DE19755951C2

DE19755951C2 - Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung

Info

Publication number: DE19755951C2
Application number: DE19755951A
Authority: DE
Inventors: Toru Fujiwara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: KR100241046B1; KR19990006307A; DE19755951A1; JPH10339202A; JP3827814B2; US5893352A

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung eines Kraftstoffversorgungssystems, das Kraftstoff direkt in einen Zylinder eines fremdgezündeter Verbrennungsmotors einspritzt.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Von einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung, die Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors einspritzt, wird erwartet, daß sie im wesentlichen die unterhalb ausgeführten 4 Vorteile aufweist.

(1) Reduzierung der Schadstoffe in den Auspuffgasen

Bei einem herkömmlichen Typ, der Kraftstoff in eine Einlaßröhre einspritzt, d. h. außerhalb eines Zylinders, haftet ein Teil des eingespritzten Kraftstoffs am Einlaßventil oder dem Inneren der Einlaßröhre, bevor der eingespritzte Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeführt wird, d. h. in den Zylinder hinein, was eine Verzögerung der Kraftstoffversorgung in den Zylinder hinein bewirkt. Dieses erschwert ein Verdunsten des Kraftstoffes, was beim Anlassen bei niedrigen Temperaturen oder während eines Übergangsbetriebs, der ein schnelles Reagieren erfordert, oft zu der Emission einer schädlichen Substanz (CO, HC) führt.

Im Falle der Direkteinspritzung gibt es keine solche oben beschriebene Verzögerung der Kraftstoffversorgung, da Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer eingespritzt wird, so daß ein hochgenaues Luft- Kraftstoffgemisch erzielt werden kann. Somit können im Auspuffgas enthaltene schädliche Substanzen durch ein Ausführen einer idealen Verbrennung reduziert werden.

(2) Verminderter Kraftstoffverbrauch

Wenn Kraftstoff in einen Zylinder eingespritzt wird, wird eine Schichtladeverbrennung möglich, bei der ein entzündlicher Kraftstoff zum Zündzeitpunkt um eine Zündkerze gebildet wird; dadurch kann eine Verbrennung im Vergleich zu dem stöchiometrischen Verhältnis mit weniger Kraftstoff bezüglich der in den Zylinder eingeführten Luftmenge durchgeführt werden.

Weiter vermindert die erfolgreiche Schichtladeverbrennung die Verschlechterung der Verbrennung aufgrund der Abgas-Rückführung (EGR), was ein verstärktes Bereitstellen von EGR ermöglicht. Dieses Merkmal in Verbindung mit der Verminderung eines Pumpverlustes erlaubt eine verbesserte Kraftstoffeffizienz.

(3) Größere Leistung

Da der entzündliche Kraftstoff aufgrund der Schichtladeverbrennung um die Zündkerze herum angesammelt ist, wird das Endgas, das ein aufgrund der Verbrennungsverzögerung zurückbleibendes Kraftstoff- Luftgemisch ist, das Klopfen hervorruft, vermindert, was eine gute Antiklopf-Eigenschaft zur Folge hat. Somit kann das Verdichtungsverhältnis erhöht werden, was zu größerer Leistung führt.

Da sich die Wärme von eingeführter Luft vermindert, wenn der in einen Zylinder eingespritzte Kraftstoff verdampft, kann die volumetrische Effizienz aufgrund einer Erhöhung der Volumendichte in dem Zylinder verbessert werden, was zu größerer Leistung führt.

(4) Verbesserte Steuerbarkeit

Da Kraftstoff direkt in einen Zylinder eingespritzt wird, wird eine während des Vorgangs für Kraftstoffbereitstellung, Zündung und Verbrennung zur Leistungserzeugung akkumulierte Gesamtverzögerung im Vergleich zu einem herkömmlichen Motor, der nicht vom Zylindereinspritztyp ist, kleiner, wodurch es möglich wird, einen Motor zu erhalten, der schneller auf eine Bedienung durch einen Fahrer oder eine Anfrage des Fahrers reagiert.

Bisher wurden auf dem Gebiet der Kraftstoffzufuhrvorrichtungen für Direkteinspritzung verschiedene Erfindungen in Zusammenhang mit direkteinspritzenden Zündfunken-Verbrennungsmotoren vorgeschlagen.

Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 60-30420 offenbart einen direkteinspritzenden fremdgezündeten Verbrennungsmotor, bei welchem die Kraftstoffeinspritzzeitvorgabe vorverschoben wird, bald sich eine Last erhöht. Bei diesem Motor wird, falls der Motor unter geringer Last läuft, Kraftstoff während der zweiten Hälfte eines Verdichtungshubes in den Bereich einer Zündkerze eingespritzt, um in der Nachbarschaft der Zündkerze ein entzündliches Luft-Kraftstoffgemisch zu bilden, um so eine gute Zündung und Verbrennung sicherzustellen. Wenn der Motor unter hoher Last läuft, wird Kraftstoff in der ersten Hälfte des Ansaughubes eingespritzt, um den Kraftstoff vollständig in einem Zylinder zu verteilen, um so den Luftausnutzungskoeffizienten zu verbessern, wodurch eine größere Leistung erzielt wird.

Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-169834 offenbart eine Erfindung bezüglich eines direkteinspritzenden Zündfunken-Verbrennungsmotors, die in der Lage ist, eine erforderliche Kraftstoffmenge einzuspritzen, indem diese für den Ansaughub und den Verdichtungshub in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors aufgeteilt wird. Genauer gesagt wird, falls die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge eine erste Einspritzmenge oder weniger ist, die gesamte erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge während des Verdichtungshubes eingespritzt, um eine geschichtete Kraftstoff-Luftmischung zu erzeugen, die eine Zündung und Verbrennung erlaubt, wobei die erste Einspritzmenge die Summe der minimalen Verdichtungshub-Kraftstoffeinspritzmenge, die die Bildung eines Luft-Kraftstoffgemisches erlaubt, das durch eine Zündkerze entzündet werden kann, und einer minimalen Ansaughub-Kraftstoffeinspritzmenge, die eine Zündflamme voranschreiten läßt, wenn sich der Kraftstoff gleichmäßig in einem Zylinder verteilt, ist. Falls die erforderliche Kraftstoffmenge nicht mehr als eine zweite Einspritzmenge ist, welche die minimale Kraftstoffeinspritzmenge ist, die die Bildung eines homogenen Kraftstoff-Luftgemisches erlaubt, das durch eine Zündkerze gezündet werden kann, und nicht weniger als eine dritte Kraftstoffmenge ist, welche die erste Kraftstoffmenge überschreitet, dann wird die erforderliche Einspritzmenge eingespritzt, indem sie für den Ansaughub und den Verdichtungshub aufgeteilt wird, so daß der in dem Ansaughub eingespritzte Kraftstoff ein mageres Kraftstoff- Luftgemisch für eine Flammenausbreitung im gesamten Zylinder bildet, während der während des Verdichtungshubs eingespritzte Kraftstoff ein relativ fettes Kraftstoff- Luftgemisch in der Umgebung der Zündkerze bildet.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines in der vorhergehend genannten ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-169834 offenbarten Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor ist mit einem Motorblock 11 ausgerüstet, einem Druckausgleichstank 12, einem Luftfilter 13, einem Einlaßrohr 14, das den Druckausgleichstank und den Luftfilter 13 verbindet, einem Elektrostrictions- Kraftstoffeinspritzventil 15, einer Zündkerze 65, einem Hochdruckspeichertank 16, einer Hochdruckkraftstoffpumpe 17, deren Entladedruck gesteuert werden kann, um Hochdruckkraftstoff über eine Hochdruckführungsleitung 18 zu dem Hochdruckspeicher 16 zu führen, einem Kraftstofftank 19, einer Niederdruckkraftstoffpumpe 20, um Kraftstoff von dem Kraftstofftank 19 über eine Führungsleitung 21 zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 17 zu führen, eine mit einem piezoelektrischen Element gekühlte Einlaßleitung 22, um das piezoelektrische Element des Kraftstoffeinspritzventils 15 zu kühlen, eine mit einem piezoelektrischen Element gekühlte Rückführleitung 23, und eine Abzweigleitung 24, um das Hochdruckkraftstoffeinspritzventil 15 mit dem Hochdruckspeichertank 16 zu verbinden.

Eine elektrische Steuereinheit 40 weist ein ROM, RAM und CPU auf, die unter Verwendung eines bidirektionalen Busses verbunden sind; sie ist mit einem Eingabeanschluß 25 und einem Ausgabeanschluß 26 ausgestattet. Die elektrische Steuereinheit 40 empfängt von einem Drucksensor 27 ein Erfassungssignal, das den Druck in dem Hochdruckspeichertank 16 erfaßt, einen Ausgabeimpuls von einem Kurbelwinkelsensor 29, der einen Ausgabeimpuls erzeugt, der proportional zur Motordrehzahl Ne ist, und eine Ausgabespannung eines Gaspedalpositionssensors 30, die in Übereinstimmung mit einer Stellung θA eines Gaspedals erzeugt wird.

Die bekannte Kraftstoff-Einspritzsteuervorrichtung für Direkteinspritzung ist aufgebaut, wie oben ausgeführt, hat aber das Problem, daß der Verbrennungsmotor nicht gut arbeitet, falls im Kraftstoffversorgungssystem ein Fehler auftritt, insbesondere im Hochdruck-Kraftstoffsystem einschließlich der Hochdruckkraftstoffpumpe 17 und der Hochdruckführungsleitung 18.

Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung wurde vorgeschlagen, die ein Niedrigdruck-Kraftstoffsystem und ein Hochdruck-Kraftstoffsystem aufweist, um beim Abschluß eines Motorstarts von einem Niedrigdrucksteuermodus zu einem Hochdrucksteuermodus zu wechseln; es bestand jedoch das Problem, daß, falls der Kraftstoffdruck in dem Motorstart folgenden Hochdrucksteuermodus ein hohes Niveau nicht erreicht, d. h. falls ein Kraftstoffsystem einschließlich der Hochdruckkraftstoffpumpe und ein Kraftstoffdruck- Schaltsolenoid fehlerhaft ist, die Ventilöffnungszeit für den Kraftstoffdruck zu kurz ist, und eine unangepaßte Kraftstoffmenge geliefert wird, was ein Fahren behindert, da der Motor nicht richtig arbeitet.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben beschriebenen Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung bereitzustellen, die ein Nichtfunktionieren oder -laufen eines Motors verhindert, auch wenn ein Hochdruckkraftstoff-Versorgungssystem fehlerhaft ist.

Die vorliegende Erfindung ist so ausgelegt, daß, falls festgestellt wird, der Kraftstoffdruck nach einem Starten ein hohes Niveau nicht erreicht hat und eine Fehlerhaftigkeit eines Kraftstoffversorgungssystems festgestellt wird, eine normale Niederdruckversorgungsseite verwendet wird, um ein Beibehalten eines Niederdruck-Steuermodus auch nach dem Starten zu erzwingen, um so den Betrieb eines Motors sicherzustellen. Eine Fehlererfassungsvorrichtung verwendet ein Verfahren, mit dem festgestellt wird, daß Kraftstoff nicht auf einem hohen Druck gehalten wurde, falls ein Motor wiederholt eine vorbestimmte Anzahl von Malen während einer vorbestimmten Zeitperiode nach einem Starten abgestorben ist, und ein Verfahren, bei dem ein auf der flußabwärtigen Seite der Abgabeseite einer Hochdruckkraftstoffpumpe eingebauter Drucksensor verwendet wird, um den Fehler festzustellen.

Dazu wird in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung bereitgestellt, die ausgerüstet ist mit: einer elektronischen Steuereinheit, die eine einem Verbrennungsmotor zuzuführende Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit der Lufteinlaßmenge oder einem dementsprechenden Parameter oder verschiedenen Arten von Informationen vom Verbrennungsmotor berechnet, wie beispielsweise Motordrehzahl; einem Injektor, der in Übereinstimmung mit einem Abgabesignal basierend auf den durch die elektronische Steuereinheit abgegebenen Berechnungsergebnissen angesteuert wird, und der Kraftstoff jedem Zylinder des Verbrennungsmotors zuführt; und einem Hochdruck-Kraftstoffversorgungssystem, das Kraftstoff dem Injektor zuführt; wobei ein Steuermodus in einen Niedrigdruckkrafstoffsteuermodus geschaltet wird, bei dem der Kraftstoffdruck niedrig ist, um den Verbrennungsmotor zu betreiben, falls in Übereinstimmung mit verschiedenen Arten von Informationen vom Verbrennungsmotor festgestellt wird, daß das Hochdruckkrafstoffsystem fehlerhaft ist.

Gemäß eines weiteren Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung bereitgestellt, die ausgerüstet ist mit: einer elektronischen Steuereinheit, die eine zu einem Verbrennungsmotor zuzuführende Kraftstoffmenge berechnet, in Übereinstimmung mit einer Lufteinlaßmenge oder einem dementsprechenden Parameter oder verschiedenen Arten von Information vom Verbrennungsmotor, wie beispielsweise Motordrehzahl; einem Injektor, der in Übereinstimmung mit einem Abgabesignal basierend auf dem durch die elektronische Steuereinheit abgegebenen Berechnungsergebnis angesteuert wird, und der Kraftstoff jedem Zylinder des Verbrennungsmotors zuführt; einem Niederdruck- Kraftstoffversorgungssystem, das den Kraftstoff zum Startzeitpunkt oder ähnlichem dem Injektor zuführt; und ein Hochdruck-Kraftstoffversorgungssystem, das den Kraftstoff dem Injektor zuführt; und eine Vorrichtung zum Wechseln zwischen dem Niederdruck-Kraftstoffversorgungssystem und dem Hochdruck-Kraftstoffversorgungssystem; wobei eine Steuerung für einen Betrieb des Verbrennungsmotors zu dem Niederdruck- Kraftstoffversorgungssystem gewechselt wird, falls in Übereinstimmung mit verschiedenen Arten von Information vom Verbrennungsmotor festgestellt wird, daß das Hochdruck- Kraftstoffversorgungssystem fehlerhaft ist.

In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine Fehlerhaftigkeit des Hochdruck-Kraftstoffsystems in Übereinstimmung mit der aufaddierten Anzahl von Malen eines Motorabsterbens unmittelbar nach dem Starten des Verbrennungsmotors bestimmt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine Fehlerhaftigkeit des Hochdruck- Kraftstoffsystems mittels eines Signals festgestellt, das durch einen Kraftstoffdrucksensor abgegeben wird, der in dem Hochdruck-Kraftstoffsystem bereitgestellt ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung, auf das die vorliegende Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 veranschaulicht ein Flußdiagramm einer Steuerroutine, die durch ein Kraftstoffversorgungssystem in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;

Fig. 3 veranschaulicht ein Flußdiagramm eines Teils einer Steuerroutine, die durch ein Kraftstoffversorgungssystem in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;

Fig. 4 veranschaulicht ein Flußdiagramm eines Teils einer Steuerroutine, die durch ein Kraftstoffversorgungssystem in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird; und

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer bekannten Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele 1. Ausführungsbeispiel

Der schematische Aufbau einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird, wird zuerst in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben. In der Zeichnung ist eine elektronische Steuereinheit 1 ein digitaler Computer, der hauptsächlich durch ein ROM, RAM und eine CUP gebildet wird, die durch einen bidirektionalen Bus miteinander verbunden sind; sie ist ausgerüstet mit einem Eingangsanschluß, um Signale von verschiedenen Sensoren zu empfangen, und mit einem Ausgabeanschluß, um verschiedene zu steuernde Elemente anzusteuern. Die elektronische Steuereinheit 1 berechnet die bereitzustellende Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit der Lufteinlaßmenge des Motors oder einem dementsprechenden Parameter oder verschiedenen Arten von Information 2 einschließlich einer Motordrehzahl, der Winkelposition einer Kurbelwelle und den Signalen eines O₂ Sensors. Ein Injektor 3, der Kraftstoff bereitstellt, indem er ihn in jeweilige Zylinder des Motors einspritzt, wird durch ein in Übereinstimmung mit den durch die elektronische Steuereinheit 1 bereitgestellten Berechnungsergebnissen abgegebenes Signal angesteuert. Eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe liefert zwangsweise Kraftstoff, der für einen hohen Druck unter Druck gesetzt wurde, zu dem Injektor 3. Ein Hochdruckregler 5 stellt den Druck des von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 4 abgegebenen Kraftstoffs ein. Die Kraftstoffpumpe 6 liefert den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank über einen Filter zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 4. Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung ist darüber hinaus mit einem Niederdruckregler 7 ausgerüstet, um den Druck des zu der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 4 gelieferten Kraftstoffs einzustellen, und mit einem Kraftstoffdruck-Schaltsolenoid 8, um den Kraftstoffdurchlaß umzuschalten, um das Hochdruckregelglied 5 zu umgehen (A); wobei die Hochdruckkraftstoffpumpe 4 durch den Motor angetrieben wird und die Kraftstoffpumpe 6 elektrisch angetrieben wird.

Eine typische Kraftstoffsteuerprozedur, die durch die Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Direkteinspritzung aus Fig. 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wird nun beschrieben.

Niederdrucksteuermodus

Um den Motor zu starten, steuert die elektronische Steuereinheit 1 den Injektor 3 an, indem der Anlaßzustand durch Ausnutzen verschiedener Arten von Information 2 vom Motor festgestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die durch den Motor angetriebene Hochdruckkraftstoffpumpe 4 noch nicht bereit, Druck zu liefern; somit stellt sie das Kraftstoffdruck-Schaltsolenoid 8 ein, um den Kraftstoffdurchlaß zu dem Umgehungsdurchlaß (A) umzuschalten. Somit wird der Niederdruckkraftstoff, dessen Druck durch den Niederdruckregler 7 geregelt wird, über die Umgehung durch die elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe 6 zu dem Injektor 3 geliefert. In diesem Fall wird die einem Zylinder, nämlich einer Verbrennungskammer, gelieferte Kraftstoffmenge durch den Druck des Kraftstoffs und die Zeit, während der das Ventil des Injektors 3 offengehalten wird, bestimmt; daher liefert die elektronische Steuereinheit 1 ein Ansteuersignal zu dem Injektor 3, das das Ventil des Injektors 3 für eine Zeitperiode offenhält, die dem Druck entspricht, nämlich dem niedrigen Druck des Kraftstoffs. Die Ansteuerzeitvorgabe wird eingestellt, so daß der Kraftstoff während des Ansaughubes des Motors eingespritzt wird, währenddessen der Zylinderdruck niedrig ist, um dem niedrigen Kraftstoffdruck zu entsprechen, und so daß ein mit Einlaßluft gemischter, entzündlicher Stoff im folgenden Verdichtungshub gezündet wird.

Hochdrucksteuermodus

Dann stellt die elektronische Steuereinheit 1 die Beendigung des Anlassens aufgrund verschiedener Arten von Information 2 vom Motor fest, und wechselt darauffolgend den Steuermodus von dem Niederdrucksteuermodus zum Hochdrucksteuermodus. Im Hochdrucksteuermodus wird das Kraftstoffdruck-Schaltsolenoid 8 so eingestellt, daß der Kraftstoffversorgungsweg von der Umgehung (A) zu einer Hochdruckreglerseite (B) gewechselt wird, um so den Hochdruckkraftstoff, der durch ein unter Druck setzen des Kraftstoffs durch die Kraftstoffpumpe 6 erhalten wurde, von der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zu dem Injektor 3 zu liefern. Dieser Hochdruckkraftstoff wird verwendet, um den Injektor beim Verdichtungshub des Motors anzusteuern, um den Kraftstoff in die Verbrennungskammer einzuspritzen, wodurch die Schichtladeverbrennung durchgeführt wird. Die Zeit, während der das Ventil des Injektors 3 im Hochdrucksteuermodus offengehalten wird, verkürzt sich, da der Kraftstoffdruck höher als im Niederdrucksteuermodus ist.

Bei der vorhergehenden Kraftstoffsteuerung wird beim Abschluß des Anlassens vom Niederdrucksteuermodus zum Hochdrucksteuermodus übergewechselt. Dadurch entsteht das Problem, daß, falls der Druck des Kraftstoffs im dem Anlassen folgenden Hochdrucksteuermodus nicht auf einen hohen Pegel ansteigt, d. h. falls das Kraftstoffsystem einschließlich der Hochdruckkraftstoffpumpe und des Kraftstoffdruckschaltsolenoids fehlerhaft ist, die Zeitvorgabe, während der das Ventil offengehalten wird, für den Kraftstoffdruck zu kurz ist, und eine unzureichende Kraftstoffmenge bereitgestellt wird, was einen sauberen Betrieb oder Laufen des Motors verhindert.

Um das oben beschriebene Problem zu lösen, falls der Kraftstoffdruck nach dem Anlassen den hohen Pegel nicht erreicht, dann erkennt dies in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die elektronische Steuereinheit und stellt fest, daß das Kraftstoffversorgungssystem fehlerhaft ist. In diesem Fall wird die normale Niederdruckversorgungsseite verwendet, um den Niederdrucksteuermodus gezwungenermaßen auch nach dem Anlassen beizubehalten, um so den Betrieb des Motors sicherzustellen.

Das erste Ausführungsbeispiel verwendet zum Feststellen eines Fehlers im Kraftstoffversorgungssystem ein Verfahren, bei dem festgestellt wird, daß der Kraftstoff nicht auf dem hohen Pegel gehalten wurde, falls der Motor eine vorbestimmte Anzahl von Malen während einer vorbestimmten Zeitperiode nach dem Anlassen abgestorben ist.

Die Steuerprozedur für das Kraftstoffversorgungssystem in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel wird nun in Verbindung mit dem Steuerflußdiagramm der elektronischen Steuereinheit 1 in Fig. 2 beschrieben.

In Schritt S101 stellt die elektronische Steuereinheit 1 zuerst fest, daß die Stromversorgung des Motors auf AN geschaltet wurde, dann stellt sie im Schritt S102 mit den verschiedenen Arten von Information 2 das Anlassen des Motors fest, steuert das Kraftstoffdruck-Schaltsolenoid 8 im Schritt S103 an, um den Kraftstoffweg zu der Umgehungsseite (A) zu schalten, und steuert das Kraftstoffversorgungssystem des Motors im Schritt S104 im Niederdrucksteuermodus. Der Betrieb im Niederdrucksteuermodus ist so, wie vorhergehend beschrieben.

Im Schritt S105 stellt die elektronische Steuereinheit 1 mittels der verschiedenen Arten von Information 2 fest, ob das Anlassen abgeschlossen ist, und gibt dann das Kraftstoffdruck-Schaltsolenoid 8 im Schritt S106 frei, um Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zu liefern, wodurch im Schritt S107 zum Hochdrucksteuermodus gewechselt wird. Der Betrieb im Hochdrucksteuermodus ist so, wie es vorhergehend beschrieben wurde.

Nach einem Wechseln zu dem Hochdrucksteuermodus wird, falls der Motor stabil läuft, d. h. falls kein Problem mit einem Motorabsterben auftritt, der Hochdrucksteuermodus aufrechterhalten, und demzufolge wird die Schichtladungsverbrennung in den Schritten S107 und S108 aufrechterhalten. Es werden die verschiedenen Erfassungs- und Bestimmungarten, basierend auf den verschiedenen Arten von Information 2, nicht gesondert beschrieben, da dies allgemein bekannt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß der vorhergehend genannte Steuerfluß Standard ist.

Im ersten Ausführungsbeispiel, nach dem Wechsel zum Hochdrucksteuermodus im Schritt S107, stellt die elektronische Steuereinheit 1 in Schritt S108 fest, ob das Motorabsterbe-Problem aufgetreten ist, und falls sie feststellt, daß kein Motorabsterbe-Problem aufgetreten ist, dann läßt sie den Hochdrucksteuermodus in Schritt S107 fortdauern; oder, falls sie feststellt, daß das Motorabsterbe-Problem aufgetreten ist, dann stellt sie in Schritt S201 fest, ob eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Feststellen des Anlassens in Schritt S105 verstrichen ist. Die vorbestimmte verstrichene Zeit in Schritt S201 wird auf einen Wert gesetzt, der eine Unterscheidung zwischen einem Motorabsterben durch ein Versagen des Kraftstoffsystems von einem normalen Motorabsterben möglich macht. Diese Unterscheidung wird durch ein Verwenden eines unterhalb ausgeführten Verhaltens möglich. Beispielsweise: falls es einem Fahrer nicht gelungen ist, den Motor zu starten, dann tritt ein Motorabsterben kurz nach dem Feststellen des Anlassens auf, wohingegen, falls ein Versagen des Kraftstoffsystems aufgetreten ist, das Motorabsterben nach einer verhältnismäßig längeren Zeitperiode, vergangen seitdem die Feststellung des Anlassens durchgeführt wurde, auftritt. Falls die elektronische Steuereinheit 1 im Schritt S201 entscheidet, daß das Motorabsterbe-Problem aufgetreten ist, wenn die vorbestimmte Zeitperiode im Anschluß an das Anlassen verstrichen ist, dann addiert sie 1 zu einer Anzahl N_S von Malen eines Motorabsterbens im Schritt S202; oder falls sie entscheidet, daß das Motorabsterben eines ist, das vor dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitperiode auftritt, dann setzt sie die Anzahl N_S von Motoraussetzern auf Null (N_S = 0) im Schritt S203. In den Schritten S202 und S203 wird die Kontinuität von Malen eines Motorabsterbens berechnet. Die Kontinuitätsanzahl N_S von Malen eines Motorabsterbens wird auf einen Wert gesetzt, der die Erfassungsgenauigkeit verbessert, indem die Charakteristiken eines Versagens des Kraftstoffsystems verwendet werden, um so die fortlaufenden Male eines Motorabsterbens von vorübergehenden normalen Anlaßfehlschlägen zu unterscheiden.

Normalerweise wiederholt der Fahrer den Anlaßversuch, falls ein Motorabsterben auftritt; somit geht die elektronische Steuereinheit 1 zum Schritt S102 zurück und führt die Steuerung für das Anlassen im Niederdrucksteuermodus im Schritt S104 durch. Im Schritt S204 stellt die elektronische Steuereinheit 1 fest, ob die Anzahl N_S von Malen eines Motorabsterbens den vorbestimmten Wert überschreitet, und falls das Feststellungsergebnis negativ ist, dann kehrt sie zu der vorhergenannten Standardsteuersequenz zurück, oder, falls das Erfassungsergebnis bejahend ist, dann schreitet sie zu Schritt S205 fort, und fährt mit dem Betrieb im Niederdrucksteuermodus fort.

2. Ausführungsbeispiel

Im ersten Ausführungsbeispiel werden die Fehlerhaftigkeiten des Kraftstoffsystems auf solche Weise festgestellt, daß, falls die vorherbestimmte Anzahl von Malen des Motorabsterbens während der vorbestimmten Zeitperiode nach dem Anlassen des Motors auftritt, festgestellt wird, daß der Kraftstoff nicht auf einem hohen Pegel gehalten wurde. In einem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Fehlerhaftigkeiten des Kraftstoffversorgungssystems durch einen Drucksensor festgestellt, der auf der flußabwärtigen Seite des Ausgabeanschlusses der Hochdruckkraftstoffpumpe angeordnet ist, und der den Kraftstoffdruck erfaßt.

Fig. 3 zeigt ein Steuerflußdiagramm des Kraftstoffversorgungssystems in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel; die Schritte S101-S108 in Fig. 3 sind im wesentlichen die gleichen wie die der Kraftstoffsteuerung, nämlich der Standardsteuerung in Fig. 2 gezeigt.

Im zweiten Ausführungsbeispiel, während die Steuerung im Schritt S107 im Hochdrucksteuermodus ausgeführt wird, stellt die elektronische Steuereinheit im Schritt S108 fest, ob das Motorabsterbe-Problem aufgetreten ist, und falls das Erfassungsergebnis negativ ist, dann stellt sie im Schritt S301 weiter fest, ob der Auslesewert des Kraftstoffsensors, nicht gezeigt, der auf der flußabwärtigen Seite vom Abgabeanschluß der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 angeordnet ist, und der den Druck des Kraftstoffs erfaßt, ein vorbestimmter Wert oder weniger ist, und falls sie feststellt, daß der Ablesewert der vorherbestimmte Wert oder mehr ist, dann fährt sie mit dem Hochdrucksteuermodus vom Schritt S107 fort; falls sie im Schritt S301 entscheidet, daß der Ablesewert für eine vorbestimmte Zeitperiode unterhalb des vorbestimmten Wertes verbleibt, dann stellt sie fest, daß das Kraftstoffsystem fehlerhaft ist, und ändert den Steuermodus im Schritt S302 zum Niederdrucksteuermodus.

3. Ausführungsbeispiel

Ein drittes Ausführungsbeispiel beschreibt ein Beispiel der Steuersequenz, die durchgeführt wird, wenn das Kraftstoffsystem bei einem normalen Betriebszustand versagt, nachdem der Motor angelassen worden ist. Der Ablauf für ein Feststellen eines Versagens des Kraftstoffsystems unmittelbar nach dem Anlassen wird mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Der Flußverlauf der in Fig. 4 gezeigten Schritte S101-S108 entspricht dem Standardsteuerfluß des ersten Ausführungsbeispiels.

Nachdem im Schritt S105 das Abschließen des Anlassens festgestellt wird, gibt die elektronische Steuereinheit das Kraftstoffdruck-Schaltsolenoid 8 in Schritt S106 frei, um die Kraftstoffumgehung zu schließen. Dann stellt im Schritt S401 die Steuereinheit fest, ob der Auslesewert des Drucksensors (nicht gezeigt), der auf der flußabwärtigen Seite des Abgabeanschlusses der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 bereitgestellt ist, ein vordefinierter Wert oder weniger ist; falls sie entscheidet, daß der Auslesewert der vordefinierte Wert oder mehr ist, dann setzt sie in Schritt S107, wie gewöhnlich, den Hochdrucksteuermodus ein, wohingegen, falls sie entscheidet, daß der in Schritt S401 erfaßte Kraftstoffdruck niedriger als der vordefinierte Wert ist, dann entscheidet sie, daß das Kraftstoffsystem fehlerhaft ist, und steuert das Kraftstoffdruck-Schaltsolenoid 8 an, um im Schritt S402 zu der Umgehung (A) zurückzuschalten, um eine Steuerung im Schritt S403 im Niederdrucksteuermodus auszuführen.

Claims

1. Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungsmotor, umfassend:
eine elektronische Steuereinheit (1), die eine dem Verbrennungsmotor zuzuführende Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit der Lufteinlaßmenge oder einem dementsprechenden Parameter oder verschiedenen Arten von Information vom Verbrennungsmotor, wie beispielsweise der Motordrehzahl, berechnet;
einen Injektor (3), der in Übereinstimmung mit einem Abgabesignal auf Grundlage eines durch die elektronische Steuereinheit (1) abgegebenen Berechnungsergebnisses angesteuert wird, und der Kraftstoff zu jedem Zylinder des Verbrennungsmotors liefert; und
ein Hochdruck-Kraftstoffversorgungssystem, das dem Injektor Kraftstoff zuführt;
wobei in einen Niederdrucksteuermodus geschaltet wird, in dem der Kraftstoffdruck niedrig ist, falls in Übereinstimmung mit verschiedenen Arten von Information vom Verbrennungsmotor festgestellt wird, daß das Hochdruck-Kraftstoffversorgungssystem fehlerhaft ist.

2. Eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungsmotor, umfassend:
eine elektronische Steuereinheit (1), die eine einem Verbrennungsmotor zu liefernde Kraftstoffmenge berechnet, in Übereinstimmung mit der Lufteinlaßmenge oder einem dementsprechenden Parameter oder verschiedenen Arten von Information vom Verbrennungsmotor, wie beispielsweise einer Motordrehzahl;
einen Injektor (3), der in Übereinstimmung mit einem Abgabesignal auf Grundlage eines durch die elektronische Steuereinheit (1) abgegebenen Berechnungsergebnisses angesteuert wird, und der Kraftstoff zu jedem Zylinder des Verbrennungsmotors liefert;
ein Niederdruck-Kraftstoffsystem, das den Kraftstoff zu einem Anlasszeitpunkt oder ähnlichem zum Injektor (3) liefert;
ein Hochdruck-Kraftstoffversorgungssystem, das Kraftstoff zu dem Injektor (3) liefert; und
eine Vorrichtung zum Wechseln zwischen dem Niederdruck- Kraftstoffversorgungssystem und dem Hochdruck- Kraftstoffversorgungssystem;
wobei eine Steuerung zum Niederdruck- Kraftstoffversorgungssystem übergewechselt wird, damit diese den Verbrennungsmotor betreibt, falls in Übereinstimmung mit verschiedenen Arten von Information vom Verbrennungsmotor festgestellt wird, daß das Hochdruck-Kraftstoffversorgungssystem fehlerhaft ist.

3. Eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlerhaftigkeit des Hochdruck-Kraftstoffsystems in Übereinstimmung mit der aufsummierten Anzahl von Malen eines Motorabsterbens unmittelbar nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors bestimmt wird.

4. Eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlerhaftigkeit des Hochdruck-Kraftstoffsystems mittels eines Signals von einem in dem Hochdruck- Kraftstoffsystem bereitgestellten Kraftstoffdrucksensor festgestellt wird.

5. Eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlerhaftigkeit des Hochdruck-Kraftstoffsystems in Übereinstimmung mit der aufsummierten Anzahl von Malen eines Motorabsterbens unmittelbar nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors bestimmt wird.

6. Eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlerhaftigkeit des Hochdruck-Kraftstoffsystems mittels eines Signals von einem in dem Hochdruck- Kraftstoffsystem bereitgestellten Kraftstoffdrucksensor festgestellt wird.