DE69817273T2 - Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
  • Bei Brennkraftmaschinen ist es bekannt, eine Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder der Brennkraftmaschine (hiernach als „Piloteinspritzung" bezeichnet) durchzuführen, um die in der Brennkraftmaschine erzeugte Nox-Menge sowie die entsprechenden Geräusche zu verringern, bevor eine Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder zum Antreiben der Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Wenn der Kraftstoff durch die Piloteinspritzung in den Zylinder eingespritzt wird, wird der Kraftstoff im Zylinder verbrannt, um die Temperatur im Zylinder zu erhöhen.
  • Des weiteren ist es aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 8-261052 bekannt, eine Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine (hiernach als „Nacheinspritzung" bezeichnet) durchzuführen, um den Kraftstoff als Reduktionsmittel einem Katalysator zum Reinigen des Abgases zuzuführen, nachdem eine Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder zum Antreiben der Brennkraftmaschine durchgeführt worden ist. Der Katalysator reinigt das im Abgas enthaltene Nox mit dem Reduktionsmittel. Wenn der Kraftstoff durch die Nacheinspritzung in den Zylinder eingespritzt wird, verdampft er im Zylinder und wird vom Zylinder als verdampfter Kraftstoff abgegeben.
  • Wenn jedoch die Temperatur im Zylinder geringer ist als eine vorgegebene Temperatur, wenn eine vorgegebene Kraftstoffmenge von der Pilot- oder Nacheinspritzung in den Zylinder eingespritzt wird, kann eine gewisse Kraftstoffmenge an der Innenwand des Zylinders haften bleiben, wie in der US 5 482 017 beschrieben. Dieser an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoff kann durch den zwischen der Innenwand des Zylinders und einem in den Zylinder eingesetzten Kolben gebildeten Spalt dringen. Daher kann die Temperatur im Zylinder in Verbindung mit der Piloteinspritzung nicht auf eine gewünschte Temperatur angehoben werden. Ferner kann eine gewünschte Kraftstoffmenge nicht dem Katalysator zugeführt werden, um das Abgas zu reinigen.
  • Darüber hinaus wird in dem Fall, in dem ein Motoröl zum Schmieren von Teilen des Motors unter einem in den Zylinder eingesetzten Kolben vorgesehen wird, das Motoröl in seiner Qualität verschlechtert, wenn der an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoff den zwischen der Innenwand des Zylinders und dem Kolben ausgebildeten Spalt passiert.
  • Daher ist es das Ziel der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, mit der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt werden kann, ohne daß dieser an der Innenwand des Zylinders haftet.
  • Erfindungsgemäß wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine geschaffen, die umfaßt:
    eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen einer Hauptkraftstoffmenge in den Zylinder zu einem vorgegebenen ersten Zeitpunkt, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung zusätzlichen Kraftstoff in den Zylinder zu einem vorgegebenen zweiten Zeitpunkt, der sich vom vorgegebenen ersten Zeitpunkt unterscheidet, einspritzt;
    eine Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob ein Zustand existiert, gemäß dem eine an einer Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als eine vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung den zusätzlichen Kraftstoff einspritzt; und
    eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebes der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, um den zusätzlichen Kraftstoff so einzuspritzen, daß die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge geringer wird als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  • Des weiteren ist erfindungsgemäß der vorgegebene zweite Zeitpunkt früher als der vorgegebene erste Zeitpunkt.
  • Ferner ist erfindungsgemäß der vorgegebene zweite Zeitpunkt später als der vorgegebene erste Zeitpunkt, und ein Katalysator zum Reinigen des vom Zylinder mit dem Kraftstoff abgegebenen Abgases ist in einem Abgaskanal vorgesehen.
  • Ferner wird erfindungsgemäß der zusätzliche Kraftstoff verbrannt, um die Temperatur des Katalysators zu erhöhen.
  • Des weiteren reinigt erfindungsgemäß der Katalysator das Abgas mit dem zusätzlichen Kraftstoff, wenn das Abgas überschüssigen Sauerstoff enthält.
  • Darüber hinaus entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die von der Innenwand des Zylinders verdampfte Kraftstoffmenge geringer ist als eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge.
  • Darüber hinaus entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß eine von der Innenwand des Zylinders verdampfte Kraftstoffmenge geringer ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Innenwand des Zylinders geringer ist als eine vorgegebene Innenwandtemperatur.
  • Darüber hinaus entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine von der Innenwand des Zylinders verdampfte Kraftstoffmenge geringer ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Menge der Hauptkraftstoffmenge geringer ist als eine vorgegebene Hauptkraftstoffmenge.
  • Des weiteren entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Menge des verdampfenden Kraftstoffs, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, geringer ist als eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge.
  • Darüber hinaus entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Menge des verdampfenden Kraftstoffs, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, geringer ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß der Druck der Einspritzung des zusätzlichen Kraftstoffs geringer ist als ein vorgegebener Einspritzdruck.
  • Ferner entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Menge des verdampfenden Kraftstoffs, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, geringer ist als eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß der Druck der Einspritzung des zusätzlichen Kraftstoffs höher ist ein vorgegebener Einspritzdruck und die Menge des zusätzlichen Kraftstoffs größer ist als eine vorgegebene zusätzliche Kraftstoffmenge.
  • Des weiteren entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Menge des verdampfenden Kraftstoffs, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, geringer ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Luft im Zylinder geringer ist als eine vorgegebene Lufttemperatur.
  • Darüber hinaus entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Luft im Zylinder geringer ist als die vorgegebene Lufttemperatur, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Temperatur der in den Zylinder eingeführten Einlaßluft geringer ist als eine vorgegebene Einlaßlufttemperatur.
  • Ferner entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Tem peratur der Luft im Zylinder geringer ist als die vorgegebene Lufttemperatur, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Temperatur des vom Zylinder abgegebenen Abgases geringer ist als eine vorgegebene Abgastemperatur.
  • Des weiteren entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Luft im Zylinder geringer ist als die vorgegebene Lufttemperatur, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Intervall zwischen dem vorgegebenen ersten und zweiten Zeitpunkt länger ist als ein vorgegebenes Intervall.
  • Ferner entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Menge des verdampfenden Kraftstoffs, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, geringer ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß der Druck im Zylinder höher ist als ein vorgegebener Druck.
  • Des weiteren ist erfindungsgemäß ein Kolben in den Zylinder eingesetzt, und entscheidet die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß das Verhältnis zwischen einem Bereich der Oberseite des Kolbens und einem Bereich der Innenwand innerhalb des Einspritzbe reiches des zusätzlichen Kraftstoffs kleiner ist als ein vorgegebenes Verhältnis.
  • Ferner wird erfindungsgemäß das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand groß, wenn sich der Kolben dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes der Brennkraftmaschine nähert.
  • Darüber hinaus entscheidet erfindungsgemäß die Entscheidungseinrichtung, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Menge des zusätzlichen Kraftstoffs größer ist als eine vorgegebene zusätzliche Kraftstoffmenge.
  • Ferner erhöht erfindungsgemäß die Steuereinrichtung die Menge des verdampfenden Kraftstoffs, wenn der Kraftstoff in den Zylinder strömt, auf eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  • Ferner erhöht erfindungsgemäß die Steuereinrichtung die verdampfende Kraftstoffmenge, wenn der Kraftstoff in den Zylinder strömt, auf eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, indem sie den Einspritzdruck des zusätzlichen Kraftstoffs bei dem vorgegebenen zweiten Zeitpunkt steuert.
  • Des weiteren ist erfindungsgemäß ein Kolben in den Zylinder eingesetzt und erhöht die Steuereinrichtung das Verhältnis zwischen einem Bereich der Oberseite des Kolbens und einem Bereich der Innenwand des Zylinders im Einspritzbereich des zusätzlichen Kraftstoffs auf ein vorgegebenes Verhältnis, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  • Darüber hinaus erhöht erfindungsgemäß die Steuereinrichtung das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand des Zylinders durch Einspritzung des zusätzlichen Kraftstoffs, wenn sich der Kolben dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes der Brennkraftmaschine nähert.
  • Ferner richtet erfindungsgemäß die Steuereinrichtung den zusätzlichen Kraftstoff auf den Mittelpunkt der Oberseite des Kolbens, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand des Zylinders kleiner wird als das vorgegebene Verhältnis.
  • Darüber hinaus reduziert erfindungsgemäß die Steuereinrichtung die Menge des zusätzlichen Kraftstoffs, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  • Ferner umfaßt erfindungsgemäß die Brennkraftmaschine eine Vielzahl von Zylindern, einen Abgasrezirkulationskanal zum Rezirkulieren eines Abgases von mindestens einem der Zylinder in einen Ansaugkanal der Brennkraftmaschine und ein Absperrventil zum Absperren des Abgasrezirkulationskanales und, wenn die Steuereinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, schließt die Steuereinrichtung das Absperrventil und steuert den Betrieb der Kraftstoffeinspritzeinrichtung derart, daß ein Teil des zusätzlichen Kraftstoffes zum vorgegebenen zweiten Zeitpunkt in jeden Zylinder gespritzt wird.
  • Ferner stoppt erfindungsgemäß die Steuereinrichtung das Einspritzen des zusätzlichen Kraftstoffs, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  • Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Hiervon zeigen:
  • 1 eine Ansicht einer Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine Schnittansicht der Brennkraftmaschine der ersten Ausführungsform;
  • 3 ein Ablaufdiagramm der Pilotund Haupteinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4 ein Ablaufdiagramm der Berechnung der Kraftstoffmenge, die mit der Haupteinspritzung bei der ersten Ausführungsform eingespritzt wird;
  • 5 einen Teil eines Ablaufdiagrammes der Nacheinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 6 einen Teil des Ablaufdiagrammes der Nacheinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 7 einen Teil des Ablaufdiagrammes der Nacheinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 8 einen Teil des Ablaufdiagrammes der Nacheinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 9 einen Teil des Ablaufdiagrammes der Nacheinspritzung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 10 einen Teil des Ablaufdiagrammes der Nacheinspritzung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 11 ein Ablaufdiagramm der Nacheinspritzung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • 12 ein Ablaufdiagramm der Berechnung der mit der Nacheinspritzung eingespritzten Menge und des Zeitpunktes der Nacheinspritzung gemäß der dritten Ausführungsform;
  • 13 ein Ablaufdiagramm der Berechnung der von der Nacheinspritzung eingespritzten Einspritzmenge und des Zeitpunktes der Nacheinspritzung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
  • 14 ein Ablaufdiagramm der Berechnung der von der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffeinspritzmenge und des Zeitpunktes der Nacheinspritzung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
  • 15 ein Ablaufdiagramm der Nacheinspritzung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
  • 16 ein Ablaufdiagramm der Berechnung der von der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge und des Zeitpunktes der Nacheinspritzung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung;
  • 17 eine Ansicht einer Brennkraftmaschine gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung;
  • 18 eine Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform;
  • 19 eine Ansicht der Positionierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform;
  • 20 eine elektronische Steuereinheit gemäß der achten Ausführungsform;
  • 21 eine Karte, die die Beziehung zwischen der Temperatur des Kühlwassers, der Menge des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs und des Zeitpunktes der Piloteinspritzung gemäß der achten Ausführungsform zeigt;
  • 22 ein Ablaufdiagramm der Piloteinspritzung gemäß der achten Ausführungsform;
  • 23 ein Ablaufdiagramm der Piloteinspritzung gemäß der neunten Ausführungsform;
  • 24 eine Karte, die die Beziehung zwischen der Temperatur des Kühlwassers, dem Maximaldruck des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs und dem Zeitpunkt der Piloteinspritzung gemäß der zehnten Ausführungsform zeigt;
  • 25 ein Ablaufdiagramm der Piloteinspritzung gemäß der zehnten Ausführungsform;
  • 26 eine Karte, die die Beziehung zwischen dem Druck des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs und der maximalen Menge des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs gemäß der zehnten Ausführungsform zeigt;
  • 27 eine Karte, die die Beziehung zwischen der Temperatur des Kühlwassers, der Menge des von der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffs und dem Zeitpunkt der Nacheinspitzung gemäß der elften Ausführungsform zeigt;
  • 28 ein Ablaufdiagramm der Nacheinspritzung gemäß der elften Ausführungsform;
  • 29 ein Ablaufdiagramm der Nacheinspritzung gemäß der zwölften Ausführungsform;
  • 30 eine Karte, die die Beziehung zwischen der Temperatur des Kühlwassers, dem Maximaldruck des von der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffs und dem Zeitpunkt der Nacheinspritzung gemäß der dreizehnten Ausführungsform zeigt;
  • 31 ein Ablaufdiagramm der Nacheinspritzung gemäß der dreizehnten Ausführungsform;
  • 32 eine Karte, die die Beziehung zwischen dem Druck im Zylinder und der maximalen Menge des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs gemäß der vierzehnten Ausführungsform zeigt;
  • 33 ein Ablaufdiagramm der Piloteinspritzung gemäß der vierzehnten Ausführungsform;
  • 34 eine Karte, die die Beziehung zwischen dem Druck im Zylinder und dem Maximaldruck des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs gemäß der fünfzehnten Ausführungsform zeigt;
  • 35 ein Ablaufdiagramm der Piloteinspritzung gemäß der fünfzehnten Ausführungsform;
  • 36 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und der Menge des von der Pilot- und Haupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs zeigt;
  • 37 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und der mit der Haupt- und Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge zeigt; und
  • 38 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Druck der Einspritzung des Kraftstoffs bei der Nacheinspritzung, der mit der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der Menge des verdampfenden Kraftstoffs während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder zeigt.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend erläutert.
  • Wie in 1 gezeigt, ist mit 1 der Hauptteil einer Brennkraftmaschine bezeichnet, während mit #1 bis #4 ein erster bis vierter Zylinder, die im Hauptteil 1 der Brennkraftmaschine ausgebildet sind, mit 2a bis 2d eine erste bis vierte Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder #1 bis #4 und mit 3 ein Ansaugkanal, der über einen Ansaugkrümmer 4 mit dem Hauptteil 1 der Brennkraftmaschine verbunden ist, bezeichnet sind.
  • Ein Ansaugluftdrucksensor 5 ist im Ansaugkrümmer 4 vorgesehen, um den Druck der Ansaugluft zu erfassen. Gemäß der ersten Ausführungsform kann die Menge der in die Zylinder #1 bis #4 eingeführten Ansaugluft auf der Basis des Drucks der Ansaugluft berechnet werden. Des weiteren ist ein Ansauglufttemperatursensor 38 im Ansaug krümmer 4 vorgesehen, um die Temperatur der Ansaugluft zu erfassen.
  • Die Erfindung kann bei einer Brennkraftmaschine, wie einem Kompressionsmotor oder einem Motor mit magererer Verbrennung, der mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, das größer ist als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis während des Hauptbetriebes des Motors, Anwendung finden.
  • Im Hauptteil oder Gehäuse 1 des Motors ist ein Kühlwasserkanal 29 um die Zylinder #1 bis #4 ausgebildet. Ein Kühlungssteuerventil 37 ist im Kühlwasserkanal 29 vorgesehen, um den Zufluß des Kühlwassers in den Kühlwasserkanal 29 zu steuern.
  • Die Brennkraftmaschine umfaßt einen Kurbelsensor 6 zum Detektieren eines Kurbelwinkels, einen Gaspedalsensor 19 zum Detektieren des Betrages, um den ein Gaspedal (nicht gezeigt) heruntergedrückt ist, einen Wassertemperatursensor 21 (siehe 2) zum Detektieren der Temperatur eines Kühlwassers zum Kühlen des Motorgehäuses 1 und einen Öltemperatursensor 39 (siehe 2) zum Detektieren der Temperatur eines Motoröles. Wie am besten in 2 gezeigt ist, wird das Motoröl 29 unter einem Kol-ben 27, der in den Zylindern angeordnet ist, gespeichert und schmiert Teile des Motors. Die Motordrehzahl wird auf der Basis des detektierten Kurbelwinkels berechnet.
  • Die Einspritzvorrichtungen 2a bis 2d sind an eine gemeinsame Kraftstoffspeiseeinrichtung, d. h. eine gemein- same Kraftstoffschiene bzw. Kraftstoffleiste 30, angeschlossen. Die gemeinsame Kraftstoffschiene 30 ist über eine Kraftstoffpumpe B an einen Kraftstofftank 31 angeschlossen. Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe P auf einen vorgegebenen Sollkraftstoffdruck gebracht wird, wird in der gemeinsamen Kraftstoffschiene 30 gespeichert. In der Schiene 30 ist ein Kraftstoffdrucksensor 32 vorgesehen, um den Druck des Kraftstoffs in der Schiene 30 zu detektieren. Der Kraftstoffdrucksensor 32 entspricht einer Einrichtung zum Detektieren des Drucks des Kraftstoffs.
  • Wie in 2 gezeigt, ist mit 22 eine an den Ansaugkrümmer 4 angeschlossene Einlaßöffnung, mit 23 ein in der Einlaßöffnung 22 an geordnetes Einlaßventil, mit 24 eine an einen nachfolgend beschriebenen Abgaszweigkanal angeschlossene Auslaßöffnung, mit 25 ein in der Auslaßöffnung 24 angeordnetes Auslaßventil und mit 28 eine Innenwand der Zylinder #1, #2, #3, #4 bezeichnet.
  • Ein erster bis vierter Abgaszweigkanal 7a bis 7d sind an den ersten bis vierten Zylinder #1 bis #4 angeschlossen. Der erste, zweite und vierte Abgaszweigkanal 7a, 7b und 7d sind an einem aufstromseitigen Sammelabschnitt 8 abstromseitig des Motorgehäuses 1 zusammengeführt und an einen Sammelkanal 9 angeschlossen. Der dritte Abgaszweigkanal 7c und der Sammelkanal 9 sind an einem abstromseitigen Sammelabschnitt 10 abstromseitig des aufstromseitigen Sammelabschnittes 8 zusammengeführt und an einen gemeinsamen Abgaskanal 20 angeschlossen. Wie in 1 gezeigt, sind diese Kanäle 7c und 9 derart ver bunden, daß das Abgas von diesen Kanälen 7c und 9 in der gleichen Richtung abgegeben wird. Daher kann das vom dritten Abgaszweigkanal 7c abgegebene Abgas nicht in den Sammelkanal 9 strömen und umgekehrt. Ferner ist die Distanz vom abstromseitigen Sammelabschnitt 10 bis zu einer Öffnung 27 des Abgasrezirkulationskanales 15 länger als die vom aufstromseitigen Sammelabschnitt 8 zur Öffnung 27 des Abgasrezirkulationskanales 15. Daher kommt das vom dritten Abgaszweigkanal 7c abgegebene Abgas im Vergleich zu dem vom ersten und zweiten Abgaszweigkanal 7a und 7b abgegebenen Abgas nicht einfach an der Öffnung 27 des Abgasrezirkulationskanales 15 an.
  • Um bei der ersten Ausführungsform den Strom des Abgases vom dritten Abgaszweigkanal 7c in den Sammelkanal 9 weiter einzuschränken, kann die Querschnittsgröße einer Öffnung des dritten Abgaszweigkanales 7c geringer sein als die einer Öffnung des Sammelkanales 9.
  • In dieser Beschreibung dienen die Begriffe „aufstromseitig" und „abstromseitig" dazu, die Strömung des Abgases zu kennzeichnen.
  • Die Brennkraftmaschine umfaßt einen Turbolader 11 zum Komprimieren der Ansaugluft, um die Menge der in die Zylinder #1 bis #4 eingeführten Ansaugluft zu erhöhen. Der Turbolader 11 umfaßt ein Ansaugseitenturbinenrad 11a, das im Ansaugkanal 3 aufstromseitig des Ansaugkrümmers 4 angeordnet ist, und ein Abgasseitenturbinenrad 11b, das im gemeinsamen Ablaßkanal 20 abstromseitig des abstromseitigen Sammelabschnittes 10 angeordnet ist.
  • Diese Turbinenräder 11a und 11b sind über eine Welle 11c miteinander verbunden.
  • Bei der ersten Ausführungsform ist das Abgaseitenturbinenrad 11b an einer Stelle angeordnet, zu der das von allen Zylindern #1 bis #4 abgegebene Abgas strömt. Daher wird die Menge des das Abgasseitenturbinenrad 11b durchströmenden Abgases am größten gehalten. Auf diese Weise kann der größte Kompressionseffekt der Ansaugluft durch den Turbolader 11 erzielt werden.
  • Des weiteren ist bei der ersten Ausführungsform der abstromseitige Sammelabschnitt 10 benachbart zum Abgasseitenturbinenrad 11b angeordnet, und das abgegebene Abgas wird in einfacher Weise durch die Trägheitskraft der Drehung des Abgasseitenturbinenrades 11b in den abstromseitigen Bereich des Abgasseitenturbinenrades 11b eingeführt. Daher kann das vom dritten Abgaszweigkanal 7c abgegebene Abgas nicht in den Sammelkanal 9 strömen und umgekehrt.
  • Das Abgas strömt in das Abgasseitenturbinenrad 11b in einer Richtung parallel zu der Ebene der Drehung des Abgasseitenturbinenrades 11b und dreht das Abgasseitenturbinenrad 11b. Des weiteren strömt das Abgas aus dem Abgasseitenturbinenrad 11b in einer Richtung senkrecht zur Drehebene des Abgasseitenturbinenrades heraus.
  • Das Ansaugseitenturbinenrad 11a wird durch die Drehung des Abgasseitenturbinenrades 11b gedreht und zieht die Ansaugluft in einer Richtung senkrecht zur Drehebene des Ansaugseitenturbinenrades 11a an. Ferner gibt das Ansaugseitenturbinenrad 11a die angesaugte Ansaugluft in einer Richtung parallel zur Drehebene des Ansaugseitenturbinenrades 11a ab.
  • Ein Katalysator 12 zum Reinigen des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Abgases von Stickoxid (Nox) ist im gemeinsamen Abgaskanal 20 abstromseitig des Abgasseitenturbinenrades 11b angeordnet. Der Katalysator 12 adsorbiert Nox und Kohlenwasserstoff (HC) auf seiner Stirnseite, um Nox und HC zu aktivieren, und läßt das aktivierte Nox mit dem aktivierten HC reagieren, um das Nox zu reinigen (hiernach als „Nox-Katalysator" bezeichnet). Der Nox-Katalysator 12 entfernt das Nox innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereiches des Katalysators. Al-ternativ dazu kann ein Katalysator verwendet werden, der darauf Nox adsorbiert, wenn das Abgas überschüssigen Sauerstoff enthält, d. h. wenn die Sauerstoffmenge größer ist als eine vorgegebene Sauerstoffmenge, das adsorbierte Nox abgibt, wenn die Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes abnimmt, und Nox mit HC entfernt.
  • Ein aufstromseitiger Temperatursensor 13 zum Detektieren der Temperatur des aufstromseitigen Endes des Nox-Katalysators 12 ist im aufstromseitigen Ende des Nox-Katalysators 12 angeordnet. Ein abstromseitiger Temperatursensor 14 zum Detektieren der Temperatur des abstromseitigen Endes des Nox-Katalysators 12 ist im abstromseitigen Ende des Nox-Katalysators 12 angeordnet.
  • Ein Ende eines Abgasrezirkulationskanales 15 zum Einführen des Abgases von den Rbgaszweigkanälen 7a, 7b und 7d in die Ansaugluft ist an den vierten Abgaszweigkanal 7d an einer solchen Stelle angeschlossen, daß das vom dritten Zylinder abgegebene Abgas nicht über den Sammelkanal 9 und den vierten Abgaszweigkanal 7d am Abgasrezirkulationskanal 15 ankommt.
  • Das andere Ende des Abgasrezirkulationskanales 15 ist an den Ansaugkrümmer 4 angeschlossen.
  • Ein Abgasrezirkulationssteuerventil 16 (hiernach als „EGR-Steuerventil" bezeichnet) zum Steuern der Einführung des Abgases in die Ansaugluft ist im EGR-Kanal 15 (hiernach als „EGR-Kanal" bezeichnet) angeordnet.
  • Das EGR-Steuerventil 16 steht in Verbindung mit einer Ansaugpumpe 18 und der Atmosphäre über ein Dreiwegeventil 17. Ferner wird das Öffnen oder Schließen des EGR-Steuerventils 16 auf der Basis der Antriebsbedingungen der Brennkraftmaschine gesteuert.
  • Wenn das EGR-Steuerventil 16 über das Dreiwegeventil 17 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wird atmosphärischer Druck in das EGR-Steuerventil 16 eingeführt, um das Ventil 16 zu schließen. In diesem Fall wird das Abgas nicht in die Ansaugluft eingeführt. Wenn andererseits das EGR-Steuerventil 16 mit der Ansaugpumpe 18 über das Dreiwegeventil 17 in Verbindung steht, wird ein negativer Druck in das EGR-Steuerventil 16 eingeführt, um das Ventil 16 zu öffnen. In diesem Fall wird das Abgas in die Ansaugluft eingeführt.
  • Wenn die Geschwindigkeit, mit der die Flamme in den Zylindern während des Leistungshubes der Brennkraftmaschine übertragen wird, größer ist, ist die Menge des in der Brennkraftmaschine erzeugten Nox groß. Auch wenn die Temperatur, mit der der Kraftstoff in den Zylindern während des Leistungshubes der Brennkraftmaschine verbrannt wird, hoch ist, ist die Menge des in der Brennkraftmaschine erzeugten Nox groß.
  • Andererseits erniedrigt ein Inertgas die Geschwindigkeit, mit der die Flamme übertragen wird. Wenn daher die Menge eines Inertgases in der Ansaugluft groß ist, wird die Geschwindigkeit, mit der die Flamme in den Zylindern während des Leistungshubes der Brennkraftmaschine übertragen wird, herabgesetzt.
  • Ferner absorbiert das Inertgas Wärme. Wenn daher die Menge des Inertgases in der Ansaugluft groß ist, ist die Temperatur, mit der der Kraftstoff in den Zylindern während des Leistungshubes der Brennkraftmaschine verbrannt wird, niedrig.
  • Wenn ein Inertgas, wie CO2 oder H2O, in die Ansaugluft eingeführt wird, ist die Geschwindigkeit, mit der die Flamme in den Zylindern während des Leistungshubes der Brennkraftmaschine übertragen wird, gering, und die Temperatur, mit der der Kraftstoff in den Zylindern während des Leistungshubes der Brennkraftmaschine verbrannt wird, ist ebenfalls gering. Daher wird die Erzeugung von Nox in der Brennkraftmaschine eingeschränkt.
  • Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 40 ist ein Digitalcomputer und umfaßt einen Mikroprozessor (CPU) 42, einen Festspeicher (ROM) 43, einen Speicher mit direktem Zugriff (RAM) 44, einen Sicherheits-RAM (B-RAM) 45, einen Eingang 46, einen Ausgang 47 und eine Takterzeugungsvorrichtung 48. Diese Komponenten sind über einen bilateralen Bus 41 miteinander verbunden.
  • Der aufstromseitige Temperatursensor 13, der abstromseitige Temperatursensor 14, der Kraftstoffdrucksensor 32, der Ansaugluftdrucksensor 5, der Ansauglufttemperatursensor 38, der Gaspedalsensor 19, der Wassertemperatursensor 21 und der Öltemperatursensor 39 sind über entsprechende AD-Wandler 49 an den Eingang 46 angeschlossen. Der Kurbelwinkelsensor 6 ist direkt an den Eingang 46 angeschlossen. Der Ausgang 47 ist an jede Einspritzvorrichtung 2a–2d, das Dreiwegeventil 17 und das Kühlsteuerventil 37 über entsprechende Antriebsschaltungen 50 angeschlossen.
  • Nachfolgend wird die Funktionsweise der Pilot- und Hauptkraftstoffeinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform im allgemeinen erläutert. Die Hauptkraftstoffeinspritzung (hiernach als „Haupteinspritzung" bezeichnet) wird durchgeführt, um Kraftstoff von den Einspritzvorrichtungen einzuspritzen und damit die Brennkraftmaschine anzutreiben. Die Pilotkraftstoffein spritzung (hiernach als Piloteinspritzung" bezeichnet) wird vor der Haupteinspritzung durchgeführt.
  • Bei der Durchführung der Pilot- und Haupteinspritzung wird zuerst der Druck des Kraftstoffes in der gemeinsamen Schiene 30 vom Kraftstoffdrucksensor 32 bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel während des Kompressionshubes eines jeden Zylinders detektiert. Als nächstes wird eine Zeitdauer zum Betreiben der Einspritzvorrichtung zur Piloteinspritzung (hiernach als „Pilotperiode" bezeichnet) auf der Basis des detektierten Kraftstoffdrucks berechnet. Wenn eine konstante Kraftstoffmenge von der Einspritzvorrichtung eingespritzt werden soll, ist die Pilotperiode um so länger, je niedriger der detektierte Kraftstoffdruck ist. Als nächstes wird die Piloteinspritzung durchgeführt, wobei die Einspritzvorrichtung über die berechnete Pilotperiode betrieben wird, und zwar unmittelbar vor dem oberen Totpunkt (TDC) des Kompressionshubes, um eine vorgegebene Kraftstoffmenge in den Zylinder einzuspritzen. Die Piloteinspritzung wird durchgeführt, um die Menge des im Zylinder erzeugten Nox und die im Zylinder erzeugten Geräusche zu verringern.
  • Als nächstes wird die Größe des Niederdrückens des Gaspedales vom Gaspedalsensor 19 detektiert. Dann wird eine Zeitdauer zum Betreiben der Einspritzvorrichtung mit der Haupteinspritzung (hiernach als „Hauptperiode" bezeichnet) auf der Basis des detektierten Kraftstoffdrucks und des detektierten Betrages des Niederdrückens des Gaspedales berechnet. Wenn eine konstante Kraftstoffmenge von der Einspritzvorrichtung eingespritzt werden soll, ist die Pilotperiode um so länger, je niedriger der detektierte Kraftstoffdruck ist. Je größer der Betrag des Niederdrückens des Gaspedales ist, desto länger ist die Hauptperiode und desto größer ist die Menge des von der Einspritzvorrichtung eingespritzten Kraftstoffs. Als nächstes wird die Haupteinspritzung durchgeführt, wobei die Einspritzvorrichtung über die berechnete Hauptperiode unmittelbar nach der Verbrennung des bei der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs betätigt wird. Die Haupteinspritzung wird zum Antrieb der Brennkraftmaschine durchgeführt.
  • Bei der ersten Ausführungsform werden die Pilot- und Haupteinspritzung nacheinander im ersten, dritten, vierten und zweiten Zylinder durchgeführt.
  • Der Ablauf der Pilot- und Haupteinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 3 im einzelnen erläutert. In diesem Ablaufdiagramm ist mit n die Nummer des entsprechenden Zylinders bezeichnet, die sich wie folgt sequentiell ändert: 1, 3, 4, 2.
  • Bei Schritt 110 wird entschieden, ob der vom Kurbelsensor 6 detektierte momentane Kurbelwinkel ein vorgegebener Pilotkurbelwinkel (CA = PCApn) ist. Wenn CA = PCApn ist, wird entschieden, daß die Piloteinspritzung durchgeführt werden soll. Das Programm rückt zu Schritt 112 vor, gemäß dem die Einspritzvorrichtung über die vorgegebene Pilotperiode tpn, die auf der Basis des Drucks des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 30 berechnet wurde, betätigt wird, wie vorstehend beschrieben. Das Programm rückt zu Schritt 114 vor. Wenn andererseits CA ≠ PCApn ist, wird entschieden, daß die Piloteinspritzung nicht durchgeführt werden soll, kehrt das Programm zu Schritt 110 zurück, und wird das Programm wiederholt, bis entschieden wird, daß CA = PCApn ist.
  • Ein Schritt 114 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel, der vom Kurbelsensor 6 detektiert wurde, ein vorgegebener Hauptkurbelwinkel (CA = PCAmn) ist. Wenn CA = PCAmn ist, wird entschieden, daß die Haupteinspritzung durchgeführt werden soll, rückt das Programm zu Schritt 116 vor, gemäß dem die Einspritzvorrichtung über die vorgegebene Hauptperiode tmn betätigt wird, die auf der Basis des Drucks des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 30 und des Betrages des Niederdrückens des Gaspedales berechnet wurde, wie vorstehend beschrieben, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits CA ≠ PCAmn ist, wird entschieden, daß die Haupteinspritzung nicht durchgeführt werden soll, und das Programm kehrt zu Schritt 114 zurück und wird wiederholt, bis entschieden wird, daß CA = PCAmn ist.
  • Die Berechnung der bei der Haupteinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform einzuspritzenden Kraftstoffmenge wird in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 4 im einzelnen erläutert. In diesem Ablaufdiagramm ist mit n die Nummer des jeweiligen Zylinders bezeichnet, wobei sich diese Nummer sequentiell wie folgt ändert: 1, 3, 4, 2.
  • In Schritt 210 wird der Betrag des Niederdrückens des Gaspedales vom Gaspedalsensor 19 detektiert, rückt das Programm zu Schritt 212 vor, gemäß dem die Hauptperiode tmpn für die Einspritzvorrichtung n auf Basis des detektierten Betrages des Niederdrückens des Gaspedales und des detektierten Drucks des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 30 errechnet wird, wie vorstehend beschrieben, rückt das Programm zu Schritt 214 vor, gemäß dem die berechnete Hauptperiode tmpn in die vorgegebene Hauptperiode tmp eingegeben wird, und wird das Programm beendet.
  • Der Ablauf einer Nacheinspritzung gemäß der ersten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Kraftstoffnacheinspritzung (hier als „Nacheinspritzung" bezeichnet) wird nach der Haupteinspritzung durchgeführt, wobei die Einspritzvorrichtung betätigt wird, um Kraftstoff in den Zylinder zu spritzen, um das Abgas mit dem Reduktionsmittel durch den Nox-Katalysator zu reinigen. Bei der ersten Ausführungsform entspricht der Kraftstoff dem Reduktionsmittel.
  • Zuerst wird die Temperatur des Kühlwassers vom Wassertemperatursensor 28 detektiert, um die Temperatur in den Zylindern zu berechnen. Bei der ersten Ausführungsform entspricht der Wassertemperatursensor der Einrichtung zum Detektieren der Temperatur im Zylinder.
  • Wenn die Temperatur im Zylinder höher ist als eine vorgegebene minimale Zylindertemperatur und das EGR-Steuer ventil 16 geöffnet wird, wird die Nacheinspritzung nur im dritten Zylinder bei einem vorgegebenen Nacheinspritzungszeitpunkt während des Leistungshubes oder Ausstoßhubes durchgeführt, um die dritte Einspritzvorrichtung 2c zu betätigen, damit diese Kraftstoff in den dritten Zylinder #3 einspritzt. Die vorstehend erwähnte vorgegebene minimale Zylindertemperatur ist so eingestellt, daß der durch die Nacheinspritzung eingespritzte Kraftstoff während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampfen kann oder, selbst wenn der Kraftstoff an der Innenwand 28 des Zylinders haftet, sofort von der Innenwand 28 des Zylinders verdampfen kann. Mit anderen Worten, bei der ersten Ausführungsform wird entschieden, daß die Menge des Kraftstoffs, der an der Innenwand des Zylinders haftet, geringer ist als eine vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die von der Innenwand des Zylinders verdampfende Kraftstoffmenge größer ist als eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge oder die während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampfende Kraftstoffmenge größer ist als eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge. Natürlich werden die Nacheinspritzungen im ersten, zweiten und vierten Zylinder nicht durchgeführt, da der hiervon eingespritzte Kraftstoff in den EGR-Kanal 15 eindringen kann.
  • Wenn andererseits die Temperatur im Zylinder niedriger ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur und das EGR-Steuerventil 16 geöffnet ist, wird entschieden, daß die durch die Nacheinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge, die größer ist als eine vorgegebene Kraft stoffmenge, an der Innenwand 28 des Zylinders haften kann, so daß die Nacheinspritzung nicht durchgeführt wird. Natürlich werden die Nacheinspritzungen im ersten, zweiten und vierten Zylinder nicht ausgeführt.
  • Wenn das EGR-Steuerventil 16 geschlossen ist, wird die Nacheinspritzung in jedem Zylinder durchgeführt, dessen Temperatur höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur.
  • Daher wird bei der ersten Ausführungsform die Haftung des Kraftstoffs an der Innenwand des Zylinders eingeschränkt. Somit erfährt das Motoröl durch den Kraftstoff keine Qualitätsverschlechterung, so daß die Schmierfähigkeit des Motoröles in einem guten Zustand gehalten wird. Des weiteren kann eine Kraftstoffmenge, die zum Reinigen des Abgases ausreicht, dem Nox-Katalysator zugeführt werden, so daß der Reinigungsgrad des Abgases durch den Nox-Katalysator hochgehalten wird.
  • Alternativ dazu kann die Nacheinspritzung durchgeführt werden, wenn entschieden wird, daß kein Krafstoff an der Innenwand des Zylinders haftet. Auch kann die Temperatur der Innenwand des Zylinders anstelle der Temperatur im Zylinder verwendet werden. Ferner kann entschieden werden, daß die Temperatur im Zylinder geringer ist als eine vorgegebene Temperatur, wenn das Intervall zwischen der Haupteinspritzung und Nacheinspritzung länger ist als ein vorgegebenes Intervall.
  • Des weiteren kann bei der ersten Ausführungsform entschieden werden, daß die Kraftstoffmenge, die während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampft, größer ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge auf der Basis der Karte der 38. Diese Karte zeigt die Beziehung zwischen dem Einspritzdruck des Kraftstoffs bei der Nacheinspritzung, der durch die Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampfenden Kraftstoffmenge. In dieser Karte gilt in einem durch eine gestrichelte Linie umschlossenen Bereich, daß die Menge des während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampfenden Kraftstoffs um so größer ist, je größer der Einspritzdruck des Kraftstoffs ist. Ferner gilt in dem durch die gestrichelte Linie umschlossenen Bereich, daß die Menge des während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampfenden Kraftstoffs um so größer ist, je kleiner die Kraftstoffmenge ist. Außerhalb des von der gestrichelten Linie umschlossenen Bereiches gilt, daß die Menge des Kraftstoffs, der während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampft, um so größer ist, je niedriger der Einspritzdruck des Kraftstoffs ist. Außerhalb des von der gestrichelten Linie umschlossenen Bereiches gilt, daß die Menge des Kraftstoffs, der während des Einströmens des Kraftstoffs in den Zylinder verdampft, um so größer ist, je kleiner die Kraftstoffmenge ist.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform wird die Menge des dem Nox-Katalysator 12 zuzuführenden Kraftstoffs auf der Ba sis des in der Brennkraftmaschine erzeugten Nox und der Temperatur des Nox-Katalysators 12 berechnet. Die Menge des in der Brennkraftmaschine erzeugten Nox wird auf der Basis des Drucks der Ansaugluft und der Motordrehzahl berechnet. Die Temperatur des Nox-Katalysators 12 wird auf der Basis der Temperaturen der aufstromseitigen und abstromseitigen Enden des Nox-Katalysators 12 berechnet.
  • Wenn das EGR-Steuerventil 16 geschlossen ist, wird die Menge des durch die Nacheinspritzung von jeder Einspritzvorrichtung einzuspritzenden Kraftstoffs so festgelegt, daß sie der Menge des von jedem Zylinder abgegebenen Nox entspricht. Wenn andererseits das EGR-Steuerventil 16 geöffnet ist, wird die Menge des durch die Nacheinspritzung von der dritten Einspritzvorrichtung 2c eingespritzten Kraftstoffs so festgelegt, daß sie der Gesamtmenge des von allen Zylindern abgegebenen Nox entspricht.
  • Wenn gemäß der ersten Ausführungsform die Temperatur in jedem Zylinder höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur, wird entschieden, daß die Temperatur im Zylinder erniedrigt werden sollte, und das Kühlsteuerventil 37 wird geöffnet, um Kühlwasser in das Motorgehäuse 1 einzuführen. Wenn andererseits die Temperatur in jedem Zylinder niedriger ist als die vorgegebne minimale Zylindertemperatur, wird entschieden, daß die Temperatur im Zylinder erhöht werden sollte, und das Kühlsteuerventil 37 wird geschlossen.
  • Der Ablauf der Nacheinspritzung bei der ersten Ausführungsform wird nunmehr in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 5 bis 8 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 310 wird die Menge des durch die Nacheinspritzung zur Beseitigung des Nox im Nox-Katalysator einzuspritzenden Kraftstoffs in der vorstehend beschriebenen Weise berechnet, rückt das Programm zu Schritt 312 vor, gemäß dem die Temperatur T des Kühlwassers vom Wassertemperatursensor 28 gelesen wird, rückt das Programm zu Schritt 314 vor, gemäß dem die Temperatur T1, T2, T3, T4 in jedem Zylinder auf der Basis der detektierten Temperatur T des Kühlwassers berechnet wird, und rückt das Programm zu Schritt 316 vor.
  • In Schritt 316 wird entschieden, ob das EGR-Steuerventil 16 geschlossen ist. Wenn das EGR-Steuerventil 16 geschlossen ist, rückt das Programm zu Schritt 318 vor. Wenn das EGR-Steuerventil 16 offen ist, rückt das Programm zu Schritt 328 in 6 vor.
  • In Schritt 318 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A ein erster vorgegebener Nachkurbelwinkel A1 (A = A1) ist. Der erste vorgegebene Nachkurbelwinkel A1 ist während des Leistungshubes oder Ausstoßhubes im ersten Zylinder #1 und eines Zeitpunktes zur Durchführung der Nacheinspritzung im ersten Zylinder #1 vorhanden. Wenn A = A1 ist, wird in Schritt 318 entschieden, daß die Nacheinspritzung im ersten Zylinder #1 durchgeführt werden sollte, und rückt das Programm zu Schritt 320 vor. Wenn andererseits A ≠ 1 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im ersten Zylinder #1 durchgeführt werden sollte, und das Programm rückt zu Schritt 344 in 7 vor.
  • In Schritt 320 wird entschieden, ob die Temperatur T1 im ersten Zylinder #1 höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0, wie vorstehend beschrieben (T1 > T0). Wenn T1 > T0 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im ersten Zylinder #1 durchgeführt werden kann, rückt das Programm zu Schritt 322 vor, gemäß dem die erste Einspritzvorrichtung 2a betätigt wird, um den Kraftstoff in den ersten Zylinder #1 einzuspritzen, rückt das Programm zu Schritt 324 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geöffnet wird, um die Temperatur in den Zylindern herabzusetzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits T1 > T0 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im ersten Zylinder #1 durchgeführt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 326 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geschlossen wird, um die Temperatur in den Zylindern zu erhöhen, und wird das Programm beendet.
  • In Schritt 344 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A ein zweiter vorgegebener Nachkurbelwinkel A2 ist (A = A2). Der zweite vorgegebene Nachkurbelwinkel A2 ist während des Leistungshubes und des Ausstoßhubes im zweiten Zylinder #2 und eines Zeitpunktes zur Durchführung der Nacheinspritzung im zweiten Zylinder #2 vorhanden. Wenn A = A2 ist, wird in Schritt 344 entschieden, daß die Nacheinspritzung im zweiten Zylinder #2 durchgeführt werden sollte, und das Programm rückt zu Schritt 346 vor. Wenn andererseits A = A2 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im zweiten Zylinder #2 durchgeführt werden sollte, und das Programm rückt zu Schritt 354 vor.
  • In Schritt 348 wird entschieden, ob die Temperatur T2 im zweiten Zylinder #2 höher ist als die minimale Zylindertemperatur T0 (T2 > T0). Wenn T2 > T0 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im zweiten Zylinder #2 durchgeführt wird, rückt das Programm zu Schritt 348 vor, gemäß dem die zweite Einspritzvorrichtung 2b betätigt wird, um den Kraftstoff in den zweiten Zylinder #2 einzuspritzen, rückt das Programm zu Schritt 350 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geöffnet wird, um die Temperatur in den Zylindern herabzusetzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits T2 ≤ T0 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im zweiten Zylinder #2 durchgeführt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 352 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geschlossen wird, um die Temperatur in den Zylindern zu erhöhen, und wird das Programm beendet.
  • In Schritt 354 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A ein dritter vorgegebener Nachkurbelwinkel A3 (A = A3) ist. Der dritte vorgegebene Nachkurbelwinkel A3 ist während des Leistungshubes oder Ausstoßhubes im dritten Zylinder #3 und eines Zeitpunktes der Durchführung der Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 vorhanden. Wenn in Schritt 354 A = A3 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, und rückt das Programm zu Schritt 356 vor. Wenn andererseits A ≠ A3 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, und das Programm rückt zu Schritt 362 in 8 vor.
  • In Schritt 356 wird entschieden, ob die Temperatur T3 im dritten Zylinder #3 höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0 (T3 > T0). Wenn T3 > T0 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden kann, rückt das Programm zu Schritt 358 vor, gemäß dem die dritte Einspritzvorrichtung 2c betätigt wird, um den Kraftstoff in den dritten Zylinder #3 einzuspritzen, rückt das Programm zu Schritt 360 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geöffnet wird, um die Temperatur in den Zylindern herabzusetzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits T3 ≤ T0 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 352 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geschlossen wird, um die Temperatur in den Zylindern zu erhöhen, und wird das Programm beendet.
  • In Schritt 362 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A ein vierter vorgegebener Nachkurbelwinkel A4 (A = A4) ist. Der vierte vorgegebene Nachkurbelwinkel A4 ist während des Leistungshubes oder des Ausstoßhubes im vierten Zylinder #4 und eines Zeitpunktes zur Durchführung der Nacheinspritzung im vierten Zylinder #4 vorhanden. Wenn in Schritt 362 A = A4 ist, wird entschieden, daß die vierte Einspritzung im vierten Zylinder #4 durchgeführt werden sollte, und rückt das Programm zu Schritt 364 vor. Wenn andererseits A ≠ A4 ist, wird entschieden, daß die vierte Einspritzung nicht im vierten Zylinder #4 durchgeführt werden sollte, und das Programm rückt zu Schritt 372 vor.
  • In Schritt 364 wird entschieden, ob die Temperatur T4 im vierten Zylinder #4 höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0 (T4 > T0). Wenn T4 > T0 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im vierten Zylinder #4 durchgeführt werden kann, rückt das Programm zu Schritt 366 vor, gemäß dem die vierte Einspritzvorrichtung 2d betätigt wird, um den Kraftstoff in den vierten Zylinder #4 einzuspritzen, rückt das Programm zu Schritt 368 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geöffnet wird, um die Temperatur in den Zylindern herabzusetzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits T4 ≤ T0 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im vierten Zylinder #4 durchgeführt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 370 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geschlossen wird, um die Temperatur in den Zylindern zu erhöhen, und wird das Programm beendet.
  • In Schritt 372 wird entschieden, ob die Temperatur T4 im vierten Zylinder #4 höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0 (T4 > T0). Wenn T4 > T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 374 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geöffnet wird, um die Temperatur in den Zylindern herabzusetzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits T4 < T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 370 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 ge schlossen wird, um die Temperatur in den Zylindern zu erhöhen, und wird das Programm beendet.
  • In Schritt 328 in 6 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A der dritte vorgegebene Nachkurbelwinkel A3 (A = A3) ist. Wenn A = A3 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, und rückt das Programm zu Schritt 330 vor. Wenn andererseits A ≠ A3 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, und das Programm rückt zu Schritt 340 in 8 vor.
  • In Schritt 330 wird entschieden, ob die Temperatur T3 im dritten Zylinder #3 höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0 (T3 > T0). Wenn T3 > T0 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden kann, rückt das Programm zu Schritt 332 vor, gemäß dem die Menge des von der dritten Einspritzvorrichtung 2c einzuspritzenden Kraftstoffs verbessert wird, um der in allen Zylindern erzeugten Gesamtmenge an Nox zu entsprechen, rückt das Programm zu Schritt 334 vor, gemäß dem die dritte Einspritzvorrichtung 2c betätigt wird, um den Kraftstoff in den dritten Zylinder #3 einzuspritzen, rückt das Programm zu Schritt 336 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geöffnet wird, um die Temperatur in den Zylindern herabzusetzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits T3 < T0 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 340 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geschlossen wird, um die Temperatur in den Zylindern anzuheben, und wird das Programm beendet.
  • In Schritt 340 wird entschieden, ob die Temperatur T3 im dritten Zylinder #3 höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0 (T3 > T0). Wenn T3 > T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 342 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geöffnet wird, um die Temperatur in den Zylindern herabzusetzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits T3 ≤ T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 338 vor, gemäß dem das Kühlsteuerventil 37 geschlossen wird, um die Temperatur in den Zylindern zu erhöhen, und wird das Programm beendet.
  • Alternativ können bei der ersten Ausführungsform Wassertemperatursensoren verwendet werden, um die Temperatur eines Zylinders zu berechnen.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine und der Pilot- und Haupteinspritzung bei der zweiten Ausführungsform entsprechen denen der ersten Ausführungsform. Daher wird auf eine Erläuterung hiervon verzichtet.
  • Bei der ersten Ausführungsform kann sich der Nox-Katalysator 12 infolge der Ansammlung des Kraftstoffs darin verschlechtern. Daher wird gemäß der zweiten Ausführungsform der Nox-Katalysator 12 ohne Anhaften von Kraftstoff an der Innenwand des Zylinders restauriert, wenn entschieden wird, daß der Nox-Katalysator eine Qualitätsverschlechterung erfahren hat.
  • Bei der zweiten Ausführungsform wird zuerst entschieden, ob der Nox-Katalysator eine Qualitätsverschlechterung erfahren hat. Wenn der Nox-Katalysator 12 keine Qualitätsverschlechterung erfahren hat, wird die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt, um den Kraftstoff dem Nox-Katalysator 12 zum Reinigen des Abgases zuzuführen. Die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs wird in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform berechnet.
  • Wenn andererseits der Nox-Katalysator 12 infolge der Ansammlung des Kraftstoffs im Katalysator 12 eine Qualitätsverschlechterung erfahren hat, wird entschieden, daß eine Kraftstoffmenge, die größer ist als die, die eingespritzt werden soll, wenn der Nox-Katalysator 12 keine Qualitätsverschlechterung erfahren hat, in den dritten Zylinder eingespritzt werden sollte. Der eingespritzte Kraftstoff wird im dritten Zylinder #3 verbrannt, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen. Das die erhöhte Temperatur aufweisende Abgas kann den im Nox-Katalysator 12 angesammelten Kraftstoff verbrennen. Auf diese Weise wird der Nox-Katalysator 12 wiederhergestellt.
  • Wenn jedoch die Menge des in den dritten Zylinder #3 einzuspritzenden Kraftstoffs größer ist als eine vorgegebene maximale Kraftstoffmenge, wird das EGR-Steuerventil 16 geschlossen, die einzuspritzende Kraftstoffmenge in vier Mengen unterteilt und die Nacheinspritzung in jedem Zylinder durchgeführt, um die unterteilte Kraftstoffmenge einzuspritzen. Die vorgegebene maximale Kraftstoffmenge wird so festgesetzt, daß die bei der Nacheinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge, die größer ist als eine vorgegebene Kraftstoffmenge, nicht an der Innenwand 28 des Zylinders haftet.
  • Daher kann gemäß der zweiten Ausführungsform eine Kraftstoffmenge, die ausreicht, um den Nox-Katalysator 12 wiederherzustellen, in den Zylindern verbrannt werden, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen, so daß der Nox-Katalysator 12 auf sichere Weise wiederhergestellt werden kann. Natürlich wird bei der zweiten Ausführungsform das Anhaften von Kraftstoff an der Innenwand des Zylinders eingeschränkt.
  • Wenn bei der zweiten Ausführungsform die Menge des in jeden Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffs auf eine Menge beschränkt wird, die kleiner ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, kann das Anhaften des Kraftstoffs an der Innenwand des Zylinders auf sichere Weise eingeschränkt werden.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der zweiten Ausführungsform wird nunmehr in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 9 und 10 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 410 wird entschieden, ob der Nox-Katalysator 12 eine Qualitätsverschlechterung erfahren hat. Wenn der Nox-Katalysator 12 eine Qualitätsverschlechterung erfahren hat, rückt das Programm zu Schritt 412 vor, gemäß dem die erste Menge Q1 des zur Wiederherstellung des Nox-Katalysators 12 ausreichenden Kraftstoffs errechnet wird, und das Programm rückt zu Schritt 414 vor. Wenn andererseits der Nox-Katalysator 12 keine Qualitätsverschlechterung erfahren hat, rückt das Programm zu Schritt 430 vor, gemäß dem die zweite Menge Q2 des Kraftstoffs, der ausreicht, um das Abgas durch den Nox-Katalysator 12 zu reinigen, berechnet wird, rückt das Programm zu Schritt 432 vor, gemäß dem die zweite Menge Q2 in eine vorgegebene Kraftstoffmenge Q eingegeben wird, rückt das Programm zu Schritt 434 vor, gemäß dem das EGR-Steuerventil 16 geöffnet wird, und rückt das Programm zu Schritt 444 in 10 vor.
  • In Schritt 444 in 10 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A der dritte vorgegebene Nachkurbelwinkel A3 ist (A = A3). Wenn A = A3 ist, rückt das Programm zu Schritt 446 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt wird, um die vorgegebene Kraftstoffmenge Q des Kraftstoffs von der dritten Einspritzvorrichtung 2c einzuspritzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits A ≠ A3 ist, wird das Programm beendet.
  • In Schritt 414 wird entschieden, ob die erste Menge Q1 des Kraftstoffs größer ist als die vorgegebene maximale Kraftstoffmenge Q0, wie vorstehend beschrieben (Q1 > Q0). Wenn Q1 > Q0 ist, wird entschieden, daß die unterteilte erste Menge Q1 in jeden Zylinder eingespritzt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 416 vor, gemäß dem das EGR-Steuerventil 16 geschlossen wird, um die Einführung des Kraftstoffs in die Ansaugluft mit dem rezirkulierten Abgas zu verhindern, rückt das Programm zu Schritt 418 vor, gemäß dem die erste Menge Q1 des in vier Teile geteilten Kraftstoffs in die vorgegebene Kraftstoffmenge Q eingegeben wird, und rückt das Programm zu Schritt 420 vor. Wenn andererseits Q1 ≤ Q0 ist, rückt das Programm zu Schritt 428 vor, gemäß dem die erste Menge Q1 des Kraftstoffs in die vorgegebene Kraftstoffmenge Q eingegeben wird, und rückt das Programm zu Schritt 434 vor. Schritt 434 und die Schritte danach wurden bereits vorstehend erläutert. Daher wird auf eine erneute Erläuterung verzichtet.
  • In Schritt 420 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A der erste vorgegebene Nachkurbelwinkel A1 ist (A = A1). Wenn A = A1 ist, rückt das Programm zu Schritt 422 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung im ersten Zylinder #1 durchgeführt wird, um die vorgegebene Kraftstoffmenge Q des Kraftstoffs von der ersten Einspritzvorrichtung 2a einzuspritzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits A ≠ A1 ist, rückt das Programm zu Schritt 422 vor.
  • In Schritt 422 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A der zweite vorgegebene Nachkurbelwinkel A2 ist (A = A2). Wenn A = A2 ist, rückt das Programm zu Schritt 426 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung im zweiten Zylinder #2 durchgeführt wird, um die vorgegebene Kraftstoffmenge Q des Kraftstoffs von der zweiten Ein- spritzvorrichtung 2b einzuspritzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits A ≠ A2 ist, rückt das Programm zu Schritt 436 in 10 vor.
  • In Schritt 436 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A der dritte vorgegebene Nachkurbelwinkel A3 ist (A = A3). Wenn A = A3 ist, rückt das Programm zu Schritt 438 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt wird, um die vorgegebene Kraftstoffmenge Q des Kraftstoffs von der dritten Einspritzvorrichtung 2c einzuspritzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits A ≠ A3 ist, rückt das Programm zu Schritt 440 vor.
  • In Schritt 440 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel A der vierte vorgegebene Nachkurbelwinkel A4 ist (A = A4). Wenn A = A4 ist, rückt das Programm zu Schritt 442 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung im vierten Zylinder #4 durchgeführt wird, um die vorgegebene Kraftstoffmenge Q des Kraftstoffs von der vierten Einspritzvorrichtung 2d einzuspritzen, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits A ≠ A4 ist, wird das Programm beendet.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der dritten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine und der Pilot- und Haupteinspritzung bei der dritten Ausführungsform entsprechen denen der ersten Ausführungsform. Es wird daher auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
  • Wenn bei der ersten Ausführungsform entschieden wird, daß die Temperatur im Zylinder geringer ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur, wird die Nacheinspritzung gestoppt. Es wird daher kein Kraftstoff dem Nox-Katalysator zugeführt, so daß der Effekt einer Reinigung des Abgases total herabgesetzt wird. Bei der dritten Ausführungsform wird der Effekt der Reinigung des Abgases länger als bei der ersten Ausführungsform aufrechterhalten.
  • Die Temperatur im Zylinder ist um so höher, je früher der Zeitpunkt des Leistungs- und Ausstoßhubes der Brennkraftmaschine ist. Wenn bei der dritten Ausführungsform entschieden wird, daß die Temperatur im Zylinder geringer ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur, wird die Nacheinspritzung zu einem Zeitpunkt durchgeführt, der früher liegt als der grundlegende Nacheinspritzungszeitpunkt, um den mit der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoff derart der hohen Temperatur des Zylinders auszusetzen, daß eine Haftung des Kraftstoffs an der Innenwand des Zylinders eingeschränkt wird.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der dritten Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Ablaufdiagramme der 11 und 12 im einzelnen erläutert.
  • Bei der dritten Ausführungsform wird die Nacheinspritzung durchgeführt, wie in 11 gezeigt. In Schritt 510 wird entschieden, ob der momentane Kurbelwinkel CA der vorgegebene Nachkurbelwinkel CAs3 (CA = CAs3) ist. Wenn CA = CAs3 ist, wird entschieden, daß die Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 512 vor, gemäß dem die Einspritzvorrichtung die in der vorstehenden beschriebenen Weise berechnete Nachperiode ts3 betätigt wird, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits CA ≠ CAs3 ist, wird entschieden, daß keine Nacheinspritzung im dritten Zylinder #3 durchgeführt werden sollte, rückt das Programm zu Schritt 510 vor, und wird das Programm wiederholt, bis entschieden wird, daß CA = CAs3 ist.
  • Bei der dritten Ausführungsform werden die Menge des mit der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs und der Zeitpunkt, an dem die Nacheinspritzung durchgeführt werden soll, d. h. der vorgegebene Nachkurbelwinkel CAs3, in der in 12 gezeigten Weise berechnet. In Schritt 610 werden die aufstromseitige und abstromseitige Temperatur TU und TD des Nox-Katalysators 12, die vom aufstromseitigen und abstromseitigen Temperatursensor 13 und 14 detektiert wurden, der Druck Pi der Ansaugluft, der vom Ansaugluftdrucksensor 5 detektiert wurde, der momentane Kurbelwinkel CA, der vom Kurbelwinkelsensor 6 detektiert wurde, und der Druck Pc des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 30, der vom Kraftstoffdrucksensor 32 detektiert wurde, eingelesen, und rückt das Programm zu Schritt 612 vor. Wie vorstehend beschrieben, wird die Motordrehzahl auf der Basis des detektierten momentanen Kurbelwinkels CA berechnet.
  • In Schritt 612 wird die Menge des Abgases, das den Nox-Katalysator 12 pro Zeiteinheit passiert (QE) (hiernach als „Abgasdurchsatz" bezeichnet) auf der Basis des Ansaugluftdrucks Bi und der berechneten Motordrehzahl berechnet, und das Programm rückt zu Schritt 614 vor.
  • Wie vorstehend beschrieben, adsorbiert HC am Nox-Katalysator 12, um das HC zu aktivieren, wonach das Nox mit dem aktivierten HC gereinigt wird. Daher wird eine Zeitspanne benötigt, um das Abgas im Nox-Katalysator 12 zu reinigen. Das zu reinigende Abgas sollte daher im Nox-Katalysator 12 über eine Zeitdauer vorhanden sein. Diese Zeitdauer hängt vom Abgasdurchsatz ab. Je kleiner der Abgasdurchsatz ist, desto kürzer ist die Zeitdauer. Je kürzer daher die Zeitdauer ist, desto geringer ist die Kraftstoffmenge, die mit dem Nox reagieren kann. Je geringer der Abgasdurchsatz ist, desto geringer ist bei der dritten Ausführungsform die mit der Nacheinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge, um das Abgas im Nox-Katalysator 12 zu reinigen.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in Schritt 614 die Nachperiode tsp3 zum Öffnen der dritten Einspritzvorrichtung 2c zum Einspritzen der in der vorstehend beschriebenen Weise berechneten Kraftstoffmenge auf der Basis des Abgasdurchsatzes QE und des Kraftstoffdrucks Pi berechnet.
  • Wie vorstehend erläutert, besitzt der Nox-Katalysator 12 einen Temperaturbereich, in dem er das Abgas reinigen kann. Ferner hängt die Reinigungsrate des Abgases im Nox-Katalysator (hiernach als „Reinigungsrate" bezeichnet) von der Temperatur des Nox-Katalysators 12 ab. Je geringer die Reinigungsrate ist, desto größer muß die Menge des hochreaktiven HC sein, um das Abgas in geeigneter Weise zu reinigen. Das HC wird reaktiv, wenn es unter Wärmeeinwirkung gelöst wird. Je höher daher die Temperatur im Zylinder ist, der dem HC ausgesetzt ist, desto größer ist die Menge des erzeugten hochreaktiven HC. Somit hängt die Menge des hochreaktiven HC von der Temperatur im Zylinder ab, der dem HC ausgesetzt ist, d. h. dem Zeitpunkt der Nacheinspritzung.
  • Daher wird in Schritt 614 der Zeitpunkt der Nacheinspritzung, d. h. der Nachkurbelwinkel CAsp3 (hiernach als „Basisnachkurbelwinkel" bezeichnet), bei dem die Nacheinspritzung durchgeführt werden sollte, auf Basis der aufstromseitigen und abstromseitigen Temperatur TU und TD des Nox-Katalysators 12 berechnet, und das Programm rückt zu Schritt 616 vor. Je größer die Menge des benötigten hochreaktiven HC bei diesem Schritt ist, desto früher ist der Basisnachkurbelwinkel.
  • In Schritt 616 wird die Temperatur T des dritten Zylinders #3 auf der Basis der aufstromseitigen Temperatur TU des Nox-Katalysators 12 berechnet, und das Programm rückt zu Schritt 618 vor.
  • In Schritt 618 wird entschieden, ob die Temperatur T im dritten Zylinder #3 höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0 (T > T0). Wenn T > T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 620 vor, gemäß dem die Nachperiode tsp3 und der Basisnachkurbelwinkel tsp3 in die vorgegebene Nachperiode ts3 und den vorgegebenen Nachkurbelwinkel CAs3 eingegeben werden, und das Programm wird beendet. Wenn andererseits T ≤ T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 622 vor, gemäß dem die Nachperiode tsp3 in die vorgegebene Nachperiode ts3 und ein Kurbelwinkel, der um einen vorgegebenen Kurbelwinkel α früher ist als der Basisnachkurbelwinkel CAsp3, in den vorgegebenen Nachkurbelwinkel CAs3 eingegeben werden, und das Programm wird beendet. Der vorgegebene Kurbelwinkel α ist höher als 0.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der vierten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine und der Pilot- und Haupteinspritzung der vierten Ausführungsform sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform. Daher wird auf eine neue Erläuterung verzichtet.
  • Wenn bei der dritten Ausführungsform die Temperatur im dritten Zylinder #3 geringer ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur, wird der Zeitpunkt der Nacheinspritzung verändert, um früh unabhängig von der Position des Kolbens im dritten Zylinder #3 zu werden. Je näher die Position des Kolbens im Zylinder im unteren Totpunkt (BDC) des Leistungshubes ist, desto größer ist der Flächenbereich der Innenwand des Zylinders, der dem Inneren des Zylinders ausgesetzt ist. Je näher daher die Position des Kolbens im Zylinder zum BDC ist, desto größer ist die Kraftstoffmenge, die an der Innenwand des Zylinders haften kann. Daher besteht bei der dritten Ausführungsform die Möglichkeit, die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge zu erhöhen, wenn der Zeitpunkt der Nacheinspritzung verändert wird.
  • Wenn bei der vierten Ausführungsform entschieden wird, daß die Position des Kolbens nahe am BDC liegt, wenn der Zeitpunkt der Nacheinspritzung so verändert wird, daß er früh auftritt, wird der Zeitpunkt der Nacheinspritzung so verändert, daß er spät auftritt. Wenn der Zeitpunkt der Nacheinspritzung so verändert wird, daß er spät auftritt, wird der Bereich der Innenwand des Zylinders klein. Daher wird die Menge des Kraftstoffs, die an der Innenwand des Zylinders haftet, gering.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der vierten Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 13 im einzelnen erläutert. Die Schritte 710 bis 720 in 13 entsprechen den Schritten 610 bis 620 in 12. Es wird daher auf eine Erläuterung dieser Schritte verzichtet.
  • Wenn in Schritt 718 T ≤ T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 722 vor, gemäß dem entschieden wird, ob die Differenz /CAsp3 – 180°/ zwischen dem Basisnachkurbelwinkel CAsp3 und dem BDC 180° geringer ist als die Differenz /180° – (CAsp3 – α)/ zwischen dem BDC 180° und dem veränderten Basisnachkurbelwinkel CAsp3 – α (/ CAsp3 – 180°/ < /180° – (CAsp3 – α)/). Wenn /CAsp3 – 180°/ < /180° – (CAsp3 – α)/ ist, rückt das Programm zu Schritt 724 vor, gemäß dem die Nachperiode tsp3 in die vorgegebene Nachperiode ts3 und ein Kurbelwinkel, der um einen ersten vorgegebenen Kurbelwinkel α früher ist als der Basisnachkurbelwinkel CAsp3, in den vorgegebenen Nachkurbelwinkel CAsp3 eingegeben wird, und das Programm wird beendet. Wenn andererseits /CAsp3 – 180° / > /180° – (CAsp3 – α)/ ist, rückt das Programm zu Schritt 726 vor, gemäß dem die Nachperiode tsp3 in die vorgegebene Nachperiode ts3 und ein Kurbelwinkel, der um einen zweiten vorgegebenen Kurbelwinkel β später ist als der Basiskurbelwinkel CAsp3, in den vorgegebenen Nachkurbelwinkel CRs3 eingegeben werden, und das Programm wird beendet.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der fünften Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine und der Pilot- und Haupteinspritzung der fünften Ausführungsform entsprechen denen der ersten Ausführungsform. Auf eine neue Erläuterung hiervon wird daher verzichtet.
  • Bei der vierten Ausführungsform wird die Nacheinspritzung unabhängig vom Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene durchgeführt. Wenn jedoch der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene hoch ist, wird mit der Nacheinspritzung eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt. Wenn daher der Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene hoch ist, kann eine große Kraftstoffmenge an der Innenwand des Zylinders haften.
  • Wenn gemäß der fünften Ausführungsform der Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene hoch ist, wird der Zeitpunkt der Nacheinspritzung verändert, um früh aufzutreten, so daß der von der Nacheinspritzung eingespritzte Kraftstoff der hohen Temperatur im Zylinder ausgesetzt wird. Wenn daher der Kraftstoff mit der Nacheinspritzung in den Zylinder eingespritzt wird, wenn der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene hoch ist, wird der Kraftstoff der hohen Temperatur im Zylinder ausgesetzt, so daß er während des Einströmens in den Zylinder verdampfen kann. Auf diese Weise wird die Kraftstoffmenge, die an der Innenwand des Zylinders haften kann, herabgesetzt.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der fünften Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 14 im einzelnen beschrieben. Die Schritte 810 bis 814 in 14 entsprechen den Schritten 710 bis 714 in 13. Auf eine spezielle Erläuterung dieser Schritte wird daher verzichtet.
  • In Schritt 816 wird entschieden, ob der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene Pi geringer ist als ein vorgegebener maximaler Kraftstoffdruck Pi0 (Pi < Pi0). Wenn Pi < Pi0 ist, rückt das Programm zu Schritt 818 vor. Schritt 818 in 14 entspricht Schritt 720. Auf eine Erläuterung hiervon wird daher verzichtet.
  • Wenn andererseits Pi ≥ Pi0 ist, rückt das Programm zu Schritt 820 vor. Die Schritte 820 bis 824 in 14 entsprechen den Schritten 722 bis 726. Auf eine Erläuterung dieser Schritte wird daher verzichtet.
  • Alternativ dazu wird bei der fünften Ausführungsform zur Vereinfachung des Programms der Basiszeitpunkt der Nacheinspritzung so verändert, daß er früh auftritt, wenn der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene höher ist als der vorgegebene maximale Kraftstoffdruck und der Basiszeitpunkt der Nacheinspritzung während des Leistungshubes auftritt. Wenn andererseits der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene geringer ist als der vorgegebene maximale Kraftstoffdruck und der Basiszeitpunkt der Nacheinspritzung während des Ausstoßhubes auftritt, wird der Basiszeitpunkt der Nacheinspritzung so verändert, daß er spät auftritt.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der sechsten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Ausgestaltungen der Brennkraftmaschine und der Pilotund Haupteinspritzung bei der sechsten Ausführungsform entsprechen denen der ersten Ausführungsform. Daher wird auf eine Erläuterung hiervon verzichtet.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird die Durchführung der Nacheinspritzung auf der Basis der Temperatur des vom Wassertemperatursensor detektierten Kühlwassers gesteuert. Wenn daher der Wassertemperatursensor schlechter arbeitet, wird die Durchführung der Nacheinspritzung nicht korrekt gesteuert.
  • Wenn sich bei der sechsten Ausführungsform der Wassertemperatursensor verschlechtert, wird die Temperatur im Zylinder auf der Basis der Temperatur des vom Öltemperatursensor detektierten Motoröles berechnet. Wenn sich der Öltemperatursensor verschlechtert, wird die Temperatur im Zylinder auf der Basis der Temperatur des aufstromseitigen Endes des Nox-Katalysators, die vom aufstromseitigen Temperatursensor detektiert wird, berechnet. Wenn sich der aufstromseitige Temperatursensor verschlechtert, wird die Temperatur im Zylinder auf der Basis der Antriebsperiode der Brennkraftmaschine berechnet. Je länger die Antriebsperiode der Brennkraftmaschine ist, desto höher wird die Temperatur im Zylinder angenommen. Daher wird mit der sechsten Ausführungsform eine geeignete Steuerung der Durchführung der Nacheinspritzung sichergestellt.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der sechsten Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 15 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 910 wird entschieden, ob die Wassertemperatur normal ist. Wenn der Wassertemperatursensor normal ist, rückt das Programm zu Schritt 912 vor, gemäß dem die Temperatur des Kühlwassers, die vom Wassertemperatursensor detektiert wurde, eingelesen wird. Das Programm rückt dann zu Schritt 914 vor, gemäß dem die Temperatur im Zylinder berechnet wird, und dann zu Schritt 915. Wenn sich andererseits der Wassertemperatursensor verschlechtert hat, rückt das Programm zu Schritt 920 vor.
  • In Schritt 920 wird entschieden, ob der Öltemperatursensor normal ist. Wenn der Öltemperatursensor normal ist, rückt das Programm zu Schritt 922 vor, gemäß dem die Temperatur des vom Öltemperatursensor detektierten Motoröles eingelesen wird.
  • Das Programm rückt dann zu Schritt 924 vor, gemäß dem die Temperatur im Zylinder berechnet wird, und dann zu Schritt 915. Wenn andererseits sich der Öltemperatursensor verschlechtert hat, rückt das Programm zu Schritt 926 vor.
  • In Schritt 926 wird entschieden, ob der aufstromseitige Temperatursensor 13 normal ist. Wenn der aufstromseitige Temperatursensor normal ist, rückt das Programm zu Schritt 928 vor, gemäß dem die Temperatur des aufstromseitigen Endes des Nox-Katalysators 12, die vom aufstromseitigen Temperatursensor 13 detektiert wurde, eingelesen wird. Dann rückt das Programm zu Schritt 930 vor, gemäß dem die Temperatur im Zylinder berechnet wird, und dann zu Schritt 915. Wenn andererseits sich der aufstromseitige Temperatursensor 13 verschlechtert hat, rückt das Programm zu Schritt 932 vor.
  • In Schritt 932 wird entschieden, ob die Betriebsperiode t der Brennkraftmaschine länger ist als ein vorgegebenes Minimum während der Periode T0 (t > t0). Wenn t > t0 ist, wird entschieden, daß die Temperatur im Zylinder höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur, rückt das Programm zu Schritt 918 vor, gemäß dem die dritte Einspritzvorrichtung 2c für die Nachperiode ts3, die wie vorstehend beschrieben berechnet wurde, betätigt wird, und wird das Programm beendet. Wenn andererseits t ≤ t0 ist, wird entschieden, daß die Temperatur im Zylinder niedriger ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur, und das Programm wird beendet.
  • In Schritt 915 wird entschieden, daß die Temperatur T im dritten Zylinder höher ist als die vorgegebene minimale Zylindertemperatur T0 (T > T0). Wenn T > T0 ist, rückt das Programm zu Schritt 916 vor. Wenn andererseits T ≤ T0 ist, wird das Programm beendet.
  • In Schritt 916 wird entschieden, daß der momentane Kurbelwinkel CA der vorgegebene Nachkurbelwinkel CAs3 (CA = CAs3) ist, um die dritte Einspritzvorrichtung 2c im dritten Zylinder #3 zu betätigen. Wenn CA = CAs3 ist, rückt das Programm zu Schritt 918 vor, gemäß dem die dritte Einspritzvorrichtung 2c über die Nachperiode ts3 betätigt wird, und das Programm wird beendet. Wenn andererseits CA ≠ CAs3 ist, wird das Programm beendet.
  • Die Berechnung der mit der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge und des Zeitpunktes der Nacheinspritzung gemäß der sechsten Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 16 im einzelnen nachfolgend erläutert.
  • In Schritt 1010 werden die aufstromseitige und abstromseitige Temperatur TU und TD des Nox-Katalysators 12, die vom aufstromseitigen und abstromseitigen Temperatursensor 13 und 14 detektiert wurden, der Druck Pi der An- saugluft, der vom Ansaugluftdrucksensor 5 detektiert wurde, der momentane Kurbelwinkel CA, der vom Kurbelwinkelsensor 6 detektiert wurde, und der Druck Pc des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 30, die vom Kraftstoffdrucksensor 32 detektiert wurde, eingelesen, und das Programm rückt zu Schritt 1012 vor. Wie vorstehend beschrieben, wird die Motordrehzahl auf der Basis des detektierten momentanen Kurbelwinkels CA berechnet.
  • In Schritt 1012 wird der Abgasdurchsatz QE auf der Basis des Ansaugluftdrucks Pi und der berechneten Motordrehzahl berechnet, und das Programm rückt zu Schritt 1014 vor.
  • In Schritt 1014 wird die Nachperiode tsp3 zum Öffnen der dritten Einspritzvorrichtung 2c, um die Kraftstoffmenge einzuspritzen, auf der Basis des Abgasdurchsatzes Qe und des Ansaugluftdrucks Pi berechnet. Ferner wird der Basisnachkurbelwinkel CAsp3 auf der Basis der aufstromseitigen und abstromseitigen Temperatur TU und Td berechnet, und das Programm rückt zu Schritt 1016 vor.
  • In Schritt 1016 werden die Nachperiode tsp3 und der Basisnachkurbelwinkel tsp3 in die vorgegebene Nachperiode ts3 und den vorgegebenen Nachkurbelwinkel CAs3 eingegeben, und das Programm wird beendet.
  • Eine Brennkraftmaschine gemäß der siebten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die in 17 gezeigte Brennkraftmaschine umfaßt eine Kraftstoffpumpe (eine Rotationspumpe) 52 zum Pumpen des Kraftstoffs von einer Kraftstoffquelle, wie einem Kraftstofftank 51, um den Kraftstoff hiervon unter einem vorgegebenen Pumpendruck abzugeben, und eine Kraftstoffspeicherkammer, d. h. eine gemeinsame Schiene 53, zur Aufnahme des von der Kraftstoffpumpe 51 abgegebenen Kraftstoffs und zum Speichern des Kraftstoffs darin unter einem vorgegebenen Kraftstoffdruck.
  • Eine Vielzahl von Kraftstoffzuführkanälen 54 ist mit der gemeinsamen Schiene 53 verbunden. Diese Kraftstoffzuführkanäle 54 sind an eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 55, die an der Brennkraftmaschine montiert sind, angeschlossen. Wenn die Brennkraftmaschine beispielsweise sechs Zylinder besitzt und in jedem Zylinder eine einzige Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen ist, sind insgesamt sechs Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und sechs Kraftstoffzuführkanäle 54 vorhanden.
  • Ein Kraftstoffdrucksensor 56 ist in der gemeinsamen Schiene 53 vorgesehen, um den Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 53 zu detektieren. Der Kraftstoffdrucksensor 56 steht mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) 57 in Verbindung.
  • Die ECU 57 ist an einen Gaspedalsensor S1, einen Ansaugluftdrucksensor S2, einen Wassertemperatursensor S3, einen Motordrehzahlsensor S4, einen Luftströmungsmesser S5 zum Detektieren der Ansaugluftmenge, einen G-Sensor S6 zum Detektieren der Trägheit des Fahrzeuges und an ei nige Sensoren, die zur Steuerung des Fahrzeuges erforderlich sind, angeschlossen.
  • Die ECU 57 besitzt eine Kraftstoffpumpensteuereinheit 58 zum Steuern der Funktionsweise der Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtungssteuereinheit 59 zum Steuern der Funktionsweise der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen. Diese Einheiten 8 und 9 steuern die Funktionsweisen der Kraftstoffpumpe 52 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 55 in Abhängigkeit von den Antriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, die durch die Ausgangssignale von den Sensoren, beispielsweise dem Motordrehzahlsensor und dem Gaspedalsensor, festgelegt werden, wie vorstehend beschrieben.
  • Wie in 20 gezeigt, umfaßt die ECU 57 die CPU 86, den ROM 87, den RAM 88, den B-RAM 89, den Eingang 90 und den Ausgang 91. Diese Komponenten sind über den bilateralen Bus 92 miteinander verbunden. Der Gaspedalsensor S1, der Luftströmungsmesser S5, der Ansaugluftdrucksensor S2, der Wassertemperatursensor S3, der G-Sensor S6 und die Sensoren S7, die einen Motoröltemperatursensor, einen Kühlwassersensor, einen Ansauglufttemperatursensor und einen Temperatursensor für das komprimierte Gas umfassen, sind über Puffer 93 bis 97 und 125, einen Multiplexer 98 und einen AD-Wandler 99 an den Eingang 90 angeschlossen. Der Motordrehzahlsensor S4 ist an den Eingang 90 über eine Wellenformschaltung 90 angeschlossen.
  • Der Motoröltemperatursensor, der Kühlwassersensor, der Ansauglufttemperatursensor, der Temperatursensor für das komprimierte Gas und der Motordrehzahlsensor entsprechen Einrichtungen zum Detektieren der Temperatur im Zylinder.
  • Je größer die Menge des mit der Haupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffes ist, desto höher ist die Temperatur im Zylinder. Daher kann die Temperatur im Zylinder auf der Basis der mit der Haupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge berechnet werden.
  • Bei der siebten Ausführungsform gibt die Kraftstoffpumpe 52 den Kraftstoff an die gemeinsame Schiene 53 ab, wenn der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 53 geringer ist als der vorgegebene Sollkraftstoffdruck. Wenn andererseits der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 53 höher ist als der vorgegebene Sollkraftstoffdruck, wird die Kraftstoffpumpe 52 gestoppt. Daher wird die Feed back-Regelung der ECU 57 so durchgeführt, daß der Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 53 während eines konstanten Antriebszustandes der Brennkraftmaschine auf einem vorgegebenen Sollkraftstoffdruck gehalten wird.
  • Ein Entlastungsventil 61 ist in einem Kraftstoffentlastungskanal 62 montiert. Der Kraftstoffentlastungskanal 62 verbindet die gemeinsame Schiene 53 mit dem Kraftstofftank 51. Es entlastet den Kraftstoff von der gemeinsamen Schiene 53 zum Kraftstofftank 51, um den Druck in der gemeinsamen Schiene 53 abzubauen, wenn entschieden wird, daß der Druck in der gemeinsamen Schiene 53 höher ist als ein vorgegebener maximaler Kraftstoff druck, der höher ist als der vorgegebene Sollkraftstoffdruck.
  • Wie in 18 gezeigt, umfaßt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein zylindrisches Gehäuse 72 mit einem Kraftstoffeinspritzloch 71 an seiner Spitze, ein in das zylindrische Gehäuse 72 bewegbar eingesetztes Nadelventil 73 und eine Schraubenfeder 74 zum Vorspannen des Nadelventiles 73, um das Kraftstoffeinspritzloch 71 zu schließen.
  • Ferner umfaßt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung einen ersten Kraftstoffzuführkanal 81 zum Einführen des von der gemeinsamen Schiene unter dem hohen Druck abgegebenen Kraftstoffs in das Kraftstoffeinspritzloch 71, eine Steuerkammer 72 zum Aufnehmen des von der gemeinsamen Schiene abgegebenen Kraftstoffs, um das Nadelventil 73 in Richtung auf das Kraftstoffeinspritzloch 71 zu drücken und dieses zu schließen, einen zweiten Kraftstoffzuführkanal 83 zum Verbinden des ersten Kraftstoffzuführkanales 81 mit der Steuerkammer 72 und einen Kraftstoffabgabekanal 84 zum Abgeben des Kraftstoffs von der Steuerkammer 72, um den Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 72 zu erniedrigen.
  • Eine Einlaßöffnung 83a zum Festlegen des Durchsatzes des Kraftstoffs, der in die Steuerkammer 82 fließt, ist im zweiten Kraftstoffzuführkanal 83 ausgebildet. Ferner ist eine Auslaßöffnung 84a zum Festlegen des Durchsatzes des Kraftstoffs, der von der Steuerkammer 82 abgegeben wird, im Kraftstoffabgabekanal 84 ausgebildet. Der Quer schnittsbereich der Auslaßöffnung 84a ist größer als der der Einlaßöffnung 83a. Beispielsweise beträgt das Verhältnis der Querschnittsbereiche zwischen der Einlaßöffnung 83a und der Auslaßöffnung 84a 2 : 3.
  • Das Nadelventil 73 besitzt einen Hauptkolben 73a und einen Unterkolben 73c, die miteinander verbunden sind. Der Hauptkolben 73a hat eine Endfläche, die zur Steuerkammer 82 hin weist. Wenn die Endfläche des Hauptkolbens 73a den Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 82 empfängt, wird das Nadelventil 73 gezwungen, sich in Richtung auf das Kraftstoffeinspritzloch 71 zu bewegen. Der Unterkolben 73c befindet sich auf der Kraftstoffeinspritzlochseite im zylindrischen Gehäuse 72.
  • Ein Kraftstoffspeicher 81a ist im ersten Kraftstoffzuführkanal 81 benachbart zum Kraftstoffeinspritzloch 71 ausgebildet. Der Unterkolben 73c hat eine Endfläche, die zum Kraftstoffspeicher 81a hin weist. Wenn die Endfläche des Unterkolbens 73c den Druck des Kraftstoffs im Kraftstoffspeicher 81a empfängt, wird das Nadelventil 73 gezwungen, sich vom Kraftstoffeinspritzloch 71 weg zu bewegen. Der Bereich Ss der Endfläche des Unterkolbens 73c ist kleiner als der Bereich Sm der Endfläche des Hauptkolbens 73a.
  • Ein Rückdrucksteuerventil 85 zum normalerweise Schließen der Auslaßöffnung 84a ist im zylindrischen Gehäuse 72 vorgesehen. Das Rückdrucksteuerventil 85 ist ein elektromagnetisches Ventil.
  • Wenn das Rückdrucksteuerventil 85 geschlossen ist, wird der Kraftstoff nicht von der Steuerkammer 82 abgegeben, so daß der Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 82 auf einem höheren Wert gehalten wird als ein vorgegebener minimaler Kraftstoffdruck. Der vorgegebene minimale Kraftstoffdruck ist auf einen ausreichend hohen Wert eingestellt, um das Kraftstoffeinspritzloch durch das Nadelventil zu schließen. Bei der siebten Ausführungsform ist die vom Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 82, wenn dieser auf einem hohen Wert gehalten wird, und der Vorspannkraft der Schraubenfeder herrührende kombinierte Kraft größer als die vom Druck des Kraftstoffs im Kraftstoffspeicher 81a abgeleitete Kraft. Wenn daher der Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 82 auf einem hohen Wert gehalten wird, schließt das Nadelventil 73 das Kraftstoffeinspritzloch 71.
  • Wenn das Rückdrucksteuerventil 85 geöffnet wird, wird der Kraftstoff von der Steuerkammer 82 abgegeben, so daß der Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer erniedrigt wird. Wenn der Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 2 kleiner wird als der vorgegebene minimale Kraftstoffdruck, bewegt sich das Nadelventil 3 vom Kraftstoffeinspritzloch 71 weg, so daß dieses geöffnet wird.
  • Wenn das Rückdrucksteuerventil 5 geschlossen wird, nachdem das Kraftstoffeinspritzloch geöffnet wurde, steigt der Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 82 an. Wenn der Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 82 größer wird als der vorgegebene minimale Kraftstoffdruck, wird das Nadelventil 73 gezwungen, sich in Richtung auf das Kraftstoffeinspritzloch 71 zu bewegen, so daß das Kraftstoffeinspritzloch 71 geschlossen wird.
  • Bei der siebten Ausführungsform ist die von der Vorspannkraft der Schraubenfeder 74 herrührende Kraft kleiner als die vom Druck des Kraftstoffs im Kraftstoffspeicher 81a herrührende Kraft.
  • Die CPU 36 liest die von den Sensoren detektierten und dem Einlaß 90 zugeführten Ausgangssignale. Der Rückdrucksteuersensor, die Kraftstoffpumpe 52 etc. sind über Treiberschaltungen 51, 52, 53 an den Ausgang 41 angeschlossen. Die Kraftstoffeinspritzsteuereinheit steuert das Rückdrucksteuerventil, die Kraftstoffpumpe 52 etc. auf der Basis der von den Sensoren gelesenen Ausgangssignale.
  • Ein Sitz für das Nadelventil 73 ist im zylindrischen Gehäuse 72 ausgebildet. Eine Innenwandfläche des Sitzes ist verjüngt ausgebildet. Ein Spitzenende des Nadelventils 73 ist ebenfalls verjüngt ausgebildet und hat eine konische Form.
  • Wenn der Bereich eines zwischen der Innenwandfläche des Sitzes und dem Spitzenende des Nadelventiles 72 ausgebildeten Strömungskanals kleiner ist als der Bereich des Kraftstoffeinspritzloches 71, wird der Durchsatz des von der Einspritzvorrichtung eingespritzten Kraftstoffs durch den Bereich des Strömungskanales festgelegt. Wenn andererseits der Bereich des Strömungskanales größer ist als der des Kraftstoffeinspritzlochs 71, wird der Durch- satz des von der Einspritzvorrichtung eingespritzten Kraftstoffs durch den Bereich des Kraftstoffeinspritzloches 71 bestimmt.
  • Wie in 19 gezeigt, ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 75 an einem Zylinderkopf 110 derart montiert, daß der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 75 eingespritzte Kraftstoff in Richtung auf die Mitte des Kolbens 112 gerichtet wird. Obwohl sich die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 75 auf der Achse des Kolbens befindet, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung auch alternativ dazu so außerhalb der Achse des Kolbens angeordnet sein, daß der von der Einspritzvorrichtung 75 eingespritzte Kraftstoff auf die Mitte des Kolbens 112 gerichtet wird.
  • Im Oberteil des Kolbens ist eine Ausnehmung zur Aufnahme des den Kraftstoff und die Ansaugluft enthaltenden Gasgemisches ausgebildet.
  • Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungssteuereinheit 59 steuert die Haupteinspritzung und Untereinspritzung. Insbesondere steuert die Kraftstoffeinspritzvorrichtungssteuereinheit 59 den Zeitpunkt der Untereinspritzung, die Menge des von der Untereinspritzung eingespritzten Kraftstoffs oder den Einspritzdruck des Kraftstoffs bei der Untereinspritzung auf der Basis des Parameters, der der Kraftstoffmenge, die an der Innenwand des Zylinders haften kann, zugeordnet ist. Die Untereinspritzung umfaßt die Nacheinspritzung und die Einspritzung, die vor der Haupteinspritzung durchgeführt wird.
  • Der der Kraftstoffmenge, die an der Innenwand des Zylinders haften kann, zugeordnete Parameter ist mindestens einer der folgenden Parameter: Die Temperatur in dem Zylinder, der den Temperaturen des Motoröles zugeordnet ist, das Kühlwasser, die Ansaugluft und das komprimierte Gas, der Zeitpunkt der Untereinspritzung, die Position des Kolbens im Zylinder, die Menge des von der Haupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs, der Kurbelwinkel, der Druck im Zylinder und die Konzentration der Luft im Zylinder.
  • Nachfolgend wird die Durchführung einer Piloteinspritzung gemäß der siebten Ausführungsform erläutert.
  • Wie in 17 gezeigt, besitzt die CPU 86 eine Modusumschalteinrichtung 53. Diese Modusumschalteinrichtung 53 schaltet wahlweise einen normalen Einspritzmodus auf einen Piloteinspritzmodus. Im normalen Einspritzmodus wird nur die Haupteinspritzung durchgeführt. Im Piloteinspritzmodus werden die Pilot- und Haupteinspritzung durchgeführt.
  • Wenn, wie in 36 gezeigt, die Modusumschalteinrichtung 43 den normalen Einspritzmodus auf Piloteinspritzmodus schaltet oder umgekehrt, setzt die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung das Intervall für die Durchführung der Pilot- und Haupteinspritzung (hiernach als „Einspritzintervall" bezeichnet), indem sie den Zeitpunkt θp zum Starten der Durchführung der Piloteinspritzung, den Zeitpunkt zum Stoppen der Durchführung der Piloteinspritzung, den Zeitpunkt θM zum Starten der Durchführung der Haupteinspritzung und den Zeitpunkt zum Stoppen der Durchführung der Haupteinspritzung auf der Basis des momentanen Motorantriebszustandes berechnet. Diese Zeitpunkte stammen von dem vorgegebenen Basiskurbelwinkel θa.
  • Im Pilotmodus wird das Intervall zur Durchführung der Pilot- und Haupteinspritzung auf ein vorgegebenes Intervall eingestellt. Im normalen Modus wird das Intervall für die Durchführung der Pilot- und Haupteinspritzung auf 0 eingestellt.
  • Die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung umfaßt eine in 21 dargestellte Karte. Gemäß dieser Karte wird der Zeitpunkt der Piloteinspritzung auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers und der von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffmenge gesteuert.
  • Je größer die Menge des mit der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs ist, desto kleiner ist die Menge des im Zylinder verbrannten Kraftstoffs. Je größer die mit der Piloteinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge gemäß der Karte ist, desto später liegt der Zeitpunkt der Piloteinspritzung, um den Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, zu verringern. Wenn daher bei der siebten Ausführungsform die von der Piloteinspritzung eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge groß ist, ist der Zeitpunkt für die Piloteinspritzung spät. Somit ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem einge spritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, klein, so daß die Menge des Kraftstoffs, die an der Innenwand des Zylinders haftet, gering gehalten wird.
  • Je niedriger die Temperatur des Kühlwassers ist, desto kleiner ist die Menge des im Zylinder verbrannten Kraftstoffs. Je niedriger die Temperatur des Kühlwassers gemäß der Karte ist, desto später liegt der Zeitpunkt der Piloteinspritzung, um den Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, zu verringern. Wenn daher bei der siebten Ausführungsform die Temperatur im Zylinder bei der Piloteinspritzung niedrig ist, ist der Zeitpunkt der Piloteinspritzung spät. Somit ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, klein, so daß die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge klein gehalten wird.
  • Die Durchführung der Piloteinspritzung gemäß der siebten Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 22 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 1100 werden der Basiszeitpunkt BPIT der Piloteinspritzung und das Einspritzintervall im Piloteinspritzungsmodus auf der Basis des Motorantriebszustandes bestimmt, und das Programm rückt zu Schritt 1102 vor, gemäß dem der zulässige Zeitpunkt APIT der Piloteinspritzung durch Lesen der Karte auf Basis der Temperatur des Kühlwassers und der Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs bestimmt wird, und das Programm rückt zu Schritt 1104 vor. Der Motoran triebszustand wird auf der Basis der Motordrehzahl und dem Betrag der Durchdrückung des Gaspedales ermittelt.
  • In Schritt 1104 wird entschieden, ob der Basiszeitpunkt BPIT der Piloteinspritzung dem zulässigen Zeitpunkt APIT der Piloteinspritzung entspricht oder kleiner als dieser ist (BPIT ≤ APIT). Wenn BPIT ≤ APIT ist, rückt das Programm zu Schritt 1106 vor, gemäß dem der BPIT in den vorgegebenen Zeitpunkt PIT der Piloteinspritzung eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1108 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm endet. Wenn andererseits BPIT > APIT ist, rückt das Programm zu Schritt 1110 vor, gemäß dem der APIT in den vorgegebenen Zeitpunkt PIT der Piloteinspritzung eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1108 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Die Durchführung einer Piloteinspritzung gemäß der achten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung der achten Ausführungsform umfaßt die gleiche Karte wie in 21 gezeigt. Gemäß der achten Ausführungsform wird die Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs auf der Basis des Zeitpunkts der Piloteinspritzung und der Temperatur des Kühlwassers gesteuert.
  • Je später der Zeitpunkt der Piloteinspritzung ist, desto kleiner ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist. Je später daher der Zeitpunkt der Piloteinspritzung liegt, desto größer kann die von der Piloteinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge sein. Je später gemäß der Karte der Zeitpunkt der Piloteinspritzung liegt, desto größer ist die maximale Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs. Wenn daher gemäß der achten Ausführungsform die Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs groß ist, liegt der Zeitpunkt der Piloteinspritzung spät. Somit ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, klein, so daß die Menge des Kraftstoffs, die an der Innenwand des Zylinders haftet, klein gehalten wird.
  • Je höher die Temperatur des Kühlwassers ist, desto größer kann die Menge des mit der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs sein. Je höher gemäß der Karte die Temperatur des Kühlwassers ist, desto größer ist die Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs. Daher kann gemäß der achten Ausführungsform der eingespritzte Kraftstoff in ausreichender Weise der hohen Temperatur im Zylinder ausgesetzt sein, um eine Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen. Kein eingespritzter Kraftstoff haftet daher an der Innenwand des Zylinders.
  • Die Durchführung der Piloteinspritzung gemäß der achten Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 23 nachfolgend im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 1200 werden die Basismenge BPIA des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs und das Einspritzintervall im Piloteinspritzmodus auf der Basis des Motorantriebszustandes bestimmt, und das Programm rückt zu Schritt 1202 vor, gemäß dem die zulässige Menge APIA des mit der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs durch Lesen der Mappe auf Basis der Temperatur des Kühlwassers und des Zeitpunktes der Piloteinspritzung bestimmt wird, wonach das Programm zu Schritt 1204 vorrückt.
  • In Schritt 1204 wird entschieden, ob die Basismenge BPIA der zulässigen Menge APIA entspricht oder kleiner als diese ist (BPIA ≤ APIA). Wenn BPIA ≤ APIA ist, rückt das Programm zu Schritt 1206 vor, gemäß dem BPIA in die vorgegebene Menge PIA des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1208 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird. Wenn andererseits BPIA > APIA ist, rückt das Programm zu Schritt 1210 vor, gemäß dem APIA in die vorgegebene Menge PIA eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1208 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Die Durchführung einer Piloteinspritzung gemäß der neunten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert.
  • Die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung der neunten Ausführungsform umfaßt eine in 24 gezeigte Karte. Gemäß der neunten Ausführungsform wird der Einspritzdruck des Kraftstoffs bei der Piloteinspritzung (hiernach als „Piloteinspritzdruck" bezeichnet) auf der Basis des Zeitpunktes der Piloteinspritzung und der Temperatur des Kühlwassers gesteuert.
  • Je höher der Piloteinspritzdruck ist, desto größer ist die Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs. Je höher daher der Piloteinspritzdruck ist, desto höher sollte die Temperatur im Zylinder sein, um die Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen. Je später gemäß der Karte der Zeitpunkt der Piloteinspritzung liegt, desto größer ist der Piloteinspritzdruck. Je höher die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine ist, desto größer ist der Piloteinspritzdruck, um eine Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen. Selbst wenn daher bei der neunten Ausführungsform der Piloteinspritzdruck hoch ist, ist die Temperatur im Zylinder ausreichend hoch, damit der eingespritzte Kraftstoff verbrennen kann, und ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, klein. Daher haftet kein eingespritzter Kraftstoff an der Innenwand des Zylinders.
  • Die Durchführung der Piloteinspritzung bei der neunten Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 25 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 1300 werden der Basisdruck BPIT der Kraftstoffeinspritzung bei der Piloteinspritzung (hiernach als „Basispiloteinspritzdrucke" bezeichnet) und das Einspritzintervall im Piloteinspritzmodus auf der Basis des Motorantriebszustandes bestimmt, und das Programm rückt zu Schritt 1302 vor, gemäß dem der zulässige Druck APIT der Kraftstoffeinspritzung bei der Piloteinspritzung (hiernach als „zulässiger Piloteinspritzdruck" bezeichnet) bestimmt wird, indem die Karte auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers und des Zeitpunktes der Piloteinspritzung gelesen wird, wonach das Programm zu Schritt 1304 vorrückt.
  • In Schritt 1304 wird entschieden, ob der Basispiloteinspritzdruck BPIP dem zulässigen Piloteinspritzdruck APIP entspricht oder kleiner als dieser ist (BPIP ≤ APIP). Wenn BPIP ≤ APIP ist, rückt das Programm zu Schritt 1306 vor, gemäß dem BPIP in den vorgegebenen Druck PIP der Einspritzung des Kraftstoffs beider Piloteinspritzung (hiernach als „vorgegebener Piloteinspritzdruck" bezeichnet) eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1308 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird. Wenn andererseits BPIP > APIP ist, rückt das Programm zu Schritt 1310 vor, gemäß dem APIP in den vorgegebenen Piloteinspritzdruck PIP eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1308 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Wenn bei der neunten Ausführungsform je höher der Piloteinspritzdruck ist, desto größer die Menge des entstehenden Kraftstoffnebels ist, kann die Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs auf der Basis des Piloteinspritzdrucks gemäß einer in 26 gezeigten Karte bestimmt werden. Je höher der Pilot einspritzdruck in der Karte ist, desto größer ist die maximale Menge des mit der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs.
  • Je höher jedoch der Piloteinspritzdruck ist, desto größer kann die Trägheitskraft des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs sein. Je höher daher der Piloteinspritzdruck ist, desto größer ist die Menge des an der Innenwand des Zylinders haftenden Kraftstoffs. Somit sollte in diesem Fall eine Karte verwendet werden, bei der die maximale Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs um so kleiner ist, je höher der Piloteinspritzdruck ist.
  • Wenn der Piloteinspritzdruck konstant ist, ist die Menge des entstehenden Kraftstoffnebels um so größer, je kleiner die Menge des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs ist.
  • Eine Nacheinspritzung gemäß der zehnten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert.
  • Die CPU 86 besitzt eine zweite Modusumschalteinrichtung. Diese zweite Modusumschalteinrichtung schaltet wahlweise einen normalen Einspritzmodus auf einen Nacheinspritzmodus. Beim normalen Einspritzmodus wird nur die Haupteinspritzung durchgeführt. Beim Nacheinspritzmodus werden die Haupt- und Nacheinspritzung durchgeführt.
  • Wenn die zweite Modusumschalteinrichtung den normalen Einspritzmodus auf den Nacheinspritzmodus umschaltet und umgekehrt, setzt, wie in 37 gezeigt, die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung das Intervall für die Durchführung der Haupt- und Nacheinspritzung, indem der Zeitpunkt θM zum Beginn der Durchführung der Haupteinspritzung, der Zeitpunkt zum Stoppen der Durchführung der Haupteinspritzung, der Zeitpunkt θp2 zum Beginn der Durchführung der Nacheinspritzung und der Zeitpunkt zum Stoppen der Durchführung der Nacheinspritzung vom vorgegebenen Basiskurbelwinkel θa auf der Basis des momentanen Motorantriebszustandes berechnet werden.
  • Im Nacheinspritzmodus wird das Intervall für die Durchführung der Haupt- und Nacheinspritzung auf ein vorgegebenes Intervall eingestellt. Im normalen Einspritzmodus wird das Intervall für die Durchführung der Hauptund Nacheinspritzung auf 0 eingestellt.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der zehnten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Einspritzsteuereinrichtung der zehnten Ausführungsform umfaßt eine in 27 gezeigte Karte. Gemäß der zehnten Ausführungsform wird der Zeitpunkt des mit der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers und der Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs gesteuert.
  • Je größer die Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs ist, desto kleiner ist die Menge des im Zylinder verdampften Kraftstoffs. Je größer gemäß der Karte die Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs ist, desto früher liegt der Zeitpunkt der Nacheinspritzung. Je früher der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt, desto höher ist die Temperatur im Zylinder. Wenn daher gemäß der zehnten Ausführungsform die Menge des von der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffs groß ist, liegt der Zeitpunkt der Nacheinspritzung früh, um den eingespritzten Kraftstoff der hohen Temperatur im Zylinder auszusetzen, damit dieser im Zylinder verdampfen kann. Somit wird die Menge des an der Innenwand des Zylinders haftenden Kraftstoffs klein gehalten.
  • Je niedriger die Temperatur des Kühlwassers ist, desto kleiner ist die Menge des im Zylinder verdampften Kraftstoffs. Je niedriger gemäß der Karte die Temperatur des Kühlwassers ist, desto früher liegt der Zeitpunkt der Piloteinspritzung. Je früher der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt, desto höher ist die Temperatur im Zylinder. Wenn daher gemäß der siebten Ausführungsform die Temperatur im Zylinder bei der Nacheinspritzung niedrig ist, liegt der Zeitpunkt der Nacheinspritzung früh, um den eingespritzten Kraftstoff der hohen Temperatur im Zylinder auszusetzen, damit dieser im Zylinder verdampfen kann. Somit wird die Menge des an der Innenwand des Zylinders haftenden Kraftstoffs gering gehalten.
  • Wenn gemäß der siebten Ausführungsform die Temperatur im Zylinder bei der Nacheinspritzung niedrig ist, liegt der Zeitpunkt der Nacheinspritzung früher. Somit ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, klein, so daß die Menge des Kraftstoffs, die an der Innenwand des Zylinders haftet, weiter klein gehalten wird.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der zehnten Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 28 im einzelnen beschrieben.
  • In Schritt 1400 werden der Basiszeitpunkt BSIT der Nacheinspritzung und das Einspritzintervall beim Nacheinspritzbetrieb auf der Basis des Motorantriebszustandes festgelegt, und das Programm rückt zu Schritt 1402 vor, gemäß dem der zulässige Zeitpunkt ASIT der Nacheinspritzung durch Lesen der Karte auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers und der Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs bestimmt wird, wonach das Programm zu Schritt 1404 vorrückt.
  • In Schritt 1404 wird entschieden, ob das Basistiming BSIT der Nacheinspritzung dem zulässigen Timing ASIT der Nacheinspritzung entspricht oder kleiner als dieses ist (BSIT ≤ ASIT). Wenn BSIT ≤ ASIT ist, rückt das Programm zu Schritt 1406 vor, gemäß dem BSIT in das vorgegebene Timing SIT der Nacheinspritzung eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1408 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird. Wenn andererseits BSIT > ASIT ist, rückt das Programm zu Schritt 1410 vor, gemäß dem ASIT in das vorgegebene Timing SIT der Nacheinspritzung eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1408 vor, gemäß dem die Nacheinspitzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der elften Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung der elften Ausführungsform umfaßt die gleiche Karte wie in 21. Gemäß der elften Ausführungsform wird die Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs auf der Basis des Zeitpunktes der Nacheinspritzung und der Temperatur des Kühlwassers gesteuert.
  • Je früher der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt, desto kleiner ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist. Je früher daher der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt, desto größer kann die Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs sein. Je früher der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt, desto höher ist die Temperatur im Zylinder. Daher kann die Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs um so größer sein, je früher der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt. Je früher gemäß der Karte der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt, desto größer ist die maximale Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs. Wenn daher gemäß der achten Ausführungsform die von der Nacheinspritzung einzuspritzende Kraftstoffmenge groß ist, liegt der Zeitpunkt der Nacheinspritzung früh. Somit ist der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, gering, und die Temperatur im Zylinder, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, ist hoch, so daß die Menge des Kraftstoffs, der an der Innenwand des Zylinders haftet, klein gehalten wird.
  • Je höher die Temperatur des Kühlwassers ist, desto größer kann die Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs sein. Je höher gemäß der Karte die Temperatur des Kühlwassers ist, desto größer ist die maximale Menge des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs. Daher kann gemäß der achten Ausführungsform der eingespritzte Kraftstoff in ausreichender Weise der hohen Temperatur im Zylinder ausgesetzt werden, um den eingespritzten Kraftstoff zu verbrennen. Kein eingespritzter Kraftstoff haftet daher an der Innenwand des Zylinders.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der elften Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 29 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 1500 werden die Basismenge BSIA des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs und das Einspritzintervall im Nacheinspritzmodus auf der Basis des Motorantriebszustandes festgelegt, und das Programm rückt zu Schritt 1502 vor, gemäß dem die zulässige Menge ASIA des von der Nacheinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs durch Lesen der Karte auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers und dem Timing der Nacheinspritzung bestimmt wird, wonach das Programm zu Schritt 1504 vorrückt.
  • In Schritt 1504 wird entschieden, ob die Basismenge BSIA der zulässigen Menge ASIA entspricht oder kleiner als diese ist (BSIA ≤ ASIA). Wenn BSIA ≤ ASIA ist, rückt das Programm zu Schritt 1506 vor, gemäß dem BSIA in die vorgegebene Menge SIA des von der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffs eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1508 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird. Wenn andererseits BSIA > ASIA ist, rückt das Programm zu Schritt 1510 vor, gemäß dem ASIA in die vorgegebene Menge SIA eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1508 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Die Durchführung einer Nacheinspritzung gemäß der zwölften Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung der zwölften Ausführungsform umfaßt eine in 30 gezeigte Karte. Gemäß der zwölften Ausführungsform wird der Druck der Einspritzung des Kraftstoffs bei der Nacheinspritzung (hiernach als „Nacheinspritzungsdruck„ bezeichnet) auf der Basis des Timing der Nacheinspritzung und der Temperatur des Kühlwassers gesteuert.
  • Je höher der Nacheinspritzungsdruck ist, desto größer ist die Menge des von der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffs. Je höher daher der Nacheinspritzungsdruck ist, desto höher sollte die Temperatur im Zylinder sein, um eine Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen. Je später gemäß der Karte der Zeitpunkt der Nacheinspritzung liegt, desto größer ist der Nacheinspritzungsdruck. Je höher die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine ist, desto größer ist der Nacheinspritzungsdruck, um ein Verdampfen des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen. Selbst wenn daher gemäß der neunten Ausführungsform der Nacheinspritzungsdruck hoch ist, ist die Temperatur im Zylinder ausreichend hoch, um eine Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen, und der Bereich der Innenwand des Zylinders, der dem eingespritzten Kraftstoff ausgesetzt ist, ist klein. Daher haftet kein eingespritzter Kraftstoff an der Innenwand des Zylinders.
  • Die Durchführung der Nacheinspritzung gemäß der zwölften Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 31 nachfolgend im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 1600 werden der Basisdruck BSIP der Einspritzung des Kraftstoffs bei der Nacheinspritzung (hiernach als „Basisnacheinspritzungsdruck" bezeichnet) und das Einspritzintervall beim Nacheinspritzungsmodus auf der Basis des Motorantriebszustandes bestimmt, und das Programm rückt zu Schritt 1602 vor, gemäß dem der zulässige Druck ASIP der Einspritzung des Kraftstoffs bei der Nacheinspritzung (hiernach als „zulässiger Nacheinspritzungsdruck" bezeichnet) durch Lesen der Karte auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers und des Timing der Nacheinspritzung bestimmt wird, und das Programm rückt zu Schritt 1604 vor.
  • In Schritt 1604 wird entschieden, ob der Basisnacheinspritzungsdruck BSIP dem zulässigen Nacheinspritzungsdruck ASIP entspricht oder kleiner als dieser ist (BSIP ≤ ASIP). Wenn BSIP ≤ ASIP ist, rückt das Programm zu Schritt 1606 vor, gemäß dem BSIP in den vorgegebenen Druck SIP der Einspritzung des Kraftstoffs bei der Nacheinspritzung (hiernach als „vorgegebener Nacheinspritzungsdruck" bezeichnet) eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1608 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird. Wenn BSIP > ASIP ist, rückt das Programm zu Schritt 1610 vor, gemäß dem ASIP in den vorgegebenen Nacheinspritzungsdruck SIP eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1608 vor, gemäß dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Die Durchführung einer Piloteinspritzung gemäß der dreizehnten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert.
  • Je näher sich der Kolben am TDC befindet, desto höher ist der Druck im Zylinder. Je höher daher der Druck im Zylinder ist, desto kleiner ist die Kraftstoffmenge, die an der Innenwand des Zylinders haftet. Je höher somit der Druck im Zylinder ist, desto größer ist die von der Piloteinspritzung einzuspritzende maximale Kraftstoffmenge.
  • Gemäß der dreizehnten Ausführungsform wird die Menge des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs auf der Basis der in 32 gezeigten Karte gesteuert.
  • Je höher in der Karte der Druck im Zylinder ist, desto größer ist die von der Piloteinspritzung einzuspritzende maximale Kraftstoffmenge. Der Druck im Zylinder ist ein Parameter, der dem Timing der Piloteinspritzung zugeordnet ist.
  • Die Durchführung der Piloteinspritzung gemäß der dreizehnten Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 33 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 1700 werden die Basismenge BPIA des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs und das Einspritzintervall im Piloteinspritzmodus auf der Basis des Motorantriebszustandes bestimmt, und das Programm rückt zu Schritt 1702 vor, gemäß dem die zulässige Menge APIA des von der Piloteinspritzung einzuspritzenden Kraftstoffs durch Lesen der Karte auf der Basis des Drucks im Zylinder bestimmt wird, wonach das Programm zu Schritt 1704 vorrückt.
  • In Schritt 1704 wird entschieden, ob die Basismenge BPIA der zulässigen Menge APIA entspricht oder kleiner als diese ist (BPIA ≤ APIA). Wenn BPIA ≤ APIA ist, rückt das Programm zu Schritt 1706 vor, gemäß dem BPIA in die vorgegebene Menge BIA des von der Piloteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1708 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird. Wenn BPIA > APIA ist, rückt das Programm zu Schritt 1710 vor, gemäß dem APIA in die vorgegebene Menge PIA eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1708 vor, wenn die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Die Durchführung einer Piloteinspritzung gemäß der vierzehnten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert.
  • Je näher sich der Kolben am TDC befindet, desto höher ist der Druck im Zylinder. Je höher daher der Druck im Zylinder ist, desto kleiner ist die Kraftstoffmenge, die an der Innenwand des Zylinders haftet. Je höher somit der Druck im Zylinder ist, desto größer ist der maximale Einspritzdruck des Kraftstoffs bei der Piloteinspritzung (hiernach als „maximaler Piloteinspritzungsdruck" bezeichnet).
  • Gemäß der vierzehnten Ausführungsform wird der Piloteinspritzungsdruck auf der Basis der in 34 gezeigten Karte gesteuert. Je höher in der Karte der Druck im Zylinder ist, desto größer ist der maximale Piloteinspritzungsdruck.
  • Anstelle des Drucks im Zylinder können auch die Konzentration der Luft im Zylinder, der Kurbelwinkel als der Konzentration der Luft im Zylinder zugeordneter Parameter oder der Differenzdruck zwischen dem Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Schiene und dem Druck im Zylinder verwendet werden.
  • Anstelle des Piloteinspritzungsdrucks kann auch das Timing der Piloteinspritzung Verwendung finden.
  • Die Durchführung der Piloteinspritzung gemäß der vierzehnten Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm der 35 im einzelnen erläutert.
  • In Schritt 1800 werden der Basispiloteinspritzungsdruck BPIP und das Einspritzungsintervall im Piloteinspritzmodus auf der Basis des Motorantriebszustandes bestimmt, und das Programm rückt zu Schritt 1802 vor, gemäß dem der zulässige Piloteinspritzungsdruck APIP durch Lesen der Karte auf der Basis des Drucks im Zylinder bestimmt wird, wonach das Programm zu Schritt 1804 vorrückt.
  • In Schritt 1804 wird entschieden, ob der Basispiloteinspritzungsdruck BPIP dem zulässigen Piloteinspritzungsdruck APIP entspricht oder kleiner als dieser ist (BPIP ≤ APIP). Wenn BPIP ≤ APIP ist, rückt das Programm zu Schritt 1806 vor, gemäß dem BPIP in den vorgegebenen Piloteinspritzungsdruck PIP eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1808 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird. Wenn BPIP > APIP ist, rückt das Programm zu Schritt 1810 vor, gemäß dem APIP in den vorgegebenen Piloteinspritzungsdruck PIP eingegeben wird, und das Programm rückt zu Schritt 1808 vor, gemäß dem die Piloteinspritzung durchgeführt wird, wonach das Programm beendet wird.
  • Bei der obigen Ausführungsform wird mit der Nacheinspritzung eingespritzter HC zum Reinigen von NOx im NOx- Katalysator verwendet. Wenn jedoch die Temperatur des Katalysators niedriger ist als eine Minimaltemperatur eines vorgegebenen Temperaturbereiches, in dem der NOx-Katalysator NOx reinigen kann, kann mit der Nacheinspritzung eingespritzter HC verwendet werden, um die Temperatur des NOx-Katalysators so zu erhöhen, daß sie sich im vorgegebenen Temperaturbereich befindet. In diesem Fall wird HC im Zylinder verbrannt, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen, was zu einem Temperaturanstieg des NOx-Katalysators führt.
  • Ferner ist die Temperatur im Zylinder niedriger als die vorgegebene Temperatur, wenn das Einspritzintervall zwischen den Zeitpunkten der Haupteinspritzung und Nacheinspritzung länger ist als ein vorgegebenes Intervall, da die Temperatur im Zylinder um so niedriger wird, je länger die Zeit ist, die von der Durchführung der Haupteinspritzung an abläuft. Es kann daher entschieden werden, daß die Temperatur im Zylinder höher ist als die vorgegebene Temperatur, wenn das Einspritzintervall kürzer ist als das vorgegebene Intervall, und es kann die Nacheinspritzung durchgeführt werden.
  • Ferner kann bei der obigen Ausführungsform die Temperatur der Luft im Zylinder auf der Basis der Temperatur des Abgases berechnet werden.
  • Des weiteren kann die Einspritzvorrichtung so ausgerichtet sein, daß die Richtung des von der Piloteinspritzung oder Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffs zum Mittelpunkt der Oberseite des Kolbens weist, wenn entschieden wird, daß das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand des Zylinders kleiner wird als ein vorgegebenes Verhältnis. Die Menge des an der Innenwand des Zylinders haftenden Kraftstoffs wird größer, wenn das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kol-bens und dem Bereich der Innenwand des Zylinders kleiner wird als das vorgegebene Verhältnis.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand von speziellen Ausführungsformen, die zu Darstellungszwecken ausgewählt wurden, erläutert. Es versteht sich jedoch, daß zahlreiche Modifikationen vom Fachmann durchgeführt werden können, ohne vom Basiskonzept der Erfindung abzuweichen und deren Schutzumfang zu verlassen.
  • Erfindungsgemäß wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine geschaffen, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen einer Hauptkraftstoffdosis in den Zylinder bei einem vorgegebenen ersten Zeitpunkt aufweist. Die Kraftstoffeinspitzvorrichtung spritzt ferner zusätzlichen Kraftstoff zu einem vorgegebenen zweiten Zeitpunkt in den Zylinder ein, wobei sich der zweite Zeitpunkt vom vorgegebenen ersten Zeitpunkt unterscheidet. Es wird entschieden, ob die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als eine vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung den zusätzlichen Kraftstoff einspritzt.
  • Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung spritzt den zusätzlichen Kraftstoff derart ein, daß die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge kleiner wird als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn entschieden wird, daß die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.

Claims (27)

  1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen einer Hauptkraftstoffdosis in den Zylinder zu einem vorgegebenen ersten Zeitpunkt, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung zusätzlichen Kraftstoff zu einem vorgegebenen zweiten Zeitpunkt, der sich vom vorgegebenen ersten Zeitpunkt unterscheidet, in den Zylinder einspritzt; einer Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob ein Zustand existiert, gemäß dem eine an einer Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als eine vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung den zusätzlichen Kraftstoff einspritzt; und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Funktionsweise der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen des zusätzlichen Kraftstoffs derart, daß die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge kleiner wird als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der vorgegebene zweite Zeitpunkt früher liegt als der vorgegebene erste Zeitpunkt.
  3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der vorgegebene zweite Zeitpunkt später liegt als der vorgegebene erste Zeitpunkt und ein Katalysator zum Reinigen des vom Zylinder abgegebenen Abgases mit dem Kraftstoff in einem Abgaskanal vorgesehen ist.
  4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, bei dem der zusätzliche Kraftstoff verbrannt wird, um die Temperatur des Katalysators zu erhöhen.
  5. Kraftstoffeinpritzvorrichtung nach Anspruch 3, bei dem der Katalysator das Abgas mit dem zusätzlichen Kraftstoff reinigt, wenn das Abgas überschüssigen Sauerstoff enthält.
  6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zu stand existiert, gemäß dem eine an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine von der Innenwand des Zylinders verdampfende Kraftstoffmenge kleiner ist als eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge.
  7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 6, bei dem die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine von der Innenwand des Zylinders verdampfende Kraftstoffmenge kleiner ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Innenwand des Zylinders niedriger ist als eine vorgegebene Innenwandtemperatur.
  8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine von der Innenwand des Zylinders verdampfende Kraftstoffmenge kleiner ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmengemenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Menge der Hauptkraftstoffdosis kleiner ist als eine vorgegebene Hauptkraftstoffdosismenge.
  9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß eine Kraftstoffmenge, die verdampft, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, kleiner ist als eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge.
  10. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine Kraftstoffmenge, die verdampft, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, kleiner ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß der Einspritzdruck des zusätzlichen Kraftstoffs niedriger ist als ein vorgegebener Einspritzdruck.
  11. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine Kraftstoffmenge, die verdampft, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, kleiner ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß der Einspritzdruck des zusätzlichen Kraftstoffs höher ist als ein vorgegebener Einspritzdruck und die Menge des zusätzlichen Kraftstoffs größer ist als eine vorgegebene zusätzliche Kraftstoffmenge.
  12. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine Kraftstoffmenge, die verdampft, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, kleiner ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Luft im Zylinder niedriger ist als eine vorgegebene Lufttemperatur.
  13. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Lufttemperatur im Zylinder niedriger ist als die vorgegebene Lufttemperatur, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Temperatur der in den Zylinder eingeführten Ansaugluft niedriger ist als eine vorgegebene Ansauglufttemperatur.
  14. Kraftstoffeinspritzevorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Luft im Zylinder niedriger ist als die vorgegebene Lufttemperatur, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Temperatur des vom Zylinder abgegebenen Abgases niedriger ist als eine vorgegebene Abgastemperatur.
  15. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die Temperatur der Luft im Zylinder niedriger ist als die vorgegebene Lufttemperatur, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Intervall zwischen dem vorgegebenen ersten und zweiten Zeitpunkt länger ist als ein vorgegebenes Intervall.
  16. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine Kraftstoffmenge, die verdampft, wenn der zusätzliche Kraftstoff in den Zylinder strömt, kleiner ist als die vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß der Druck im Zylinder höher ist als ein vorgegebener Druck.
  17. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Kolben in den Zylinder eingesetzt ist und die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem eine an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand in dem Einspritzbereich des zusätzlichen Kraftstoffs kleiner ist als ein vorgegebenes Verhältnis.
  18. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 17, bei der das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand groß wird, wenn der Kolben sich dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes der Brennkraftmaschine nähert.
  19. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zu stand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß die Menge des zusätzlichen Kraftstoffs größer ist als eine vorgegebene zusätzliche Kraftstoffmenge.
  20. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung die Menge des Kraftstoffs, die verdampft, wenn der Kraftstoff in den Zylinder strömt, auf eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge erhöht, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  21. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Steuereinrichtung die Kraftstoffmenge, die verdampft, wenn der Kraftstoff in den Zylinder strömt, auf eine vorgegebene Kraftstoffverdampfungsmenge erhöht, indem der Einspritzdruck des zusätzlichen Kraftstoffs zum vorgegebenen zweiten Zeitpunkt gesteuert wird.
  22. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Kolben in den Zylinder eingesetzt ist und die Steuereinrichtung das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand des Zylinders innerhalb eines Bereiches der Einspritzung des zusätzlichen Kraftstoffs auf ein vorgegebenes Verhältnis erhöht, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  23. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Steuereinrichtung das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand des Zylinders durch Einspritzen des zusätzlichen Kraftstoffs erhöht, wenn sich der Kolben dem oberen Totpunkt des Kompressionshubes der Brennkraftmaschine nähert.
  24. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Steuereinrichtung den zusätzlichen Kraftstoff gegen den Mittelpunkt der Oberseite des Kolbens richtet, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß das Verhältnis zwischen dem Bereich der Oberseite des Kolbens und dem Bereich der Innenwand des Zylinders kleiner wird als das vorgegebene Verhältnis.
  25. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung die Menge des zusätzlichen Kraftstoffs erniedrigt, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
  26. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 25, bei der die Brennkraftmaschine eine Vielzahl von Zylindern, einen Abgasrezirkulationskanal zum Rezirkulieren des Abgases von mindestens einem der Zylinder in einen Ansaugkanal der Brennkraftmaschine und ein Absperrventil zum Absperren des Abgasrezirkulationskanales aufweist und bei der dann, wenn die Steuereinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge, die Steuereinrichtung das Absperrventil schließt und die Funktionsweise der Kraftstoffeinspritzeinrichtung derart steuert, daß diese einen Teil des zusätzlichen Kraftstoffs zum vorgegebenen zweiten Zeitpunkt in jeden Zylinder einspritzt.
  27. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung das Einspritzen des zusätzlichen Kraftstoffs stoppt, wenn die Entscheidungseinrichtung entscheidet, daß ein Zustand existiert, gemäß dem die an der Innenwand des Zylinders haftende Kraftstoffmenge größer ist als die vorgegebene Kraftstoffmenge.
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