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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffeinspritzungs-Steuervorrichtungen
für einen
Verbrennungsmotor mit einem Einspritzungssteuerabschnitt zur Steuerung
eines Kraftstoffeinspritzungs-Modus einer Direkt-Einspritzeinrichtung
und einer Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung.
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Ein
Motor mit einer Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung zum Einspritzen
von Kraftstoff in eine Ansaugleitung und einer Direkt-Einspritzeinrichtung zum
Einspritzen von Kraftstoff direkt in eine Brennkammer ist bekannt
(siehe z. B. die
japanische
Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 5-231221 ). In diesem Motor wird die Luftansaugleistung
beispielsweise dadurch verbessert, dass die Kraftstoffeinspritzung durch
die Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung durchgeführt wird, während die Temperatur in der
Brennkammer mittels der Verdampfungswärme des Kraftstoffs, der von
der Direkt-Einspritzeinrichtung eingespritzt wird, gesenkt wird.
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Ebenfalls
bekannt ist eine Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit (z. B.
japanische Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 10-231758 ). Die Einheit schließt einen Kraftstoff-Adsorptionsmechanismus ein,
der verdampften Kraftstoff, der in einem Kraftstoff-Zufuhrsystem,
wie beispielsweise einem Kraftstofftank des Motors, erzeugt wird,
adsorbiert. Der adsorbierte Kraftstoff wird zu den richtigen Zeiten
in die Ansaugleitung ausgelassen.
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Wenn
das genannte Auslassen durch die Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit
in dem Motor mit der Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung und der Direkt-Einspritzeinrichtung
durchgeführt
wird, kann es zu dem folgenden Problem kommen.
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Der
Kraftstoff, der von der Direkt-Einspritzeinrichtung eingespritzt
wird, neigt nämlich
dazu, sich auf ungleichmäßige Weise
in der Brennkammer zu verteilen. Das heißt, der Kraftstoff kann beispielsweise
in der Nähe
einer Zündkerze
relativ dicht verteilt werden, aber im übrigen Teil der Brennkammer
relativ spärlich.
Jedoch wird im Vergleich zu dem Kraftstoff, der von der Direkt-Einspritzeinrichtung
eingespritzt wird, der Kraftstoff, der von der Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung
eingespritzt wird, ausreichend verdampft, bevor er schließlich in
die Brennkammer geliefert wird. Die Kraftstoffverteilung neigt in
diesem Fall dazu, im Vergleich zu dem Fall, dass der Kraftstoff
von der Direkt-Einspritzeinrichtung eingespritzt wird, relativ gleichmäßig zu werden.
Anders ausgedrückt,
in dem oben genannten Motor werden der Kraftstoff, der von der Direkt-Einspritzeinrichtung eingespritzt
wird, und der Kraftstoff, der von der Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung
eingespritzt wird, auf unterschiedliche Weise in der Brennkammer
verteilt.
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Wenn
in diesem Motor ein Auslassen durchgeführt wird, kann angenommen werden,
dass der Einfluss des Auslassens auf den Verbrennungszustand des
Motors ebenfalls unterschiedlich ist, je nachdem, welche der Einspritzeinrichtungen
in Betrieb ist. Jedoch hat sich noch niemand dieses Problems richtig
angenommen, und eine verbesserte Kraftstoffeinspritzungs-Steuervorrichtung
muss noch entwickelt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Somit
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzungs-Steuervorrichtung für einen
Motor zu schaffen, der eine Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung
und eine Direkt-Einspritzeinrichtung aufweist, die in der Lage ist,
die Behinderung der Motorverbrennung aufgrund von Auslassgas zu
unterdrücken.
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Um
das genannte und weitere Ziele zu erreichen, und gemäß dem Zweck
der vorliegenden Erfindung schafft die Erfindung eine Kraftstoffeinspritzungs-Steuervorrichtung
für einen
Verbrennungsmotor. Der Motor schließt eine Direkt-Einspritzeinrichtung
zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer des
Motors und eine Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung zum Einspritzen
von Kraftstoff in eine Ansaug leitung des Motors ein, sowie eine
Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit zum Auslassen von Auslassgas,
das verdampften Kraftstoff enthält,
in die Ansaugleitung. Die Steuervorrichtung schließt einen
Erfassungsabschnitt und einen Einspritzungssteuerabschnitt ein.
Der Erfassungsabschnitt erfasst die Menge an verdampftem Kraftstoff im
Auslassgas. Der Einspritzungssteuerabschnitt ändert den Kraftstoffeinspritzungs-Modus
der Direkt-Einspritzeinrichtung und/oder der Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung
je nach der erfassten Menge an verdampftem Kraftstoff.
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Die
vorliegende Erfindung schafft noch eine weitere Kraftstoffeinspritzungs-Steuervorrichtung
für einen
Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor weist eine Direkt-Einspritzeinrichtung
zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in eine Brennkammer des Motors,
eine Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff
in eine Ansaugleitung des Motors und eine Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit
zum Auslassen von Auslassgas, das verdampften Kraftstoff enthält, in die
Ansaugleitung auf. Die Steuervorrichtung weist einen Bestimmungsabschnitt
und einen Einspritzungssteuerabschnitt auf. Der Bestimmungsabschnitt
bestimmt, ob eine Bedingung für
die Zulassung des Auslassens durch die Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit,
um das Auslassen in die Ansaugleitung durchzuführen, erfüllt ist oder nicht. Der Einspritzungssteuerabschnitt ändert einen
Kraftstoffeinspritzungs-Modus der Direkt-Einspritzeinrichtung und/oder
der Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung, wenn die Bedingung erfüllt ist.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
in Zusammenschau mit der begleitenden Zeichnung deutlich, die anhand
von Beispielen die Grundlagen der Erfindung erläutern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung kann zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen am Besten
durch Bezug auf die derzeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit der
begleitenden Zeichnung "erstanden
werden, worin:
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1 eine
schematische Darstellung des Aufbaus der Kraftstoffeinspritzungs-Steuervorrichtung
ist;
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2 ein
Ablaufschema ist, das ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuerverfahren
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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3 ein
Ablaufschema ist, das ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuerverfahren
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Nun
wird eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Ein
Verbrennungsmotor 10 der ersten Ausführungsform weist Zylinder 17 (von
denen in 1 nur einer dargestellt ist)
auf. Wie in 1 dargestellt, ist in jedem
Zylinder 17 ein Motorkolben 14 aufgenommen, der
darin auf und ab fährt.
Eine Brennkammer 12 wird jeweils von einer Oberseite eines
Kolbens 14 und einer Innenwand 18 des entsprechenden
Zylinders 17 begrenzt.
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Eine
Ansaugleitung 11 und eine Abgasleitung 13 sind
mit den Brennkammern 12 verbunden. Eine Drosselklappe 26 befindet
sich in der Ansaugleitung 11 und passt die Menge an angesaugter
Luft, die den Brennkammern 12 zugeführt wird, an.
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Im
Motor 10 der ersten Ausführungsform ist jeder Zylinder 17 mit
zwei Einspritzeinrichtungen, nämlich
einer Direkt-Einspritzeinrichtung 20A zum Einspritzen von
Kraftstoff direkt in die Brennkammer 12 (Zylinder-Kraftstoffeinspritzung)
und einer Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20, ausgestattet. Die
Ansaugleitungs-Einspritzeinrichlung 20B spritzt Kraftstoff
in einen Abschnitt der Ansaugleitung 11 stromabwärts von
der Drosselklappe 26 (in einen Abschnitt der Ansaugleitung 11,
der sich näher
an der Brennkammer 12 befindet), der sich außerhalb
der Brennkammer 12 befindet. Der von der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A eingespritzte
Kraftstoff wird mit der Luft gemischt, die durch ein Einlassventil 21,
das geöffnet
ist, in die Brennkammer 12 eingeführt wird, und es entsteht eine
Luft/Kraftstoff-Mischung. Der von der Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20B eingespritzte
Kraftstoff wird mit der angesaugten Luft in der Ansaugleitung 11 gemischt
und bildet so eine Luft/Kraftstoff-Mischung, bevor er durch das
Einlassventil 21, das geöffnet ist, in die Brennkammer 12 eingeführt wird.
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Die
Luft/Kraftstoff-Mischungen werden dann zur Explosion gebracht und
verbrannt, wenn sie von einer Zündkerze 22 entzündet werden,
und werden aus der Brennkammer 12 durch ein Abgasventil 23, das
geöffnet
ist, ausgeführt.
Eine Katalysatoreinrichtung 27, die eine Abgasreinigungsfunktion
hat, ist in der Abgasleitung 13 angeordnet.
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Jeder
Satz aus Direkt-Einspritzeinrichtung 20A und Ansaugkanal-Einspritzeinrichtung 20B ist jeweils
mit einer Versorgungsleitung 24A und einer Versorgungsleitung 24B verbunden.
Jede der Versorgungsleitungen 24A, 24B liefert
Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck zu dem entsprechenden Satz
der Einspritzeinrichtungen 20A, 20B. Die Versorgungsleitung 24B,
die Kraftstoff zu den Ansaugkanal-Einspritzeinrichtungen 20B liefert,
wird über
eine Förderpumpe 25 mit
Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck von einem Kraftstofftank 92 versorgt.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 28 verdichtet den Kraftstoff,
der von der Förderpumpe 25 verdichtet
wurde, noch weiter.
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In
der ersten Ausführungsform
ist eine Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit 90 vorgesehen,
um den verdampften Kraftstoff, der im Kraftstofftank 92 erzeugt
wird, in die Ansaugleitung 11 auszulassen. Die Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit 90 schließt einen
Behälter 91 ein,
der Aktivkohle hält,
welche den verdampften Kraftstoff ad sorbiert, einen Einführungskanal 93,
der den Behälter 91 mit
dem Kraftstofftank 92 verbindet, und eine Auslassleitung 94,
die den Behälter 91 mit
einem Abschnitt der Ansaugleitung 11 stromabwärts von
der Drosselklappe 26 verbindet. Ein Durchflussregelventil 47 ist
in der Auslassleitung 94 vorgesehen, um die Menge an verdampftem
Kraftstoff (an Auslassgas), die vom Behälter 91 in die Ansaugleitung 11 eingeführt wird,
zu steuern.
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Eine
elektronische Steuereinheit (ECU) 50 steuert den Strom
des Auslassgases oder führt
cm Auslasssteuerverfahren durch. Die ECU 50 führt alle verschiedenen
Steuerverfahren für
den Motor 10 aus, einschließlich eines Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steuerverfahrens
und eines Kraftstoffeinspritzungs-Steuerverfahrens. Die ECU 50 schließt eine Rechenabschnitt,
eine Antriebsschaltung und einen Speicher 52 zum Speichern
der Ergebnisse der Berechnungen in den einzelnen Steuerverfahren
und der Funktionskennfelder, die für diese Berechnung verwendet
werden, ein. Anders ausgedrückt,
die ECU 50 bildet einen Kraftstoffeinspritzungs-Steuerabschnitt
zum getrennten Steuern der Kraftstoff-Einspritzmenge der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A und der
Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20B.
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Der
Motor 10 weist auch verschiedene Sensoren auf zum Erfassen
des Betriebszustands des Motors 10. Beispielsweise ist
ein Ansaugluftmengen-Sensor 42 in der Ansaugleitung 11 an
einer Position stromaufwärts
von der Drosselklappe 26 angeordnet, um die Ansaugluftmenge
zu erfassen. Ein Motordrehzahl-Sensor 43 ist in der Nähe einer
(nicht dargestellten) Ausgangswelle des Motors 10 angeordnet,
um die Drehzahl des Motors 10 zu erfassen. Ein Beschleunigungselementsensor 44 ist
in der Nähe
eines Gaspedals 60 vorgesehen, um den Verstellweg des Gaspedals 60 zu
erfassen. Ein Kühlmitteltemperatur-Sensor 45 ist
an einem (nicht dargestellten) Zylinderblock befestigt, um die Temperatur des
Motorkühlmittels
zu erfassen.
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Ferner
ist ein Sauerstoffsensor 46 in der Abgasleitung 13 an
einer Position stromaufwärts
von der Katalysatoreinrichtung 27 installiert, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das
der Sauerstoffkonzentration im Abgas entspricht, zu erfassen. Die
Erfassungs ergebnisse der Sensoren 42 bis 46 werden
an die ECU 50 geschickt. Die ECU 50 führt somit
die Steuerverfahren gemäß den Erfassungsergebnissen durch,
je nach dem Betriebszustand des Motors 10. Ebenso ist die
ECU 50 in der Lage, die Konzentration eines verdampften
Kraftstoffs im Auslassgas (im Folgenden einfach als Konzentration
des verdampften Kraftstoffs bezeichnet) auf der Basis des auf die
genannte Weise erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu erfassen. In der
dargestellten Ausführungsform erfasst
die ECU 50 die Konzentration des verdampften Kraftstoffs
als Menge, die mit der Kraftstoffmenge korreliert ist, die im Auslassgas
enthalten ist. Anders ausgedrückt,
die ECU 50 bildet einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen
der Kraftstoffmenge im Auslassgas.
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Sobald
die Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit 90 mit dem Auslassen
beginnt, beginnt die ECU 50 mit der Erfassung der Konzentration
des verdampften Kraftstoffs entsprechend dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Auf
der Basis der Erfassungsergebnisse, die in einer vorgegebenen Zeit
erhalten werden, erlernt die ECU 50 die Konzentration des
verdampften Kraftstoffs. Die Lernwerte werden in den Speicher 52 geschrieben.
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Nun
wird mit Bezug auf 2 ein Verfahren für die Steuerung
der Kraftstoffeinspritzung der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A und
des Auslassens beschrieben. In der ersten Ausführungsform ist das Hauptziel
der Kraftstoffeinspritzung durch den Direkt-Einspritzeinrichtung 20A die
Verbesserung der Luftansaugleistung durch Kühlen der Brennkammer 12 mittels
der Verdampfungswärme
des Kraftstoffs, der durch den Direkt-Einspritzeinrichtung 20A in
die Brennkammer 12 eingespritzt wird. Das Ablaufschema
von 2 zeigt das Steuerverfahren, das von der ECU 50 wiederholt
in vorgegebenen Zeitabständen durchgeführt wird.
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Zuerst
wird in Schritt S100 bestimmt, ob Bedingungen für das Starten des Auslassens
(Auslassbedingungen) erfüllt
sind. Genauer bestimmt in der dargestellten Ausführungsform die ECU 50,
dass diese Bedingungen erfüllt
sind, wenn die Motorkühlmitteltemperatur,
die vom Kühlmitteltemperatur-Sensor 45 erfasst
wird, bei oder über
einem vorgegebenen Wert liegt, die Kraftstoffeinspritzung von den
Einspritzeinrichtun gen 20A, 20B derzeit nicht
verhindert ist oder der Motor 10 derzeit nicht in einem „Schubunterbrechungs"-Zustand ist und
der Betriebszustand des Motors 10 für eine bestimmte Zeitspanne
im Wesentlichen unverändert
gehalten wurde. Wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist,
wird angezeigt, dass die Auslassbedingungen nicht erfüllt sind.
Die ECU 50 bildet einen Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen, ob
die Auslassbedingungen erfüllt
sind oder nicht.
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Zwei
der Bedingungen, nämlich
in Bezug auf die Motorkühlmitteltemperatur
und den Motorbetriebszustand, werden aufgestellt, um sicherzustellen,
dass das Auslassen nur dann zugelassen wird, wenn der Motor 10 in
einem relativ stabilen Verbrennungszustand arbeitet. Die anderen
Bedingungen, welche die Kraftstoffeinspritzung der Einspritzer 20A, 20B betreffen,
werden aufgestellt, um eine unnötige Kraftstoffzufuhr
durch das Auslassen zu verhindern, wenn eine solche Kraftstoffzufuhr
zum Motor 10 unerwünscht
ist.
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Wenn
die Bestimmung von Schritt S100 negativ ist oder wenn bestimmt wird,
dass die Auslassbedingungen nicht erfüllt sind, wird das Steuerverfahren
beendet. Im Falle einer positiven Bestimmung in Schritt S100 geht
das Steuerverfahren jedoch zu Schritt S110 weiter. Dann wird bestimmt,
ob die Konzentration des verdampften Kraftstoffs unbekannt ist oder
nicht. In der dargestellten Ausführungsform
wird angezeigt, dass die Konzentration des verdampften Kraftstoffs
bekannt ist, wenn ein Erlernen der Konzentration des verdampften
Kraftstoffs oder eine Berechnung der Konzentration des verdampften
Kraftstoffs abgeschlossen wurde. Wenn das genannte Lernen nicht
abgeschlossen wurde, wird angezeigt, dass der Lernwert noch nicht
im Speicher 52 gespeichert wurde und dass die Konzentration
des verdampften Kraftstoffs unbekannt ist. Anders ausgedrückt, in
Schritt S110 wird bestimmt, ob das Erlernen der Konzentration des
verdampften Kraftstoffs abgeschlossen wurde oder nicht.
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Wenn
die Bestimmung von Schritt S110 positiv ist oder wenn bestimmt wird,
dass die Konzentration des verdampften Kraftstoffs unbekannt ist,
verhindert die ECU 50 die Kraftstoffeinspritzung durch die
Direkt-Einspritzeinrichtung 20A, bei der es sich um die
Zylinder-Kraftstoffeinspritzung handelt, in Schritt S120. Genauer
ist es, solange die Konzentration des verdampften Kraftstoffs unbekannt
ist, nicht möglich,
die Kraftstoffmenge, die von den Einspritzeinrichtungen 20A, 20B eingespritzt
werden muss, um dem Motor 10 Kraftstoff in einer Menge
zuzuführen,
die für
den Betriebszustand des Motors 10 richtig ist, exakt zu
bestimmen. Das heißt,
wenn die Kraftstoffeinspritzung beispielsweise entsprechend einer Menge
durchgeführt,
die für
den Betriebszustand des Motors 10 geeignet ist, wenn kein
Auslass durchgeführt
wird, und in diesem Zustand eine Auslass durchgeführt wird,
wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in
der Brennkammer 12 entsprechend fetter. In diesem Zustand
kann, wenn die Konzentration des verdampften Kraftstoffs relativ
hoch ist, die Kraftstoffeinspritzung durch die einzelnen Direkt-Einspritzeinrichtung 20A das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in der Nähe der
entsprechenden Zündkerze 22,
das im Vergleich zu demjenigen des übrigen Teils der Brennkammer 12 eher
relativ fett ist, zu fett machen. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit einer
fetten Fehlzündung.
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In
der ersten Ausführungsform
wird in Schritt S120 die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung verhindert, und
daher wird eine übermäßige Anfettung
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
in der Nähe
der Zündkerzen 22 aufgrund
des Auslassgases unterdrückt. Auf
diese Weise wird eine Behinderung der Motorverbrennung, wie eine
fette Fehlzündung,
vermieden. In diesem Stadium kann die Kraftstoff-Einspritzmenge der
Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20B erhöht werden,
um eine Abnahme der Kraftstoff-Einspritzmenge
der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A auszugleichen, solange
die Motorverbrennung dadurch nicht behindert wird. Jedoch muss eine
solche Erhöhung
der Kraftstoff-Einspritzmenge der Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20B nicht
notwendigerweise durchgeführt
werden.
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Anschließend wird
in Schritt S130 das Auslassen durchgeführt. Das heißt, das
Auslassen findet nur statt, nachdem die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung nicht
zugelassen wurde und die Kraftstoffverteilung in den einzelnen Brennkammern 12 relativ
gleichmäßig geworden
ist. Es wird somit eine Behinderung der Motorverbrennung durch das
Auslassen vermieden. Genauer wird das Auslassen für eine vorgegebene Zeit
durchge führt,
die der Zeit entspricht, über
welche das Durchflussregelventil 47 offen gehalten wird.
Im Anschluss an das Auslassen wird das genannte Erlernen der Konzentration
des verdampften Kraftstoffs durchgeführt.
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In
diesem Stadium wird, wenn der Lernwert der Konzentration des verdampften
Kraftstoffs bereits im Speicher 52 gespeichert wurde (Schritt
S140: NEIN), in Schritt S150 bestimmt, ob der Lernwert höher ist
als ein vorgegebener Wert oder nicht. Wenn die Bestimmung in Schritt
S140 dagegen positiv ist, kehrt das Verfahren zu Schritt S120 zurück. Schritt S140
kann aus dem Verfahren weggelassen werden, wenn das Erlernen der
Konzentration des verdampften Kraftstoffs in relativ kurzer Zeit
abgeschlossen wird, und das Verfahren kann von Schritt S130 direkt zu
Schritt S150 weitergehen, in dem das Auslassen durchgeführt wird,
ohne dass dadurch Probleme entstehen.
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Weiter
geht das Verfahren, wenn die Bestimmung in Schritt S110 negativ
ist, zu Schritt S150 weiter, wie in dem Fall, dass die Bestimmung
von Schritt S140 negativ ist.
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Wenn
die Bestimmung von Schritt S150 positiv ist oder wenn bestimmt wird,
dass die Konzentration des verdampften Kraftstoffs höher ist
als der vorgegebene Wert (dass die Kraftstoffmenge im Auslassgas
höher ist
als ein vorgegebener Wert), kehrt das Verfahren zu Schritt S120
zurück.
Anders ausgedrückt,
die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung wird nicht zugelassen, um eine
Behinderung der Motorverbrennung aufgrund des Auslassgases zu unterdrücken.
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Wenn
dagegen die Bestimmung von Schritt S150 negativ ist, wird angezeigt,
dass der Einfluss des Auslassgases auf die Motorverbrennung minimal ist.
Somit wird in Schritt S160 die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung zugelassen.
In diesem Stadium entsprechen die Kraftstoff-Einspritzmenge der
Direkt-Einspritzeinrichtung 20A und die Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20B Werten,
bei denen die Motorverbrennung in einem stabilen Zustand gehalten wird,
unabhängig
von der Einführung
des Auslassgases mit der genannten Konzentration des verdampften
Kraftstoffs. Danach wird in Schritt S170 das Auslassen durchgeführt.
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Die
erste Ausführungsform
weist die folgenden Vorteile auf.
- (1) Das Auslassgas
beeinflusst das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Motor 10 und
somit den Verbrennungszustand des Motors 10. In der ersten Ausführungsform
wird das Verhältnis
der Kraftstoff-Einspritzmenge der einzelnen Direkt-Einspritzeinrichtungen 20A zu
dem der entsprechenden Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtungen 20B entsprechend
der Kraftstoffmenge im Auslassgas geändert. Somit wird die genannte
Beeinflussung des Motors 10 durch das Auslassgas unterdrückt, und
der Motorverbrennungszustand wird vorteilhafterweise aufrechterhalten.
- (2) In der ersten Ausführungsform
wird die Konzentration des verdampften Kraftstoffs als Menge erfasst,
die mit der Kraftstoffmenge im Auslassgas korreliert ist. Da die
Kraftstoffmenge, die vom Kraftstoff-Adsorptionsabschnitt der Kraftstoffdampf-Behandlungseinheit 90 adsorbiert
wird, variiert, neigt der schädliche
Einfluss des Auslassgases auf die Motorverbrennung zur Verschlimmerung.
In der dargestellten Ausführungsform wird
jedoch die Konzentration des verdampften Kraftstoffs erfasst und
das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis zwischen den Einspritzeinrichtungen 20A, 20B wird
entsprechend dem Erfassungsergebnis geändert. Der schädliche Einfluss des
Auslassgases wird somit wirksam unterdrückt.
- (3) In der ersten Ausführungsform
wird das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis nur dann geändert, um
die Kraftstoff-Einspritzmenge der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A zu
senken, wenn die erfasste Konzentration des verdampften Kraftstoffs
höher ist
als der vorgegebene Wert. Auf diese Weise wird eine Behinderung
der Motorverbrennung unterdrückt.
Ferner kann, wenn der Einfluss des Auslassgases minimal ist, eine
Steuerung der Kraftstoff-Einspritzmenge, die sich für einen
normalen Motorverbrennungszustand eignet, durchgeführt werden.
- (4) In der ersten Ausführungsform
wird das Erlernen der Konzentration des verdampften Kraftstoffs
gemäß den Erfassungsergebnissen,
die in einer vorgegebenen Zeit erhalten werden, durchgeführt. Außerdem wird
das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis geändert, wenn dieses Lernen noch
nicht abgeschlossen ist. Genauer wird, wenn das Erlernen der Konzentration
des verdampften Kraftstoffs unvollständig ist und die Konzentration
des verdampften Kraftstoffs nicht bekannt ist, angezeigt, dass das
Ausmaß des schädlichen
Einflusses des Auslassgases auf den Motorverbrennungszustand ebenfalls
nicht bekannt ist. Somit wird in der ersten Ausführungsform durch Ändern des
Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnisses
in diesem Zustand der Einfluss des Auslassgases noch zuverlässiger unterdrückt.
- (5) Der Kraftstoff, der von den Direkt-Einspritzeinrichtung 20A eingespritzt
wird, ist im Vergleich zu dem Kraftstoff, der von den Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtungen 20B eingespritzt
wird, nicht ausreichend verdampft. Der Kraftstoff, der von den einzelnen
Direkt-Einspritzeinrichtungen 20A eingespritzt wird, neigt
daher eher dazu, auf ungleichmäßige Weise
in der Brennkammer 12 verteilt zu werden. In der ersten
Ausführungsform wird
jedoch das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis so geändert, dass der Anteil, der
auf die Direkt-Einspritzeinrichtung 20A kommt, gesenkt wird,
und daher wird das Vorkommen der Bildung eines begrenzten Bereiches
mit einer zu hohen Kraftstoffkonzentration in der Brennkammer 12 aufgrund
der ungleichmäßigen Kraftstoffverteilung
verhindert. Daher wird auch die Verschlechterung der Abgaseigenschaften
aufgrund einer unvollständigen
Verbrennung unterdrückt.
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Als
alternatives Verfahren zur ersten Ausführungsform kann das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis so
geändert
werden, dass der Anteil, der auf die Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20B kommt, gesenkt
wird, wenn beispielsweise die im Auslassgas erfasste Kraftstoffmenge
eine vorgegebene Menge übersteigt.
In diesem Fall kann der schädliche
Einfluss des Auslassgases dadurch unterdrückt werden, dass verhindert
wird, dass die Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzung durch die
Ansaugleitungs-Einspritz einrichtung 20B und des Kraftstoffs
im Auslassgas oder die Gesamtmenge des Kraftstoffs, der vom Ansaugkanal 11 in
die Brennkammer 12 geliefert wird, zu groß wird.
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In
diesem Fall kann jedoch, wenn das Erfassungsergebnis der Kraftstoffmenge
im Auslassgas (der Lernwert oder dergleichen) nicht zuverlässig genug
ist, oder wenn beispielsweise das Erfassungsergebnis die tatsächliche
Kraftstoffmenge übertrifft,
die Kraftstoff-Einspritzmenge die Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtung 20B auf
einen relativ kleinen Wert gesetzt werden, so dass die tatsächliche
Gesamtmenge des Kraftstoffs, der vom Ansaugkanal 11 zur Brennkammer 12 geliefert
wird, übermäßig gesenkt wird.
Der Kraftstoff, der vom Ansaugkanal 11 zu den Brennkammern 12 geliefert
wird, wird im Vergleich zu dem Kraftstoff, der von den Direkt-Einspritzeinrichtungen 20A direkt
in die Brennkammern 12 eingespritzt wird, ausreichend verdampft.
Somit ist es für die
Stabilisierung der Motorverbrennung wünschenswert, die übermäßige Senkung
der Gesamtmenge des Kraftstoffs, der vom Ansaugkanal 11 in
die Brennkammern 12 geliefert wird, zu vermeiden.
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In
der dargestellten Ausführungsform
wird jedoch das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis so geändert, dass der Anteil, der
auf die Direkt-Einspritzeinrichtung 20A kommt, gesenkt
wird. Somit wird zwar zugelassen, dass die Ansaugkanal-Einspritzeinrichtung 20B eine
ausreichende Menge an Kraftstoff einspritzen, die ausreichend verdampft
wird, aber die Ausbildung des begrenzten Bereichs mit der übermäßig hohen
Kraftstoffkonzentration in den einzelnen Brennkammern 12 wird
unterdrückt.
Somit wird eine Verschlechterung der Abgaseigenschaften aufgrund
einer unvollständigen
Verbrennung wirksam unerdrückt.
- (6) In der ersten Ausführungsform wird die Kraftstoffeinspritzung
durch die Direkt-Einspritzeinrichtung 20A ausgesetzt
(die entsprechende Kraftstoff-Einspritzmenge wird auf null gesetzt),
wenn das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis geändert werden muss. Auf diese
Weise wird die ungleichmäßige Kraftstoffverteilung
schnell korrigiert.
- (7) Vor der Bestimmung, ob die Konzentration des verdampften
Kraftstoffs unbekannt ist oder nicht (Schritt S110) wird bestimmt,
ob die Auslassbedingungen erfüllt
sind oder nicht (Schritt S100). Wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind,
wird das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis nicht verändert. Wie
bereits beschrieben, beeinflusst das Auslassgas, das in die Brennkammern 12 eingeführt wird,
den Verbrennungszustand des Motors 10. In der ersten Ausführungsform
wird jedoch das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis erst dann geändert, wenn
die Auslassbedingungen erfüllt
sind, und daher wird der Einfluss von Änderungen des Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnisses,
der ansonsten durch das Auslassen bewirkt würde, zuverlässig vermieden. Die Verbrennung des
Motors 10 wird somit vorteilhafterweise aufrechterhalten.
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Zweite Ausführungsform
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In
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird anders als in der ersten Ausführungsform
die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung unabhängig davon verhindert, ob die
Konzentration des verdampften Kraftstoffs unbekannt ist oder nicht, wenn
die Auslassbedingungen erfüllt
sind.
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Genauer
wird, wie vom Ablaufschema von 3 angezeigt,
in Schritt S200 bestimmt, ob die Auslassbedingungen erfüllt sind
oder nicht. Die Bestimmung entspricht der von Schritt S100 der ersten Ausführungsform.
In der zweiten Ausführungsform geht
das Verfahren zu Schritt 210 weiter, wenn die Bestimmung
von Schritt S200 positiv ist, und die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung
wird nicht zugelassen. Schritt S210 entspricht Schritt 120 der
ersten Ausführungsform.
Wenn die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung an dieser Stelle durchgeführt wird,
wird somit die Kraftstoff-Einspritzmenge der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A in
null geändert,
so dass das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis zwischen den Direkt-Einspritzeinrichtungen 20A und
den Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtungen 20B geändert wird. Nach
Abschluss von Schritt 210 wird das Verfahren beendet.
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Wenn
dagegen die Bestimmung von Schritt S200 negativ ist, wird das Verfahren
ausgesetzt, ohne den Schritt S210 durchzuführen. Wenn die Bestimmung von
Schritt S200 positiv ist, kann das Auslassen im Anschluss an den
Abschluss von Schritt S210 durchgeführt werden, oder wenn eine
andere Auslassbedingungen außer
den oben beschriebenen erfüllt
ist.
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Die
zweite Ausführungsform
weist die folgenden Vorteile zusätzlich
zu denen, die unter Punkt (5) und (6) für die erste Ausführungsform
beschrieben wurden, auf.
- (8) In der zweiten
Ausführungsform
wird bestimmt, ob die Auslassbedingungen erfüllt sind oder nicht. Das Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis wird
nur geändert,
wenn diese Bedingungen erfüllt
sind. Auf diese Weise wird der Einfluss des Auslassgases auf den
Verbrennungszustand des Motors 10 unterdrückt. Die
Motorverbrennung wird somit vorteilhafterweise aufrechterhalten.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Beschreibung beschränkt, sondern
kann in den folgenden modifizierten Formen ausgeführt werden.
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In
den. dargestellten Ausführungsformen wird
in Schritt S120 oder S210 die Kraftstoffeinspritzung durch die Direkt-Einspritzeinrichtung 20A aufgehoben,
oder die Kraftstoff-Einspritzmenge der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A wird
auf null gesetzt. Jedoch muss die Kraftstoff-Einspritzmenge der
Direkt-Einspritzeinrichtung 20A nicht unbedingt null sein,
sondern kann auf einen anderen Level als null gesenkt werden.
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In
der ersten Ausführungsform
wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
das vom Sauerstoffsensor 46 erfasst wird, zur Erfassung
der Konzentration des verdampften Kraftstoffs verwendet. Jedoch
kann beispielsweise auch ein Kohlenwasserstoff(HC)-Sensor im Behälter 91 oder
im Kraftstofftank 92 angeordnet sein, und die Konzentration
des verdampften Kraftstoffs kann mittels des HC-Sensors erfasst
werden. Alternativ dazu kann bestimmt werden, dass die Konzentration
des verdampften Kraftstoffs relativ hoch ist, wenn die Verbrennung
des Motors 10 durch die Ausführung des Auslassens behindert
wird.
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In
der ersten Ausführungsform
wird die Konzentration des verdampften Kraftstoffs erlernt. Jedoch
kann die Bestimmung, ob eine Änderung
des Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnisses geändert werden sollte oder nicht,
kann auch unter Bezugnahme auf ein Erfassungsergebnis der Konzentration des
verdampften Kraftstoffs durchgeführt
werden, ohne die Konzentration des verdampften Kraftstoffs zu erlernen.
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Das
Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnis kann
so geändert
werden, dass der Abschnitt, der den Ansaugleitungs-Einspritzeinrichtungen 20B entspricht,
gesenkt wird. In diesem Fall wird dadurch, dass verhindert wird,
dass die Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzung durch die Ansaugkanal-Einspritzeinrichtung 20B und
des Kraftstoffs im Auslassgas zu groß wird, der schädliche Einfluss
des Auslassgases auf den Motor 10 unterdrückt. Ferner kann,
solange die Verbrennung des Motors 10 nicht behindert wird,
die Kraftstoff-Einspritzmenge der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A erhöht werden,
um eine Abnahme der Kraftstoff-Versorgungsmenge für die Brennkammern 12 auszugleichen.
Wenn ein solcher Ausgleich nicht nötig ist, kann die Kraftstoff-Einspritzmenge
der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A gesenkt oder beibehalten
werden.
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In
den dargestellten Ausführungsformen
wird die Behinderung der Motorverbrennung durch Ändern des Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnisses unterdrückt. Jedoch
kann der Kraftstoff-Einspritzdruck der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A so
erhöht werden,
dass eine Behinderung der Motorverbrennung unterdrückt wird.
In diesem Fall wird der Kraftstoff-Einspritzdruck der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A beispielsweise
durch Anpassen der Verdrängung
der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 28 mittels der ECU 50 gesteuert.
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Genauer
kann in diesem Fall Schritt S120 der ersten Ausführungsform durch einen Schritt „Erhöhen des
Kraftstoff-Einspritzdrucks der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A" ersetzt werden.
Schritt 160 kann durch einen Schritt „Zurücksetzen des Kraftstoff- Einspritzdrucks der
Direkt-Einspritzeinrichtung 20A auf den Zustand vor Durchführung von
Schritt 120" ersetzt
werden. Ferner kann in der zweiten Ausführungsform Schritt S210 durch
den Schritt „Erhöhen des
Kraftstoff-Einspritzdrucks der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A" ersetzt werden.
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In
diesen Fällen
wird die Verdampfung des Kraftstoffs in den Brennkammern 12 durch
den erhöhten
Kraftstoff-Einspritzdruck der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A gefördert. Somit
wird die oben beschriebene ungleichmäßige Kraftstoffverteilung in den
Brennkammern 12 unterdrückt.
Der schädliche Einfluss
des Auslassgases auf das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis wird
somit unterdrückt
und die Motorverbrennung wird vorteilhafterweise aufrechterhalten.
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Ebenso
kann eine Behinderung der Motorverbrennung aufgrund des Auslassgases
durch Ändern
sowohl des Kraftstoff-Einspritzmengenverhältnisses als auch des Kraftstoff-Einspritzdrucks
der Direkt-Einspritzeinrichtung 20A unterdrückt werden.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
sollen als Erläuterungen
und nicht als Beschränkungen
aufgefasst werden, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die
hierin angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb
des Bereichs und der Äquivalenz
der beigefügten
Ansprüche
modifiziert werden.