Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffregelungssystem für eine
Verbrennungskraftmaschine und insbesondere auf ein
Kraftstoffregelungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vom Kraftstoffeinspritztyp.
Beschreibung des Standes der Technik
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Bei einer Verbrennungskraftmaschine vom Kraftstoffeinspritztyp wird eine
Grundmenge des Kraftstoffs, um ein erwunschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu ergeben, entsprechend der Menge der Ansaugluft für jeden Zyklus
errechnet und der Kraftstoff wird in das Ansaugsystem der Maschine in der
Grundmenge für jeden Zyklus eingespritzt.
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Jedoch ist dieses Veffahren zum Zuführen von Kraftstoff in dem folgenden
Punkt nachteilig. Das heißt, der Kraftstoff kann nicht ausreichend verdampft
und zerstäubt werden und ein relativ großer Teil des für jeden Zyklus
eingespritzten Kraftstoffs bleibt an der Wandoberfläche der Ansaugpassage
hängen und tritt nicht in die Verbrennungskammer ein, obwohl ein Teil des
Kraftstoffs verdampft und in die Verbrennungskammer während der
nächsten Einspritzung eintritt. Dementsprechend weicht die Menge des
Kraftstoffs, die tatsächlich in die Verbrennungskammer für jeden Zyklus
eingespeist wird, beträchtlich von der erforderlichen Menge ab, was das
Betriebsverhalten der Maschine verschlechtern und Anlaß für ein Problem
hinsichtlich der Emissionsbegrenzung geben kann.
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In der japanischen, ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 58(1 983)-823 8
ist ein Verfahren zum Regeln der Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs
offenbart, wobei bei diesem Verfahren die Kraftstoffmenge, die tatsächlich
in die Maschine eingespeist wird, auf der Basis sowohl des unmittelbaren
Förderteus als auch des gezogenen Teils bestimmt wird, wobei der erstere
der Teil des Kraftstoffs ist, der unmittelbar zu der Verbrennungskammer
von dem Kraftstoffeinspritzer gefördert wird, und der letztere der Teil des
Kraftstoffs ist, der einmal an der Wandoberfläche der Ansaugpassage
anhaftet und verdampft und zu der Verbrennungskammer zugeführt wird. Gemäß
diesem Verfahren wird die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs unter
Berucksichtigung sowohl des unmittelbaren Förderteils als auch des
gezogenen Teils ermittelt und dementsprechend nähert sich die Menge des für
jeden Zyklus tatsächlich der Verbrennungskammer zugeführten Kraftstoffs
der erforderlichen Menge an.
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Jedoch wird bei diesem Verfahren die Menge des Kraftstoffs, die an der
Wandoberfläche der Ansaugpassage anhaftet, wobei auf der Basis dieser
Menge die Menge des gezogenen Teils errechnet wird, auf der Basis der
Menge des Kraftstoffs geschätzt, welcher der Maschine zuzuführen ist.
Infolgedessen kann, so lange als die Maschine sich in einem stabilisierten
Betriebszustand befindet, ein verhältnismäßig guter Betrieb der Maschine
erhalten werden, jedoch während einer asynchronen Kraftstoffeinspritzung,
wie zum Beispiel während der Beschleunigung, wird die Menge des
Kraftstoffs, welche asynchron eingespritzt wird, nicht berucksichtigt und die
Menge des Kraftstoffs an der Wandoberfläche der Ansaugpassage kann
nicht genau geschätzt werden, was die Genauigkeit der Kraftstoffregelung
ungünstig beeinflußt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf die vorangehenden Anmerkungen und die vorangehende
Beschreibung besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
ein Kraftstoffregelungssystem zu schaffen, welches der Maschine Kraftstoff
in einer optimalen Menge unabhängig davon zuführen kann, ob sich die
Maschine in einem stabilisierten Betriebszustand befindet. Diese Aufgabe
wird durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Bei dem Kraftstoffregelungssystem in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung wird der Kraftstoff in einer Menge eingespritzt, wobei der
unmittelbare Förderteil dieser Menge eine erwünschte Menge des
Kraftstoffs ergibt, die tatsächlich der Maschine zusammen mit dem gezogenen
Teil des Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs zuzuführen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Menge des Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs, auf
deren Grundlage die Menge des genannten gezogenen Teils errechnet wird,
auf der Grundlage der Menge des anhaftenden Teils des Kraftstoffs,
welcher durch die vorhergehende Einspritzung eingespritzt wurde, und der
Menge des restlichen Teils des vorhergehenden
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs errechnet wird. Die Definitionen der Ausdrücke "unmittelbarer
Förderteil", "gezogener Teil", "Ansaugleitungsbenetzungskraftstoff",
"anhaftender Teil" und "restlicher Teil" werden weiter unten offensichtlich.
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Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage der folgenden Erkenntnis
gemacht worden.
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Wie in Figur 1 gezeigt, haftet ein Teil 3 des von einem Kraftstoffeinspritzer
1 eingespritzten Kraftstoffs an der Wandoberfläche der Ansaugpassage 2
einer Maschine (bzw. eines Motors) E an und der andere Teil 5 des
Kraftstoffs wird unmittelbar in eine Verbrennungskammer 4 eingeleitet. Der Teil
3, der an der Wandoberfläche der Ansaugpassage 2 anhaftet, wird als der
"anhaftende Teil" bezeichnet und der Teil 5, der unmittelbar in die
Verbrennung 4 eingeleitet wird, wird als der "unmittelbare Förderteil" bezeichnet.
Ein Teil 7 des Kraftstoffs 6, der an der Wandoberfläche der Ansaugpassage
2 anhaftet, wird verdampft und in die Verbrennungskammer 4 zusammen
mit dem unmittelbaren Förderteil 5 bei jeder Einspritzung eingeleitet und
der andere Teil des Kraftstoffs 6 verbleibt hier. Der erstere Teil 7 wird als
"der gezogene Teil" bezeichnet und der letztere Teil wird als "der restliche
Teil" bezeichnet. Der Kraftstoff 6, der an der Wandoberfläche der
Ansaugpassage 2 anhaftete, wird als der "Ansaugleitungsbenetzungskraftstoff"
bezeichnet und weist den anhaftenden Teil 3 des Kraftstoffs, der durch die
vorhergehende Einspritzung eingespritzt wurde, und den restlichen Teil des
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs bei der vorhergehenden Einspritzung
auf.
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Das heißt, wenn eine Grundeinspritzungsimpulsbreite durch τa repräsentiert
wird, eine Benetzungskorrektureinspritzungsimpulsbreite (minus der
unwirksamen Einspritzungszeit) durch τe repräsentiert wird, die Menge des
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs durch τm repräsentiert wird, der
Anteil des unmittelbaren Förderteils durch α (0< α≤1) repräsentiert wird und
der Anteil des gezogenen Teils durch β (0< α≤1) repräsentiert wird, wird die
Menge des anhaftenden Teils 3 des durch die vorhergehende Einspritzung
eingespritzten Kraftstoffs durch (1-α) τe(i-1) repräsentiert und die Menge
des restlichen Teils bei der vorhergehenden Einspritzung wird durch (1-β)
τm(i-1) repräsentiert. (Die Variable, welcher (i) bzw. (i-1) hinzugefügt
wurde, stellt jeweils den Wert bei jeder Einspritzung bzw. den Wert bei der
vorhergehenden Einspritzung dar). Dementsprechend wird die Menge des
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs durch die folgende Formel
repräsentiert:
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τm(i) = (1-α) τe(i-1) + (1-β) τm(i-1) (1)
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Die Gesamtkraftstoffmenge, die tatsächlich in die Verbrennungskammer
einzuleiten ist, das heißt τcyl, wird repräsentiert durch die folgende Formel:
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τcyl(i) = α τe(i) + β τm(i) (2)
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Weil die Benetzungskorrektur so ausgeführt werden soll, daß die
Gesamtmenge des Kraftstoffs, die tatsächlich in die Verbrennungskammer
einzuführen ist, das heißt die Menge τcyl, gleich der Menge entsprechend der
Grundkraftstoffeinspritzungsimpulsbreite τa wird, wird in der Formel (2) τa
durch τcyl substituiert, wodurch die folgende Formel erhalten wird:
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τa(i) = α τe(i) + β τm(i) (3)
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Dementsprechend wird die
Benetzungskorrekturkraftstoffeinspritzungsimpulsbreite aus der folgenden Formel erhalten:
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τe(i) = {τe(i) - β τm(i)}/α (4)
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τm (i) in der Formel (4) ist durch die Formel (1) gegeben.
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Die Werte für den Anteil des unmittelbaren Förderteils und für den Anteil
des gezogenen Teils werden empirisch ermittelt.
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Auf der Grundlage des oben erläuterten Konzepts wird die Menge des
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs, auf deren Grundlage die Menge des
gezogenen Teils errechnet wird, auf der Grundlage der Menge des
anhaftenden Teils des Kraftstoffes, welcher durch die vorhergehende Einspritzung
eingespritzt wurde, und der Menge des restlichen Teils des vorhergehenden
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffes errechnet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips des
Kraftstoffregelungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,
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Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffregeiungssystems
entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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Figur 3 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktion des in Figur 2
gezeigten Kraftstoffregelungssystems,
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Figur 4 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines
Hauptprogramms, welches die Regelungseinheit ausführt,
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Figur 5 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines
Unterprogramms, welches die Regelungseinheit für die vordere Einspritzung für
einen N-ten Zylinder ausführt,
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Figur 6 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines
Unterprogramms, welches die Regelungseinheit für die hintere Einspritzung für den
N-ten Zylinder ausführt,
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Figur 7 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines
Unterprogramms, welches die Regelungseinheit während des Anlaufs der Maschine
ausführt,
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Figur 8 ist eine Abbildung des Anteils des unmittelbaren Förderteils für die
hintere Einspritzung,
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Figur 9 ist eine Abbildung des Anteils des gezogenen Teils für die hintere
Einspritzung,
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Figur 10 ist eine Abbildung des Anteils des unmittelbaren Förderteils für die
vordere Einspritzung,
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Figur 11 ist eine Abbildung des Anteils des gezogenen Teils für die vordere
Einspritzung,
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Figur 12 ist eine charakteristische Darstellung einer Kraftstoffzunahme für
eine Aufwärmwassertemperatur,
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Figur 13 ist eine charakteristische Darstellung einer Batteriespannung für
eine unwirksame Einspritzzeit, und
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Figur 14 ist eine charakteristische Darstellung eines Teilverhältnisses.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Gemäß Figur 2 weist eine Maschine (bzw. ein Motor) E, die mit einem
Kraftstoffregelungssystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung versehen ist, eine Ansaugpassage 10 und eine
Auspuffpassage 11 auf Ein Luftstrommesser 12, ein Drosselventil 13 und
ein Kraftstoffeinspritzventil 14 sind in der Ansaugpassage 10 in dieser
Reihenfolge von stromaufwärts vorgesehen. Ein katalytischer Konverter 15 ist
in der Auspuftpassage 12 vorgesehen.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 14 wird durch eine Regelungseinheit 16
geregelt, welche aus einem Mikrocomputer besteht. Die Regelungseinheit 16
empfängt Ausgangssignale von dem Luftstrommesser 12, einem
Kurbelwinkelsensor 17, welcher die Maschinendrehzahl feststellt, und einem
Wassertemperatursensor 18, welcher die Temperatur des Kühlwassers feststellt,
und ermittelt die Öffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 14 auf der
Grundlage der Ausgangssignale.
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Figur 3 ist ein Blockschaltbild für eine kurze Erläuterung der Regelung, die
durch die Regelungseinheit 16 auszuführen ist, um die Breite des
Kraftstoffeinspritzimpulses zu bestimmen, welcher die Öffnungszeit des
Kraftstoffeinspritzventils 14 bestimmt, wodurch die Menge des Kraftstoffs
bestimmt wird, die durch das Kraftstoffeinspritzventil 14 einzuspritzen ist.
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In Figur 3 bezeichnet die Bezugsziffer 20 einen Rechenabschnitt für die
Zylinderladeeffizienz, wobei dieser Rechenabschnitt die
Zylinderladeeffizienz Ce auf der Grundlage des Ausgangs Q des Luftstrommessers 12 und
eines Ausgangs N eines Rechenabschnitts 21 für die Maschinendrehzahl
berechnet, wobei dieser Rechenabschnitt 21 die Maschinendrehzahl auf der
Grundlage des Ausgangs des Kurbelwinkelsensors 17 errechnet. Der
Rechenabschnitt 21 für die Zylinderladeeffizienz errechnet die
Zylinderladeeffizienz Ce gemäß der Formel:
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Kc Ce + (1-Kc) CeO
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worin CeO = Ka. QI/N und Ka und Kc Konstanten sind.
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Ein Rechenabschnitt 22 für die Aufwärm-Kraftstoffzunahme ist parallel zu
dem Rechenabschnitt 20 für die Zylinderladeeffizienz vorgesehen und der
Wassertemperatursensor 18 ist mit diesem Rechenabschnitt 22 verbunden.
Der Rechenabschnitt 22 für die Aufwärm-Zunahme empfängt das
Wassertemperatursignal Tw von dem Wassertemperatursensor 18 und errechnet
die Kraftstoffzunahme für die Aufwärmung Tw gemäß der Temperatur des
Kühlwassers, die durch das Wassertemperatursignal Cw dargestellt wird.
Normalerweise liest der Rechenabschnitt 22 für die Aufwärm-Zunahme die
Kraftstoffzunahme für die Aufwärmung aus einer in ihm gespeicherten
charakteristischen Darstellung einer Kraftstoffzunahme für
Aufwärmwassertemperatur aus.
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Der Rechenabschnitt 20 für die Zylinderladeeffizienz und der
Rechenabschnitt 22 für die Aufwärm-Krattstoffzunahme sind mit einem
Rechenabschnitt 23 für eine Kraftstoffeinspritzimpulsbreitenanforderung verbunden.
Der Rechenabschnitt 23 für die Kraftstoffeinspritzimpulsbreitenanforderung
errechnet eine Breitenanforderung für den Kraftstoffeinspritzimpuls, das
heißt, die grundlegende Kraftstoffeinspritzimpulsbreite τa auf der Grundlage
der Zylinderladeeffizienz Ce, welche durch den Rechenabschnitt 20 für die
Zylinderladeeffizienz errechnet wird, und auf der Grundlage der
Kraftstoffzunahme für die Aufwärmung Cw, die durch den Rechenabschnitt 22 für die
Aufwärm-Kraftstoffzunahme errechnet wird.
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Ein Rechenabschnitt 24 für die Strömungsgeschwindigkeit, welcher die
Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft Qcyl an dem
Kraftstoffeinspritzventil 14 errechnet, ist mit dem Rechenabschnitt 20 für die
Zylinderladeeffizienz verbunden und der Rechenabschnitt 21 für die Maschinendrehzahl
ist mit dem Rechenabschnitt 24 für die Strömungsgeschwindigkeit
verbunden. Der Rechenabschnitt 24 für die Strömungsgeschwindigkeit errechnet
die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft Qcyl an dem
Kraftstoffeinspritzventil 14 gemäß der Formel:
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1/Ka Ce N
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auf der Grundlage der Zylinderladeeffizienz Ce, die durch den
Rechenabschnitt 20 für die Zylinderladeeffizienz errechnet wird, und auf der
Grundlage der Maschinendrehzahl N, die durch den Rechenabschnitt 21 für die
Maschinendrehzahl errechnet wird.
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Der Rechenabschnitt 24 für die Strömungsgeschwindigkeit ist mit einem
Rechenabschnitt 25 für den unmittelbaren Förderteil und den gezogenen
Teil verbunden, wobei dieser Rechenabschnitt 25 den Anteil des
unmittelbaren Förderteus α und den Anteil des gezogenen Teils 13 errechnet, und der
Wassertemperatursensor 18 ist ferner mit dem Rechenabschnitt 25 für den
unmittelbaren Förderteil und den gezogenen Teil verbunden. Der
Rechenabschnitt 25 für den unmittelbaren Förderteil und den gezogenen Teil spei
chert Darstellungen bzw. Aufzeichnungen des Anteils des unmittelbaren
Förderteils α und des Anteils des gezogenen Teils β, wobei die
Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft Qcyl an dem Krattstoffeinspritzventil 14
und die Wassertemperatur als Parameter verwendet werden, und der
Rechenabschnitt 25 liest die Werte des Anteils des unmittelbaren Förderteils α
und des Anteils des gezogenen Teils β aus den Darstellungen bzw.
Aufzeichnungen aus, entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit der
Ansaugluft Qcyl an dem Krattstoffeinspritzventil 14, wobei diese
Strömungsgeschwindigkeit durch den Rechenabschnitt 24 für die
Strömungsgeschwindigkeit errechnet wird, und entsprechend der Wassertemperatur, die durch
das Wassertemperatursignal Tw dargestellt ist.
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Ein Rechenabschnitt 26 für den Ansaugleitungsbenetzungskraftstoff ist mit
dem Rechenabschnitt 25 für den unmittelbaren Förderteil und den
gezogenen Teil verbunden und errechnet die Menge des Ansaugleitungsbenet
zungskraftstoffs um entsprechend den Werten des Anteils des unmittelbaren
Förderteils α und des Anteils des gezogenen Teils β, wobei diese Anteile
durch den Rechenabschnitt 25 für den unmittelbaren Förderteil und den
gezogenen Teil errechnet werden, und entsprechend der vorhergehenden
Benetzungskorrektureinspritzimpulsbreite τe auf der Grundlage der Formel
(1), das heißt, τm(i) = (1-α) τe(i-1) + (1-β) τm(i-1).
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Ein Rechenabschnitt 27 für eine Benetzungskorrektureinspritzimpulsbreite
ist mit dem Rechenabschnitt 23 für die
Kraftstoffeinspritzimpulsbreitenanforderung, dem Rechenabschriitt 25 für den unmittelbaren Förderteil und
den gezogenen Teil und dem Rechenabschnitt 26 für den
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoff verbunden. Der Rechenabschnitt 27 für die
Benetzungskorrektureinspritzimpulsbreite errechnet die
Benetzungskorrektureinspritzimpulsbreite τe entsprechend den Werten des Anteils des
unmittelbaren Förderteils α und des Anteils des gezogenen Teils β, wobei diese
Anteile durch den Rechenabschnitt 25 für den unmittelbaren Förderteil und den
gezogenen Teil errechnet werden, und entsprechend der Menge des
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs τm, welche durch den Rechenabschriitt
26 für den Ansaugleitungsbenetzungskrattstoff auf der Basis der Formel (4)
errechnet wird, das heißt, τe(i) = {τa(i) - β τm(i)}/α.
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Die Benetzungskorrektureinspritzimpulsbreite τe wird durch eine
Unwirksameinspritzungszeit τv korrigiert, welche aus einer Batteriespannung durch
einen Rechenabschnitt 28 für die Unwirksameinspritzungszeit errechnet
wird, und wird zu der Benetzungskorrektureinspritzimpulsbreite τe addiert.
Die Öffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 14 wird durch den Wert
geregelt, der durch Addieren der Unwirksameinspritzungszeit τv zu der
Benetzungskorrektureinspritzimpulsbreite τe bei Kraftstoffeinspritzung
erhaltenwird.
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Ein Beispiel einer Kraftstoffeinspritzregelung bei einem
Kraftstoffregelungssystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 14 im
nachfolgenden beschrieben.
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Die in Figuren 4 bis 14 gezeigte Regelung wird an jedem oberen Totpunkt
bewirkt, welcher durch den Kurbelwinkelsensor 17 festgestellt wird.
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Die Regelungseinheit 16 liest zuerst das Ausgangssignal Q des
Luftstrommessers 12 im Schritt S1 und liest die Maschinendrehzahl N im Schritt S2.
Sodann errechnet im Schritt S3 die Regelungseinheit 16 die grundlegende
Ladeeffizienz Ceo gemäß der Formel:
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CeO = Ka Q/N
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worin Ka eine Konstante ist. Im Schritt S4 errechnet die Regelungseinheit
16 die Zylinderladeeffizienz Ce gemäß der folgenden Formel:
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Kc Ce + (1-Kc) CeO
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worin Kc eine Konstante nicht kleiner als 0 und kleiner als list.
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Im Schritt S5 errechnet die Regelungseinheit 16 die
Strömungsgeschwindigkeit Qcyl an dem Krafistoffeinspritzventil 14 gemäß der Formel Qcyl =
1/Ka Ce N. Im Schritt S6 liest die Regelungseinheit 16 die
Wassertemperatur Tw.
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Im Schritt S7 errechnet die Regelungseinheit 16 den Anteil des
unnrittelbaren Förderteus αT für die hintere Einspritzung oder für die Einspritzung, die
in dem Ansaughub bewirkt wird (bei dieser Ausführungsform wird eine
geteilte Einspritzmethode verwendet), aus einer solchen Darstellung bzw.
Aufzeichnung, wie sie in Figur 8 gezeigt ist, in welcher die
Strömungsgeschwindigkeit Qcyl an dem Kraftstoffeinspritzventil 14 und die
Wassertemperatur Tw als Parameter verwendet werden. Sodann errechnet die
Regelungseinheit 16 den Anteil des gezogenen Teils βT für die hintere
Einspritzung, den Anteil des unmittelbaren Förderteils αL für die vordere
Einspritzung oder für die Einspritzung, die in dem Ansaughub bewirkt wird, und
den Anteil des gezogenen Teils βL für die vordere Einspritzung, und zwar
jeweils aus den Darstellungen bzw. Aufzeichnungen, die in Figuren 9 bis 11
gezeigt sind (Schritte S8 bis S10).
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Sodann errechnet im Schritt S11 die Regelungseinheit 16 die
Kraftstoffzunahme für das Aufwärmen Cw aus der in Figur 12 gezeigten Cw-Tw-
Darstellung (Kraftstoffzunahme für Aufwärm-Wasser-Temperatur-
Charakteristik) gemäß der Temperatur des Kühlwassers Tw. Im Schritt S12
errechnet die Regelungseinheit 16 die grundlegende
Kraftstoffeinspritzungsimpusibreite τa durch gemeinsame Multiplikation der
Kraftstoffzunahme für das Aufwärmen Cw, der Zylinderladeeffizienz Ce, welche im
Schritt S4 errechnet wurde, und einer Krafistoffeinspritzkonstanten KF. Die
Kraftstoffzunahme für das Aufwärmen Cw ist zu dem Wert proportional,
der dadurch erhalten wird, daß 1 durch den Verbrennungsbeitrag dividiert
wird.
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Nach dem Errechnen der grundlegenden Kraftstoffeinspritzimpulsbreite τa
liest die Regelungseinheit 16 im Schritt S13 die Batteriespannung V&sub1;&sub3; und
errechnet eine Unwirksameinspritzungszeit für die nicht-geteilte
Kraftstoffeinspritzung τV1 und diejenige für die geteilte Kraftstoffeinspritzung τV2
gemäß der Batteriespannung VB aus der in Figur 13 gezeigten
charakteristischen Darstellung rV-VB (Unwirksameinspritzungszeit - Batteriespannung).
Im Schritt S15 errechnet die Regelungseinheit 16 das Teilungsverhältnis Rinj
(= die Menge des durch die hintere Einspritzung einzuspritzenden
Kraftstoffes/die Gesamtmenge des einzuspritzenden Kraftstoffs: 0≤Rinj≤1) gemäß der
Maschinendrehzahl N aus der in Figur 14 gezeigten Darstellung.
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Im Schritt S16 ermittelt die Regelungseinheit 16, ob das Teilungsverhältnis
Rinj nicht kleiner ist als ein minimales Teilungsverhältnis Krmn. Das minimale
Teilungsverhältnis Krmn ist größer als 0 und kleiner als 1. Wenn ermittelt
worden ist, daß das Teilungsverhältnis Rinj nicht kleiner ist als ein minimales
Teilungsverhältnis Krmn ermittelt die Regelungseinheit 16, ob das
Teilungsverhältnis Rinj nicht größer ist als 1 minus das minimale Teilungsverhältnis
Krmn (Schritt S17). Wenn im Schritt S17 ermittelt worden ist, daß das
Teilungsverhältnis Rinj nicht größer ist als 1 minus das minimale
Teilungsverhältnis Krmn, setzt die Regelungseinheit 16 ein Teilungssperrkennzeichen
Frinh auf 0 (Schritt S18). Sodann setzt die Regelungseinheit 16 im Schritt
S19 die Unwirksameinspritzungszeit für die geteilte Kraftstoffeinspritzung
τV2 auf eine Unwirksameinspritzungszeit τV, welche ein praktischer Wert
ist. Die Regelungseinheit 16 führt das Unterprogramm für die in Figur 5
gezeigte vordere Einspritzung im Schritt 520 aus und führt das
Unterprogramm für die in Figur 6 gezeigte hintere Einspritzung im Schritt S21 aus.
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Im Anschluß daran kehrt die Regelungseinheit 16 zu dem
zeitsynchronisierten Programm zuruck.
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Wenn im Schritt S16 ermittelt worden ist, daß das Teilungsverhältnis Rinj
kleiner ist als ein minimales Teilungsverhältnis Krmn, macht die
Regelungseinheit 16 das Teilungsverhältnis Rinj im Schritt S22 ungültig, das heißt, die
Regelungseinheit 16 verursacht, daß das Kraftstoffeinspritzventil 14 die
einzuspritzende Gesamtmenge des Kraftstoffs allein durch die vordere
Einspritzung einspritzt. Wenn im Schritt S17 ermittelt worden ist, daß das
Teilungsverhältnis Rinj größer ist als 1 minus das minimale
Teilungsverhältnis Krmn, dann setzt die Regelungseinheit 16 im Schritt S23 das
Teilungsverhältnis Rinj auf 1, das heißt, die Regelungseinheit 16 verursacht, daß das
Kraftstoffeinspritzventil 14 die einzuspritzende Gesamtmenge des
Kraftstoffs allein durch die hintere Einspritzung einspritzt. Sodann setzt die
Regelungseinheit 16 im Schritt S24 das Teilungssperrkennzeichen Frinh auf 1
und setzt im Schritt S25 die Unwirksameinspritzungszeit für die
nichtgeteilte Kraftstoffeinspritzung τV1 auf die Unwirksameinspritzungszeit τV,
welche ein praktischer Wert ist. Im Anschluß hieran geht die
Regelungseinheit 16 zum Schritt S20 weiter.
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Das Unterprogramm für die vordere Einspritzung für einen N-ten Zylinder
wird unter Bezugnahme auf Figur 5 im nachfolgenden beschrieben.
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In diesem Unterprogramm ermittelt die Regelungseinheit 16 im Schritt S30,
ob der Naßkorrektursperrzähler Cwet 0 ist. Wenn im Schritt S30 ermittelt
worden ist, daß der Naßkorrektursperrzähler Cwet 0 ist, errechnet die
Regelungseinheit 16 die Naßkorrektureinspritzimpulsbreite τeN für den N-ten
Zylinder gemäß einer Formel, die zu der Formel (4) im Schritt S31 ährilich
ist. Anderenfalls setzt die Regelungseinheit 16 im Schritt S32 reN auf die
grundlegende Kraftstoffeinspritzimpulsbreite τa. Im Anschluß hieran
ermittelt
die Regelungseinheit 16 im Schritt S33, ob das
Teilungssperrkennzeichen Frinh 0 ist. Wenn ermittelt worden ist, daß das Teilungsperrkennzeichen
Frinh 0 ist, errechnet die Regelungseinheit 16 im Schritt S34 die Vordere-
Einspritzungs-Impulsbreite τeLN auf der Basis der
Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN und dem Teilungsverhältnis Rinj. Sodann subtrahiert
im Schritt S35 die Regelungseinheit 16 die Vordere-Einspritzungs-
Impulsbreite τeLN von der Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN,
wodurch ein Anfangswert der Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN
erhalten wird.
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Im Schritt S36 ermittelt die Regelungseinheit 16, ob der Anfangswert der
Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN nicht kleiner ist als eine
Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite. Wenn im Schritt S36 ermittelt worden ist, daß
der Anfangswert der Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite rein kleiner ist
als eine Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite, setzt die Regelungseinheit 16
im Schritt S37 die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN auf die
Minimaigrenze Ktmn Sodann subtrahiert im Schritt S38 die Regelungseinheit 16
die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN von der
Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN und setzt die Vordere-Einspritzungs-
Impulsbreite τeLN auf den erhaltenen Wert. Auf der anderen Seite, wenn im
Schritt S36 ermittelt worden ist, daß der Anfangswert der Hintere-
Einspritzungs-Impulsbreite τeLN nicht kleiner ist als eine Minimalgrenze
Ktmn der Impulsbreite, ermittelt die Regelungseinheit 16 im Schritt S39, ob
die Vordere-Einspritzungs-Impulsbreite τeLN nicht kleiner ist als die
Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite. Wenn ermittelt worden ist, daß die
Vordere-Einspritzungs-Impulsbreite reln nicht kleiner ist als die
Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite, schreitet die Regelungseinheit 16 unmittelbar zum
Schritt S42 weiter und anderenfalls geht die Regelungseinheit 16 zu dem
Schritt S42 über die Schritte S40 und S41 weiter. In den Schritten S40 und
S41 setzt die Regelungseinheit 16 die Vordere-Einspritzungs-Impulsbreite
τeLN auf die Minimalgrenze Ktmn und setzt die Hintere-Einspritzungs
Impulsbreite τeTN auf den Wert, der durch Subtrahieren der Vordere-
Einspritzungs-Impulsbreite τeLN, die im Schritt S40 gesetzt ist, von der
Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN erhalten ist. Im Schritt S42
errechnet die Regelungseinheit 16 die Ruhezeit τrst des
Krafistoffeinspritzventils 14 gemäß der folgenden Formel:
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60/N - (τeLN + τv)
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worin τv die Unwirksameinspritzungszeit darstellt.
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Wenn im Schritt S33 ermittelt worden ist, daß das
Teilungssperrkennzeichen Frinh 0 ist, ermittelt die Regelungseinheit 16 im Schritt S43, ob das
Teilungsverhältnis Rinj 0 ist, das heißt, das Kraftstoffeinspritzventil 14 hat
die einzuspritzende Gesamtmenge des Kraftstoffs lediglich durch die
vordere Einspritzung einzuspritzen. Wenn die Antwort auf diese Frage JA ist,
setzt die Regelungseinheit 16 die Vordere-Einspritzungs-Impulsbreite τeLN
auf die Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN, wie sie ist, und setzt
die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite rein auf 0 (Schritte S44 und S45).
Sodann ermittelt im Schritt S46 die Regelungseinheit 16, ob die Vordere-
Einspritzungs-Impulsbreite reln nicht Ideiner ist als die Minimalgrenze
Ktmn der Impulsbreite. Wenn die Antwort auf diese Frage JA ist, geht die
Regelungseinheit 16 unmittelbar zum Schritt S42 weiter. Anderenfalls geht
die Regelungseinheit 16 nach dem Setzen der Vordere-Einspritzungs-
Impulsbreite reln auf die Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite zum Schritt
S42 weiter.
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Nach dem Schritt S42 ermittelt die Regelungseinheit 16 in dem Schritt S48,
ob die Ruhezeit τrst des Kraftstoffeinspritzventils 14 nicht Ideiner ist als
eine Minimalgrenze Ktrst der Ruhezeit. Wenn die Antwort auf diese Frage
JA ist, setzt die Regelungseinheit 16 ein Hintere-Einspritzungs-
Sperrkennzeichen FtinhN auf 0 im Schritt S49 und anderenfalls setzt sie im
Schritt S50 die Vordere-Einspritzungs-Impulsbreite τeLN auf die
Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite ren, wie sie ist. Sodann setzt die
Regelungseinheit 16 im Schritt S51 das Hintere-Einspritzungs-Sperrkennzeichen
FtinhN auf 1.
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Im Anschluß hieran setzt die Regelungseinheit 16 einen Zeitgeber TinjN im
Schritt S52 zurück und im Schritt S53 setzt die Regelungseinheit 16 die
Endzeit der Einspritzung oder die Impulsbreite TendN auf den Wert, der
durch Addieren der Unwirksameinspritzungszeit τv zu der Vordere-
Einspritzungs-Impulsbreite τeLN erhalten wird. Sodann veranlaßt die
Regelungseinheit 16 im Schritt S55, nach dem Setzen eines Einspritzstartsignals
Fmjn auf 1 im Schritt S54, das Kraftstoffeinspritzventil 14, Kraftstoff
einspritzen.
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Wenn im Schritt S43 ermittelt worden ist, daß das Teilungsverhältnis Rinj
nicht 0 ist, setzt die Regelungseinheit 16 das Hintere-Einspritzungs-
Sperrkennzeichen FtinhN auf 0 im Schritt S56 und setzt im Schritt S57 die
Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN auf die
Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN, wie sie ist.
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Ferner errechnet im Schritt S58 die Regelungseinheit 16 ein effektives
Teilungsverhältnis RinjN gemäß der Formel:
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(1-τeLN/τeN
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und errechnet sodann im Schritt S59 die Impulsbreite, die der vorderen
Einspritzung τeLN in der grundlegenden Einspritzungsimpulsbreite τa
zugeordnet ist, gemäß der folgenden Formel:
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(1-RinjN) τa.
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Sodann errechnet im Schritt S60 die Regelungseinheit 16 die Gesamtmenge
des Kraftstoffs τCLN, welche dem Zylinder durch die vordere Einspritzung
zuzuführen ist, gemäß der folgenden Formel, welche der Formel (2)
entspricht:
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αL τeLN + βL τmN.
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Schließlich errechnet die Regelungeinheit 16 im Schritt S61 die Menge des
Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs nach der vorderen Einspritzung τmLN
gemäß der folgenden Formel, welche der Formel (1) entspricht:
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(1-αL)τaLN + (1-RijN) (1-βL)τmN.
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Das Unterprogramm für die hintere Einspritzung für einen N-ten Zylinder
wird unter Bezugnahme auf Figur 6 im Nachfolgenden beschrieben.
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Im Schritt S70 ermittelt die Regelungseinheit 16, ob die Menge des
Kraftstoffs, die der grundlegenden Einspritzimpulsbreite τa entspricht, nicht
kleiner ist als die Menge des Kraftstoffs τCLN, welche dem Zylinder durch die
vordere Einspritzung zugeführt wird. Wenn ermittelt worden ist, daß die
erstere nicht kleiner ist als die letztere, ermittelt die Regelungseinheit 16 im
Schritt S71, ob der Naßkorrektursperrzähler Cwet 0 ist. Wenn im Schritt S71
ermittelt worden ist, daß der Naßkorrektursperrzähler Cwet 0 ist, ermittelt
die Regelungseinheit 16 im Schritt S72, ob das Hintere-Einspritzungs-
Sperrkennzeichen FtinhN 0 ist. Wenn ermittelt worden ist, daß das Hintere-
Einspritzungs-Sperrkennzeichen FtinhN 0 ist, errechnet die Regelungseinheit
16 die Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite ren für den N-ten Zylinder
gemäß einer Formel, die zu der Formel (4) ähnlich ist, im Schritt S73. In
dem nächsten Schritt S74 errechnet die Regelungseinheit 16 die Hintere-
Einspritzungs-Impulsbreite τeTN in der geteilten Einspritzung gemäß der
folgenden Formel:
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(τα-τaLN-RinjN βT τmN/αT
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worin τaLN die Impulsbreite darstellt, die der vorderen Einspritzung raln
zugeordnet ist, und RinjN das effektive Teilungsverhältnis RinjN darstellt.
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Im Anschluß hieran ermittelt die Regelungseinheit 16 im Schritt S75, ob das
Teilungssperrkennzeichen Frinh 0 ist. Wenn ermittelt worden ist, daß das
Teilungssperrkennzeichen Frinh 0 ist, ermittelt die Regelungseinheit 16, ob
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die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite retn nicht kleiner ist als eine
Mmimalgrenze Ktmn der Impulsbreite. Wenn im Schritt S76 ermittelt worden ist,
daß die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN nicht kleiner ist als eine
Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite, errechnet die Regelungseinheit 16 die
Ruhezeit τrst des Kraftstoffeinspritzventils 14 gemäß der folgenden Formel:
60/N-(τeTN + τv)
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worin τv die Unwirksameinspritzungszeit darstellt.
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Im Schritt S78 ermittelt die Regelungseinheit 16, ob die Ruhezeit τrst des
Kraftstoffeinspritzventils 14 nicht kleiner ist als eine Minimalgrenze Ktrst
der Ruhezeit. Wenn die Antwort auf diese Frage NEIN ist, errechnet die
Regelungseinheit 16 im Schritt S79 die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite
τeTN gemäß der Formel 60/N-(Ktrst + τv) und geht sodann zum Schritt
S80 weiter. Anderenfalls geht die Regelungseinheit 16 unmittelbar zum
Schritt S80 weiter. Im Schritt S80 setzt die Regelungseinheit 16 einen
Zeitgeber TinjN zuruck und im Schritt S81 setzt die Regelungseinheit 16 die
Endzeit der Einspritzung oder die Impulsbreite TendN auf den Wert, der
durch Addieren der Unwirksameinspritzungszeit τv zu der Hintere-
Einspritzungs-Impulsbreite τeTN erhalten wird. Sodann verursacht die
Regelungseinheit 16 im Schritt S83 nach dem Setzen eines
Einspritzstartsignals Finjn auf 1 im Schritt S82, daß das Kraftstoffeinspritzventil 14
Kraftstoff einspritzt.
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Schließlich errechnet die Regelungseinheit 16 im Schritt S84 die
Gesamtmenge des Ansaugleitungsbenetzungskraftstoffs τmN gemäß der folgenden
Formel:
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(1-αT)τeTN + RinjN (1-βT)τmN + τmNL.
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Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S70 NEIN ist, geht die
Regelungseinheit 16 zu dem Schritt S84 weiter.
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Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S71 NEIN ist, das heißt, wenn
die Naßkorrektur nicht durchzuführen ist, dann setzt die Regelungseinheit
16 τeN auf die grundlegende Kraftstoffeinspritzungsimpulsbreite τa im
Schritt S85. Im Anschluß hieran ermittelt die Regelungseinheit 16 im Schritt
S86, ob das Hintere-Einspritzungs-Sperrkennzeichen FtinhN 0 ist. Wenn
ermittelt worden ist, daß das Hintere-Einspritzungs-Sperrkennzeichen FtinhN
0 ist, subtrahiert die Regelungseinheit 16 die Vordere-Einspritzungs-
Impulsbreite τaLN von der grundlegenden Einspritzungsimpulsbreite τa und
setzt die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN auf die Differenz (Schritt
S87). Im Anschluß hieran geht die Regelungseinheit 16 zum Schritt S75
weiter.
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Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S72 NEIN ist, das heißt, wenn
die hintere Einspritzung gesperrt ist, errechnet die Regelungseinheit 16 im
Schritt S88 die Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN gemäß der
Formel, die in Figur 6 gezeigt ist und die der Formel (4) entspricht. Sodann
setzt die Regelungseinheit 16 im Schritt S89 die Vordere-Einspritzungs-
Impulsbreite τeLN auf die Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN, die
im Schritt S88 erhalten ist, und setzt die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite
retn auf 0. Im Schritt S90 setzt die Regelungseinheit 16 die Endzeit der
Einspritzung oder die Impulsbreite TendN auf den Wert, der durch Addieren
der Unwirksameinspritzungszeit τv zu der Vordere-Einspritzungs-
Impulsbreite τeLN erhalten ist. Sodann geht die Regelungseinheit 16, nach
Ausdehnen der Vordere-Einspritzungs-Zeit im Schritt S91, weiter zum
Schritt S84.
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Wenn im Schritt S75 ermittelt worden ist, daß das
Teilungssperrkennzeichen Frinh nicht 0 ist, das heißt, wenn die geteilte Einspritzung nicht bewirkt
worden ist, ermittelt die Regelungseinheit 16 im Schritt S92, ob das
Teilungsverhältnis Rinj list, das heißt, ob die vordere Einspritzung oder die
hintere Einspritzung zu bewirken ist. Wenn ermittelt worden ist, daß das
Teilungsverhältnis Rinj 1 ist, ermittelt die Regelungseinheit 16 im Schritt
S93, ob die Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN nicht kleiner ist als
die Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite. Wenn ermittelt worden ist, daß
die Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN nicht kleiner ist als die
Minimalgrenze Ktmn der Impulsbreite, setzt die Regelungseinheit 16 im Schritt
S94 die Hintere-Einspritzungs-Impulsbreite τeTN auf die
Naßkorrektureinspritzungsimpulsbreite τeN und geht sodann zum Schritt S77 weiter.
Anderenfalls setzt die Regelungseinheit 16 im Schritt S95 die Hintere-
Einspritzungs-Impulsbreite τeTN auf die Minimalgrenze Ktmn der
Impulsbreite und geht sodann zum Schritt S77 weiter. Wenn die Antwort auf die
Frage im Schritt S76 NEIN ist, geht die Regelungseinheit 16 zu dem Schritt
S77 nach dem Ausführen des Schritts S95 weiter.
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Wenn die Maschine anläuft, führt die Regelungseinheit 16 das
Flußdiagramm aus, das in Figur 7 gezeigt ist, und fixiert den Wert von τmN, bis das
Anlaufen der Maschine vollständig ist. In Figur 7 ist Xwetc ein
Naßkorrektursperrzähler.