DE60027081T2

DE60027081T2 - Kraftstoffeinspritzsteuerverfahren und -Vorrichtung für einen Dieselmotor

Info

Publication number: DE60027081T2
Application number: DE60027081T
Authority: DE
Inventors: c/o Isuzu Motors Limited Kenzo Fujisawa-shi Shioi; c/o Isuzu Motors Limited Keiichi Fujisawa-shi Iida; c/o Isuzu Motors Limited Tomoo Fujisawa-shi Nishikawa
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: US6308698B1; DE60027081D1; EP1057993A3; EP1057993A2; EP1057993B1; JP2000345885A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffmenge, die in einen Dieselmotor eingespritzt werden soll, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die die Erzeugung von Rauch bei einem steilen Anstieg der Motordrehzahl verringern oder verhindern können.
Herkömmlicherweise wird eine Basismenge für die Kraftstoffeinspritzung in einen Dieselmotor anhand einer Motordrehzahl und eines Fahrpedalöffnungsgrades bestimmt, wobei dieser Basiswert anhand der Temperatur des in dem Motor strömenden Wassers und der Ansauglufttemperatur modifiziert wird, um eine endgültige Menge (oder Zielmenge) für die Kraftstoffeinspritzung zu bestimmen.
Bei einer solchen Modifikation wird jedoch möglicherweise eine größere Menge an Kraftstoff bezogen auf eine Ansaugluftmenge eingespritzt, wenn der Motor unter starker Last läuft oder ein Fahrzeug in großer Höhe fährt. Dies führt häufig zu einer Raucherzeugung vom Motor. Um dies zu vermeiden, schlugen die japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschriften Nr. 54-111015 und Nr. 7-151007, veröffentlicht am 31. August 1979 bzw. am 13. Juni 1995, eine Technik zum Begrenzen einer Kraftstoffeinspritzmenge auf einen bestimmten Bereich vor. Speziell erfasst ein Ansaugluftsensor eine Ansaugluftmenge (einen Ansaugluftdurchsatz), wobei eine Maximalmenge (ein Grenzwert) an Kraftstoffeinspritzung, die (der) keinen Ausstoß von Rauch erlaubt, der größer ist als ein vorgegebener Wert, bezogen auf die Menge an Ansaugluft, bestimmt wird. Anschließend wird der Grenzwert mit einer Basismenge an Kraftstoffeinspritzung verglichen, wobei der kleinere Wert als die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung gewählt wird. Dadurch wird die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung so gesteuert, dass sie stets unter der vorgegebenen Obergrenze liegt. Demgemäß bleibt die Menge an von dem Motor erzeugtem Rauch bei jedem Motorbetriebszustand innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs.
Leider drückt ein Fahrer manchmal, kurz nachdem der Motor gestartet ist, absichtlich auf das Fahrpedal, um das Warmlaufen des Motors zu fördern. In dieser Situation steht das Fahrzeug noch auf der Straße (die Fahrgeschwindigkeit ist null) und ist die Schaltstellung die Neutralstellung. Da die Schaltstellung die Neutralstellung ist, läuft der Motor lastfrei, so dass die Motordrehzahl mit dem Drücken des Fahrpedals steil ansteigt.
An diesem Punkt treten die folgenden Probleme auf. Wie in 6 der begleitenden Zeichnungen gezeigt ist, steigt bei schneller Zunahme der Fahrpedalöffnung Ac eine Kraftstoffeinspritzmenge Q (Volllinie) entsprechend schnell an, wobei die Motordrehzahl Ne (Volllinie) mit einer gewissen Verzögerung steil ansteigt. Dies verringert vorübergehend eine in eine Verbrennungskammer des Motors gelassene Ansaugluftmenge (als "Ist-MAF" (Massen-Luftdurchsatz) bezeichnet), wobei eine Kraftstoffmenge Q bezogen auf den Ist-MAF größer wird, wodurch Rauch erzeugt wird.
Obwohl die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung aus einem Erfassungswert des Ansaugluftsensors (d. h. des MAF-Sensors) bestimmt wird, befindet sich dieser Sensor in der Nähe eines Einlasses eines Ansaugluftrohrs entfernt von der Motorverbrennungskammer, so dass der Erfassungswert (MAF-Sensorwert) eine Verzögerung in Bezug auf den Ist-MAF (Δt in 6) aufweist. Deswegen wird dann, wenn die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung anhand des MAF-Sensorwertes bestimmt wird und die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung mit einem solchen Maximalwert gesteuert wird, die Steuerung mit einer gewissen Verzögerung ausgeführt und der Ausstoß von Rauch toleriert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu überwinden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einen Dieselmotor geschaffen, die eine erste Bestimmungseinheit zur Bestimmung einer Basismenge an Kraftstoffeinspritzung aus einer Motordrehzahl und einem Fahrpedalöffnungsgrad, eine zweite Bestimmungseinheit zur Bestimmung einer maximalen Menge an Kraftstoffeinspritzung aus einer Motordrehzahl und einer Ansaugluftmenge (einem Ansaugluftdurchsatz), eine dritte Bestimmungseinheit zur Bestimmung, ob ein erster Zustand, in dem die Fahrgeschwindigkeit null ist, und ein zweiter Zustand, bei dem ein Fahrpedalöffnungsgrad nicht null ist, beide wahr sind, eine Korrektureinheit zur Korrektur der maximalen Menge an Kraftstoffeinspritzung auf einen kleineren Wert, wenn der erste und der zweite Zustand beide wahr sind, und eine Vergleichseinheit zum Vergleich der Basismenge an Kraftstoffeinspritzung mit der (korrigierten) Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung und zur Auswahl der kleineren als eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung umfasst. Wenn der erste und der zweite Zustand beide erfüllt sind, wird die reduzierte Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung mit der Basismenge an Kraftstoffeinspritzung verglichen, um die kleinere zu wählen. Falls andererseits zumindest einer des ersten und des zweiten Zustandes unwahr ist, wird die maximale Menge an Kraftstoffeinspritzung ohne jegliche Modifikation mit dem Basiswert verglichen.
Die Korrektureinheit kann die korrigierte Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung durch Multiplikation der Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung mit einem Korrekturkoeffizient, der kleiner als Eins ist, erhalten. Der Korrekturkoeffizient kann mit der Zeit ansteigen.
Zusätzliche Aufgaben, Leistungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen) und den beigefügten Ansprüchen, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen aufgenommen werden, offenbar.
1 zeigt einen Blockschaltplan von verschiedenen Elementen in einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, der hilfreich ist, um die Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
2 zeigt einen Hauptablaufplan, der dem in 1 gezeigten Blockschaltplan entspricht;
3 zeigt einen Ablaufplan, der beim Bestimmen einer Antriebs- bzw. Fahrbetriebsart verwendet wird;
4 zeigt eine Tabelle für einen mit der Zeit ansteigenden Korrekturkoeffizienten;
5 zeigt schematisch einen Motor, der mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist; und
6 ist ein Zeitablaufplan, der die Beziehung zwischen verschiedenen Werten, die bei der erfindungsgemäßen Steuerung verwendet werden, zeigt.
Mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst ist in 5 ein System für Kraftstoffeinspritzung in einen Dieselmotor 1 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Dieselmotor 1 hat wenigstens eine Kraftstoffeinspritzdüse 2 zum Einspritzen von Kraftstoff in eine zugeordnete Verbrennungskammer. Zwecks Einfachheit befasst sich die folgende Beschreibung nur mit der gezeigten Kraftstoffeinspritzdüse 2.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 2 wird von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 3 über ein Rohr 4 mit Kraftstoff, der mit Druck beaufschlagt ist, versorgt. Die Kraftstoffpumpe 3 ist in dieser besonderen Ausführungsform vom Verteilungstyp. Eine Menge (ein Durchsatz) an Kraftstoffabgabe wird durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 5 bestimmt. Die Kraftstoffpumpe 3 hat zwei elektromagnetische Ventile (nicht gezeigt), die verwendet werden, um den Beginn bzw. das Ende der Kraftstoffabgabe zu bestimmen. Die ECU 5 schaltet diese elektromagnetischen Ventile so, dass der Düse 2 zu einem geeigneten Zeitpunkt eine geeignete Menge von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff zugeführt wird.
Ein Ansaugluftkanal 6 erstreckt sich zum Motor, während sich ein Auslasskanal 7 vom Motor 1 erstreckt. Der MAF-Sensor 8, der als Sensor zum Erfassen einer Ansaugluftmenge dient, ist an dem Ansaugluftrohr 6 in der Nähe des Einlasses von diesem angeordnet. Eine Ausgangsgröße des MAF-Sensors 8 wird zur ECU 5 geschickt. Demgemäß kann die Ansaugluftmenge erfasst werden, während der Motor betrieben wird. Es sei hier angemerkt, dass der Ausdruck "Ansaugluftmenge" in dieser Patentbeschreibung ein Massendurchsatz an Ansaugluft ist. Stromabwärts von dem MAF-Sensor 8 an dem Ansaugluftrohr 6 ist ein Ansaugluft-Drucksensor 9 angeordnet. Dieser Sensor gibt ebenfalls sein Erfassungsergebnis an die ECU 5 aus. Demgemäß kann der Ansaugluftdruck erfasst werden, während der Motor läuft.
Der Motor 1 ist ferner mit einem Turbolader 10 ausgerüstet. Ein Kompressor 11 des Turboladers 10 ist an dem Ansaugluftrohr 6 zwischen dem MAF-Sensor 8 und dem Ansaugluft-Drucksensor 9 angebracht. Stromaufwärts von einer Turbine 12 des Turboladers 10 ist ein Ladedruckregelventil 13 an dem Auslassrohr 7 vorgesehen. Das Ladedruckregelventil 13 enthält ein Unterdruck-Stellglied 14 und ein elektromagnetisches Ventil 15 zum Zuführen oder Unterbrechen des Unterdrucks (aufwärts weisender heller Pfeil) zu dem Stellglied 14. Anhand der Ausgangsgröße des Ansaugluft-Drucksensors 9 wird das elektromagnetische Ventil 15 des Ladedruckregelventils unter der Steuerung der ECU 5 geöffnet oder geschlossen. Wenn das Ladedruckregelventil 13 geöffnet ist, umgeht das Abgas von dem Motor 1 die Turbine 12 und wird nach außen ausgestoßen, wie durch den mit EXT bezeichneten dunklen Pfeil angegeben ist.
Mit der ECU 5 sind ein Motordrehzahlsensor 16 und ein Fahrpedalöffnungsgradsensor 17 verbunden Demgemäß ist die ECU 5 in der Lage, die Motordrehzahl und den Grad an Fahrpedalöffnung zu erfassen. Außerdem ist ein Fahrgeschwindigkeitssensor 20 mit der ECU 5 verbunden, um insbesondere zu bestimmen, ob das Fahrzeug angehalten ist oder fährt.
Mit Bezug auf 1 wird ein Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die ECU 5 enthält zwei Kennfelder M1 und M2, die aus Versuchen und/oder theoretischen Berechnungen vorbereitet sind. Das Kennfeld M1 ist ein dreidimensionales Kennfeld zum Bestimmen eine Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Q_base. Wenn eine von dem Motordrehzahlsensor 16 erfasste Motordrehzahl Ne und ein von dem Fahrpedalsensor 17 erfasster Fahrpedalöffnungsgrad Ac eingegeben sind, wird die Basismenge an Kraft stoffeinspritzung ausschließlich über das Kennfeld M1 bestimmt. Das Kennfeld M2 ist ein dreidimensionales Kennfeld zum Bestimmen einer Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF. Anhand der Motordrehzahl Ne und des von dem MAF-Sensor 8 erfassten Ansaugluftdurchsatzes MAF wird die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF ausschließlich aus dem Kennfeld M2 bestimmt.
Es sei angemerkt, dass die Bestimmung der Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Q_base mittels des Kennfeldes M1 auf dem Gebiet der Dieselmotoren bekannt ist. Im Allgemeinen werden außerdem die Temperatur des in dem Motor 1 strömenden Wassers und die Ansauglufttemperatur berücksichtigt, um die Basismenge Q_base an Kraftstoffeinspritzung zu korrigieren, jedoch wird zugunsten eines leichteren Verständnisses der vorliegenden Erfindung eine solche Korrektur hier nicht vorgenommen.
Das Kennfeld M2 liefert insbesondere eine Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung bezogen auf den Ansaugluftdurchsatz MAF. Im Allgemeinen erhöht sich eine Kraftstoffeinspritzmenge bezogen auf die Menge an Ansaugluft, um unter schwerer Last eine geeignete Leistung sicherzustellen. Ähnlich nimmt dann, wenn das Fahrzeug in großer Höhe fährt, die Luftdichte ab, so dass sich die Kraftstoffeinspritzmenge bezogen auf die Ansaugluftmenge erhöht. Speziell nimmt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis ab, wobei das Gemisch aus Luft und Kraftstoff "kraftstoffreich" wird. Wenn in diesem Fall die Kraftstoffeinspritzmenge übermäßig hoch ist, wird Rauch erzeugt. Das Kennfeld M2 ist hier vorgesehen, um durch Begrenzung der Kraftstoffeinspritzmenge eine Erzeugung des Rauchs zu verhindern. Das Kennfeld M2 bestimmt die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF so, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen vorgegebenen Wert nahe und unterhalb einer "Raucherzeugungsgrenze" (wobei oberhalb dieser Grenze Rauch erzeugt wird) besitzt. Wenn die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung so festgelegt wird, dass sie diesen Wert nicht überschreitet, ist es stets möglich, eine Raucherzeugung zu verhindern. Eine konkrete Möglichkeit dieser Steuerung wird später beschrieben.
Nun wird mit Bezug auf 1 die Bestimmung der Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_fnl beschrieben.
Ein Betriebsartschalter 18 wird auf "1" gedreht, wenn vorgegebene Bedingungen erfüllt sind (werden noch beschrieben), wobei dieser Fall als "FA-Betriebsart (FA, free accelerator = freigegebenes Fahrpedal) bezeichnet wird. Die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF wird dann mit einem Koeffizienten FAC, der kleiner als eins ist, multipliziert, um eine neue (reduzierte) Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_lmt zu ergeben. Wenn andererseits die vorgegebenen Bedingungen nicht erfüllt sind, wird der Betriebsartschalter 18 auf "0" gedreht und der Wert Q_MAF mit eins multipliziert. Mit anderen Worten, der Wert Q_MAF selbst wird als neue Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_lmt ausgegeben.
Die aus dem Kennfeld M1 bestimmte Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Q_base und die von dem Betriebsartschalter 18 ausgegebene neue Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_lmt werden in einen Komparator 19 eingegeben. Der Komparator 19 gibt die kleinere als eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_fnl aus. Wenn die zwei Werte Q_base und Q_lmt zueinander gleich sind, kann irgendeiner von diesen ausgegeben werden. Bei dieser besonderen Ausführungsform ist der Komparator 19 so programmiert, dass er den Basiswert Q_base ausgibt. Somit wird dann, wenn Q_base ≤ Q_lmt, Q_base als Q_fnl verwendet, während dann, wenn Q_base > Q_lmt, Q_lmt als Q_fnl verwendet wird. Somit ist der Wert Q_fnl stets kleiner als der Wert Q_lmt und wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis stets unterhalb der Raucherzeugungsgrenze gehalten. Folglich ist es möglich, eine Raucherzeugung zu verhindern. Insbesondere in der FA-Betriebsart wird die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF auf einen kleineren Wert korrigiert, so dass die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_fnl weiter gesenkt wird.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die in den 2 und 3 gezeigten Ablaufpläne die oben beschriebene Kraftstoffeinspritzsteuerung beschrieben. Es sei angemerkt, dass diese Ablaufpläne in vorgegebenen Intervallen wiederholt durch die ECU 5 ausgeführt werden.
Zunächst wird vor dem Hauptablaufplan von 2 die Fahrbetriebsartbestimmung mit Bezug auf 3 beschrieben. Im Schritt 201 ermittelt die ECU 5 anhand der Ausgangsgröße des Fahrgeschwindigkeitssensors 20, ob der Fahrgeschwindigkeitssensor 20 null ist oder nicht. Falls die Fahrgeschwindigkeit nicht null ist, geht das Programm zum Schritt 204 weiter und nimmt eine "Lauf"-Betriebsart, die von der FA-Betriebsart verschieden ist, ein. Wenn die Fahrgeschwindigkeit null ist, geht das Programm zum Schritt 202 weiter, um die Motordrehzahl Ne mit einem vorgegebenen Anlassdrehzahl-Schwellenwert Nc zu vergleichen. Wenn Ne < Nc, wird bestimmt, dass zum Starten des Motors das Anlassen stattfindet, wobei das Programm zum Schritt 205 weitergeht, wodurch eine "Anlass"-Betriebsart, die von der FA-Betriebsart verschieden ist, eingenommen wird. Wenn Ne Nc, wird bestimmt, dass der Motor eigenständig läuft, wobei das Programm zum Schritt 203 weitergeht, um zu bestimmen, ob der Fahrpedalöffnungsgrad null ist. Wenn er null ist, geht das Programm zum Schritt 206 weiter und nimmt eine "Leerlauf"- Betriebsart, die von der FA-Betriebsart verschieden ist, ein. Wenn andererseits Ac nicht null ist, wird bestimmt, dass ein Fahrer auf ein Fahrpedal drückt. Dies ist ein Fahrpedaldrücken ohne vorhandene Last, wobei das Programm zum Schritt 207 weitergeht, wodurch die FA-Betriebsart eingenommen wird.
In 2 liest die ECU 5 im Schritt 101 die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Q_base aus dem Kennfeld M1 aus. Im Schritt 102 liest die ECU 5 die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF aus dem Kennfeld M2 aus. Im Schritt 103 ermittelt die ECU 5, ob die momentane Antriebs- bzw. Fahrbetriebsart die FA-Betriebsart ist.
Wenn die momentane Betriebsart nicht die FA-Betriebsart ist, geht das Programm zum Schritt 104 weiter, um die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF mit eins zu multiplizieren und die neue Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_lmt zu erhalten In diesem Fall wird die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF selbst als neuer Wert Q_lmt verwendet. Falls andererseits die FA-Betriebsart eingerichtet ist, geht das Programm zum Schritt 105 weiter, um die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF mit einem Korrekturkoeffizienten FAC zu multiplizieren und die neue Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_lmt zu erhalten. Danach geht das Programm zum Schritt 106 weiter, um von dem Basiswert Q_base und dem neuen Maximalwert Q_lmt den kleineren zu nehmen und eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_fnl zu bestimmen. Damit ist die einzige Steuerroutine abgeschlossen.
Mit einer solchen Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_fnl schaltet die ECU 5 die elektromagnetischen Ventile der Kraftstoffpumpe 3 um und stellt die Kraftstoffabgabe an die Düse 2 ein.
Wie in den 4 und 6 gezeigt ist, wird der Korrekturkoeffizient FAC jedes Mal, wenn die einzige Steuerroutine abgeschlossen ist, aktualisiert. In der gezeigten Ausführungsform ist ein Anfangswert für den Korrekturkoeffizienten 0,8 (t = t₀), wobei jedes Mal ein Wert "c" hinzugefügt wird. Speziell ist FAC = 0,8 bei der ersten Steuerroutine, FAC = 0,8 + c bei der zweiten Routine (t = t₁) und FAC = 0,8 + 2c bei der dritten Routine (t = t₂). Die Hin zufügung von "c" wird wiederholt, bis FAC eins erreicht oder überschreitet (t = t_E). Der Anfangswert und die Zeit T (= t_E – t₀) für die Hinzufügung werden durch Kalibrierung der jeweiligen Motoren bestimmt. Der Wert "c" wird gemäß der Temperatur des in dem Motor strömenden Wassers bestimmt.
Wie aus 3 verständlich wird, ist die Fahrgeschwindigkeit, wenn der Motor eigenständig läuft (Ne ≥ Nc), null, wobei dann, wenn auf das Fahrpedal gedrückt wird (Ac ≠ 0), das Steuerprogramm in die FA-Betriebsart eintritt. Wie in 6 gezeigt ist, wird daher dann, wenn die Schaltung in der Neutralstellung ist, das Fahrzeug stillsteht, der Motor im Leerlauf ist und das Fahrpedal niedergedrückt wird, spontan die FA-Betriebsart eingerichtet. Es sei angenommen, dass das Niederdrücken des Fahrpedals zur Zeit t₀ beginnt (Ac ≠ 0). Der Korrekturkoeffizient FAC an diesem Punkt ist der Anfangswert 0,8. Daher ist die neue Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_lmt gleich 0,8 × Q_MAF. Somit ist die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung auf einen kleineren Wert eingestellt.
Die neue Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_lmt nimmt einen Wert, der kleiner als Q_MAF ist, an, bis der Korrekturkoeffizient FAC eins erreicht (t = t_E). Deswegen wird im Vergleich zu einem normalen Weg der Steuerung (Schritte 103, 104 und 106) die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung weiter begrenzt. Daher wird auch dann, wenn die Erfassung des Ansaugluftdurchsatzes durch den MAF-Sensor 8 zu einer Verzögerung in der Steuerung führt, nie eine übermäßig große Kraftstoffmenge in die Motorverbrennungskammer eingespritzt. Demgemäß wird der Ausstoß von Rauch verhindert. Auch dann, wenn der MAF-Sensorwert während des steilen Anstiegs der Motordrehzahl einen Wert angibt, der größer als der Ist-MAF-Wert ist, wird die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung in Ent sprechung mit dem Ist-MAF-Wert bestimmt. Die Kraftstoffeinspritzung wird auf der Grundlage dieses Maximalwertes begrenzt, womit die Raucherzeugung verhindert wird.
Als Ergebnis der Einstellung der Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung für eine Zeitspanne (von t₀ bis t_E in 6) auf einen kleineren Wert, steigen sowohl die Ist-Menge an Kraftstoffeinspritzung Q (zur Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_fnl äquivalent) als auch die Motordrehzahl Ne sanft an, wie durch die strichpunktierten Linien in 6 angegeben ist. Jedoch führt dies zu keinem Problem, da der Fahrer in dieser Periode nicht vorhat, das Fahrzeug zu bewegen.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt ist. Beispielweise kann die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF durch die Ansauglufttemperatur korrigiert werden. Wie wohlbekannt ist, nimmt die Luftdichte ab, wenn die Ansauglufttemperatur ansteigt, weshalb eine relative Kraftstoffeinspritzmenge mit der Ansauglufttemperatur zunimmt. Somit kann die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF gesenkt werden, wenn die Ansauglufttemperatur ansteigt, während sie erhöht werden kann, wenn die Ansauglufttemperatur abnimmt. Eine solche Einstellung führt zu einer besseren Steuerung. Ferner kann die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF unabhängig von der Ansaugluftmenge aus dem Ansaugluftdruck und/oder der Ansauglufttemperatur bestimmt werden. Zudem ist die Art und Weise der Korrektur (Absenkung) der Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung Q_MAF und der Bestimmung des Korrekturkoeffizienten FAC nicht auf die oben beschriebene begrenzt. Beispielsweise kann die an dem Maximalwert Q_MAF vorgenommene Subtraktion in Entsprechung mit der Wassertemperatur erfolgen. Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Kraft stoffeinspritzsystem des Akkumulationstyps (ein mechanisch gesteuertes (common rail) Kraftstoffeinspritzsystem) anwendbar.

Claims

Vorrichtung zum Steuern einer Menge an Kraftstoff, die in einen Dieselmotor (1) eines Fahrzeugs eingespritzt werden soll, mit: einem ersten Bestimmungsmittel (5, M1) zur Bestimmung einer Basismenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_base) aus einer Motordrehzahl (Ne) und einem Gaspedalöffnungsgrad (Ac); einem zweiten Bestimmungsmittel (5, M2) zur Bestimmung einer maximalen Menge an Kraftstoffeinspritzung (Q_MAF) aus einer Motordrehzahl (Ne) und einem Ansaugluftdurchsatz (MAF); einem dritten Bestimmungsmittel (5, 18) zur Bestimmung, ob ein Zustand, bei dem ein Gaspedal ohne Last, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, gedrückt wird, wahr ist; einer Korrektureinheit (5) zur Korrektur der maximalen Menge an Kraftstoffeinspritzung auf einen kleineren Wert (Q_lmt), wenn der Zustand wahr ist; und einer Vergleichseinheit (5, 19) zum Vergleich der Basismenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_base) mit der korrigierten Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_lmt) und zur Auswahl der kleineren als eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_fnl), wenn der Zustand wahr ist, und zum Vergleich der Basismenge an Kraftstoffeinspritzung mit der nicht korrigierten Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_MAF) und zur Auswahl der kleineren als die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_fnl), wenn der Zustand unwahr ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand wahr ist, wenn ein erster Zustand einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die Null ist, und ein zweiter Zustand des Gaspedalöffnungsgrades, der nicht Null ist, beide wahr sind, und dass der Zustand unwahr ist, wenn zumindest einer des ersten und zweiten Zustandes unwahr ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinheit die korrigierte Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung durch Multiplikation der Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung mit einem Korrekturkoeffizient, der kleiner als Eins (FAC) ist, erhält.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturkoeffizient mit der Zeit ansteigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bestimmungsmittel die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung ferner im Hinblick auf die Temperatur des in dem Motor strömenden Wassers und/oder die Ansauglufttemperatur bestimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bestimmungsmittel die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung bestimmt, so dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis nahe und unterhalb einer Raucherzeugungsgrenze liegt, oberhalb der von dem Motor Rauch erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Bestimmungsmittel bestimmt, ob der zweite Zustand durch einen Stoß des durch einen Fahrer gedrückten Gaspedals erfüllt ist.
Verfahren zum Steuern einer Menge an Kraftstoff, die in einen Dieselmotor (1) eines Fahrzeugs eingespritzt wird, mit den Schritten, dass: A) eine Basismenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_base) von einer Motordrehzahl (Ne) und einem Gaspedalöffnungsgrad (AC) bestimmt wird; B) eine maximale Menge an Kraftstoffeinspritzung (Q_MAF) aus der Motordrehzahl (Ne) und einem Ansaugluftdurchsatz (MAF) bestimmt wird, C) bestimmt wird, ob ein Zustand, in dem ein Gaspedal ohne Last, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, gedrückt ist, wahr ist; D) die maximale Menge an Kraftstoffeinspritzung auf einen kleineren Wert (Q_lmt) korrigiert wird, wenn der Zustand wahr ist; E) die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_base) mit der korrigierten Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_lmt) verglichen wird und die kleinere als eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_fnl) gewählt wird, wenn der Zustand wahr ist, und die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung mit der nicht korrigierten Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_MAF) verglichen wird und die kleinere als die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_fnl) gewählt wird, wenn der Zustand unwahr ist; und F) Kraftstoff in den Motor gemäß der Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung (Q_fnl) eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand wahr ist, wenn ein erster Zustand einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die Null ist, und ein zweiter Zustand des Gaspedalöffnungsgrades, der nicht Null ist, beide wahr sind, und dass der Zustand unwahr ist, wenn zumindest einer des ersten und zweiten Zustandes unwahr ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die korrigierte Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung bei Schritt D durch Multiplikation der Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung mit einem Korrekturkoeffizienten, der kleiner als Eins (FAC) ist, erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturkoeffizient mit der Zeit ansteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt A die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung ferner im Hinblick auf eine Temperatur eines in den Motor strömenden Wassers und/oder eine Ansauglufttemperatur bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt B die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung derart bestimmt wird, dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis nahe und unterhalb einer Rauchgrenze liegt, oberhalb der von dem Motor Rauch erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt C den Unterschritt umfasst, dass ein Stoß des durch einen Fahrer gedrückten Gaspedals erfasst wird, um zu bestimmen, ob der zweite Zustand erfüllt ist.