die Motor-Rotationsgeschwindigkeit nach der ersten Verbrennung schnell ansteigt, die Beendigungs-Taktung der Brennstoff-Einspritzung manchmal in den Kompressionshub verschoben wird, selbst wenn die Brennstoff-Einspritzung bei einer Einspritz-Start-Taktung gestartet wird, die so bestimmt ist, dass sie die Brennstoff-Einspritzung während des Ansaughubs beendet. In diesem Fall entsteht das Problem, dass der Innendruck in den Zylindern größer wird als der Brennstoffdruck, der durch die elektrische Brennstoffpumpe erzeugt wird, so dass das Luft-Brennstoff-Gemisch-Gas in eine umgekehrte Richtung in die Brennstoff-Einspritzventile fließt, wobei das Innere der Ventile verschmutzt wird.
  • Des weiteren wird, selbst wenn die Beendigungs-Taktung der Brennstoff-Einspritzung gesetzt ist, um während des Kompressionshubs, wenn der Motor sich im Leerlauf befindet, stattzufinden, die Beendigungs-Taktung danach in den Kompressionshub verlagert, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit durch einen nachfolgenden Fahrzeug-Startvorgang und -Beschleunigungsvorgang ansteigt. Da in Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung keine Brennstoff-Transport-Verzögerung in der Ansaugleitung stattfindet, kann als Folge der ungenügenden Verdampfung von Brennstoff-Flüssigkeit-Tropfen Rauch (dunkler Rauch) entstehen.
  • Die Start-Taktung der Brennstoff-Einspritzung, die auf der Grundlage der Beendigungs-Taktung und der Ventilöffnungs-Zeitdauer bestimmt wird, wie oben beschrieben, wird in einen Timer in einem Brennstoff-Einspritz-Regler gesetzt. Dennoch überschreitet manchmal ein die Start-Taktung darstellender Wert den Maximalwert, der in einem Fall in den Timer gesetzt werden kann, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit beim Starten des Motors äußerst niedrig ist. In diesem Fall kann die Einspritz-Start-Taktung nicht in den Timer gesetzt werden, so dass die Brennstoff-Einspritzung nicht gestartet werden kann.
  • Die DE 40 19 540 A1 offenbart ein Brennstoff-Einspritz-Steuergerät und Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren, das die Merkmale der Ansprüche 1 und 18 mit Ausnahme der Merkmale Direkteinspritzung und Korrektur für den gegenwärtigen Betriebszyklus aufweist. Diese Druckschrift beschreibt eine reine Saugrohreinspritzung, bei der mit zunehmender Motortemperatur die Einspritzung von der Auslaßhubperiode zur Ansaughubperiode verschoben wird, jedoch ohne eine Aktualisierung eines schon bestimmten Einspritzbeginns bzw. -endes während einer laufenden Einspritzung.
  • Die DE 41 34 304 A1 offenbart eine Brennstoffeinspritzung mit zylinderindividueller Mengenkorrektur. Auf Basis eines Parameters, der für die Brennstoffeinspritzung in einem gegebenen Zylinder erhalten wird, wird die Menge an eingespritzem Brennstoff für den nächstfolgenden Zylinder einer Korrektur unterzogen.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Brennstoff-Einspritz-Steuergerät und Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung bereitzustellen, die fähig sind, die Brennstoff-Einspritzmenge und den Zeitablauf (nach- und vorstehend auch Taktung) der Brennstoff-Einspritzung so schnell und genau einzustellen, dass Beschleunigungen und Verzögerungen mit minimalem Zeitverzug möglich sind, ohne dass Fehlzündungen, Freisetzung von dunklem Rauch und Verschmutzung des Inneren der Brennstoff-Einspritzventile auftreten.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Gerät und ein Verfahren wie in den Ansprüchen 1 und 9 angegeben gelöst.
  • Besonders bevorzugt enthält die Brennstoff-Einspritz-Information, die durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel berechnet wird, Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung bei einer angemessenen Taktung und in einem geeigneten Umfang (Menge) durchgeführt werden, weshalb die Brennstoff-Einspritz-Steuerung so durchgeführt werden kann, um eine gleichmäßige Verbrennung zu erreichen.
  • Im bevorzugten Steuergerät, das die Brennstoff-Einspritz-Information verwendet, die die Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und die Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information enthält, korrigiert das Korrekturmittel vorzugsweise die durch das Setzmittel gesetzte Brennstoff-Einspritz-Menge-Information. Diese Korrektur wird auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Menge-Information durchgeführt, die bei der Korrektur-Taktung durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel hergeleitet wird. Das Korrekturmittel korrigiert auch die durch das Setzmittel gesetzte Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information, wobei die Korrektur auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen der Korrektur-Taktung und der Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information, die bei der Korrektur-Taktung durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel hergeleitet wird, vorgenommen wird.
  • Nach diesem bevorzugten Steuergerät kann die Brennstoff-Einspritz-Menge-Information auf der Grundlage der neuesten Daten angemessen gesetzt und die Brennstoff-Einspritzung bei einer optimalen Taktung durchgeführt werden. Deshalb kann die Brennstoff-Einspritzung, die schnell einer Veränderung im notwendigen Brennstoff-Einspritz-Zustand nachkommt und die die gleichmäßige Verbrennung erlaubt, realisiert werden.
  • Im gerade erwähnten vorzuziehenden Steuergerät, korrigiert das Korrekturmittel vorzugsweise die Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information, so dass von der Korrektur-Taktung und der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung die spätere, die auf der Grundlage der durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel bei der Korrektur-Taktung hergeleiteten Einspritz-Information-Taktung bestimmt wird, als die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung gesetzt wird, wenn die Korrektur-Taktung der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung, die auf der Grundlage der durch das Setzmittel gesetzten Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information bestimmt wird, vorausgeht. In diesem Fall können die Brennstoff-Einspritzung bei einer angemessenen Taktung auf der Grundlage der neuesten Daten durchgeführt und die Brennstoff-Einspritzung, die schnell einer Veränderung im notwendigen Brennstoff-Einspritz-Zustand nachkommt und die die gleichmäßige Verbrennung erlaubt, realisiert werden.
  • Das Korrekturmittel läßt die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung, die auf der Grundlage der durch das Setzmittel gesetzen Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information bestimmt wird, als Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung gesetzt unverändert, wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung, die auf der Grundlage der durch das Setzmittel gesetzten Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information bestimmt wird, der Korrektur-Taktung vorausgeht. In diesem Fall können die Brennstoff-Einspritzung bei der am besten möglichen geeigneten Taktung bei der Korrektur-Taktung durchgeführt und die Brennstoff-Einspritzung, die schnell einer Veränderung im notwendigen Brennstoff-Einspritz-Zustand nachkommt und die die gleichmäßige Verbrennung erlaubt, realisiert werden.
  • Das Korrekturmittel läßt die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung, die auf der Grundlage der durch das Setzmittel gesetzen Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information bestimmt wird, als Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung gesetzt unverändert, wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung, die auf der Grundlage der durch das Setzmittel gesetzten Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information bestimmt wird, der Korrektur-Taktung vorausgeht. Das Korrekturmittel korrigiert die Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information, die durch das Setzmittel gesetzt ist, derart dass die Korrektur-Taktung als Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung gesetzt wird, wenn eine Brennstoff-Einspritz-Zeitspanne von der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung zur Korrektur-Taktung länger als eine Brennstoff-Einspritz-Zeitspanne ist, die auf der Guundlage der Brennstoff-Einspritz-Information bestimmt wird, die bei der Korrektur-Taktung durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel hergeleitet wird. In diesem Fall kann, selbst wenn eine bei der Korrektur-Taktung erforderlichen Brennstoffmenge abnimmt, die Brennstoff-Einspritzung dieser Abnahme nachkommen und schnell dem Erfordernis der Verlangsamung oder der Beschleunigungs-Unterbrechung nachkommen, während man sich der verbesserten Beschleunigungs-Leistung des Motors erfreut.
  • Bei dem vorstehend genannten, bevorzugten Steuergerät, das die Brennstoff-Einspritz-Information verwendet, die die Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und die Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information enthält, umfaßt das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel vorzugsweise weiterhin ein Neu-Korrekturmittel zum Antreiben der Brennstoff-Einspritzventile auf der Grundlage eines Korrekturergebnisses durch die Korrekturmittel und zum Setzen einer zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information auf der Grundlage einer Differenz zwischen der bei der Korrektur-Taktung hergeleiteten Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und der bei der Neu-Korrektur-Taktung hergeleiteten Brennstoff-Einspritz-Menge-Information, die durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel in einem bestimmten Zyklus hinter der Korrektur-Taktung zurückbleibt. Das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel treibt das dazu gehörige Brennstoff-Einspritzventil zweimal im selben Betriebszyklus an, um eine zusätzliche Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der durch das Neu-Korrekturmittel gesetzten zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information durchzuführen.
  • In diesem Fall kann sich, wenn die erfaßte Brennstoff-Einspritz-Information in einer Zeitspanne zwischen der gesetzten Taktung und der Korrektur-Taktung variiert, die Veränderung in der eigentlichen Brennstoff-Einspritzung widerspiegeln, und die Brennstoff-Einspritzung kann realisiert werden, um einer Zunahme in der Brennstoff-Einspritzmenge, die in einer Zeitspanne von der Korrektur-Taktung bis hin zur Neu-Korrektur-Taktung benötigt wird, nachzukommen, indem die zusätzliche Einspritzung auf der Grundlage des Setzens durch das Neu-Korrektur-Mittel nach der Korrektur-Taktung durchgeführt wird. Deshalb kann eine Brennstoff-Einspritzung, die schnell einer Veränderung im notwendigen Brennstoff-Einspritz-Zustand nachkommt und die die gleichmäßige Verbrennung erlaubt, realisiert werden.
  • Besonders bevorzugt kann der Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung in einem Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während eines Ansaughubs durchgeführt wird, und der in einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während eines Kompressionshubs durchgeführt Wird.
  • Das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel treibt die Brennstoff-Einspritzventile auf der Grundlage der sich ergebenden Brennstoff-Einspritz-Information an, die durch das Setzmittel gesetzt und dann durch das Korrekturmittel korrigiert wird, wenn der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird, und es treibt jedes Brennstoff-Einspritzventil auf der Grundlage der zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information an, während derjenige Hub ausgeführt wird, der dem Spät-Stadium-Einspritz-Modus und einer der Hübe ist, die demselben Zyklus wie ein Zyklus angehören, in dem das Brennstoff-Einspritzventil angetrieben wird. In diesem Fall kann eine solche Zunahme in der Brennstoff-Einspritzmenge erhalten werden, die schnell einer Aufforderung der Zunahme der Brennstoff-Einspritzmenge nachkommt. Daher kann eine Brennstoff-Einspritzung, die schnell einer Veränderung im notwendigen Brennstoff-Einspritz-Zustand nachkommt und die die gleichmäßige Verbrennung erlaubt, realisiert werden.
  • Bei dem bevorzugten Gerät, das die Brennstoff-Einspritz-Information verwendet, die die Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und die Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information enthält, setzt das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel eine Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung, die dem Betriebszustand des Verbrennungsmotor und einer Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung entspricht, die auf der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung und der Brennstoff-Einspritz-Menge-Information basiert, als die Brennstoff-Einspritz-Taktung-Information. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung bei einer angemessenen Taktung und in einem angemessenen Umfang durchgeführt werden, so dass der Brennstoff-Einspritz-Steuer-Vorgang durchgeführt wird, um eine gleichmäßige Verbrennung zu erhalten.
  • Bei dem bevorzugten Gerät, das das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel zur Ausgabe der Brennstoff-Einspritz-Information, die bei der Korrektur-Taktung durch das Brennstoff-Einspritzmittel hergeleitet wird, als die Antrieb-Information aufweist, ist der Verbrennungsmotor vorzugsweise ein Mehrzylinder-Verbrennungsmotor und führt nacheinander die Einspritzung durch, um nacheinander Brennstoff von den Brennstoff-Einspritzventilen in Übereinstimmung mit den Hubzuständen der jeweiligen Zylinder einzuspritzen. Die Korrektur-Taktung für einen erwünschten Zylinder wird gesetzt, um mit der bestimmten Taktung für einen anderen Zylinder übereinzustimmen. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung eines jeden Zylinders wirksam und gleichmäßig gesteuert werden, während dieselben Daten zum Setzen und zur Korrektur der Brennstoff-Einspritzventil-Steuerinformations-Teile für die Mehrzahl der Zylinder verwendet werden.
  • Die Brennstoff-Einspritzung kann zusätzlich zum Ausstoßhub auch während des Ansaughubs und Kompressionshubs realisiert werden. Solchermaßen kann, indem die oben beschriebenen verschiedenen Bestandteile, die in der Lage sind, Brennstoff in einem solch großen Zeitbereich einzuspritzen, dem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung hinzugefügt werden, die Brennstoff-Einspritzung mit einer optimalen Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung auf der Grundlage der neuesten Daten realisiert werden. Dies trägt beträchtlich zur Verbesserung der Leistung des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung bei.
  • Bei dem bevorzugten Gerät ist der Verbrennungsmotor vorzugsweise ein Vierzylinder-Verbrennungsmotor, der in einem Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Ansaughubs des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, und in einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Kompressionshubs des Verbrennungsmotor durchgeführt wird. Die bestimmte Taktung für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors wird in der Nähe des unteren Totpunktes des Ausstoßhubs des Zylinders gesetzt. Das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel treibt die Brennstoff-Einspritzventile der jeweiligen Zylinder auf der Grundlage der sich ergebenden Brennstoff-Einspritz-Information an, die durch das Setzmittel gesetzt und dann durch das Korrekturmittel korrigiert wird, wenn der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird. In diesem Fall kann, während die Brennstoff-Einspritz-Steuerinformation durch die Durchführung der Setz-, Korrektur- und Neu-Korrektur-Vorgänge, wie im oben beschriebenen Früh-Stadium-Einspritz-Modus gesetzt wird, die Brennstoff-Einspritzung mit einer optimalen Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung, die auf der Grundlage der neuesten Daten bestimmt werden, realisiert werden, indem die Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der gesetzten Steuerinformation durchgeführt wird. Dies trägt beträchtlich zur Verbesserung der Leistung des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung bei.
  • Besonders bevorzugt treibt das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel das Brennstoff-Einspritzventil eines jeden Zylinders auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Information an, die durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel bei der Korrektur-Taktung für den Zylinder hergeleitet wird, wenn der Verbrennungsmotor im Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung mit einer optimalen Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung auf der Grundlage der neuesten Daten realisiert werden.
  • Im Brennstoff-Einspritz-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor gemäß dieser Erfindung bestimmt vorzugsweise das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel, ob die Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Information, die bei der bestimmten Taktung vom Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel hergeleitet wird, bei der Korrektur-Taktung durchgeführt wird oder nicht. Wenn das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel bestimmt, dass die Brennstoff-Einspritzung bei der Korrektur-Taktung durchgeführt wird, setzt das Korrekturmittel die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung als Korrektur-Taktung, indem die durch das Setzmittel gesetzte Brennstoff-Einspritz-Information korrigiert wird. In diesem Fall kann die ungewollte Brennstoff-Einspritzung in demjenigen Hub verhindert werden, der weder dem Früh-Stadium-Einspritz-Modus noch dem Spät-Stadium- Einspritz-Modus unter den Hüben, die einem Zyklus des Verbrennungsmotors angehören, entspricht. Als Ergebnis können die Ablaßmenge von schädlichen Abgas-Bestandteilen unterdrückt und die Brennstoff-Wirksamkeit verbessert werden.
  • Bei diesem bevorzugten Gerät kann der Verbrennungsmotor vorzugsweise im Früh-Stadium-Einspritz-Modus und im Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden. Das Brennstoff-Einspritz-Steuergerät umfaßt weiterhin ein Brennstoffdruck-Schaltmittel zum Schalten des Druckes von Brennstoff, der von den Brennstoff-Einspritzventilen zwischen mindestens zwei Stadien einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite eingespritzt wird. In diesem Fall kann der Brennstoffdruck gemäß dem Antriebszustand des Motors geschaltet werden, wodurch notwendiger Brennstoff ohne Rücksicht auf den Antriebszustand des Motors zugeführt werden kann. Beispielsweise kann die Brennstoffzuführung mithilfe einer Niederdruck-Brennstoff-Versorgungsquelle durchgeführt werden, die durch eine andere Antriebsquelle als den Motor angetrieben wird, für den Fall dass, eine Hochdruck-Brennstoff-Versorgungsquelle, die durch den Motor angetrieben wird, für gewöhnlich nicht beim Starten des Motors betrieben wird.
  • Besonders bevorzugt bestimmt das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel, ob die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium-Einspritz-Modus durchgeführt wird oder nicht, und bestimmt, ob der Brennstoffdruck durch das Brennstoffdruck-Schaltmittel auf die Niederdruckseite geschaltet wird oder nicht, und wobei es, wenn es bestimmt, dass die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium-Einspritz-Modus durchgeführt wird und dass der Brennstoffdruck auf die Niederdruckseite geschaltet wird, die Korrektur-Taktung auf eine Taktung setzt, bei der der Ansaughub beinahe abgeschlossen ist. In diesem Fall kann verhindert werden, dass sich die Ventilöffnungszeit des Brennstoff-Einspritzventils in den Kompressionshub verschiebt, und die Verschmutzung des Inneren der Brennstoff-Einspritzventile durch den Umkehrstrom des Gases wird verhindert.
  • Das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel bestimmt, ob die Brennstoff-Einspritzung im Spät-Stadium- Einspritz-Modus durchgeführt wird oder nicht, und bestimmt, ob der Brennstoffdruck durch das Brennstoffdruck-Schaltmittel auf die Hochdruckseite geschaltet wird oder nicht und wobei es, wenn es bestimmt, dass die Brennstoff-Einspritzung im Spät-Stadium-Einspritz-Modus durchgeführt wird und dass der Brennstoffdruck auf die Hochdruckseite geschaltet wird, die Korrektur-Taktung auf eine Taktung setzt, bei der der Kompressionshub beinahe abgeschlossen ist. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung während des Kompressionshubs verhindert und die Erzeugung von Rauch oder dergleichen verhindert werden.
  • Bei dem bevorzugten Gerät, das die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung als die Korrektur-Taktung setzt, wenn die Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der bei der bestimmten Taktung hergeleiteten Brennstoff-Einspritz-Information bei der Korrektur-Taktung durchgeführt wird, kann der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Ansaughubs durchgeführt wird, und in einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich im Kompressionshub durchgeführt wird. Wenn das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel bestimmt, dass die Brennstoff-Einspritzung bei der Korrektur-Taktung durchgeführt wird, gibt das Korrekturmittel eine frühere Taktung einer vorbestimmten Taktung, die hinter der Korrektur-Taktung und der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung zurückbleibt, die auf der durch das Setzmittel gesetzten Brennstoff-Einspritz-Information basiert, als Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung an das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel aus. In diesem Fall kann beispielsweise das Verschieben des Brennstoff-Einspritzvorgangs in den Verbrennungshub, der anderenfalls durch eine schnelle Zunahme in der Rotationsgeschwindigkeit des Motors – z.B. zum Zeitpunkt des Startens eines Fahrzeugs aus dem Leerlauf-Betrieb – veranlaßt würde, verhindert werden, wodurch die Erzeugung von Rauch oder dergleichen verhindert wird.
  • Im Brennstoff-Einspritz-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor gemäß dieser Erfindung bestimmt das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel vorzugsweise, ob die Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der Brennstoff- Einspritz-Information, die bei der bestimmten Taktung durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel hergeleitet wird, bei der Korrektur-Taktung durchgeführt wird oder nicht. Wenn das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel bestimmt, dass die Brennstoff-Einspritzung bei der Korrektur-Taktung noch nicht durchgeführt ist, setzt das Korrekturmittel die Korrektur-Taktung als Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung, indem die durch das Setzmittel gesetzte Brennstoff-Einspritz-Information korrigiert wird. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung – falls nötig – gezwungenermaßen gestartet werden.
  • Bei diesem bevorzugten Gerät kann der Verbrennungsmotor vorzugsweise im Früh-Stadium-Einspritz-Modus und im Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden, wodurch die Brennstoff-Einspritzung mit einer optimalen Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung auf der Grundlage der neuesten Daten durchgeführt und die Leistung des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung verbessert werden können.
  • Besonders bevorzugt bestimmt das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel des weiteren, ob die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium-Einspritz-Modus durchgeführt wird oder nicht. Wenn das Einspritzventil-Antrieb-Information-Ausgabemittel bestimmt, dass die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium-Einspritz-Modus durchgeführt wird, führt das Korrekturmittel die Korrektur der Brennstoff-Einspritz-Information durch. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung mit einer optimalen Brennstoff-Einspritzmenge und Brennstoff-Einspritz-Taktung auf der Grundlage der neuesten Daten durchgeführt werden, indem die Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der korrigierten Steuerinformation durchgeführt wird, während die Brennstoff-Einspritz-Steuerinformation im Früh-Stadium-Einspritz-Modus korrigiert wird.
  • Im bevorzugten Gerät, das die Korrektur-Taktung als Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung setzt, wenn die Brennstoff-Einspritzung bei der Korrektur-Taktung noch nicht durchgeführt wird, ist die Korrektur-Taktung vorzugsweise eine Taktung, bei der die maximal zählbare Zeit eines Timers von der bestimmten Taktung verstreicht. Der Timer ist ausgebildet, um eine abgelaufene Zeitdauer von der bestimmten Taktung zu zählen, und die abgelaufene Zeitdauer wird verwendet, um die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung zu erfassen, die von der durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel bei einer bestimmten Taktung hergeleiteten Brennstoff-Einspritz-Information hergeleitet wird. In diesem Fall kann die Brennstoff-Einspritzung selbst dann gestartet werden, wenn eine Messzeit, die benötigt wird, um die gesetzte Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung zu erfassen, die meßbare Kapazität des Zeit-Zählmittels – z.B. beim Starten des Motors, bei dem die Rotationsgeschwindigkeit des Motors niedrig ist – überschritten hat.
  • Gemäß dem Steuerverfahren können dieselben Vorteile wie die durch das Steuergerät dieser Erfindung erhaltenen erlangt werden. Daraus folgt, dass die Brennstoff-Einspritzung, die schnell einer Veränderung im notwendigen Brennstoff-Einspritz-Status nachkommt und die die gleichmäßige Verbrennung erlaubt, realisiert werden kann.
    •
  • Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnungen.
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Brennstoff-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor, nachfolgend auch "Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung", gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ausführlich das in 1 dargestellte Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel zeigt;
  • 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Funktion einer Prozessor-Vorrichtung einer in 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit zeigt;
  • 4 ist eine schematische Ansicht, die ein Motorsystem zeigt, das das Brennstoff-Steuergerät von 1 daran angebracht hat;
  • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Brennstoff-Steuersystem des in 4 gezeigten Motorsystems zeigt;
  • 6 ist ein Diagramm, das die Ausgabesignale von des in 1 gezeigten Kurbel-Winkel-Sensors und Zylinder-Unterscheidungs-Sensors für ein DOHC-Motor zeigt;
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Kurbel-Winkel-Sensor-Ausgabesignal und ein Zylinder-Unterscheidungs-Sensor-Ausgabesignal im Fall eines SOHC-Motors zeigt;
  • 8 ist ein Diagramm, das eine Soll-Drehmoment-Setz-Abbildung zeigt, die durch das in 3 gezeigte Soll-Drehmoment-Setzmittel verwendet wird;
  • 9 ist ein Diagramm, das eine Steuermodus-Setz-Abbildung zeigt, die durch das in 3 gezeigte Einspritzmodus-Setzmittel verwendet wird;
  • 10 ist ein Diagramm, das eine Soll-Luft/Brennstoff-Verhältnis-Setz-Abbildung zeigt, die durch das in 3 gezeigte Luft/Brennstoff-Verhältnis-Setzmittel verwendet wird;
  • 11 ist ein Diagramm, das eines Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung-Setz-Abbildung zeigt, die durch ein in 3 gezeigtes Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung-Setzmittel verwendet wird;
  • 12 ist ein Diagramm, das eine Spät-Stadium-Zusatz-Einspritzung-Beendigungs-Taktung-Setz-Abbildung zeigt, die durch das in 3 gezeigte Neu-Korrekturmittel verwendet wird;
  • 13 ist ein Flußdiagramm, das einen Teil einer Injektor-Steuerroutine zeigt, die durch die in 3 gezeigte Prozessor-Vorrichtung durchgeführt wird;
  • 14 ist ein Flußdiagramm, das den verbleibenden Teil der Injektor-Steuerroutine zeigt;
  • 15 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des in 1 gezeigten Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts zeigt, und zwar in einem Fall in dem die notwendige Brennstoff-Einspritzmenge im Früh-Stadium-Einspritz-Modus von einer relativ kleinen notwendigen Menge zunimmt;
  • 16 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts in einem Fall zeigt, wo die notwendige Brennstoffmenge im Früh-Stadium-Einspritz-Modus von einer relativ kleinen notwendigen Menge schnell zunimmt;
  • 17 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts in einem Fall zeigt, wo die notwendige Brennstoffmenge im Früh-Stadium-Einspritz-Modus von einer großen notwendigen Menge weiterhin zunimmt;
  • 18 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts in einem Fall zeigt, wo die notwendige Brennstoffmenge im Ansaughub im Früh-Stadium-Einspritz-Modus zunimmt;
  • 19 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts in einem Fall zeigt, wo die notwendige Brennstoffmenge von einer großen notwendigen Menge in Früh-Stadium-Einspritz-Modus abnimmt;
  • 20 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts im Spät-Stadium-Einspritz-Modus zeigt;
  • 21 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts in einem Fall zeigt, wo eine Veränderung vom Spät-Stadium-Einspritz-Modus zum Früh-Stadium-Einspritz-Modus in einer Zeitspanne vom Zeitpunkt des 365° BTDC (BTDC = before top dead center = vor dem oberen Totpunkt) zum Zeitpunkt des 185° BTDC vorgenommen wird;
  • 22 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts in einem Fall zeigt, wo eine Veränderung vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus in einer Zeitspanne vom Zeitpunkt des 365° BTDC zum Zeitpunkt des 185° BTDC vorgenommen wird;
  • 23 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts in einem Fall zeigt, wo eine Veränderung vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus in einer Zeitspanne vom Zeitpunkt des 365° BTDC zum Zeitpunkt des 185° BTDC vorgenommen wird;
  • 24 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Motor-Steuersystem zeigt, an dem ein Brennstoff-Einspritz-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung angebracht ist;
  • 25 ist eine Längs-Querschnitts-Ansicht eines in 24 gezeigten Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung;
  • 26 ist ein Diagramm, das eine Brennstoff-Einspritz-Steuer-Abbildung zeigt, die durch das in 24 gezeigte Brennstoff-Einspritz-Steuergerät verwendet wird;
  • 27 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die einen Brennstoff-Einspritzzustand im Spät-Stadium-Einspritz-Modus des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung der 24 zeigt;
  • 28 ist eine schematische perspektivische Ansicht; die einen Brennstoff-Einspritzzustand im Früh-Stadium-Einspritz-Modus des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung zeigt;
  • 29 ist ein Flußdiagramm einer Einspritz-Taktung-Setz-Unterroutine, die durch das in 24 gezeigte Brennstoff-Einspritz-Steuergerät durchgeführt wird;
  • 30 ist ein Flußdiagramm einer ersten Timer-Steuer-Unterroutine, die durch das Brennstoff-Einspritz-Steuergerät der 24 durchgeführt wird;
  • 31 ist ein Flußdiagramm einer zweiten Timer-Steuer-Unterroutine, die durch dasselbe Steuergerät durchgeführt wird;
  • 32 ist ein Flußdiagramm einer Einspritz-Start-Steuer-Unterroutine;
  • 33 ist ein Flußdiagramm einer Einspritz-Beendigungs-Steuer-Unter-Routine;
  • 34 ist ein Flußdiagramm einer Früh-Stadium-Einspritz-Unterbrechungs-Steuer-Unterroutine;
  • 35 ist ein Flußdiagramm einer Spät-Stadium-Einspritz-Unterbrechungs-Steuer-Unterroutine;
  • 36 ist ein Flußdiagramm einer zweiten Spät-Stadium-Einspritz-Unterbrechungs-Steuer-Unterroutine;
  • 37 ist ein Taktungsdiagramm (Zeitdiagramm) zur Veranschaulichung des Betriebs des in 24 gezeigten Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts zur Zeit der Veränderung der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung;
  • 38 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs des Steuergeräts in der Früh-Stadium-Einspritz-Unterbrechungssteuerung;
  • 39 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs des Steuergerats in der ersten Spät-Stadium-Einspritz-Unterbrechungssteuerung; und
  • 40 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs des Steuergeräts in der zweiten Spät-Stadium-Einspritz-Unterbrechungssteuerung.
  • Erste Auführungsform
  • Ein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, der ein Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung daran angebracht aufweist, ist wie in 4 gezeigt aufgebaut. Auf die 4 Bezug nehmend, wird ein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung 70 als ein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung aufgebaut, der vom Typ der Funken-Zündung ist und der direkt Brennstoff in die Zylinder einspritzt. Dieser Motor hat einen Ansaug-Durchlaß oder Ansaugleitungen 2 und einen Auspuff-Durchlaß oder Ausstoßleitungen 3, die jeweils mit seinen Brennkammern verbunden sind. Die Kommunikation zwischen dem Ansaug-Durchlaß 2 und den Brennkammern 1 wird durch Ansaugventile 4 und die Kommunikation zwischen dem Auspuff-Durchlaß 3 und den Brennkammern 1 durch Ausstoßventile 5 gesteuert.
  • Ein Luftreiniger 6 und eine Drosselklappe 7 werden in dem Ansaug-Durchlaß 2 in dieser Reihenfolge aus der stromaufwärtigen Seite angeordnet und ein katalytischer Wandler für die Ausstoßgas-Reinigung (Drei-Wege katalytischer Wandler) 9 und Ausstoßtopf, der in der Figur nicht gezeigt ist, werden in dieser Reihenfolge aus der stromaufwärtigen Seite im Auspuff-Durchlaß 3 angeordnet. Zusätzlich wird eine Öffnung 72 bereitgestellt, um durchgeblasenes Gas von einem Zylinderkopf 71 zumr Ansaug-Durchlaß 2 abzugeben.
  • Die Drosselklappe 7 ist über ein Drahtkabel (nicht gezeigt) mit einem Gaspedal (nicht gezeigt) verbunden, und der Öffnungsgrad der Drosselklappe wird gemäß der Betätigungsstärke des Gaspedals verändert. Des weiteren wird die Drosselklappe 7 auch angetrieben, um durch einen nicht gezeigten Leergeschwindigkeits-Steuermotor (ISC-Motor = Idling Speed- Control-Motor) geöffnet oder geschlossen zu werden, so dass der Öffnungsgrad der Drosselklappe 7 verändert werden kann, ohne dass das Gaspedal zum Zeitpunkt des Motor-Leerlaufs betätigt wird.
  • Die Öffnungen (Brennstoff-Einspritzöffnungen) der Injektoren (Brennstoff-Einspritzventile) 8 sind den Brennkammern 1 gegenüberstehend angeordnet, um direkt Brennstoff in die Brennkammer 1 der Zylinder einzuspritzen. Jeder Injektor 8 ist insbesondere angeordnet, um Brennstoff in Richtung des oberen Abschnitts 74 eines entsprechenden Kolbens von Kolben 73 zu spritzen, der ein später beschriebenes geometrisches Merkmal aufweist. Die Injektoren 8 sind für jeweilige Zylinder bereitgestellt. Vier Injektoren 8 werden beispielsweise bereitgestellt, wenn der Motor 70 dieser Ausführungsform ein Vier-Zylinder-Reihenmotor ist.
  • Mit dem obigen Aufbau wird Luft, die über den Luftreiniger 6 in Übereinstimmung mit der Öffnung der Drosselklappe 7 eingesaugt wird, durch das Öffnen des dazu gehörigen Ansaugventils 4 einer jeweiligen Brennkammer 1 zugeführt. Die eingeführte Luft und der eingeführte Brennstoff, die direkt vom Injektor 8 eingespritzt werden, werden in der Brennkammer 1 gemischt. Das Gemisch wird verbrannt, indem eine Zündkerze 35 veranlaßt wird, das Gemisch bei einer angemessenen Taktung in der Brennkammer zu zünden, um dadurch ein Drehmoment des Motors zu erzeugen, wobei es dann als Abgas an der Abgasöffnung 2 entladen wird. Drei schädliche Bestandteile von CO, HC und NOx im Abgas werden durch den katalytischen Wandler 9 gesäubert. Danach wird das Abgas in die Atmosphäre ausgestoßen, während das Geräusch durch den Auspufftopf gedämpft wird.
  • Der obige Motor ist so aufgebaut, dass der Ansaug-Luftstrom, der von dem Ansaug-Durchlaß 2 in die Brennkammer 1 eingeführt wird, einen senkrechten starken Wirbel (Vortex) (Umkehr-Tumble-Fluß) erzeugt.
  • Insbesondere ist jener Abschnitt (hiernach als Ansaugöffnung) 2A des Ansaug-Durchlasses 2, der nahe an der Brennkammer 2 liegt, im wesentlichen parallel zum Achsenmittelpunkt des Zylinders gerichtet. Wenn das Ansaugventil 4 geöffnet wird, fließt die Ansaugluft aus dem Ansaug-Durchlaß 2 in die Brennkammer 1, und zwar entlang einer Seite der Kammer in einer zum Achsenmittelpunkt des Zylinders im wesentlichen parallelen Richtung in Richtung des unten angebrachten oberen Kolbenabschnitts 74. Ein konkaver Abschnitt (gekrümmter Abschnitt) 74A, der in einer konkav-gekrümmten Form gekrümmt ist, ist auf einem Abschnitt des oberen Kolbenabschnitts 74 auf der Seite des Ansaugventils 4 ausgebildet. Des weiteren ist ein herausragender Abschnitt 74B, der sich oberhalb des konkaven Abschnitts 74A erstreckt, in der Nähe des konkaven Abschnitts 74A auf einem Abschnitt des oberen Kolbenabschnitts 74 auf der Seite des Ausstoßventils 5 ausgebildet.
  • Mit diesem Aufbau wird zum Zeitpunkt der Beendigung des Kompressionshubs des Kolbens 73 die Brennkammer 1 durch den konkaven Abschnitt 74A, die Innenwand des Zylinders 70 und den Zylinderkopf 71 kompakt gebildet. Des weiteren wird ein Quetschbereich zwischen dem herausragenden Abschnitt 74B des oberen Kolbenabschnitts 74 und dem oberen Abschnitt der Brennkammer 1 auf der Seite der Auspuff-Öffnung 3A gebildet.
  • Mit dem obigen Aufbau wird, nachdem die von der Ansaugöffnung 2A eingeführte Luft in Richtung des unterhalb liegenden oberen Kolbenabschnitts 74 strömt, die Ansaugluft am konkaven Abschnitt 74A des oberen Kolbenabschnitts 74 entlang geführt und dreht sich in Richtung nach oben, um einen senkrechten starken Wirbel (Umkehr-Tumblefluß) zu erzeugen.
  • Da die Ansaugluft den senkrechten starken Wirbel in der Brennkammer 1 erzeugt, wird es möglich, den Brennstoff nur in einem Abschnitt aufzufangen, der in der Nähe der Zündkerze 35 angeordnet ist, z.B beim Mittelpunkt des oberen Abschnitts der Brennkammer 1 druch die Verwendung eines senkrechten starken Wirbels, während ein äußerst magerer Luft/Brennstoff-Verhältnis-Zustand in einem Abschnitt weg von der Zündkerze 35 erzeugt wird. Daraus folgt, dass der Brennstoff unterdrückt werden kann, während eine gleichmäßige Verbrennung erzeugt wird, indem ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältniss nur in einem Abschnitt in der Nähe der Zündkerze 35 aufgebaut wird.
  • Insbesondere ist, da der Motor ein Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung ist, die Brennstoff-Einspritz-Taktung nicht eingeschränkt und kann die Brennstoff-Einspritzung bei einer Taktung durchgeführt werden, die zum Errichten des oben beschriebenen ungleichmäßig verteilten Brennstoffzustands am besten geeignet ist. Es ist aus der Technik bekannt, dass die optimale Brennstoff-Einspritz-Taktung dieses Falls während des späten Stadiums des Kompressionshubs, in dem der Luftstrom schwach ist, gesetzt wird.
  • Des weiteren kann, wenn eine hohe Ausgabeleistung vom Motor abgeleitet wird, die Verbrennung in einem Zustand durchgeführt werden, in dem das Luft/Brennstoff-Gemisch mit dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis innerhalb der gesamten Brennkammer 1 verteilt ist. In diesem Fall kann die hohe Ausgabeleistung mit hoher Wirksamkeit hergeleitet werden, indem der Brennstoff bei einer solchen Taktung eingespritzt wird, die es dem Brennstoff erlaubt, ausreichend zersteubt und verdampft zu werden. Es ist bekannt, dass die optimale Brennstoff-Einspritz-Taktung dieses Falls gesetzt ist, um die Brennstoff-Einspritzung im Anfangsstadium oder früheren Stadium des Ansaughubs zu beenden, um die Brennstoffzersteubung und -verdampfung zu beschleunigen.
  • Verschiedene Sensoren werden bereitgestellt, um den Motor 70 zu steuern. Ein Luft-Strom-Sensor zur Erfassung der Ansaug-Luftmenge der Karmanwirbel-Information, werden ein Ansaug-Luft-Temperatursensor 12 zur Erfassung der Ansaug-Luft-Temperatur und ein Luftdrucksensor 13 zur Erfassung des Luftdruckes an derjenigen Seite des Ansaug-Durchlasses 2 bereitgestellt, an der der Luftreiniger angeordnet ist. Des weiteren werden ein Potentiometer-Typ-Drosselklappen-Sensor 14 zur Erfassung des Öffnungsgrads der Drosselklappe 7, ein Leerlaufschalter 15 zur Erfassung des Leerlaufzustands und dererlei an der Seite bereitgestellt, an der die Drosselklappe angeordnet ist. Zusätzlich wird ein Sauerstoff-Konzentration-Sensor (hiernach als O2-Sensor) 17 zur Erfasssung der Sauerstoffkonzentration im Abgas an dem Auspuff-Durchlaß 3 an einer Stelle auf der stromaufwärtigen Seite des katalytischen Wandlers 9 bereitgestellt.
  • Des weiteren wird ein Wassertemperatur-Sensor 19 zur Erfassung der Motor-Kühl-Wassertemperatur bereitgestellt, und, wie in l gezeigt, ein Kurbel-Winkel-Sensor 21 (der auch als Rotationsgeschwindigkeits-Sensor zur Erfassung der Rotationsge schwindigkeit des Motors arbeitet und ein TDC-Sensor (cylinder discriminating sensor – Zylinder-Unterscheidungs-Sensor) 22 zur Erfassung des oberen Totpunktes eines ersten Zylinders (Bezugszylinder) werden im Verteiler bereitgestellt.
  • In dieser Ausführungsform ist der Kurbel-Winkel-Sensor 21 so aufgebaut, um ein EIN-Signal für jede 180° des Kurbelwinkels für jeden Hub (Ansaug-, Kompressions-, Verbrennungs-, Ausstoß-) eines Zyklus (Kurbelwinkel 720°) des Zylinders auszugeben. Das Ausgabesignal des Kurbel-Winkel-Sensors besteht aus einem EIN-Signal, dessen Breite dem Kurbelwinkel 70° entspricht, und einem AUS-Signal, dessen Breite dem Kurbelwinkel 110° entspricht, wie exemplarisch in 6 als Signal SGT gezeigt. Die 'Taktung des Schaltens vom EIN-Signal zum AUS-Signal entspricht im wesentlichen jeder Hub-Veränderungs-Taktung. In dieser Ausführungsform wird die Taktung der Schaltung von dem EIN-Signal auf das AUS-Signal um 5° von der Hub-Veränderungs-Taktung nach vorne verschoben.
  • Der Zylinder-Unterscheidungs-Sensor 22 ist so aufgebaut, um zwei unterschiedliche EIN-Signale für jeden Zyklus des Zylinders im Fall eines DOHC-Motors auszugeben. Das Zylinder-Unterscheidungs-Sensor-Ausgabesignal dieses Falls ist exemplarisch als Signal SGC in 6 gezeigt. Im Fall eines SOHC-Motors ist der Zylinder-Unterscheidungs-Sensor 22 aufgebaut, um ein EIN-Signal für jeden Zyklus des Zylinders auszugeben. Das Zylinder-Unterscheidungs-Sensor-Ausgabesignal dieses Falls ist als Signal SGC in 7 exemplarisch dargestellt. In beiden Fällen können die jeweiligen Zylinder auf der Grundlage dieser Signale voneinander unterschieden werden.
  • Dann werden die Erfassungssignale von den Sensoren an eine elektronische Steuereinheit (ECU = electronic control unit) 23 eingegeben.
  • Die ECU 23 wird auch mit Spannungssignalen von einem Gaspedal-Stellungs-Sensor 24 zur Erfassung des Betätigungsumfangs des Gaspedals und einem Batteriesensor 25 zur Erfassung der Spannung einer Batterie und einem Signal von einem Kurbelschalter 20 zur Erfassung des Starts des Motors oder eines Zündschalters (Schlüsselschalter) versorgt.
  • Der Hardware-Aufbau der ECU 23 ist in den 1 und 2 gezeigt. Die ECU 23 weist eine CPU 27 als ihren Hauptabschnitt auf. Die CPU 27 wird über eine Eingabe-Schnittstelle 28 und über einen A/D-Wandler 30 mit Erfassungssignalen aus dem Ansaug-Luft-Temperatursensor 12, Luftdrucksensor 13, Drosselsensor 14, O2-Sensor 17, Wasser-Temperatursensor 19, Gaspedal-Stellungs-Sensor 24 und Batteriesensor 25 und über eine Eingabe-Schnittstelle 29 mit Erfassungssignalen aus dem Luft-Strom-Sensor, Kurbel-Winkel-Sensor 21, TDC-Sensor 22, der Leerlauf-Schalter 15, Kurbelschalter 20, Zündschalter und dergleichen versorgt.
  • Des weiteren ist die CPU 27 ausgebildet, um Datenübertragungen über Busleitungen zwischen sich selbst und einem ROM 31 zur Speicherung von Programm- und Festwertdaten durchzuführen. Die CPU 27 überträgt gleichermaßen Daten zu einem RAM 32 zur Speicherung der Daten auf wiederbeschreibbare Art und Weise, zu einem freilaufenden Zähler 48, und zu einem Batterie-Sicherungs-RAM (nicht gezeigt), der seinen Speicherinhalt aktualisiert, wenn er mit einer Batterie verbunden wird.
  • Die Daten im RAM 32 werden gelöscht und zurückgesetzt, wenn der Zündschalter abgeschaltet wird.
  • Des weiteren werden Brennstoff-Einspritz-Steuersignale auf der Grundlage des Betriebsergebnisses in der CPU 27 von der CPU 27 über vier Einspritz-Antriebsmittel (Brennstoff-Einspritzventil-Steuermittel) 34 in Elektromagnetspulen 8a der Injektoren 8 (genauer, Transistoren 8b (5) für die Injektor-Elektromagnetspulen 8a) ausgegeben.
  • Insbesondere umfaßt die ECU 23, wie in 5 gezeigt, einen Mikrocomputer mit Anschlüssen 46, einer CPU 27, einem ROM 31 und RAM 32 und umfaßt ein externes Register (Flip-Flop) 47 für die Zylinder-Unterscheidung, den freilaufenden Zähler 48, die Register 49 bis 52, Komparatoren 53 bis 56, RS-Flip-Flops 57 bis 60, etc..
  • Ein Ausgabesignal des Luft-Strom-Sensors wird in eine Unterbrechungsklemme INT2 der CPU 27 eingegeben. Ein Kurbelphasensignal des Kurbel-Winkel-Sensors 21 wird in einer Wellenformerzeugenden Schaltung 29 zu einer rechteckigen Wellenform gewandelt, wobei die Wellenform-erzeugenden Schaltung 29 als Eingabe-Schnittstelle dient, und wird dann in eine Unterbrechungsklemme INT1 der CPU 27 eingegeben. Des weiteren wird ein Zylinder-Unterscheidungs-Signal vom Zylinder-Unterscheidungs-Sensor 22 in einer rechteckigen Wellenform geformt, die in einer als Eingabe-Schnittstelle dienenden Wellenfor-erzeugenden Schaltung 29 erzeugt wird, und wird dann in das Register 47 eingegeben. Signale aus dem Ansaug-Luft-Temperatursensor 12, Luftdrucksensor 13, O2-Sensor 17, Wasser-Temperatursensor 19 und dergleichen werden in einer als Eingabe-Schnittstelle wirkenden Pegel-Regulier-Schaltung 28 auf geeignete Pegel eingestellt, und werden daraufhin einer Analog/Digital-Wandlung im Analog/Digital-Wandler 30 unterzogen und in die Anschlüsse 46 eingegeben.
  • Weiterhin wird die Stromversorgung von einer Gleichstrom-Versorgung (Batterie) an die Injektorventil-öffnenden/-schließenden Injektor-Elektromagnetspulen 8a durch das Schalten der Transistoren 8b EIN/AUS-gesteuert, um dadurch die Injektoren 8 ein- und auszuschalten.
  • Mit Rücksicht auf die Brennstoff-Einspritz-Steuerung (Luft/Brennstoff-Verhältnis-Steuerung), werden Brennstoff-Einspritz-Steuersignale, die auf eine später beschriebene Art und Weise berechnet werden, über die Antriebsmittel 34 (1) von der CPU 27 ausgegeben, um beispielsweise sequenziell die vier Injektoren 8 anzutreiben.
  • Insbesondere werden, wie aus den oben erwähnten Merkmalen des Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung ersichtlich, ein Spät-Stadium-Einspritz-Modus, in dem die Brennstoff-Einspritzung in einem späteren Stadium des Kompressionshubs durchgeführt wird, um den Antrieb im mageren-Brenn-Zustand (mageren-Brenn-Antrieb) zu realisieren, und ein Früh-Stadium-Einspritz-Modus, in dem die Brennstoff-Einspritzung im Anfangsstadium bzw. früheren Stadium des Ansaughubs beendet ist, um den Antrieb im Brennzustand mit dem stöchimetrischen Luft-Brennstoff-Verhältnis (stöchiometrischer Luft/Brennstoff-Verhältnis-Antrieb) zu realisieren, als die Brennstoff-Einspritz-Modi bereitgestellt.
  • Für die Brennstoff-Einspritz-Steuerung (Injektor-Antriebssteuerung) dieser Art umfaßt, wie in den 1 bis 3 gezeigt, die CPU 27 ein Soll-Drehmoment-Setzmittel 101 zum Setzen des Soll-Motorleistung-Drehmoments, ein Einspritzmodus-Setzmittel 102, um wahlweise den Früh-Stadium-Einspritz-Modus oder Spät-Stadium-Einspritz-Modus zu setzen, und ein Brennstoff-Einspritz- Information-Berechnungsmittel 103 zur Erfassung der Brennstoff-Einspritz-Information.
  • Im Soll-Drehmoment-Setzmittel 101 wird das Solldrehmoment T auf der Grundlage einer Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE, die den gegenwärtigen Betriebszustand des Motors anzeigt, gesetzt. Weiterhin wird im Soll-Drehmoment-Setzmittel 101 das Solldrehmoment T auf der Grundlage eines Gaspedal-Betätigungsfaktors θACC, der eine notwendige Motorbelastung anzeigt, die durch die Verwendung einer beispielhaften in 8 gezeigten Abbildung berechnet wird, gesetzt. Wie zuvor beschrieben, wird die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE in einem Berechnungsabschnitt 105A auf der Grundlage eines Signals aus dem Kurbel-Winkel-Sensor 21 berechnet. Wie in 8 gezeigt, wird das Solldrehmoment T auf einen hohen Wert gesetzt, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE kleiner und der Gaspedal-Betätigungsfaktor θACC größer ist, und wird das Solldrehmoment T auf einen niedrigen Wert gesetzt, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE größer und der Gaspedal-Betätigungsfaktor θACC kleiner ist.
  • Im Einspritzmodus-Setzmittel 102 wird einer des Früh-Stadium-Einspritz-Modus und des Spät-Stadium-Einspritz-Modus in Übereinstimmung mit der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und dem Solldrehmoment T durch die Verwendung einer in 9 gezeigten, exemplarischen Abbildung gewählt. Wie in 9 gezeigt wird der Spät-Stadium-Einspritz-Modus in einem Bereich gewählt, in dem die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE niedrig und das Solldrehmoment T niedrig ist. Im Gegensatz dazu wird der Früh-Stadium-Einspritz-Modus gewählt, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE oder das Solldrehmoment T nicht niedrig ist.
  • Das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel 103 umfaßt ein Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer-Berechnungsmittel 106 zur Berechnung einer Brennstoff-Einspritzmenge oder Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer (Injektor-Antrieb-Zeitdauer) PW(n), ein Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung-Berechnungsmittel 107 zur Berechnung der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung (Injektor-Betätigung-Beendigungs-Taktung) TINJOFF(n) und ein Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung-Berechnungsmittel 108 zur Berechnung der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung (Injektor- Betätigung-Start-Taktung) TINJON(n) auf der Grundlage der oben berechneten Werte. Das Berechunngsmittel 103 berechnet die Brennstoff-Einspritz-Information-Teile PW(n), TINJOFF(n) und TINJON(n) in Übereinstimmung dazu, ob der Steuermodus der Früh-Stadium-Einspritz-Modus oder der Spät-Stadium-Einspritz-Modus ist.
  • Die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer (die Breite eines Injektor-Antriebspulses entsprechend der Injektor-Antrieb-Zeitdauer im eigentlichen Steuer-Vorgang) PW(n) (msec) wird auf der Grundlage der Ansaug-Luftmenge (Ansaug-Luftmenge ein Hub) QLUFT und des Soll-Luft/Brennstoff-Verhältnisses (hiernach als AF bezeichnet) beispielsweise durch die Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. PW(n) = {QLUFT × αLUFT/(αBRENNSTOFF × AF)} × (1/GINJ) × K × 1000 + TD (1)
  • In der Gleichung (1) zeigt QLUFT die Ansaug-Luftmenge (Liter/Hub) per Hub an und wird auf der Grundlage eines Erfassungssignals vom Luft-Strom-Sensor im Berechnungsabschnitt 105B berechnet. Symbol αLUFT zeigt die Luftdichte an und ihr konkreter Wert kann auf 1,18 (g/Liter) gesetzt werden, und αBRENNSTOFF zeigt die Brennstoffdichte an und ihr konkreter Wert kann auf 0,74 (g/cm3) gesetzt werden. Symbol GINJ zeigt eine Injektor-Verstärkung (cm3/sec) an, K ist ein Satz von Brennstoff-Korrektur-Koeffizienten und TD ist die Injektor-Totzeit (msec).
  • Das erste Glied in der Gleichung (1) ist ein Glied, das die Basis-Antrieb-Zeitdauer Tb betrifft, und der Korrekturkoeffizient K wird gemäß der durch den Wassertemperatur-Erfassungssensor 19 erfaßten Motor-Kühlwassertemperatur, der durch den Ansaug-Luft-Temperatur-Sensor 12 erfaßten Ansaug-Lufttemperatur, der durch den Luftdrucksensor 13 erfaßten Luftdruck und dergleichen gesetzt.
  • Das Setzen des Luft-Brennstoff-Verhältnisses wird durch das Luft/Brennstoff-Verhältnis-Setzmittel 104 durchgeführt. Das Luft/Brennstoff-Verhältnis-Setzmittel 104 setzt das Luft/Brennstoff-Verhältnis AF gemäß der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und dem Solldrehmoment T durch die Verwendung einer exemplarischen, in 10 gezeigten Abbildung. Als Luft/Brennstoff-Verhältnis-Setz-Abbildung werden eine Abbildung für den Früh-Stadium-Einspritz-Modus und eine Abbildung für den Spät-Stadium-Einspritz-Modus vorbereitet und eine entsprechende Abbildung der Abbildungen wird gemäß dem durch das Einspritzmodus-Setzmittel 102 gesetzten Steuermodus verwendet. In beiden Fällen wird, wie in 10 gezeigt, AF auf einen größeren Wert an der mageren Seite gesetzt, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und das Solldrehmoment T kleiner sind, und AF wird auf einen größeren Wert auf der gashaltigen Seite gesetzt, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und das Solldrehmoment höher sind.
  • Zur Berechnung der Injektor-Betätigung-Beendigungs-Taktung (Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung) TINJOFF(n) wird im Fall des Früh-Stadium-Einspritz-Modus als erstes die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ in Einheiten des Kurbelwinkels hergeleitet. Die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ kann in Übereinstimmung mit der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und dem Solldrehmoment T durch die Verwendung einer exemplarisch in 11 gezeigten Abbildung gesetzt werden. Auch in diesem Fall werden eine Abbildung für den Früh-Stadium-Einspritz-Modus und eine Abbildung für den Spät-Stadium-Einspritz-Modus vorbereitet und eine entsprechende Abbildung der Abbildungen gemäß dem durch das Einspritzmodus-Setzmittel 102 gesetzten Steuermodus wird verwendet. In beiden Fällen wird die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ hauptsächlich abhängig vom Solldrehmoment T gesetzt, wobei die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ auf einen großen Wert auf der zurückbleibenden Seite gesetzt wird, wenn das Solldrehmoment T kleiner ist. Im Gegensatz dazu wird die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ auf einen großen Wert auf der vorgezogenen Seite gesetzt, wenn das Solldrehmoment T höher ist.
  • Danach wird beispielsweise die Injektor-Betätigung-Beendigungs-Taktung (Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung) TINJOFF(n) auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (2) berechnet. TINJOFF(n) = (365 – θINJ) × [60/(NE X 360)] × 1000 (2)
  • Auf der anderen Seite wird die Injektor-Betätigung-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) im Fall des Spät-Stadium-Einspritz-Modus auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ, die in Einheiten des Kurbelwinkels angezeigt ist, beispielsweise in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (3) berechnet. TINJOFF(n) = (185 – θINJ) × [60/(NE × 360)] × 1000 (3)
  • Sowohl im Früh-Stadium-Einspritz-Modus als auch Spät-Stadium-Einspritz-Modus wird als nächstes beispielsweise die Betrieb-Start-Taktung (die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung) TINJON(n) auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) und der Betrieb-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (4) berechnet. TINJON(n) = TINJOFF(n) – PW(n) (4)
  • Die Berechnungen für die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n), die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) und Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) werden wiederholt für jede 180° als Reaktion auf den Kurbel-Winkel-Puls (SGT) durchgeführt, der für jeden Hub des Motors, wie exemplarisch in 15 gezeigt, ausgegeben wird. Insbesondere werden die Berechnungen für TINJON(n), TINJOFF(n) und PW(n) periodisch synchron zur Taktung, bei der der Kurbel-Winkel-Puls vom EIN-Pegel zum AUS-Pegel geschaltet wird, durchgeführt. Wenn ein Zylinder als Bezug in Betracht gezogen wird, werden beispielsweise diese Berechnungen bei 545° BTDC (nahe dem unteren Totpunkt im Ausstoßhub), 365° (nahe dem oberen Totpunkt im Ausstoßhub), 185° BTDC (nahe unteren dem Totpunkt im Ansaughub) und 5° TDC in Richtung des oberen Totpunktes (oberer Totpunkt zum Zeitpunkt der Verbrennung) TDC durchgeführt.
  • Der Index n in den Symbolen TINJON(n), TINJOFF(n) und PW(n) zeigt an, dass die Information die im n-sten Berechnungszyklus berechnete Brennstoff-Einspritz-Information ist.
  • Im Fall des Früh-Stadium-Einspritz-Modus entsprechen 545° BTDC eines gegebenen Zylinders der bestimmten Taktung, die der Brennstoff-Einspritzung vorausgeht, 365° BTDC der Korrektur-Taktung und 185° BTDC der Neu-Korrektur-Taktung.
  • Die Steuerung für den Injektor 8, die für jeden Zylinder bereitgestellt wird, wird auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Information durchgeführt, die solchermaßen periodisch durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel 103 berechnet wird; d.h. die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n), die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) und die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n).
  • Wenn der Früh-Stadium-Einspritz-Modus gewählt ist, wird die Steuerinformation für jeden Injektor 8 durch ein Früh-Stadium-Einspritzmodus-Information-Setzmittel 109 gesetzt. Daraus folgt, dass, wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n), Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) und Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) berechnet werden, das zeitweilige Setzmittel (allgemeiner Setzmittel) 110 in Bezug auf einen Zylinder, der als nächstes in den Ausstoßhub gesetzt wird – vom gegenwärtigen Zeitpunkt aus betrachtet. – die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n), die durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel 103 berechnet werden, als Früh-Stadium-Einspritz-Steuerinformation zeitweilig setzt; d.h. dass die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(n) für die Früh-Stadium-Einspritzung und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n) für die Früh-Stadium-Einspritzung für den Injektor 8 dem gerade erwähnten Zylinder entsprechen. Der Index „1" in den Symbolen TINJON1(n) und TINJOFF1(n) zeigt an, dass die Information mit dem Symbol die Früh-Stadium-Einspritz-Steuerinformation ist. Unterdessen wird die Spät-Stadium-Einspritz-Steuerinformation durch die Symbole, die den Index „2" aufweisen, dargestellt.
  • Im Korrekturmittel 111 in Bezug auf einen Zylinders, der als nächstes in den Ansaughub gesetzt wird – wie vom gegenwärtigen Zeitpunkt aus gesehen – die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(n – 1) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n – 1), die die Steuerinformation für den Injektor 8 sind, die zeitweilig im vorausgehenden Zyklus gesetzt sind, durch die Verwendung der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) korrigiert, die im gegenwärtigen Zyklus durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel 103 berechnet werden.
  • Das heißt, dass, wenn die Brennstoff-Einspritzung in einem Zylinder durchgeführt wird, der als nächstes im Ansaughub gesetzt ist, das Korrekturmittel 111 die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) gemäß der folgenden Gleichung (5) setzt, um die Brennstoff-Einspritzung für die im gegenwärtigen Zyklus berechnete Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) durchzuführen, und unterbricht den Antrieb des Injektors 8 bei der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n). TINJOFF1(n) = TINJON1(n – 1) + PW(n) (5)
  • Jedoch wird, wenn die Brennstoff-Einspritzung für die im gegenwärtigen Zyklus berechnete Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) zu diesem Zeitpunkt schon durchgeführt ist, der Antrieb des Injektors 8 sofort (zum gegenwärtigen Zeitpunkt) unterbrochen, so dass die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer (allgemeiner der Brennstoff-Einspritz-Zustand) korrigiert werden kann, um so nah wie möglich an einem gegenwärtig berechneten Wert gesetzt zu werden.
  • Wenn die Brennstoff-Einspritzung jetzt nicht in einem Zylinder durchgeführt wird, der als nächstes im Ansaughub gesetzt wird, werden die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(n – 1) und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n), die zeitweilig gesetzt sind, als Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n), die im gegenwärtigen Zyklus berechnet werden, neugeschrieben. Das heißt, dass in diesem Fall die Informations-Teile, die bei 365° BTDC-Zeit (der Zeitpunkt des 365° BTDC) berechnet werden, verwendet werden.
  • Des weiteren wird das zeitweilige Setzen bei der 545° BTDC-Zeit im später beschriebenen Spät-Stadium-Einspritz-Modus nicht durchgeführt. Daher wird beispielsweise das zeitweilige Setzen bei der 545° BTDC-Zeit nicht sofort durchgeführt, nachdem der Modus vom Spät-Stadium-Einspritz-Modus zum Früh-Stadium- Einspritz-Modus verändert wird. In diesem Fall wird die Brennstoff-Einspritz-Information auf der Grundlage der bei der 365° BTDC-Zeit berechneten Informations-Teile gesetzt.
  • In diesem Fall jedoch wird, wenn die im gegenwärtigen Zyklus berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) gleich mit dem gegenwärtigen Zeitpunkt ist oder diesem vorausgeht, der Injektor 8 sofort (zu diesem Zeitpunkt) betrieben und der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n) gemäß der folgenden Gleichung (6) gesetzt, so dass das Öffnen des Injektors 8 bei der gesetzten Beendigungs-Taktung unterbrochen werden kann und die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer so nah wie möglich den gegenwärtig berechneten Wert gesetzt werden kann. TINJOFF1(n) = 180 × [60/(NE × 360)] × 1000 + PW(n) (6)
  • Des weiteren wird im Neukorrekturmittel 112 die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritz-Steuerinformation gesetzt, wenn nötig, auf der Grundlage einer Abweichung ΔPW = [PW(n) – PW(n – 1)] .. zwischen der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n – 1) im vorausgegangen Zyklus und der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) des gegenwärtigen Zyklus für einen Zylinder, der als nächstes im Kompressionshub gesetzt wird – wie vom gegenwärtigen Zeitpunkt aus betrachtet.
  • Insbesondere wird die Abweichung ΔPW mit der zusätzlichen Spät-Stadium-Einspritz-Bestimmungs-Pulsbreite (hiernach als zusätzlicher Spät-Stadium-Einspritz-Bestimmungs-Bezugswert bezeichnet) PW1 verglichen. Wenn es eine Zunahme der gegenwärtigen Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) in Bezug auf die Früh-Stadium-Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n – 1) gibt, das heißt, wenn die ΔPW größer als der Bezugswert PW1 ist, wird die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritz-Steuerinformation gesetzt, so dass die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritzung durchgeführt wird.
  • Die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritz-Steuerinformation-Teile, d.h. die Betriebs-Start-Taktung (Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung) TINJON'(n) und Betriebs-Beendigungs-Taktung (Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung) TINJOFF'(n) zur Zeit der zusätzlichen Spät-Stadium-Einspritzung werden in Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen (7) und (8) auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ' gesetzt, die in Einheiten des Kurbel-Winkels dargestellt wird und die für eine zusätzliche Spät-Stadium-Einspritz-Steuerung ihre Verwendung findet. TINJOFF'(n) = (185 – θINJ') × [60/(NE × 360)] × 1000 (7) TINJION'(n) = TINJIOFF'(n) – ΔPW (8)
  • Die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ' kann in Übereinstimmung mit der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und Abweichung ΔPW durch die Verwendung einer exemplarisch in 12 gezeigten Abbildung gesetzt werden. Als Abbildung für diesen Fall, werden eine Abbildung für den Früh-Stadium-Einspritz-Modus und eine Abbildung für den Spät-Stadium-Einspritz-Modus bereitgestellt und eine entsprechende Abbildung der Abbildungen wird gemäß eines durch das Einspritzmodus-Setzmittel 102 gesetzten Steuermodus verwendet. In beiden Fällen wird die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ' hauptsächlich abhängig von der Abweichung ΔPW gesetzt, wobei die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ' auf einen größeren Wert auf der zurückbleibenden Seite gesetzt wird, wenn die Abweichung ΔPW kleiner ist, und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ' auf einen größeren Wert auf der vorgezogenen Seite gesetzt wird, wenn die Abweichung ΔPW größer ist (vgl. 12).
  • Wenn der Spät-Stadium-Einspritz-Modus gegenwärtig gewählt wird, wird die Steuerinformation für jeden Injektor 8 durch das Spät-Stadium-Einspritz-Modus-Information-Setzmittel 113 gesetzt.
  • Daraus folgt, dass in Bezug auf einen Zylinder, der als nächstes im Kompressionshub gesetzt wird, die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON2(n) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF2(n) für die durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel 103 berechnete Spät-Stadium-Einspritzung als Steuerinformation für den Injektor 8 gesetzt werden.
  • Kurz nachdem die Modus-Einstellung vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird, wird mit Rücksicht auf einen Zylinder, der als nächstes im Kompressionshub gesetzt wird – wie vom gegenwärtigen Zeitpunkt aus betrachtet – die Veränderung auf die Spät-Stadium-Einspritzung für die Brennstoff-Einspritz-Taktung vom nächsten Zyklus durchgeführt, da die Brennstoff-Einspritzung während des Ausstoßhubs oder Ansaughubs vor dem gerade erwähnten Kompressionshub schon durchgeführt ist.
  • Kurz nachdem die Modus-Einstellung vom Spät-Stadium-Einspritz-Modus auf den Früh-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird, wird in Bezug auf einen Zylinder, der als nächstes im Kompressionshub gesetzt wird – wie vom gegenwärtigen Zeitpunkt aus betrachtet – die Spät-Stadium-Einspritzung auf der Grundlage der durch das Spät-Stadium-Einspritz-Modus-Information-Setzmittel 113 gesetzten Brennstoff-Einspritz-Information durchgeführt. Für den nächsten Zylinder, d.h. für einen Zylinder, der als nächstes im Ansaughub gesetzt wird, setzt das Korrekturmittel 111 des Früh-Stadium-Einspritz-Modus-Information-Setzmittels 109 die Brennstoff-Einspritz-Information-Teile TINJON(n) und TINJOFF(n), die durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel 103 zu diesem Zeitpunkt berechnet werden, als Früh-Stadium-Einspritz-Steuerinformation für den Injektor 8.
  • Jedoch werdem in diesem Fall, wenn die im gegenwärtigen Zyklus berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) gleich mit gegenwärtigen Zeitpunkt ist oder diesem vorausgeht, der Injektor 8 sofort (zum gegenwärtigen Zeitpunkt) angetrieben und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n) gemäß der Gleichung (6) gesetzt, wobei der Antrieb des Injektors 8 bei der Setz-Taktung unterbrochen wird, so dass die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer so nah wie möglich an den gegenwärtig berechneten Wert gesetzt werden kann.
  • Des weiteren werden, kurz nachdem die Modus-Einstellung vom Spät-Stadium-Einspritz-Modus auf den Früh-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird, in Bezug auf einen Zylinder, der als nächstes im Ausstoßhub gesetzt wird, die Brennstoff-Einspritz-Information-Teile TINJON(n) und TINJOFF(n), die zur gegenwärtigen Zeit durch das Brennstoff-Einspritz-Information- Berechnungsmittel 103 berechnet werden, als Früh-Stadium-Einspritz-Steuerinformation für den Injektor 8 in das zeitweilige Setzmittel 110 gesetzt.
  • Als nächstes wird die Wirkungsweise des Brennstoff-Einspritz-Steuergeräts für den Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung mit dem obigen Aufbau – d.h. ein Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung mit Rücksicht auf das in den 13 und 14 gezeigte Flußdiagramm (Einspritz-Steuer-Routine) erklärt.
  • Im Schritt S1 der 13 wird bestimmt, ob der gegenwärtige Zeitpunkt die Einspritz-Steuer-Taktung ist oder nicht. Wenn der gegenwärtige Zeitpunkt die Einspritz-Steuer-Taktung ist, wird die Brennstoff-Einspritz-Information erfaßt (berechnet). Die Einspritz-Steuer-Routine der 13 und 14 wird durch einen Unterbrechungspuls getriggert, der für jeden Kurbelwinkel von 180° – d.h. bei Taktungen von 545° BTDC, 365° BTDC, 185° BTDC, 5° BTDC – zugeführt wird.
  • Beim Setzen der Brennstoff-Einspritz-Information wird bei Schritt S2 eine Gaspedal-Betätigungsgröße θACC, die eine notwendige Motorbelastung darstellt, hergeleitet und eine Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und eine Ansaug-Luftmenge QLUFT für einen Hub, der den gegenwärtigen Motor-Betrieb-Zustand darstellt, werden hergeleitet. Der Gaspedal-Betätigungsfaktor θACC kann erhalten werden, indem die Erfassungsinformation des Gaspedal-Stellungs-Sensors 24 verarbeitet wird. Die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE kann erhalten werden, indem die Erfassungsinformation des Kurbel-Winkel-Sensors 21 verarbeitet wird, und die Ansaug-Luftmenge QLUFT für einen Hub kann erhalten werden, indem die Verarbeitungs-Erfassungs-Information vom Luft-Strom-Sensor verarbeitet wird.
  • Als nächstes schreitet der Steuerfluß zum Schritt S3, in dem das Soll-Drehmoment T, der Steuermodus, das Luft/Brennstoff-Verhältnis AF und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ auf der Grundlage der Kennfelder (Bezug auf 8 bis 11) berechnet werden.
  • Daraus folgt, dass das Soll-Drehmoment T auf der Grundlage der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und dem Gaspedal- Betätigungsfaktor θACC durch die Verwendung der in 8 gezeigten Abbildung gesetzt wird. Des weiteren wird der Brennstoff-Einspritzmodus auf den Früh-Stadium-Einspritz-Modus oder Spät-Stadium-Einspritz-Modus auf der Grundlage der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und des Soll-Drehmoments T durch die Verwendung der in 9 gezeigten Abbildung gesetzt. Weiterhin wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis AF auf der Gundlage der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und des Soll-Drehmoments T gemäß dem Brennstoff-Einspritzmodus durch die Verwendung der in 10 gezeigten Abbildung gesetzt und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ (in Einheiten des Kurbelwinkels) wird auf der Grundlage der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und des Soll-Drehmoments T gemäß dem Brennstoff-Einspritzmodus durch die Verwendung der in 11 gezeigten Abbildung hergeleitet.
  • Daraufhin schreitet der Steuerfluß zum Schritt S4, und es wird bestimmt, ob der Modus der Früh-Stadium-Einspritz-Modus oder Spät-Stadium-Einspritz-Modus ist. Wenn der Früh-Stadium-Einspritz-Modus gesetzt ist, schreitet der Steuerfluß zum Schritt S5 und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung (Injektor-Betätigung-Beendigungs-Taktung) TINJOFF(n) wird durch das Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung-Berechnungsmittel 107 berechnet. Weiterhin wird die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung (Injektor-Betätigung-Start-Taktung) TINJON(n) durch das Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung-Berechnungsmittel 108 auf der Grundlage der solchermaßen berechneten Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) und einer Brennstoff-Einspritzmenge oder Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer (Einspritz-Antrieb-Zeitdauer) PW(n), die im Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer-Berechnungsmittel 106 errechnet wird, berechnet.
  • Weiterhin schreitet der Steuerfluß zum Schritt S6, und die berechnete Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) und Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) werden durch das zeitweilige Setzmittel 110 zeitweilig als Brennstoff-Einspritz-Information zur Steuerung des Injektors für einen Zylinder gesetzt, der als nächstes im Ausstoßhub gesetzt wird.
  • Danach schreitet der Steuerfluß zum Schritt S7 (vgl. 13), und eine Bestimmung darüber wird vollzogen, ob die Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der im vorangegangenen Zyklus gesetzten Steuerinformation TINJON(n – 1) in einem Zylinder, der als nächstes im Ansaughub gesetzt wird, durchgeführt wird oder nicht. Wenn die Brennstoff-Einspritzung durchgeführt wird, schreitet der Steuerfluß zum Schritt S8, worin die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n) durch das Korrekturmittel 111 gemäß der Gleichung (5) gesetzt wird, so dass die Brennstoff-Einspritzung für die gegenwärtig berechnete Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) durchgeführt werden kann, während die Brennstoff-Einspritzung fortwährend durchgeführt wird, wobei der Antrieb des Injektors 8 bei der gesetzten Beendigungs-Taktung unterbrochen wird.
  • Jedoch wird, wenn die Brennstoff-Einspritzung zu diesem Zeitpunkt für die gegenwärtig berechnete Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) durchgeführt wurde, die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung durch das Korrekturmittel 111 gesetzt, um sofort (zum gegenwärtigen Zeitpunkt) den Antrieb des Injektors 8 zu unterbrechen, wodurch die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer auf einen Wert korrigiert werden kann, der so nah wie möglich am gegenwärtig berechneten Wert liegt.
  • Wenn die Brennstoff-Einspritzung nicht durchgeführt wird, schreitet der Steuerfluß vom Schritt S7 zum Schritt S9, und es wird eine Bestimmung gemacht, ob die gegenwärtig berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) gleich mit dem gegenwärtigen Zeitpunkt ist oder ob sie diesem vorausgeht. Beispielsweise kann, wenn die folgende Gleichung (9) erfüllt ist, bestimmt werden, dass die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) gleich mit dem gegenwärtigen Zeitpunkt ist oder diesem vorausgeht. TINJON(n) ≤ 180 × [60/(NE × 360)] × 1000 (9)
  • Wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) gleich mit dem gegenwärtigen Zeitpunkt ist oder diesem vorausgeht, schreitet der Steuerfluß auf Schritt S10, worin der Injektor 8 zu diesem Zeitpunkt sofort durch das Korrekturmittel 111 angetrieben und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n) in Übereinstimmung mit der Gleichung (6) gesetzt wird, um den Antrieb des Injektors 8 bei der gesetzten Beendigungs-Taktung zu unterbrechen. Als Ergebnis wird die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer korrigiert, um so nah wie möglich zum gegenwärtigen berechneten Wert zu liegen.
  • Wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) nicht gleich mit dem gegenwärtigen Zeitpunkt ist oder diesem nicht vorausgeht, schreitet der Steuerfluß zum Schritt S11, worin die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(n – 1) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n – 1), die zeitweilig im vorausgegangenen Zyklus gesetzt worden sind, durch das Korrekturmittel 111 auf die gegenwärtig berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) neugeschrieben werden.
  • Nach der Vollendung der Schritte S4, S8, S10 oder S11, schreitet der Steuerfluß zum Schritt S12 von 14, worin eine Bestimmung darüber gemacht wird, ob die Betätigung der Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der im vorangegangenen Zyklus gesetzten TINJOFF1(n – 1) oder der in einem Zyklus zwei Zyklen vor dem gegenwärtigen Zyklus gesetzten TINJOFF1(n – 1) in einem Zylinder, der als nächstes im Kompressionshub gesetzt wird, abgeschlossen ist.
  • Wenn die Betätigung der Brennstoff-Einspritzung schon abgeschlossen ist, schreitet der Steuerfluß zum Schritt S13, ohne den Spät-Stadium-Einspritz-Modus durchzuführen, selbst wenn der Modus auf den Spät-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird.
  • Im Schritt S13 wird eine Bestimmung darüber gemacht, ob eine Abweichung ΔPW = [PW(n) – PW(n – 1)] zwischen der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n – 1) im vorausgehenden Zyklus und der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(n) im gegenwärtigen Zyklus größer ist als der zusätzliche Früh-Stadium-Einspritz-Bestimmung-Bezugswert PW1. Wenn die Abweichung ΔPW größer als der Bezugswert PW1 ist, schreitet der Steuerfluß zum Schritt S14, und die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritz-Steuerinformation wird durch das Neukorrekturmittel 112 gesetzt, um zu erlauben, dass die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritzung durchgeführt wird.
  • Im Schritt S14 wird durch die Verwendung der exemplarisch in 12 gezeigten Abbildung die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung θINJ' gemäß der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und Abweichung ΔPW gesetzt Dann werden die Betätigung-Start-Taktung (Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung) TINJON'(n) und Betätigung-Beendigungs-Taktung (Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung) TINJOFF'(n) für den Injektor zur Zeit der zusätzlichen Spät-Stadium-Einspritzung in Übereinstimmung mit den Gleichungen (7) und (8) auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritzung θINJ' gesetzt.
  • Wenn im Schritt S12 bestimmt wird, dass die Betätigung der Brennstoff-Einspritzung nicht abgeschlossen ist (dies entspricht einem Fall, worin der Spät-Stadium-Einspritz-Modus jetzt gewählt ist und worin der gegenwärtige Zeitpunkt nicht derjenige ist, der unmittelbar auf den Veränderungszeitpunkt zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus folgt), schreitet der Steuerfluß zum Schritt S15, und die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(n) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(n) werden berechnet. Im nächsten Schritt S16 werden die zwei berechneten Werte als Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(n) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(n) zur Steuerung des Injektors für einen Zylinder gesetzt, der als nächstes im Kompressionshub gesetzt wird.
  • Als nächstes wird ein Beispiel des Steuerungs-Vorgangs der Brennstoff-Einspritzung in einen als Modell verwendeten Vier-Zylinder-Motor mit Bezug auf die in den 15 bis 23 gezeigten Zeitdiagramme erklärt. Die Zeitdiagramme zeigen hauptsächlich das Setzen der Brennstoff-Einspritz-Information in den vier Hüben (Verbrennungshub, Ausstoßhub, Ansaughub, Kompressionshub) bis zum oberen Totpunkt der Kompression des ersten Zylinders (Zylinder 1).
  • Als erstes zeigt das Zeitdiagramm in 15 die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, worin eine notwendige Brennstoffmenge im Früh-Stadium-Einspritz-Modus von einem Zustand, der eine ziemlich kleine Brennstoffmenge erfordert, zunimmt.
  • In 15 werden die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(1) und Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(1) (die durch TOFF1 und TON1 in 15 gezeigt werden) bei der 545° BTDC-Zeit berechnet. Des weiteren werden bei der 545° BTDC-Zeit die zwei berechneten Werte TINJOFF(1) und TINJON(1) zeitweilig als Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung und Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJOFF1(1) und TINJON1(1) der Brennstoff-Einspritz-Information für die Früh-Stadium-Einspritzung für den Injektor des ersten Zylinders gesetzt. Die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(1), die zeitweilig bei der 545° BTDC-Zeit gesetzt wird, bleibt hinter dem Zeitpunkt von 365° BTDC zurück, wie in 15 gezeigt.
  • Dann werden die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(2) (die durch TOFF2 und TON2 in 15 gezeigt werden) bei der 365° BTDC-Zeit berechnet.
  • Da die Brennstoff-Einspritzung in den Zylinder bei der oder nach der 365° BTDC-Zeit gestartet werden kann, wird die Brennstoff-Einspritz-Information für die Früh-Stadium-Einspritzung für den Injektor des ersten Zylinders bei der 365°-BTDC-Zeit in die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(2) umgeschrieben, die bei der 365° BTDC-Zeit berechnet ist. Im Beispiel der 15 verändert sich eine notwendige Brennstoffmenge in einer kurzen Zeitspanne von der 545° BTDC-Zeit zur 365° BTDC-Zeit. Gemäß dem obigen Setz-Verfahren kann die Brennstoff-Einspritzung, die für eine notwendige Brennstoffmenge nach der Veränderung geeignet ist, durchgeführt werden, und als Ergebnis kann die Hochgeschwindigkeitsbeschleunigung gleichmäßig durchgeführt werden.
  • Des weiteren werden die bei der 365° BTDC-Zeit berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(2) zeitweilig als Brennstoff-Einspritz-Information zur Früh-Stadium-Einspritzung für den Injektor des dritten Zylinders, gesetzt, der als nächstes im Verbrennungshub nach dem ersten Zylinder gesetzt wird.
  • Das in 16 gezeigte Zeitdiagramm zeigt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, in dem eine notwendige Brennstoffmenge im Früh-Stadium-Einspritz-Modus von einem Zustand, in dem die notwendige Brennstoffmenge ziemlich klein ist, schnell zunimmt.
  • Die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(1) und Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(1) für die Früh- Stadium-Einspritzung in Bezug auf den ersten Zylinder, die zeitweilig bei der 545° BTDC-Zeit gesetzt werden, sind beinahe dieselben wie jene in 15 gezeigten. Deshalb tritt die zeitweilig gesetzte Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(1) nach der 365° BTDC-Zeit auf.
  • Auf der anderen Seite liegt die bei der 365° BTDC-Zeit berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung FINJON1(2) für den ersten Zylinder vor der 365° BTDC-Zeit, wie durch die unterbrochenen Linien in Bezug auf einen „Nach-Neugeschriebenen-Puls" in 16 gezeigt. Solchermaßen kann, wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) bei der 365° BTDC-Zeit gerade verstrichen ist, die Brennstoff-Einspritzung in den ersten Zylinder bei der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) nicht durchgeführt werden. In diesem Fall wird die Brennstoff-Einspritzung in den ersten Zylinder augenblicklich bei der 365° BTDC-Zeit gestartet, wie durch die durchgezogene Linie in Bezug auf den „Nach-Neugeschriebenen-Puls" in 16 gezeigt, ohne dabei TINJON1(1) bis TINJON1(2) bei der 365° BTDC-Zeit neu zu schreiben. Des weiteren wird die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(2) duch eine Verzögerungszeit der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) nach hinten verschoben, um die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(2) (die durch PW2 in 16 angezeigt wird) zu erhalten (Bezugnahme auf die Abfallflanke vom in 16 gezeigten „Nach-Neugeschriebener-Puls"). Als Ergebnis wird es unmöglich, die Brennstoff-Einspritzung beim notwendigen Zeitpunkt zu starten, während aber die Brennstoff-Einspritzung bei der in Bezug auf den notwendigen Zeitpunkt nahe gelegene Taktung gestartet werden kann. Des weiteren kann die Brennstoff-Einspritzung, die der notwendigen Brennstoffmenge entspricht, die sich schnell verändert, in einem kurzen Zeitraum von der 545° BTDC-Zeit bis zur 365° BTDC-Zeit durchgeführt werden, wodurch eine höhere Geschwindigkeitsbeschleunigung gleichmäßig durchgeführt werden.
  • Wie im Fall von 15 werden die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF(2) zeitweilig als Früh-Stadium-Brennstoff-Einspritzinformation für den Injektor des dritten Zylinders gesetzt, der als nächstes im Verbrennungshub nach dem ersten Zylinder gesetzt wird.
  • Das in 17 gezeigte Zeitdiagramm zeigt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, in dem die notwendige Brennstoffmenge weiterhin im Früh-Stadium-Einspritz-Modus von einem Zustand, in dem die notwendige Brennstoffmenge groß ist, angehoben wird.
  • Wie die Fälle der 15 und 16 werden im Fall der 17 die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(1) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(1) für die Früh-Stadium-Einspritzung des Injektors des ersten Zylinders zeitweilig auf die 545° BTDC-Zeit gesetzt. Die zeitweilig gesetzte Zeit TINJON1(1) liegt vor der 365° BTDC-Zeit, wie durch die durchgezogene Linie in Bezug auf den „Vor-Neugeschriebenen-Puls" in 17 angezeigt. In diesem Fall wird die Brennstoff-Einspritzung in den ersten Zylinder bei der zeitweilig gesetzten Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(1) gestartet. Mit anderen Worten wird die Brennstoff-Einspritzung bereits bei der 365° BTDC-Zeit gestartet.
  • Des weiteren werden die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(2) bei der 365° BTDC-Zeit berechnet. Die solchermaßen berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) liegt vor der zeitweilig gesetzten Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(1), wie durch die gestrichelte Linie in Bezug auf ein „Nach-Neugeschriebener-Puls" in 17 angezeigt, weshalb sie vor der 365° BTDC-Zeit liegt. Natürlich ist es unmöglich, die Brennstoff-Einspritzung bei der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2), die schon vorüber ist, zu starten. In diesem Fall wird die Brennstoff-Einspritzung, die bei der TINJON1(1)-Zeit gestartet ist, beibehalten. Des weiteren wird die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(2) gesetzt, um die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(2) (angezeigt durch PW2 in 17), die bei der 365° BTDC-Zeit gesetzt wird, zu erhalten. Deshalb wird die eigentliche Brennstoff-Einspritzung bei der Taktung durchgeführt, die in Bezug auf die wünschenswerteste Brennstoff-Einspritz-Taktung leicht nach hinten verschoben ist (Bezugnahme auf den in 17 gezeigten „Nach-Neugeschriebenen-Puls").
  • Als Ergebnis kann die notwendige Brennstoff-Einspritz-Taktung nicht vollständig realisiert werden; jedoch kann die Brennstoff-Einspritzung gemäß der notwendigen Brennstoffmenge, die sich in einer kurzen Zeitspanne schnell ändert, durchgeführt werden, indem der Brennstoff bei der Taktung in der Nähe der notwendigen Brennstoff-Einspritz-Taktung eingespritzt wird. Daher kann die Hochgeschwindigkeitsbeschleunigung gleichmäßig durchgeführt werden kann.
  • Auch werden im Fall von 17 die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(2) zeitweilig als Brennstoff-Einspritz-Information zur Früh-Stadium-Einspritzung für den Injektor des dritten Zylinders gesetzt, der als nächstes im Verbrennungshub nach dem ersten Zylinder gesetzt wird.
  • Das in 18 gezeigte Zeitdiagramm zeigt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, da die notwendige Brennstoffmenge während des Ansaughubs im Früh-Stadium-Einspritz-Modus zunimmt.
  • Wie im Fall von 15, wird im Fall von 18 in Bezug auf den ersten Zylinder die Brennstoff-Einspritzung im Anfangsstadium des Ansaughubs gemäß der bei der 545° BTDC-Zeit gesetzten und bei der 365° BTDC-Zeit korrigierten Brennstoff-Einspritz-Information durchgeführt. Dann wird die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(3) bei der 185° BTDC-Zeit berechnet. Im Fall der 18 ist, da die notwendige Brennstoffmenge mit dem Verstreichen der Zeit zunimmt, die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(3) größer als die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(2), die sich auf die bereits im ersten Zylinder durchgeführte und bei der 365° BTDC-Zeit berechneten Brennstoff-Einspritzung bezieht. Wenn ein Inkrement (Abweichung) ΔPW = [PW(3) – PW(2)] in der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer größer ist als die vorbestimmte Zeit PW1, wird die zusätzliche Brennstoff-Einspritzung in den ersten Zylinder bei der Start-Taktung und Beendigungs-Taktung, die der Abweichung ΔPW und dem Motor-Betriebszustand (Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE) entsprechen, durchgeführt. Als Ergebnis kann die zusätzliche Brennstoff-Einspritzung gemäß der zunehmenden notwendigen Brennstoffmenge durchgeführt werden, so dass die Hochgeschwindigkeitsbeschleuni gung gleichmäßig durchgeführt werden kann.
  • Das in 19 gezeigte Zeitdiagramm zeigt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, in dem die notwendige Brennstoffmenge im Früh-Stadium-Einspritz-Modus von einem Zustand, der eine große Brennstoffmenge benötigt, abnimmt.
  • Die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(1) zur Früh-Stadium-Einspritzung für den Injektor des ersten Zylinders, die zeitweilig bei der 545° BTDC-Zeit gesetzt ist, liegt vor der 365° BTDC-Zeit. Deshalb wird die Brennstoff-Einspritzung in den ersten Zylinder bei der 365° BTDC-Zeit schon gestartet. Des weiteren wird bei der 545° BTDC-Zeit die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(1) zeitweilig gesetzt. Auf der anderen Seite nimmt im Fall der 19 die notwendige Brennstoffmenge mit Verstreichen der Zeit ab. Solchermaßen wird die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(2) bei der 365° BTDC-Zeit berechnet, und die Brennstoff-Einspritzung wird sofort unterbrochen, wenn die Brennstoff-Einspritzung in den ersten Zylinder für eine Zeitspanne der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(2) bereits durchgeführt ist (Bezugnahme auf ein „Nach-Neugeschriebener-Puls", der durch die durchgezogene Linie in 19 angezeigt ist).
  • Daher kann die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW auf einen Wert vermindert werden, der nahe an der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(2) liegt. Als Ergebnis kann, obwohl die Brennstoff-Einspritz-Taktung und Brennstoff-Einspritzmenge nicht wie erforderlich erhalten werden können, die Brennstoff-Einspritzmenge korrigiert werden, um der notwendigen Brennstoff-Einspritzmenge nahezu gleichzukommen, und die Unterdrückung der Beschleunigung bzw. der Betrieb der sogenannten Motorbremse kann sofort ausgeführt werden.
  • Das in 20 gezeigte Zeitdiagramm zeigt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung im Spät-Stadium-Einspritz-Modus.
  • Zum Zeitpunkt der Spät-Stadium-Einspritzung werden die bei der 185° BTDC-Zeit berechnete Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON2(3) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF2(3) für die Spät-Stadium-Einspritzung, als Brennstoff-Einspritz-Information für die Spät-Stadium-Einspritzung gesetzt. In der Spät-Stadium-Einspritzung kann eine ziemlich kleine Brennstoffmenge in einen Abschnitt in der Nähe der Zündkerze in einem Zeitraum des späteren Stadiums des Kompressionshubs, in dem der Luftstrom schwach ist, eingespritzt werden. Dieser Zustand des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, der dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis nahekommt, wird nur in einem Abschnitt in der Nähe der Zündkerze aufgebaut und ein äußerst magerer Luft/Brennstoff-Verhältnis-Zustand in dem anderen Abschnitt aufgebaut, so dass eine günstige Verbrennung mit einer kleinen Brennstoffmenge erhalten werden kann. In der Zwischenzeit wird das Setzen bei der 185° BTDC-Zeit immer für einen Zylinder durchgeführt.
  • Das in 21 gezeigte Zeitdiagramm zeigt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, wo der Modus in einem Zeitraum von der 365° BTDC-Zeit bis zur 185° BTDC-Zeit vom Spät-Stadium-Einspritz-Modus zum Früh-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird.
  • Im Fall der 21 besteht eine Möglichkeit, dass der Ansaughub im ersten Zylinder bereits zur Zeit der Veränderung des Einspritzmodus gestartet wird, und der Ansaughub wird dann in einigen Fällen bald beendet werden. Die Früh-Stadium-Einspritzung erfordert, dass sie im Anfangsstadium oder Früh-Stadium des Ansaughubs durchgeführt wird. Daher ist es ungeeignet oder unmöglich, die gegenwärtige Brennstoff-Einspritzung für den ersten Zylinder im Früh-Stadium-Einspritzmodus durchzuführen. Jedoch kann die Früh-Stadium-Einspritzung für Zylinder, die dem dritten Zylinder folgen, durchgeführt werden. Deshalb wird die Spät-Stadium-Einspritzung für den ersten Zylinder im gegenwärtigen Zyklus durchgeführt und wird die Früh-Stadium-Einspritzung für Zylinder durchgeführt, die dem dritten Zylinder folgen.
  • Daher werden bei der 185° BTDC-Zeit die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON2(3) für die Spät-Stadium-Einspritzung und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF2(3) für die Spät-Stadium-Einspritzung sowie die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(3) für die Früh-Stadium-Einspritzung und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(3) für die Früh-Stadium-Einspritzung gesetzt. Die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON2(3) und die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF2(3) für die Spät-Stadium-Einspritzung werden für den ersten Zylinder verwendet. Die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(3) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(3) für die Früh-Stadium-Einspritzung werden als Information zur Korrektur (reales Setzen) für den dritten Zylinder und als Information zum zeitweiligen Setzen für den vierten Zylinder verwendet.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird die Brennstoff-Einspritzung bei der 185° BTDC-Zeit sofort gestartet, wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(3) für die Früh-Stadium-Einspritzung vor der 185° BTDC-Zeit erfolgt, wie zuvor mit Bezug auf 16 erwähnt. Des weiteren wird die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(3) durch einen Verzögerungsfaktor der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) nach hinten verschoben, um die gesetzte Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(3) zu erhalten. Des weiteren zeigt ein durch gestrichelte Linien in 21 gekennzeichneter „Nach-Neugeschriebener-Puls" an, dass die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritzung, falls erforderlich, durchgeführt wird.
  • So vollzieht sich die Veränderung des Spät-Stadium-Einspritz-Modus zum Früh-Stadium-Einspritz-Modus glatt und schnell.
  • 22 zeigt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, in dem der Modus in einem Zeitraum von 365° BTDC-Zeit zur 185° BTDC-Zeit vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird.
  • Im Beispiel der 22 besteht eine Möglichkeit, dass der Ansaughub während der Einspritz-Modus-Veränderungszeit im ersten Zylinder durchgeführt wird, wobei dann der Ansaughub schnell beendet werden wird. Deshalb wird in Bezug auf den ersten Zylinder die Früh-Stadium-Einspritzung auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF1(2) für die Früh-Stadium- Einspritzung, die bei der 365° BTDC-Zeit vor der Veränderung des Einspritzmodus gesetzt wird, bereits gestartet und kann in einigen Fällen bereits beendet sein. Aus diesem Grund wird die Spät-Stadium-Einspritzung im gegenwärtigen Zyklus für den ersten Zylinder nicht durchgeführt und die Spät-Stadium-Einspritzung wird im nächsten und den nachfolgenden Zyklen durchgeführt. Ein durch die gestrichelten Linien in 22 gekennzeichneter „Nach-Neugeschriebener-Puls" zeigt an, dass die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritzung, falls erforderlich, durchgeführt wird.
  • Wie in diesem Beispiel kann, wenn die Einspritzmenge in der Früh-Stadium-Einspritzung größer wird, die Veränderung vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus für den dritten Zylinder rechtzeitig durchgeführt werden, da die Brennstoff-Einspritzung im dritten Zylinder bei der 185° BTDC-Zeit noch nicht gestartet ist. Daher wird in Bezug auf den dritten Zylinder der Modus im gegenwärtigen Modus auf den Spät-Stadium-Einspritz-Modus verändert. Daraus folgt, dass die Spät-Stadium-Einspritzung im späteren Stadium des Kompressionshubs auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON2(2) und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung TINJOFF2(2) für die bei der 185° BTDC-Zeit gesetzte Spät-Stadium-Einspritzung durchgeführt wird (Bezugnahme auf einen Puls, der durch die durchgezogene Linie in 22 für den dritten Zylinder angezeigt wird (ein Puls, der durch die gestrichelten Linien in 22 für den dritten Zylinder angezeigt ist, wird gelöscht)). Natürlich wird hiernach der Spät-Stadium-Einspritz-Modus an jedem Zylinder angelegt, bis sich der Modus wiederum auf den Früh-Stadium-Einspritz-Modus verändert.
  • Solchermaßen kann die Veränderung vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus leicht und schnell durchgeführt werden, ohne eine Doppel-Einspritzung zu verursachen, in der sich die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium-Einspritz-Modus und die Brennstoff-Einspritzung im Spät-Stadium-Einspritz-Modus einander überlappen können.
  • Wie im Fall der 22, zeigt das in 23 gezeigte Zeitdiagramm die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in einem Fall, worin der Modus in einem Zeitraum von der 365° BTDC-Zeit zur 185° BTDC-Zeit vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird.
  • Wie im vorangegangenen Fall wird im ersten Zylinder, da die Früh-Stadium-Einspritzung bereits beendet ist, die Spät-Stadium-Einspritzung im gegenwärtigen Zyklus nicht durchgeführt und die Spät-Stadium-Einspritzung im nächsten und den darauffolgenden Schritten durchgeführt.
  • Wenn die Einspritzmenge in der Früh-Stadium-Einspritzung groß ist und die Früh-Stadium-Einspritzung auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung TINJON1(2) für die Früh-Stadium-Einspritzung, die zeitweilig bei der 365° BTDC-Zeit gesetzt wird, bei der 185° BTDC-Zeit in den dritten Zylinder bereits gestartet ist – wie in diesem Beispiel – wird die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium-Einspritz-Modus für den dritten Zylinder fortwährend durchgeführt. Die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung in diesem Fall wird auf der Grundlage der TINJON1(2) und der bei der 185° BTDC-Zeit gesetzten Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer PW(3) gesetzt. Im nächsten und den nachfolgenden Zyklen wird die Spät-Stadium-Einspritzung auch für den dritten Zylinder durchgeführt. Natürlich wird danach die Brennstoff-Einspritzung im Spät-Stadium-Einspritz-Modus in jedem Zylinder durchgeführt, bis der Modus wiederum auf den Früh-Stadium-Einspritz-Modus verändert wird. Des weiteren wird, wie durch einen „Nach-Neugeschriebenen-Puls", der durch die gestrichelten Linien in 23 gekennzeichnet wird, angezeigt, die zusätzliche Spät-Stadium-Einspritzung für den ersten und dritten Zylinder durchgeführt – falls erforderlich.
  • Auf diese Art und Weise kann die Veränderung vom Früh-Stadium-Einspritz-Modus zum Spät-Stadium-Einspritz-Modus leicht und schnell ausgeführt werden, ohne die Doppel-Einspritzung zu verursachen, in der sich die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium-Einspritz-Modus und die Brennstoff-Einspritzung im Spät-Stadium-Einspritz-Modus einander überlappen.
  • Zweite Ausführungsform
  • Im folgenden wird ein Brennstoff-Einspritz-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung detailliert erklärt.
  • In den 24 und 25 kennzeichhet die Bezugsziffer 201 einen Reihen-Vier-Zylinder-Benzinmotor mit Direkteinspritzung (hiernach einfach als Motor). Der Motor 201 hat Brennkammern, eine Ansaugvorrichtung, EGR-Vorrichtung und dergleichen, die ausschließlich für die Direkteinspritzung gebaut sind.
  • Für jeden Zylinder wird ein elektromagnetisches Brennstoff-Einspritz-Ventil 204 zusammen mit einer Zündkerze 203 auf einem Zylinderkopf 202 des Motors 201 angebracht, so dass der Brennstoff vom Brennstoff-Einspritzventil 204 direkt in die Brennkammer 205 eingespritzt wird. Weiterhin ist ein halbkugelförmiger Hohlraum 208 auf der oberen Fläche eines Kolbens 207, der senkrecht verschiebbar in einem Zylinder 206 angeordnet ist, ausgebildet. Der Hohlraum 208 wird in einer Stellung angeordnet, die zersteubter Brennstoff aus dem Brennstoff-Einspritzventil 204 erreichen kann, wenn der Kolben 207 im Abschnitt in der Nähe des oberen Totpunktes liegt. Das theoretische Kompressionsverhältnis des Motors 201 wird auf einen Wert gesetzt (annähernd 12 in dieser Ausführungsform) der größer ist als der in Ansaugrohr-Einspritzsystemen. Der Ventil-Antriebsmechanismus des Motors 201 ist der des DOHC-4-Ventil-Typs. Eine Nockenwelle 211 an der Ansaug-Seite und eine Nockenwelle 212 an der Auspuff-Seite für das jeweilige Antreiben der Ansaug- und -Ausstoßventile 209 und 210 werden drehbar auf dem oberen Abschnitt des Zylinders 202 gestützt.
  • Ansaugöffunungen 213 werden ausgebildet, um zwischen die Nockenwellen 211 und 212 in einer im wesentlichen senkrechten Richtung in den Zylinderkopf 202 durchzugehen, und ein Luftstrom, der alle Ansaugöffnungen 213 passiert hat, verursacht einen Umkehr-Tumblefluß in der damit verbundenen Brennkammer 205, wie später beschrieben wird.
  • Auspufföffnungen 214 sind im wesentlichen, wie die eines gewöhnlichen Motors, in horizontaler Richtung ausgebildet, und eine EGR-Öffnung 215 großen Durchmessers (24) zweigt sich von den Auspufföffnungen 214 in einer Schrägrichtung ab. In den 24 und 25 kennzeichnet die Bezugsziffer 216 einen Wassertemperatur-Sensor zur Erfassung der Kühl-Wassertemperatur TW, 217 kennzeichnet einen Flügel-Typ-Kurbel-Winkel-Sensor zur Ausgabe eines Kurbel-Winkel-Signals SGT in einer vorbestimmten Kurbelstellung (in dieser Ausführungsform 5° BTDC und 75° BTDC) eines jeden Zylinders und 219 kennzeichnet eine Zündspule zur Ausgabe einer Hochspannung auf die Zündkerze 203. Des weiteren ist ein Zylinder-Unterscheidung-Sensor (nicht gezeigt) zur Ausgabe eines Zylinder-Unterscheidungs-Signals SGC auf einer Nockenwelle angebracht, die sich bei einer Rotationsgeschwindigkeit dreht, die halb so schnell ist wie die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle, und bestimmt einen der Zylinder, der dem Kurbel-Winkel-Signal SGT entspricht.
  • Wie in 24 gezeigt, ist ein Ansaugrohr 225 – umfassend einen Luftreiniger 222, einen Drosselkörper 223 und einen Schrittmotor-Typ ISCV (idle speed control valve = Leerlauf-Geschwindigkeit-Steuerventil) 224 – über die Ansaugleitungen 221, die einen Zwischenbehälter 220 aufweisen, mit den Ansaugöffnungen 213 verbunden. Des weiteren ist das Ansaugrohr mit einem Luft-Bypass-Rohr 226 großen Ausmessers bereitgestellt, um die Ansaugluft über einen Pfad, der den Drosselkörper 223 umgeht, in die Ansaugleitungen 221 einzuführen, wobei das Rohr 226 mit einem großen ABV (air bypass valve = Luft-Bypass-Ventil) 227 des Schrittmotortyps bereitgestellt wird. Das Luft-Bypass-Rohr 226 weist einen Durchlaßbereich auf, der dem Durchlaßbereich des Ansaugrohrs 225 entspricht und der einer Ansaugluft-Menge, die im Langsam/Durchschnitt-Geschwindigkeitsbereich des Motors 201 benötigt wird, erlaubt, durch das ABV 227 in den ganz geöffneten Zustand des ABV 227 zu passieren.
  • Der Drosselkörper 223 wird mit einem Schmetterling-Typ-Drosselventil 228 zum Öffnen/Verschließen des Durchlasses, einem Drosselsensor 229 zur Erfassung des Öffnungsgrads ⎕TH des Drosselventils 228 und einem Leerlauf-Schalter 230 zur Erfassung des vollständig geschlossenen Zustands des Drosselventils 228 bereitgestellt. In 24 kennzeichnet die Bezugsziffer 231 einen Ladedruck-(MAP: Manifold Absolute Pressure = Leitung-Absolut-Druck) Sensor zur Erfassung des Ansaugrohrdruckes Pb. Dieser Sensor 231 ist mit dem Zwischenbehälter 220 verbunden.
  • Ein Auspuffrohr 243, das einen Drei-Wege-Katalysator 242 aufweist, einen Auspufftopf der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, und dergleichen werden über die Auspuffleitungen 241, an denen ein O2-Sensor 240 angebracht ist, mit den Auspufföffnungen 214 verbunden. Weiterhin werden die EGR-Öffnungen 215 über ein EGR-Rohr 244 großen Durchmessers, das mit einem Schrittmotortyp- EGR-Ventil 245 ausgestatet ist, mit der stromaufwärtigen Seite der Ansaugleitungen 221 verbunden.
  • Ein Brennstoffbehälter 250 wird auf der Rückseite eines nicht gezeigten Fahrzeugkörpers angebracht. In einem Brennstoffbehälter 250 gelagerter Brennstoff wird durch eine elektrische Niederdruck-Brennstoffpumpe 251 hochgepumpt und über ein Niederdruck-Auströmungsrohr 252 dem Motor 201 zugeführt. Der Brennstoffdruck im Niederdruck-Auströmungsrohr 252 wird durch einen ersten Brennstoff-Druckregler 254, der in einem Rohrdurchlass eines Rücklauf-Rohrs 253 eingefügt ist, auf einem ziemlich niedrigen Druck (in dieser Ausführungsform 3,35 kg/mm2) geführt, um einen niedrigen Brennstoffdruck zu erhalten. Der Brennstoff, der dem Motor 201 zugeführt wird, wird jedem Brennstoff-Einspritzventile 204 über ein Hochdruck-Brennstoff-Versorgungs-Rohr 256 und über ein Abgabe-Rohr 257 durch eine auf einem Zylinderkopf 202 angebrachte Hochdruck-Brennstoffpumpe 255 zugeführt. In dieser Ausführungsform ist die Hochdruckpumpe 255 vom Typ eines Taumelscheibe-Axial-Kolbens und wird durch die Nockenwelle 212 an der Auspuffseite angetrieben, um selbst zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebs des Motors 201 einen Abgabe-Druck von 50 kg/mm2 oder mehr zu erzeugen. Der Brennstoffdruck im Abgabe-Rohr 257 wird durch einen zweiten Brennstoffdruckregler 259, der in ein Rücklauf-Rohr 258 eingefügt ist, auf einem, ziemlich hohen Druck (in dieser Ausführungsform 50 kg/mm2) gesteuert, um einen hohen Brennstoffdruck zu erreichen.
  • In 24 bezeichnet die Bezugsziffer 260 ein elektromagnetisches Brennstoffdruck-Schaltventil, das an einem zweiten Brennstoffdruckregler 259 angebracht ist. Das Schaltventil 260 entlastet den Brennstoff in einem EIN-Zustand, um den Brennstoffdruck im Abgabe-Rohr 257 auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 3,35 kg/mm2) herabzusetzen. Weiterhin kennzeichnet 261 ein Rücklauf-Rohr zum Absaugen des Brennstoffs, der die Hochdruck-Brennstoffpumpe 255 geschmiert und gekühlt hat, zum Brennstoffbehälter 250.
  • Eine ECU (engine control unit = Motor-Steuereinheit) 270, die im Fahrzeuginneren angeordnet ist, weist eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Steuerprogramms, einer Steuer-Abbildung und dergleichen, einen Prozessor (CPU), einen Timer-Zähler und dergleichen auf, die nicht in der Figur gezeigt werden. Die Gesamtsteuerung des Motors 201 wird durch die ECU 270 ausgeführt. Erfassungs-Informations-Teile aus den oben beschriebenen verschiedenen Sensoren werden auf der Eingabeseite der ECU 270 eingegeben. Die ECU 270 bestimmt den Brennstoff-Einspritzmodus (Steuermodus) und die Brennstoff-Einspritzmenge sowie die Zündungs-Taktung und die einzuführende Menge von EGR-Gas auf der Grundlage der Erfassungs-Informations-Teile und steuert das Brennstoff-Einspritzventil 204, die Zündspule 219, das EGR-Ventil 245 und dergleichen an. Des weiteren werden eine Mehrzahl von Schaltern und Sensoren, die nicht gezeigt sind, mit der Eingabeseite der ECU 270 verbunden und verschiedene Alarmleuchten und -vorrichtungen, die nicht gezeigt sind, mit der Ausgabeseite der ECU verbunden.
  • Im Folgenden werden die Grundzüge der Motorsteuerung durch die ECU 270 erklärt.
  • Wenn der Fahrer den Zündschlüssel im kalten Zustand des Motors 201 auf die EIN-Stellung setzt, betätigt die ECU 270 die Niederdruck-Brennstoffpumpe 251 und das Brennstoff-Druck-Schaltventil 260, um dadurch den Brennstoff-Einspritzventilen 204 Nieder-Druck-Brennstoff zuzuführen. Das geschieht, da die Hochdruck-Brennstoffpumpe 255 überhaupt nicht betrieben oder nur unvollständig zum Zeitpunkt des Stoppens oder des Anlassens des Motors 201 betrieben werden kann, weshalb die Brennstoff-Einspritzmenge auf der Grundlage des Ausströmungsdruckes der Niederdruck-Brennstoffpumpe 251 und der Ventil-Öffnungs-Zeitdauer des betreffenden Brennstoff-Einspritzventils 204 bestimmt werden muß.
  • Als nächstes wird, wenn der Fahrer den Zündschalter in die Startstellung setzt, der Motor 201 durch einen Elektromotor angelassen, der in der Figur nicht gezeigt ist, und wird gleichzeitig die Brennstoff-Einspritz-Steuerung durch die ECU 270 gestartet. Während des Motor-Startbetriebs wählt die ECU 270 den Früh-Stadium-Einspritz-Modus und veranlaßt das Brennstoff-Einspritzventil 204 dazu, Brennstoff einer solchen Menge einzuspritzen, um ein ziemlich reiches Luft/Brennstoff-Verhältnis zu erlangen. Dies wird ausgeführt, um die Brennstoff- Einspritzung im Ansaughub durchzuführen, da die Verdampfungsgeschwindigkeit des Brennstoffs niedrig ist, wenn der Motor kalt ist. Wenn die Brennstoff-Einspritzung im Spät-Stadium-Einspritz-Modus (d.h. Kompressionsmodus) im kalten Zustand durchgeführt wird, kann die Verdampfung des Brennstoffs nicht ausreichend bewirkt und Geschehnisse wie Zündungsfehler und Emission unverbrannten Brennstoffs (HC) nicht vermieden werden.
  • Des weiteren wird, da das ABV 227 während des Motorstarts durch die ECU 270 geschlossen wird, die Zuführung der Ansaugluft in die Brennkammer 205 über die Drosselklappe 228 und das ISCV 224 durchgeführt. Weiterhin werden das ISCV 224 und ABV 227 durch die ECU 270 auf vereinte Weise überwacht und die Öffnungsgrade des ISCV 224 und ABV 227 gemäß einer notwendigen Ansaugluft (Bypass-Luft) bestimmt, die die Drosselklappe 228 umgeht.
  • Wenn der Startbetrieb des Motors 201 vollendet und der Motor den Leerlaufantrieb startet, beginnt die Hochdruck-Brennstoffpumpe 255 mit dem geschätzten Zufuhrbetrieb. Dann setzt die ECU 270 das Brennstoffdruck-Schaltventil 260 in die AUS-Stellung, um dem Brennstoff-Druckventil 204 Brennstoff hohen Brennstoffdruckes zuzuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird natürlich die Brennstoff-Einspritzmenge auf der Grundlage des hohen Brennstoffdruckes und der Ventilöffnungs-Zeitdauer des Brennstoff-Einspritzventils 204 bestimmt. Daraufhin wählt die ECU 270 den Früh-Stadium-Einspritz-Modus und hält das ABV 227 für eine Zeitdauer geschlossen, die anfängt, wenn der Motor-Startbetrieb beendet ist, und endet, wenn die Kühl-Wassertemperatur TW auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, wie im Fall des Motorstarts. Des weiteren wird die Leerlauf-Rotationsgeschwindigkeit durch das ISCV 224 gesteuert, um einer Zunahme oder Abnahme in der Motorbelastung zu begegnen, die durch Zusatz-Vorrichtungen wie beispielsweise eine Klimaanlage verursacht werden, wie im Fall der Ansuagrohr-Einspritzmotoren. Wenn der O2-Sensor 240 mit dem Verstreichen der Zeit seit dem Motorstart eine Betätigungstemperatur erreicht, startet die ECU 270 eine Luft/Brennstoff-Rückkoppelungssteuerung in Übereinstimmung mit einer Ausgabespannung des O2-Sensors 240, so dass die gefährlichen Auspuffgas-Bestandteile durch den Drei-Wege-Katalysator 242 gereinigt werden.
  • Wie oben beschrieben, wird, wenn der Motor kalt ist, eine Brennstoff-Einspritz-Steuerung durchgeführt, die beinahe dieselbe ist wie die im Fall der Ansuagrohr-Einspritzmotoren. Nichtsdestotrotz werden die Antwort und Genauigkeit des Steuervorgangs verbessert, da keine Brennstofftropfen an der Wandfläche des Ansaugrohrs 213 haften.
  • Wenn das Aufwärmen des Motors 201 abgeschlossen ist, sucht die ECU 270 den gegenwärtigen Brennstoff-Einspritz-Steuer-Bereich aus der Brennstoff-Einspritz-Steuer-Abbildung der 26 auf der Grundlage der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und dem durchschnittlichen Effektiv-Solldruck Pe, der vom Ansaugrohrdruck Pb, dem Drosselöffnungsgrad ⎕TH und dergleichen hergeleitet wird. Daraufhin bestimmt die ECU 270 den Brennstoff-Einspritzmodus und die Brennstoff-Einspritzmenge auf der Grundlage des gesuchten Brennstoff-Einspritz-Steuer-Bereichs, um das Brennstoff-Einspritzventil 204 anzutreiben, und steuert den Öffnungs-/Schließungs-Vorgang des ABV 227 und EGR-Ventils 245.
  • Die ECU 270 bestimmt beispielsweise, wenn der Motor bei einer Gering-Belastung/Niedrig-Rotationsgeschwindigkeit wie in einem Leerlauf-Antriebsbereich läuft, dass der Motor 201 in einem Spät-Stadium-Einspritz-Mager-Bereich in 26 angetrieben wird. In diesem Fall wählt die ECU 270 einen Spät-Stadium-Einspritz-Modus und öffnet das ABV 227 und steuert die Brennstoff-Einspritzmenge, um ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis (in dieser Ausführungsform annähernd 20 bis 40) zu erhalten.
  • Nach Abschluß des Aufwärmens des Motors 201 steigt die Verdampfungsgeschwindigkeit des Brennstoffs. Des weiteren erzeugt der Ansaugluftstrom, der von der Ansaugöffnung 213 eingeführt wird, einen Umkehr-Tumblefluß 280, wie durch einen Pfeil in 27 angezeigt, weshalb zersteubter Brennstoff 281 in einem Hohlraum 208 des Kolbens 7 zurückbleibt. Als Ergebnis wird ein Gemisch mit einem Luft/Brennstoff-Verhältnis, das dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis nahekommt, während der Zündtaktung um die Zündkerze 203 erzeugt, so dass die Zündung auch mit einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis als Ganzes durchgeführt werden kann. Daher wird eine Emissionsmenge von CO und HC sehr klein und der Pumpverlust vermindert, wodurch die Brennstoff-Verbrauch-Wirksamkeit beträchtlich verbessert wird. Mittlerweile wird, wenn ein durchschnittliches Luft/Brennstoff-Verhältnis gleich oder weniger als 20 wird, ein übermäßig angereicherter Luft/Brennstoff-Gemisch-Anteil erzeugt, was zu einer Fehlzündung führt. Andererseits übersteigt das Gemisch sein Magerlimit, so dass eine Fehlzündung bewirkt wird, wenn das durchschnittliche Luft/Brennstoff-Verhältnis gleich oder größer als 40 wird.
  • Die Leerlauf-Geschwindigkeits-Steuerung als Reaktion auf eine Zunahme oder Abnahme in der Motorbelastung wird durchgeführt, indem die Brennstoff-Einspritzmenge vergrößert oder verkleinert wird. Daher wird die Steuerreaktion äußerst hoch. In diesem Steuer-Bereich (Spät-Stadium-Einspritz-Mager-Bereich) veranlaßt die ECU 270 das EGR-Ventil 245, sich zu öffnen, damit eine große Menge (in dieser Ausführungsform mehr als 30% des Auspuffgases) von EGR-Gas in die Brennkammer 205 eingeführt wird, wodurch der Nox-Ausstoß beträchtlich vermindert wird.
  • Wenn ein Fahrzeug bei einer niedrigen bzw. mittleren Geschwindigkeit fährt, bestimmt die ECU 270, dass der Motor 201 in einem in 26 gezeigten Früh-Stadium-Einspritz-Mager-Bereich bzw. in einem stöchiometrischen Rückkoppelungs-Bereich angetrieben wird. In diesem Fall wählt die ECU 270 einen Früh-Stadium-Einspritz-Modus und steuert die Brennstoff-Einspritzmenge und den Ventilöffnungsumfang des ABV 227 an, um ein ziemlich mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis (in dieser Ausführungsform annähernd 20 bis 23) zu erhalten. Im stöchiometrischen Rückkoppelungs-Bereich steuert die ECU 270 das Öffnen und Schließen des ABV 227 und EGR-Ventils 245 und bewirkt die Luft/Brennstoff-Verhältnis-Rückkoppelungs-Steuerung gemäß der Ausgabespannung des O2-Sensors 240. Wie in 28 gezeigt, kann, da der von der Ansaugöffnung 213 eingeführte Ansaugluftstrom einen Umkehr-Tumblefluß 280 erzeugt, selbst mit einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis im Früh-Stadium-Einspritz-Mager- Bereich durch die Wirkung des Umkehr-Tumbleflusses 280 die Zündung bewirkt werden. Des weiteren öffnet die ECU 270 das EGR-Ventil 245 in diesem Steuer-Bereich (Früh-Stadium-Einspritz-Mager-Bereich bzw. stöchiometrischer Rückkoppelungs-Bereich) und führt eine geeignete Menge des EGR-Gases in die Brennkammer 205 ein, um dadurch beträchtlich das in einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis-Zustand erzeugte Nox zu vermindern. Des weiteren kann in einem stöchiometrischen Rückkoppelungs-Bereich durch ein ziemlich hohes Kompressionsverhältnis eine hohe Motorleistung erreicht werden, und somit können gefährliche Auspuffgas-Bestandteile durch den Drei-Wege-Katalysator 242 gereinigt werden.
  • Wenn ein Fahrzeug schnell beschleunigt wird oder bei hoher Geschwindigkeit fährt, bestimmt die ECU 270, dass der Motor 201 in einem einfachen offenen Regelkreis in 26 angetrieben wird. In diesem Fall wählt die ECU 270 den Früh-Stadium-Einspritz-Modus, schließt das ABV 227 und führt die Brennstoff-Einspritz-Steuerung in Übereinstimmung mit dem Drosselöffnungsgrad ⎕TH, der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und dergleichen durch, um ein ziemlich reiches Luft/Brennstoff-Verhältnis zu erhalten. Eine hohe Motorleistung kann erhalten werden, da das Kompressionsverhältnis hoch ist, der Ansaug-Luftstrom den Umkehr-Tumblefluß 280 erzeugt und die Ansaugöffnung 213 im wesentlichen senkrecht zur Brennkammer 205 ausgebildet ist, um eine bevorzugte Trägheitswirkung zu erlangen.
  • Wenn ein Fahrzeug zwischen mittlerer und hoher Geschwindigkeit abwechselt, bestimmt die ECU 270, dass der Motor 201 im in 26 gezeigten Brennstoff-Verringerungs-Bereich angetrieben wird und unterbricht vollständig die Brennstoff-Einspritzung. Als Ergebnis wird die Brennstoffverbrauch-Wirksamkeit verbessert und eine Emissionsmenge gefährlicher Auspuffgas-Bestandteile vermindert. Des weiteren wird der Brennstoff-Verringerungs-Betrieb sofort unterbrochen, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE gedrosselt und kleiner als eine Rückgewinnungs-Rotationgeschwindigkeit wird oder wenn der Fahrer das Gaspedal niederdrückt.
  • Als nächstes werden die Vorgehensweisen einer Brennstoff-Einspritz-Steuerung in dieser Ausführungsform auf der Grundlage der Flußdiagramme der 29 bis 36 und der Taktungs-Diagramme der 27 bis 40 erklärt.
  • Wenn der Zündschlüssel auf EIN gedreht wird, beginnt der Motor 201 zu rotieren. Die ECU 270 führt wiederholt die für jeden vorbestimmten Kurbelwinkel in 29 gezeigte Einspritz-Taktung-Setz-Unter-Routine (in dieser Ausführungsform 545° BTDC, die einem Anfangsstadium des Ausstoßhubs in einem bestimmten Zylinder, beispielsweise ersten Zylinder, entspricht).
  • Im Schritt S102 dieser Unter-Routine liest die ECU 270 verschiedene Antrieb-Informations-Teile und setzt verschiedene Flags auf „0" zurück. Als nächstes sucht im Schritt S104 die ECU 270 den gegenwärtigen Brennstoff-Einspritz-Steuer-Bereich aus der Brennstoff-Einspritz-Steuer-Abbildung der 26 auf der Grundlage des durchschnittlichen Effektiv-Solldruckes Pe und der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE. Im Schritt S106 bestimmt die ECU die Brennstoff-Einspritzmenge Qf, d.h. die Ventilöffnungs-Zeitdauer Tinj des Brennstoff-Einspritzventils 204 auf, der Grundlage des Ansaugrohrdruckes Pb und der Ladungswirksamkeit Ev. Danach bestimmt die ECU 270 im Schritt S108, ob der gegenwärtige Brennstoff-Einspritzmodus der Früh-Stadium-Einspritz-Modus ist oder nicht.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S108 „JA" (bestätigend) lautet, setzt die ECU eine Beendigungs-Taktung der Brennstoff-Einspritzung im Schritt S110, um die Brennstoff-Einspritzung zu beenden, bevor der Kompressionshub beginnt, und bestimmt eine Start-Taktung Tst der Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der solchermaßen gesetzten Beendigungs-Taktung und Ventilöffnungs-Zeitdauer Tinj. Danach bestimmt die ECU 270 im Schritt S112, ob die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung Tst, die im Schritt S110 festgelegt wurde, größer als ein vorbestimmter Obergrenzwert T⎕ ist oder nicht. In dieser Ausführungsform beträgt die Obergrenze (maximal mögliche Zeitdauer-Messung) für die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung T1 262 ms und wird der Obergrenzwert T⎕ auf einen Wert gesetzt, der gleich der Timer-Obergrenze 262 ms ist.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S112 „NEIN" (negativ) lautet, löst die ECU 270 im Schritt S114 einen Brennstoff-Einspritz-Start-Timer T1 aus, der als Zeitmeßmittel dient und in der ECU 270 eingebaut ist, woraufhin die Durchführung der Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus abgeschlossen wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S112 „JA" lautet, d.h. wenn die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung Tst die Obergrenze T⎕ ... überschritten hat, wie durch die gestrichelten Linien in 37 angezeigt, ersetzt die ECU 270 im Schritt S116 die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung Tst durch die Obergrenze T⎕, wie durch die durchgezogene Linie in 37 angezeigt, löst den Brennstoff-Einspritz-Start-Timer T1 im Schritt S114 aus, und beendet die Unter-Routine. In der Zwischenzeit kann die Start-Taktung Tst die Obergrenze T⎕ nur beim Start des Motors, bei dem die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE niedrig ist, überschreiten.
  • In der Brennstoff-Einspritz-Start-Steuerung, die später beschrieben werden wird, bestimmt die ECU 270, ob eine durch den Brennstoff-Einspritz-Start-Timer T1 gemessene Zeitdauer die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung Tst erreicht oder nicht, wobei die ECU die Brennstoff-Einspritzung startet, wenn sie bestimmt, dass die Start-Taktung Tst erreicht ist. Daher wird es, wenn die Start-Taktung Tst die Obergrenze T⎕ (die Obergrenze des Timers T1) überschreitet, unmöglich, durch die Verwendung des Start-Timers T1 die Start-Taktung Tst zu erfassen. Weiterhin steigen die Kosten, wenn ein Timer großer Kapazität verwendet wird. Daher wird in dieser Ausführungsform die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung durch die Obergrenze T⎕ – wie oben beschrieben – abgeschnitten, und die Start-Taktung Tst kann durch die Verwendung des Start-Timers T1 erfaßt werden, selbst wenn die Start-Taktung Tst die Obergrenze T⎕ überschreitet.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S108 „NEIN" lautet, d.h. wenn der Spät-Stadium-Einspritz-Modus gewählt wird, bestimmt die ECU 270 im Schritt S118, ob die Ventilöffnungszeit Tinj größer als ein vorbestimmter Wert T⎕, der auf der Grundlage der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE bestimmt wird, ist oder nicht. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung „JA" lautet, wird die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung Tst im Schritt S120 gesetzt und ein Kompressions-Früh-Stadium-Einspritz-Start-Flag FC1 im nächsten Schritt S122 auf einen Wert „1" gesetzt, der anzeigt, dass die Brennstoff-Einspritzung in einem Früh-Stadium des Kompressionshubs gestartet werden sollte, woraufhin die Unter-Routine beendet wird.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S118 „NEIN" lautet, wird die Brennstoff-Einspritz-Start-Taktung Tst im Schritt S124 gesetzt, wobei dann ein Kompressions-Spät-Stadium-Einspritz-Start-Flag FC2 auf einen Wert „1" gesetzt wird, der anzeigt, dass die Brennstoff-Einspritzung in einem Spät-Stadium des Kompressionshubs gestartet werden sollte, woraufhin die Unter-Routine beendet wird.
  • Wie zuvor beschrieben, wird, wenn der Spät-Stadium-Einspritz-Modus gewählt wird, der Brennstoff-Einspritz-Start-Timer T1 in der in 29 gezeigten Einspritz-Taktung-Setz-Unter-Routine nicht gestartet. Das Starten des Start-Timers T1 im Spät-Stadium-Einspritz-Modus wird in einer in 30 gezeigten ersten Timer-Steuer-Unter-Routine bzw. einer in 31 gezeigten zweiten Timer-Steuer-Unter-Routine durchgeführt.
  • Die erste Timer-Steuer-Unter-Routine wird für jeden Kurbelwinkel von 185° BTDC gestartet. Wenn im Schritt S130 der Unter-Routine bestimmt wird, dass der Wert des Kompressions-Früh-Stadium-Einspritz-Start-Flags FC1 „1" ist, löst die ECU 270 den Start-Timer T1 im Schritt S132 aus. Daraus folgt, dass die Zeitmessung durch den Timer zur Erfassung der Start-Taktung Tst zum Zeitpunkt der 185° BTDC gestartet wird, wenn der Spät-Stadium-Einspritz-Modus gewählt wird und der Wert des Flags FC1 „1" ist. Als Ergebnis kann die Start-Taktung Tst durch den Timer erfaßt werden, selbst wenn die Brennstoff-Einspritzung im Früh-Stadium des Kompressionshubs gestartet werden sollte, ohne dass ein Timer großer Kapazität (Zählvermögen) gebraucht würde.
  • Die zweite Timer-Steuer-Unter-Routine wird für jeden Kurbelwinkel von 75° BTDC gestartet. Wenn im Schritt S134 der Unter-Routine bestimmt wird, dass der Wert des Kompressions-Spät-Stadium-Einspritz-Start-Flags FC2 „1" ist, löst die ECU 270 den Start-Timer T1 im Schritt S136 aus. Daraus folgt, dass die Zeitmessung durch den Timer zur Erfassung der Start-Taktung Tst zum Zeitpunkt der 75° BTDC gestartet wird, wenn der Spät-Stadium-Einspritz-Modus gewählt wird und der Wert des Flags FC2 „1" ist. Als Ergebnis kann die Start-Taktung Tst durch den Timer erfaßt werden, sogar wenn die Brennstoff-Einspritzung im Spät-Stadium des Kompressionshubs gestartet werden sollte, ohne dass ein Timer großer Kapazität gebraucht würde.
  • Die ECU 270 führt wiederholt eine in 32 bei einem vorbestimmten Steuerintervall gezeigte Einspritz-Start-Steuer-Unter-Routine aus, während sie die Ventilöffnungszeit Tinj und die Start-Taktung Tst bestimmt und den Start-Timer T1 veranlaßt, einen Zähl-Vorgang durchzuführen.
  • Die ECU 270 bestimmt im Schritt 140 dieser Unter-Routine, ob das Start-Setz-Flag FS1 auf einen Wert „1" gesetzt wird, der anzeigt, dass die Brennstoff-Einspritzung durchgeführt werden sollte. Da das Start-Setz-Flag FS1 im Schritt S102 der 29 auf einen Wert „0" gesetzt wird, der anzeigt, dass die Brennstoff-Einspritzung nicht durchgeführt werden sollte, lautet das Bestimmungsergebnis im Schritt S140 gleich nach dem Start dieser Unter-Routine „NEIN". In diesem Fall schreitet der Steuerfluß zum Schritt S142, um zu bestimmen, ob die Start-Taktung Tst erreicht ist oder nicht, und zwar auf der Grundlage der durch den Start-Timer T1 gemessenen Zeit. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „NEIN" lautet, wird die Ausführung dieser Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus beendet.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S142 im nächsten oder nachfolgenden Steuerzyklus „JA" lautet, d.h. wenn bestimmt wird, dass die Start-Taktung Tst erreicht ist, schaltet die ECU 270 im Schritt S144 das Brennstoff-Einspritzventil 204 ein, wodurch die Brennstoff-Einspritzung gestartet wird. Als nächstes setzt die ECU 270 im Schritt S146 den Wert des Start-Setz-Flags FS1 auf „1" und startet einen Beendigungs-Timer T2 im Schritt S148. Das Bestimmungsergebnis im Schritt S140 wird „JA", bis der Wert des Start-Setz-Flags FS1 auf „0" zurückgesetzt wird. In diesem Fall führt die ECU 270 in dieser Unter-Routine keine wesentliche Verarbeitung durch.
  • Die ECU 270 führt wiederholt die in 33 gezeigte Einspritz-Beendigungs-Steuer-Unter-Routine bei einem vorbestimmten Intervall und parallel zur Einspritz-Start-Steuer-Unter-Routine aus.
  • Die ECU 270 bestimmt im Schritt S150 dieser Unter-Routine, ob das Beendigungs-Setz-Flag FS2 auf eine Wert „1", der anzeigt, dass die Brennstoff-Einspritzung beendet werden sollte, gesetzt ist oder nicht. Da das Beendigungs-Setz-Flag FS2 auf einen Wert „0" gesetzt ist, der anzeigt, dass die Brennstoff-Einspritzung im Schritt S102 der 29 nicht beendet werden sollte, lautet das Ergebnis der Bestimmung kurz nach dem Starten dieser Unter-Routine „NEIN". In diesem Fall bestimmt die ECU 270 im Schritt S152, ob eine durch den Beendungs-Timer T2 gemessene Zeitdauer gleich der Ventilöffnungszeit Tinj ist oder diese übersteigt. Wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN" lautet, wird die Durchführung dieser Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus beendet.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S152 im nächsten oder folgenden Steuerzyklus „JA" lautet, d.h. wenn bestimmt wird, dass die Ventilöffnungszeit Tinj verstrichen ist, schaltet die ECU 270 das Brennstoff-Einspritzventil 204 im Schritt S154 ab, um dadurch die Brennstoff-Einspritzung zu beenden, und setzt das Beendigungs-Setz-Flag FS2 im Schritt S156 auf „1". Danach wird das Bestimmungsergebnis im Schritt S150 „JA", bis der Wert des Beendigungs-Setz-Flags FS2 in der Einspritzzeit-Setz-Unter-Routine wieder auf „0" zurückgesetzt wird, so dass die ECU 270 in dieser Unter-Routine die wesentliche Verarbeitung nicht beeinflussen wird.
  • Die oben beschriebene Brennstoff-Einspritz-Steuerung wird in einem gewöhnlichen Antriebszustand des Motors angelegt. Andererseits wird eine unten erklärte Brennstoff-Einspritz-Unterbrechung-Steuerung durchgeführt, wenn die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung verschoben wird, z.B. beim Starten oder beim schnellen Beschleunigungsantrieb des Motors.
  • Wie zuvor beschrieben, wird bei Starten des Motors dem Brennstoff-Einspritzventil 204 Niederdruck-Brennstoff zugeführt und die ECU 270 wählt den Früh-Stadium-Einspritz-Modus, um den Brennstoff einzuspritzen. Zu diesem Zeitpunkt setzt die ECU 270 die Beendigungs-Taktung der Brennstoff-Einspritzung, so dass die Brennstoff-Einspritzung im Ansaughub beendet wird. Jedoch wird, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE nach der ersten Verbrennung schnell zunimmt, die Beendigungs-Taktung in den Kompressionshub verschoben, selbst wenn die Brennstoff-Einspritzung bei einer vorbestimmten Start-Taktung gestartet wird. Solchermaßen führt die ECU 270 die Früh-Stadium-Einspritz-Unterbrechung-Steuer-Unter-Routine durch, die in 34 bei einem Endstadium (185° BTDC) des Ansaughubs gezeigt wird.
  • Die ECU 270 bestimmt im Schritt S160 dieser Unter-Routine, ob die gegenwärtige Brennstoffzuführung bei einem niedrigen Brennstoffdruck durchgeführt wird oder nicht, d.h. ob das Brennstoffdruck-Schaltventil 260 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN" lautet, wird die Durchführung der Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus beendet. Dies geschieht, da der Druck im Zylinder nicht höher wird als der Brennstoffdruck, wenn der Brennstoffdruck hoch ist, so dass kein Gas rückwärts in das Brennstoff-Einspritzventil strömen kann.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S160 „JA" lautet, bestimmt die ECU 270 im Schritt S162, ob das Brennstoff-Einspritzventil 204 nun in einen EIN-Zustand gesetzt ist oder nicht, und wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN" lautet, d.h. wenn die Brennstoff-Einspritzung bereits beendet ist, wird die Durchführung der Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus beendet.
  • Im Fall, dass das Bestimmungsergebnis im Schritt S162 „JA" lautet, bestimmt die ECU 270 des weiteren, dass die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung sogar bei dem niedrigen Brennstoffdruck in den Kompressionshub verschoben wird, und setzt das Brennstoff-Einspritzventil 204 im Schritt S164 in einen AUS-Zustand, um dadurch die Brennstoff-Einspritzung gezwungenermaßen zu beenden (Bezugnahme auf 38). Danach setzt die ECU 270 den Wert des Beendigungs-Setz-Flags FS2 auf „1" und verhindert, dass die Brennstoff-Einspritzung in der vorher beschriebenen Einspritz-Beendigung-Steuer-Unter-Routine (33) durchgeführt wird.
  • Andererseits wird zum Zeitpunkt des Leerlauf-Antriebs dem Brennstoff-Einspritzventil 204 Brennstoff hohen Brennstoffdruckes zugeführt, und wählt die ECU 270 den Spät-Stadium-Einspritz-Modus für die Brennstoff-Einspritzung. Zu diesem Zeitpunkt setzt die ECU 270 die Beendigungs-Taktung der Brennstoff-Einspritzung in den Kompressionshub. Jedoch wird, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE aufgrund des Startes, der Beschleunigung eines Fahrzeugs oder anderer Gründe ansteigt, die Beendigungs-Taktung der Brennstoff-Einspritzung in den Kompressionshub verschoben, selbst wenn die Brennstoff-Einspritzung bei einer vorbestimmten Start-Taktung beginnt. Solchermaßen führt die ECU eine erste Spät-Stadium-Einspritz-Unterbrechung-Steuer-Unter-Routine durch, die in 35 gezeigt wird, bei einem Zwischenstadium (75° BTDC) des Kompressionshubs.
  • Die ECU bestimmt im Schritt S170 dieser Unter-Routine, ob das Brennstoff-Einspritzventil 204 nun in einen EIN-Zustand gesetzt ist oder nicht, wobei, wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN" lautet, d.h. wenn die Brennstoff-Einspritzung bereits beendet ist, die Durchführung der Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus beendet wird. Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S170 „JA" lautet, schätzt die ECU 270 im Schritt S172, ob der Kurbelwinkel ⎕St, bei dem die Brennstoff-Einspritzung beendet wird, in einen Bereich verschoben wird oder nicht, der einem vorbestimmten Einspritz-Beendigungs-Kurbelwinkel ⎕1t folgt (in dieser Ausführungsform 40° BTDC), und zwar auf der Grundlage der gegenwärtigen Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und der verbleibenden Ventilöffnungszeit Tinj. Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S172 „NEIN" lautet, bestimmt die ECU 270, dass die Brennstoff-Einspritzung im Kompressionshub abgeschlossen werden wird und beendet die Durchführung der Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus. Andererseits aktualisiert, wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S172 „JA" lautet, die ECU 270 die Ventilöffnungszeit Tinj im Schritt S174, so dass die Brennstoff-Einspritzung beim Einspritz-Beendigungs-Kurbelwinkel ⎕1t beendet wird (Bezugnahme auf 39). Als Ergebnis wird jener Zeitpunkt, an dem das Brennstoff-Einspritzventil in einen Off-Zustand in der oben beschriebenen Einspritz-Beendigungs-Steuer-Unter-Routine gesetzt wird, vorverlegt, um zu verhindern, dass die Beendigungs-Taktung in den Kompressionshub verschoben wird.
  • In der ersten Spät-Stadium-Einspritz-Beendigung-Steuer-Unter-Routine schätzt die ECU 270 den Einspritz-Beendigung-Kurbelwinkel ⎕1t auf der Grundlage der Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE und der verbleibenden Ventilöffnungszeit Tinj während des Zwischenstadiums (75° BTDC) des Kompressionshubs. Jedoch entsteht, wenn die Motor-Rotationsgeschwindigkeit NE danach weiter zunimmt, eine Möglichkeit, dass die Brennstoff-Einspritzung beim geschätzten Einspritz-Beendigung-Kurbelwinkel ⎕1t nicht beendet wird, und die Beendigungs-Taktung wird in den Verbrennungshub verschoben. Somit führt die ECU 270 eine zweite Spät-Stadium-Einspritz-Beendigung-Steuer-Unter-Routine durch, die in 36 gezeigt wird, im letzten Stadium (5° BTDC) des Kompressionshubs.
  • Im Schritt S180 dieser Unter-Routine bestimmt die ECU 270, ob die gegenwärtige Brennstoffzuführung bei einem niedrigen Brennstoffdruck durchgeführt wird oder nicht, d.h. ob das Brennstoffdruck-Schaltventil 260 in einen EIN-Zustand gesetzt ist. Wenn das Bestimmungsergebnis „JA" lautet, wird die Durchführung der gegenwärtigen Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus vollendet. Damit beabsichtigt man, eine Zunahme in der an die CPU angelegten Belastung oder dergleichen infolge der Durchführung der Extrasteuerung mit Rücksicht auf die Tatsache zu verhindern, dass die Brehnnstoff-Einspritzung im Spät-Stadium-Einspritzmodus nur bei einem hohen Brennstoffdruck durchgeführt wird. Im Falle, dass das Bestimmungsergebnis im Schritt S180 „NEIN" lautet, bestimmt die ECU 270 im Schritt S182, ob das Brennstoff-Einspritzventil 204 jetzt in den EIN-Zustand gesetzt ist oder nicht, wobei, wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN" lautet, d.h. wenn die Brennstoff-Einspritzung bereits beendet ist, die Durchführung der Unter-Routine im gegenwärtigen Steuerzyklus beendet wird. Im Falle, dass das Bestimmungsergebnis im Schritt S182 „JA" lautet, bestimmt die ECU 270, dass die Beendigungs-Taktung sogar bei dem niedrigen Brennstoffdruck in den Kompressionshub verschoben wird, und setzt das Brennstoff-Einspritzventil 204 im Schritt S184 in den AUS-Zustand, um dadurch gezwungenermaßen die Brennstoff-Einspritzung zu beenden (Bezugnahme auf 40). Danach setzt die ECU 270 das Beendigungs-Setz-Flag FS2 im Schritt S186 auf „1", um zu verhindern, dass die zuvor beschriebene Einspritz-Beendigung-Steuer-Unter-Routine ausgeführt wird.
  • In dieser Ausführungsform kann, da die oben erwähnte Steuerung durchgeführt wird, verhindert werden, dass sich die Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Taktung beim Starten oder Beschleunigen des Motors in den Kompressionshub oder Verbrennungshub verschiebt, wobei das Verschmutzen des Brennstoff-Einspritzventils und die Erzeugung von Rauch vollständig verhindert werden kann. In der Zwischenzeit wird die Ventilöffnungszeit als Ergebnis der Früh-Stadium-Einspritz-Beendigungs-Steuerung oder der Spät-Stadium-Einspritz-Beendigungs-Steuerung wesentlich verkürzt, so dass die Brennstoff-Einspritzmenge vermindert wird. In diesem Fall ist kein ernstes Problem zu erwarten, obwohl das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf der mageren Seite leicht verändert wird.
  • Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit verschiedenen Motortypen verwendet werden, obgleich ein Fall, worin diese Erfindung an einem Zylinder-Einspritz-Benzinmotor des Vier-Reihen-Zylinder-Typs verwendet wird, in der ersten und zweiten Auführungsform erklärt wurde. Diese Erfindung ist insbesondere in Bezug auf Motoren wie beispielsweise einen Ein-Zylinder-Motor, V-Typ-Sechs-Zylinder-Motor mit einer unterschiedlichen Anzahl von Zylindern und einer unterschiedlichen Anordnungen der Zylinder anwendbar und ebenfalls in Bezug auf einen Motor anwendbar, der einen anderen Brennstoff als Benzin wie beispielsweise Methanol verwendet. In den obigen Ausführungsformen wird ein Flügel-Typ-Kurbel-Winkel-Sensor zur Ausgabe eines Kurbelwinkelsignals bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelstellung verwendet, aber es kann auch ein Kurbel-Winkel-Sensor verwendet werden, der ausgebildet ist, um z.B. für jedes 1° ein Kurbelwinkelsignal auszugeben. Des weiteren wird in der obigen Ausführungsform die Brennstoff-Einspritz-Steuerung auf der Grundlage der Start-Taktung der Brennstoff-Einspritzung und der Ventilöffnungs-Zeitdauer durchgeführt, aber sie kann auch auf der Grundlage der Start-Taktung und Beendigungs-Taktung durchgeführt werden, indem ein Timer großer Kapazität (Zählvermögen) verwendet wird. Des weiteren ist es wünschenswert, die Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer und die Start-Taktung der Unter-Routine für die Einspritz-Beendigungs-Steuerung geeignet zu setzen, indem der Typ und die Spezifikation des Motors zusätzlich zur Spezifikation des Kurbel-Winkel-Sensors in Betracht gezogen wird.

Claims (17)

  1. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, das folgendes einschließt: Brennstoff-Einspritzventile, die für die Zylinder des Verbrennungsmotors bereitgestellt sind; Sensoren zur Erfassung eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors; ein Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel zur periodischen Berechnung einer Brennstoff-Einspritz-Information in Übereinstimmung mit einer Ausgabe der Sensoren; ein Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel zum Betätigen der Brennstoff-Einspritzventile bei jedem Betriebszyklus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Information; ein Setzmittel zum Setzen der Brennstoff-Einspritz-Information zu einem bestimmten Zeitpunkt, der vor dem Zeitpunkt des Öffnens des dazugehörigen Brennstoff-Einspritzventils liegt; ein Einspritzventil-Antriebs-Information-Ausgabemittel zur Ausgabe der Brennstoff-Einspritz-Information; und ein Korrekturmittel zur Korrektur mindestens eines Teils der durch das Setzmittel gesetzten Brennstoff-Einspritz-Information, wobei die Korrektur für den gegenwärtigen Betriebszyklus zu einem Zeitpunkt nach dem bestimmten Zeitpunkt und in Übereinstimmung mit der Brennstoff-Einspritz-Information vorgenommen wird.
  2. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 1, wobei die Brennstoff-Einspritz-Information Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und Brennstoff-Einspritz-Zeitpunkt-Information enthält.
  3. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 2, wobei das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel die Brennstoff-Einspritz-Zeitpunkt-Information als Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt oder Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt setzt und die Brennstoff-Einspritz-Menge-Information als Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer setzt; und wobei das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel die verbleibende Größe aus Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer und dem Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt bzw. dem Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt setzt, um so den Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt und den Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt als Brennstoff-Einspritz-Information zu setzen.
  4. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 3, wobei das Korrekturmittel zusätzlich die Brennstoff-Einspritz-Zeitpunkt-Information derart korrigiert, dass die Brennstoff-Einspritzung sofort beendet wird, wenn eine Brennstoff-Einspritz-Zeitspanne von dem Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt zum Korrektur-Zeitpunkt länger als eine Brennstoff-Einspritz-Zeitspanne ist, die zum Korrektur-Zeitpunkt durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel hergeleitet wird.
  5. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 2, wobei das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel weiterhin ein Neu-Korrekturmittel umfasst, zum Betreiben der Brennstoff-Einspritzventile auf der Grundlage eines Ergebnisses der Korrektur durch das Korrekturmittel und zum Setzen einer zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information auf der Grundlage einer Differenz zwischen der zum Korrektur-Zeitpunkt hergeleiteten Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und der Brennstoff-Einspritz-Menge-Information zu einem Neu-Korrektur-Zeitpunkt, der in einem bestimmten Betriebszyklus nach dem Korrektur-Zeitpunkt liegt, hergeleitet wird; wobei das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel das dazugehörige Brennstoff-Einspritzventil zweimal in demselben Betriebszyklus antreibt, um eine zusätzliche Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der durch das Neu-Korrekturmittel gesetzten zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information durchzuführen.
  6. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 5, wobei der Verbrennungsmotor in einem Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während eines Ansaughubs durchgeführt wird, und in einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während eines Kompressionshubs durchgeführt wird; wobei das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel die Brennstoff-Einspritzventile auf der Grundlage der sich ergebenden Brennstoff-Einspritz-Information antreibt, die durch das Setzmittel gesetzt und dann durch das Korrekturmittel korrigiert wird, wenn der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird, und wobei das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel jedes Brennstoff-Einspritzventil auf der Grundlage der zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information im Kompressionshub im selben Betriebszyklus betreibt.
  7. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor ein Vierzylinder-Verbrennungsmotor ist, der in einem Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Ansaughubs des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, und in einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Kompressionshubs des Verbrennungsmotor durchgeführt wird; wobei der bestimmte Zeitpunkt für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors in der Nähe des unteren Totpunktes des Auspuffhubs des Zylinders gesetzt wird; und wobei das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel die Brennstoff-Einspritzventile der jeweiligen Zylinder auf der Grundlage der sich ergebenden Brennstoff-Einspritz-Information betreibt, wenn der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird.
  8. Brennstoff-Einspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 7, wobei das Brennstoff-Einspritzventil-Antriebsmittel das Brennstoff-Einspritzventil eines jeden Zylinders auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Information betreibt, die durch das Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsmittel zum Korrektur-Zeitpunkt für den Zylinder hergeleitet wird, wenn der Verbrennungsmotor im Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird.
  9. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, wobei das Verfahren folgendes umfasst: einen Betriebszustand-Erfassungsschritt zur Erfassung eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors; und einen Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsschritt zur periodischen Berechnung der Brennstoff-Einspritz-Information, die zum Betreiben der Brennstoff-Einspritz-Ventile für die jeweiligen Zylinder in Übereinstimmung mit dem im Betriebszustand-Erfassungsschritt erfassten Betriebszustand verwendet wird, wobei das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge umfasst: einen ersten Schritt zum Setzen der Brennstoff-Einspritz-Information zu einem bestimmten Zeitpunkt, der vor dem Zeitpunkt des Öffnens des dazugehörigen Brennstoff-Einspritzventils liegt, einen zweiten Schritt zur Korrektur mindestens eines Teils der Brennstoff-Einspritz-Information für den gegenwärtigen Betriebszyklus, zu einem Korrektur-Zeitpunkt, und einen dritten Schritt zum Betrieb der Brennstoff-Einspritz-Ventile auf der Grundlage der korrigierten Brennstoff-Einspritz-Information.
  10. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Brennstoff-Einspritz-Information Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und Brennstoff-Einspritz-Zeitpunkt-Information umfasst.
  11. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsschritt einen Schritt zum Setzen der Brennstoff-Einspritz-Zeitpunkt-Information als Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt oder Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt und zum Setzen der Brennstoff-Einspritz-Mengen-Information als Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer umfasst; und weiterhin einen Schritt zum Setzen der verbleibenden Größe aus Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt und Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Zeitdauer und dem Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt bzw. dem Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt umfasst, um so den Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt und den Brennstoff-Einspritz-Beendigungs-Zeitpunkt als Brennstoff-Einspritz-Information zu setzen.
  12. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 11, wobei im zweiten Schritt zusätzlich die Brennstoff-Einspritz-Zeitpunkt-Information derart korrigiert wird, dass die Brennstoff-Einspritzung sofort beendet wird, wenn eine Brennstoff-Einspritz-Zeitspanne von dem Brennstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt zum Korrektur-Zeitpunkt länger als eine Brennstoff- Einspritz-Zeitspanne ist, die zum Korrektur-Zeitpunkt im Brennstoff-Einspritz-Information-Berechnungsschritt hergeleitet wird.
  13. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 10, wobei der dritte Schritt einen zusätzlichen Schritt umfasst, zum Setzen einer zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information auf der Grundlage einer Differenz zwischen der zum Korrektur-Zeitpunkt hergeleiteten Brennstoff-Einspritz-Menge-Information und der Brennstoff-Einspritz-Menge-Information zu einem Neu-Korrektur-Zeitpunkt, der in einem bestimmten Betriebszyklus nach dem Korrektur-Zeitpunkt liegt; wobei das dazugehörige Brennstoff-Einspritz-Ventil zweimal im gleichen Betriebszyklus betrieben wird, um eine zusätzliche Brennstoff-Einspritzung auf der Grundlage der zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information, durchzuführen.
  14. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Verbrennungsmotor in einem Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während eines Ansaughubs durchgeführt wird, und in einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während eines Kompressionshubs durchgeführt wird; wobei im dritten Schritt die Brennstoff-Einspritzventile auf der Grundlage der sich ergebenden Brennstoff-Einspritz-Information betrieben werden, wenn der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird, und jedes Brennstoff-Einspritzventil auf der Grundlage der zusätzlichen Brennstoff-Einspritz-Menge-Information im Kompressionshub im selben Betriebszyklus betrieben wird.
  15. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Verbrennungsmotor ein Vierzylinder-Verbrennungsmotor ist, der in einem Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Ansaughubs des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, und in einem Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Kompressionshubs des Verbrennungsmotor durchgeführt wird; wobei der bestimmte Zeitpunkt für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors in der Nähe des unteren Totpunktes des Auspuffhubs des Zylinders gesetzt wird; und wobei die Brennstoff-Einspritzventile der jeweiligen Zylinder im dritten Schritt auf der Grundlage eines Ergebnisses des Korrekturvorganges im zweiten Schritt betrieben werden, wenn der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird.
  16. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Brennstoff-Einspritz-Ventil eines jeden Zylinders betrieben wird auf der Grundlage der Brennstoff-Einspritz-Information, die zum Korrektur-Zeitpunkt für den Zylinder hergeleitet wird, wenn der Verbrennungsmotor im Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben wird.
  17. Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Verbrennungsmotor im Früh-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Ansaughubs durchgeführt wird, und im Spät-Stadium-Einspritz-Modus betrieben werden kann, in dem die Brennstoff-Einspritzung hauptsächlich während des Kompressionshubes durchgeführt wird; und wobei das Brennstoff-Einspritz-Steuerverfahren weiterhin einen vierten Schritt umfasst, um den Druck des von den Brennstoff-Einspritz-Ventilen eingespritzten Brennstoffes zwischen wenigstens zwei Stufen zu schalten, und zwar zwischen einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite.
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