DE102008047581A1

DE102008047581A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102008047581A1
Application number: DE102008047581A
Authority: DE
Inventors: Masanobu Isesaki Ohsaki; Masami Isesaki Nagano
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2009-04-16
Also published as: US20090082942A1; CN101392711A; JP2009074440A

Abstract

Ein erstes Kraftstoff-Einspritzventil ist an einem Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors angeordnet und auch ein zweites Kraftstoff-Einspritzventil, das eine Sprayeigenschaft mit einer Verdampfungscharakteristik aufweist, die höher als die des ersten Kraftstoff-Einspritzventils ist, ist an der stromabwärtsseitigen Ansaugluftströmung des ersten Kraftstoff-Einspritzventils angeordnet, die Kraftstoffeinspritzung wird durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil in einer Anlasszeit ausgeführt und nachdem eine vorgegebene Zeit ab dem Abschluss des Anlassens verstrichen ist, wird der Anteil für die erste Kraftstoffeinspritzung graduell erhöht, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung auf die durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil umzustellen. Ferner wird zum Zeitpunkt der Motorbeschleunigung eine Haupt-Kraftstoff-Einspritzmenge durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil eingespritzt und eine einer erhöhten Menge zur Beschleunigung äquivalente Kraftstoff-Einspritzmenge wird durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil eingespritzt, um dadurch letztendlich den Kraftstoffverbrauch sowie das Abgasverhalten zu verbessern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung/Regelung einer Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors und insbesondere auf eine Methode zur Anordnung von Kraftstoff-Einspritzventilen, die sich bei ihren jeweiligen Sprayeigenschaften unterscheiden, um eine Verbesserung der Kraftstoff-Luft-Gemischeigenschaften in einem Verbrennungsmotor zu erzielen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die japanische, offen gelegte (Kokai) Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2003-269222 offenbart eine Kraftstoffeinspritzungs-Steuerungsvorrichtung, wobei ein erstes Kraftstoff-Einspritzventil, das Kraftstoff mit einer relativ großen Zerstäubungspartikelgröße einspritzt, auf der stromaufwärtsseitigen Seite eines Ansaugkanals angeordnet ist, und ein zweites Kraftstoff-Einspritzventil, das Kraftstoff mit einer relativ kleinen Zerstäubungspartikelgröße einspritzt, auf der stromabwärtsseitigen Seite des Ansaugkanals angeordnet ist. Gemäß der Offenbarung des veröffentlichten oben genannten Dokuments, funktioniert die Kraftstoffeinspritzungs-Steuerungsvorrichtung derart, dass beim Starten eines Motorlaufs, d. h. während einer Motor-Anlasszeit, der Kraftstoff mit einer kleinen Zerstäubungspartikelgröße vom zweiten Kraftstoff Einspritzventil eingespritzt wird, und nach Abschluss des Startens des Motorlaufs die Kraftstoffeinspritzung durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil auf die des ersten Kraftstoff-Einspritzventils auf der Basis von Parametern eines Saugrohrdrucks, einer Motordrehzahl und dergleichen umgestellt wird, um dadurch den Kraftstoffverbrauch und die Abgaszusammensetzung des Verbrennungsmotors zu verbessern.
Wenn die Kraftstoffeinspritzung durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil gemäß der zuvor beschriebenen Steuerungsvorrichtung des oben genannten veröffentlichten Dokuments jedoch auf die durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil umgestellt wird, wird der Vorgang zur Durchführung des Umstellens dadurch gesteuert wird, dass ein Flag auf EIN/AUS gesetzt wird. Da eine Verdampfungscharakteristik des Kraftstoffsprays vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil sich von der des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils unterscheidet, besteht eine Möglichkeit, dass eine stufenartige Differenz bei einem abgegebenen Drehmoment sowie bei einem Kraftstoff-Luftverhältnis des Kraftstoff-Luftgemischs auftritt, das in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, und sich demzufolge die Funktionsfähigkeit oder das Abgasverhalten zum Zeitpunkt des Umstellens oftmals verschlechtern kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die oben genannten Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kraftstoff-Einspritzventile, die sich voneinander bei ihren Zerstäubungseigenschaften unterscheiden, zum Zwecke des Vermeidens eines Auftretens einer stufenartigen Drehmomentdifferenz sowie einer stufenartigen Differenz eines Kraftstoff-Luftverhältnisses exakt zu steuern, wenn die Kraftstoff-Einspritzventile umgestellt werden, um dadurch letztendlich die Funktionsfähigkeitsminderung oder die Verschlechterung des Abgasverhaltens zu verhindern oder zu unterdrücken.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 beziehungsweise des Anspruchs 14. Die Unteransprüche offenbaren bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Um die oben genannte Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird eine derartige Vorrichtung eingesetzt, dass (1) ein erstes Kraftstoff-Einspritzventil mit einer vorgegebenen Sprayeigenschaft an einem Ansaugkanal angeordnet ist, während ein zweites Kraftstoff-Einspritzventil mit einer unterschiedlichen Sprayeigenschaft, bei dem eine Verdampfungscharakteristik höher als die durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil erbrachte ist, an einer stromaufwärtsseitigen Seite des ersten Kraftstoff-Einspritzventils angeordnet werden kann, (2) eine Erfassung eines Motor-Betriebszustands durchgeführt wird, während ein Steuergerät eine Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis des erfassten Motor-Betriebszustands einstellen und die Kraftstoff-Einspritzventile steuern kann, die die Kraftstoffeinspritzung gemäß der eingestellten Kraftstoff-Einspritzmenge durchführen, und (3), wenn ein Zustand erfasst wird, bei dem der Kraftstoff von beiden Kraftstoff-Einspritzventilen gleichzeitig eingespritzt wird, eine Einstellung der durch diese Kraftstoff-Einspritzventile entsprechend aufzuteilenden Kraftstoff-Einspritzmengen durchgeführt wird, um letztendlich die oben genannten Kraftstoff-Einspritzventile gemäß den eingestellten Kraftstoff-Einspritzmengen zu steuern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt:
1 eine schematische Ansicht, die eine Systemaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 eine Grafik, die eine Beziehung zwischen den Kraftstoff-Einspritzmengen der Kraftstoff-Einspritzventile (Abszisse) und einer durchschnittlichen Partikelgröße des Kraftstoffsprays (Ordinate) verdeutlicht;
3 ein erstes Stadium eines Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einer ersten Ausführungsform;
4 ein letztes Stadium des Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der ersten Ausführungsform;
5 ein erstes Stadium eines Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung einer zweiten Ausführungsform;
6 ein letztes Stadium des Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der zweiten Ausführungsform;
7 ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einer dritten Ausführungsform;
8 ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einer vierten Ausführungsform;
9 ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einer fünften Ausführungsform;
10 ein erstes Halbstadium eines Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung einer sechsten Ausführungsform;
11 ein letztes Halbstadium eines Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung die sechsten Ausführungsform;
13 ein erstes Halbstadium eines Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung einer siebten Ausführungsform;
14 ein letztes Halbstadium eines Ablaufdiagramms der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der siebten Ausführungsform; und
15 eine schematische Darstellung, die eine weitere erfindungsgemäße Systemanordnung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 veranschaulicht eine typische Ausführungsform des Gesamtsystemaufbaus eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 1 ist ein generell mit 101 gekennzeichneter Verbrennungsmotor mit einem ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 mit einer maximalen, relativ großen Einspritzmenge, das auf der stromaufwärtsseitigen Seite eines Ansaugkanals 102 angeordnet ist, und mit einem zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 mit einer maximalen, relativ kleinen Einspritzmenge versehen, das an einer Position auf einer stromabwärtsseitigen Seite und näher an einem Zylinder angeordnet ist.
Jedes der ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104 ist ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil, das durch Anheben eines Ventilkörpers aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft einer elektromagnetischen Spule geöffnet wird. Das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 mit der kleinen maximalen Einspritzmenge weist eine Düsenöffnung auf, die kleiner als die des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 mit der großen maximalen Einspritzmenge ist, und daher wird eine Kraftstoffzerstäubung begünstigt, so dass die Zerstäubungspartikelgröße klein ist und eine Verdampfungscharakteristik des Kraftstoffsprays hoch ist.
2 verdeutlicht eine Beziehung zwischen den Kraftstoff-Einspritzmengen und einer durchschnittlichen Partikelgröße des Kraftstoffsprays.
Jedes der ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104 wird angesteuert, um sich bei einem Ansaugtakt zu öffnen, bei dem ein Einlassventil 105 geöffnet wird, um Kraftstoff einzuspritzen, und der eingespritzte Kraftstoff und die Luft in eine Brennkammer 106 gesaugt werden.
Das Kraftstoff-Luftgemisch in der Brennkammer 106 wird durch eine Funkenzündung einer Zündkerze 107 verbrannt und das verbrannte Abgas wird über ein Auslassventil 108 ausgestoßen.
Der Kraftstoff (das Benzin) in einem Kraftstofftank 109 wird durch eine Kraftstoffpumpe 110 heraus gepumpt, um zu den ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventilen 103 bzw. 104 gefördert zu werden. Ein Förderdruck des Kraftstoffs wird auf einen Solldruck geregelt, indem eine Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 110 geregelt wird.
Ein Steuergerät (ECU) 120, das darin einen elektronischen Mikrocomputer beinhaltet, ist vorgesehen, um die ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104, die Zündkerze 107, die Kraftstoffpumpe 109 und der gleichen auf der Basis von Erfassungssignalen zu steuern, die von verschiedenen Sensoren eingegeben werden, die einen Betriebszustand des Motors 101 erfassen.
Als die verschiedenen Sensoren sind ein Drosselklappensensor 121 zur Erfassung einer Öffnungs-TVO eines Drosselklappenventils (in der Figur nicht dargestellt), der in einem Einlassdurchgang des Motors 101 angeordnet ist, ein Luftmengenmesser 122 zur Erfassung einer Ansaugluftmenge Qa des Motors 101, ein Wassertemperatursensor 123 zur Erfassung der Kühlwassertemperatur TW des Motors 101, ein Drehzahlsensor 124 zur Erfassung einer Motor-Drehzahl Ne, ein Kraftstoffdrucksensor 125 zur Erfassung eines Kraftstoffdrucks, ein Anlasserschalter 126 zur Erfassung eines EIN/AUS-Zustands eines Anlassers, und der gleichen angeordnet.
In einem derartigen Systemaufbau werden die ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104 gesteuert, wobei bestimmt wird, ob das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 oder das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 die Kraftstoffeinspritzung auf der Basis des Motorbetriebszustands durchführen soll, der durch die oben beschriebenen unterschiedlichen Erfassungssignale erfasst wird.
Nach dem Abschluss des Startens des Motorbetriebs ab dem Zeitpunkt des Startens des Motorbetriebs, wird das Kraftstoff-Einspritzventil, das die Kraftstoffeinspritzung durchführen soll, vom zweiten Kraftstoff Einspritzventil 104 auf das erste Kraftstoff Einspritzventil 103 umgestellt. Diese Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einer ersten Ausführungsform wird nachfolgend gemäß einem Ablaufdiagramm in 3 und 4 beschrieben. Das Ablaufdiagramm wird aktiviert, wenn der Anlasserschalter (ST/SW) 126 eingeschaltet wird.
Bei einem Schritt S1 wird beurteilt, ob der Anlasserschalter 126 eingeschaltet ist, oder nicht, das heißt, ob sich der Motor im Anlassvorgang befindet, oder nicht.
Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor im Anlassvorgang befindet, rückt der Steuerungsprozess zu einem Schritt S2 vor, bei dem eine Kraftstoff-Einspritzmenge TP zum Anlassen auf der Basis der Wassertemperatur TW und dergleichen berechnet wird.
Bei einem Schritt S3 wird bestimmt, dass die Ansteuerung des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 gestoppt wird und nur das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 angesteuert wird, um die Kraftstoffeinspritzung (den Anteil INJ2R des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 = 1.0) auszuführen. Eine Kraftstoff-Einspritzmenge TP2 des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 wird nämlich gleichgroß wie die Kraftstoff-Einspritzmenge TP gemacht und die Kraftstoff-Einspritzmenge TP1 des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 wird auf 0 eingestellt.
Folglich wird zum Zeitpunkt des Anlassens des Motors der Kraftstoff der Kraftstoff-Einspritzmenge TP vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt, so dass der Motorbetrieb gestartet wird.
Wenn beim Schritt S1 beurteilt wird, dass der Anlasserschalter 126 von EIN auf AUS geschaltet wurde, bedeutet dies, nach dem Starten des Motorbetriebs, der durch den Abschluss des Anlassens einsetzt, wird die Kraftstoffeinspritzung für eine Weile durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 fortgesetzt, um eine Stabilität des Motorlaufs zu gewährleisten und die Kraftstoffeinspritzung vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 auf die durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 umgestellt.
Nach dem Start der Steuerung des Umstellens wird die Kraftstoff-Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 graduell erhöht, während die Kraftstoff-Einspritzmenge des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 graduell reduziert wird, so dass die Kraftstoffeinspritzung schließlich auf lediglich die des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 umgestellt wird, während eine gesamte Kraftstoff-Einspritzmenge auf einer erforderlichen Menge beibehalten wird.
Bei einem Schritt S4 wird zuerst eine vorgegebene Zeit KIRTIM als Grenzwert zur Beurteilung des Startzeitpunkts des Umstellens der Kraftstoff-Einspritzventile auf der Basis eines Kennfelds (in der Figur dargestellt), je nachdem, ob eine abgelaufene Zeit nach dem Anlassen beendet ist (was nachfolgend beschrieben wird), auf der Basis der Motortemperatur (Kühlwassertemperatur TW) berechnet.
Die vorgegebene Zeit KIRTIM wird auf eine Zeit eingestellt, die für die Verbrennungsstabilität und Drehzahl des Motors ausreichend ist, nachdem das Anlassen beendet ist. Da bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt eine für die Verbrennungsstabilität und Drehzahl erforderliche Zeitspanne lang ist, wird die vorgegebene Zeit KIRTIM auf eine lange Zeit fixiert eingestellt, so dass sich die Fortsetzung der Kraftstoffeinspritzung durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 verlängert. Dahingegen wird bei einer Temperatur über dem Gefrierpunkt die vorgegebene Zeit KIRTIM eingestellt, um sich entsprechend dem Temperaturanstieg zu reduzieren.
Bei einem Schritt S5 wird die Kraftstoff-Einspritzmenge TP auf der Basis des Motor-Betriebszustands berechnet und außerdem eine abgelaufene Zeit ab einem Zeitpunkt gemessen, bei dem der Anlasserschalter 126 auf AUS geschaltet wurde.
Genauer gesagt wird die Kraftstoff-Einspritzmenge TP berechnet, indem eine Basis-Kraftstoff-Einspritzmenge TP0, die auf der Basis einer Ansaugluftmenge Qa1 berechnet wurde, die von einem Luftmengenmesser 122 erfasst wurde, und einer Motordrehzahl Ne, die von einem Drehzahlsensor 124 erfasst wurde, mit einem Feedback-Korrekturkoeffizient eines Kraftstoff-Luftverhältnisses, der auf der Basis eines Erfassungswerts des Kraftstoff-Luftverhältnisses von einem Sensor des Kraftstoff-Luftverhältnisses (in der Figur nicht dargestellt) festgelegt wurde, und dergleichen korrigiert wird.
Bei einem Schritt S6 wird beurteilt, ob die abgelaufene Zeit die vorgegebene Zeit KIRTIM erreicht, oder nicht. Anstelle der vorgegebenen Zeit KIRTIM kann die abgelaufene Zeit auf der Basis beurteilt werden, ob die Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, nachdem das Anlassen beendet ist, die vorgegebene Anzahl erreicht, oder nicht.
Bis die vorgegebene Zeit KIRTIM die abgelaufene Zeit erreicht, rückt der Steuerprozess zum Schritt S3 vor, bei dem die Kraftstoffeinspritzung lediglich vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 fortgesetzt wird, und wenn beurteilt wird, dass die abgelaufene Zeit die vorgegebene Zeit KIRTIM erreicht, rückt der Steuerprozess zu einem Schritt S7 und den nachfolgenden Schritten vor, bei denen die Kraftstoffeinspritzung beginnt, vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 auf das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 umgestellt zu werden.
Beim Schritt S7 werden der Anteil INJ2R des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 und der Anteil INJ1R des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103, die gemäß einem Anstieg einer abgelaufenen Zeit ab dem Beginn der Umstellung eingestellt werden, auf der Basis eines Kennfelds (in der Figur dargestellt) eingestellt.
Die Kraftstoffeinspritzung wird stufenlos umgestellt, so dass der Anteil INJ2R des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 sich graduell von 1,0 vor der Umstellung bis auf 0 verringert, wohingegen der Anteil INJ1R des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 sich graduell von 0 bis auf 1 erhöht.
Bei einem Schritt S8 wird in einer Übergangszeit der Umstellung der Kraftstoffeinspritzung vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 auf das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 ein Anteil-Korrekturkoeffizient TWhosei zur Korrektur der Anteile der Einspritzmengen der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile für einen Fall, bei dem die die Kraftstoffeinspritzung von den jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventilen ausgeführt wird (dies kann als doppelte Einspritzdauer bezeichnet werden), auf der Basis der Motortemperatur (Wassertemperatur TW) aus einem Kennfeld (in der Figur dargestellt) berechnet, das auf der Wassertemperatur TW basiert.
Der Anteil-Korrekturkoeffizient TWhosei (≤ 1) wird so eingestellt, dass sein Wert kleiner wird, der Anteil des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 kleiner wird und der Anteil des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 größer wird. Da die Verbrennung vor dem Abschluss des Warmlaufs (unter 80°C) stagniert, stabil zu werden, weil die Wassertemperatur niedriger ist, wird der Anteil-Korrekturkoeffizient TWhosei kleiner eingestellt, so dass die doppelte Kraftstoff-Einspritzdauer verlängert wird.
Bei einem Schritt S9 werden eine Kraftstoff-Einspritzmenge TP2' des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 und eine Kraftstoff-Einspritzmenge TP1' des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 gemäß den nachfolgenden Formeln auf der Basis des Anteils INJ2R des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104, des Anteils INJ1R des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 und des Anteil-Korrekturkoeffizienten TWhosei berechnet. TP2' = TP × (INJ2R – TWhosei) TP1' = TP × (INJ1R + TWhosei)
In den oben dargestellten Formeln wird TP = TP1' + TP2' unter der Voraussetzung beibehalten, dass INJ1R + INJ2R = 1 ist.
Die Korrektur auf der Basis der Motortemperatur ist nicht auf das oben genannte beschränkt und wenn die im Schritt S7 dargestellten Steigungen korrigiert werden, um kleiner zu werden, da die Motortemperatur niedriger ist, kann die doppelte Kraftstoff-Einspritzdauer verlängert werden.
Vereinfacht gesagt kann es eine Ausführungsform geben, bei der der Prozess an diesem Punkt beendet wird und TP1' und TP2' direkt als TP1 und TP2 verwendet werden, um das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 und das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 anzusteuern.
Hinsichtlich des elektromagnetisch angesteuerten Kraftstoff-Einspritzventil-Typs verschlechtert sich in einem kleinen Einspritzmengenbereich, der kleiner als ein vorgegebener Einspritzmengenbereich ist, jedoch die Linearität zwischen der Einspritzimpulsdauer (EIN-Dauer bzw. Einschaltdauer) und einer Einspritzmenge und demzufolge kann eine stabile Einspritzmengencharakteristik in nicht erreicht werden. Daher wird im Ablaufdiagramm der vorliegenden Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzung im kleinen Einspritzmengenbereich verhindert, in dem die stabile Einspritzmengencharakteristik nicht erreicht werden kann.
Bei einem Schritt S10 wird beurteilt, ob die berechnete TP1' gleich oder größer als ein unterer Einspritzmengengrenzwert TP1min ist, oder nicht, bei dem die stabile Einspritzmengencharakteristik (die Linearität die Einspritzmenge in Bezug auf die Einschaltdauer) des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 aufrechterhalten werden kann.
Solange die berechnete TP1' kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP1min unmittelbar nach dem Beginn der Umstellung beurteilt wird, rückt der Steuerprozess zum Schritt S3 vor, bei dem die Kraftstoffeinspritzung nur vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 fortgesetzt wird (es wird beurteilt, dass das Kraftstoff-Einspritzventil zur Ausführung der Kraftstoffeinspritzung lediglich das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 ist).
Wenn beurteilt wird, dass die beim Schritt S7 berechnete TP1' gleichgroß oder größer als TP1min als Folge davon ist, dass sich der Anteil des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 mit dem Zeitablauf vergrößert, rückt der Steuerprozess zu einem Schritt S11 vor, bei dem beurteilt wird, ob die berechnete TP2' gleichgroß oder größer als ein unterer Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, oder nicht, bei dem die stabile Einspritzmengen-Charakteristik des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 aufrechterhalten werden kann.
Solange TP2' gleichgroß oder größer als TP2min aufrechterhalten wird, rückt der Steuerprozess zu einem Schritt S12 vor, bei dem TP1' und TP2' dann als TP1 und TP2 verwendet werden, und in die ersten und zweiten Einspritzventile 103 und 104 werden angesteuert, um in die jeweilige Kraftstoffeinspritzung durchzuführen (es wird bestimmt, dass die Kraftstoff-Einspritzventile zur Durchführung der Kraftstoffeinspritzung die ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104 sind).
Wenn beim Schritt S11 beurteilt wird, dass TP2' kleiner als TP2min als Folge davon ist, dass sich der Anteil des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 mit fortschreitendem Zeitablauf verringert, rückt der Steuerprozess zu einem Schritt S13 vor, bei dem die Kraftstoffeinspritzung vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 gestoppt wird, sofern TP2 = 0 ist, und die Kraftstoffeinspritzung lediglich vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 ausgeführt wird, sofern TP1 = TP ist (es wird bestimmt, dass das Kraftstoff-Einspritzventil zur Durchführung der Kraftstoffeinspritzung lediglich das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 ist).
Folglich ist die Konfiguration so, dass die doppelte Einspritzdauer eingestellt wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 auf das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 umgestellt wird, und die Kraftstoffeinspritzung während der doppelten Einspritzdauer stufenlos umgestellt wird, indem die Anteile der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile graduell verändert werden. Dadurch kann eine Drehmomentdifferenz oder eine Differenz des Kraftstoff-Luftverhältnisses aufgrund einer Differenz der Zerstäubungseigenschaften verhindert werden und zudem kann eine Verschlechterung der Funktionsfähigkeit oder eine Verminderung des Abgasverhaltens unterdrückt werden.
In der Anlasszeit und während einer Zeitspanne bis die vorgegebene Zeit KIRTIM abgelaufen ist, so dass sich die Verbrennung und die Drehzahl stabilisiert haben, nachdem das Anlassen beendet ist, wird die Kraftstoffeinspritzung ferner nur vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 mit der günstigen Kraftstoff-Verdampfungscharakteristik durchgeführt.
Darüber hinaus wird die vorgegebene Zeit KIRTIM gemäß der Motortemperatur (Wassertemperatur TW) eingestellt und die Anteile werden mit dem Anteil-Korrekturkoeffizient TWhosei festgelegt, so dass die weitere exakte Steuerung des Umstellens gemäß der Verdampfungscharakteristik aufgrund der Motortemperatur ausgeführt werden kann.
Da die Motortemperatur (Wassertemperatur und dergleichen) niedriger ist, wird die für die Stabilisierung der Verbrennung und Drehzahl erforderliche Zeit vergrößert. Daher wird die vorgegebene Zeit KIRTIM eingestellt, um größer zu werden, und nachdem das Anlassen beendet ist, wird die Kraftstoffeinspritzung durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 länger fortgesetzt und danach beginnt die Umstellung der Kraftstoffeinspritzung auf das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103, so dass die Stabilität der Verbrennung und Drehzahl sichergestellt werden kann. Ferner ist die Verbrennung außerdem schwierig zu stabilisieren, da die Motortemperatur niedriger ist, und deshalb wird die doppelte Einspritzdauer verlängert, indem die Anteile mit dem Anteil-Korrekturkoeffizient TWhosei korrigiert werden, so dass die Stabilität der Verbrennung aufrechterhalten werden kann.
Jedoch kann der Einfachheit halber die vorgegebene Zeit KIRTIM als Fixwert eingestellt werden oder die Korrektur mit dem Anteil-Korrekturkoeffizient TWhosei kann entfallen.
Die jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile führen ferner die Kraftstoffeinspritzung in den Bereichen durch, die gleichgroß wie oder größer als die unteren Einspritzmengengrenzwerte TP1min und TP2min sind, bei denen die stabilen Einspritzmengencharakteristika (die Linearität der Einspritzmenge in Bezug auf die Einschaltdauer) aufrechterhalten werden können. Daher kann die Einspritzmenge jederzeit mit hoher Genauigkeit gesteuert werden und die Funktionsfähigkeit, das Abgasverhalten und dergleichen werden weiter verbessert.
Das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 ist am Ansaugkanal 102 auf der zu einem Zylinder näheren Seite angeordnet. Wenn der Kraftstoff beim Ansaugtakt eingespritzt wird, bei dem das Einlassventil 105 geöffnet ist, kann ein Überschuss der Kraftstoff-Einspritzmenge zufriedenstellend reduziert werden, da der größte Teil des durch die Verdampfung begünstigten Kraftstoffs direkt in die Brennkammer 106 strömt, während die Anlagerung am Ansaugkanal 102 oder Einlassventil 105 vermieden wird.
Demzufolge ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch zu verbessern, während das gute Startverhalten sichergestellt wird, und eine Ausstoßmenge von unverbranntem Kraftstoff zu reduzieren.
Nachdem die stabile Verbrennung und die stabile Drehzahl auf die oben genannte Art und Weise erreicht sind, wird die Kraftstoffeinspritzung auf das erste Kraftstoff Einspritzventil 103 umgestellt, um dadurch die erforderliche Kraftstoff-Einspritzmenge sicherzustellen.
5 und 6 zeigen ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform, die die Konfiguration, bei der die Kraftstoffeinspritzung im kleinen Einspritzmengenbereich verhindert wird, in dem die stabile Einspritzmengencharakteristik nicht erreicht werden kann, verglichen mit dem Ablaufdiagramm von 3 weiter vereinfacht.
Bei einem Schritt S7' von 5 werden der Anteil INJ1R des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 und der Anteil INJ2R des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 entsprechend eingestellt, um gleichgroß oder größer als ein unterer Anteilgrenzwert INJ1Rmin und ein unterer Anteilgrenzwert INJ2R beibehalten zu werden, bei denen die stabilen Einspritzmengen sichergestellt werden können. Im Übrigen werden die Anteile INJ1R und INJ2R unter Berücksichtigung der Korrektur mit dem Anteil-Korrekturkoeffizient TWhosei beim Schritt S9 eingestellt. Im Unterschied zum Schritt S7 von 3 wird die Kraftstoffeinspritzung ferner aufgeteilt, um vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 ab dem Startzeitpunkt des Umstellens der Kraftstoffeinspritzung ausgeführt zu werden. Daher kann die vorgegebene Zeit KIRTIM zur Beurteilung der abgelaufenen Zeit, nachdem das Anlassen beim Schritt S5 beendet ist, länger eingestellt werden.
Somit können die beim Schritt S7' berechneten Einspritzmengen TP1 und TP2 direkt verwendet werden und daher ist die Beurteilung danach überflüssig.
Beim oben genannten System werden zum Zeitpunkt der Motorbeschleunigung ferner die ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104 zusammen verwendet. Diese Steuerung der Kraftstoffeinspritzung zum Zeitpunkt der Motorbeschleunigung bei einer dritten Ausführungsform wird gemäß einem Ablaufdiagramm von 7 beschrieben.
Bei einem Schritt S21 wird beurteilt, ob der Motor sich in einem Beschleunigungszustand befindet, oder nicht. Genauer gesagt erfolgt diese Beurteilung auf der Basis, ob eine Änderungsgeschwindigkeit ΔTVO (ein Änderungswert pro Zeiteinheit) der Drosselklappenöffnungs-TVO und einer Motorlast, z. B. eine Änderungsgeschwindigkeit ΔTV der Kraftstoff-Einspritzmenge TP, eine Änderungsgeschwindigkeit ΔQ einer Ansaugluft-Strömungsmenge Q, eine Änderungsgeschwindigkeit ΔPa eines Ansaugdrucks Pa stromabwärts des Drosselklappenventils und dergleichen, gleichgroß oder größer als deren Beurteilungswerte (> 0) sind, oder nicht.
Wenn beurteilt wird, dass der Motor sich im Beschleunigungszustand befindet, rückt der Prozess zu einem Schritt S22 vor, bei dem beurteilt wird, ob es erforderlich ist, die Kraftstoff-Einspritzmenge zu erhöhen, oder nicht. Hierbei umfasst die erforderliche Erhöhung der Kraftstoff-Einspritzmenge eine erforderliche Unterbrechung während der Kraftstoffeinspritzung neben einem Erfordernis vor der Kraftstoffeinspritzung gemäß dem Motor-Betriebszustand.
Wenn beim Schritt S21 beurteilt wird, dass sich der Motor nicht im Beschleunigungszustand befindet, oder wenn beim Schritt S22 beurteilt wird, dass die Kraftstoff-Einspritzmenge nicht notwendigerweise erhöht werden muss, rückt der Prozess zu einem Schritt S23 vor, bei dem die Kraftstoffeinspritzung nur vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 ausgeführt wird (TP1 = TP).
Wenn beim Schritt S22 beurteilt wird, dass es notwendig ist, die Kraftstoff-Einspritzmenge zu erhöhen, rückt der Steuerprozess zu einem Schritt S24 vor, bei dem beurteilt wird, ob eine Erhöhungsmenge TPAC gleichgroß oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, oder nicht, bei dem die stabile Einspritzmengencharakteristik des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 beibehalten werden kann
Wenn beim Schritt S24 beurteilt wird, dass die Erhöhungsmenge TPAC kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, da die Einspritzung der Erhöhungsmenge TPAC durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 nicht stabil ausgeführt werden kann, rückt der Steuerprozess zu einem Schritt S25 vor, bei dem eine erforderliche Gesamt-Kraftstoffmenge, die durch Addieren der Erhöhungsmenge TPAC zur Basis-Einspritzmenge TP0 erhalten wird, nur vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 (TP1 = TP0 + TPAC) eingespritzt wird.
Wenn beim Schritt S24 ferner beurteilt wird, dass die Erhöhungsmenge TPAC gleichgroß oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, rückt der Prozess zu einem Schritt S26 vor, bei dem die Basis-Einspritzmenge TP0 vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 eingespritzt wird, und die Erhöhungsmenge TPAC vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt wird (TP1 = TP0, TP2 = TPAC).
Zum Zeitpunkt der Motorbeschleunigung wird demzufolge die Erhöhungsmenge TPAC im Wesentlichen vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt, so dass die Erhöhungsmenge TPAC in die Brennkammer 106 eingeleitet und dieser zugeführt wird, wobei sie effizient verdampft wird. Andererseits muss die Einspritzmenge vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 nicht erhöht werden und daher kann die Wandströmung aufgrund der Kraftstoff-Anlagerung am Ansaugkanal 102, Einlassventil 105 oder dergleichen unterdrückt werden und demzufolge kann die Erhöhungsmenge reduziert werden, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann und außerdem kann die Ausstoßmenge an unverbranntem Kraftstoff aufgrund der Wandströmung reduziert werden, um dadurch die Abgaszusammensetzung zu verbessern.
Wenn die Erhöhungsmenge TPAC kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, bei dem die Einspritzung der Erhöhungsmenge vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 nicht stabil stattfinden kann, wird die Einspritzung durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 verhindert und die Kraftstoffeinspritzung wird nur vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 ausgeführt. Dadurch kann die erforderliche Kraftstoffmenge zuverlässig eingespritzt werden, um dadurch die Bescheinigungsleistung des Motors sicherzustellen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Konfiguration so, dass, wenn die Erhöhungsmenge TPAC kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, die Kraftstoffeinspritzung nur vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 ausgeführt wird. Wie bei einer vierten Ausführungsform von 8 dargestellt, kann jedoch eine modifizierte Ausführungsform eingesetzt werden, bei der, wenn die Erhöhungsmenge TPAV kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, bei einem Schritt S25' eine Kraftstoffmenge des unteren Einspritzmengengrenzwerts TP2min vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt wird, und eine Kraftstoffmenge, die durch Subtrahieren des unteren Einspritzmengengrenzwerts TP2min vom der insgesamt erforderlichen Einspritzmenge TP erhalten wird, vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 (TP1 = TP – TP2min) eingespritzt wird.
Wie durch eine fünfte Ausführungsform von 9 veranschaulicht, kann zur weiteren Vereinfachung eine modifizierte Ausführungsform eingesetzt werden, bei der, wenn es erforderlich ist, die Einspritzmenge zu erhöhen, bei einem Schritt S31 eine vorgegebene festgelegte Kraftstoffmenge TP20, die gleichgroß oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt wird, und die restliche Kraftstoff-Einspritzmenge vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 (TP1 = TP – TP20, TP2 = TP20) eingespritzt wird.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform auf der Basis der Ablaufdiagramme von 10 und 11. Bei dieser Ausführungsform wird die Erhöhungsmenge TPAC, die vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt wird, gemäß einer Mengenänderung der Ansaugluftmenge bei der Berechnung des Timings bzw. der Steuerzeit für jedes der ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104 eingestellt, wobei die Einspritzmengen und das Einspritztiming bzw. der Einspritzzeitpunkt der ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile 103 und 104 zur Zeit der Motorbeschleunigung gesteuert werden.
Bei einem Schritt S100 und einem Schritt S101 wird, ähnlich wie beim Schritt S21 und beim Schritt S22, beurteilt, ob sich der Motor im Beschleunigungszustand befindet, oder nicht, und beurteilt, ob es erforderlich ist, die Einspritzmenge zu erhöhen, oder nicht.
Wenn beurteilt wird, dass sich der Motor nicht im Beschleunigungszustand befindet, oder wenn beurteilt wird, dass es nicht erforderlich ist, die Kraftstoff-Einspritzmenge zu erhöhen, rückt der Steuerprozess danach zu einem Schritt S102 vor, bei dem die Basis-Einspritzmenge TP0, die auf der Basis der Ansaugluftmenge Qa1, die derzeit vom Luftmengenmesser 122 erfasst wird, und der Motordrehzahl Ne berechnet wird, die derzeit vom den Drehzahlsensor 124 erfasst wird, mit einem Feedback-Korrekturkoeffizient des Kraftstoff-Luftverhältnisses korrigiert wird, der auf der Basis des Erfassungswerts des Kraftstoff-Luftverhältnisses vom Sensor für das Kraftstoff-Luftverhältnis (in der Figur nicht dargestellt) eingestellt wird, um die Kraftstoff-Einspritzmenge TP zu berechnen, und die berechnete Kraftstoff-Einspritzmenge TP wird als Kraftstoff-Einspritzmenge TP1 des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 eingestellt.
Bei einem Schritt S103 wird die Kraftstoff-Einspritzmenge TP1 in eine Kraftstoff-Impulsdauer umgewandelt und der Einspritzzeitpunkt des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 wird auf der Basis der Kraftstoff-Impulsdauer eingestellt.
Der Einspritzzeitpunkt wird so eingestellt, dass der Kraftstoff zum Beispiel bei einem Auspuffhub eingespritzt wird, so dass das vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil 103 eingespritzte Kraftstoffspray zur Kollision mit einer Rückseite des Kopfs des Einlassventils 105 gebracht werden kann, dessen Temperatur aufgrund der Verbrennung des Verbrennungsmotors hoch wird, um dadurch die Kraftstoff-Verdampfung mit dem Ventilkopf zu fördern.
Ferner wird für den Einspritzzeitpunkt zuvor der Einspritzendzeitpunkt bestimmt und der Einspritzstartzeitpunkt wird eingestellt, um gemäß der Einspritzimpulsdauer auf der Basis des Einspritzendzeitpunkts verändert zu werden.
Jedoch ist der Einspritzzeitpunkt des ersten Einspritzventils 103 nicht auf den Auspuffhub beschränkt und kann entsprechend den Motor-Betriebsbedingungen verändert werden. Ferner kann dessen Einspritzzeitpunkt so eingestellt werden, dass sich der Einspritzendzeitpunkt entsprechend der Einspritzimpulsdauer auf der Basis des Einspritzstartzeitpunkts verändert.
Wenn beim Schritt S100 beurteilt wird, dass sich der Motor im Beschleunigungszustand befindet, und beim Schritt S101 beurteilt wird, dass es erforderlich ist, die Kraftstoff-Einspritzmenge zu erhöhen, rückt der Prozess zu einem Schritt S104 vor, bei dem beurteilt wird, ob ein vorheriger Wert „TPAC-vorherig" (der später beschrieben wird) der Erhöhungsmenge 0 ist, oder nicht, und wenn beurteilt wird, dass TPAC = 0 ist, wird bei einem Schritt S105 die Einspritzmenge TP1 des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 berechnet, um ähnlich wie beim oben beschriebenen Schritt S102 eingestellt zu werden.
Wenn bei einem Schritt S106 hingegen beurteilt wird, dass TPAC nicht 0 ist, wird die Kraftstoff-Einspritzmenge TP zum vorherigen Wert (TPAC-vorherig) des Erhöhungsbetrags addiert, um als endgültige Kraftstoff-Einspritzmenge TP1 eingestellt zu werden, und an einem Schritt S105 wird der vorherige Wert (TPAC-vorherig) des Erhöhungsbetrags, der zur Kraftstoff-Einspritzmenge TP addiert wurde, auf 0 zurückgesetzt.
Danach wird bei einem Schritt S108, ähnlich wie zuvor beim Schritt S103 beschrieben, der Einspritzzeitpunkt des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 eingestellt.
Bei einem Schritt S109 wird beurteilt, ob ein vorgegebener Zeitpunkt zum Einlesen einer Ansaugluftmenge, der als vorgegebener Ablauf einer Zeit nach der Kraftstoffeinspritzung durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 eingestellt ist, erreicht wurde, oder nicht, und wenn beurteilt wird, dass der vorgegebene Einlesezeitpunkt der Ansaugluftmenge erreicht wurde, wird bei einem Schritt S110 eine Ansaugluftmenge Qa2 berechnet.
Die Ansaugluftmenge Qa2 wird zur Berechnung der Einspritzmenge der Erhöhungsmenge TPAC, wie später beschrieben, verwendet und wird wie folgt eingestellt, um die Erhöhungsmenge TPAC beim Ansaugtakt einzuspritzen.
12 ist ein Zeitschaubild, das den Einlesezeitpunkt der Ansaugluftmenge Qa2 veranschaulicht.
Im allgemeinen wird die Einstellung so vorgenommen, dass die Einspritzmenge auf der Basis der zum Zeitpunkt t1 eingelesenen Ansaugluftmenge Qa1 berechnet wird und außerdem wird die Erhöhungsmenge auf der Basis der derzeitigen Ansaugluftmenge berechnet, wenn beurteilt wird, dass sich der Motor im Beschleunigungszustand befindet, so dass die auf der Basis der Ansaugluftmenge QA1 berechnete Kraftstoff-Einspritzmenge und die Einspritzmenge der Erhöhungsmenge aufaddiert werden, um beim Auspuffhub eingespritzt zu werden.
Da es jedoch gemäß dieser Einstellung ab dem Einspritzzeitpunkt eine Weile dauert, bis das Kraftstoff-Luftgemisch praktisch in die Brennkammer eingesaugt ist, kann die Kraftstoff-Erhöhungsmenge nicht entsprechend einem Anstieg der Ansaugluftmenge aufgrund der Motorbeschleunigung während dieser Zeit eingestellt werden. Daher besteht eine Möglichkeit, dass die Erhöhungsmenge unzureichend wird, was zu einer ungenügenden Beschleunigung des Verbrennungsmotors und zur Verschlechterung des Kraftstoff-Luftgemischs führt.
Ferner wird die Einspritzmenge im Allgemeinen unter Verwendung eines einzigen Kraftstoff-Einspritzventils gesteuert und daher muss ein Kraftstoff-Einspritzventil mit einem großen Durchsatz verwendet werden, das eine hohe Drehzahl und eine lange Ladezeit bewältigt. Jedoch in dem Fall, bei dem ist erforderlich ist, dass die Kraftstoff- Einspritzmenge nach dem Abschluss der Kraftstoffeinspritzung erhöht wird, falls nur die Erhöhungsmenge eingespritzt wurde, wird es schwierig, nur die Erhöhungsmenge mit hoher Präzision einzuspritzen, da die Steuerungsauflösung in einem geringen Einspritzmengenbereich niedrig ist. Daher muss die Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis der Ansaugluftmenge QA1 zum Erhöhungsbetrag addiert werden, um dadurch eingespritzt zu werden.
Im Gegensatz zum oben gesagten wird der Einspritzzeitpunkt bei der vorliegenden Ausführungsform, z. B. der Einspritzendzeitpunkt des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 zuvor eingestellt, um die Erhöhungsmenge TPAC beim Ansaugtakt einzuspritzen.
Danach wird die Ansaugluftmenge Qa2 vor einer vorgegebenen Zeit eingelesen, die zuvor als Zeit eingestellt wurde, um die Einspritzung zu berechnen und die Einspritzimpulsmenge auf der Basis des Einspritzzeitpunkts einzustellen.
Demzufolge ist es möglich, die Einspritzmenge der Erhöhungsmenge unter Verwendung der Ansaugluftmenge in einem Stadium einzustellen, das näher am Einspritzzeitpunkt liegt, so dass die Abweichung zwischen dem Berechnungszeitpunkt der Einspritzmenge und dem Einspritzzeitpunkt mit einer kleinen Abweichung bis zu einem Umfang erfolgen kann, die aufgrund einer Verzögerung bei der Berechnung eintritt, und demzufolge ist es möglich, die Abweichung bei der Einspritzmenge aufgrund der Abweichung zwischen dem Berechnungszeitpunkt und dem Einspritzzeitpunkt so weit als möglich zu minimieren. Als Folge davon, dass die Abweichung bei der Kraftstoff-Einspritzmenge minimal gemacht werden kann, können das Beschleunigungsverhalten und die Abgaszusammensetzung sodann positiv aufrechterhalten werden.
Ferner wird die Kraftstoff-Einspritzmenge der Erhöhungsmenge unter Verwendung des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 eingespritzt, dessen maximale Einspritzmenge klein ist und dessen Steuerungsauflösung im geringen Einspritzbereich hoch ist, und daher ist es möglich, die Kraftstoff-Einspritzmenge der Erhöhungsmenge mit hoher Präzision einzuspritzen.
Hinsichtlich des Einspritzzeitpunkts beim Ansaugtakt ist ein Kolben beim Beginn des Ansaugtakts im Übrigen nicht so weit gefallen und ein Unterdruck in der Brennkammer hat sich nicht ausreichend entwickelt und daher ist die Strömungsgeschwindigkeit der in die Brennkammer geleiteten Ansaugluftmenge niedrig. Selbst wenn der Kraftstoff in einem solchen Stadium eingespritzt wird, besteht eine Möglichkeit, dass eine ausreichende Verdampfung nicht begünstigt werden kann.
Obwohl sich der Unterdruck in der Brennkammer entwickelt hat, besteht in der letzten Hälfte des Ansaughubs eine Möglichkeit, dass sich das Einlassventil 105 schließt, bevor die Einspritzung der Erhöhungsmenge abgeschlossen ist. Ferner besteht eine Möglichkeit, dass, da eine Zeit bis das zu zündende Kraftstoff-Luftgemisch in die Brennkammer eingeleitet ist, kurz ist, das Fließvermögen des Kraftstoff-Luftgemischs in der Brennkammer unzureichend ist und demzufolge die Verbrennung nicht verbessert werden kann.
Daher wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Einspritzendzeitpunkt des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104, das die Erhöhungsmenge einspritzt, in der Nähe von 90° nach dem oberen Ansaug-Totpunkt (oder circa 120° nachdem das Einlassventil sich zu öffnen beginnt) eingestellt, so dass das Fließvermögen in der Brennkammer ausreichend gemacht wird, wobei die Verdampfung aufgrund der Entstehung des Unterdrucks in der Brennkammer begünstigt wird und es demzufolge möglich ist, die Verbrennung zu verbessern.
Bei einem Schritt S111 wird die Erhöhungsmenge TPAC auf der Basis der Abweichung zwischen der eingelesenen Ansaugluftmenge Qa2 und der Ansaugluftmenge Qa1 eingestellt, die zur Berechnung der Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 beim Schritt S105 verwendet wurde. TPAC = (Qa2 – Qa1) × Konstante
In der obigen Formel ist die Konstante eine Umwandlungskonstante zur Umwandlung der Ansaugluftmenge in die Einspritzmenge und ist voreingestellt.
Durch die Berechnung der Erhöhungsmenge TPAC auf der Basis der Abweichung zwischen den Ansaugluftmengen ist es somit möglich, die Kraftstoff-Einspritzmenge gemäß den Stadien der Ansaugluftmengen einzustellen, die sich aufgrund der Beschleunigung des Motors verändern.
Bei einem Schritt S112 wird beurteilt, ob die berechnete TPAC gleichgroß wie oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, bei dem die stabile Einspritzmengencharakteristik des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 aufrechterhalten werden kann, oder nicht.
Wenn die Erhöhungsmenge TPAC kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, kann die Kraftstoffeinspritzung nicht mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden, selbst wenn die Erhöhungsmenge TPAC vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt wird, und daher wird die Erhöhungsmenge TPAC bei einem Schritt S114 in einer Speichereinheit als „TPAC-vorherig" abgespeichert.
Hierbei wird der Wert „TPAC-vorherig" zur Kraftstoff-Einspritzmenge TP beim Schritt S106 addiert, um als Einspritzmenge TP1 des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 eingestellt zu werden.
„TPAC-vorherig" wird nämlich durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 beim nächsten Einspritzzeitpunkt eingespritzt. Wenn die Erhöhungsmenge TPAC nicht eingespritzt wird, wird die Kraftstoff-Einspritzmenge für die Erhöhungsmenge TPAC magerer und daher wird die Erhöhungsmenge TPAC beim nächsten Einspritzzeitpunkt des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 eingespritzt.
Da die Erhöhungsmenge TPAC in einem solchen Fall zusammen mit der Kraftstoff-Einspritzmenge TP eingespritzt werden kann, kann die Kraftstoffeinspritzung mit hoher Präzision ausgeführt werden und da das Kraftstoffdefizit ergänzt werden kann, kann die Kraftstoffabmagerung wieder ausgeglichen werden, so dass die Veränderung des Kraftstoff-Luftgemischs oder die Leistungsminderung, wenn auch nur zeitweise, unterdrückt werden kann.
Wenn hingegen beurteilt wird, dass die Erhöhungsmenge TPAC gleichgroß oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, rückt der Prozess zu einem Schritt S113 vor, bei dem die Erhöhungsmenge TPAC als Einspritzmenge TP2 des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 eingestellt wird, und außerdem wird, wie oben beschrieben, der Einspritzzeitpunkt so eingestellt, dass die Kraftstoffeinspritzung zum vorgegebenen Zeitpunkt beim Ansaugtakt ausgeführt wird.
Bei einem Schritt S115 wird beurteilt, ob der Einspritzstartzeitpunkt des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 erreicht wurde, oder nicht, und wenn beurteilt wird, dass der Einspritzstartzeitpunkt erreicht wurde (JA), rückt der Prozess zu einem Schritt S119 vor, bei dem die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird.
Bei einem Schritt S116 wird beurteilt, ob der Einspritzstartzeitpunkt des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 erreicht wurde, oder nicht, und wenn beurteilt wird, dass der Einspritzstartzeitpunkt erreicht wurde (JA), rückt der Prozess zu einem Schritt S117 vor, bei dem die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, und als nächstes wird bei einem Schritt S118 die Einspritzmenge des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 zurückgesetzt.
Demzufolge wird die Basis-Einspritzmenge auf der Basis des Motor-Betriebszustands beim nächsten Auspufftakt durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil 103 eingespritzt und die Einspritzmenge der Erhöhungsmenge TPAC wird beim Ansaugtakt durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt. Daher ist es möglich, die Erhöhung des Kraftstoffs durchzuführen, um die Änderung der Ansaugluftmenge zum Zeitpunkt der Motorbeschleunigung zu bewältigen, und außerdem ist die Verdampfungscharakteristik des Kraftstoffsprays vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 hoch, da die Zerstäubungspartikelgröße klein ist, und die Steuerungsauflösung im niedrigen Einspritzmengenbereich ist ebenfalls hoch, so dass es möglich ist, die Kraftstoffeinspritzung mit hoher Präzision auszuführen, selbst wenn die Erhöhungsmenge gering ist. Auf diese Weise kann das Beschleunigungsverhalten und die Abgaszusammensetzung weiter positiv verbessert werden.
Da der Ansaugluftdruck sich durch das Niederdrücken eines Gaspedals während der Zeit der Motorbeschleunigung näher zum atmosphärischen Druck hin verändert, reduziert sich der Unterdruck in der Brennkammer und die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft reduziert sich, so dass ich schwierig ist, den Kraftstoff zu zersträuben. Jedoch weist der vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzte Kraftstoff die kleine Partikelgröße auf und daher ist es möglich, den Kraftstoff zu zerstäuben, um dadurch die Verschlechterung der Kraftstoffaufbereitung zu verhindern.
Da das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 auf der Seite näher zum Zylinder angeordnet ist, ist es möglich, den Kraftstoff ohne Verzögerung in die Brennkammer einzuleiten, so dass die Beschaffenheit des Kraftstoff-Luftgemischs in der Brennkammer vorteilhaft hergestellt werden kann.
Wenn die Erhöhungsmenge TPAC sehr klein ist und kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 ist, wird der Wert der Erhöhungsmenge TPAC gespeichert, um als „TPAC-vorherig" festgehalten zu werden, und wird zur Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 beim nächsten Einspritzzeitpunkt addiert, um eingespritzt zu werden.
Im Übrigen wird beim Schritt S112 beurteilt, ob die Erhöhungsmenge TPAC gleichgroß oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 ist, oder nicht. Anstelle dieses Prozesses beim Schritt S112 kann jedoch, wie bei einem Schritt S112' dargestellt, die Erhöhungsmenge TPAC auf der Basis beurteilt werden, ob die Abweichung zwischen der Ansaugluftmenge Qa2 und der zur Berechnung der Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 verwendeten Ansaugluftmenge Qa1, die beim Schritt S105 erhalten wird, gleichgroß wie oder nicht größer als ein vorgegebener Wert ist, oder nicht.
Da die Erhöhungsmenge in einem solchen Fall proportional zur Abweichung eingestellt wird, ist es möglich, den vorgegebenen Wert als die zum unteren Einspritzmengengrenzwert äquivalente Abweichung einzustellen.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung einer siebten Ausführungsform gemäß den Ablaufdiagrammen von 13 und 14, bei der die Erhöhungsmenge zur Zeit der Motorbeschleunigung mit hoher Präzision in Abhängigkeit vom Beschleunigungszustand passend eingestellt wird.
Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform dadurch, dass die Erhöhungsmenge TPAC bei jedem Abtastzyklus (z. B. 10 ms) des Luftmengenmessers 122 auf der Basis der Abweichung zwischen einem Ansaugluftmengen-Erfassungswert des gegenwärtigen Zeitpunkts und einem Ansaugluftmengen-Erfassungswert eines vorherigen Zeitpunkts berechnet wird, um mit dem Erhöhungsbetrag TPAC des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 ab der Einstellzeit des Einspritzzeitpunkts bis zu dessen Einstellzeit des zweiten Einspritzzeitpunkts integriert zu werden und dessen integrierter Wert wird als Einspritzmenge des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 eingestellt.
Man beachte, dass, wenn bei der vorliegenden Ausführungsform, ähnlich wie bei der sechsten Ausführungsform, der integrierte Wert kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert Tp2min des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 ist, die Erhöhungsmenge als Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 beim nächsten Verbrennungstakt eingestellt wird.
Nachfolgend werden nur die sich von denen der sechsten Ausführungsform unterscheidenden Schritte beschrieben.
Wenn bei einem Schritt S200 und einem Schritt S201 beurteilt wird, dass es erforderlich ist, die Kraftstoff-Einspritzmenge beim Beschleunigungszustand zu erhöhen, rückt der Prozess zu einem Schritt S204 vor, bei dem beurteilt wird, ob ein TP-Additionsflag gleich 1 ist, oder nicht.
Dieses TP-Additionsflag ist ein Flag, das in dem Fall gesetzt wird, bei dem der später beschriebene Erhöhungsbetrag als Einspritzmenge TP1 des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 addiert wird und durch Setzen des Flags auf 1 wird der Additionsprozess ausgeführt.
Wenn das TP-Additionsflag gleich 1 ist, wird bei einem Schritt S206 der integrierte Wert von TPAC zur Kraftstoff-Einspritzmenge TP addiert, um dadurch die Einspritzmenge TP1 festzulegen, und außerdem wird der integrierte Wert von TPAC zurückgesetzt und ferne wird bei einem Schritt S207 das TP-Additionsflag zurückgesetzt.
Wenn hingegen das TP-Additionsflag = 0 ist, muss der integrierte Wert von TPAC, der den Erhöhungsbetrag darstellt, nicht addiert werden, und daher wird bei einem Schritt S205 die Kraftstoff-Einspritzmenge TP durch eine Korrektur der Basis-Kraftstoff-Einspritzmenge TP0 berechnet, die auf der Basis der Ansaugluftmenge Qa1, die vom Luftmengenmesser 122 erfasst wurde, und der Motordrehzahl Ne, die vom Drehzahlsensor 122 erfasst wurde, mit dem Korrekturkoeffizient, wie z. B. dem Feedback-Korrekturkoeffizient des Kraftstoff-Luftverhältnisses und dergleichen berechnet, um als Einspritzmenge TP1 des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 eingestellt zu werden.
Nachdem die Kraftstoff-Einspritzmenge TP1 eingestellt ist wird danach bei einem Schritt S208 der Einspritzzeitpunkt des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 eingestellt. Dieser Einspritzzeitpunkt wird, ähnlich wie bei der sechsten Ausführungsform, beim Auspuffhub eingestellt.
Danach wird bei einem Schritt S209 die Erhöhungsmenge TPAC auf der Basis der Abweichung zwischen der Ansaugluftmenge Qa, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, und der Ansaugluftmenge Qa_–1 berechnet, die zu einem vorherigen Zeitpunkt erfasst wurde. TPAC = (Qa – Qa–1) × Konstante
Bei einem Schritt S210 wird beurteilt, ob ein Einspritzzeitpunkt-Einstellzeitpunkt des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104, d. h. „ein Zeitpunkt vor der vorgegebenen Zeit, die zuvor als Zeit eingestellt wurde, die zur Berechnung der Einspritzmenge und Einstellung des Einspritzimpulses ab dem zweiten Einspritzzeitpunkt notwendig ist", vorliegt, oder nicht, und wenn diese Beurteilung NEIN lautet, wird bei einem Schritt S211 die Erhöhungsmenge TPAC zum integrierten Wert des vorherigen Zeitpunkts addiert und der integrierte Wert wird bis zum Einspritzzeitpunkt-Einstellzeitpunkt aktualisiert.
Wenn die obige Beurteilung hingegen JA lautet, wird bei einem Schritt S212 beurteilt, ob der integrierte Wert von TPAC bis zum Zeitpunkt kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 ist, oder nicht, und wenn der integrierte Wert von TPAC kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min ist, wird bei einem Schritt S213 das TP-Additionsflag auf 1 gesetzt.
Wenn demzufolge der integrierte Wert kleiner als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 ist, ist es beim Schritt S206 möglich, den integrierten Wert von TPAC als Anteil der Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 bei der nächsten Verbrennungszeit einzustellen.
Wenn der integrierte Wert der Erhöhungsmenge TPAC hingegen gleichgroß wie oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert Tp2min des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 ist, wird der integrierte Wert bei einem Schritt S214 als Einspritzmenge TP2 des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 eingestellt, und der Einspritzzeitpunkt wird bei dem Ansaugtakt eingestellt.
Danach wird bei einem Schritt S217 der Kraftstoff der Einspritzmenge TP2 vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 eingespritzt und danach werden bei einem Schritt S218 die Einspritzmenge TP2 und der integrierte Wert von TPAC zurückgesetzt.
Im Übrigen kann, ähnlich wie bei der sechsten Ausführungsform, beim Schritt S212 beurteilt werden, ob die Erhöhungsmenge TPAC gleichgroß wie oder größer als der untere Einspritzmengengrenzwert TP2min des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils 104 ist, oder nicht. Jedoch kann, wie bei einem innerhalb der punktierten Linie dargestellten Schritt S212' dargestellt, die Erhöhungsmenge TPAC alternativ auf der Basis beurteilt werden, ob die Abweichung zwischen der Ansaugluftmenge Qa2 und der Ansaugluftmenge Qa1, die zur Berechnung der beim Schritt S205 erhaltenen Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils 103 verwendet wurde, gleichgroß wie oder größer als der vorgegebene Wert ist, oder nicht. In einem solchen Fall werden die Prozesse (der Schritt S220 und der Schritt S221 in 13), ähnlich wie jene bei den Schritten S109 und S110 der sechsten Ausführungsform, addiert.
Um das Ansprechverhalten der Fahrzeugbeschleunigung zum Zeitpunkt der Motorbeschleunigung bei einem Beschleunigungsvorgang durch einen Fahrer ohne Verzögerung zu realisieren, kann der Erfassungswert der Ansaugluftmenge Qa der ersteren Hälfte des Ansaugtakts verwendet werden. Wenn der Kraftstoff jedoch in der ersteren Hälfte des Ansaugtakts eingespritzt wird, besteht ein Problem darin, dass eine Zeit zur Aufheizung unzureichend ist, um den Kraftstoff zu verdampfen, und der Kraftstoff demzufolge nicht ausreichend verdampft wird. Da bei der vorliegenden Ausführungsform das Kraftstoffspray vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 hingegen die kleine Partikelgröße aufweist, kann der Kraftstoff selbst in einer kurzen Zeit ausreichend verdampft werden, und dadurch kann das oben genannte Problem vorteilhaft gelöst werden.
Wie in 15 dargestellt, kann die vorliegende Erfindung, die jede der oben genannten Ausführungsformen umfasst, bei einem System eingesetzt werden, bei dem das zweite Kraftstoff-Einspritzventil 104 an der Brennkammer 106 angebracht ist, um dadurch den Kraftstoff direkt in die Brennkammer 106 einzuspritzen, und die gleichen Funktionen und Effekte können bei jeder der Ausführungsformen erreicht werden. Da der zerstäubte Kraftstoff vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil 104 in die Brennkammer eingespritzt wird, wird in die Wandströmung unterdrückt und der Kraftstoffverbrauch und die Abgaszusammensetzung in der Zeit des Umstellens der Kraftstoff-Einspritzventile und in der Beschleunigungszeit können verbessert werden.
Die gesamten Inhalte der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2007-243909 vom 20. September 2007, von der eine Priorität beansprucht wird, werden hiermit durch Inbezugnahme miteinbezogen.
Obwohl nur ausgesuchte Ausführungsformen gewählt wurden, um die vorliegende Erfindungsschulen veranschaulichen und zu beschreiben, wird dem Durchschnittsfachmann aus dieser Offenbarung einleuchten, dass verschiedenartige Änderungen und Modifikationen hierin erfolgen können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den anliegenden Ansprüchen definiert ist.
Darüber hinaus dient die vorausgegangene Beschreibung der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich zur Veranschaulichung und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung, wie sie durch die anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
Zusammenfassend ist festzustellen: Ein erstes Kraftstoff-Einspritzventil ist an einem Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors angeordnet und auch ein zweites Kraftstoff-Einspritzventil, das eine Sprayeigenschaft mit einer Verdampfungscharakteristik aufweist, die höher als die des ersten Kraftstoff-Einspritzventils ist, ist an der stromabwärtsseitigen Ansaugluftströmung des ersten Kraftstoff-Einspritzventils angeordnet, die Kraftstoffeinspritzung wird durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil in einer Anlasszeit ausgeführt und nachdem eine vorgegebene Zeit ab dem Abschluss des Anlassens verstrichen ist, wird der Anteil für die erste Kraftstoffeinspritzung graduell erhöht, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung auf die durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil umzustellen. Ferner wird zum Zeitpunkt der Motorbeschleunigung eine Haupt-Kraftstoff-Einspritzmenge durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil eingespritzt und eine einer erhöhten Menge zur Beschleunigung äquivalente Kraftstoff-Einspritzmenge wird durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil eingespritzt, um dadurch letztendlich den Kraftstoffverbrauch sowie das Abgasverhalten zu verbessern.

101: Verbrennungsmotor
102: Ansaugkanal
103: erstes Kraftstoff-Einspritzventil
104: zweites Kraftstoff-Einspritzventil
105: Einlassventil
106: Brennkammer
107: Zündkerze
108: Auslassventil
109: Kraftstofftank
110: Kraftstoffpumpe
120: Steuergerät/Regelgerät
121: Drosselklappensensor
122: Luftmengenmesser
123: Wassertemperatursensor
124: Drehzahlsensor
125: Kraftstoffdrucksensor
126: Anlasserschalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2003-269222 [0002]
- JP 2007-243909 [0139]

Claims

Vorrichtung zur Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors (101), bei dem ein erstes Kraftstoff-Einspritzventil (103), das eine vorgegebene Sprayeigenschaft vorweisen kann, an einem Ansaugkanal (102) angeordnet ist, und ein zweites Kraftstoff-Einspritzventil (104), das eine Sprayeigenschaft mit einer Verdampfungscharakteristik vorweisen kann, die größer als die des ersten Kraftstoff-Einspritzventils ist, auf einer stromabwärtsseitigen Seite des ersten Kraftstoff-Einspritzventils (103) angeordnet ist, gekennzeichnet durch: eine Betriebsbedingungs-Erfassungseinrichtung (121 bis 126) zur Erfassung eines Motor-Betriebszustands; und eine Steuerungseinrichtung (120) zur Steuerung einer Einstellung einer Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis des Motor-Betriebszustands, die jedes der Kraftstoff-Einspritzventile betätigt, um eine Kraftstoffeinspritzung auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmenge durchzuführen, und, wenn erfasst wird, dass die Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoff-Einspritzventilen (103, 104) gleichzeitig auszuführen ist, die von den Kraftstoff-Einspritzventilen zu verteilenden Kraftstoff-Einspritzmengen einzustellen, um dadurch gegebenenfalls die Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmengen zu steuern, die ermittelt wurden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (120) aufweist: eine Kraftstoff-Einspritzventil-Bestimmungseinrichtung, um zumindest ein Kraftstoff-Einspritzventil aus den Kraftstoff-Einspritzventilen zu bestimmen, das die Einspritzung auf der Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors durchführen soll: eine Einstelleinrichtung einer doppelten Einspritzdauer, um eine doppelte Einspritzdauer einzustellen, während der die Kraftstoffeinspritzung sowohl vom ersten Einspritzventil (103) als auch vom zweiten Einspritzventil (104) eine vorgegebene Zeitdauer lang ausgeführt wird, wenn das die Kraftstoffeinspritzung auszuführende Kraftstoff-Einspritzventil auf der Basis der vom Ventil-Bestimmungsabschnitt erfolgten Bestimmung umgestellt wurde; eine Kraftstoff-Einspritzmengen-Einstelleinrichtung, um die Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors und während der doppelten Einspritzdauer einzustellen, und zudem die von den Kraftstoff-Einspritzventilen (103, 104) jeweils aufzuteilenden Kraftstoff-Einspritzmengen einzustellen; und eine Kraftstoffeinspritzungs-Steuerungseinrichtung, um die Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmengen zu steuern, die eingestellt wurden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kraftstoff-Einspritzmengen-Einstelleinrichtung während der doppelten Einspritzdauer die Anteile der Kraftstoffmengen der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) mit einer Tendenz einer graduellen Reduzierung der Kraftstoff-Einspritzmenge des Kraftstoff-Einspritzventils, das die Kraftstoffeinspritzung auf der Basis der Umstellung stoppt, und einer graduellen Erhöhung der Kraftstoff-Einspritzmenge des Kraftstoff-Einspritzventils verändert, das die Kraftstoffeinspritzung startet, um die Kraftstoff-Einspritzmengen dadurch einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kraftstoff-Einspritzmengen-Einstelleinrichtung die Anteile der Kraftstoff-Einspritzmengen der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) während der doppelten Einspritzdauer einstellt, wobei die doppelte Einspritzdauer dabei verlängert wird, wenn eine Temperatur des Verbrennungsmotors niedriger ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Ventil-Bestimmungseinrichtung zumindest ein Kraftstoff-Einspritzventil aus den Kraftstoff-Einspritzventilen bestimmt, das die Kraftstoffeinspritzung derart ausführen soll, dass die Kraftstoffeinspritzung nur durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) bei einer Anlasszeit ausgeführt wird, und die Umstellung auf die Kraftstoffeinspritzung durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil (103) begonnen wird, nachdem eine vorgegebene Zeit ab dem Abschluss des Anlassens abgelaufen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Ventil-Bestimmungseinrichtung die vorgegebene, weiter zu verlängernde Zeit einstellt, wenn die Motortemperatur niedriger ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Ventil-Bestimmungseinrichtung zumindest ein Kraftstoff-Einspritzventil aus den Kraftstoff-Einspritzventilen bestimmt, das die Kraftstoffeinspritzung derart ausführen soll, dass die Kraftstoffeinspritzung durch ein entsprechendes der ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) in einem Bereich ausgeführt wird, der gleich oder größer als ein unterer Grenzwert der Einspritzmenge ist, an dem eine Linerarität der Eigenschaften der Kraftstoff-Einspritzmengen der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile in Bezug auf die Ventilöffnungszeiten der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile eingehalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (120) aufweist: eine Beschleunigungszustand-Erfassungseinrichtung (121), um einen Motor-Beschleunigungszustand auf der Basis des Motor-Betriebszustands zu erfassen; eine Kraftstoff-Einspritzmengen-Einstelleinrichtung, um die Kraftstoffmenge auf der Basis des Motor-Betriebszustands einzustellen und, wenn der Beschleunigungszustand erfasst wird, einen Hauptanteil der eingestellten Kraftstoff-Einspritzmenge als Kraftstoff-Einspritzmenge durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil (103) einzustellen, während ein erhöhter Mengenkorrekturanteil für die Beschleunigung als Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) eingestellt wird; und eine Einspritz-Steuerungseinrichtung, um jedes der Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104 auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmengen zu steuern, die ermittelt wurden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Kraftstoff-Einspritzmengen-Einstelleinrichtung, wenn der Beschleunigungszustand erfasst ist, die durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) einzuspritzende Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis einer Abweichung zwischen einer Ansaugluftmenge zu einem Zeitpunkt, wenn die Kraftstoff-Einspritzmenge durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil (103) berechnet ist, und einer Ansaugluftmenge zu einem späteren Zeitpunkt als dem obigen Zeitpunkt einstellt, wenn die Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) berechnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Kraftstoff-Einspritzmengen-Einstelleinrichtung den erhöhten Mengenkorrekturanteil für die Beschleunigung auf der Basis der Abweichung zwischen einer zuletzt erfassten Ansaugluftmenge und einer gerade davor erfassten Ansaugluftmenge berechnet, und den erhöhten Mengenkorrekturanteil an jedem periodischen Zeitpunkt der Erfassung der Ansaugluftmenge ab einem Zeitpunkt, wenn die Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils (103) berechnet ist, bis zu einem späteren Zeitpunkt als dem obigen Zeitpunkt integriert, wenn die Einspritzmenge des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils (104) berechnet ist, um dadurch den integrierten Wert als Kraftstoff-Einspritzmenge des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils (104) einzustellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei, wenn die eingestellte Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) geringer als ein unterer Einspritzmengengrenzwert ist, bei dem die Linearität der Eigenschaft der Kraftstoff-Einspritzmenge in Bezug auf die Ventilöffnungszeit eingehalten wird, addiert die Kraftstoff-Einspritzmengen-Einstelleinrichtung die Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) zur nächsten berechneten Kraftstoff-Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils (103), um dadurch die addierte Kraftstoff-Einspritzmenge als nächste Kraftstoff-Einspritzmenge vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil (103) einzustellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) am Ansaugkanal (102) in der Nähe eines Einlassventils angeordnet ist, um die Einspritzung des Kraftstoffs während eines Ansaugtakts über das Einlassventil durchzuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) angeordnet ist, um den Kraftstoff direkt in eine Brennkammer einzuspritzen.
Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung durch Kraftstoff-Einspritzventile eines Verbrennungsmotors (101), bei dem ein erstes Kraftstoff-Einspritzventil (103), das eine vorgegebene Sprayeigenschaft vorweisen kann, an einem Ansaugkanal (102) angeordnet ist, und ein zweites Kraftstoff-Einspritzventil (104), das eine Sprayeigenschaft mit einer Verdampfungscharakteristik vorweisen kann, die größer als die des ersten Kraftstoff-Einspritzventils ist, auf einer stromabwärtsseitigen Seite des ersten Kraftstoff-Einspritzventils (103) angeordnet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Erfassen eines Motor-Betriebszustands; und Einstellen einer Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis des Motor-Betriebszustands; Steuern jedes der Kraftstoff-Einspritzventile, um die Kraftstoffeinspritzung auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmenge auszuführen, die eingestellt wurde; und Einstellen der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzmengen, die durch die jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) zu verteilen sind, nach einer Erfassung eines Zustands, dass die Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoff-Einspritzventilen (103, 104) gleichzeitig durchgeführt werden sollte, um dadurch jedes der Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmengen zu steuern, die ermittelt wurden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Steuerns jedes der Kraftstoff-Einspritzventile die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen von zumindest einem Kraftstoff-Einspritzventil aus den Kraftstoff-Einspritzventilen, das die Kraftstoffeinspritzung auf der Basis des Motor-Betriebszustands ausführen soll; Einstellen einer doppelten Einspritzdauer, während der die Kraftstoffeinspritzung von beiden Kraftstoff-Einspritzventilen (103, 104) eine vorgegebene Zeitdauer lang ausgeführt wird, wenn das Kraftstoff-Einspritzventil, das zur Ausführung der Kraftstoffeinspritzung bestimmt wurde, auf ein anderes der Kraftstoff-Einspritzventile umgestellt wurde; Einstellen der Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis des Motor-Betriebszustands und Einstellen der Kraftstoff-Einspritzmengen während der doppelten Einspritzdauer, die von den jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventilen (103, 104) zu verteilen sind; und Steuern jedes der Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmengen, die eingestellt wurden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Einstellens der Kraftstoff-Einspritzmenge die Einstellung der Kraftstoff-Einspritzmenge durch eine Veränderung der Anteile der Kraftstoff-Einspritzmengen jedes der Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) derart ausführt, dass, während der doppelten Einspritzdauer, die Kraftstoff-Einspritzmenge des Kraftstoff-Einspritzventils, das auf der Basis der Umstellung aufgrund des Bestimmungsschritts gestoppt werden soll, graduell reduziert wird, während die Kraftstoff-Einspritzmenge des Kraftstoff-Einspritzventils, das die Kraftstoffeinspritzung starten soll, graduell erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Einstellens der Kraftstoff-Einspritzmenge die Anteile der Kraftstoff-Einspritzmengen die jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) während der doppelten Einspritzdauer einstellt, um dadurch die doppelte Einspritzdauer zu verlängern, wenn in die Motortemperatur niedriger ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Schritt des Bestimmens des Kraftstoff-Einspritzventils das Kraftstoff-Einspritzventil bestimmt, das die Kraftstoffeinspritzung derart ausführen soll, dass die Kraftstoffeinspritzung in einer Anlasszeit nur vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil (104) ausgeführt wird und die Umstellung auf die Kraftstoffeinspritzung durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil (103) begonnen wird, nachdem eine vorgegebene Zeit ab dem Abschluss des Anlassens abgelaufen ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Bestimmens des Kraftstoff-Einspritzventils die vorgegebene, zu verlängernde Zeit einstellt, wenn die Motortemperatur niedriger ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei der Schritt des Bestimmens des Kraftstoff-Einspritzventils zumindest ein Kraftstoff-Einspritzventil aus den Kraftstoff-Einspritzventilen bestimmt, das die Kraftstoffeinspritzung derart durchführen soll, dass die Kraftstoffeinspritzung durch ein entsprechendes der ersten und zweiten Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) in einem Bereich ausgeführt wird, der gleich oder größer als ein unterer Grenzwert der Einspritzmenge ist, an dem eine Linearität der Eigenschaften der Kraftstoff-Einspritzmengen der jeweiligen Kraftstoff-Einspritzventile in Bezug auf Ventilöffnungszeiten der entsprechenden Kraftstoff-Einspritzventile eingehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Steuerns von jedem der Kraftstoff-Einspritzventile folgende Schritte aufweist: Erfassen eines Motor-Beschleunigungszustands auf der Basis des Motor-Betriebszustands; Einstellen der Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis des Motor-Betriebszustands derart, dass, wenn der Beschleunigungszustand erfasst ist, ein Hauptanteil der eingestellten Kraftstoff-Einspritzmenge als Kraftstoff- Einspritzmenge durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil (103) eingestellt wird, während ein erhöhter Mengenkorrekturanteil für die Beschleunigung als Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) eingestellt wird; und Steuern jedes der Kraftstoff-Einspritzventile (103, 104) auf der Basis der Kraftstoff-Einspritzmengen, die eingestellt wurden.
Verfahren nach Anspruch 21 wobei, wenn der Beschleunigungszustand erfasst wird, der Schritt des Einstellens der Kraftstoff-Einspritzmenge die vom zweiten Kraftstoff-Einspritzventil (104) einzuspritzende Kraftstoff-Einspritzmenge auf der Basis einer Abweichung zwischen einer Ansaugluftmenge zu einem Zeitpunkt, wenn die Kraftstoff-Einspritzmenge durch das erste Kraftstoff-Einspritzventil (103) berechnet ist, und einer Ansaugluftmenge zu einem späteren Zeitpunkt als dem obigen Zeitpunkt einstellt, wenn die Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) berechnet ist.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt des Einstellens der Kraftstoff-Einspritzmenge aufeinander folgende erhöhte Mengenkorrekturanteile für die Beschleunigung auf der Basis der Abweichung zwischen einer zuletzt erfassten Ansaugluftmenge und einer gerade davor erfassten Ansaugluftmenge berechnet, und die erhöhten Mengenkorrekturanteile ab einem Zeitpunkt, wenn die Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils (103) berechnet ist, bis zu einem späteren Zeitpunkt als dem obigen Zeitpunkt integriert, wenn die Einspritzmenge des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils (104) berechnet ist, um dadurch den integrierten Wert als Kraftstoff-Einspritzmenge des zweiten Kraftstoff-Einspritzventils (104) einzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei, wenn die eingestellte Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) geringer als ein unterer Einspritzmengengrenzwert ist, bei dem die Linearität der Eigenschaft der Kraftstoff-Einspritzmenge in Bezug auf die Ventilöffnungszeit eingehalten wird, addiert der Schritt des Einstellens der Kraftstoff-Einspritzmenge die Kraftstoff-Einspritzmenge durch das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) zur nächsten berechneten Kraftstoff-Einspritzmenge des ersten Kraftstoff-Einspritzventils (103), um dadurch die addierte Kraftstoff-Einspritzmenge als nächste Kraftstoff-Einspritzmenge vom ersten Kraftstoff-Einspritzventil (103) einzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, wobei das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) am Ansaugkanal in der Nähe eines Einlassventils angeordnet ist, um die Einspritzung des Kraftstoff während eines Ansaugtakts über das Einlassventil durchzuführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, wobei das zweite Kraftstoff-Einspritzventil (104) angeordnet ist, um den Kraftstoff direkt in eine Brennkammer einzuspritzen.