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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen Ottomotor bzw. einen
fremdgezündeten
Motor mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum direkten Einspritzen von
Kraftstoff in den Zylinder.
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2. Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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Ein Ottomotor, bei dem Kraftstoff
direkt in den Zylinder eingespritzt wird, ist bekannt. In einer
in einem solchen Motor verwendeten Kraftstoffeinspritzvorrichtung
ist die Einspritzöffnung
in der Brennkammer des Motors immer freigelegt bzw. entblößt, so dass
sich leicht eine Ablagerung in der Einspritzöffnung ansammeln kann. Die
Einspritzeigenschaften der Einspritzvorrichtung können durch
die Ablagerung schwanken, so dass die Ablagerung verhindert, dass
von der Einspritzvorrichtung eine gewünschte Kraftstoffmenge eingespritzt
wird.
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Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
Nr. 59-84274 offenbart, dass die Einspritzöffnung einer Einspritzvorrichtung
mit einem Fluorkohlenwasserstoffharz beschichtet ist, so dass sich
darin kaum eine Ablagerung ansammelt.
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Die Lebensdauer der Fluorkohlenwasserstoffharz-Beschichtung ist
jedoch nicht lang. Dementsprechend wird eine Erfindung gewünscht, mit
der die Ablagerungsmenge verringert werden kann.
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In der
US
5,448,977 wird ein Verfahren offenbart, mit dem die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite
einer Einspritzvorrichtung eines Direkteinspritzer-Motors gemäß einer
Temperatur des Kraftstoffeinspritzvorrichtungskörpers und des momentanen Drucks
zwischen der Kraftstoffleitung und dem Einlasskrümmer in einem rückleitungslosen
Kraftstoffzufuhrsystem gesteuert werden kann, um die Kraftstoffdosiergenauigkeit
zu maximieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen
Ottomotor mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum direkten
Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder bereitzustellen, die
das Ansammeln der Ablagerung in der Einspritzöffnung der Einspritzvorrichtung verhindern
kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung entsprechend des anliegenden
Anspruchs 1 vorgesehen.
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Die vorliegende Erfindung wird durch
die unten stehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen ist
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1 eine
schematische Ansicht des Ottomotors mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder, die eine
Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist;
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2 ein
erstes Durchlaufdiagramm zum Steuern aller Kraftstoffeinspritzvorrichtungen
und der Hochdruckpumpe;
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3 ein
erstes Kennfeld zum Bestimmen einer benötigten Kraftstoffmenge auf
der Basis des momentanen Motorbetriebszustands;
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4 ein
zweites Kennfeld zum Bestimmen eines optimalen Kraftstoffdrucks
auf der Basis des momentanen Motorbetriebszustands;
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5(A) ein
Kennfeld zum Bestimmen einer Einspritzvorrichtungs-Öffnungsperiode
aller Kraftstoffeinspritzvorrichtungen bei hohem Kraftstoffdruck;
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5(B) ein
Kennfeld zum Bestimmen einer Einspritzvorrichtungs-Öffnungsperiode
aller Kraftstoffeinspritzvorrichtungen bei niedrigem Kraftstoffdruck;
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6 ist
eine Teilansicht der Umgebung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder des Motors;
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7 ist
ein zweites Durchlaufdiagramm zum Steuern aller Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und
der Hochdruckpumpe;
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8 ist
ein Kennfeld zum Bestimmen eines optimalen Kraftstoffdrucks auf
der Basis des momentanen Motorbetriebszustands;
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9 ist
ein Kennfeld zum Bestimmen eines optimalen Kraftstoffdrucks auf
der Basis der momentanen Temperatur in der Umgebung bzw. Nähe der Einspritzöffnung der
Einspritzvorrichtung;
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10 ist
ein weiteres Kennfeld zum Bestimmen eines Optimalen Kraftstoffdrucks
auf der Basis des momentanen Motorbetriebszustands;
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11 ist
ein weiteres Kennfeld zum Bestimmen eines optimalen Kraftstoffdrucks
auf der Basis der momentanen Temperatur in der Umgebung der Einspritzöffnung der
Einspritzvorrichtung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Ottomotors mit einem Kraftstoffeinspritzer
bzw. einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Direkteinspritzen von
Kraftstoff in den Zylinder mit einer Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. In dieser Figur bezeichnet Bezugszeichen 1 den
Motor. Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Einlasssystem des
Motors 1. Bezugszeichen 3 bezeichnet ein Auslasssytem
des Motors 1. Das Einlasssystem 2 hat eine einzige
Einlassleitung 2a. Ein Luftfilter 2b ist am stromauf
gelegenen Ende der Einlassleitung 2a angeordnet. Ein Luftdurchfluss-
bzw. Luftströmungsmesser 2c ist
unmittelbar stromab des Luftfilters 2b in der Einlassleitung 2a angeordnet.
Eine Drosselklappe 2d ist stromab des Luftdurchflussmessers 2c in
der Einlassleitung 2a angeordnet. Die Einlassleitung 2a ist über einen
Einlasskrümmer 2e mit jedem
Zylinder verbunden. Das Auslasssystem 3 ist über einen
Auslasskrümmer 3a mit
jedem Zylinder verbunden. Eine einzige Auslassleitung 3b ist
stromab des Auslasskrümmers 3a angeordnet.
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Für
jeden Zylinder ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4a bis 4d im
Motor 1 angeordnet, die Kraftstoff direkt in den Zylinder
einspritzt. In jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4a bis 4d wird
Kraftstoff aus einer gemeinsamen Verteilerleitung 5 verteilt. Die
Verteilerleitung 5 ist über
eine Kraftstoffzufuhrleitung 6 mit einem Kraftstofftank
(nicht gezeigt) verbunden. Eine Niederdruckpumpe oder Ähnliches (nicht
gezeigt) ist in der Kraftstoffzufuhrleitung 6 angeordnet,
so dass ständig
Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zur Verteilerleitung 5 zugeführt wird,
und zwar über
die Kraftstoffzufuhrleitung 6 bei einem festgelegten Niederdruck
(beispielsweise 2 MPa). In der Kraftstoffversorgungsleitung bzw.
Kraftstoffzufuhrleitung 6 ist eine Hochdruckpumpe 7 in
der Nähe
der Verteiler- bzw. Verteilungspumpe 5 angeordnet, so dass
der Verteilerleitung 5 zugeführter Kraftstoff auch unter
einem festgelegten Hochdruck (beispielsweise 5 MPa) gesetzt werden
kann.
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Bezugszeichen 20 bezeichnet
eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern aller Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 4a bis 4d und
der Hochdruckpumpe 7. Die ECU 20 ist als ein Digitalrechner aufgebaut
und umfasst ein ROM (Festspeicher) 22, ein RAM (Arbeitsspeicher) 23,
eine CPU (Microprozessor, etc.) 24, einen Eingangsanschluss 25 und
einen Ausgangsanschluss 26. Der ROM 22, der RAM 23,
die CPU 24, der Eingangsanschluss 25 und der Ausgangsanschluss 26 sind über einen
bidirektionalen Bus 21 miteinander verbunden.
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Der Luftdurchflussmesser 2c erfasst
die Menge der Einlassluft und ist mit dem Eingangsanschluss 25 über einen
AD-Wandler 27a verbunden. Ein Motordrehzahlsensor 1a erfasst
die Motordrehzahl und ist mit dem Eingangsanschluss 25 verbunden.
Ein Drucksensor 5a erfasst den Druck des Kraftstoffs in
der Verteilerleitung 5 und ist über einen AD-Wandler 27b mit
dem Eingangsanschluss 25 verbunden. Der Ausgangsanschluss 26 ist
mit den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 4a bis 4d jeweils über eine
Treiber- bzw. Antriebsschaltung 28a bis 28d und über eine
Antriebsschaltung 28e mit der Hochdruckpumpe 7 verbunden.
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Die ECU 20 steuert alle
Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 4a bis 4d und
die Hochdruckpumpe 7 gemäß eines ersten Durchlaufdiagramms,
das in 2 gezeigt ist.
Das erste Durchlaufdiagramm wird zu jeder festgelegten Periode ausgeführt, beispielsweise
jedes Mal wenn eine bestimmte Kraftstoffeinspritzvorrichtung Kraftstoff
einspritzt. Zuerst werden an Schritt 101 die momentane Menge an
Einlassluft (Q) und die momentane Motordrehzahl (N) durch den Luftdurchflussmesser 2c und
den Motordrehzahlsensor 1a erfasst. Anschließend wird
an Schritt 102 eine benötigte
Kraftstoffmenge (F) für
den momentanen Motorbetriebszustand aus einem in 3 gezeigten ersten Kennfeld auf der Basis
der momentanen Motordrehzahl (N) und der momentanen Einlassluftmenge
pro Umdrehung (Q/N) als der momentanen Motorlast bestimmt. In dem
ersten Kennfeld wird eine benötigte
Kraftstoffmenge so gesetzt, dass eine benötigte Kraftstoffmenge (F) umso
größer wird,
je höher die
Motorlast und Motordrehzahl werden.
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Als nächstes wird an Schritt 103
ein optimaler Kraftstoffdruck (P) aus einem in 4 gezeigten zweiten Kennfeld auf der
Basis der momentanen Motordrehzahl (N) und der momentanen Einlassluftmenge
pro Umdrehung (Q/N) bestimmt, welcher garantiert, dass die Temperatur
der Einspritzöffnung
nicht über
einem festgelegten Wert liegt. In dem zweiten Kennfeld wird der
niedrige Kraftstoffdruck (P2) im Motor-Hochlast-und Motor-Niederdrehzahl-Betriebszustand
und im Motor-Wiederlast- und
Motor-Hochdrehzahl-Betriebszustand gesetzt, wobei der hohe Kraftstoffdruck
(P1) in den anderen Motorbetriebsbedingungen gesetzt wird, wie auf
Seite 9, Zeile 18 bis Seite 11, Zeile 17 im einzelnen erläutert werden
wird. Anschließend
wird an Schritt 104 bestimmt, ob der an Schritt 103 bestimmte optimale
Kraftstoffdruck (P) der hohe Kraftstoffdruck (P1) ist. Wenn das
Ergebnis positiv ist, läuft
die Routine weiter zu Schritt 105, wobei die Hochdruckpumpe 7 angetrieben
wird.
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Als nächstes wird an Schritt 106
eine Einspritzer-Öffnungspericde
(T) aller Kraftstoffeinspritzer 4a bis 4d aus
einem in 5(A) gezeigten
Kennfeld für
den hohen Kraftstoffdruck auf der Basis der an Schritt 102 bestimmten,
benötigten
Menge an Kraftstoff (F) bestimmt, wobei an Schritt 114 jeder Kraftstoffeinspritzer 4a bis 4d so
gesteuert wird, dass die Einspritzer-Öffnungsperiode
(T) zu den gewünschten
Kraftstoffeinspritz-Steuerzeiten bzw. mit der gewünschten
Kraftstoffeinspritz-Zeiteinstellung umgesetzt wird.
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Wenn andererseits das Ergebnis an
Schritt 104 negativ ist, d. h. wenn der an Schritt 103 bestimmte
Kraftstoffdruck (P) der niedrige Kraftstoffdruck (P2) ist, läuft die
Routine weiter zu Schritt 107, wobei die Hochdruckpumpe 7 gestoppt
wird. Anschließend
wird an Schritt 108 der momentane Kraftstoffdruck (Pc) in der Verteilerleitung 5 durch
den Drucksensor 5a erfasst und an Schritt 109 wird bestimmt,
ob der Kraftstoffdruck (Pc) in etwa gleich dem niedrigen Kraftstoffdruck
(P2) ist.
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Wenn das Ergebnis an Schritt 109
positiv ist, läuft
die Routine weiter zu Schritt 110, wobei eine Einspritzer-Öffnungsperiode
(T) aller Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 4a bis 4d aus
einem in 5(B) gezeigten
Kennfeld für
den niedrigen Kraftstoffdruck auf der Basis der an Schritt 102 bestimmten,
benötigten Kraftstoffmenge
(F) bestimmt wird, und wobei an Schritt 114 alle Kraftstoffeinspritzer 4a bis 4d so
gesteuert werden, dass die Einspritzer-Öffnungsperiode (T) mit den
gewünschten
Kraftstoffeinspritz-Steuerzeiten umgesetzt wird.
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Das Kennfeld für den niedrigen Kraftstoffdruck
hat eine kleine Steigung, die einer pro Einheitsperiode bei niedrigem
Kraftstoffdruck eingespritzten Kraftstoffmenge entspricht. Das obenstehend
erwähnte
Kennfeld für
den hohen Kraftstoffdruck hat eine große Steigung, die einer pro
Einheitsperiode bei hohem Kraftstoffdruck eingespritzten Kraftstoffmenge
entspricht. Daher ist eine Einspritzer-Öffnungsperiode zum Einspritzen
einer gegebenen Kraftstoffmenge bei niedrigem Kraftstoffdruck länger als
eine Einspritzer-Öffnungsperiode
zum Einspritzen der gleichen Kraftstoffmenge bei hohem Kraftstoffdruck.
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In der Einspritzöffnung der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung wird
Kraftstoff leicht karbonisiert bzw. zu Ruß, wenn eine Temperatur der
Einspritzöffnung
höher als
eine erste gegebene Temperatur (näherungsweise 150°C im Fall
von Benzhin) liegt. Der verrußte
Kraftstoff wird zu einer Ablagerung. Wenn die Temperatur der Einspritzöffnung höher als
eine zweite gegebene Temperatur wird, verbrennt die erzeugte Ablagerung.
Wenn eine Temperatur der Einspritzöffnung zwischen der ersten
und zweiten gegebenen Temperatur liegt, sammelt sich daher die Ablagerung
darin an. Dem entsprechend kann, wenn eine Temperatur der Einspritzöffnung kleiner
als die erste gegebene Temperatur oder größer als die zweite gegebene
Temperatur gemacht wird, die Ansammlung der Ablagerung in der Einspritzöffnung verhindert
werden. Wenn jedoch eine Temperatur der Einspritzöffnung höher als
die zweite gegebene Temperatur gehalten wird, wird nicht nur eine
Beheizung zum Erwärmen
der Einspritzöffnung
benötigt,
sondern es verdampft auch leicht Kraftstoff im Kraftstoffeinspritzsystem.
Dem entsprechend ist die vorliegende Ausführungsform darauf gerichtet,
dass eine Temperatur der Einspritzöffnung niedriger als die erste
gegebene Temperatur gehalten wird.
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Die Temperatur der Einspritzöffnung hängt vom
Motorbetriebszustand ab. Bei der hohen Motorlast ist die benötigte Kraftstoffmenge
relativ groß,
so dass die Einspritzperiode relativ lang und die Verbrennungsenergie
einmal groß wird.
Bei einer solchen hohen Motorlast wird, wenn die Motordrehzahl hoch
ist, die Verbrennungsperiode kurz, obwohl die Verbrennungsenergie
groß ist.
Daher ist die Einspritzöffnung
durch die verlängerte
Kraftstoffeinspritzung ungenügend
gekühlt,
so dass die Temperatur der Einspritzöffnung niedriger als die erste
gegebene Temperatur gehalten wird. Da die Motordrehzahl niedriger
ist, wird die Verbrennungsperiode jedoch lang, so dass die Kühlung durch
die Einspritzöffnung ungenügend wird,
wobei deshalb im Stand der Technik die Temperatur der Einspritzöffnung höher als
die erste gegebene Temperatur wird. In einem solchen Motorhochlast-
und Motorniederdrehzahl-Betriebszustand wird der Kraftstoffdruck
(P) durch die vorliegende Ausführungsform
wie obenstehend erwähnt zum
niedrigen Kraftstoffdruck (P2) gemacht, so dass die Einspritzperiode
länger
wird, wodurch eine Kühlfähigkeit
durch die Kraftstoffeinspritzung ansteigt. Daher kann die Temperatur
der Einspritzöffnung niedriger
als die erste gegebene Temperatur gehalten werden.
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Andererseits ist bei der niedrigen
Motorlast die benötigte
Kraftstoffmenge relativ klein, so dass die Einspritzperiode relativ
kurz wird und eine Kühlfähigkeit
der Kraftstoffeinspritzung gering ist. Bei einer solchen niedrigen
Motorlast steigt, wenn die Motordrehzahl hoch ist, die Verbrennungszeit
pro Einheitsperiode an, so dass die Einspritzöffnung aufgrund der niedrigen
Kühlfähigkeit
der Kraftstoffeinspritzung nicht genügend gekühlt werden kann. Daher wird beim
Stand der Technik die Temperatur der Einspritzöffnung höher als die erste gegebene
Temperatur. In einem solchen Motorniederlast- und Motorhochdrehzahl-Betriebszustand
wird der Kraftstoffdruck (P) durch die vorliegende Erfindung wie
oben stehen erwähnt
zum niedrigen Kraftstoffdruck (P2) gemacht, so dass die Einspritzperiode
lang wird, wodurch eine Kühlfähigkeit
durch die Kraftstoffeinspritzung ansteigt. Daher kann die Temperatur
der Einspritzöffnung
niedriger als die erste gegebene Temperatur gehalten werden. Andererseits
ist im Motorniederlast- und Motorniederdrehzahl-Betriebszustand
die Verbrennungsenergie gering. Dem entsprechend trägt, wenn
die Verbrennungsperiode lang wird, die Verbrennung nicht viel zu
einem Anstieg der Temperatur der Einspritzöffnung bei. Darüber hinaus
sinkt auch die Verbrennungszeit pro Einheitsperiode. Wenn zu diesem
Zeitpunkt der Kraftstoffdruck (P) nicht zum niedrigen Druck (P2)
gemacht wird, wird die Temperatur der Einspritzöffnung niedriger als die erste
gegebene Temperatur gehalten.
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Im Ottomotor mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder wird gewöhnlich ein
hoher Kraftstoffdruck und eine kurze Einspritzperiode erzeugt, so dass
eine lange Periode vom Ende der Kraftstoffeinspritzung bis zur Zündung erhalten
wird, wodurch der eingespritzte Kraftstoff vor der Zündung ausreichend verdampfen
kann. Dem entsprechend ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, wenn
der Kraftstoffdruck im oben stehend erwähnten speziellen Motorbetriebszustand
zum niedrigen Kraftstoffdruck (P2) gemacht wird, dass die Kraftstoffverdampfung
zu diesem Zeitpunkt gestört
wird. Wenn der Kraftstoffdruck jedoch zum niedrigen Kraftstoffdruck
(P2) gemacht ist, ist es jedoch nötig, eine Kühlfähigkeit durch die Kraftstoffeinspritzung
so zu erhöhen,
dass die Temperatur des bei der Kühlung verwendeten Kraftstoffs höher als
diejenige wird, wenn der Kraftstoffdruck nicht zum niedrigen Kraftstoffdruck
(P2) gemacht wird. Daher verdampft der Kraftstoff leicht, so dass die
Verdampfung des Kraftstoffs nicht gestört wird, wenn eine Periode
vom Ende der Kraftstoffeinspritzung bis zur Zündung kurz wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform
wird entweder der hohe Kraftstoffdruck (P1) oder der niedrige Kraftstoffdruck
(P2) als der Kraftstoffdruck gemäß des momentanen
Motorbetriebszustands ausgewählt.
Das Volumen der Verteilerleitung 5 ist nicht groß. Dem entsprechend
kann, wenn der Kraftstoffdruck in der Verteilerleitung 5 vom niedrigen
Kraftstoffdruck (P2) zum hohen Kraftstoffdruck (P1) geändert wird,
der Kraftstoffdruck darin vom niedrigen Kraftstoffdruck (P2) zum
hohen Kraftstoffdruck (P1) ansteigen, sobald die Hochdruckpumpe 7 angetrieben
wird. Um jedoch den Kraftstoffdruck darin vom hohen Kraftstoffdruck
(P1) auf den niedrigen Kraftstoffdruck (P2) zu senken, muss eine
festgelegte bzw. vorbestimmte Kraftstoffmenge in der Verteilerleitung 5 durch
die Kraftstoffeinspritzung verbraucht werden, nachdem die Hochdruckpumpe 7 gestoppt ist.
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Dementsprechend fällt an Schritt 107 des ersten
Durchlaufdiagramms der Kraftstoffdruck (Pc) in der Verteilerleitung 5 nicht
auf den niedrigen Kraftstoffdruck (P2) sofort nachdem die Hochdruckpumpe 7 gestoppt
ist, wodurch das Ergebnis an Schritt 109 negativ ist und die Routine
zu Schritt 111 weiterläuft. An
Schritt 111 wird eine Einspritzer-Öffnungsperiode (T) aller Kraftstoffinjektoren 4a bis 4d aus
einem in 5(A) gezeigten
Kennfeld für
den hohen Kraftstoffdruck auf der Basis der an Schritt 102 bestimmten,
benötigten
Kraftstoffmenge (F) bestimmt. Als nächstes läuft die Routine zu Schritt
112. Die pro Einheitsperiode in der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung eingespritzten
Kraftstoffmenge ist proportional zur Quadratwurzel des Kraftstoffdrucks.
Daher wird an Schritt 112 ein Korrekturbeiwert (K) der Einspritzer-Öffnungsperiode
(T) gemäß des momentanen Kraftstoffdrucks
(Pc) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. K = (Pc/P1)1/2
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Als nächstes wird an Schritt 113
eine neue Einspritzer-Öffnungsperiode
(T) berechnet, in dem die an Schritt 111 berechnete Einspritzer-Öffnungsperiode
(T) mit dem Korrekutbeiwert (K) multipliziert wird. An Schritt 114
wird jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4a bis 4d so
gesteuert, dass die Einspritzer-Öffnungsperiode
(T) mit den gewünschten
Kraftstoffeinspritz-Steuerzeiten umgesetzt wird. Dem entsprechend
kann, während
der Kraftstoffdruck vom hohen Kraftstoffdruck (P1) auf den niedrigen
Kraftstoffdruck abgesenkt wird, die benötigte Kraftstoffmenge eingespritzt
werden.
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Wenn der Kraftstoffdruck vom hohen
Kraftstoffdruck (P1) auf den niedrigen Kraftstoffdruck (P2) abgesenkt
wird, kann ein Teil des Kraftstoffs in der Verteilerleitung 5 zum
Kraftstofftank zurückgeführt werden.
In diesem Fall fällt
der Kraftstoffdruck in der Verteilerleitung sofort auf den niedrigen
Kraftstoffdruck (P2), so dass der Vorgang der Schritte 111 und 112
unnötig
ist. Der Druck des zum Kraftstofftank zurückgeführten Kraftstoffs ist jedoch
so hoch, dass der zurückgeführte Kraftstoff
unter dem verringerten Druck sieden kann. Wenn der zurückgeführte Kraftstoff
siedet bzw. kocht, werden viele Kraftstoffblasen erzeugt, wobei
ein Teil der Blasen in die Kraftstoffzufuhrleitung 6 eindringen
kann, so dass die benötigte Kraftstoffmenge
aufgrund der Blasen nicht eingespritzt werden kann. Auch wenn der
zurückgeführte Kraftstoff
nicht siedet, steigt die Temperatur des Kraftstoffs im Kraftstofftank
aufgrund des zurückgeführten Kraftstoffs
an, so dass der Kraftstoff im Kraftstoffeinspritzsystem verdampfen
kann, wodurch die benötigte
Kraftstoffmenge nicht eingespritzt werden kann. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform fließt der Kraftstoff
in der Verteilerleitung 5 nicht zum Kraftstofftank zurück, so dass
das Problem nicht auftritt, dass die benötigte Kraftstoffmenge nicht
eingespritzt werden kann.
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6 ist
eine Schnittansicht der Umgebung der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung
zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder des Motors.
In dieser Figur bezeichnet Bezugszeichen 10 den Zylinderkopf.
Bezugszeichen 11 bezeichnet den Zylinderblock. Bezugszeichen 12 bezeichnet
den Kolben. Ein Temperatursensor 21 stößt in der Nähe der Einspritzöffnung gegen
die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4. Der Temperatursensor 21 erfasst
wie in 1 gezeigt eine
Temperatur in der Nähe
der Einspritzöffnung
direkt und ist mit dem Eingangsanschluss 25 über einen
AD-Wandler 27 verbunden.
Falls der Temperatursensor 21 vorgesehen ist, steuert die
ECU 20 jede Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 4a bis 4d sowie die
Hochdruckpumpe 7 gemäß eines
in 7 gezeigten zweiten
Durchlaufdiagramms. Die Unterschiede zwischen dem ersten und dem
zweiten Durchlaufdiagramm werden im Folgenden erläutert.
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Zunächst wird an Schritt 201 die
momentane Temperatur (t) in der Nähe bzw. Umgebung der Einspritzöffnung durch
den Temperatursensor 21 erfasst. Anschließend wird
an Schritt 204 bestimmt, ob die momentane Temperatur (t) niedriger
als die vorbestimmte Temperatur (t') ist. Die vorbestimmte Temperatur (t') ist eine durch
den Temperatursensor 21 erfasste Temperatur, wenn die Temperatur
der Einlassöffnung
die erste gegebene Temperatur (näherungsweise
150°C) ist.
Dem entsprechend ist, wenn das Ergebnis an Schritt 204 positiv ist,
die Temperatur der Einspritzöffnung
niedriger als die gegebene Temperatur, wobei die Routine zu Schritt
205 weiterläuft.
Infolgedessen wird die Hochdruckpumpe 7 angetrieben und
die Kraftstoffeinspritzung wie beim ersten Durchlaufdiagramm bei
hohem Kraftstoffdruck ausgeführt.
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Wenn das Ergebnis an Schritt 204
andererseits negativ ist, d. h., wenn die Temperatur der Einspritzöffnung höher als
die erste gegebene Temperatur ist, läuft die Routine weiter zu Schritt
207. Infolgedessen wird die Hochdruckpumpe 7 gestoppt und
die Kraftstoffeinspritzung bei niedrigem Kraftstoffdruck ausgeführt, so
dass die Ansammlung der Ablagerung in der Einspritzöffnung wie
im ersten Durchlaufdiagramm verhindert werden kann. Im ersten Durchlaufdiagramm
wird die Temperatur der Einspritzöffnung gemäß des momentanen Motorbetriebszustands
geschätzt.
Im zweiten Durchlaufdiagramm wird die Temperatur der Einspritzöffnung jedoch
fast direkt erfasst, so dass die Ansammlung der Ablagerung in der Einspritzöffnung sicherer
verhindert werden kann als im ersten Durchlaufdiagramm.
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Bei den oben stehend genannten beiden Durchlaufdiagrammen
wird, um die Kraftstoffeinspritzsteuerung zu vereinfachen, der Kraftstoffdruck zwischen
dem hohen und dem niedrigen Druck geändert. Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt, die
beiden Kraftstoffdrücke
zu verwenden. Beispielsweise können
drei oder vier Kraftstoffdrücke
verwendet werden, wie in 8, 9, 10 und 11 gezeigt.
Hier haben diese Kraftstoffdrücke
(P1), (P2), (P3), (P4) die Beziehung "P1 < P3 < P4 < P2". Daher wird der
Kraftstoffdruck auf ein Minimum gesenkt, so dass in den Motorbetriebszuständen, in
denen der Kraftstoffdruck (P3) oder (P4) ausgewählt wird, die Kraftstoffeinspritzperiode im
Vergleich mit einem Fall kürzer
wird, dass der niedrige Kraftstoffdruck (P1) bei den gleichen Motorbetriebszuständen ausgewählt wird.
Infolgedessen wird die Periode vom Ende der Kraftstoffeinspritzung bis
zur Zündung
lang, wobei der eingespritzte Kraftstoff sehr wirkungsvoll vor der
Zündung
verdampfen kann.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme
auf einzelne ihrer Ausführungsformen
beschrieben wurde, sollte es offensichtlich sein, dass viele Abwandlungen
durch den geschulten Leser vorgenommen werden können, ohne vom prinzipiellen
Konzept der Erfindung abzuweichen, wie es durch die anliegenden
Ansprüche
definiert wird.