-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffeinspritzungsregler
und betrifft insbesondere einen Kraftstoffeinspritzungsregler für eine Brennkraftmaschine
mit Direkteinspritzung, bei der der Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer eingespritzt
wird.
-
Die
japanische nicht geprüfte
Patentveröffentlichung
Nr. 10-30468 beschreibt einen Regler für eine Brennkraftmaschine mit
Direkteinspritzung, bei der der Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer eingespritzt
wird. Der Regler steuert die Kraftstoffeinspritzung entsprechend
dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine und spritzt den Kraftstoff
wahlweise in den Ansaughub (Ansaughubeinspritzung) und den Kompressionshub
(Kompressionshubeinspritzung) ein. Bei einer Brennkraftmaschine
mit Direkteinspritzung ist, wenn die Kompressionshubeinspritzung
durchgeführt
wird, wenn die Temperatur der Verbrennungskammer niedrig ist, die
zur Verdampfung des Kraftstoffs zur Verfügung stehende Zeit kurz. Somit
wird der Kraftstoff nicht wie angestrebt verdampft. Dies beeinträchtigt die
Verbrennung und steigert die Menge der unverbrannten Gase in den
Emissionen. Um derartige Emissionen zu verhindern, wird die Zeit,
wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird und die Kühltemperatur
der Brennkraftmaschine relativ niedrig ist, zur Verdampfung des
eingespritzten Kraftstoffs verlängert,
indem man Kraftstoff während
des Ansaughubs einspritzt. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet
wird und die Kühltemperatur
relativ hoch ist, wird der Kraftstoff während des Kompressionshubs
eingespritzt. Dies verbessert den Kraftstoffwirkungsgrad und die
Abgasemissionen. Bei Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung
unterscheidet sich jedoch die Art, in der sich der Kraftstoff in
der Verbrennungskammer niederschlägt, wenn die Brennkraftmaschine
kalt ist, zwischen der Ansaughubeinspritzung und der Kompressionshubeinspritzung
infolge des unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzungszeitpunkts.
-
Bei üblichen
Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung werden jedoch die Ansaughubeinspritzung
und die Kompressionshubeinspritzung ohne Beachtung des Niederschlags
des Kraftstoff auf den Oberflächen
der Verbrennungskammer geregelt, wenn die Brennkraftmaschine kalt
ist. Dies behindert die Verbrennung, wodurch unerwünschte Abgasemissionen
und eine geringere Leistung erzeugt werden.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffeinspritzungsregler
für eine
Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung zu schaffen, die verbesserte
Abgasemissionen und Fahrbarkeit aufweist, wenn die Brennkraftmaschine
kalt ist.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Brennkrafteinspritzungsregler für
eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gelöst, bei
der eine Einspritzung von verschiedenen Einspritzungen einschließlich einer
Ansaughubeinspritzung, bei der Kraftstoff während des Ansaughubs eingespritzt
wird, und eine Kompressionshubeinspritzung, bei der Kraftstoff während eines Kompressionshubs
eingespritzt wird, ausgewählt
wird. Der Regler umfasst eine Auswahleinrichtung zum Auswählen der
Kompressionshubeinspritzung, wenn die Brennkraftmaschine kalt ist,
wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine beim Start der Brennkraftmaschine
sich innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs befindet, und
zum Auswählen
der Ansaughubeinspritzung, wenn die Brennkraftmaschine kalt ist,
wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine, wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird, höher
als der bestimmte Temperaturbereich ist.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Regeln der Kraftstoffeinspritzung
in eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung geschaffen, die
eine Einspritzung von verschiedenen Einspritzungen, einschließlich einer
Ansaughubeinspritzung, bei der Kraftstoff während des Ansaughubs eingespritzt
wird, und einer Kompressionshubeinspritzung, bei der Kraftstoff
während
des Kompressionshubs eingespritzt wird, auswählt. Das Verfahren umfasst
das Auswählen
der Kompressionshubeinspritzung, wenn die Brennkraftmaschine kalt
ist, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine, wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird, innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs liegt,
und das Auswählen
der Ansaughubeinspritzung, wenn die Brennkraftmaschine kalt ist,
wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine, wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird, höher
als der vorbestimmte Bereich ist.
-
Weitere
Ausführungsformen
und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, die beispielsweise
die Prinzipien der Erfindung darstellen.
-
Die
Erfindung, ihre Ziele und Vorteile werden unter Bezugnahme auf die
folgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen zusammen mit den
beigefügten
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
-
1 ein
schematisches Diagramm zur Darstellung einer Brennkraftmaschine
mit einem Kraftstoffeinspritzungsregler gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 ein
Fließbild
zur Darstellung eines Programms zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung, wenn
die Brennkraftmaschine kalt ist;
-
3 ein
Fließbild
zur Darstellung des Programms zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung, wenn
die Brennkraftmaschine kalt ist;
-
4 ein
Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Kühlmittel
der Brennkraftmaschine und der ausgegebenen Menge unverbrannter Gase,
wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird;
-
5 ein
Diagramm zur Darstellung der Kompensationsmenge der eingespritzten
Kraftstoffmenge unmittelbar nach dem Umschalten zur Kompressionshubeinspritzung;
und
-
6 eine
Tabelle zur Darstellung der Kompensationsmenge der eingespritzten
Kraftstoffmenge unmittelbar nach dem Umschalten zur Ansaughubeinspritzung.
-
1 ist
eine schematische Ansicht zur Darstellung einer Brennkraftmaschine 10 mit
einer elektronischen Steuereinheit (ECU 40), die als ein
Kraftstoffeinsprit zungsregler gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wirkt.
-
Die
Brennkraftmaschine 10 umfasst einen Zylinderkopf 11 und
einen Zylinderblock 13, der mehrere Zylinder 12 aufweist
(nur einer ist in 1 dargestellt). Jeder Zylinder 12 nimmt
einen hin- und herbewegbaren Kolben 14 auf. Der Kolben 14,
die Wand des Zylinders 12 und der Zylinderkopf 11 bilden
eine Verbrennungskammer 15. Ansaugluft wird der Verbrennungskammer 15 über den
Ansaugkanal 16 zugeführt.
Ein Ansauglufttemperatursensor (nicht dargestellt) ist in dem Ansaugkanal 16 angeordnet,
um die Temperatur der Ansaugluft zu erfassen.
-
Ein
Kraftstoffeinspritzventil 20, das Kraftstoff direkt in
die Verbrennungskammer 15 einspritzt, und eine Zündkerze 22,
die das Luft/Kraftstoffgemisch in der Verbrennungskammer 15 zündet, sind
für jeden Zylinder 12 an
dem Zylinderkopf 11 vorgesehen. Das Kraftstoffeinspritzventil 20 ist
mit einer Zuführleitung 34 über einen
Zuführkanal 35 verbunden.
Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzventil 20 von der
Zuführleitung 34 zugeführt. Der
Kraftstoff wird von einem Kraftstofftank 37 der Zuführleitung 34 über eine
Kraftstoffpumpe 36 zugeführt. Ein Kraftstoffdrucksensor 38 ist
in der Zuführleitung 34 angeordnet,
um den Kraftstoffdruck in der Zuführleitung 34 zu erfassen.
-
Die
Brennkraftmaschine 10 ist mit Sensoren versehen, die zur
Erfassung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine 10 verwendet
werden, wie z.B. ein Kurbelwellenwinkelsensor 30, ein Nockenwellenwinkelsensor 31 und
ein Kühlmitteltemperatursensor 32.
Der Kurbelwellenwinkelsensor 30 und der Nockenwellenwinkelsensor 31 sind
in der Nähe
einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle (nicht dargestellt) angeordnet,
um die Drehzahl (Motordrehzahl) und die Drehphase (Kurbelwellenwinkel
CA) der Kurbelwelle zu erfassen. Der Kühlmitteltemperatursensor 32 ist
im Zylinderblock 13 angeordnet, um die Temperatur des Kühlmittels
der Brennkraftmaschine (Kühlmitteltemperatur
THW) zu erfassen.
-
Die
ECU 40 empfängt
die erfassten Signale von den verschiedenen Sensoren einschließlich der Sensoren 30 bis 32, 38.
Entsprechend der erfassten Signale treibt die ECU 40 jedes
der Einspritzventile 20 an, um die Kraftstoffeinspritzungsregelung
und eine bestimmte Zündsteuerung
durchzuführen.
Die ECU 40 dient als eine Wähleinrichtung und eine Kompensationseinrichtung.
Weiter umfasst die ECU 40 einen Speicher 41, der
Programme zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung und Zündung speichert, Berechnungstabellen
und Daten, die man bei der Durchführung der Steuerungen erhält.
-
Entsprechend
dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 ändert die
ECU 40 die Kraftstoffeinspritzung zwischen einer Ansaughubeinspritzung,
bei der Kraftstoff während
des Ansaughubs eingespritzt wird, und einer Kompressionshubeinspritzung,
bei der Kraftstoff während
des Kompressionshubs eingespritzt wird.
-
Wenn
die Brennkraftmaschine 10 gestartet wird (angelassen wird),
stellt die ECU 40 die Kraftstoffeinspritzung auf die Ansaughubeinspritzung
ein und steuert die Kraftstoffeinspritzventile 20 so, dass der
Kraftstoff während
des Ansaughubs eingespritzt wird. Durch Einspritzen des Kraftstoffs
während
des Ansaughubs, wenn die Brennkraftmaschine 10 gestartet
wird, ist ausreichend Zeit zum Verdampfen des in die Brennkammern 15 eingespritzten
Kraftstoffs zur Verdampfung vorhanden.
-
Dies
stabilisiert die Zündung
und Verbrennung und garantiert, dass die Brennkraftmaschine 10 anspringt.
-
Nachdem
die Brennkraftmaschine 10 gestartet ist, wenn die Temperatur
der Brennkraftmaschine 10 während des Starts oder die Kühlmitteltemperatur beim
Start der Brennkraftmaschine 10 (im Folgenden als Startzeitkühlmitteltemperatur
THWST bezeichnet) innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs liegt,
stellt die ECU 40 die Kraftstoffeinspritzung auf die Kompressionshubeinspritzung
ein. Die ECU 40 stellt die Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung ein,
wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine nicht innerhalb des bestimmten
Temperaturbereichs liegt.
-
Wie
in 4 gezeigt, kann die Anlasszeitkühlmitteltemperatur
drei Bereiche aufweisen, z.B. einen ersten Temperaturbereich R1,
bei dem die Temperatur niedriger als 15 °C ist, einen zweiten Temperaturbereich
R2, bei dem die Temperatur zwischen 15 °C bis 40 °C liegt, und einen dritten Temperaturbereich
R3, in dem die Temperatur zwischen 40 °C und einer Temperatur liegt,
die anzeigt, dass die Brennkraftmaschine 10 gestartet wurde
(z.B. 80 °C). Wenn
die Startzeitkühlmitteltemperatur
THWST in dem zweiten Temperaturbereich R2 liegt, schaltet die ECU 40 die
Einspritzung von der Ansaughubeinspritzung zur Kompressionshubeinspritzung.
Wenn die Startzeitkühlmitteltemperatur
THWST im ersten oder dritten Temperaturbereich R1, R3 liegt, behält die ECU 40 die
Einspritzung bei der Ansaughubeinspritzung.
-
Wenn
die Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs zufriedenstellend
ist, ist die Menge des eingespritzten Kraftstoffs, der sich auf
der Oberseite der Kolben 14, den Zylinderwänden 12,
die die Wände
der Verbrennungs kammer 15 einschließen, gering. In diesem Zustand
nimmt die Menge von unverbrannten Gasen in den Emissionen ab. Die
Einspritzung wird somit auf die Kompressionshubeinspritzung umgeschaltet,
wenn die Motorstartzeitkühlmitteltemperatur
THWST relativ hoch im zweiten Temperaturbereich R2 ist.
-
Wenn
die Motorstartzeitkühlmitteltemperatur THWST
in dem dritten Temperaturbereich R3 liegt, ist die an den Wänden der
Verbrennungskammer niedergeschlagene Kraftstoffmenge im Wesentlichen Null,
unabhängig,
ob die Ansaughubeinspritzung oder die Kompressionshubeinspritzung
vorliegt. Bei dieser Ausführungsform
wird jedoch die Einspritzung bei der Ansaughubeinspritzung gehalten,
wenn sich die Startzeitkühlmitteltemperatur
THWST im dritten Temperaturbereich R3 befindet. Der Grund hierfür ist, obwohl
die Menge von unverbrannten Gasen in den Emissionen während der
Kompressionshubeinspritzung gering ist, dass die Menge von unverdampftem eingespritzten
Kraftstoff oder die Menge von unverbrannten Gasen in den Emissionen
größer im Vergleich
zu denen der Ansaughubeinspritzung ist.
-
Im
Folgenden wird ein Kraftstoffeinspritzungsregelvorgang beschrieben,
der durchgeführt wird,
wenn die Brennkraftmaschine 10 nach dem Start kalt ist.
-
2 und 3 zeigen
ein Fließbild
zur Darstellung der Kraftstoffeinspritzungsregelung. Wenn der Motor 10 kalt
ist, führt
die ECU 40 das durch das Fließbild dargestellte Verfahren
in zyklischen Unterbrechungen bei jedem bestimmten Kurbelwellenwinkel
durch.
-
Wenn
der Motor 10 kalt ist, wird die Einspritzung entsprechend
der Motorstartzeitkühlmitteltemperatur
THWST (Motortemperatur) eingestellt. Der Kraftstoff wird von den
Kraftstoffeinspritzventilen 20 entsprechend der Kraftstoffeinspritzung
eingespritzt.
-
Wenn
der Motor 10 gestartet (angelassen) wird, wird die Ansaughubeinspritzung
eingestellt und der Kraftstoff wird während des Ansaughubs von den Kraftstoffeinspritzventilen 20 eingespritzt.
Durch Einspritzen des Kraftstoffs während des Ansaughubs steht
die erforderliche Zeit zum Verdampfen des in die Verbrennungskammern 15 eingespritzten
Kraftstoffs zur Verfügung.
Dies stabilisiert die Zündung und
die Verbrennung.
-
Wenn
der Motor 10 gestartet wird, bestimmt die ECU 40 bei
Schritt 110, ob die Startzeitkühlmitteltemperatur THWST innerhalb
des zweiten Temperaturbereichs R2 (15 °C bis 40 °C) liegt. Wenn die Startzeitkühlmitteltemperatur
THWST sich nicht im zweiten Temperaturbereich R2 befindet, d.h.,
wenn die Startzeitkühlmitteltemperatur
THWST sich im ersten Temperaturbereich R1 (niedriger als 15 °C) oder dem dritten
Temperaturbereich R3 (40 °C
oder höher)
befindet, geht die ECU 40 zu Schritt 200 und stellt
die Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung ein. Wenn die Startzeitkühlmitteltemperatur
THWST sich in dem zweiten Temperaturbereich R2 befindet, geht die
ECU 40 zu Schritt 120.
-
Bei
Schritt 120 bestimmt die ECU 40, ob der Kraftstoffdruck
größer oder
gleich einem bestimmten Druck P1 ist. Der bestimmte Druck P1 ist
der erforderliche Druck zum Einspritzen des Kraftstoffs während des
Kompressionshubs. Wenn der Kraftstoffdruck niedriger als der bestimmte
Druck P1 ist, wird die Kraftstoffeinspritzung während des Kompressionshubs
verboten. In diesem Fall geht die ECU 40 zu Schritt 200.
Wenn der Kraftstoff druck größer oder gleich
dem vorbestimmten Druck P1 ist, bestimmt die ECU 40, dass
Kraftstoff während
des Kompressionshubs eingespritzt werden kann und geht zu Schritt 130.
-
Bei
Schritt 130 bestimmt die ECU 40, ob die Motordrehzahl
NE niedriger als eine bestimmte Motordrehzahl NE1 ist oder nicht.
Bei dieser Ausführungsform
ist die Motordrehzahl NE1 die maximale Leerlaufdrehzahl. Wenn die
Motordrehzahl NE größer oder
gleich der bestimmten Motordrehzahl NE1 ist, wird die Kraftstoffeinspritzung
während
des Kompressionshubs verboten, da die Zeit zur Verdampfung des eingespritzten
Kraftstoffs kurz ist. In diesem Fall geht die ECU 40 zu
Schritt 200 und stellt die Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung
ein. Wenn die Motordrehzahl NE niedriger als die bestimmte Motordrehzahl
NE1 ist, bestimmt die ECU 40, dass Kraftstoff während des
Kompressionshubs eingespritzt werden kann und geht zu Schritt 140.
-
Bei
Schritt 140 bestimmt die ECU 40, ob eine große Belastung
des Motors 10 beispielsweise auf der Grundlage der Position
des Fahrpedals vorliegt oder nicht. Wenn eine große Last
auf den Motor 10 aufgebracht wird, wird eine große Kraftstoffmenge eingespritzt.
Wenn der Kraftstoff während
des Kompressionshubs eingespritzt wird, ist somit die Kraftstoffkonzentration
im Luft/Kraftstoffgemisch um die Zündkerzen 22 zu hoch.
Entsprechend geht die ECU 40 zu Schritt 200 und
stellt die Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung ein. Wenn
eine große
Last nicht auf den Motor 10 aufgebracht wird, bestimmt die
ECU 40, dass Kraftstoff während des Kompressionshubs
eingespritzt werden kann und geht zu Schritt 150.
-
Bei
Schritt 150 bestimmt die ECU 40, ob die Temperatur
der Ansaugluft, die mittels eines Ansauglufttemperatursensors (nicht
dargestellt) erfasst wird, höher
oder gleich einer bestimmten Temperatur TH0 ist oder nicht. Wenn
die Ansauglufttemperatur niedriger als die bestimmte Temperatur
TH0 ist, geht die ECU 40 zu Schritt 200 und stellt
die Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung ein, unabhängig von
der Startzeitkühlmitteltemperatur.
Der Grund hierfür
liegt darin, dass, wenn der Kraftstoff während des Kompressionshubs
eingespritzt wird, wenn die Ansauglufttemperatur niedriger als die
bestimmte Temperatur TH0 ist, der Kraftstoff nicht genügend Zeit
hat, vollständig
zu verdampfen, wodurch die Menge von unverbrannten Gasen in den
Emissionen erhöht
wird. Wenn die Ansauglufttemperatur höher als oder gleich der bestimmten
Temperatur TH0 ist, bestimmt die ECU 40, dass Kraftstoff
während
des Kompressionshubs eingespritzt werden kann und geht zu Schritt 160.
-
Bei
Schritt 160 bestimmt die ECU 40, ob die gegenwärtige Kühlmitteltemperatur
niedriger als die Summe der Startzeitkühlmitteltemperatur THWST und α ist. Alpha
ist größer als
Null und wird beispielsweise bei dieser Ausführungsform bei 10 °C eingestellt.
Wenn die vorliegende Kühlmitteltemperatur
höher oder
gleich als die Summe der Startzeitkühlmitteltemperatur THWST und α ist, geht
die ECU 40 zu Schritt 200 und stellt die Einspritzung
auf die Ansaughubeinspritzung ein. Da die Brennkraftmaschine 10 gestartet
wird und läuft,
nimmt die Kühlmitteltemperatur
um α °C der Startzeitkühlmitteltemperatur THWST
zu, die Temperatur der Wände
der Verbrennungskammern 15 nimmt zu. Der Betrag des auf
den Wänden
der Verbrennungskammer 15 niedergeschlagenen Kraftstoffs
ist somit im Wesentlichen Null, sowohl in der Ansaughubeinspritzung
als auch in der Kompressionshubeinspritzung. Wenn jedoch der Kraftstoff
während
der Kompressionshubeinspritzung eingespritzt wird, steht weniger
Zeit für
die vollständige
Verdampfung des Kraftstoffs zur Verfügung, wodurch die Menge der
unverbrannten Gase in den Emissionen zunimmt. Die Einspritzung wird
somit auf die Ansaughubeinspritzung eingestellt, wenn die gegenwärtige Kühlmitteltemperatur
höher oder
gleich der Summe der Startzeitkühlmitteltemperatur THWST
und α ist.
Wenn die gegenwärtige
Kühlmitteltemperatur
niedriger als die Summe der Startzeitkühlmitteltemperatur THWST und α ist, geht
die ECU 40 zu Schritt 170 und stellt die Einspritzung
auf die Kompressionshubeinspritzung ein.
-
Bei
Schritt 180 bestimmt die ECU 40, ob die vom Beginn
der Kompressionshubeinspritzung verstrichene Zeit kleiner oder gleich
einer bestimmten Zeit Ts ist oder nicht. Wenn die verstrichene Zeit
größer als
die bestimmte Zeit Ts ist (wenn das Ergebnis bei Schritt 180 negativ
ist), wird eine der Motorlast und der Kühlmitteltemperatur entsprechende
Kraftstoffmenge während
des Kompressionshubs eingespritzt. Die ECU 40 beendet dann
vorübergehend das
Programm.
-
Wenn
bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit kürzer oder gleich der vorbestimmten
Zeit Ts in Schritt 180 ist (wenn das Ergebnis bei Schritt 180 positiv
ist), geht die ECU 40 zu Schritt 190 und berichtigt die
eingespritzte Kraftstoffmenge, die der Motorlast und der Kühlmitteltemperatur
entspricht, indem eine Kompensationsmenge zur Kraftstoffeinspritzmenge hinzugefügt wird.
Die berichtigte Kraftstoffmenge wird während des Kompressionshubs
eingespritzt. Die ECU beendet dann vorübergehend das Programm. Die
Kompensationsmenge wird entsprechend der Kühlmitteltemperatur eingestellt,
wie in 5 gezeigt. Die Kompensationsmenge nimmt zu, wenn
die Kühlmitteltemperatur
abnimmt, und nimmt ab, wenn die Kühlmitteltemperatur zunimmt.
Die Kompensationsmenge nimmt allmählich ab, wenn die vom Beginn
der Kompressionshubeinspritzung verstrichene Zeit zunimmt.
-
Wenn
der Motor 10 kalt ist und die Einspritzung von der Ansaughubeinspritzung
auf die Kompressionshubeinspritzung geändert wird, lagert sich Kraftstoff
auf der Oberseite der Kolben 14 ab. Dies vermindert momentan
die Menge des verbrennbaren Kraftstoffs und bewirkt das sich ergebende
ruckende Drehmoment zur Erzeugung eines Stoßes. Entsprechend fügt die ECU 40 die
Kompensationsmenge der Kraftstoffeinspritzmenge hinzu, um die verminderte verbrennbare
Kraftstoffmenge zu kompensieren. Dies verhindert eine Abnahme der
verbrennbaren Kraftstoffmenge und verhindert, dass das Drehmoment
abgestuft wird. Wenn die Einspritzung von der Ansaughubeinspritzung
zur Kompressionshubeinspritzung geschaltet wird, verändert sich
die auf der Oberseite der Kolben 14 abgelagerte Kraftstoffmenge
entsprechend der Motortemperatur (Kühlmitteltemperatur). Die ECU 40 kompensiert
somit den entsprechend der Motortemperatur abgelagerten Kraftstoff,
indem eine geeignete Kompensationsmenge der Kraftstoffeinspritzmenge
hinzugefügt
wird. Der auf der Oberseite der Kolben 14 abgelagerte Kraftstoff
nimmt ebenfalls zu, wenn die Zeit verstreicht. Die ECU 40 kompensiert
somit den abgelagerten Kraftstoff entsprechend der verstrichenen
Zeit, indem eine geeignete Kompensationsmenge zur Kraftstoffeinspritzmenge
hinzugefügt
wird. Bei Schritt 190 wirkt die ECU 40 als eine
Kompensationseinrichtung.
-
Bei
Schritt 200 stellt die ECU 40 die Einspritzung
auf die Ansaughubeinspritzung ein. Bei Schritt 210 bestimmt
die ECU 40, ob die von der Beendigung der Kompressionshubeinspritzung
verstrichene Zeit geringer oder gleich einer bestimmten Zeit Te
ist. Wenn die verstrichene Zeit größer als die vorbestimmte Zeit
Te ist, wird eine Kraftstoffeinspritzmenge während des Ansaughubs eingespritzt,
die der Motorlast und der Kühlmitteltemperatur
entspricht. Die ECU 40 beendet dann vorübergehend das Programm.
-
Bei
Schritt 210 geht die ECU 40 zu Schritt 220,
wenn die verstrichene Zeit geringer oder gleich der bestimmten Zeit
Te ist, und berichtigt die Kraftstoffeinspritzmenge durch Abziehen
einer Kompensationsmenge von der Kraftstoffeinspritzmenge, die der
Motorlast und der Kühlmitteltemperatur
entspricht. Die korrigierte Kraftstoffmenge wird während des
Ansaughubs eingespritzt. Die ECU 40 beendet dann vorübergehend
das Programm. Die Kompensationsmenge wird entsprechend der Kühlmitteltemperatur
eingestellt, wie in 6 gezeigt. Der absolute Wert
der Kompensationsmenge nimmt zu, wenn die Kühlmitteltemperatur abnimmt,
und nimmt ab, wenn die Kühlmitteltemperatur
zunimmt. Der absolute Wert der Kompensationsmenge nimmt weiter allmählich ab,
wenn die verstrichene Zeit von der Beendigung der Kompressionshubeinspritzung
zunimmt.
-
Wenn
der Motor 10 kalt ist und die Einspritzung von der Kompressionshubeinspritzung
zur Ansaughubeinspritzung verändert
wird, wird etwas des auf der Oberseite der Kolben 14 abgelagerten
Kraftstoffs verdampft. Dies erhöht
momentan die Menge des verbrennbaren Kraftstoffs und bewirkt ein
abgestuftes Drehmoment zur Erzeugung eines Stoßes. Entsprechend zieht die
ECU 40 die Kompen sationsmenge von der Kraftstoffeinspritzmenge
ab, um die erhöhte
verbrennbare Kraftstoffmenge zu kompensieren. Dies kompensiert die
Zunahme der Menge des verbrennbaren Kraftstoffs und verhindert das
abgestufte Drehmoment. Wenn die Einspritzung von der Kompressionshubeinspritzung
zur Ansaughubeinspritzung geändert
wird, verändert
sich die auf der Oberseite der Kolben 14 abgelagerte Kraftstoffmenge
entsprechend der Motortemperatur (Kühlmitteltemperatur). Die ECU 40 kompensiert
somit den auf den Kolben 14 abgelagerten Kraftstoff entsprechend
der Motortemperatur durch Abziehen einer geeigneten Kompensationsmenge
von der Kraftstoffeinspritzmenge. Die verdampfte, auf der Oberseite
der Kolben 14 abgelagerte Kraftstoffmenge nimmt weiter im
Verlauf der Zeit zu, wenn die Einspritzung von der Kompressionshubeinspritzung
zur Ansaughubeinspritzung umgeschaltet wird. Die ECU 40 kompensiert
daher die verdampfte Kraftstoffmenge entsprechend der verstrichenen
Zeit durch Abziehen einer geeigneten Kompensationsmenge von der
Kraftstoffeinspritzmenge. Bei Schritt 220 dient die ECU
als eine Kompensationseinrichtung.
-
Die
vorliegende Erfindung hat die im Folgenden beschriebenen Vorteile.
- (a) Wenn die Motorstartzeitkühlmitteltemperatur THWST
innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt (zweiter Temperaturbereich
R2), stellt die ECU 40 die Einspritzung auf die Kompressionshubeinspritzung
ein. Dies verbessert die Abgasemissionen, wenn der Motor 10 kalt
ist.
- (b) Wenn die Ansauglufttemperatur des Motors 10 niedriger
als eine bestimmte Temperatur ist, stellt die ECU die Einspritzung
auf die Ansaughubeinspritzung ein, unabhängig von der Motorstartzeitkühlmitteltemperatur
THWST. Dies verbessert die Abgasemissionen, wenn der Motor 10 kalt
ist.
- (c) Wenn die Kühlmitteltemperatur
des Motors 10 zunimmt, ist die auf den Wänden der
Verbrennungskammern 15 abgelagerte Kraftstoffmenge im Wesentlichen
sowohl bei der Ansaughubeinspritzung als auch der Kompressionshubeinspritzung
Null. Da jedoch die Verdampfungszeit für die Kompressionshubeinspritzung
kürzer
als die für die
Ansaughubeinspritzung ist, ist die Menge der unverbrannten Gase
in den Emissionen während der
Kompressionshubeinspritzung größer. Entsprechend
stellt gemäß der Ausführungsform
die ECU 40 die Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung
von der Kompressionshubeinspritzung ein, wenn die Kühlmitteltemperatur
zunimmt, wenn der Motor 10 weiter läuft. Dies verbessert die Abgasemissionen.
- (d) Die ECU 40 berichtigt die Kraftstoffeinspritzmenge
durch Abziehen der bestimmten Kompensationsmenge von der Kraftstoffeinspritzmenge während der
Ansaughubeinspritzung. Die Kompensationsmenge hängt von der verstrichenen Zeit
ab, von der die Einspritzung von der Ansaughubeinspritzung geändert wurde.
Dies verhindert eine Zunahme der verbrannten Kraftstoffmenge, verhindert
das abgestufte Drehmoment und erhöht die Leistung des Fahrzeugs,
in das der Motor 10 eingebaut ist.
- (e) Die ECU 40 ändert
die Kompensationsmenge entsprechend der Kühlmitteltemperatur des Motors 10.
D.h., die ECU 40 kompensiert die Menge des verdampften
Kraftstoffs, die sich entsprechend der Kühlmitteltemperatur (Motortemperatur) ändert, indem
eine geeignete Kompen sationsmenge von der Kraftstoffeinspritzmenge
abgezogen wird. Dies verbessert die Fahrzeugleistung.
- (f) Die ECU 40 vermindert allmählich die Kompensationsmenge
entsprechend der verstrichenen Zeit. D.h., die ECU 40 kompensiert
die Menge des verdampften Kraftstoffs, die sich entsprechend der
verstrichenen Zeit ändert,
indem eine geeignete Kompensationsmenge von der Kraftstoffeinspritzmenge
abgezogen wird. Dies verbessert die Leistung des Fahrzeugs.
- (g) Die ECU 40 berichtigt die eingespritzte Kraftstoffmenge
durch Hinzufügen
der bestimmten Kompensationsmenge zur Kraftstoffeinspritzmenge während der
Kompressionshubeinspritzung. Die Kompensationsmenge hängt von
der verstrichenen Zeit ab, von der die Einspritzung von der Kompressionshubeinspritzung
geändert
wurde. Dies verhindert eine Abnahme der Menge des verbrannten Kraftstoffs,
verhindert ein abgestuftes Drehmoment und verbessert die Fahrzeugleistung.
- (h) Die ECU 40 ändert
die Kompensationsmenge entsprechend der Kühlmitteltemperatur des Motors 10.
D.h., die ECU kompensiert die auf den Oberflächen der Verbrennungskammern 15 abgelagerte
Kraftstoffmenge, die sich entsprechend der Kühlmitteltemperatur ändert, indem
eine geeignete Kompensationsmenge zur Kraftstoffeinspritzmenge hinzugefügt wird.
Dies verbessert die Fahrzeugleistung.
- (i) Die ECU 40 vermindert allmählich die Kompensationsmenge
entsprechend der verstrichenen Zeit. D.h., die ECU 40 kompensiert
die Menge des abgelagerten Kraftstoffs, der sich entsprechend der
verstrichenen Zeit ändert,
indem eine geeignete Kompensationsmenge zur Kraftstoffeinspritzmenge
hinzugefügt
wird. Dies verbessert weiter die Leistung des Fahrzeugs.
-
Es
ist für
den Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene
andere Arten verwirklicht werden kann. Insbesondere soll darauf
hingewiesen werden, dass die vorliegende Erfindung in folgender
Weise verwendet werden kann.
-
Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
stellt die ECU 40 die Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung
von der Kompressionshubeinspritzung auf der Grundlage um, ob die
Kühlmitteltemperatur
von der Startzeitkühlmitteltemperatur THWST
um α °C oder mehr
zugenommen hat oder nicht. Alternativ kann die ECU 40 die
Einspritzung auf die Ansaughubeinspritzung von der Kompressionshubeinspritzung
zurückstellen,
wenn eine direkt von den Wänden
der Verbrennungskammern 15 erfasste Temperatur höher wird
oder gleich einer bestimmten Temperatur ist.
-
Bei
der obigen Ausführungsform
kann die Reihenfolge der Durchführung
der Schritte 110 bis 160 je nach Bedarf verändert werden.
-
Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
werden lediglich beispielhaft und nicht begrenzend angesehen.
-
Ein
Kraftstoffeinspritzungsregler (40) in einer Brennkraftmaschine
(10) mit Direkteinspritzung wählt eine Kraftstoffeinspritzung
von verschiedenen Kraftstoffeinspritzungen entsprechend dem Betriebszustand
des Motors aus. Die Einspritzungen umfassen eine Ansaughubeinspritzung,
in der Kraftstoff während
des Ansaughubs eingespritzt wird, und eine Kompressionshubeinspritzung,
in der Kraftstoff während
eines Kompressionshubs eingespritzt wird. Der Regler umfasst eine
Kompensationseinrichtung zur Durchführung einer Kompensation, die
die eingespritzte Kraftstoffmenge in der Ansaughubeinspritzung vermindert,
wenn die Kraftstoffeinspritzung auf die Ansaughubeinspritzung von
der Kompressionshubeinspritzung geändert wird, wenn der Motor
kalt ist. Die Kompensation erfolgt über eine bestimmte Zeit von
dem Zeitpunkt, wenn die Kraftstoffeinspritzung auf die Ansaughubeinspritzung
verändert
wurde.