DE112015004724T5 - Steuerungsvorrichtung und -verfahren für Verbrennungsmotor - Google Patents

Steuerungsvorrichtung und -verfahren für Verbrennungsmotor Download PDF

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Tomoyuki Murakami
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, der zwei Kraftstoffeinspritzventile in der Einlassöffnung der einzelnen Zylinder aufweist. In der vorliegenden Erfindung wird die Kraftstoffeinspritzung aus einem ersten Kraftstoffeinspritzventil aktiviert, während die Kraftstoffeinspritzung aus einem zweiten Kraftstoffeinspritzventil temporär bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung in Reaktion auf eine Verringerung der Motordrehzahl gestoppt wird. Die Mindestmenge für die Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Zylinder, welche die Genauigkeit der Kraftstoffmessung sicherstellt, kann reduziert werden und der Kraftstoff wird aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil in einer Menge eingespritzt, die gleich oder größer als die Mindestmenge für die Kraftstoffeinspritzung ist. Somit kann die Kraftstoffeinspritzung bei einer niedrigeren Motordrehzahl wiederaufgenommen werden, als wenn die Kraftstoffeinspritzung aus den beiden Kraftstoffeinspritzventilen wiederaufgenommen wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere die Einspritzsteuerung, die bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach einer Kraftstoffabschaltung in einem Verbrennungsmotor durchgeführt wird, der ein erstes Kraftstoffeinspritzventil und ein zweites Kraftstoffeinspritzventil in der Einlassöffnung der einzelnen Zylinder beinhaltet.
  • Stand der Technik
  • In Patentdokument 1 ist der Verbrennungsmotor offenbart, der eine Vielzahl von Zylindern aufweist, welche nebeneinander in einer vorgegebenen Anordnungsrichtung angeordnet sind. Die einzelnen Zylinder sind mit der ersten und zweiten Einlassöffnung verbunden. Durch die erste Einlassöffnung wird Ansaugluft in einen Bereich geleitet, der sich auf einer Seite in der Anordnungsrichtung befindet, an welcher die zylinderinterne Verbrennungstemperatur in dem Zylinder relativ hoch ist. Durch die zweite Einlassöffnung wird Ansaugluft in einen Bereich geleitet, der sich auf der anderen Seite in der Anordnungsrichtung befindet, an welcher die zylinderinterne Verbrennungstemperatur in dem Zylinder relativ niedrig ist. Das erste Kraftstoffeinspritzventil ist an der ersten Einlassöffnung angeordnet, und das zweite Kraftstoffeinspritzventil ist an der zweiten Einlassöffnung angeordnet.
  • In Patentdokument 1 ist außerdem ein Mittel zur Steuerung der Menge der Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen offengelegt, so dass die Menge der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil größer als die aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil ist. Das Steuerungsmittel verhindert eine Differenz zwischen den Kraftstoffeinspritzmengen aus dem ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzventil, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem Erholungsprozess nach der Kraftstoffabschaltung befindet.
  • Liste der Referenzdokumente
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: JP 2011-052588 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Wenn die Einspritzpulsbreite für ein Kraftstoffeinspritzventil zu klein ist, tritt eine große Differenz zwischen der Einspritzpulsbreite und dem tatsächlichen Wert der Menge der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil auf; mit anderen Worten tritt eine große Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem angezeigten Wert der Menge der Einspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil auf und die Genauigkeit der Kraftstoffmessung nimmt ab.
  • Um dies zu vermeiden, muss bei einem Verbrennungsmotor mit zwei Kraftstoffeinspritzventilen in der Einlassöffnung der einzelnen Zylinder der Kraftstoff unter der Bedingung eingespritzt werden, bei welcher die Einspritzpulsbreite für die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile länger als die Mindestpulsbreite ist, die eine ausreichende Messgenauigkeit sicherstellt.
  • Wenn in Reaktion darauf, dass die Motordrehzahl auf einen Schwellenwert absinkt, die Kraftstoffeinspritzung aus dem Zustand wiederaufgenommen wird, in dem die Schubabschaltung aktiv ist, erreicht die Menge der Kraftstoffeinspritzung pro Zylinder üblicherweise das Minimum zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme. Außerdem wird die Menge der Kraftstoffeinspritzung bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung kleiner, wenn die Motordrehzahl bei der Wiederaufnahme niedriger ist.
  • Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden, da die Kraftstoffeinspritzung bei einer niedrigeren Motordrehzahl wiederaufgenommen wird.
  • Wenn der Kraftstoff allerdings bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung unter Verwendung der zwei Kraftstoffeinspritzventile eingespritzt wird, ist eine Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung möglich, während die Motordrehzahl immer noch hoch ist, so dass die aktuelle Menge der Kraftstoffeinspritzung mindestens der doppelten Mindestpulsbreite entspricht; mit anderen Worten ist die Wiederaufnahme bei einer solchen Bedingung möglich, dass der Kraftstoff aus jedem Kraftstoffeinspritzventil entsprechend einer Pulsbreite eingespritzt wird, die gleich oder größer als die Mindestpulsbreite ist. Dadurch wird es schwierig, die Motordrehzahl ausreichend abzusenken, bei welcher die Kraftstoffeinspritzung wiederaufgenommen ist, und das ist problematisch.
  • Im Hinblick darauf besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, der zwei Kraftstoffeinspritzventile in der Einlassöffnung der einzelnen Zylinder aufweist, wobei es mit dieser Steuerungsvorrichtung und diesem Steuerungsverfahren möglich wird, eine Motordrehzahl, bei welcher die Kraftstoffeinspritzung aus dem Zustand wiederaufgenommen wird, in dem die Schubabschaltung aktiv ist, so niedrig wie möglich einzustellen.
  • Technische Lösung
  • Folglich beinhaltet eine Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, der ein erstes Kraftstoffeinspritzventil und ein zweites Kraftstoffeinspritzventil in einer Einlassöffnung der einzelnen Zylinder aufweist, gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuerungseinheit für die Kraftstoffabschaltung während des Schubbetriebs des Verbrennungsmotors, und zum Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil, während gleichzeitig die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil gestoppt wird, bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung aus einem Zustand, in dem die Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet ist, in Reaktion auf eine Verringerung der Motordrehzahl.
  • Ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, der ein erstes Kraftstoffeinspritzventil und ein zweites Kraftstoffeinspritzventil in einer Einlassöffnung der einzelnen Zylinder aufweist, beinhaltet gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Schritte: temporäres Stoppen der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil und der Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil während des Schubbetriebs des Verbrennungsmotors; und Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil bei gleichzeitigem temporären Stoppen der Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf eine Verlangsamung der Motordrehzahl.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Die oben beschriebene Erfindung ermöglicht die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors, indem eine Motordrehzahl, bei welcher die Kraftstoffeinspritzung aus einem Zustand wiederaufgenommen wird, in dem die Schubabschaltung aktiv ist, so niedrig wie möglich eingestellt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A und 1B zeigen einen Verbrennungsmotor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1A beinhaltet eine Draufsicht auf einen Zylinderkopf und ein Blockdiagramm eines Steuerungssystems; und 1B ist eine Seitenansicht des Zylinders.
  • 2 ist ein Flussdiagramm der Steuerung der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung aus einem Zustand, in dem die Schubabschaltung aktiv ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist ein Zeitdiagramm, das beispielhaft den Kraftstoffeinspritzungsvorgang aus den Kraftstoffeinspritzventilen bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung aus dem Zustand, in dem die Schubabschaltung aktiv ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 4 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Beziehung zwischen der Mindesteinspritzpulsbreite pro Zylinder und der Motordrehzahl, bei der die Kraftstoffeinspritzung wiederaufgenommen wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 5 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Beziehung zwischen der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und der Motordrehzahl, bei der die Kraftstoffeinspritzung wiederaufgenommen wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 6 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Beziehung zwischen der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und der Mindesteinspritzpulsbreite pro Zylinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm, das beispielhaft die Veränderung des Kraftstoffverbrauchs, die Konzentration der unverbrannten Komponenten, das Kraftstoff/Luft-Verhältnis und dergleichen bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung aus dem Zustand, in dem die Schubabschaltung aktiv ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 8 ist ein Flussdiagramm der Steuerung des Zuordnungsverhältnisses bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung aus dem Zustand, in dem die Schubabschaltung aktiv ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, das beispielhaft ein Veränderungsmuster im Zuordnungsverhältnis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1A und 1B zeigen ein Beispiel eines Verbrennungsmotors, in dem die Steuerungsvorrichtung und das Steuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
  • In einem Verbrennungsmotor 1 in 1A und 1B verzweigt sich die nachgeschaltete Seite eines Einlasskanals 2 der einzelnen Zylinder 5 in eine erste Einlassöffnung 3 und eine zweite Einlassöffnung 4, und das nachgeschaltete Ende der ersten Einlassöffnung 3 und der zweiten Einlassöffnung 4 öffnet sich jeweils unabhängig in den Zylinder 5.
  • Ein Einlassventil 6a ist zwischen dem Zylinder 5 und der Öffnung der ersten Einlassöffnung 3 angeordnet, um die Öffnung zu öffnen und zu schließen. Ein Einlassventil 6b ist zwischen dem Zylinder 5 und der Öffnung der zweiten Einlassöffnung 4 angeordnet, um die Öffnung zu öffnen und zu schließen.
  • Die vorgeschalteten Enden einer ersten Auslassöffnung 7 und einer zweiten Auslassöffnung 8 öffnen sich unabhängig zu dem Zylinder 5, und die nachgeschalteten Seiten der ersten Auslassöffnung 7 und der zweiten Auslassöffnung 8 sind kombiniert und mit einem Auslasskanal 9 verbunden.
  • Ein Auslassventil 10a ist zwischen dem Zylinder 5 und der Öffnung der ersten Auslassöffnung 7 angeordnet, um die Öffnung zu öffnen und zu schließen. Ein Auslassventil 10b ist zwischen dem Zylinder 5 und der Öffnung der zweiten Auslassöffnung 8 angeordnet, um die Öffnung zu öffnen und zu schließen.
  • Ein erstes Kraftstoffeinspritzventil 11, das in der ersten Einlassöffnung 3 angeordnet ist, spritzt Kraftstoff in einen abgeschrägten Abschnitt des Einlassventils 6a ein, welches die erste Einlassöffnung 3 öffnet und schließt.
  • Ein zweites Kraftstoffeinspritzventil 12, das in der zweiten Einlassöffnung 4 angeordnet ist, spritzt Kraftstoff in einen abgeschrägten Abschnitt des Einlassventil 6b ein, welches die zweite Einlassöffnung 4 öffnet und schließt.
  • Das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 weist dieselbe Einspritzcharakteristik wie das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 auf. Zu einer solchen Einspritzcharakteristik zählen ein Spritzwinkel, eine Spritzpartikelgröße, eine Spritzdurchdringungskraft, eine Eintrittsmenge pro Öffnungszeiteinheit, und eine Mindestpulsbreite Ti2min, bei der die Genauigkeit der Kraftstoffmessung über der Untergrenze liegt. Mit anderen Worten ist das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 derselbe Typ eines Kraftstoffeinspritzventils wie das zweite Kraftstoffeinspritzventil.
  • Das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnen sich jeweils in Übereinstimmung mit einem Einspritzpulssignal, das als Steuersignal von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 21 ausgegeben wird, und spritzen Kraftstoff in einer Menge proportional zu der Einspritzzeit oder der Zeit ein, während welcher das Ventil geöffnet ist.
  • Der Kraftstoff, der zusammen mit Luft in eine Brennkammer 5a des Zylinders 5 aufgenommen wird, wird mithilfe einer Zündkerze 13 gezündet und verbrannt.
  • Die ECU 21 beinhaltet einen Mikrocomputer mit einer CPU, die als Prozessor dient, einem ROM, einem RAM, einer Eingangs-/Ausgangsschaltung und dergleichen.
  • Die ECU 21 empfängt Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren zum Erfassen des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 1. Basierend auf diesen Signalen ermittelt die ECU 21 die Einspritzzeitpunkte, an denen Kraftstoff aus den Kraftstoffventilen 11 und 12 eingespritzt werden soll, und berechnet die Pulsbreiten der Einspritzpulssignale, die an die Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 auszugeben sind. Anschließend gibt die ECU 21 die Einspritzpulssignale mit den so berechneten Pulsbreiten an die Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 zu den vorgegebenen Einspritzzeitpunkten aus.
  • Zu den verschiedenen Sensoren zählen ein Kurbelwinkelsensor 22, ein Luftstromsensor 23, ein Wassertemperatursensor 24 und ein Gaspedalstellungssensor 25. Der Kurbelwinkelsensor 22 gibt ein Umdrehungspulssignal POS aus, das mit der Umdrehung der Kurbelwelle 14 des Verbrennungsmotors 1 synchronisiert ist. Der Luftstromsensor 23 gibt ein Erfassungssignal entsprechend einer Ansaugluftströmungsgeschwindigkeit QA des Verbrennungsmotors 1 aus. Der Wassertemperatursensor 24 gibt ein Erfassungssignal entsprechend einer Kühlwassertemperatur TW des Verbrennungsmotors 1 aus. Der Gaspedalstellungssensor 25 gibt ein Erfassungssignal entsprechend einer Gaspedalstellung ACC des Verbrennungsmotors 1 aus.
  • Die Kühlwassertemperatur TW repräsentiert die Temperatur des Verbrennungsmotors 1. Die Gaspedalstellung kann alternativ auch als Drosselklappenöffnungsgrad bezeichnet werden.
  • Basierend auf dem Umdrehungspulssignal POS, das von dem Kurbelwinkelsensor 22 ausgegeben wird, berechnet die ECU 21 eine Drehzahl NE des Verbrennungsmotors 1. Basierend auf dem von dem Luftstromsensor 23 ausgegebenen Signal berechnet die ECU 21 die Ansaugluftströmungsgeschwindigkeit QA. Basierend auf der Motordrehzahl NE und der Ansaugluftströmungsgeschwindigkeit QA berechnet die ECU 21 eine Basiseinspritzpulsbreite TP [ms], mit anderen Worten berechnet sie eine Basiskraftstoffeinspritzmenge.
  • Außerdem berechnet die ECU 21 basierend auf Werten wie beispielsweise der Kühlwassertemperatur TW, die basierend auf der Ausgabe des Wassertemperatursensors 24 erfasst wird, einen Korrekturkoeffizienten CO. Die ECU 21 korrigiert die Basiseinspritzpulsbreite TP mit dem Korrekturkoeffizienten CO und dergleichen, um die Einspritzpulsbreite TI [ms] entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Zylinder pro Verbrennungszyklus zu berechnen, um mit anderen Worten eine endgültige Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen.
  • Außerdem bestimmt die ECU 21 basierend auf der Einspritzpulsbreite TI die Pulsbreiten Timain und Tisub (TI = Timain + Tisub) der Einspritzpulssignale, die jeweils an die Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 auszugeben sind. Die ECU 21 gibt das Einspritzpulssignal mit der Pulsbreite Timain an das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 zum vorgegebenen Einspritzzeitpunkt aus, und gibt das Einspritzpulssignal mit der Pulsbreite Tisub an das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 zum vorgegebenen Einspritzzeitpunkt aus. Auf diese Weise führt die ECU 21 eine solche Steuerung durch, dass Kraftstoff aus den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 in Übereinstimmung mit den Einspritzpulssignalen eingespritzt wird.
  • Ferner führt die ECU 21 eine Steuerung durch, um die Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 zu stoppen, während der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 ein vorgegebener Schubbetrieb ist. Es sei angemerkt, dass diese Steuerung nachfolgend als Schubabschaltungssteuerung bezeichnet wird.
  • Wenn sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 auf den Schubbetrieb ändert, bei dem sich der Beschleuniger in einer vollständig geschlossenen Position befindet, die Drosselklappe also vollständig geschlossen ist, und in dem die Motordrehzahl NE höher als ein erster Schwellenwert NESL1 ist, bei dem es sich um eine Drehzahl handelt, bei der die Kraftstoffabschaltung gestartet wird, stoppt die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12.
  • Wenn während der Schubabschaltung auf das Gaspedal getreten wird, nimmt die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 wieder auf. Wenn während der Schubabschaltung außerdem die Motordrehzahl NE auf einen zweiten Schwellenwert NESL2 absinkt, der niedriger als der erste Schwellenwert NESL1 ist, nimmt die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 wieder auf (siehe 3).
  • Dabei aktiviert die ECU 21 zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung, wenn die Motordrehzahl NE während der Schubabschaltung auf den zweiten Schwellenwert NESL2 absinkt, die Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11, während gleichzeitig temporär die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 gestoppt wird.
  • In der oben stehenden Beschreibung wird der Einspritzsteuerungsmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 aktiviert ist, während die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt wird, als „Einzeleinspritzmodus” bezeichnet, und der Einspritzsteuerungsmodus, bei welchem die Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 aktiviert ist, wird als „Doppeleinspritzmodus” bezeichnet. Üblicherweise wird die Kraftstoffeinspritzung im „Doppeleinspritzmodus” gesteuert.
  • Die Steuerung der Schubabschaltung und der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Einspritzsteuerung darstellt, die von der ECU 21 durchgeführt wird.
  • In Schritt S101 ermittelt die ECU 21, ob eine Bedingung für die Schubabschaltung erfüllt ist (vorgegebene Bedingung zum Stoppen der Kraftstoffeinspritzung). Die Bedingung für die Schubabschaltung ist erfüllt, wenn beispielsweise das Drosselklappenventil vollständig geschlossen ist und die Motordrehzahl NE über dem ersten Schwellenwert NESL1 liegt.
  • Wenn die Bedingung für die Schubabschaltung nicht erfüllt ist, wird der Betrieb mit Schritt S104 fortgesetzt. In Schritt S104 ermittelt die ECU 21, ob eine Kennzeichnung FCUT eingeschaltet ist, das heißt, ob die Kennzeichnung FCUT = 1 oder nicht. Die Kennzeichnung FCUT dient zur Bestimmung, ob es sich um eine Erholung nach der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung handelt oder nicht.
  • Der Anfangswert für die Kennzeichnung FCUT wird auf 0 gesetzt und die ECU 21 schaltet die Kennzeichnung FCUT bei Durchführung der Schubabschaltung ein, wie später beschrieben wird.
  • Wenn die ECU 21 bei Schritt S104 ermittelt, dass die Kennzeichnung FCUT ausgeschaltet ist, d. h., dass die Kennzeichnung FCUT = 0, wird der Ablauf mit dem Zurücksetzen der Kennzeichnung in Schritt S108 und anschließend mit Schritt S109 fortgesetzt. In Schritt S109 führt die ECU 21 eine normale Einspritzsteuerung durch, bei welcher Kraftstoff unter Verwendung von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird.
  • Bei der normalen Einspritzsteuerung in Schritt S109 führt die ECU 21 eine solche Steuerung durch, dass Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 in jedem Zyklus eingespritzt wird, wobei ein Zuordnungsverhältnis der Kraftstoffeinspritzung zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 beispielsweise auf 50%:50% festgelegt ist.
  • Bei der normalen Einspritzsteuerung kann die ECU 21 einen Modus aus einer Vielzahl von Einspritzsteuerungsmodi wählen, wie beispielsweise einen abwechselnden Einspritzmodus und einen kombinierten Einspritzmodus, entsprechend den Betriebsbedingungen, wie beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast und der Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 1, und kann die Kraftstoffeinspritzung aus den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 entsprechend dem ausgewählten Einspritzmodus steuern.
  • Im abwechselnden Einspritzmodus wird der Kraftstoff durch abwechselndes Ansteuern des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 und des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 jeweils in einer voreingestellten Anzahl von Verbrennungszyklen in den Verbrennungsmotor 1 eingespritzt.
  • Mit anderen Worten führt die ECU 21 im abwechselnden Einspritzmodus folgende Steuerung durch. Die vollständige Menge des pro Zyklus einzuspritzenden Kraftstoffes (Kraftstoffeinspritzmenge TI) wird entweder aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 oder dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt, um ein Kraftstoff/Luft-Gemisch mit einem Ziel-Kraftstoff/Luft-Verhältnis zu erzeugen, während der Einspritzvorgang aus dem anderen Kraftstoffeinspritzventil temporär gestoppt wird. Außerdem wird das Kraftstoffeinspritzventil, das für die Einspritzung der vollständigen Kraftstoffmenge verwendet wird, zwischen dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 jeweils bei einer voreingestellten Anzahl von Verbrennungszyklen umgeschaltet.
  • Im kombinierten Einspritzmodus wird der Kraftstoff unter Verwendung von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 in jedem Verbrennungszyklus in den Verbrennungsmotor 1 eingespritzt. Im kombinierten Einspritzmodus führt die ECU 21 eine solche Steuerung durch, dass die gesamte Kraftstoffmenge, die pro Zyklus einzuspritzen ist, aufgeteilt und zugeteilt wird und separat von dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird, um ein Kraftstoff/Luft-Gemisch mit einem Ziel-Kraftstoff/Luft-Verhältnis zu erzeugen.
  • Im kombinierten Einspritzmodus kann die ECU 21 das Zuordnungsverhältnis der Kraftstoffeinspritzung zwischen dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 entsprechend den Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise Motorlast, Motordrehzahl, Motortemperatur und Anlasserzustand festlegen. Außerdem kann die ECU 21 im kombinierten Einspritzmodus die Einspritzung von entweder dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 oder dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 durch Einstellen des Zuordnungsverhältnisses der Kraftstoffeinspritzung auf 0% temporär stoppen, wenn eine vorgegebene Motorbetriebsbedingung erfüllt ist.
  • Im kombinierten Einspritzmodus kann die ECU 21 eine solche Steuerung durchführen, dass der Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 zum selben Zeitpunkt eingespritzt wird, zu dem Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird. Alternativ kann die ECU 21 eine solche Steuerung durchführen, dass der Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 zu einem anderen Zeitpunkt als dem Zeitpunkt eingespritzt wird, an dem Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird, indem der Einspritzzeitpunkt des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 und der Einspritzzeitpunkt des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 unabhängig festgelegt werden.
  • Wenn die ECU 21 in Schritt S101 ermittelt, dass die Bedingung zur Durchführung der Schubabschaltung erfüllt ist, fährt der Ablauf mit Schritt S102 fort. In Schritt S102 schaltet die ECU 21 die Kennzeichnung FCUT ein, d. h. sie setzt die Kennzeichnung FCUT auf 1. Anschließend fährt der Ablauf mit Schritt S103 fort.
  • In Schritt S103 stoppt die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12, um die Schubabschaltung zu aktivieren, bei der die Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Zylinder gestoppt ist.
  • Wenn während der Schubabschaltung das Gaspedal durchgedrückt wird, ist die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt. Außerdem ist die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt, wenn die Motordrehzahl NE während der Schubabschaltung auf den zweiten Schwellenwert NESL2 absinkt.
  • Wenn die ECU 21 in Schritt S101 ermittelt, dass die Bedingung für die Schubabschaltung nicht mehr erfüllt ist, fährt der Ablauf mit Schritt S104 fort.
  • In Reaktion auf die Bestimmung, dass die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt ist, wird die Kennzeichnung FCUT eingeschaltet. Wenn also der Ablauf nach einer solchen Bestimmung mit Schritt S104 fortfährt, ermittelt die ECU 21 in Schritt S104, dass die Kennzeichnung FCUT = 1, und der Ablauf fährt somit mit Schritt S105 fort.
  • In Schritt S105 ermittelt die ECU 21, ob der Grund dafür, dass die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt ist, darin besteht, dass die Motordrehzahl NE während der Schubabschaltung auf den zweiten Schwellenwert NESL2 absinkt.
  • Wenn der Grund dafür, dass die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt ist, darin besteht, dass der Fahrer auf das Gaspedal tritt, um die Drosselklappe während der Schubabschaltung zu öffnen, wenn also mit anderen Worten die Bedingung für die Schubabschaltung zusammen mit dem Übergang aus einer schubabgeschalteten Fahrt auf eine Beschleunigungsfahrt nicht länger erfüllt ist, fährt der Ablauf ab Schritt S105 mit Schritt S108 fort. In Schritt S108 schaltet die ECU 21 die Kennzeichnung FCUT ab, d. h. sie setzt die Kennzeichnung FCUT auf 0, und der Ablauf fährt mit Schritt S109 fort. In Schritt S109 führt die ECU 21 die normale Einspritzsteuerung durch, bei welcher Kraftstoff unter Verwendung von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird.
  • Mit anderen Worten führt die ECU 21 bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf eine Beschleunigung des Verbrennungsmotors 1 während der Schubabschaltung eine solche Steuerung durch, dass der Kraftstoff ab dem ersten Moment der Wiederaufnahme aus beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 eingespritzt wird. Dies liegt daran, dass bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf die Beschleunigung eine Ansaugluftmenge so stark ansteigt, dass die Kraftstoffeinspritzmenge TI groß genug wird, um die Einspritzung aus beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 in einer Menge entsprechend einer Einspritzpulsbreite gleich oder größer als die Mindestpulsbreite Ti2min zu ermöglichen.
  • Wenn die ECU 21 dagegen ermittelt, dass der Grund dafür, dass die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt ist, darin besteht, dass die Motordrehzahl NE auf den zweiten Schwellenwert NESL2 absinkt, fährt der Ablauf mit Schritt S106 fort.
  • In Schritt S106 ermittelt die ECU 21, ob der Schaltzeitpunkt, bei welchem die ECU 21 auf die normale Einspritzsteuerung zurückkehrt, d. h. die Einspritzsteuerung im Doppeleinspritzmodus, eingetreten ist, nachdem die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt ist. Wenn die ECU 21 ermittelt, dass sie sich gegenwärtig in einer Zeitspanne befindet, ab welcher die Motordrehzahl NE auf den zweiten Schwellenwert NESL2 absinkt, bis zum Schaltzeitpunkt, fährt der Ablauf mit Schritt S107 fort.
  • In Schritt S107 aktiviert die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11, während gleichzeitig die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 gestoppt wird.
  • Mit anderen Worten setzt die ECU 21, wenn der Ablauf mit Schritt S107 fortfährt, die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 auf TI, während gleichzeitig die Einspritzpulsbreite Tisub des zweiten Einspritzventils 12 auf 0 [ms] gesetzt wird. Auf diese Weise führt die ECU 21 eine solche Steuerung durch, dass die vollständige Einspritzmenge TI an Kraftstoff pro Zylinder aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird.
  • Wenn die ECU 21 in Schritt S106 ermittelt, dass der Schaltzeitpunkt gekommen ist, während die volle Einspritzmenge TI an Kraftstoff pro Zylinder aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird und während die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt ist, fährt der Ablauf mit Schritt S108 fort. In Schritt S108 setzt die ECU 21 die Kennzeichnung FCUT auf 0 zurück, und der Ablauf fährt mit Schritt S109 fort. In Schritt S109 schaltet die ECU 21 aus der Einspritzsteuerung im Einzeleinspritzmodus auf die normale Einspritzsteuerung im Doppeleinspritzmodus.
  • Wenn mit anderen Worten die Bedingung für die Schubabschaltung aufgrund einer Verringerung der Motordrehzahl NE nicht länger erfüllt ist, nimmt die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung im Einzeleinspritzmodus wieder auf, bei welcher der Kraftstoff nur aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird. Nachdem die Einspritzsteuerung im Einzeleinspritzmodus für eine vorgegebene Zeitspanne fortgesetzt wurde, schaltet die ECU 21 die Einspritzsteuerung auf den Doppeleinspritzmodus, bei welchem der Kraftstoff sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird.
  • Nachfolgend werden vorteilhafte Effekte der Aktivierung der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil 11 bei gleichzeitigem temporären Stoppen der Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil 12 zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung beschrieben, nachdem die Bedingung für die Schubabschaltung aufgrund einer Verringerung der Motordrehzahl NE nicht länger erfüllt ist.
  • Die Menge, die pro Zyklus in jeden Zylinder eingespritzt werden muss, ist gering, wenn die Bedingung für die Schubabschaltung aufgrund einer Verringerung der Motordrehzahl NE nicht länger erfüllt ist.
  • Wenn eine solch geringe Kraftstoffmenge aufgeteilt und zur separaten Einspritzung durch das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 zugeteilt wird, kann daher die Einspritzmenge aus den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 möglicherweise übermäßig gering werden, so dass die den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 zugewiesene Einspritzpulsbreite unter Umständen unter die Mindestpulsbreite Ti2min fallen kann. Dies kann zu einer großen Differenz zwischen dem angezeigten Wert und dem tatsächlichen Wert der Kraftstoffeinspritzmenge führen.
  • Mit anderen Worten entspricht die Mindesteinspritzmenge an Kraftstoff, die aufgeteilt und zur separaten Einspritzung aus den zwei Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 zugeteilt werden kann, der Einspritzpulsbreite, welche die Bedingungen erfüllt, bei welchen die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 gleich Ti2min ist, und bei welchen die Einspritzpulsbreite Tisub des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 gleich Ti2min ist, d. h. der Einspritzpulsbreite gleich Ti2min × 2 entspricht. Wenn die Einspritzpulsbreite TI unter Ti2min × 2 fällt, fallen auch die Einspritzpulsbreiten Timain und Tisub der Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 unter die Mindestpulsbreite Ti2min. Dies verringert die Genauigkeit der Kraftstoffmessung und führt so zu einem Fehler im Kraftstoff/Luft-Verhältnis.
  • Wenn, wie oben beschrieben, die Kraftstoffeinspritzung sowohl von dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 wiederaufgenommen wird, nachdem die Bedingung für die Schubabschaltung aufgrund einer Abnahme der Motordrehzahl NE nicht länger erfüllt ist, kann die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung zugelassen werden, wenn die Motordrehzahl so hoch bleibt, dass die zu dem Zeitpunkt berechnete Einspritzpulsbreite TI gleich oder größer als Ti2min × 2 bleibt. Wenn die Kraftstoffeinspritzung in einem solchen Fall wiederaufgenommen wird, nachdem die Motordrehzahl so niedrig wird, dass die Einspritzpulsbreite TI unter Ti2min × 2 fällt, wird ein Fehler im Kraftstoff/Luft-Verhältnis beobachtet, was zu einer Verschlechterung bei der Verbrennungsstabilität und in den Abgaseigenschaften führen kann.
  • Wenn dagegen die Kraftstoffeinspritzung von dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 wiederaufgenommen wird, während das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt wird, nachdem die Bedingung für die Schubabschaltung aufgrund einer Abnahme der Motordrehzahl NE nicht länger erfüllt ist, kann die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung zugelassen werden, solange die Einspritzpulsbreite TI oberhalb von Ti2min liegt. Selbst unter solchen Bedingungen kann der Kraftstoff mit einer ausreichenden Messgenauigkeit eingespritzt werden und dadurch ein Fehler im Kraftstoff/Luft-Verhältnis verhindert werden, da die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 in diesem Fall gleich der Einspritzpulsbreite TI ist.
  • Mit anderen Worten kann die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung, nachdem die Bedingung für die Schubabschaltung aufgrund einer Abnahme der Motordrehzahl NE nicht länger erfüllt ist, zugelassen werden, wenn die Einspritzpulsbreite TI kleiner wird, wenn also die Motordrehzahl NE noch niedriger wird, in dem Fall, in dem die Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 wiederaufgenommen wird, während das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt ist, als in dem Fall, in dem die Kraftstoffeinspritzung sowohl von dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 wiederaufgenommen wird.
  • Das Zulassen der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung bei einer niedrigeren Motordrehzahl verlängert die Kraftstoffabschaltungsperiode, so dass der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors 1 noch verbessert wird.
  • 3 ist ein Zeitdiagramm, welches veranschaulicht, wie Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird, während die ECU 21 die Steuerung für die Schubabschaltung und die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung durchführt.
  • In 3 führt die ECU 21 in einer Zeitspanne ab dem Zeitpunkt t0 bis zu einem Zeitpunkt t1, während der das Drosselklappenventil geöffnet ist, die normale Einspritzsteuerung durch, so dass der Kraftstoff sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird.
  • Anschließend stoppt die ECU 21 zum Zeitpunkt t1, wenn das Drosselklappenventil vollständig geschlossen ist und dadurch die Bedingung zur Durchführung der Schubabschaltung erfüllt ist, die Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12, um in den Zustand der Schubabschaltung überzugehen, in dem kein Kraftstoff in die einzelnen Zylinder eingespritzt wird.
  • Während der Schubabschaltung nimmt die Motordrehzahl NE ab. Wenn anschließend beim Zeitpunkt t3 die Motordrehzahl NE den zweiten Schwellenwert NESL2 erreicht, ist die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt und die ECU 21 nimmt die Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Zylinder wieder auf. Genauer gesagt nimmt die ECU 21 in diesem Fall die Kraftstoffeinspritzung nur unter Verwendung des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 aus den zwei Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 auf, während gleichzeitig die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 gestoppt wird.
  • Wenn die ECU 21 dabei, wie oben beschrieben, dazu konfiguriert ist, eine solche Steuerung durchzuführen, dass der Kraftstoff sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung eingespritzt wird, kann die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung zugelassen werden, wenn die Einspritzpulsbreite TI gleich oder größer als zweimal die Mindestpulsbreite Ti2min ist, wenn also mit anderen Worten die Motordrehzahl NE auf einem dritten Schwellenwert NESL3 (NESL3 > NESL2) oder mehr bleibt.
  • Wenn die ECU 21 dagegen dazu konfiguriert ist, eine solche Steuerung durchzuführen, dass der Kraftstoff bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, während das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt wird, kann die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung zugelassen werden, solange die Einspritzpulsbreite TI gleich oder größer als die Mindestpulsbreite Ti2min ist. Das heißt, dass die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung verzögert werden kann, bis die Motordrehzahl auf den zweiten Schwellenwert NESL2 abgesunken ist, der niedriger als der Schwellenwert ist, der verwendet werden würde, wenn die Kraftstoffeinspritzung im Doppeleinspritzmodus wiederaufgenommen werden würde.
  • Mit anderen Worten kann durch Veranlassen der ECU 21 zur Durchführung einer solchen Steuerung, dass der Kraftstoff aus dem einzelnen Kraftstoffeinspritzventil 11 während der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung eingespritzt wird, die Einspritzung bei einer niedrigeren Motordrehzahl NE wiederaufgenommen werden, was bedeutet, dass die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung verzögert wird und dadurch die Zeitspanne der Schubabschaltung verlängert wird.
  • Je länger die Zeitspanne der Schubabschaltung ist, desto größer ist außerdem die Kraftstoffmenge, die insgesamt durch den Kraftstoffeinspritzstopp während der Kraftstoffabschaltung eingespart wird. Dadurch wird während der Kraftstoffabschaltung mehr Kraftstoff gespart.
  • Im Vergleich des Einzeleinspritzmodus, bei dem der Kraftstoff aus dem einzelnen Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, mit dem Doppeleinspritzmodus, bei welchem der Kraftstoff aus beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 eingespritzt wird, kann die Mindesteinspritzmenge Timin, bei der es sich um eine zulässige Mindesteinspritzmenge in die einzelnen Zylinder handelt, welche eine Einhaltung der Messgenauigkeit sicherstellt, im Einzeleinspritzmodus niedriger als im Doppeleinspritzmodus eingestellt werden.
  • Dabei gilt, dass je niedriger die Motordrehzahl NE während der Schubabschaltung ist, desto geringer die Kraftstoffeinspritzmenge TI bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung ist. Daher ermöglicht, wie in 4 dargestellt, die geringere Mindesteinspritzmenge Timin die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung bei einer geringeren Motordrehzahl.
  • Die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung bei einer niedrigeren Motordrehzahl verlängert die Zeitspanne der Schubabschaltung und verbessert dadurch den Kraftstoffverbrauch noch weiter, wie in 5 dargestellt. Da die Mindesteinspritzmenge Timin im Einzeleinspritzmodus niedriger eingestellt wird als im Doppeleinspritzmodus, kann mit anderen Worten der Kraftstoffverbrauch noch weiter verbessert werden, wenn die Kraftstoffeinspritzung unter der Steuerung des Einzeleinspritzmodus wiederaufgenommen wird, als wenn die Kraftstoffeinspritzung in Doppeleinspritzmodus wiederaufgenommen wird, wie in 6 dargestellt.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm, welches die Änderungen in der Konzentration von unverbrannten Komponenten und den Kraftstoffverbrauch aufgrund der Schubabschaltung darstellt. Beim Vergleich des Einzeleinspritzmodus, bei dem der Kraftstoff nur aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, während die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt wird, mit dem Doppeleinspritzmodus, bei dem der Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird, kann der Kraftstoffverbrauch weiter verbessert werden, wenn die Kraftstoffeinspritzung im Einzeleinspritzmodus wiederaufgenommen wird, als wenn die Kraftstoffeinspritzung im Doppeleinspritzmodus bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung wiederaufgenommen wird. Die Kraftstoffeinspritzung nur aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 hat dabei eine ausreichend niedrige Auswirkung auf die Erzeugung des Kraftstoff/Luft-Gemisches, so dass die Konzentration von unverbrannten Komponenten auf einem Niveau gehalten werden kann, das mit dem des Doppeleinspritzmodus vergleichbar ist.
  • Dabei sei angenommen, dass die Mindestpulsbreite Ti2min der Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 jeweils geringer ist. Selbst wenn in einem solchen Fall die ECU 21 dazu konfiguriert ist, die Kraftstoffeinspritzung unter Verwendung beider Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 wiederaufzunehmen, ist die Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung bei einer niedrigeren Motordrehzahl möglich. Durch Reduzieren der Mindestpulsbreite Ti2min steigen allerdings die Kosten für die Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 an und sinkt außerdem die statische Kraftstoffeinspritzmenge ab, was zu einer ungenügenden Kraftstoffdurchflussgeschwindigkeit in einem hohen Lastbereich des Verbrennungsmotors führt.
  • Wenn die ECU 21 dagegen zu einer solchen Steuerung konfiguriert ist, dass der Kraftstoff unter Verwendung von einem der zwei Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 eingespritzt werden kann, nimmt die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 11 im Vergleich zu dem Fall zu, in dem der Kraftstoff unter Verwendung von zwei Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 während desselben Motorbetriebszustands eingespritzt wird, so dass die Kraftstoffeinspritzung in einem Bereich durchgeführt werden kann, in dem die Messgenauigkeit nicht beeinträchtigt wird.
  • Durch Konfigurieren der ECU 21 zur Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung im Einzeleinspritzmodus kann die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung bei einer niedrigeren Motordrehzahl ohne Verwendung eines kostenintensiven Einspritzventils mit einer niedrigeren Mindestpulsbreite Ti2min wiederaufnehmen, und eine ungenügende Kraftstoffdurchflussgeschwindigkeit in einem hohen Lastbereich des Verbrennungsmotors kann verhindert werden.
  • Außerdem ist die ECU 21 zu einer solchen Steuerung konfiguriert, dass der Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, während das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird, nachdem die Bedingung für die Schubabschaltung aufgrund einer Abnahme der Motordrehzahl nicht länger erfüllt ist, und ist zu einer solchen Steuerung konfiguriert, dass unter anderen Betriebsbedingungen als den oben genannten der Kraftstoff unter Verwendung von beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 in einem solchen Modus, wie beispielsweise dem kombinierten Einspritzmodus oder dem abwechselnden Einspritzmodus eingespritzt wird. Dadurch können vorteilhafte Effekte erzielt werden, die durch eine Kraftstoffeinspritzung aus nur einem einzigen Kraftstoffeinspritzventil 11 nicht bereitgestellt werden könnten.
  • Diese vorteilhaften Effekte lauten wie folgt. Durch den kombinierten Einspritzmodus wird die Einspritzzeit für die einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 reduziert, während gleichzeitig die Verdampfungszeit für den Kraftstoff erhöht wird, so dass die Erzeugung eines homogenen Kraftstoff/Luft-Gemisches möglich ist. Beim abwechselnden Einspritzmodus nimmt die Zeit ab dem Moment, an dem eines aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 Kraftstoff einspritzt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Kraftstoffeinspritzventil das nächste Mal Kraftstoff einspritzt, erhöht, so dass die Verdampfungszeit für an der Wand haftenden Kraftstoff erhöht wird. Folglich reduziert der abwechselnde Einspritzmodus eine Adsorptionsgleichgewichtsmenge an Kraftstoff an der Innenwand des Einlasskanals im Vergleich zum kombinierten Einspritzmodus.
  • Es sei angemerkt, dass sich der Begriff des an der Wand haftenden Kraftstoffes hierbei auf Kraftstoff bezieht, der an den Innenwänden der Einlassöffnungen 3 und 4 in Form von Flüssigkeit haftet.
  • Durch Umschalten zwischen dem kombinierten Einspritzmodus und dem abwechselnden Einspritzmodus, wie oben beschrieben, entsprechend den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 1, wie beispielsweise der Motortemperatur, der Motorlast und der Motordrehzahl, ist die ECU 21 dazu in der Lage, eine Verschlechterung der Abgaseigenschaften aufgrund eines Anstiegs des an der Wand haftenden Kraftstoffes während eines kalten Zustands des Motors zu reduzieren sowie ein homogenes Kraftstoff/Luft-Gemisch nach dem Aufwärmen des Verbrennungsmotors 1 zu erzeugen.
  • In Schritt S106 kann die ECU 21 ermitteln, dass die Umschaltzeit gekommen ist, beispielsweise wenn eine vorgegebene Zeit ab dem Zeitpunkt verstreicht, an dem die Bedingung für die Schubabschaltung nicht länger erfüllt ist, oder wenn die Anzahl der akkumulierten Einspritzungen nach der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung einen vorgegebenen Wert erreicht.
  • Dabei werden die vorgegebene Zeit und der vorgegebene Wert für die Anzahl der akkumulierten Einspritzungen zur Bestimmung, ob der Umschaltzeitpunkt gekommen ist, vorab durch Experimente und dergleichen angepasst, um die Bestimmung einer Zeitspanne zu ermöglichen, die erwartungsgemäß benötigt wird, damit die Einspritzpulsbreite TI gleich oder größer als Ti2min × 2 wird, neben einem Anstieg in der Einspritzpulsbreite TI nach der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung.
  • Alternativ kann die ECU 21 basierend auf einem Vergleich zwischen der Einspritzpulsbreite TI und der Mindestpulsbreite Ti2min ermitteln, dass der Umschaltzeitpunkt gekommen ist.
  • Insbesondere kann die ECU 21 aus dem Einzeleinspritzmodus auf den Doppeleinspritzmodus zu einem Zeitpunkt umschalten, an dem die Einspritzpulsbreite TI pro Zyklus so stark ansteigt, dass, selbst wenn die Einspritzpulsbreite TI pro Zyklus aufgeteilt und den zwei Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 zugewiesen wird, jede der zugewiesenen Einspritzpulsbreiten Timain und Tisub der Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 gleich oder größer als die Mindestpulsbreite Ti2min wird.
  • 8 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels der Steuerung zum Umschalten aus dem Einzeleinspritzmodus in den Doppeleinspritzmodus basierend auf dem Vergleich zwischen der Mindestpulsbreite Ti2min und der Einspritzpulsbreite TI.
  • Die ECU 21 führt als Interruptverarbeitung den Ablauf, der im Flussdiagramm aus 8 dargestellt ist, bei einer konstanten Frequenz während der Kraftstoffeinspritzung im Einzeleinspritzmodus durch, der nach der Schubabschaltung in Reaktion auf eine Abnahme der Motordrehzahl wiederaufgenommen wird.
  • Zunächst ermittelt die ECU 21 in Schritt S201, ob eine Einspritzzuordnungskennzeichnung FD 0 ist.
  • Wie später beschrieben wird, ist die ECU 21 dazu konfiguriert, die Schaltsteuerung durchzuführen, die im Flussdiagramm aus 8 dargestellt ist. Genauer gesagt ändert die ECU 21 in einer vorgegebenen Zeitspanne unmittelbar nach dem Umschalten aus dem Einzeleinspritzmodus, in dem Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, während die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt wird, auf den Doppeleinspritzmodus, in dem Kraftstoff unter Verwendung des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 und des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 eingespritzt wird, allmählich das Zuordnungsverhältnis der Kraftstoffeinspritzung zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12. Basierend auf der Einspritzzuordnungskennzeichnung FD ermittelt die ECU 21, ob eine Verarbeitung zur Veränderung des Zuordnungsverhältnisses gegenwärtig durchgeführt wird.
  • Der Anfangswert für die Einspritzzuordnungskennzeichnung FD ist 0.
  • Wenn die ECU 21 ermittelt, dass die Einspritzzuordnungskennzeichnung FD 0 ist, mit anderen Worten, dass die vollständige Kraftstoffeinspritzmenge TI in jeden Zylinder pro Zyklus aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, während die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt ist, fährt der Ablauf mit Schritt S202 fort.
  • In Schritt S202 ermittelt die ECU 21, ob die Pulsbreite Timain des Einspritzpulssignals, das an das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 in dem Einzeleinspritzmodus ausgegeben wird, also die gesamte Kraftstoffeinspritzmenge in jeden Zylinder pro Zyklus über dem A-fachen (2 ≦ A) der Mindestpulsbreite Ti2min der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 liegt.
  • Mit anderen Worten ermittelt die ECU 21 in Schritt S202, ob die Einspritzpulsbreite der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 oberhalb der Mindestpulsbreite Ti2min liegt, selbst nachdem die ECU 21 aus dem Einzeleinspritzmodus in den Doppeleinspritzmodus umgeschaltet hat.
  • In dem Einzeleinspritzmodus, in dem die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt ist, ist die Pulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 gleich der Einspritzpulsbreite TI. Dagegen ist in dem Doppeleinspritzmodus, in dem der Kraftstoff sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird, die Summe der Pulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 und der Pulsbreite Tisub des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 gleich der Einspritzpulsbreite TI.
  • Wie oben beschrieben, ist die Mindestpulsbreite Ti2min ein Mindestwert, auf den die Messgenauigkeit der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 oberhalb der zulässigen Untergrenze liegt.
  • Bei der Betriebsbedingung, bei welcher eine Kraftstoffmenge pro Zyklus entsprechend der doppelten Mindestpulsbreite Ti2min in die einzelnen Zylinder eingespritzt wird, und wenn die Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Kraftstoffeinspritzventil 11 gleich der aus dem Kraftstoffeinspritzventil 12 gesetzt wird, entspricht die Kraftstoffeinspritzmenge aus den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 der Mindestpulsbreite Ti2min, wodurch sichergestellt wird, dass die Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 jeweils Kraftstoff mit einer ausreichenden Messgenauigkeit einspritzen können.
  • Folglich wird sichergestellt, dass die Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 jeweils Kraftstoff mit der Mindestmessgenauigkeit oder mehr einspritzen können, wenn die folgenden Betriebsbedingungen erfüllt sind: die Kraftstoffmenge pro Zyklus entsprechend mindestens der doppelten Mindestpulsbreite Ti2min wird in die einzelnen Zylinder eingespritzt; und die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 ist Ti2min oder mehr, und die Einspritzpulsbreite Tisub des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 beträgt Ti2min oder mehr.
  • Damit versetzt die ECU 21 die Einspritzsteuerung erst dann auf den Doppeleinspritzmodus unter Verwendung von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch den zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12, wenn die ECU 21 in Schritt S202 ermittelt hat, dass die Pulsbreite Timain des Einspritzpulssignals, das an das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgegeben wird, also die Kraftstoffeinspritzmenge TI in die einzelnen Zylinder pro Zyklus gleich oder größer als die doppelte Mindestpulsbreite Ti2min wird.
  • Dadurch wird das Umschalten aus dem Einzeleinspritzmodus in den Doppeleinspritzmodus verhindert, während mindestens eine der Pulsbreiten Timain und Tisub der Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 unter der Mindestpulsbreite Ti2min liegt. Ein Abfall der Steuerungsgenauigkeit des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses kann somit nach dem Umschalten in den Doppeleinspritzmodus abgemildert oder verhindert werden.
  • Es sei angemerkt, dass selbst wenn die Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Kraftstoffeinspritzventil 11 gleich der aus dem Kraftstoffeinspritzventil 12 in dem Doppeleinspritzmodus gesetzt wird, die ECU 21 nur dann in den Doppeleinspritzmodus umschalten kann, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge in jeden Zylinder pro Zyklus oberhalb der doppelten Mindestpulsbreite Ti2min liegt, im Hinblick auf Schwankungen in Ti2min.
  • Wenn die ECU 21 ermittelt, dass die Pulsbreite Timain des Einspritzpulssignals, welches an das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgegeben wird, gleich oder unter dem A-fachen der Mindestpulsbreite Ti2min liegt, wird dieser Ablauf sofort beendet. Auf diese Weise setzt die ECU 21 den Einzeleinspritzmodus fort, in dem die volle Kraftstoffmenge, die pro Zyklus eingespritzt werden muss, aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, während die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 temporär gestoppt wird.
  • Wenn die ECU 21 ermittelt, dass die Pulsbreite Timain des Einspritzpulssignals, welches an das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgegeben wird, über dem A-fachen der Mindestpulsbreite Ti2min liegt, fährt der Ablauf mit Schritt S203 fort. In Schritt S203 setzt die ECU 21 die Einspritzzuordnungskennzeichnung FD auf 1, und schaltet damit auf eine Übergangssteuerung. In der Übergangssteuerung aktiviert die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung durch den Einsatz von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12, während das Zuordnungsverhältnis der Kraftstoffeinspritzung zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 allmählich geändert wird.
  • Der Zeitpunkt, an dem die Einspritzzuordnungskennzeichnung FD von 0 auf 1 umgeschaltet wird, entspricht dem Umschaltzeitpunkt, an dem der Ablauf von Schritt S106 auf Schritt S108 in dem Flussdiagramm aus 2 fortschreitet. Nach Abschluss der Übergangssteuerung zum allmählichen Ändern des Zuordnungsverhältnisses startet die ECU 21 die normale Kraftstoffeinspritzsteuerung.
  • Mit anderen Worten wird die Einspritzsteuerung, bei der das Zuordnungsverhältnis allmählich geändert wird, übergangsmäßig durchgeführt, wenn die ECU 21 aus dem Einzeleinspritzmodus, in welchem der Kraftstoff nur unter Verwendung des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 eingespritzt wird, in den Doppeleinspritzmodus umschaltet, in dem der Kraftstoff unter Verwendung von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird.
  • Wenn die ECU 21 in Schritt S203 die Einspritzzuordnungskennzeichnung SB auf 1 setzt, fährt der Ablauf mit Schritt S204 und S205 fort, bei welchen die ECU 21 die Einspritzpulsbreiten Timain und Tisub der Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 bestimmt.
  • Genauer gesagt setzt die ECU 21 in Schritt S204 die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 auf TI × B, wobei B ein Koeffizient ist.
  • Außerdem setzt die ECU 21 in Schritt S205 die Einspritzpulsbreite Tisub des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 auf TI × (1 – B), so dass TI = Timain + Tisub gilt.
  • Der Anfangswert für den Koeffizienten B wird größer als 0, aber kleiner als 0,5 festgelegt (0 < der Anfangswert für den Koeffizienten B < 0,5), und kann beispielsweise auf 0,4 eingestellt werden (40%).
  • Mit dem Koeffizienten B wird die Einspritzmenge des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 größer als eine Einspritzmenge des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 unmittelbar nach dem Umschalten in den Doppeleinspritzmodus unter Verwendung von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 festgelegt.
  • Unmittelbar nach dem Umschalten auf den Doppeleinspritzmodus unter Verwendung von sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 setzt die ECU 21 das Zuordnungsverhältnis des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12, welches temporär gestoppt wurde, auf mehr als 50%, während das Zuordnungsverhältnis des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11, aus dem Kraftstoff eingespritzt wurde und weiterhin eingespritzt wird, auf weniger als 50% gesetzt wird, anstatt 50% der Einspritzpulsbreite TI dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 zuzuweisen und gleichzeitig die verbleibenden 50% dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 zuzuweisen.
  • Der Anfangswert für den Koeffizienten B wird vorab so eingestellt, dass, wenn die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 gestartet wird, während die Einspritzpulsbreite TI in Abhängigkeit von dem Koeffizienten A berechnet wird, die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 nicht unter die Mindestpulsbreite Ti2min fällt, die in Abhängigkeit von dem Anfangswert für den Koeffizienten B berechnet wird.
  • Wenn beispielsweise der Anfangswert für den Koeffizienten B auf 40% eingestellt wird, wird die Einspritzpulsbreite TI, die in Abhängigkeit von dem Koeffizienten A zu Beginn der Einspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 berechnet wird, so eingestellt, dass Timain = TI × 40% gleich oder größer als die Mindestpulsbreite Ti2min ist.
  • Die Einspritzpulsbreite TI zu Beginn der Einspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 wird ausgedrückt durch TI = Ti2min × 2,5, wobei Timain = TI × 40% = Ti2min. Wenn der Anfangswert für den Koeffizienten B auf 40% eingestellt wird, ist es mit anderen Worten erforderlich, den Koeffizienten A auf 2,5 oder mehr zu setzen, um die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 auf die Mindestpulsbreite Ti2min oder mehr einzustellen, während gleichzeitig die Einspritzpulsbreite Tisub des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 auf mehr als die Mindestpulsbreite Ti2min eingestellt wird.
  • Anschließend fährt der Ablauf mit Schritt S206 fort, in dem die ECU 21 den Koeffizienten B erhöht, der das Zuordnungsverhältnis zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 durch einen vorgegebenen Wert C definiert. Auf diese Weise erhöht die ECU 21 das Zuordnungsverhältnis des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 von unter 50%, um es auf 50% zu bringen, während sie gleichzeitig das Zuordnungsverhältnis des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 von über 50% reduziert, um es auf 50% zu bringen.
  • Durch Durchführen dieser Verarbeitung zur Aktualisierung des Koeffizienten B erhöht die ECU 21 allmählich die Kraftstoffeinspritzmenge aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 von unter TI/2, um sie auf TI/2 zu bringen, wenn sie gleichzeitig die Kraftstoffeinspritzmenge aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 von über TI/2 reduziert, um sie auf TI/2 zu bringen.
  • Wenn die ECU 21 in Schritt S201 ermittelt, dass die Einspritzzuordnungskennzeichnung FD 1 ist, dass also mit anderen Worten die Kraftstoffeinspritzung aus dem Einzeleinspritzmodus auf den Doppeleinspritzmodus umgeschaltet wurde, fährt der Ablauf mit Schritt S207 fort.
  • In Schritt S207 berechnet die ECU 21 basierend auf dem Koeffizienten B, der in der vorhergehenden Ausführung des Ablaufs aktualisiert wurde, die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 (Timain = TI × B).
  • In dem nachfolgenden Schritt S208 berechnet die ECU 21 basierend auf dem Koeffizienten B, der in der vorhergehenden Ausführung des Ablaufs aktualisiert wurde, die Einspritzpulsbreite Tisub des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 (Tisub = TI × (1 – B)).
  • Der Ablauf fährt dann mit Schritt S209 fort, in dem die ECU 21 ermittelt, ob der Koeffizient B auf mehr als 0,5 (50%) erhöht wurde oder nicht.
  • Wenn der Koeffizient B niedriger als oder gleich 0,5 ist, also während eines Übergangszustands, in dem sich das Zuordnungsverhältnis 50% annähert, fährt der Ablauf mit Schritt S210 fort. In Schritt S210 führt die ECU 21 die Verarbeitung für die Aktualisierung des Koeffizienten durch Erhöhen desselben mit dem vorgegebenen Wert C durch. Bis das Zuordnungsverhältnis 50% erreicht, wird die Verarbeitung von den Schritten S207 bis S210 wiederholt.
  • Wenn die ECU 21 in Schritt S209 ermittelt, dass der Koeffizient B größer als 0,5 ist, fährt der Ablauf mit Schritt S211 fort. In Schritt S211 setzt die ECU 21 die Einspritzzuordnungskennzeichnung FD auf 0 und beendet die Steuerung des Zuordnungsverhältnisses in diesem Ablauf. Danach führt die ECU 21 die normale Einspritzsteuerung in Schritt S109 durch.
  • 9 ist ein Zeitdiagramm eines Beispiels der Änderungen in dem Zuordnungsverhältnis zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12, während die Steuerung des Zuordnungsverhältnisses, das in dem Flussdiagramm aus 8 dargestellt ist, durchgeführt wird.
  • In dem Beispiel aus 9 setzt die ECU 21 zum Zeitpunkt t1, wenn die Kraftstoffeinspritzung aus der Schubabschaltung wiederaufgenommen wird, das Zuordnungsverhältnis des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 auf 100% und bewirkt dadurch eine Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Einspritzpulsbreite TI aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11.
  • Dabei wird die Motordrehzahl NESL2 zum Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzung wiederaufgenommen wird, so festgelegt, dass die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 unmittelbar nach Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung gleich oder größer als die Mindestpulsbreite Ti2min sein kann. Insbesondere kann, um sicherzustellen, dass die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils unmittelbar nach der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung die Mindestpulsbreite Ti2min oder mehr ist, die Motordrehzahl NESL2 höher als eine durchschnittliche Motordrehzahl eingestellt werden, wodurch die Einspritzpulsbreite TI gleich der Mindestpulsbreite Ti2min gesetzt wird.
  • Zum Zeitpunkt t2 ermittelt die ECU 21, dass die Pulsbreite Timain über dem A-fachen der Mindestpulsbreite Ti2min liegt. In Reaktion darauf aktiviert die ECU 21 die Kraftstoffeinspritzung aus beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12, wobei das Zuordnungsverhältnis des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 auf 40% gesetzt wird und das Zuordnungsverhältnis des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 auf 60% gesetzt wird.
  • Der Koeffizient A wird dabei so angepasst, dass 40% der Kraftstoffeinspritzpulsbreite TI zum Zeitpunkt t2 der Mindestpulsbreite Ti2min entspricht und das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 Kraftstoff mit dieser Mindestpulsbreite Ti2min zum Zeitpunkt t2 einspritzt.
  • Danach erhöht die ECU 21 allmählich das Zuordnungsverhältnis des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 von 40%, während sie gleichzeitig das Zuordnungsverhältnis des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 von 60% reduziert. Auf diese Weise ändert die ECU 21 das Zuordnungsverhältnis von 40%:60% auf 50%:50% über die Zeitspanne ab dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t3.
  • Die oben beschriebene Schaltsteuerung kann verhindern, dass die Kraftstoffeinspritzung aus beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 unter der Bedingung gestartet wird, dass eine Verschlechterung der Messgenauigkeit der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 zu erwarten ist, so dass ein Fehler im Kraftstoff/Luft-Verhältnis verhindert wird.
  • Die Einstellung des Zuordnungsverhältnisses des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12, das temporär gestoppt wurde, auf mehr als 50% zu Beginn der Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 verhindert darüber hinaus eine große Differenz zwischen den Kraftstoffmengen, die durch die jeweiligen Einlassöffnungen in die Zylinder aufgenommen werden, was zu einer homogenen Erzeugung des Kraftstoff/Luft-Gemisches beiträgt.
  • Zu dem Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 mit einer Verzögerung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 wiederaufgenommen wird, bleibt eine kleinere Menge von Kraftstoff an der Wand der zweiten Einlassöffnung 4 haften, durch die das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 Kraftstoff einspritzt. Folglich ist die Menge des gasförmigen Kraftstoffes, der aus einem solchen an der Wand haftenden Kraftstoff an der zweiten Einlassöffnung 4 verdampft und in die einzelnen Zylinder transportiert wird, geringer. Außerdem erhöht eine solche Verzögerung den Anteil des Kraftstoffs, der an der Wandfläche der zweiten Einlassöffnung 4 anhaftet, während der Anteil des Kraftstoffs reduziert wird, der in die einzelnen Zylinder transportiert wird im Verhältnis zur gesamten Kraftstoffeinspritzmenge aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12.
  • Wenn also das Zuordnungsverhältnis der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 zum Zeitpunkt der Umschaltung aus dem Einzeleinspritzmodus in den Doppeleinspritzmodus auf 50% eingestellt wird, wird die Kraftstoffmenge, die durch die zweite Einlassöffnung 4, an der das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 angeordnet ist, in die einzelnen Zylinder transportiert wird, kleiner als die Kraftstoffmenge sein, die in die einzelnen Zylinder durch die erste Einlassöffnung 3 gefördert wird, an der sich das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 befindet. Dadurch wird in den Zylindern ein weniger homogenes Kraftstoff/Luft-Gemisch erzeugt.
  • Um dies zu vermeiden, stellt die EU 21 die Kraftstoffeinspritzmenge aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 größer als die Einspritzmenge aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil zum Zeitpunkt der Umschaltung aus dem Einzeleinspritzmodus in den Doppeleinspritzmodus ein. Dadurch wird eine Differenz zwischen der Kraftstoffmenge, die durch die erste Einlassöffnung 3 in die einzelnen Zylinder geleitet wird und der Kraftstoffmenge, die durch die zweite Einlassöffnung 4 in die einzelnen Zylinder geleitet wird, reduziert, so dass ein homogeneres Kraftstoff/Luft-Gemisch in den Zylindern erzeugt wird.
  • Mit anderen Worten werden der Anfangswert für den Koeffizienten B und den vorgegebenen Wert C, der die Geschwindigkeit der Änderung im Zuordnungsverhältnis der Kraftstoffeinspritzung definiert, vorab angepasst, um eine Differenz zwischen den Kraftstoffmengen zu reduzieren, die durch die jeweiligen Einlassöffnungen 3 und 4 in die einzelnen Zylinder zum Zeitpunkt der Umschaltung aus dem Modus aufgenommen werden, in dem der Kraftstoff nur aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, in den Modus, in dem der Kraftstoff aus den beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 eingespritzt wird.
  • Da die Einspritzpulsbreite Timain des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11, die in Abhängigkeit von dem Anfangswert für den Koeffizienten B berechnet wird, gleich oder größer als die Mindestpulsbreite Ti2min sein muss, wenn der Anfangswert für den Koeffizienten größer als 50% ist, wird die Einspritzpulsbreite TI entsprechend größer zu Beginn der Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 eingestellt, was bedeutet, dass die Umschaltung auf den Doppeleinspritzmodus noch weiter verzögert wird. Das Einstellen des Anfangswertes für den Koeffizienten B auf weniger als 50% ermöglicht dagegen eine homogenere Erzeugung des Kraftstoff/Luft-Gemisches zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den Doppeleinspritzmodus.
  • Dabei kann die ECU 21 mindestens einen aus dem vorgegebenen Wert C und dem Anfangswert für den Koeffizienten B entsprechend den Motorbetriebsbedingungen variabel einstellen, die sich auf die Menge und die Verdampfungscharakteristik des an der Wand haftenden Kraftstoffes auswirken. Zu solchen Motorbetriebsbedingung erzählen die Motortemperatur und die Dauer der Schubabschaltung.
  • So kann die ECU 21 während eines Motorkaltstarts, bei dem die Menge des an der Wand haftenden Kraftstoffes zunimmt, beispielsweise den Anfangswert für den Koeffizienten B kleiner einstellen und/oder den vorgegebenen Wert C kleiner einstellen. Außerdem kann die ECU 21 den Anfangswert für den Koeffizienten B kleiner einstellen und/oder den vorgegebenen Wert C kleiner einstellen, wenn die Dauer der Schubabschaltung länger ist, so dass der an der Wand haftende Kraftstoff an der Einlassöffnung 4 während der Kraftstoffabschaltung noch stärker reduziert wird.
  • Die ECU 21 kann dazu konfiguriert sein, die Kraftstoffeinspritzung aus beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 bei dem Zuordnungsverhältnis von 50% gleich ab dem Anfang der Kraftstoffeinspritzung aus beiden Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12 zu veranlassen, wenn die Pulsbreite Timain des an das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 in dem Einzeleinspritzmodus unter Verwendung von nur dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgegebenen Einspritzpulssignals einen Wert oberhalb des A-fachen der Mindestpulsbreite Ti2min erreicht.
  • Wie oben beschrieben, ist die ECU 21 zu einer solchen Steuerung konfiguriert, dass der Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt wird, während das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung temporär gestoppt wird. In diesem Fall kann die ECU 21 diagnostizieren, ob das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgefallen ist oder nicht, und veranlassen, dass das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 anstelle des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 Kraftstoff einspritzt, falls ein Ausfall des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 ermittelt wird.
  • Die ECU 21 kann beispielsweise basierend auf dem Innendruck des entsprechenden Zylinders, der Motordrehzahl, des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses und dergleichen ermitteln, ob das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgefallen ist. Wenn das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgefallen ist und keinen Kraftstoff einspritzen kann, ist in dem entsprechenden Zylinder kein Verbrennungsdruck vorhanden. Dies bewirkt, dass das Variationsmuster der Motordrehzahl mit dem aktuellen Verbrennungszustand nicht mehr übereinstimmt und hält das Kraftstoff/Luft-Verhältnis in einem über-mageren Bereich. Basierend darauf kann die ECU 21 somit diagnostizieren, ob das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 ausgefallen ist oder nicht.
  • Zwar wurde die Erfindung ausführlich unter Bezug auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben, doch versteht sich, dass die Erfindung von Fachleuten in verschiedenen Formen basierend auf dem grundlegenden technischen Konzept der Erfindung sowie deren Lehren modifiziert werden kann.
  • So können beispielsweise das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil aus denselben Teilen hergestellt werden, so dass sie dieselben Einspritzcharakteristiken aufweisen, doch können auch Kraftstoffeinspritzventile 11 und 12 verwendet werden, die verschiedene Mindestpulsbreiten Ti2min aufweisen.
  • Wenn die Mindestpulsbreite Ti2min des ersten Kraftstoffeinspritzventils 11 kleiner als die Mindestpulsbreite Ti2min des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 ist, wird der Kraftstoff aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt, während das zweite Kraftstoffeinspritzventil bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung temporär gestoppt wird.
  • Dies ermöglicht eine Verzögerung der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung, bis die Motordrehzahl noch langsamer wird, so dass der Kraftstoffverbrauch weiter verbessert werden kann. Außerdem wird so das Zuordnungsverhältnis des zweiten Kraftstoffeinspritzventils 12 erhöht, so dass eine ungenügende Kraftstoffdurchflussgeschwindigkeit im hohen Lastbereich verhindert werden kann.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Konfiguration beschränkt, bei der das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 an verschiedenen Einlassöffnungen angeordnet sind. Alternativ können das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 an derselben Einlassöffnung angeordnet werden.
  • Das erste Kraftstoffeinspritzventil 11 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil 12 können nebeneinander angeordnet werden, so dass sie etwa denselben Abstand zur Einlassöffnung aufweisen, oder können entfernt voneinander angeordnet werden, so dass sie sich jeweils auf der vorgeschalteten Seite bzw. der nachgeschalteten Seite in der Einlassströmungsrichtung befinden.
  • Ferner kann, ebenfalls bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf das Treten auf das Gaspedal während der Schubabschaltung, die Kraftstoffeinspritzung auf solche Weise wiederaufgenommen werden, dass der Kraftstoff aus einem der Kraftstoffeinspritzventile eingespritzt wird, während die Kraftstoffeinspritzung aus dem anderen Kraftstoffeinspritzventil temporär gestoppt wird.
  • Darüber hinaus ist die normale Kraftstoffeinspritzsteuerung nicht auf die Einspritzsteuerung beschränkt, welche den abwechselnden Einspritzmodus und den kombinierten Einspritzmodus beinhaltet. Bei der normalen Einspritzsteuerung kann es sich um eine beliebige Steuerung handeln, bei der zumindest die Menge des Kraftstoffes, der pro Verbrennungszyklus einzuspritzen ist, aufgeteilt und zwei Kraftstoffeinspritzventilen zugeteilt und separat von diesen eingespritzt wird.
  • Außerdem kann die ECU 21 bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung neben den Kraftstoffeinspritzventilen 11 und 12, wie in 1A und 1B dargestellt, die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil 12 aktivieren, während die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil 11 gestoppt wird.
  • Ferner kann die ECU 21 bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung nach der Schubabschaltung die Kraftstoffeinspritzung entsprechend dem abwechselnden Einspritzmodus steuern, um zwischen der Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Einspritzpulsbreite TI aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil 11 und der Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Einspritzpulsbreite TI aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 12 jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl von Verbrennungszyklen umzuschalten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verbrennungsmotor
    3, 4
    Einlassöffnung
    5
    Zylinder
    6A, 6B
    Einlassventil
    11
    erstes Kraftstoffeinspritzventil
    12
    zweites Kraftstoffeinspritzventil
    21
    elektronische Steuereinheit (ECU)

Claims (11)

  1. Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, der ein erstes Kraftstoffeinspritzventil und ein zweites Kraftstoffeinspritzventil in einer Einlassöffnung der einzelnen Zylinder aufweist, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Steuerungseinheit für die Kraftstoffabschaltung während des Schubbetriebs des Verbrennungsmotors umfasst, und zum Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil, während gleichzeitig die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung aus einem Zustand gestoppt wird, in dem die Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet ist, in Reaktion auf eine Verringerung der Motordrehzahl.
  2. Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit die Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil aktiviert, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne ab der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung verstreicht.
  3. Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit die Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil aktiviert, nachdem eine Kraftstoffeinspritzmenge pro Zylinder nach der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung zunimmt und einen Schwellenwert überschreitet.
  4. Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit die Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil aktiviert, nachdem eine vorgegebene Zeit nach der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung verstreicht.
  5. Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit die Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil aktiviert, nachdem eine vorgegebene Zeit nach der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung verstreicht.
  6. Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinheit eine Kraftstoffeinspritzmenge aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil kleiner als eine Kraftstoffeinspritzmenge aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil zu Beginn der Kraftstoffeinspritzung aus sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil festlegt, und danach eine Differenz zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge des ersten Kraftstoffeinspritzventils und der Kraftstoffeinspritzmenge des zweiten Kraftstoffeinspritzventils reduziert.
  7. Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinheit die Differenz zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge des ersten Kraftstoffeinspritzventils und der Kraftstoffeinspritzmenge des zweiten Kraftstoffeinspritzventils allmählich reduziert, bis die Kraftstoffeinspritzmenge des ersten Kraftstoffeinspritzventils gleich der Kraftstoffeinspritzmenge des zweiten Kraftstoffeinspritzventils wird.
  8. Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei Steuerungseinheit die Kraftstoffeinspritzung durch Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil, während temporär die Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil gestoppt wird, bei einer niedrigeren Motordrehzahl wiederaufnimmt, als wenn die Steuerungseinheit die Kraftstoffeinspritzung durch Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung aus sowohl dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil wiederaufnimmt.
  9. Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, der ein erstes Kraftstoffeinspritzventil und ein zweites Kraftstoffeinspritzventil in einer Einlassöffnung der einzelnen Zylinder aufweist, wobei das Steuerungsverfahren folgende Schritte umfasst: Temporäres Stoppen der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil während des Schubbetriebs des Verbrennungsmotors; und Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil bei gleichzeitigem temporärem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil bei der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf eine Verringerung einer Motordrehzahl.
  10. Steuerungsverfahren für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend den Schritt zum Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne ab der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung verstrichen ist.
  11. Steuerungsverfahren für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 10, des Weiteren umfassend folgende Schritte: Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil kleiner als eine Kraftstoffeinspritzmenge aus dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil zu Beginn der Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil; und allmähliches Reduzieren einer Differenz zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge des ersten Kraftstoffeinspritzventils und der Kraftstoffeinspritzmenge des zweiten Kraftstoffeinspritzventils nach dem Start der Kraftstoffeinspritzung sowohl aus dem ersten Kraftstoffeinspritzventil als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil.
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