DE19848605A1 - Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung eines Motors mit Zylinderdirekteinspritzung - Google Patents

Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung eines Motors mit Zylinderdirekteinspritzung

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Description

Die Erfindung betrifft einen Motor, bei dem ein Kraftstoff direkt in eine Brennkammer eingespritzt wird. Das bedeu­ tet, daß es sich um einen Motor mit Zylinderdirektein­ spritzung handelt.
Ein Motor mit Direkteinspritzung, bei dem ein Kraft­ stoff direkt in die Brennkammer eingespritzt wird, spritzt den Kraftstoff in einem Kompressionstakt unter Betriebsbe­ dingungen mit einer niedrigen erforderlichen Last ein, um eine geschichtete Verbrennung zu ermöglichen, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch lediglich in der Umgebung einer Zündkerze ausbildet. In diesem Fall wird eine Drosselklap­ pe nicht gedrosselt, wodurch ein Druckverlust verringert werden kann und es möglich wird, einen Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
Weiterhin kann unter Betriebsbedingungen mit einer ho­ hen erforderlichen Last durch ein Einspritzen des Kraft­ stoffs in die Brennkammer in einem Ansaugtakt zum Absenken der Temperatur des Einlaßgases der Füllwirkungsgrad ver­ bessert werden. Weiterhin kann die Leistungsabgabe durch ein Unterdrücken von Klopfen verbessert werden.
Entsprechend dem z. B. in der JP-61-250361 A und JP-61-250364 A offenbarten Stand der Technik ist es möglich, gleichzeitig sowohl einen geringen Kraftstoffverbrauch als auch eine hohe Leistungsabgabe durch ein Umschalten des Einspritzzeitpunktes des Kraftstoffs zwischen dem Kompres­ sionstakt und dem Ansaugtakt in Übereinstimmung mit den erforderlichen Lastbedingungen (Stärke des Gaspedaldrucks, Motordrehzahl, usw.) zu erreichen.
Beim Befahren einer ebenen Straße ändert der Fahrer die Stärke des Gaspedaldrucks (Last) lediglich durch ein Fahr­ muster aus drei Fahrmustern, nämlich Erhöhen der Fahrzeug­ geschwindigkeit ausgehend von der gegenwärtigen Geschwin­ digkeit, Beibehalten der Fahrzeuggeschwindigkeit und Ver­ ringern der Fahrzeuggeschwindigkeit. Deshalb wird das Gas­ pedal nicht so häufig betätigt. Weiterhin wird bei einer merklichen Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Ver­ brennungsbetriebsart durch das Umschalten des Einspritz­ zeitpunkts gleichzeitig umgeschaltet. Entsprechend nehmen der Fahrer und die Passagiere den leichten Umschaltstoß wie z. B. die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht als unangenehm wahr, der bei einem Umschalten des Ein­ spritzzeitpunkts des Kraftstoffs und der Verbrennungsbe­ triebsart auftritt.
Jedoch muß, wenn sich die Straßenneigung während des Fahrens ändert, d. h., wenn die Straße ansteigt, die Höhe hält oder abfällt, der Fahrer das Gaspedal häufig betäti­ gen, auch wenn er lediglich die gegenwärtige Fahrzeugge­ schwindigkeit beizubehalten wünscht. Wenn der Einspritz­ zeitpunkt des Kraftstoffs und die Verbrennungsbetriebsart bei jeder Betätigung des Gaspedals umgeschaltet werden, werden viele kleine Geschwindigkeitsänderungen auftreten, selbst wenn bei einer konstanten Geschwindigkeit gefahren wird. Dieser Stoß wird an den menschlichen Körper über­ tragen, was jedesmal zu einem unangenehmen Gefühl bei dem Fahrer und den Passagieren führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Häufigkeit des Umschaltens der Verbrennungsbetriebsart durch eine genaue Regelung der Kraftstoffeinspritzung zu verringern, während verhindert wird, daß der Motoraufbau komplexer wird, und dadurch den Betriebszustand des Kraft­ fahrzeugs oder eines anderen Fahrzeugs, an das dieser Mo­ tor montiert ist, zu stabilisieren.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, verwendet die Erfindung die in den Ansprüchen offenbarten techni­ schen Einrichtungen.
Bei einer in Anspruch 1 offenbarten Kraftstoffeinsprit­ zungsregelungsvorrichtung wird, wenn das Fahrzeug (Kraft­ fahrzeug) eine Steigung oder ein Gefälle befährt, die gleiche Einspritzungsbetriebsart ohne eine Änderung der Einspritzungsbetriebsart der Kraftstoffeinspritzungsein­ richtung und entsprechend ohne eine Änderung des Verbren­ nungszustands (geschichtete Verbrennung und vorgemischte Verbrennung) beibehalten, selbst wenn sich z. B. die Stärke des Drucks des Gaspedals ändert, was als ein Anzeiger ei­ ner Größe der für den Motor erforderlichen Last (Leistungsabgabe) verwendet wird.
Demzufolge wird ein Stoß aufgrund einer Drehmoment­ schwankung zu dem Zeitpunkt des Umschaltens des Verbren­ nungszustands (Drehmomentstoß) beseitigt, und zum gleichen Zeitpunkt wird das Ansprechverhalten des Gaspedals verbes­ sert, wodurch die Fahrstabilität erhöht werden kann.
Weiterhin kann durch eine Änderung der Einspritzungsbe­ triebsart zusammen mit einer Regelung eines Automatikge­ triebes oder einer Regelung des Zündzeitpunkts die Fahrstabilität weiter erhöht werden.
Bei dem vorstehend genannten zugrundeliegenden Stand der Technik waren ebenfalls Einrichtungen zum Auswählen eines Gebrauchs der geschichteten Verbrennung und der vor­ gemischten Verbrennung gemäß der Last offenbart. Aber bei dem zugrundeliegenden Stand der Technik wird die Häufig­ keit des Umschaltens zwischen der geschichteten Verbren­ nung und der vorgemischten Verbrennung groß, wenn z. B. ei­ ne gewundene Bergstraße hinaufgefahren, beim Einbiegen in eine Kurve verzögert, beim schnellen Losfahren beschleu­ nigt oder bei konstanter Geschwindigkeit auf einer ebenen Strecke gefahren wird. Die Lastschwankung (Drehmomentstoß) zu diesem Zeitpunkt kann es dem Fahrer oder den Passagie­ ren unangenehm werden lassen, oder sie verursacht aufgrund des schlechten Regelungsvorgangs oder einer schlechten Bildung des Luft/Kraftstoff-Gemischs eine Fehlzündung.
Im Vergleich dazu wird gemäß der Erfindung ausgehend von dem Fahrzustand, z. B. einer Steigung, beurteilt, daß hohe Lastbedingungen häufig auftreten, und eine vorge­ mischte Verbrennung durch die Ansaugtakteinspritzung wird fortgesetzt, selbst wenn die Last verhältnismäßig klein ist, wobei die Betriebsart zuerst zu der geschichteten Verbrennung durch die Kompressionstakteinspritzung umge­ schaltet wird, nachdem bestätigt ist, daß die Steigung klein geworden ist.
Entsprechend kann durch die Erfindung die Häufigkeit des Umschaltens der Einspritzungsbetriebsart (Verbren­ nungszustand) im Vergleich zu dem zugrundeliegenden Stand der Technik verringert werden.
Bei einer in Anspruch 2 offenbarten Kraftstoffeinsprit­ zungsregelungsvorrichtung ist die Häufigkeit des Umschal­ tens der Einspritzungsbetriebsart (Verbrennungszustand) verringert, und zum gleichen Zeitpunkt wird z. B. bei einer Steigung das Getriebe gleichzeitig mit dem Umschalten der Einspritzungsbetriebsart um einen Gang heruntergeschaltet, wodurch die Motordrehzahl erhöht und die Leistungsabgabe hoch gemacht wird. Weiterhin kann durch eine Fortsetzung des Fahrens in dem gleichen Übersetzungsverhältnis des Ge­ triebes selbst in einer Kurve, wenn die Last vorübergehend klein wird, ein sanftes Fahren ohne einen großen Drehmo­ mentstoß realisiert werden.
Bei einer in Anspruch 3 offenbarten Kraftstoffeinsprit­ zungsregelungsvorrichtung gibt es Fälle, wenn die Last hoch ist, wenn das Fahrzeug z. B. beim Befahren eines Ge­ fälles heftig beschleunigt wird, bei denen eine geschich­ tete Verbrennung zu einer unzureichenden Leistungsabgabe führt. Daher wird in einem derartigen Fall ein Kraftstoff zweimal in dem Kompressionstakt und in dem Ansaugtakt ein­ gespritzt, wobei ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, das aus ei­ ner Vormischung rund um ein geschichtetes Luft/Kraftstoff-Ge­ misch besteht, ausgebildet und verbrannt wird. Dadurch wird die Leistungsabgabe hoch, während der geschichteten Verbrennung der Vorrang gegeben wird. Durch ein Fortsetzen der geschichteten Verbrennung während eines Befahrens ei­ nes Gefälles kann die Häufigkeit des Umschaltens des Ver­ brennungszustands verringert werden.
Bei einer in Anspruch 5 oder 6 offenbarten Kraftstoff­ einspritzungsregelungsvorrichtung wird der Betriebszustand des Fahrzeugs auf der Grundlage einer durch eine Verwen­ dung eines Gyroskops direkt erfaßten Fahrzeugstellung oder auf der Grundlage einer geographischen Information, die durch ein Navigationssystem erhalten werden kann, be­ stimmt. Die gleiche Einspritzungsbetriebsart wird während der Zeitspanne, in der das Fahrzeug den gleichen Fahrzu­ stand fortsetzt, derart beibehalten, daß in der gleichen Weise wie in dem vorstehend genannten Fall ein sanftes und stabiles Fahren mit einem kleinen Drehmomentstoß erreicht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Beispiels der Sy­ stemanordnung einer Kraftstoffeinspritzungsregelungsvor­ richtung gemäß einem Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines ersten Beispiels ei­ ner Regelung;
Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm einer Ansaugtakteinsprit­ zung;
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm einer Kompressionstaktein­ spritzung;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm eines zweiten Beispiels ei­ ner Regelung; und
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm einer zweistufigen Ein­ spritzung des Kompressionstaktes und des Ansaugtaktes.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der allgemeinen Anordnung einer Motorregelungsvorrichtung gemäß einem er­ sten Ausführungsbeispiel der Erfindung und des Gesamten als ein Ganzes. Eine Brennkammer BK ist durch einen Zylin­ der (Zylinderblock) 1, einen Kolben 2 und einen Zylinder­ kopf 3 definiert. Weiterhin sind in dem Zylinderblock 3 ein Einlaßventil 4, ein Auslaßventil 5, eine Zündkerze 6 und eine Kraftstoffeinspritzungseinrichtung 7 zum Ein­ spritzen von Kraftstoff unter hohem Druck in die Brennkam­ mer in der Form eines Nebels (im folgenden als Einsprit­ zungseinrichtung abgekürzt). Ein Kraftstoff in einem Kraftstofftank 9 wird durch eine Hochdruckpumpe 8 in diese Einspritzungseinrichtung 7 zugeführt.
Weiterhin ist bei einer Position des Ansaugkrümmers, bevor die Ansaugrohre mit den Brennkammern BK der ver­ schiedenen Zylinderabzweigungen in Verbindung stehen, eine Drosselklappe 10 zum Einstellen einer Menge von in die Brennkammern BK angesaugter Einlaßluft vorgesehen. An der in einer Strömungsrichtung der Einlaßluft gesehene strom­ aufwärtigen Seite dieser Drosselklappe 10 ist ein Luft­ stromsensor (Einlaßluftmengenerfassungseinrichtung) 11 zum Erfassen der Einlaßluftmenge angeordnet.
Es ist zu bemerken, daß die Drosselklappe 10 durch ein Antriebsglied (nicht dargestellt) wie z. B. ein Servomotor angetrieben wird. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 10 wird durch dieses Antriebsglied eingestellt. Weiterhin be­ zeichnet ein Bezugszeichen 12 einen Kurbelwinkelsensor (Kurbelwinkelerfassungseinrichtung) zum Erfassen des Kur­ belwinkels einer Kurbelwelle 18 des Motors, 13 bezeichnet einen Gaspedalpositionssensor (Gaspedalbetätigungserfas­ sungseinrichtung) zum Erfassen der Stärke der Betätigung des Gaspedals (Beschleunigungseinrichtung), das durch den Fahrer zum Steuern der Motordrehzahl betätigt wird, 14 be­ zeichnet einen Wassertemperatursensor zum Erfassen der Kühlwassertemperatur, 15 bezeichnet einen an die Abtriebs­ welle 19 eines Automatikgetriebes (ATG) 16 angebrachten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, und 20 bezeichnet ein Dif­ ferentialgetriebe.
Die Ausgabesignale dieser Sensoren 11 bis 15 usw. wer­ den in eine elektronische Regeleinheit (nachfolgend als ECU bezeichnet) 17 eingegeben, die einen Festspeicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), eine Zentraleinheit (CPU) und einen Eingabe/Ausgabe-Anschluß der Signale aufweist. Diese ECU 17 betreibt die Einsprit­ zungseinrichtung 7 gemäß einem zuvor in dem ROM gespei­ cherten Programm, führt der Zündkerze 6 elektrische Ener­ gie zu und regelt das Antriebsglied zum Antreiben der Drosselklappe 10 auf der Grundlage von Signalen von diesen Sensoren 11 bis 14.
Es ist zu bemerken, daß bei dem Ausführungsbeispiel die Last des Motors aus der durch einen Gaspedalpositions­ sensor 13 erfaßten Betätigungsstärke des Gaspedals be­ stimmt wird. Je größer die Betätigungsstärke des Gaspedals ist, desto höher wird die Motorlast erachtet. Als näch­ stes wird ein erstes Beispiel des Regelprogrammablaufs ge­ mäß dem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramms erläutert.
Wenn der Motor gestartet wird, beginnt gleichzeitig das Regelprogramm der ECU 17. Im Schritt 101 erfaßt die ECU 17 zunächst die Größe der erforderlichen Last von dem Ausgang des Gaspedalpositionssensor 13. Anschließend wird im Schritt 102 eine Beschleunigung A des Fahrzeugs (Kraft­ fahrzeug) von dem Ausgang des Fahrzeuggeschwindigkeitssen­ sors 15 (Änderungsmenge der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Zeiteinheit) und eine erwartete, aus einer in dem ROM ge­ speicherten Tabelle gelesenen und einer erwarteten Last (Stärke des Gaspedaldrucks) entsprechende Beschleunigung A0 verglichen. Wenn die tatsächliche Beschleunigung A und die erwartete Beschleunigung A0 gleich sind, wird beur­ teilt, daß das Fahrzeug auf einer ebenen Straße fährt (oder das Fahrzeug gestoppt ist und der Motor im Leerlauf ist). Dann geht der Programmablauf geht zu Schritt 107 über, bei dem eine Regelung durch eine Normalregelungsbe­ triebsart in der gleichen Weise wie die des zugrundelie­ genden Stands der Technik ausgeführt wird.
Wenn im Schritt 102 beurteilt wird, daß die Beschleuni­ gung A ungleich der erwarteten Beschleunigung A0 ist, wer­ den die relativen Größen der zwei Werte im Schritt 103 verglichen. Wenn A < A0 ist, wird im Schritt 104 beur­ teilt, daß das Fahrzeug eine Steigung hinauffährt und der Programmablauf geht zu Schritt 105 über, bei dem entschie­ den wird, als Einspritzungsbetriebsart der Kraftstoffein­ spritzungseinrichtung 7 die Ansaugtakteinspritzung zu wäh­ len, wobei die Einspritzmenge und der Einspritzzeitpunkt bei der in Fig. 3 gezeigten Ansaugtakteinspritzung ausge­ wählt werden. Danach wird im Schritt 106 wiederum beur­ teilt, ob die Beschleunigung A des Fahrzeugs und die aus­ gehend von dem Gaspedaldruck erwartete Beschleunigung A0 gleich sind oder nicht. Wenn sie gleich sind, dann geht der Programmablauf auf Schritt 107 über, bei dem die Nor­ malregelungsbetriebsart ausgewählt wird. Wenn sie nicht gleich sind, geht der Programmablauf zu Schritt 103 zu­ rück, bei dem die Beurteilung und die Auswahl der Ein­ spritzungsbetriebsart erneut wiederholt werden. Solange sich die Beziehung A < A0 nicht ändert, bleibt die Ansaug­ takteinspritzung als die Einspritzungsbetriebsart erhal­ ten.
Es ist zu bemerken, daß in Fig. 3 und in Fig. 4 und in der später erwähnten Fig. 6 eine Abzisse den Kurbelwinkel (°KW) anzeigt, UT einen unteren Totpunkt bezeichnet, OT einen oberen Totpunkt, EIN eine Einspritzungszeitspanne eines Kraftstoffs, ZZ einen Zündzeitpunkt, AUSP einen Aus­ pufftakt, ANS einen Ansaugtakt, KOM einen Kompressions­ takt, und EXP einen Expansionstakt. Weiterhin zeigt eine Ordinate einen Ventilhub zum Zeitpunkt eines Öffnens des Auslaßventils (AV) und des Einlaßventils (EV).
Wenn im Schritt 103 beurteilt wird, daß die Beschleuni­ gung A größer als die erwartete Beschleunigung A0 (A < A0) ist, dann wird im Schritt 108 beurteilt, daß das Fahrzeug ein Gefälle herunterfährt und der Programmablauf geht zu Schritt 109 über, bei dem entschieden wird, als Einsprit­ zungsbetriebsart der Kraftstoffeinspritzungseinrichtung die Kompressionstakteinspritzung zu wählen, wie in Fig. 4 gezeigt, wobei die Einspritzmenge und der Einspritzzeit­ punkt bei der Kompressionstakteinspritzung ausgewählt wer­ den. Dann wird im Schritt 106 erneut beurteilt, ob die Be­ schleunigung A des Fahrzeugs und die ausgehend von dem Gaspedaldruck erwartete Beschleunigung A0 gleich sind oder nicht. Die gleiche Bewertung und Auswahl der Einsprit­ zungsbetriebsart werden in dem folgenden Regelprogramm­ ablauf wiederholt. Solange sich die Beziehung A < A0 nicht ändert, wird die Kompressionstakteinspritzung als die Ein­ spritzungsbetriebsart beibehalten.
Auf diese Weise wird bei diesem Beispiel eines Regel­ programmablaufs, solange sich die relativen Größen der tatsächlichen Beschleunigung A des Fahrzeugs und der aus­ gehend von der erforderlichen Last (Stärke des Gaspe­ daldrucks) erwarteten Beschleunigung A0 nicht ändern, die Ansaugtakteinspritzung durchgehend ausgeführt, wenn das Fahrzeug eine Steigung hinauffährt, während die Kompressi­ onstakteinspritzung ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug ein Gefälle herunterfährt. Daher verändert sich die Einsprit­ zungsbetriebsart nicht mittendrin. Das bedeutet, daß wäh­ rend einer Zeitspanne, in der die gleiche Art des Fahrens fortgesetzt wird, nicht zwischen der vorgemischten Ver­ brennung durch die Ansaugtakteinspritzung und der ge­ schichteten Verbrennung durch die Kompressionstaktein­ spritzung umgeschaltet wird.
Demgemäß gibt es keine Situation mehr wie bei dem zu­ grundeliegenden Stand der Technik, bei dem selbst unter Fortsetzung des gleichen Fahrzustands die Einspritzungsbe­ triebsart der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 7 geändert wird und zwischen der vorgemischten Verbrennung und der geschichteten Verbrennung umgeschaltet wird, wenn sich die erforderliche Last (zum Beispiel die Stärke des Gaspe­ daldrucks) und die Motordrehzahl ändern. Weil die Häufig­ keit des Wechsels der Einspritzungsbetriebsart stark ver­ ringert ist, bekommen die Passagiere nicht länger einen harten Drehmomentstoß zu spüren, der beim Umschalten der Einspritzungsbetriebsart oder einem Wechsel der Fahrzeug­ geschwindigkeit auftritt. Weiterhin ist es möglich, selbst in einem Fall, bei dem bei einer Änderung der relativen Größen der Beschleunigungen A und A0 die Einspritzungsbe­ triebsart in Übereinstimmung mit dem Wechsel des Überset­ zungsverhältnis in dem Getriebe 16 umgeschaltet wird, die Leistungsabgabe des Motors zu erhöhen, während gleichzei­ tig das Übersetzungsverhältnis um einen Gang verringert wird, und deshalb wird der durch den Fahrer und die Passa­ giere gespürte Drehmomentstoß usw. kleiner.
Fig. 5 zeigt ein anderes Beispiel eines Regelprogramm­ ablaufs bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Teil von Schritt 201 bis Schritt 208 bei dem Beispiel des Regelprogrammablaufs nach Fig. 5 ist im wesentlichen gleich wie der Teil von Schritt 101 bis Schritt 108 bei dem Beispiel des Regelprogrammablaufs nach Fig. 2. Deshalb werden sich im wesentlichen überdeckende Erläuterungen weggelassen.
In dem von dem Beispiel des Regelprogrammablaufs nach Fig. 2 unterschiedlichen Teil des Beispiels des Regelpro­ grammablaufs nach Fig. 5, nämlich dem Schritt 209, werden die ausgehend von der erforderlichen Last (Stärke des Gas­ pedaldrucks) erwartete Beschleunigung A0 und die in dem ROM gespeicherte Tabelle und die Beschleunigung B entspre­ chend der Maximalmenge der in dem ROM gespeicherten Kom­ pressionstakteinspritzung verglichen. Dann, wenn A0 < B ist, selbst wenn das Fahrzeug ein Gefälle herunterfährt, ist eine weitere heftige Beschleunigung notwendig und das erforderliche Drehmoment kann nicht ausschließlich durch die Kompressionstakteinspritzung erzielt werden. Deshalb geht der Programmablauf zu Schritt 211 über, bei dem ent­ schieden wird, als Einspritzungsbetriebsart die zweistufi­ ge Einspritzung bestehend aus der Kompressionstaktein­ spritzung und der Ansaugtakteinspritzung während eines wie in Fig. 6 gezeigten Zyklus zu wählen, wobei die Einspritz­ menge und der Einspritzzeitpunkt zum Durchführen der An­ saugtakteinspritzung als eine zusätzliche Nebeneinsprit­ zung (N-EIN) zusätzlich zu der als Haupteinspritzung (H-EIN) durchgeführten Kompressionstakteinspritzung der Maximalmenge ausgewählt werden. In diesem Fall wird eben­ falls die zweistufige Einspritzung beibehalten, solange sich die Beziehung der Beschleunigung A0 < B nicht verän­ dert.
Wenn im Schritt 209 des Flußdiagramms nach Fig. 5 beur­ teilt wird, daß A0 nicht größer als B ist, das bedeutet, daß A0 ≦ B ist, geht der Programmablauf auf Schritt 211 über, bei dem entschieden wird, als Einspritzungsbetriebs­ art die Kompressionstakteinspritzung zu wählen, wobei die Einspritzmenge und der Einspritzzeitpunkt davon in der gleichen Weise wie bei Schritt 109 bei dem Beispiel des in Fig. 2 gezeigten Regelprogrammablaufs ausgewählt werden. Die Beurteilung und Regelung von Schritt 206 an werden dann in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend genann­ ten Fall fortgesetzt, während als Einspritzungsbetriebsart die Kompressionstakteinspritzung beibehalten wird.
Auf diese Weise wird auch bei dem Beispiel des in Fig. 5 gezeigten Regelprogrammablaufs, solange sich die relati­ ve Größe zwischen den Beschleunigungen A, A0 und B nicht verändert, die Kompressionstakteinspritzung oder die zwei­ stufige Einspritzung des Kompressionstakts und des Ansaug­ takts durchgehend ausgeführt. Deshalb ist die Häufigkeit des Umschaltens der Einspritzungsbetriebsart und die An­ zahl von durch den Fahrer und die Passagiere gespürten Drehmomentstößen verringert. Weiterhin wird, in der glei­ chen Weise wie in dem Fall des Beispiels des Regelpro­ grammablaufs nach Fig. 2, das Umschalten der durchzufüh­ renden Einspritzungsbetriebsart bei dem Beispiel des Re­ gelprogrammablaufs nach Fig. 5, im Falle einer Veränderung der relativen Größen zwischen den Beschleunigungen A, A0 und B, zusammen mit der Änderung des Übersetzungsverhält­ nis in dem Getriebe 16 ausgeführt, wodurch der Drehmoment­ stoß usw. weiter verringert werden kann.
Es ist zu bemerken, daß bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel die Stärke der erforderlichen Last be­ züglich des Motors ausgehend von dem Gaspedalpositions­ signal festgesetzt wird (Schritte 101 und 201), die erwar­ tete Beschleunigung A0 entsprechend der erforderlichen Last aus einer in dem ROM gespeicherten Tabelle gelesen wird und letztere mit der tatsächlichen Fahrzeugbeschleu­ nigung verglichen wird, wodurch entschieden wird, in wel­ chem Zustand das Fahrzeug fährt, d. h., Fahren auf einer ebenen Straße, Befahren einer Steigung oder Befahren eines Gefälles (Schritte 102, 103, 202, und 203). Als ein alter­ natives Beispiel ist es aber ebenfalls möglich, den Fahr­ zustand des Fahrzeugs ausgehend von der Fahrzeugstellung durch Verwendung eines Gyroskops direkt zu bestimmen, oder die geographische Umgebung oder die Lage, in der sich das Fahrzeug augenblicklich befindet, durch ein Navigationssy­ stem zu bestimmen und die Information für die Bestimmung des Fahrzustands des Fahrzeugs zu verwenden und dies in das Regelungsergebnis einfließen zu lassen. In jedem Fall wird die gleiche Einspritzungsbetriebsart während einer Zeitspanne beibehalten, in der das gleiche Muster des Fahrzustands fortgesetzt wird.
Während die Erfindung durch Zitieren von detaillierten Ausführungsbeispielen zum Zweck der Anschauung beschrieben worden sind, ist es klar, daß viele andere Anwendungen durch einen Fachmann anhand der grundlegenden Idee und der Ansprüche der Erfindung möglich sind.
Zusammenfassend ist eine Kraftstoffeinspritzungsrege­ lungsvorrichtung in einem Motor mit Zylinderdirektein­ spritzung vorgesehen, die zwischen einer vorgemischter Verbrennung durch eine Ansaugtakteinspritzung und einer geschichteter Verbrennung durch eine Kompressionstaktein­ spritzung in Übereinstimmung mit einer Änderung einer Mo­ tordrehzahl oder einer erforderlichen Last umschaltet, wo­ bei ein unangenehmer Drehmomentstoß, der bei einer Ände­ rung der Einspritzungsbetriebsart und bei einer Änderung des Verbrennungszustands trotz eines Fahrzeugbetriebs in dem Fahrmuster wie z. B. einem Befahren einer Steigung oder eines Gefälles auftritt, durch ein Beibehalten der glei­ chen Einspritzungsbetriebsart vermieden wird, während das Fahrzeug den Betrieb in dem gleichen Fahrzustand fort­ setzt, und wobei, wenn das Fahrzeug ein Gefälle befährt, durch die Kompressionstakteinspritzung eine geschichtete Verbrennung ausgeführt wird, die jedoch um eine Ansaug­ takteinspritzung erweitert wird, wenn das Fahrzeug heftig beschleunigt und das Drehmoment unzureichend wird.

Claims (6)

1. Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung für einen Motor mit Zylinderdirekteinspritzung, der mit einer Kraftstoffeinspritzungseinrichtung (7) mit einer in eine Brennkammer (BK) mündende Einspritzöffnung zum direkten Einspritzen des Kraftstoffs in die Brennkammer (BK) ver­ sehen ist, mit:
einer Lasterfassungseinrichtung (13) zum Erfassen ei­ ner Größe einer erforderlichen Last für den Motor;
einer Umdrehungsgeschwindigkeitserfassungseinrichtung (12) zum Erfassen einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Mo­ tors;
einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (15) zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit eines Fahr­ zeugs, an das der Motor montiert ist; und
einer Regeleinrichtung (ECU 17) zum Regeln eines Kraftstoffeinspritzungszeitpunkts und einer Kraftstoffe­ inspritzmenge der Kraftstoffeinspritzungseinrichtung (7) auf der Grundlage von Signalen dieser Erfassungseinrich­ tungen; wobei,
wenn die Regeleinrichtung (ECU 17) erfaßt, daß sich das Fahrzeug zumindest in einem Fahrzustand auf einer Steigung oder einem Gefälle befindet, sie als eine Ein­ spritzungsbetriebsart entweder eine Ansaugtakteinsprit­ zung oder eine Kompressionstakteinspritzung oder eine zweistufige Einspritzung des Ansaugtakts und des Kompres­ sionstakts gemäß dem Fahrzustand, in dem sich das Fahr­ zeug befindet, auswählt und eine Regelung derart durch­ führt, daß die gleiche Einspritzungsbetriebsart während einer Zeitspanne beibehalten wird, in der der gleiche Fahrzustand fortgesetzt wird.
2. Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung für einen Motor mit Zylinderdirekteinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (ECU 17) die Einspritzungsbetriebs­ art zusammen mit einem Zündzeitpunkt ändert, wenn eine Änderung eines Übersetzungsverhältnisses in einem Getrie­ be (ATG) auftritt.
3. Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung für einen Motor mit Zylinderdirekteinspritzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand auf einem Ge­ fälle befindet und die Last eine Größe von einem vorbe­ stimmten Wert oder mehr hat, die Regeleinrichtung (ECU 17) eine zweistufige Einspritzung als die Einspritzungs­ betriebsart der Kraftstoffeinspritzungseinrichtung (7) anweist, um eine zusätzliche Ansaugtakteinspritzung zu­ sätzlich zu der Kompressionstakteinspritzung durchzufüh­ ren, wodurch sie einen Betrieb mit einer hohen Leistungs­ abgabe ermöglicht, während der einer geschichteten Ver­ brennung Vorrang gegeben wird.
4. Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung für einen Motor mit Zylinderdirekteinspritzung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasterfassungseinrichtung (13) eine Gaspedalpositi­ onserfassungseinrichtung (13) ist.
5. Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung für einen Motor mit Zylinderdirekteinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzustand des Fahrzeugs ausgehend von der durch Verwendung eines Gyroskops erfaßten Fahrzeugstellung di­ rekt bestimmt wird.
6. Kraftstoffeinspritzungsregelungsvorrichtung für einen Motor mit Zylinderdirekteinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzustand des Fahrzeugs auf der Grundlage einer geographischen Situation indirekt bestimmt wird, die von einem Navigationssystem erfahren werden kann.
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