DE19852755A1 - Kraftstoffeinspritzsystem für ein Fahrzeug - Google Patents
Kraftstoffeinspritzsystem für ein FahrzeugInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf
Kraftstoffeinspritzsysteme für Fahrzeuge und insbesondere auf
eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor, die das Kraftstoffeinspritzvolumen basierend
auf einer abgeleiteten Kraftstofftemperatur korrigiert.
Wenn ein Verbrennungsmotor über einen langen Zeitraum
kontinuierlich unter einer starken Last arbeitet, nimmt die
Temperatur des Motors auf einen hohen Wert zu und
Kraftstoffverdampfungsemission, auf die sich im Folgenden als
Dampf bezogen wird, wird in den Kraftstoffleitungen des Motors
erzeugt. Wenn ein solcher Dampf erzeugt wird, wird das
Kraftstoffeinspritzvolumen kleiner als ein verlangter Wert, was
in einer Verschiebung des Luft-Kraftstoffverhältnisses in den
mageren Bereich resultiert.
Wie in der japanischen
Patentoffenlegung mit der Nr. Sho. 56-81230 offenbart ist, kann
zur Lösung dieses Problems die Kraftstofftemperatur unter
Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors erfaßt werden und
wenn die Kraftstofftemperatur auf einen hohen Wert ansteigt,
kann das Kraftstoffeinspritzvolumen durch Erhöhung des Volumens
korrigiert werden. Alternativ dazu kann dann, wenn die
Temperatur des Kühlwassers auf einen hohen Wert ansteigt, der
Kraftstoffdruck angehoben werden, um das
Kraftstoffeinspritzvolumen durch Erhöhung des Volumens zu
korrigieren, wie in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung
Nr. Hei. 5-125 984 offenbart ist.
Jedoch wird einer Verschiebung des Luft-Kraft
stoffverhältnisses, die eine Zunahme der
Kraftstofftemperatur begleitet, nicht nur eine Änderung im
Dampferzeugungsvolumen beigemessen, sondern auch eine Änderung
in der Kraftstoffdichte (des Kraftstoffs selbst, ohne den
Dampf), die der Kraftstofftemperatur beigemessen wird. Das
heißt, eine Veränderung der eingespritzten Kraftstofftemperatur
resultiert in einer Veränderung des eingespritzten
Kraftstoffgewichtes, sogar wenn das Volumen des eingespritzten
Kraftstoffs dasselbe bleibt. Folglich wird das Luft-Kraft
stoffverhältnis verschoben, wenn sich die Temperatur des
eingespritzten Kraftstoffs ändert.
Um mit einer Änderung der Kraftstoffdichte aufgrund einer
solchen Änderung der Kraftstofftemperatur umzugehen, kann die
Temperatur des Kraftstoffs unter Verwendung eines
Kraftstofftemperatursensors erfaßt werden und das
Kraftstoffeinspritzvolumen wird in Abhängigkeit von einer
Änderung der Kraftstoffdichte, die durch eine Änderung der
Kraftstofftemperatur hervorgerufen wird, korrigiert werden, wie
in der japanischen Patentoffenlegung Nr. Sho. 52-133 419
offenbart ist.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird eine Verschiebung des
Luft-Kraftstoffverhältnisses, die von einer Änderung der
Kraftstofftemperatur begleitet wird, durch zwei Faktoren
hervorgerufen, nämlich, einer Änderung in dem erzeugten Dampf
und einer Änderung der Kraftstoffdichte. Bei jeder der Lösungen
gemäß den herkömmlichen vorstehend beschriebenen Technologien,
wird nur ein Faktor in Erwägung gezogen, der die Verschiebung
hervorruft, was es unmöglich macht, eine Verschiebung des Luft-Kraft
stoffverhältnisses, das mit einer Änderung der
Kraftstofftemperatur einher geht, zu korrigieren, das heißt,
eine Verschiebung des Kraftstoffeinspritzvolumens mit einem
hohen Grad an Präzision. Zusätzlich resultieren daraus erhöhte
Systemkosten, wenn ein Kraftstofftemperatursensor erforderlich
ist, um die Kraftstofftemperatur zu erfassen.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors
zu schaffen, die in der Lage ist, eine Verschiebung des
Luft-Kraftstoffverhältnisses, die durch eine Änderung hinsichtlich
des erzeugten Dampfs hervorgerufen wird, und eine Änderung der
Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur
begleitet, mit einem hohen Präzisionsgrad ohne der
Notwendigkeit eines Kraftstofftemperatursensors zu korrigieren.
Die vorliegende Erfindung ist eine
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor, die eine Temperatur des Kraftstoffs von
einer Temperatur des Verbrennungsmotors und einer Temperatur
der Ansaugluft ableitet. Sie kann ferner die
Kraftstofftemperatur anhand einer Information ableiten, die als
eine Ersatzgröße für die Temperatur des Verbrennungsmotors und
die Temperatur der Ansaugluft verwendet wird, wie
beispielsweise die Temperatur des Kühlwassers und die
Temperatur der Umgebungsluft. Die Steuervorrichtung fokussiert
die Temperatur basierend auf der Tatsache, daß sich die
Temperatur des Kraftstoffs, der an die
Kraftstoffeinspritzventile geliefert wird, mit einer Änderung
der Verbrennungsmotortemperatur und einer Veränderung der
Ansaugluft verändert.
Ferner korrigiert die Vorrichtung eine Verschiebung des
Kraftstoffeinspritzvolumens, hervorgerufen durch eine Änderung
des Dampferzeugungsvolumens und durch eine Änderung der
Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur
begleiten, in Abhängigkeit von der abgeleiteten
Kraftstofftemperatur.
In dieser Konfiguration kann eine Information hinsichtlich der
Temperatur des Kraftstoffs ohne Hinzufügen eines neuen Sensors
erhalten werden, da eine Temperatur des Kraftstoffs anhand
einer Temperatur des Verbrennungsmotors und einer Temperatur
der Ansaugluft, die als Steuerparameter des Verbrennungsmotors
erfaßt werden, abgeleitet wird.
Zusätzlich kann die Verschiebung des Luft-Kraft
stoffverhältnisses mit einer guten Präzision korrigiert
werden, wobei alle Ursachen der Verschiebung des
Luft-Kraftstoffverhältnisses, die die Änderung der
Kraftstofftemperatur begleiten, berücksichtigt werden, da eine
Verschiebung eines Luft-Kraftstoffverhältnisses, das durch eine
Veränderung des Dampferzeugungsvolumens und eine Veränderung
der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der
Kraftstofftemperatur begleiten, in Abhängigkeit von der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur korrigiert wird. Folglich ist
es möglich, eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzung mit einer
hohen Präzision bei einer minimalen Auswirkung der
Kraftstofftemperatur auszuführen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
detailliert unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Schaubilder
beschrieben.
Fig. 1 ist eine Darstellung, die die Konfiguration eines
Motorsteuersystems in seiner Gesamtheit zeigt, wie es durch ein
erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
verkörpert wird.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der
Kraftstofftemperatur und der Luft-Kraft
stoffverhältnisverschiebung zeigt.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Verteilung von abgeleiteten
Kraftstofftemperaturen in Bezug auf tatsächliche
Kraftstofftemperaturen zeigt.
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozeßablauf zeigt, der
durch die Ausführung eines
Kraftstoffeinspritzsteuerberechnungsprogrammes ausgeführt wird,
das bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das das Prinzip einer Tabelle zeigt,
die zum Auffinden eines Korrekturkoeffizienten des Luft-Kraft
stoffverhältnisses anhand einer abgeleiteten
Kraftstofftemperatur und eines Ansaugkrümmerdrucks verwendet
wird.
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozeßablauf zeigt, der
durch die Durchführung eines
Kraftstofftemperaturableitprogramms ausgeführt wird, das bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.
Fig. 7 zeigt Zeitsteuerdiagramme, die Änderungen der
Kraftstofftemperatur, die von den ersten und zweiten
Ausführungsbeispielen abgeleitet wird, Änderungen der
Kühlwassertemperatur, Änderungen der Ansauglufttemperatur, der
tatsächlichen Kraftstofftemperatur und Änderungen der
Eingangskraftstofftemperatur über der Zeit zeigt.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozeßablauf zeigt, der
durch die Ausführung eines Kraftstofftemperaturableitprogramms
ausgeführt wird, das in einem dritten Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist.
Fig. 9 ist ein erläuterndes Diagramm, das Unterschiede der
Luft-Kraftstoffverhältnisverschiebung zeigt, die durch
Unterschiede der Kraftstoffeigenschaft hervorgerufen werden.
Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozeßablauf
darstellt, der bei der Ausführung eines
Kraftstoffeinspritzvolumensteuerprogrammes ausgeführt wird, das
in einem vierten Ausführungsbeispiel vorgesehen wird.
Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozeßablauf zeigt,
der bei der durch Ausführung eines
Kraftstoffeinspritzvolumensteuerprogrammes ausgeführt wird, das
in einem fünften Ausführungsbeispiel vorgesehen wird.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
zuerst unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 die Konfiguration
eines Motorsteuersystems in seiner Gesamtheit erläutert. Wie in
der Figur gezeigt ist, ist ein Luftfilter 13 im
stromaufwärtigen Ende eines Ansaugohres 12 eingebaut, das auf
seiner stromabwärtigen Seite mit einer Ansaugöffnung 11 eines
Verbrennungsmotors 10 verbunden ist. Eine Drosselklappe 14 ist
auf der stromabwärtigen Seite des Luftfilters 13 eingebaut. Auf
einem Drosselkörper 15, der die Drosselklappe 14 beherbergt,
sind ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil 16 zur Einstellung des
Volumens der Ansaugluft, die die Drosselklappe 14 umgeht, und
ein Ansaugkrümmerdrucksensor 17 zur Erfassung des
Ansaugkrümmerdrucks eingebaut. Auf der stromabwärtigen Seite
des Drosselkörpers 15 ist ferner ein Ausgleichsbehälter 18
vorgesehen. Im Inneren des Ausgleichsbehälters 18 ist ein
Ansauglufttemperatursensor 19 zum Erfassen der Temperatur der
Ansaugluft vorgesehen.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 21 ist in nächster Nähe zu der
Ansaugöffnung 11 eines jeden Zylinders vorgesehen. Das
Kraftstoffeinspritzventil 21 wird zum Einspritzen von
Kraftstoff, das heißt von Benzin, verwendet, das von einem
Kraftstofftank 20 geliefert wird. Der Kraftstoff in dem
Kraftstofftank 20 wird durch eine Kraftstoffpumpe 22 aufgepumpt
und anschließend durch eine Kraftstoffleitung 25 durch einen
Druckregler 23 und einen Kraftstoffilter 24 zu einer
Förderleitung 26 geliefert. Der Kraftstoff wird anschließend
von der Förderleitung 26 zu den Kraftstoffeinspritzventilen 21
der Zylinder verteilt. Eine Staudruckkammer des Druckreglers 23
ist zur Atmosphäre hin offen. Übermäßiger Kraftstoff, der von
der Kraftstoffpumpe 22 zum Druckregler 23 geliefert wird, wird
von einem Kraftstoffrückflußauslaß 36 des Druckreglers 23 zum
Kraftstofftank 20 zurückgeleitet.
Das vorstehend beschriebene Kraftstoffversorgungssystem
benötigt keine Rücklaufleitung zum Zurückleiten von übermäßigem
Kraftstoff von der Förderleitung 26 zum Kraftstofftank 20 und
dadurch wird eine rückleitungslose Leitungskonfiguration
geschaffen, bei der die Kraftstoffleitung 25 an der
Förderleitung 26 endet.
Andererseits ist ein Luft-Kraftstoffverhältnissensor 29 zur
Erfassung des Luft-Kraftstoffverhältnisses von ausgestoßenem
Gas auf einer Abgasleitung 28 vorgesehen, die mit einer
Motorabgasöffnung 27 verbunden ist. Auf der stromabwärtigen
Seite dieses Luft-Kraftstoffverhältnissensors 29 ist ein
Drei-Wege-Katalysator (nicht gezeigt) zur Reinigung des Abgases
vorgesehen. Ein Wassertemperatursensor 31 zur Erfassung der
Temperatur des Kühlwassers ist auf einem Motorkühlwassermantel
30 installiert. Die Drehzahl des Motors 10 wird durch
Überwachen der Frequenz eines Pulssignals, das für jeden
vorbestimmten Kurbelwinkel von einem Kurbelwinkelsensor 32
erzeugt wird, erfaßt.
Signale, die von den oben beschriebenen Sensoren abgegeben
werden, werden an einen Motorsteuerkreis 35 geliefert, auf den
im Folgenden einfach als ECU Bezug genommen wird. Die ECU 35
liest Signale ein, die die Ansauglufttemperatur, den
Ansaugkrümmerdruck, die Kühlwassertemperatur, die Motordrehzahl
und ein Luft-Kraftstoffverhältnis darstellen, die von den
Sensoren erfaßt wurden, um die Kraftstoffeinspritzvolumina (das
heißt die Kraftstoffeinspritzzeiten) der
Kraftstoffeinspritzventile 21 durch Ausführen eines
Kraftstoffeinspritzsteuerberechnungsprogramms (Fig. 4) zu
steuern. Zu jener Zeit wird eine Verschiebung des
Luft-Kraftstoffverhältnisses, das heißt eine Verschiebung des
Kraftstoffeinspritzvolumens in Abhängigkeit von der
Kraftstofftemperatur des Kraftstoffs, der an die
Kraftstoffeinspritzventile 21 geliefert wird, korrigiert.
Dieser Vorgang wird wie folgt beschrieben:
Fig. 2 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen einer
Kraftstofftemperatur und der Luft-Kraft
stoffverhältnisverschiebung zeigt. In der Figur stellt ein
Kreis ⚫ einen Analysewert dar und eine Raute ◊ stellt einen
gemessenen Wert dar. Eine Verschiebung des Luft-Kraft
stoffverhältnisses, die eine Änderung der
Kraftstofftemperatur begleitet, wird von zwei Faktoren
beeinflußt, nämlich einer Änderung des Volumens des erzeugten
Dampfs und eine Änderung der Kraftstoffdichte. Der Dampf wird
bei einer hohen Kraftstofftemperatur von mindestens 40° bis 50°
Celsius erzeugt. Jedoch ändert sich die Kraftstoffdichte ohne
Rücksicht auf den Kraftstofftemperaturbereich, wobei sich die
Kraftstoffdichte proportional zur
Kraftstofftemperaturveränderung ändert.
Somit wird bei einer hohen Kraftstofftemperatur von mindestens
40° bis 50° Celsius das Luft-Kraftstoffverhältnis aufgrund
einer Veränderung des Volumens an erzeugtem Dampf und einer
Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der
Kraftstofftemperatur begleitet, verschoben. Bei einer niedrigen
Kraftstofftemperatur unterhalb des Bereiches von 40° bis 50°
Celsius wird andererseits das Luft-Kraftstoffverhältnis nur
aufgrund einer Veränderung der Kraftstoffdichte, die eine
Änderung der Kraftstofftemperatur begleitet, verschoben.
Üblicherweise sind erhöhte Systemkosten aufgrund des
zusätzlichen Sensors ein Problem, da ein
Kraftstofftemperatursensor zur Erfassung der
Kraftstofftemperatur erforderlich ist. Um dieses Problem zu
lösen wird in dem Ausführungsbeispiel die Kraftstofftemperatur
anhand der Ansauglufttemperatur abgeleitet und die
Kühlwassertemperatur kann als eine Ersatzgröße für die
Motortemperatur gemäß Gleichung (1) wie folgt verwendet werden:
(1) Kraftstofftemperatur = K1 × Kühlwassertemperatur + K2
× Ansauglufttemperatur,
wobei die Symbole K1 und K2 positive Koeffizienten sind, die das
Verhältnis K1 + K2 = 1 erfüllen. Genauer gesagt hat K1 einen
typischen Wert im Bereich von 0,2 bis 0,3, wohingegen K2 einen
typischen Wert im Bereich von 0,7 bis 0,8 hat.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine Kraftstofftemperatur, die
durch Verwendung von Gleichung (1) abgeleitet wird, nahe an
einer tatsächlich gemessenen Kraftstofftemperatur. Es ist somit
offensichtlich, daß die Kraftstofftemperatur anhand der
Ansauglufttemperatur und der Kühlwassertemperatur mit einem
hohen Genauigkeitsgrad abgeleitet werden kann.
Es sollte betont werden, daß die Gleichung (1) eine gute
Abschätzung der Kraftstofftemperatur in einem stabilen Zustand
des Motors 10 schafft. Somit kann in einem Zustand, der
unmittelbar nach einem Motorstart oder einem Haltezustand
folgt, Gleichung (1) weiter korrigiert werden, um eine noch
präzisere Abschätzung zu schaffen. Typischerweise werden die
Koeffizienten K1 und K2 in Abhängigkeit von dem Zustand des
Motors 10 unter Verwendung einer Tabelle oder einer Formel, die
im Voraus eingegeben wird, eingestellt. Zusätzlich werden des
weiteren die Werte der Kraftstofftemperatur, die unter
Verwendung der Gleichung (1) abgeleitet wurden, einem
Mittelungsprozeß unterzogen. Als Alternative dazu können
Korrekturkonstanten, die von den Temperaturen des Kühlwassers
und der Ansaugluft abhängen, in Gleichung (1) verwendet werden.
Die ECU 35 führt das
Kraftstoffeinspritzsteuerberechnungsprogramm aus Fig. 4, das
in einer ROM-Einheit 39 gespeichert ist, unmittelbar vor der
Einspritzsteuerung aus, um eine Kraftstoffeinspritzzeit TI zu
berechnen, die als ein gesteuerter Wert des
Kraftstoffeinspritzvolumens wie folgt verwendet wird. Wie in
der Figur gezeigt ist, berechnet das Programm bei Schritt 101
eine Drehzahl des Motors 10 aus der Frequenz eines Pulssignals,
das von dem Kurbelwinkelsensor 32 erzeugt wird, und liest einen
Ansaugkrümmerdruck ein, der von dem Ansaugkrümmerdrucksensor 17
erfaßt wird. Das Programm schreitet anschließend zu Schritt 102
fort, um eine Basis-Einspritzzeit TP anhand der Drehzahl des
Motors 10 und des Ansaugkrümmerdrucks unter vorzugsweise der
Verwendung einer Tabelle zu berechnen.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 103 fort und
liest eine Temperatur des Kühlwassers, die von dem
Wassertemperatursensor 31 erfaßt wurde, ein, sowie eine
Temperatur der Ansaugluft, die von dem
Ansauglufttemperatursensor 19 erfaßt wird. Nachfolgend
schreitet das Programm zu Schritt 104, um eine
Kraftstofftemperatur anhand der Kühlwassertemperatur und der
Ansauglufttemperatur unter Verwendung der Gleichung (1)
abzuleiten. Im übrigen wird der Prozeßablauf bei Schritt 104
ausgeführt, um die Rolle einer
Kraftstofftemperaturableitvorrichtung gemäß der Erfindung zu
spielen. Es sollte betont werden, daß anstelle der
Ansauglufttemperatur ebenso die Umgebungslufttemperatur, die in
enger Beziehung zur Ansauglufttemperatur steht, verwendet werden
kann.
Das Programm schreitet anschließend zu Schritt 105 fort, um
einen Korrekturkoeffizienten des Luft-Kraftstoffverhältnisses
anhand der abgeleiteten Kraftstofftemperatur und des
Ansaugkrümmerdrucks unter Verwendung einer Tabelle wie
derjenigen, die in Fig. 5 gezeigt ist, die im Voraus
aufgestellt wurde, zu bestimmen. Diese Tabelle wird so
aufgestellt, daß ein charakteristisches Merkmal davon zeigt,
daß, je höher die abgeleitete Kraftstofftemperatur ist, desto
größer der Luft-Kraftstoffverhältniskorrekturkoeffizient ist,
und somit die Kraftstoffeinspritzzeit länger ist. Zusätzlich
gilt, daß je niedriger der Ansaugkrümmerdruck ist, das heißt je
größer die Differenz zwischen dem Ansaugkrümmerdruck und dem
Kraftstoffdruck ist, desto größer der Korrekturkoeffizient des
Luft-Kraftstoffverhältnisses ist, und desto größer somit die
Kraftstoffeinspritzzeit ist.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird eine Verschiebung des
Luft-Kraftstoffverhältnisses, die eine Änderung der
Kraftstofftemperatur begleitet, von einer Veränderung des
Volumens an erzeugtem Dampf und einer Veränderung der
Kraftstoffdichte begleitet, die beide von der Änderung der
Kraftstofftemperatur hervorgerufen werden. Aus diesem Grund
werden beim Herausfinden eines Korrekturkoeffizienten des
Luft-Kraftstoffverhältnisses sowohl eine Änderung des Volumens an
erzeugtem Dampf als auch eine Veränderung der Kraftstoffdichte,
die eine Änderung der Kraftstofftemperatur begleiten,
berücksichtigt. Ferner wird, wie vorstehend beschrieben wurde,
ein Dampf bei einer hohen Kraftstofftemperatur von mindestens
40° bis 50° Celsius erzeugt und die Kraftstoffdichte ändert
sich proportional zu einer Änderung der Kraftstofftemperatur
ohne Rücksicht auf die Temperatur des Kraftstoffs. Somit werden
bei einer hohen Kraftstofftemperatur von mindestens 40° bis 50°
Celsius sowohl eine Änderung des Volumens an erzeugtem Dampf
als auch eine Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung
der Kraftstofftemperatur begleiten, bei einem Luft-Kraft
stoffverhältniskorrekturkoeffizienten berücksichtigt. Bei
einer niedrigen Kraftstofftemperatur wird bei einem
Korrekturkoeffizienten des Luft-Kraftstoffverhältnisses
andererseits nur eine Änderung der Kraftstoffdichte, die durch
eine Änderung der Kraftstofftemperatur hervorgerufen wird,
berücksichtigt.
Nachfolgend schreitet das Programm zu Schritt 106 fort, um eine
Vielfalt an anderen Korrekturkoeffizienten zu finden, wie
beispielsweise einen Korrekturkoeffizienten, der mit der
Temperatur des Kühlwassers zusammenhängt, einen Luft-Kraft
stoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, einen
erlernten Korrekturkoeffizienten, einen Korrekturkoeffizienten,
der mit einer schweren Last und einer hohen Drehzahl in
Verbindung steht, und einen Korrekturkoeffizienten, der mit
einer Motorbeschleunigung und -verlangsamung in Verbindung
steht. Nachfolgend schreitet das Programm zu Schritt 107 fort,
um unter Verwendung einer Tabelle eine ineffektive
Einspritzzeit TV von der Spannung einer Stromversorgung, das
heißt der Spannung der Batterie, herauszufinden. Die
ineffektive Einspritzzeit TV, die erforderlich ist, um eine
Reaktionsverspätung des Kraftstoffeinspritzventils 21 zu
kompensieren, ist eine Zeit, die nicht wirksam zum Einspritzen
von Kraftstoff beiträgt. Aufgrund der Tatsache, daß, je
niedriger die Spannung der Stromversorgung ist, desto
schlechter die Ansprechempfindlichkeitscharakteristik des
Kraftstoffeinspritzventils 21 ist, wird die ineffektive
Einspritzzeit TV als ein großer Wert für eine niedrige
Stromversorgungsspannung eingestellt.
Das Programm schreitet anschließend zu Schritt 108 fort, um die
ineffektive Einspritzzeit TV gemäß der abgeleiteten
Kraftstofftemperatur zu korrigieren. Wenn in diesem Fall die
Kraftstofftemperatur zunimmt, nimmt der Wert des Widerstandes
einer Antriebsspule des Kraftstoffeinspritzventils 21 ebenso
zu. Folglich nimmt die Ansprechempfindlichkeit des
Kraftstoffeinspritzventils 21 qualitativ ab. Deshalb ist es
wünschenswert, die ineffektive Einspritzzeit TV durch eine
Erhöhung von TV für eine hohe abgeleitete Kraftstofftemperatur
zu korrigieren.
Es sollte betont werden, daß die ineffektive Einspritzzeit TV
ferner in Abhängigkeit von der abgeleiteten
Kraftstofftemperatur korrigiert werden kann, indem zuerst ein
Korrekturkoeffizient von der abgeleiteten Kraftstofftemperatur
unter Verwendung einer Tabelle ermittelt wird und anschließend
die ineffektive Einspritzzeit TV mit diesem
Korrekturkoeffizienten multipliziert wird. Als eine andere
Alternative kann ein korrigierter Wert der ineffektiven
Einspritzzeit TV aus einer zweidimensionalen Tabelle
herausgefunden werden, die ein Verhältnis zwischen der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur und der ineffektiven
Einspritzzeit TV darstellt.
Nachfolgend schreitet das Programm zu Schritt 109 fort, um eine
Kraftstoffeinspritzzeit TI aus der Basiseinspritzzeit TP, einem
repräsentativen Korrekturkoeffizienten Ftotal, der alle
Korrekturkoeffizienten darstellt, einschließlich des
Korrekturkoeffizienten für das Luft-Kraftstoffverhältnis, und
der ineffektiven Einspritzzeit TV unter Verwendung der
nachfolgenden Gleichung zu berechnen:
TI = TP × Ftotal + TV
Der Term TP×Ftotal in dem Ausdruck auf der rechten Seite der
obigen Gleichung stellt eine effektive Einspritzzeit dar, die
wirksam zu der Kraftstoffeinspritzung beiträgt.
Die Verarbeitungsschritte 105 bis 109 werden ausgeführt, um die
Rolle der Kraftstoffeinspritzvolumenkorrekturvorrichtung gemäß
der Erfindung zu spielen.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es
möglich, eine Information über die Kraftstofftemperatur ohne
der Notwendigkeit, einen neuen Sensor hinzuzufügen, zu
erhalten, da eine Kraftstofftemperatur von der
Kühlwassertemperatur und der Ansauglufttemperatur, die als
übliche Steuerparameter des Motors 10 erfaßt werden, abgeleitet
wird, wodurch es möglich wird, die Systemkosten zu minimieren.
Zusätzlich kann eine Verschiebung des Luft-Kraft
stoffverhältnisses mit einem hohen Präzisionsgrad unter
Berücksichtigung aller Ursachen für die Verschiebung des
Luft-Kraftstoffverhältnisses, die die Änderung der
Kraftstofftemperatur begleiten, korrigiert werden, da ein
Korrekturkoeffizient des Luft-Kraftstoffverhältnisses unter
Berücksichtigung einer Änderung des erzeugten Dampfvolumens und
einer Änderung der Kraftstoffdichte, die durch eine Änderung
der Kraftstofftemperatur hervorgerufen werden, gefunden wird.
Folglich ist es möglich, eine hochpräzise Steuerung der
Kraftstoffeinspritzung auszuführen, die durch eine Änderung der
Kraftstofftemperatur minimal beeinflußt wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei Schritt 105 ein
Korrekturkoeffizient des Luft-Kraftstoffverhältnisses aus einer
abgeleiteten Kraftstofftemperatur und einem Ansaugkrümmerdruck
unter Verwendung einer Tabelle, die in Fig. 5 gezeigt ist,
ermittelt. Es sollte betont werden, daß jedoch ein
Korrekturkoeffizient des Luft-Kraftstoffverhältnisses ferner
aus einer abgeleiteten Kraftstofftemperatur unter
ausschließlicher Verwendung einer typischen Tabelle gefunden
werden kann.
Zusätzlich wird bei Schritt 108 die ineffektive Einspritzzeit
TV in Abhängigkeit von der abgeleiteten Kraftstofftemperatur
korrigiert. Es lohnt sich, anzumerken, daß jedoch das
Verarbeiten dieses Schrittes weggelassen werden kann. Statt
dessen kann das Verarbeiten von Schritt 105 ausgeführt werden,
um einen Korrekturkoeffizienten des Luft-Kraft
stoffverhältnisses zu finden, der auch eine Veränderung
der ineffektiven Einspritzzeit TV, die durch eine Änderung der
Kraftstofftemperatur hervorgerufen wird, berücksichtigt. Das
heißt, die effektive Einspritzzeit wird in Abhängigkeit von
einer Änderung der abgeleiteten Kraftstofftemperatur unter
Berücksichtigung einer Änderung der infeffektiven Einspritzzeit
TV korrigiert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird im ersten
Ausführungsbeispiel die effektive Einspritzzeit in Abhängigkeit
von einer Änderung der abgeleiteten Kraftstofftemperatur
korrigiert. Es sollte betont werden, daß jedoch das
Kraftstoffeinspritzvolumen ferner aufgrund einer Änderung des
Kraftstoffdrucks variiert. Somit ist es auch wünschenswert, den
Druck des Kraftstoffs in Abhängigkeit von einer Änderung der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur zu korrigieren.
Im ersten Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben wurde, wird
die Kraftstofftemperatur als eine lineare Funktion der
Ansauglufttemperatur und der Kühlwassertemperatur berechnet,
wobei letztere eine Variable ist, die als Ersatzinformation für
die Temperatur des Motors 10 dient. Im zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
andererseits ein Kraftstofftemperaturableitprogramm, das in
Fig. 6 gezeigt ist, ausgeführt, um eine Temperatur eines
indirekten Elementes wie die Oberfläche des Motors 10, die
Wärme auf einen zum Kraftstoffeinspritzventil 21 gelieferten
Kraftstoff überträgt, abzuleiten. Die Temperatur des indirekten
Elementes wird von einer Temperatur des Motors 10 und einer
Temperatur der Ansaugluft oder einer Information, die als
Ersatzgröße für die Motortemperatur und die
Ansauglufttemperatur verwendet werden kann, abgeleitet.
Anschließend wird die Kraftstofftemperatur unter Verwendung
eines Kraftstofftemperaturableitmodells, das durch
Berücksichtigung der Temperatur des indirekten Elements, der
Ansauglufttemperatur, des Verhältnisses zwischen den Positionen
des Kraftstoffs im Inneren der Kraftstoffleitung und dem
indirekten Element (das heißt der Oberfläche des Motors 10),
der Kraftstoffördergeschwindigkeit (oder des Weges, den der
Kraftstoff in einer Einheitszeit zurücklegen muß) ebenso wie
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abgeleitet.
Im Nachfolgenden wird der Prozeß zur Ableitung der
Kraftstofftemperatur in Abhängigkeit von der vorstehend
beschriebenen Methode durch Ausführung eines
Kraftstofftemperaturableitprogramms, das in Fig. 6 gezeigt
ist, beschrieben. Im übrigen wird dieses Programm zu bestimmten
Zeitintervallen ausgeführt, oder zu Intervallen, die einem
vorbestimmten Kurbelwinkel entsprechen, um die
Kraftstofftemperatur gemäß der vorliegenden Erfindung
abzuleiten. Wenn dieses Programm aufgerufen wird, werden zuerst
bei Schritt 201 eine Motordrehzahl Ne, eine
Kühlwassertemperatur Thw, eine Ansauglufttemperatur Tha, eine
Einspritzpulsbreite ti und eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP
eingelesen. Das Programm schreitet anschließend zu Schritt 202,
um festzustellen, ob der laufende Aufruf der Erste nach dem
Start des Motors 10 ist.
Wenn der derzeitige Aufruf der Erste ist, schreitet der Ablauf
des Programms zu einem Schritt 203, um festzustellen, ob die
Ansauglufttemperatur Tha zumindest gleich der
Kühlwassertemperatur Thw ist, um festzustellen, ob der
Motorstart ein Kaltstart war. Wenn festgestellt wird, daß die
Ansauglufttemperatur Tha mindestens gleich der
Kühlwassertemperatur Thw (Tha ≧ Thw) ist, läuft das Programm
weiter zu Schritt 204, wo die Ansauglufttemperatur Tha als
Kraftstofftemperatur an einem Motorzugang einer
Kraftstoffleitung eingestellt wird, worauf sich im Folgenden
einfach als Eintrittskraftstofftemperatur Tfinit Bezug genommen
wird. Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 205 fort,
wo die Kühlwassertemperatur Thw als Kraftstofftemperaturen Tf1
bis Tfn bei Feldern 1 bis n eingestellt wird, die sich nach dem
Motoreintritt der Kraftstoffleitung befinden. Zur gleichen Zeit
werden die gesamten Wegstrecken L0 bis Ln des Kraftstoffs bei
den Bereichen 0 bis n jeweils auf 0 gesetzt.
Es sollte betont werden, daß bei dem
Kraftstofftemperaturableitmodell, das im zweiten
Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, angenommen wird, daß die
Temperatur des Kraftstoffs in der Leitung außerhalb des Motors
gleich der Ansauglufttemperatur ist, das heißt, der
Umgebungslufttemperatur, aufgrund des Kühleffektes, der durch
den Fahrtwind, der durch die Bewegung des Fahrzeuges erzeugt
wird, erzeugt wird. Die Übertragungen von Wärme zwischen dem
Kraftstoff in den Bereichen 0 bis n der Kraftstoffleitung im
Inneren des Motorraums und dem indirekten Element, das heißt
der Oberfläche des Motors 10, ebenso wie der Atmosphäre werden
modelliert. Zusätzlich sind die Längen der Bereiche 0 bis n der
Kraftstoffleitung im Inneren des Motorraumes variable Längen,
die sich in Abhängigkeit von der gesamten Wegstrecke L0 bis Ln
ändern. Die Anzahl der Bereiche (n) wird auf einen ausreichend
großen Wert festgesetzt.
Wenn im Schritt 203 festgestellt wird, daß der Motorstart ein
Warmstart (Tha < Thw) ist, schreitet das Programm andererseits
von Schritt 203 zum Schritt 205 fort, wobei der Schritt 204
umgangen wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, werden bei
Schritt 205 Tf1 ∼ Tfn = Tha und L0 bis Ln = 0 eingestellt. In
diesem Fall wird als eine Eingangskraftstofftemperatur Tfinit
ein Sicherungswert, der im unmittelbar vorhergehenden Aufruf
erhalten wurde, das heißt eine Eingangskraftstofftemperatur,
die unmittelbar vor dem Halten des Motors 10 verwendet wird,
verwendet.
Im Fall eines zweiten oder nachfolgenden Aufrufs dieses
Programms nach dem Motorstart schreitet das Programm
andererseits von Schritt 202 zum Schritt 206, wo eine
Motoroberflächentemperatur eng aus der Kühlwassertemperatur
Thw, die als eine Ersatzgröße für die Temperatur des Motors 10
dient, aus der Ansauglufttemperatur Tha, ebenso aus
Koeffizienten K3 und K4 unter Verwendung der Gleichung (2) wie
folgt berechnet wird:
eng = K3 × Thw + K4 × Tha (2);
wobei die Koeffizienten K3 und K4 in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit VSP unter Verwendung einer Tabelle oder
einer anderen programmierten Routine eingestellt werden.
Als eine Alternative kann die Motoroberflächentemperatur eng
unter Verwendung der Gleichung (3) wie folgt berechnet werden:
eng = K3'×(eng (i-1) - Thw) + K4'×
{eng (i-1) - Tha} (3),
wobei die Bezeichnung eng (i-1) die Temperatur der
Motoroberfläche ist, die während dem unmittelbar vorhergehenden
Aufruf berechnet wird, wohingegen die Symbole K3' und K4'
Koeffizienten sind, die in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit VSP unter Verwendung einer Tabelle oder
einer anderen programmierten Routine eingestellt werden. Die
Gleichung (3), die vorstehend angegeben wurde, ist eine
Gleichung zum Ermitteln einer Motoroberflächentemperatur eng
durch einen Mittelungsprozeß.
Das Programm schreitet anschließend zu Schritt 207 fort, um ein
Einspritzvolumen pro Zeiteinheit zu berechnen, das heißt pro
Periode des Aufrufs dieses Programms, aus der
Einspritzpulsbreite ti und der Motordrehzahl Ne. Anschließend
wird eine Kraftstoffwegstrecke pro Zeiteinheit, das heißt pro
Periode des Aufrufs dieses Programms aus diesem
Einspritzvolumen und der Fläche des Öffnungsquerschnittes der
Kraftstoffleitung berechnet. Nachfolgend schreitet das Programm
zu Schritt 208 fort, um die gesamten Wegstrecken L0 bis Ln der
Bereiche 0 bis n der Kraftstoffleitung jeweils aus der
Einheitskraftstoffwegstrecke a, die im unmittelbar
vorhergehenden Schritt 207 ermittelt wurde, zu berechnen.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 209 fort, um die
Kraftstofftemperaturen Tf0 bis Tfn der Bereiche 0 bis n der
Kraftstoffleitung jeweils aus der Motoroberflächentemperatur
eng, der Ansauglufttemperatur Tha und ebenso aus den
Koeffizienten K5 und K6 unter Verwendung der folgenden
Gleichungen zu berechnen.
Tf0 = Tfinit
Tf1 ∼ n = K5 × eng + K6 × Tha (4),
Tf1 ∼ n = K5 × eng + K6 × Tha (4),
wobei die Bezeichnung Tf ∼ n die Kraftstofftemperaturen Tf0 bis
Tfn darstellt.
Die Koeffizienten K5 und K6, ebenso wie die gesamten
Wegstrecken L0 bis Ln, das heißt das Verhältnis zwischen der
Oberfläche des Motors 10 und den Bereichen 0 bis n, die in der
Gleichung (4) verwendet wurden, werden aus der
Fahrzeuggeschwindigkeit VSP unter Verwendung einer Tabelle oder
einer anderen programmierten Routine ermittelt.
Als eine Alternative können die Kraftstofftemperaturen Tf1 ∼ n
der Bereiche 1 bis n jeweils durch die Verwendung der Gleichung
(5) wie folgt berechnet werden:
Tf1 ∼ n = K5' × (Tf1 ∼ n(i-1) - eng)
+ K6' × (Tf1 ∼ n(i-1) - Tha) (5),
wobei die Bezeichnung Tf1 ∼ n (i-1) die Kraftstofftemperaturen
darstellen, die während dem unmittelbar vorhergehenden Aufruf
erhalten wurden, und die Symbole K5' und K6' Koeffizienten
sind, die in Abhängigkeit von den gesamten Wegstrecken L0 bis
Ln und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP unter Verwendung einer
typischen Tabelle oder einer anderen programmierten Routine
eingestellt werden. Die Gleichung (5), die vorstehend angegeben
wurde, ist eine Gleichung, die verwendet wird, um
Kraftstofftemperaturen Tf1 ∼ n durch einen Mittelungsprozeß
herauszufinden.
Nachfolgend schreitet das Programm zu Schritt 210 fort, um
eine Kraftstofftemperatur an einer Stelle des
Kraftstoffeinspritzventils 21 wie folgt zu ermitteln. Im Falle
eines Bereiches (n-b), wobei eine Kraftstoffwegstrecke Ln-b die
gesamte Länge der Kraftstoffleitung zum Motor überschreitet,
trifft die folgende Beziehung zu:
Lnb < gesamte Leitungslänge < Ln-b-1,
wobei die Bezeichnung Ln-b-1 die Kraftstoffwegstrecke des
Bereichs (n-b-1) darstellt. Die Kraftstofftemperatur Tfn-b des
Bereichs (n-b) wird als Temperatur des Kraftstoffs an einer
Stelle des Kraftstoffeinspritzventils 21 hergenommen.
Im oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird die
Temperatur des indirekten Elementes, (das heißt der Oberfläche
des Motors 10), das Wärme auf den Kraftstoff, der zum
Kraftstoffeinspritzventil 21 geführt wird, überträgt, anhand
der Temperatur des Motors, das heißt, der Temperatur des
Kühlwassers, und der Temperatur der Ansaugluft abgeleitet.
Anschließend wird die Temperatur des Kraftstoffs unter
Verwendung eines Kraftstofftemperaturableitmodells, das die
Übertragungen von Wärme zwischen dem indirekten Element und dem
Kraftstoff in der Kraftstoffleitung simuliert, abgeleitet.
Folglich kann die Temperatur des Kraftstoffs mit hoher
Genauigkeit unter Berücksichtigung eines
Wärmeausbreitungsverlaufs abgeleitet werden, wodurch die
Temperatur des Motors 10 und die Temperatur der Ansaugluft, das
heißt die Lufttemperatur der Umgebung, die Temperatur des
Kraftstoffs verändert.
Aus diesem Grund liegt die Temperatur des Kraftstoffs, die
durch das zweite Ausführungsbeispiel abgeleitet wurde, wie in
Fig. 7 gezeigt ist, näher an der tatsächlichen Temperatur des
Kraftstoffs als die Temperatur des Kraftstoffs, die durch das
erste Ausführungsbeispiel direkt aus der Temperatur des
Kühlwassers und der Temperatur der Ansaugluft berechnet wurde.
Bei dem Kraftstofftemperaturableitungsmodell des zweiten
Ausführungsbeispiels haben die Bereiche der Kraftstoffleitung
jeweils eine variable Länge. Im dritten Ausführungsbeispiel
haben die Bereiche der Kraftstoffleitung andererseits jeweils
eine feststehende Länge. Im dritten Ausführungsbeispiel wird
die Kraftstofftemperatur durch Ausführung eines
Kraftstofftemperaturableitprogramms, das in Fig. 8 gezeigt
ist, wie folgt abgeleitet.
Das Kraftstofftemperaturableitungsprogramm, das in Fig. 8
gezeigt ist, wird zu vorbestimmten Intervallen von
beispielsweise einer Sekunde aufgerufen. Wenn dieses Programm
aufgerufen wird, werden eine Vielzahl an Koeffizienten eines
Kraftstofftemperaturableitmodells bei Schritt 301 berechnet.
Der Ablauf des Programms schreitet anschließend zu Schritt 302
fort, um festzustellen, ob der derzeitige Aufruf der erste
Aufruf nach dem Start des Motors 10 ist.
Wenn der derzeitige Aufruf der erste war, schreitet das
Programm zu Schritt 303 fort, bei dem ein Anfangswert der
Umgebungstemperatur Otmp festgelegt wird. Zu jener Zeit wird im
Fall eines Motorkaltstarts die Ansauglufttemperatur Tha als
eine Anfangstemperatur der Umgebungstemperatur Otmp
eingestellt. Im Fall eines Motorwarmstarts wird andererseits
ein Sicherungswert, der vom unmittelbar vorhergehenden Aufruf
erhalten wurde, eingestellt. Mit anderen Worten, die
Umgebungslufttemperatur, die unmittelbar vor dem Halten des
Motors 10 erfaßt wurde, wird als eine Anfangstemperatur der
Umgebungstemperatur Otmp eingestellt. Anschließend schreitet
das Programm zu Schritt 304 fort, wo der Anfangswert des
Kraftstoffverbrauchsvolumens vol auf 0 gesetzt wird. Das
Programm schreitet anschließend zu Schritt 305 fort, um einen
Anfangswert der Motoroberflächentemperatur eng als eine
Funktion von Parametern wie der Kühlwassertemperatur Thw, der
Ansauglufttemperatur Tha und einem Koeffizienten Ka wie folgt
zu berechnen.
Anfangswert von eng = f (Thw, Tha, Ka),
wobei der Koeffizient Ka ein Verhältnis einer Auswirkung der
Kühlwassertemperatur Thw auf eine Auswirkung der
Ansauglufttemperatur Tha auf die Motoroberflächentemperatur eng
darstellt.
Nachfolgend schreitet das Programm zu Schritt 306 fort, um
Anfangswerte der Kraftstofftemperaturen Tf1 ∼ n der Bereiche 1
bis n der Kraftstoffleitung jeweils von dem Anfangswert der
Motoroberflächentemperatur eng und der Ansauglufttemperatur Tha
unter Verwendung von Koeffizienten, die mit den Stellen der
Bereiche 1 bis n in Verbindung stehen, zu berechnen.
Im Falle eines zweiten oder nachfolgenden Aufrufs dieses
Programms nach dem Motorstart schreitet das Programm
andererseits von Schritt 302 zu Schritt 307 fort, wobei die
Umgebungstemperatur Otmp auf die Ansauglufttemperatur Tha
aktualisiert wird. Nachfolgend schreitet das Programm zu
Schritt 308 fort, um einen Mittelungsprozeß auf das
Kraftstoffverbrauchsvolumen pro Zeiteinheit durchzuführen, das
heißt pro Periode des Aufrufs dieses Programms, aus der
Einspritzpulsbreite ti und der Motordrehzahl Ne wie folgt:
Vol = f (ti, ne, vol (i-1))
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 309 fort, wo
eine Motoroberflächentemperatur eng aus der
Kühlwassertemperatur Thw und der Ansauglufttemperatur Tha in
derselben Art und Weise wie das vorstehend beschriebene zweite
Ausführungsbeispiel berechnet wird.
Das Programm schreitet anschließend zu Schritt 310 fort, um
festzustellen, ob das Kraftstoffverbrauchsvolumen Vol kleiner
als ein vorbestimmter Wert ist, beispielsweise das Volumen
eines Bereiches der Kraftstoffleitung. Wenn herausgefunden
wird, daß das Kraftstoffverbrauchsvolumen kleiner als der
vorbestimmte Wert ist, schreitet das Programm zu Schritt 311
fort, wo die Kraftstofftemperaturen Tf1 ∼ n der Bereiche 1 bis
n der Kraftstoffleitung aus der Motoroberflächentemperatur eng
und der Ansauglufttemperatur Tha unter Verwendung von
Koeffizienten Kb und Kc, die mit den Positionen der Bereiche 1
bis n in Verbindung stehen, wie folgt berechnet werden:
Tf1 ∼ n = f (eng, Tha, Kb, Kc);
wobei der Koeffizient Kb ein Verhältnis einer Auswirkung der
Ansauglufttemperatur Tha auf eine Auswirkung der
Motoroberflächentemperatur eng auf die Temperatur des
Kraftstoffs darstellt, wohingegen der Koeffizient Kc in
Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP eingestellt
wird.
Wenn bei Schritt 310 festgestellt wird, daß das
Verbrauchsvolumen Vol gleich oder größer als der vorbestimmte
Wert ist, eilt das Programm andererseits zu Schritt 312 voraus,
wo die Kraftstofftemperaturen Tf1 ∼ n der Bereiche 1 bis n der
Kraftstoffleitung auf dieselben Werte eingestellt werden, wie
die Kraftstofftemperaturen Tf1 ∼ n (i-1) der Bereiche 1 bis n,
die jeweils in dem vorhergehenden Aufruf abgeleitet wurden.
Genauer gesagt wird Tf2 = Tf1 (i-1), Tf3 = Tf2 (i-1), ---, Tfn
= Tfn - 1 (i-1) eingestellt. In diesem Fall wird die
Kraftstofftemperatur Tf1 des ersten Bereiches von dem
Motorzugang auf die Umgebungstemperatur Otmp eingestellt, die
bei Schritt 307 aktualisiert wurde.
Nachdem die Kraftstofftemperaturen Tf1 ∼ n der Bereiche 1 bis n
der Kraftstoffleitung jeweils bei Schritt 311 oder 312 wie
vorgehend beschrieben berechnet wurden, schreitet das Programm
zu Schritt 313 fort, wo eine Kraftstofftemperatur Tinj an der
Kante der Kraftstoffeinspritzventils 21 als eine Funktion von
Parametern wie beispielsweise einer Kraftstofftemperatur Tfn
des Bereichs n am hinteren Ende der Kraftstoffleitung, das
heißt am Abschlußende der Zuleitung, der
Motoroberflächentemperatur eng und einem Koeffizienten Kd wie
folgt berechnet wird:
Tinj = f (eng, Tfn, Kd),
wobei der Koeffizient Kd ein Verhältnis eines Effekts der
Motoroberflächentemperatur eng auf eine Auswirkung der
Kraftstofftemperatur Tfn des Bereichs n am hinteren Ende der
Kraftstoffleitung auf die Kraftstofftemperatur Tinj an der
Kante des Kraftstoffeinspritzventils 21 darstellt.
Ähnlich wie im zweiten Ausführungsbeispiel wird die
Kraftstofftemperatur im dritten Ausführungsbeispiel, wie
vorstehend beschrieben wurde, durch Verwendung eines
Kraftstofftemperaturableitmodells abgeleitet, das die
Temperatur des indirekten Elementes (das heißt der Oberfläche
des Motors 10), das Wärme auf den Kraftstoff, der zu dem
Kraftstoffeinspritzventil 21 geliefert wird, überträgt,
berücksichtigt. Folglich kann die Kraftstofftemperatur mit
einem hohen Genauigkeitsgrad hergeleitet werden, unter
Berücksichtigung einer Wärmeentwicklungsverteilung, wodurch die
Temperatur des Motors 10 und die Temperatur der Ansaugluft, das
heißt die Lufttemperatur der Umgebung, die Temperatur des
Kraftstoffs ändert.
Es sollte betont werden, daß in dem Fall des dritten
Ausführungsbeispiels eine Verschiebung des Luft-Kraft
stoffverhältnisses, hervorgerufen durch eine Änderung der
Kraftstoffdichte und eine Änderung des erzeugten Dampfvolumens
des Kraftstoffs an der Kante des Kraftstoffeinspritzventils 21
mit einem höheren Genauigkeitsgrad korrigiert werden kann, da
die Kraftstofftemperatur Tinj an der Kante des
Kraftstoffeinspritzventils 21 abgeleitet wird. Jedoch kann die
Kraftstofftemperatur Tfn des Bereichs n an dem hinteren Ende
der Kraftstoffleitung auch als Kraftstofftemperatur an der
Kante des Kraftstoffeinspritzventils 21 verwendet werden.
Eine Änderung der Kraftstoffdichte und eine Änderung des
erzeugten Dampfvolumens, die eine Änderung der
Kraftstofftemperatur begleiten, werden ferner durch die
Kraftstoffeigenschaften beeinflußt. Beispielsweise je höher die
Flüchtigkeit des Kraftstoffs ist, desto größer ist die Änderung
der Kraftstoffdichte und die Änderung des
Dampferzeugungsvolumens, die eine Änderung der
Kraftstofftemperatur begleiten. Folglich ist eine Verschiebung
des Luft-Kraftstoffverhältnisses von Benzin A mit einer höheren
Flüchtigkeit größer als diejenige von Benzin B mit einer
niedrigeren Flüchtigkeit, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Wie in
der Figur dargestellt ist, nehmen die Verschiebungen der
Luft-Kraftstoffverhältnisse von Benzin A und von Benzin B ebenso wie
die Differenz zwischen diesen mit dem Ansteigen der
Kraftstofftemperatur allmählich zu. Somit kann durch
Korrigieren einer Verschiebung des Luft-Kraftstoffverhältnisses
mit der Berücksichtigung der Kraftstoffeigenschaft zusätzlich
zur Temperatur des Kraftstoffs die Steuergenauigkeit des
Luft-Kraftstoffverhältnisses weiter verbessert werden.
Aus dem oben beschriebenen Grund korrigiert die vorliegende
Erfindung in einem vierten Ausführungsbeispiel das
Kraftstoffeinspritzvolumen durch Berücksichtigung der
Eigenschaft des Kraftstoffs, zusätzlich zur Temperatur des
Kraftstoffs, durch Ausführung eines
Kraftstoffeinspritzvolumensteuerprogrammes, wie in Fig. 10
gezeigt ist. Die Verarbeitung, die in der Ausführung des
Kraftstoffeinspritzvolumensteuerprogramms ausgeführt wird, wird
durch Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm, das in Fig. 10
gezeigt ist, wie folgt erläutert.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, beginnt das
Kraftstoffeinspritzvolumensteuerprogramm bei Schritt 401, bei
dem die Kraftstofftemperatur durch Anwendung eines der
Verfahren, die in den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen
vorgesehen sind, abgeleitet wird. Das Programm schreitet
anschließend zu Schritt 402 fort, bei dem eine Korrekturmenge
F1 der Temperaturcharakteristik einer Antriebsspule des
Kraftstoffeinspritzventils 21 in Abhängigkeit von der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur berechnet wird. Die
Korrekturmenge F1 der Spulentemperaturcharakteristik ist eine
Korrekturmenge des Luft-Kraftstoffverhältnisses, um eine
Änderung der Ansprechempfindlichkeit des
Kraftstoffeinspritzventils 21, die eine Änderung der Temperatur
der Antriebsspule des Kraftstoffeinspritzventils 21 begleitet,
zu kompensieren.
Als nächstes schreitet der Prozeß zu Schritt 403 fort, um
festzustellen, ob das Kraftstoffsystem einschließlich der
Kraftstoffeinspritzventile 21 und dem Luft-Kraft
stoffverhältnissensor (oder dem
Sauerstoffkonzentrationssensor) 29 normal ist, oder ob eine
Anomalie vorliegt. Wenn bei Schritt 403 festgestellt wird, daß
das Kraftstoffsystem anomal ist, schreitet das Programm zu
Schritt 404 fort, ohne der Bestimmung der
Kraftstoffeigenschaft. Bei Schritt 404 wird eine Korrekturmenge
Y der Kraftstoffeigenschaft auf 1 (Y=1) eingestellt.
Wenn bei Schritt 403 andererseits festgestellt wird, daß das
Kraftstoffsystem normal ist, schreitet das Programm zu Schritt
405 fort, um festzustellen, ob Kraftstoff erneut zum
Kraftstofftank 20 geliefert wurde, indem ein
Kraftstoffmeßsignalausgang geprüft wird. Wenn bei Schritt 405
festgestellt wird, daß Kraftstoff erneut angeliefert wurde,
schreitet das Programm zu Schritt 404 fort, da die Eigenschaft
des neuen Kraftstoffes unterschiedlich zu der des vorherigen
sein könnte. Bei Schritt 404 wird die Korrekturmenge Y der
Kraftstoffeigenschaft auf 1 (Y=1) eingestellt.
Wenn bei Schritt 405 festgestellt wird, daß kein Kraftstoff
erneut angeliefert wurde, schreitet das Programm andererseits
zu Schritt 406 und zu den nachfolgenden Schritten fort, um eine
Korrekturmenge Y der Kraftstoffeigenschaft zu bestimmen.
Genauer gesagt wird zuerst bei den Schritten 406 und 407 eine
Verschiebung a, des Luft-Kraftstoffverhältnisses vor der
Korrektur bei einer Kraftstofftemperatur von A° Celsius
gemessen, wobei A typischerweise 50 beträgt. Anschließend wird
in den Schritten 408 und 409 eine Verschiebung b des
Luft-Kraftstoffverhältnisses vor der Korrektur bei einer
Kraftstofftemperatur von B° Celsius gemessen, die höher als A
ist, wobei B typischerweise 80 beträgt. Das Programm geht
anschließend zu Schritt 410, wo eine Korrekturmenge Y der
Kraftstoffeigenschaft unter Verwendung einer nachfolgend
angegebenen Gleichung ermittelt wird. Die Korrekturmenge Y ist
in einer Permanentspeichervorrichtung wie einem Buffer-RAM
gespeichert.
Y = (b-a)/Referenzverschiebung,
wobei die Referenzverschiebung eine Differenz (b'-a') zwischen
einer Verschiebung a' des Luft-Kraftstoffverhältnisses vor der
Korrektur bei der Kraftstofftemperatur von A° Celsius und einer
Verschiebung b' des Luft-Kraftstoffverhältnisses vor der
Korrektur bei der Kraftstofftemperatur von B° Celsius für den
Referenzkraftstoff ist.
Nachdem bei Schritt 410 eine Korrekturmenge Y der
Kraftstoffeigenschaft eingestellt oder bei Schritt 404
zurückgesetzt wurde, schreitet das Programm zu Schritt 411
fort, wo eine Korrekturmenge F2 des Luft-Kraft
stoffverhältnisses anhand der Last des Motors 10 und der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur berechnet wird. Das Programm
schreitet anschließend zu Schritt 412 fort, wo eine
Schlußberechnungsmenge Ftotal des Luft-Kraftstoffverhältnisses
als ein Produkt einer Korrekturmenge F1 des Luft-Kraft
stoffverhältnisses, der Korrekturmenge F2, die aus der
Last des Motors 10 und der abgeleiteten Kraftstofftemperatur
berechnet wurde, und der Korrekturmenge Y der
Kraftstoffeigenschaft wie folgt ermittelt wird:
Ftotal = F1 × F2 × Y
Nachfolgend geht der Ablauf zu Schritt 413 weiter, wo eine
Kraftstoffeinspritzzeit TI unter Verwendung der
Abschlußkorrekturmenge Ftotal des Luft-Kraftstoffverhältnisses
gemäß der nachfolgenden Gleichung ermittelt wird:
TI = TP × Ftotal + TV,
wobei die Bezeichnung TP eine Basiseinspritzzeit und die
Bezeichnung TV eine ineffektive Einspritzzeit darstellen.
Im vierten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
eine Verschiebung des Kraftstoffeinspritzvolumens unter
Berücksichtigung der Kraftstoffeigenschaft zusätzlich zu der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur korrigiert. Folglich kann die
Kraftstoffeinspritzung mit einer höheren Präzision durch die
Berücksichtigung einer Änderung der Kraftstoffdichte und eines
Dampferzeugungsvolumens, die eine Änderung der
Kraftstoffeigenschaft aufgrund der Wiederauffüllung von neuem
Kraftstoff sowie eine Änderung der Kraftstoffeigenschaft im
Laufe der Zeit begleiten, gesteuert werden.
Zusätzlich kann das Kraftstoffeinspritzvolumen unter Verwendung
der Korrekturmenge Y der Kraftstoffeigenschaft, die in einer
Permanentspeichervorrichtung gespeichert ist, korrigiert
werden, bis die Eigenschaft des Kraftstoffs bestimmt werden
kann, nachdem der Motor 10 gestartet wurde, da eine
Korrekturmenge Y der Kraftstoffeigenschaft, die im Schritt 410
berechnet wurde, in einer Permanentspeichervorrichtung wie
einem Backup-RAM gespeichert wurde. Folglich ist es möglich,
die Kraftstoffeinspritzung unter Berücksichtigung der
Kraftstoffeigenschaft zu dem Zeitpunkt, in dem der Motor 10
gestartet wird, zu steuern.
Es kann Kraftstoff wieder aufgefüllt werden, wobei die
Eigenschaft des Kraftstoffs verändert wird, während der Motor
10 nicht läuft. In diesem Fall, wenn die Wiederauffüllung von
neuem Kraftstoff im Schritt 405 erfaßt wird, werden Daten der
Korrekturmenge Y der Kraftstoffeigenschaft bei Schritt 404
zurückgesetzt. Folglich ist es im Falle einer Änderung der
Kraftstoffeigenschaft, die durch ein Wiederauffüllen von neuem
Kraftstoff hervorgerufen wird, möglich, zu verhindern, daß das
Kraftstoffeinspritzvolumen fälschlicherweise unter Verwendung
der Daten der Korrekturmenge Y der Kraftstoffeigenschaft, die
vor der Wiederauffüllung von neuem Kraftstoff berechnet wurde,
korrigiert wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird im vierten
Ausführungsbeispiel eine Korrekturmenge Y der
Kraftstoffeigenschaft aus der Differenz zwischen den
Verschiebungen des Luft-Kraftstoffverhältnisses von zwei
unterschiedlichen Kraftstofftemperaturen berechnet. Es soll
betont werden, daß eine Korrekturmenge Y der
Kraftstoffeigenschaft ferner aus einem Verhältnis von einer
Verschiebung des Luft-Kraftstoffverhältnisses bei einer
Kraftstofftemperatur, das heißt bei der Temperatur B, zu einer
Verschiebung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des
Referenzkraftstoffes, berechnet werden kann. Als eine andere
Alternative kann zu allererst ein Verhältnis zwischen der
Kraftstofftemperatur, der Kraftstoffeigenschaft und der
Verschiebung des Luft-Kraftstoffverhältnisses im Voraus
empirisch ermittelt werden und durch eine Tabelle oder eine
andere programmierte Funktion dargestellt werden. Anschließend
wird eine Kraftstoffeigenschaft aus einer abgeleiteten
Kraftstofftemperatur und einer Verschiebung des Luft-Kraft
stoffverhältnisses unter Verwendung der Tabelle oder der
Funktion bestimmt. Schließlich wird eine Korrekturmenge Y für
die bestimmte Kraftstoffeigenschaft berechnet.
Wenn ein Fahrzeug im Hochland bewegt wird, wo der
Umgebungsdruck niedrig ist, ist folglich der Rückstau, der auf
den Kraftstoff im Kraftstofftank wirkt, ebenso niedrig, wodurch
es dem Dampf leicht gemacht wird, zu verdunsten. Aus diesem
Grund neigt die Verschiebung des Kraftstoffeinspritzvolumens
oder die Verschiebung des Luft-Kraftstoffverhältnisses dazu, im
Vergleich zum Fahren unter einem Standard-Umgebungsdruck,
zuzunehmen, wenn das Fahrzeug bei einem niedrigen
Umgebungsdruck betrieben wird.
Als eine Maßnahme, um diesem Phänomen zu begegnen, wird in
einem fünften Ausführungsbeispiel das
Kraftstoffeinspritzvolumen (oder das Luft-Kraftstoffverhältnis)
in Abhängigkeit von dem Umgebungsdruck durch Ausführung eines
Kraftstoffeinspritzvolumensteuerprogramms, wie es in Fig. 11
gezeigt ist, korrigiert.
Das Kraftstoffeinspritzvolumensteuerprogramm, das in Fig. 11
gezeigt ist, beginnt bei Schritt 501, in dem eine Temperatur
des Kraftstoffs abgeleitet wird. Das Programm schreitet
anschließend zu Schritt 502 fort, wo eine Korrekturmenge F1 der
Spulentemperatureigenschaft in Abhängigkeit von der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur berechnet wird. Anschließend
schreitet das Programm zu Schritt 503 fort, wo der
Umgebungsdruck P unter Verwendung eines Umgebungsdrucksensors
erfaßt wird. Es sollte betont werden, daß, wenn der
Umgebungsdrucksensor nicht verfügbar ist, der Umgebungsdruck
typischerweise durch Erfassen des Drucks der Ansaugluft
ermittelt wird, wobei eine Drosselöffnung auf einem
vorbestimmten Wert gehalten wird, oder durch eine Berechnung
unter Verwendung des Drucks der Ansaugluft und des
Betriebszustandes des Motors 10.
Nachfolgend schreitet das Programm zu schritt 504 fort, wo eine
Umgebungsdruckkorrekturmenge Fp als ein Verhältnis eines
Standard-Umgebungsdrucks Po (oder dessen Funktion f (Po)) zu
einem vorliegenden Umgebungsdruck P (oder dessen Funktion
(f(P)) wie folgt ermittelt wird:
Fp = Po/P oder Fp = f (Po)f(P)
Als eine Alternative kann eine Umgebungsdruckkorrekturmenge Fp
aus dem Standard-Umgebungsdruck Po und dem vorliegenden
Umgebungsdruck P unter Verwendung einer Tabelle oder einer
anderen programmierten Funktion ermittelt werden, wobei der
Standard-Umgebungsdruck Po und der vorliegende Umgebungsdruck P
als Parameter hergenommen werden.
Das Programm schreitet anschließend zu Schritt 505 fort, wo
eine Korrekturmenge F2 des Luft-Kraftstoffverhältnisses in
Abhängigkeit von einer Last des Motors 10 und einer
abgeleiteten Kraftstofftemperatur ermittelt wird. Anschließend
eilt das Programm zu Schritt 506 voraus, wo eine
Abschlußkorrekturmenge Ftotal des Luft-Kraftstoffverhältnisses
als ein Produkt der Korrekturmenge F1 der
Spulentemperatureigenschaft, der Korrekturmenge F2 des Luft-Kraft
stoffverhältnisses in Abhängigkeit von der Motorlast, und
der abgeleiteten Temperatur des Kraftstoffs und der
Korrekturmenge Ftotal des Umgebungsdrucks wie folgt berechnet
wird:
Ftotal = F1 × F2 × Fp
Schließlich schreitet das Programm zu Schritt 507 fort, wo eine
Kraftstoffeinspritzzeit TI unter Verwendung dieser
abschließenden Mengenkorrektur des Luft-Kraftstoffverhältnisses
Ftotal gemäß der folgenden Gleichung berechnet wird:
TI = TP × Ftotal + TV,
wobei die Bezeichnung TP eine Basiseinspritzzeit und die
Bezeichnung TV eine ineffektive Einspritzzeit sind.
Im fünften vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann
die Kraftstoffeinspritzung unter Berücksichtigung einer
Änderung des Dampferzeugungsvolumens, die durch eine Änderung
des Umgebungsdrucks hervorgerufen wird, genau gesteuert werden,
weil die Verschiebung des Kraftstoffeinspritzvolumens unter
Berücksichtigung des Luftdrucks der Umgebung zusätzlich zu der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur korrigiert wird.
Es sollte betont werden, daß die vorliegende Erfindung nicht
auf ein Kraftstoffversorgungssystem mit einer
Leitungskonfiguration beschränkt ist, die keine Rückleitung
hat. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann auch auf ein
Kraftstoffsystem mit einer Leitungskonfiguration angewandt
werden, bei der übermäßiger Kraftstoff von der Zuleitung 26
durch eine Rückleitung zum Kraftstofftank 20 zurückgeleitet
wird.
Eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 35 leitet eine
Kraftstofftemperatur aus einer Kühlwassertemperatur und einer
Ansauglufttemperatur ab. Aus diesen abgeleiteten Temperaturen
wird ein Korrekturkoeffizient des Luft-Kraftstoffverhältnisses
aus der abgeleiteten Kraftstofftemperatur und dem
Ansaugkrümmerdruck unter Verwendung von in einer Tabelle
gespeicherten Daten ermittelt. Eine Tabelleneigenschaft zeigt,
daß, je höher die abgeleitete Temperatur des Kraftstoffs ist,
der Korrekturkoeffizient des Luft-Kraftstoffverhältnisses desto
höher ansteigt und die Kraftstoffeinspritzzeit somit desto
länger ist. Danach wird eine ineffektive Einspritzzeit TV in
Abhängigkeit von der abgeleiteten Kraftstofftemperatur
korrigiert. Eine Kraftstoffeinspritzzeit TI wird anschließend
aus einer Basiseinspritzzeit TP, einem repräsentativen
Korrekturkoeffizienten Ftotal, der alle Korrekturkoeffizienten
einschließlich des Korrekturkoeffizienten des Luft-Kraft
stoffverhältnisses darstellt, und der ineffektiven
Einspritzzeit TV berechnet.
Claims (27)
1. Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor (10), die die folgenden Bauteile
aufweist:
eine Vorrichtung (35) zum Ableiten einer Kraftstofftemperatur eines Kraftstoffs, der an ein Kraftstoffeinspritzventil (21) geliefert wird, aus einer Motortemperatur des Verbrennungsmotors (10) und einer Ansauglufttemperatur der Ansaugluft, oder aus einer Ersatzgrößeninformation für die Motortemperatur und die Ansauglufttemperatur; und
eine Vorrichtung (35) zur Korrektur einer Verschiebung eines Kraftstoffeinspritzvolumens, die durch eine Änderung des Dampferzeugungsvolumens hervorgerufen wird, und eine Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur begleitet, in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur, die durch die Ableitvorrichtung (35) abgeleitet wurde.
eine Vorrichtung (35) zum Ableiten einer Kraftstofftemperatur eines Kraftstoffs, der an ein Kraftstoffeinspritzventil (21) geliefert wird, aus einer Motortemperatur des Verbrennungsmotors (10) und einer Ansauglufttemperatur der Ansaugluft, oder aus einer Ersatzgrößeninformation für die Motortemperatur und die Ansauglufttemperatur; und
eine Vorrichtung (35) zur Korrektur einer Verschiebung eines Kraftstoffeinspritzvolumens, die durch eine Änderung des Dampferzeugungsvolumens hervorgerufen wird, und eine Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur begleitet, in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur, die durch die Ableitvorrichtung (35) abgeleitet wurde.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrekturvorrichtung (35) eine Verschiebung des
Kraftstoffeinspritzvolumens korrigiert, so daß ein
Steuerwert des Kraftstoffeinspritzvolumens zunimmt, wenn
die abgeleitete Kraftstofftemperatur zunimmt.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrekturvorrichtung (35) unter
Kraftstoffeinspritzzeiten, die als Steuerwerte des
Kraftstoffeinspritzvolumens berechnet werden, eine
effektive Einspritzzeit korrigiert, die effektiv zur
Kraftstoffeinspritzung beiträgt, und einer ineffektiven
Einspritzzeit, die nicht effektiv zur
Kraftstoffeinspritzung beiträgt, in Abhängigkeit von der
abgeleiteten Kraftstofftemperatur.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrekturvorrichtung (35) eine Verschiebung des
Kraftstoffeinspritzvolumens korrigiert, so daß die
ineffektive Einspritzzeit zunimmt, wenn die abgeleitete
Kraftstofftemperatur zunimmt.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrekturvorrichtung (35) eine Verschiebung des
Kraftstoffeinspritzvolumens korrigiert, so daß ein
Steuerwert des Kraftstoffeinspritzvolumens zunimmt, wenn
eine Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoff, der zum
Kraftstoffeinspritzventil geliefert wird, und einem
Ansaugkrümmerdruck zunimmt.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Versorgungsleitung (25) zur Versorgung von
Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (20) zum
Kraftstoffeinspritzventil (21) eine rückleitungslose
Konfiguration hat.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ableitvorrichtung (35) eine Temperatur eines
indirekten Elements, das Wärme auf den Kraftstoff, der zum
Kraftstoffeinspritzventil liefert, überträgt, aus der
Motortemperatur und der Ansauglufttemperatur, oder aus der
Ersatzgrößeninformation für die Motortemperatur und die
Ansauglufttemperatur ableitet, und anschließend die
Kraftstofftemperatur ableitet, indem zumindest die
abgeleitete Temperatur einbezogen wird.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ableitvorrichtung (35) ein Volumen aus einem
Kraftstoffeinspritzvolumen oder einem
Kraftstoffverbrauchsvolumen beim Ableiten der
Kraftstofftemperatur mit einbezieht.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ableitvorrichtung (35) die Kraftstofftemperatur
unter Verwendung eines Kraftstofftemperaturableitmodells
ableitet, das durch Miteinbeziehen von mindestens einem
Verhältnis zwischen den Positionen des Kraftstoffs in einer
Kraftstoffversorgungsleitung und des indirekten Elements,
ebenso wie einer Kraftstofffließgeschwindigkeit, der
Temperatur des indirekten Elementes und der
Ansauglufttemperatur eingerichtet wird, oder durch
Miteinbeziehen der Ersatzgrößeninformation für die
Temperatur des indirekten Elementes und der
Ansauglufttemperatur.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ableitvorrichtung (35) die Fahrzeuggeschwindigkeit
beim Ableiten der Kraftstofftemperatur berücksichtigt.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie des weiteren folgende Bauteile aufweist:
eine Bestimmungsvorrichtung (35) zur Bestimmung einer Kraftstoffeigenschaft, wobei die Korrekturvorrichtung (35) eine Verschiebung des Kraftstoffeinspritzvolumens durch Miteinbeziehen der Kraftstoffeigenschaft, die durch die Bestimmungsvorrichtung (35) bestimmt wurde, zusätzlich zur abgeleiteten Kraftstofftemperatur korrigiert.
eine Bestimmungsvorrichtung (35) zur Bestimmung einer Kraftstoffeigenschaft, wobei die Korrekturvorrichtung (35) eine Verschiebung des Kraftstoffeinspritzvolumens durch Miteinbeziehen der Kraftstoffeigenschaft, die durch die Bestimmungsvorrichtung (35) bestimmt wurde, zusätzlich zur abgeleiteten Kraftstofftemperatur korrigiert.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestimmungsvorrichtung (35) die
Kraftstoffeigenschaft basierend auf einem Verhältnis
zwischen der abgeleiteten Kraftstofftemperatur und der
Verschiebung eines Kraftstoffeinspritzvolumens bestimmt.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, gekennzeichnet durch die
folgenden Bauteile:
eine Speichervorrichtung (39) zur Speicherung eines Ausgangs der Bestimmungsvorrichtung (35);
eine Vorrichtung (35) zur Erfassung des Kraftstoffs, der in einen Kraftstofftank geliefert wird; und
eine Vorrichtung (35) zur Zurücksetzung des Ausgangs, der in der Speichervorrichtung gespeichert wird.
eine Speichervorrichtung (39) zur Speicherung eines Ausgangs der Bestimmungsvorrichtung (35);
eine Vorrichtung (35) zur Erfassung des Kraftstoffs, der in einen Kraftstofftank geliefert wird; und
eine Vorrichtung (35) zur Zurücksetzung des Ausgangs, der in der Speichervorrichtung gespeichert wird.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, des weiteren
gekennzeichnet durch folgende Bauteile:
eine Vorrichtung (35) zur Erkennung einer Kraftstoffanomalie, wobei die Bestimmungsvorrichtung (35) unwirksam ist, wenn die Vorrichtung zur Erkennung (35) feststellt, daß eine Kraftstoffeinspritzanomalie vorliegt.
eine Vorrichtung (35) zur Erkennung einer Kraftstoffanomalie, wobei die Bestimmungsvorrichtung (35) unwirksam ist, wenn die Vorrichtung zur Erkennung (35) feststellt, daß eine Kraftstoffeinspritzanomalie vorliegt.
15. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrekturvorrichtung (35) die Verschiebung eines
Kraftstoffeinspritzvolumens korrigiert, so daß ein
Steuerwert des Kraftstoffeinspritzvolumens zunimmt, wenn
der Umgebungsdruck abnimmt.
16. Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor (10), gekennzeichnet durch die folgenden
Bauteile:
einen Signaleingang zum Empfangen von Informationen, die sich auf Motor- und Ansaugluft-Temperatur beziehen;
eine Steuerung (35), die dazu dient, eine Kraftstofftemperatur eines Kraftstoffs zu bestimmen, der zu einem Kraftstoffeinspritzventil (21) geliefert wird, basierend auf der Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen Informationen;
wobei die Steuerung (35) ferner dazu dient, Befehle zu generieren, um eine Kraftstoffeinspritzvolumenverschiebung zu korrigieren, die durch eine Änderung des Dampferzeugungsvolumens hervorgerufen wird, und einer Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur begleiten, in Abhängigkeit von der ermittelten Kraftstofftemperatur; und
einen Signalausgang, der die generierten Befehle zum Zwecke der Kraftstoffeinspritzvolumenkorrektur ausgibt.
einen Signaleingang zum Empfangen von Informationen, die sich auf Motor- und Ansaugluft-Temperatur beziehen;
eine Steuerung (35), die dazu dient, eine Kraftstofftemperatur eines Kraftstoffs zu bestimmen, der zu einem Kraftstoffeinspritzventil (21) geliefert wird, basierend auf der Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen Informationen;
wobei die Steuerung (35) ferner dazu dient, Befehle zu generieren, um eine Kraftstoffeinspritzvolumenverschiebung zu korrigieren, die durch eine Änderung des Dampferzeugungsvolumens hervorgerufen wird, und einer Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur begleiten, in Abhängigkeit von der ermittelten Kraftstofftemperatur; und
einen Signalausgang, der die generierten Befehle zum Zwecke der Kraftstoffeinspritzvolumenkorrektur ausgibt.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen
Informationen auf den tatsächlich vorliegenden erfaßten
Motor- und Ansauglufttemperaturen basiert.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen
Informationen auf einer Ersatzgrößeninformation für die
erfaßten Motor- und Ansauglufttemperaturen basieren.
19. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Motortemperaturbezogene Information auf einem
indirekten Element basiert, das Wärme auf den Kraftstoff
überträgt, und die Steuerung (35) die Kraftstofftemperatur
bestimmt, basierend auf einem
Kraftstofftemperaturbestimmungsmodell, das die
Wärmeübertragung zwischen dem indirekten Element und dem
Kraftstoff, der sich in der
Kraftstoffeinspritzversorgungsleitung befindet, die als
eine Kraftstoffwärmeentwicklungsroute angesehen wird,
simuliert.
20. Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftstofftemperatur-Bestimmungsmodell die
Wärmeübertragung zwischen dem indirekten Element und dem
Kraftstoff, der sich in vorbestimmten Längen der
Kraftstoffeinspritzversorgungsleitung (25) befindet,
simuliert.
21. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Steuerung generierten Befehle zum Teil auf
einer tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisverschiebung
relativ zu einer Referenz-Luft-Kraftstoff-Ver
hältnisverschiebung basieren.
22. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Steuerung generierten Befehle zum Teil auf
einer Umgebungsdruckbezogenen Variablen basieren.
23. Verfahren zur Steuerung eines
Kraftstoffeinspritzsystems für einen Verbrennungsmotor
(10), das die folgenden Schritte aufweist:
Empfangen von Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen Informationen (101, 103);
Feststellung einer Krafttemperatur des Kraftstoffs, der zu einem Kraftstoffeinspritzventil (21) geliefert wird, basierend auf den Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen Informationen (104, 201-210, 301-313, 401, 501); und
Korrigieren einer Kraftstoffeinspritzvolumenverschiebung, die durch eine Änderung des Dampferzeugungsvolumens hervorgerufen wird, und eine Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur begleiten, in Abhängigkeit von der erfaßten Kraftstofftemperatur (105-109, 402-413, 502-507).
Empfangen von Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen Informationen (101, 103);
Feststellung einer Krafttemperatur des Kraftstoffs, der zu einem Kraftstoffeinspritzventil (21) geliefert wird, basierend auf den Motor- und Ansauglufttemperaturbezogenen Informationen (104, 201-210, 301-313, 401, 501); und
Korrigieren einer Kraftstoffeinspritzvolumenverschiebung, die durch eine Änderung des Dampferzeugungsvolumens hervorgerufen wird, und eine Änderung der Kraftstoffdichte, die eine Änderung der Kraftstofftemperatur begleiten, in Abhängigkeit von der erfaßten Kraftstofftemperatur (105-109, 402-413, 502-507).
24. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bestimmungsschritt zur Bestimmung der
Kraftstofftemperatur ein Feststellen der
Kraftstofftemperatur basierend auf einem
Kraftstofftemperaturbestimmungsmodell enthält, das eine
Wärmeübertragung zwischen dem indirekten Element und einem
Kraftstoff, der sich in einer
Kraftstoffeinspritzversorgungsleitung, die als
Kraftstoffwärmeentwicklungsroute (209) angesehen wird,
simuliert.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftstofftemperaturbestimmungsmodell eine
Wärmeübertragung zwischen dem indirekten Element und dem
Kraftstoff, der sich in vorbestimmten Längen der
Kraftstoffeinspritzversorgungsleitung (311) befindet,
simuliert.
26. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt zur Korrektur das Korrigieren der
Verschiebung des Kraftstoffeinspritzvolumens über einen
Kraftstoffvolumenkorrekturbefehl enthält, der auf einer
tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisverschiebung
relativ zu einer Referenz-Luft-Kraftstoff-Ver
hältnisverschiebung basiert (409).
27. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt zur Korrektur ein Verschieben des
Kraftstoffeinspritzvolumens über einen
Kraftstoffvolumenkorrekturbefehl aufweist, der auf einer
umgebungsdruckbezogenen Variablen (504) basiert.
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