DE19929513C2

DE19929513C2 - Verfahren zum Betreiben eines Otto-Motors mit Zylindereinspritzung und zugehöriger Motor

Info

Publication number: DE19929513C2
Application number: DE19929513A
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Itou; Takashi Fukuda
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: US20010001361A1; US6345500B2; JP3584738B2; DE19929513A1; JP2000008922A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Motors mit Zylindereinspritzung und Zündung mittels Zündkerzen gemäß dem Patentanspruch 1 und auf einen Motor mit Zylindereinspritzung und Zündung mittels Zündkerzen gemäß dem Patentanspruch 13.

Wenn bei einem Kaltstart unter kalten Umgebungsbedingungen eine Katalysatortempe ratur niedrig ist (ein sog. Kaltstart) oder wenn auf den Katalysatoren eine Verunreinigung durch Schwefel oder eine Abdeckung durch Rauch vorangeschritten ist, ist es nötig, dass die Temperatur der Katalysatoren erhöht wird.

Die Heisei JP 0008 296485 AA stellt beispielhaft einen Otto-Motor (Motor mit Zündung mittels Zündkerzen) mit Zylindereinspritzung dar, wie er zuvor vorgeschlagen wurde.

Bei diesem vorgeschlagenen Motor mit Zylindereinspritzung wird eine Haupt- Kraftstoffeinspritzmenge entweder im Ansaugtakt oder im Verdichtungstakt des jeweilig entsprechenden Zylinders eingespritzt und im nachfolgenden Ausstoßtakt desselben wird zusätzlicher Treibstoff eingespritzt, wenn die Katalysatoren (katalytischen Konverter oder ein Feld von katalytischen Konvertern) aufgeheizt werden müssen. In diesem Fall wird eine Zusatzkraftstoffeinspritzmenge derart gesteuert, dass nach der Verbrennung der Haupt-Kraftstoffeinspritzmenge noch verbleibender Sauerstoff komplett verbrannt wird.

Bei der oben genannten japanischen Patentanmeldung wird Kraftstoff in einigermaßen hoher Menge, basierend auf einem Vielfachen einer Menge, durch die der überschüssige Sauerstoff unter Berücksichtigung eines Korrekturkoeffizienten vollstän dig verbrannt wird, als zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt, wenn ein Temperaturanstieg der Katalysatoren beschleunigt werden soll.

Um wirksam die Temperatur der Katalysatoren so schnell als möglich durch Zufuhr der Zusatz-Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, kann eine große Menge an Kraftstoff in nerhalb der Abgasleitung verbrannt werden, indem die zugeführte Zusatz- Kraftstoffeinspritzmenge erhöht wird. Insbesondere in dem Fall, in dem die Katalysato ren während des Aufwärmens des Motors schneller aktiviert werden sollen, ist es nicht mehr notwendig, nur die Temperatur der Katalysatoren zu erhöhen, sondern es ist auch notwendig, das Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches geeignet zu kontrol lieren.

Es ist beispielsweise bekannt, dass eine Temperatur der Katalysatoren, bei der eine Reinigungsreaktion der Katalysatoren beginnt, zu niedrigeren Temperaturen hin ver schoben wird, wenn das Mischungsverhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches, nachfolgend als Kraftstoff-Luft-Gemisch aufgeführt, relativ zum stöchiometrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer ist.

Beim vormals vorgeschlagenen Otto-Motor mit Zylindereinspritzung wird jedoch ein Ge samtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches zum Zeitpunkt des Temperatur anstieges in den Katalysatoren in Richtung desjenigen Mischungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches geregelt, das dem stöchiometrischen Mischungsverhältnis oder einem reicheren als dem stöchiometrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff- Luft-Gemisches entspricht.

Daher kann nicht immer eine wirksame Aktivierung der Katalysatoren erreicht werden, wenn die oben beschriebene Regelungstechnik zur schnelleren Aktivierung der Kataly satoren verwendet wird.

Aus der DE 195 39 937 A1 ist ein Motor mit Zylindereinspritzung und Zündung mittels Zündkerzen bekannt, der eine Zündkerze zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Verbrennungsraum aufweist. Zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen. In der Abgaslei tung ist ein Katalysator zur Behandlung des Abgases angeordnet. Zwischen dem Motor und dem oder an dem Katalysator ist in der Abgasleitung ein Temperatursensor angeordnet, der die Abgastemperatur unmittelbar vor dem Katalysator ermittelt. Zwischen einem Luftfilter und einer Drosselklappe ist ein Luftmengenmesser angeordnet, der die Luftmenge, die in den Motor angesaugt wird, ermittelt. Eine Steuereinrichtung steuert das Einspritzen einer zusätzlichen Kraftstoffeinspritzmenge in den Verbrennungsraum während eines Arbeitstakts, wobei die Entzündung des zusätzlich eingespritzten Kraftstoffes durch Flammenausbreitung der vorausgehenden Kraftstoffverbrennung ohne Funkenzündung erfolgt.

Aus der DE 195 39 937 A1 ist es weiterhin bekannt, das Abgasgemisch während der Aufheizung des Katalysators auf ein mageres Mischungsverhältnis einzustellen. Dazu wird in das Abgas Sekundärluft über eine Sekundärluftpumpe eingeblasen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Otto-Motor zu schaffen, das in der Warmlaufphase des Motors eine geringe Schadstoffemission ermöglicht und einen Motors anzugeben, bei dem das Verfahren zur Anwendung gelangt.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 13 angegebenen Merk male gelöst.

Erfindungsgemäß wird, wie mit anderen Worten dargestellt, eine Steuer- und Regeleinrichtung so programmiert, dass sie der Kraftstoffeinspritzvorrichtung befiehlt, eine Haupteinspritzung mit einer ersten Kraftstoff einspritzmenge in den Verbrennungsraum während einer ersten Zeitdauer innerhalb eines Ansaugtakts und/oder eines Verdichtungstakts vorzunehmen und eine Teilein spritzung mit einer zusätzlichen zweiten Kraftstoffeinspritzmenge in den Verbrennungs raum während einer zweiten Zeitdauer innerhalb eines Arbeitstakts und/oder Ausstoß takts vorzunehmen. Während eines Aufwärmzustands des Katalysators wird ein Soll- Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit von der er mittelten Temperatur des Katalysators festgelegt, wobei das Soll- Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer als ein stöchio metrisches Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ist. Die Gesamt- Kraftstoffeinspritzmenge der Haupteinspritzung und Teileinspritzung wird, basierend auf dem Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches und der Luftmenge berechnet, und die Gesamt-Kraftstoff-Einspritzmenge wird in die erste Kraftstoffein spritzmenge und die zweite Kraftstoffeinspritzmenge derart aufgeteilt, dass die Summe der ersten Kraftstoffeinspritzmenge und der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge gleich der Gesamt-Kraftstoffeinspritzmenge ist. Da das Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer als ein stöchiometrisches Verhältnis des Kraftstoff- Luft-Gemisches ist, wird der Katalysator bereits zu einem früheren Zeitpunkt aktiviert, was zur Folge hat, dass der Katalysator eine geringe Schadstoffemission hat. Da die Gesamt-Kraftstoff-Einspritzmenge der Haupteinspritzung und Teileinspritzung basierend auf dem Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches und der Luft menge berechnet wird, wird eine sichere Arbeitsweise des Motors sichergestellt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen (2-12; 14-24) angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1A eine schematische Ansicht des Aufbaus eines bevorzugten Ausführungsbei spiels eines Viertakt-Otto-Motors mit Zylindereinspritzung,

Fig. 1B ein schematisches Blockdiagramm des Schaltkreises bei einer Steuer- und Re geleinrichtung, wie sie in Fig. 1A gezeigt ist,

Fig. 2 ein Funktionsflussdiagramm, das bei der in der Fig. 1A gezeigten Steuer- und Regeleinrichtung ausgeführt wird,

Fig. 3 einen charakteristischen Graph, der eine Beziehung zwischen einem Korrektur koeffizienten (TFBYAtotal) und einer Katalysatortemperatur (katalytische Tem peratur) (Tcat) darstellt, und

Fig. 4 einen charakteristischen Graph, der eine Beziehung zwischen einer Katalysa tortemperatur T50 und einem Überschusskoeffizienten (λ) darstellt.

Fig. 1A zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für einen durch Zündkerzen gezündeten Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung.

In Fig. 1A umfasst ein Motor 1: jeweilige Verbrennungsräume (ein Verbrennungsraum 2 ist beispielhaft in Fig. 1A gezeigt); jeweilige Kolben (ein Kolben 3 ist in Fig. 1A beispiel haft gezeigt); jeweilige Zündkerzen (eine Zündkerze 4 ist in Fig. 1A beispielhaft gezeigt); und jeweilige Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 5 ist in Fig. 1A beispielhaft gezeigt), dessen Düsenabschnitt einem Innenraum ausgesetzt ist, der dem Zylinder des Motors entspricht.

Bei einem Viertaktmotor werden kontinuierlich vier Takte bestehend aus einem Ansaug takt, einem Verdichtungstakt, einem Arbeitstakt und einem Ausstoßtakt ausgeführt, wäh rend der Kolben 3 zweimal im jeweiligen Zylinder hin- und herbewegt wird.

Ein Drallregelventil 8, eine Drosselklappe 9 und ein Luftmengenmesser 12 sind jeweils in einer Ansaugluftleitung 20, wie in Fig. 1A gezeigt, angeordnet.

Es ist festzustellen, dass eine Drosselverstelleinrichtung 9a, beispielsweise ein Gleich strommotor, mit der Drosselklappe 9 verbunden ist und die Drosselklappe 9 zum Öffnen und Schließen betätigt.

Zur Steuerung und Regelung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes und der Kraftstoffein spritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 5 und zum Steuern bzw. Regeln eines Zündzeitpunktes der Zündkerze 4 über eine Zündvorrichtung 4A ist eine Steuer- und Regeleinrichtung 11 vorgesehen.

Die Steuer- und Regeleinrichtung 11 empfängt Ausgangssignale von einer Vielzahl von Sensoren wie folgt: ein Referenzsignal Ref und ein Lagesignal POS von einem Kurbel winkelsensorpaar 13B und 13A, wobei das Referenzsignal Ref ausgegeben wird, wann immer eine Nockenwelle erfasst ist, und das Lagesignal ausgegeben wird, wann immer eine Kurbelwelle sich um eine Winkeleinheit, beispielsweise 1° oder 2°, gedreht hat; ein Signal, das den Winkel anzeigt, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, von einem Sensor 14 zum Messen der Tiefe, um das das Gaspedal niedergedrückt ist; ein Ansaug luftmengensignal vom Luftmengenmesser 12; ein Signal des Mischungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches (Sauerstoffkonzentrationssignal) von einem Sensor 15 für das Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches (auch als Sauerstoffkonzentrati onssensor bezeichnet und im weiten Sinne dieses Ausdruckes eine Erfassungseinrich tung für das Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches), der in einer Abgasleitung 21 eingebaut ist; ein Motorkühlmittel-Temperatursignal Tw von einem Kühlmittel-Temperatursensor CTs; ein Gangstellungssignal Gp von einem mit dem Motor 1 verbundenen Getriebe; und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vv von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor Vvs.

Die Steuer- und Regeleinrichtung 11, die einen Betriebszustand des Motors, basierend auf diesen Sensorsignalen bestimmt, gibt Befehle an die Motorkomponenten, wie bei spielsweise die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 5 und eine Zündkerze 4 (über eine Zünd vorrichtung 4A) aus, um eine geschichtete Verbrennung bei einem mageren Mischungs verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erhalten, wenn nach dem Aufwärmen des Katalysators der Motor 1 in einem vorbestimmten Fahrbereich betrieben wird, bei dem die Motorlast nicht hoch ist, und um eine homogene Verbrennung bei einem stöchio metrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erreichen, wenn der Motor 1 in einem anderen als dem vorbestimmten Fahrbereich fallenden Fahrbereich betrieben wird.

Die Steuer- und Regeleinrichtung 11 umfasst einen Mikrocomputer mit einer CPU (Cent ral Processing Unit), ROM (Read Only Memory; Speicher nur mit Lesezugriff), RAM (Random Access Memory; Speicher mit Lese- und Schreibzugriff), einem Ein gangs(Input-)anschluss, einem Ausgangs(Output-)anschluss und einem gemeinsamen Bus (Datenleitung), wie in der Fig. 1B gezeigt ist.

Die Abgasleitung 21 ist mit zwei Katalysatoren 22 und 23 ausgestattet, wie in Fig. 1A gezeigt ist.

Ein jeder der beiden Katalysatoren 22 und 23 besteht aus einem Dreiwegekatalysator, einer Bauart, die NOx adsorbiert und verringert (ein sog. NOx-Speichertyp).

Der Dreiwegekatalysator verringert die NOx-Abgaskomponenten und oxidiert HC und CO in den Bestandteilen des Abgases während des Betriebs beim stöchiometrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches und adsorbiert (fängt) NOx, das bei einem Betriebszustand des Motors mit magerem Kraftstoff-Luft-Gemisch erzeugt wird.

Ein Sensor 25 zum Erfassen einer Temperatur von Trägern in den Katalysatoren 22 und 23 (auch Katalysatortemperatur genannt) Tcat ist ebenfalls vorgesehen. Die Katalysator temperatur Tcat kann, basierend auf der Kühlmitteltemperatur Tw des Motors 1, wie sie durch den Motorkühlmittel-Temperatursensor CTs erfasst ist, dem Betriebszustand des Motors 1 und einer Betriebsdauer des Motors 1 ab dem Starten des Motors 1 geschätzt werden.

Ein Abgastemperatursensor 16 zum Erfassen einer Temperatur in einem Abgaskrüm mer 10 ist als ein Detektor zum Erfassen einer Abgastemperatur Tex eingebaut und an einer stromauf gelegenen Seite des Katalysators 22 angeordnet.

Es ist festzustellen, dass anstelle des Abgastemperatursensors 16 die Steuer- und Re geleinrichtung 11 die Abgastemperatur Tex basierend auf der erfassten Motorkühlmittel- Temperatur Tw vom Motorkühlmittel-Temperatursensor CTs, dem Betriebszustand des Motors 1 und der Betriebsdauer des Motors 1 ab dem Start des Motors schätzen kann.

Die Steuer- und Regeleinrichtung 11 empfängt die Katalysatortemperatur Tcat, die durch den Katalysatortemperatursensor 25 erfasst wurde, vergleicht Tcat mit seinem Schwellenwert TcatTH, um festzustellen, ob der Katalysator aufgewärmt wurde, und gibt Befehle aus, um eine Haupteinspritzung einer ersten Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 wäh rend des Verdichtungstakts des jeweiligen Zylinders des Motors 1 vorzunehmen, und um eine Teileinspritzung einer zweiten Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 über die Kraftstoff einspritzvorrichtung 5 während des nachfolgenden Arbeitstakts vorzunehmen. Die Steu er- und Regeleinrichtung 11 gibt einen Befehl aus, um die Haupteinspritzung während des Verdichtungstakts über die Zündkerze 4 zu zünden, wenn der Katalysator aufge wärmt wurde.

Es ist festzustellen, dass eine nochmalige Zündung (Rückzündung) des Kraftstoffes der Teileinspritzung beim nachfolgenden Arbeitstakt oder Ausstoßtakt ausgeführt werden kann. Es ist außerdem festzustellen, dass der Kraftstoff der Haupteinspritzung sowohl beim Ansaugtakt als auch beim Verdichtungstakt eingespritzt werden kann. Es ist des weiteren festzustellen, dass der Kraftstoff der Teileinspritzung sowohl beim Arbeits- als auch beim Ausstoßtakt eingespritzt werden kann.

Dann wird die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 derart geregelt, dass das Gesamtmi schungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das in dem Verbrennungsraum 2 durch Einspritzen der ersten Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 und der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 gebildet wird, einem Soll-Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches, das auf einen magereren Wert als das stöchiometrische Mischungsverhält nis des Kraftstoff-Luft-Gemisches gesetzt ist, angenähert wird. Als Ergebnis dessen kann der Katalysator wirksam aktiviert werden.

Fig. 2 zeigt ein Funktionsflussdiagramm, wie es durch die Steuer- und Regeleinrichtung 11 während einer vorbestimmten Zeitspanne (beispielsweise 10 Millisekunden) zur Be rechnung der ersten Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 und der zweiten Kraftstoffeinspritz menge Ti2 jeweils ausgeführt wird.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, berechnet jeweils die Steuer- und Regeleinrichtung 11 die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 und die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2.

Gemäß Fig. 2 liest die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 die Ansaugluftmenge Q, die Motordrehzahl N, das Kraftstoff-Luft-Gemisch, eine Verbrennungsstabilität und das Vorhandensein oder das Fehlen einer Fehlzündung ein. Die Verbrennungsstabilität wird basierend auf einer Änderung der Motordrehzahl N berechnet, welche wiederum basierend auf dem Referenzsignal Rf oder dem Lagesignal von einem der Sensoren des Kurbelwinkelsensorpaares 13A oder 13B berechnet wird. Das Vorliegen oder das Feh len einer Fehlzündung wird in Abhängigkeit davon festgestellt, ob sich die Abgastempe ratur Tex stark verringert. Wenn sie stark verringert wird, tritt eine Fehlzündung auf.

Im folgenden Schritt S2 berechnet die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge und die Motordrehzahl N und eine Kraftstoffeinspritz menge, durch die das stöchiometrische Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches erreicht wird.

In den nachfolgenden Schritten S3 und S4 liest die CPU der Steuer- und Regeleinrich tung 11 die Katalysatortemperatur Tcat vom Katalysatortemperatursensor 25 ein (oder schätzt die Katalysatortemperatur Tcat wie oben beschrieben) und vergleicht Tcat mit einem vorbestimmten Schwellenwert TcatTH der Aktivierungstemperatur, um festzustel len, ob Tcat < TcatTH gilt.

Es ist festzustellen, dass der Schwellenwert TcatTH einen Schwellenwert an einer Gren ze darstellt, an der ein inaktiver Katalysatorzustand, bei dem unverbranntes HC von weniger als 90% über den Katalysator 22; 23 oxidiert wird, oder ein derartiger aktivierter Zustand der Katalysatoren 22; 23 festgestellt wird, bei dem das unverbrannte HC gleich oder größer als 90% über die Katalysatoren 22; 23 oxidiert wird.

Wenn Tcat < TcatTH (JA) im Schritt S4 gilt, stellt die CPU der Steuer- und Regeleinrich tung 11 fest, dass der inaktive Zustand des Katalysators 22; 23 und des Motors in den Aufwärmzustand des Katalysators 22; 23 fallen und das Verfahren geht zu den Schritten S5 bis S14, wie im folgenden beschrieben wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 beim Verdichtungstakt ausgeführt und die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 wird beim Arbeitstakt ausgeführt.

Im Schritt S5 setzt die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 einen Korrekturkoeffi zienten TFBYA fest, um das Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das in dem Verbrennungsraum 2 aufgrund der Haupteinspritzung gebildet wird, gleich dem stöchiometrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu machen.

Im Schritt S6 sucht die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 einen Gesamtkorrek turkoeffizienten TFBYAtotal, um das Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches, das in den Verbrennungsräumen 2 gebildet wird, anhand einer in Fig. 3 gezeigten Tabelle als Antwort auf die Haupteinspritzung und der Teileinspritzung einem Sollwert derselben bezüglich der Katalysatortemperatur Tcat anzunähern.

Die in Fig. 3 gezeigte Tabelle ist derart ausgebildet, dass bei einer Platzierung des Wer tes von Tcat nahe dem Schwellenwert TcatTH der Gesamtkorrekturkoeffizient den Wert 1 aufweist und einen allmählich kleiner als 1 werdenden Wert annimmt, wenn der Wert Tcat kleiner als der Schwellenwert wird.

Da die Katalysatortemperatur Tcat allmählich kleiner wird, wird das Gesamtmischungs verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches allmählich in Richtung eines mageren Mi schungsverhältnisses verschoben.

Es ist festzustellen, dass der im Schritt S5 festgesetzte Korrekturkoeffizient TFBYA in einem Bereich festgesetzt wird, der kleiner als der Gesamtkorrekturkoeffizient TFBYAto tal ist.

Daher wird das Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer als das Ge samtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches (total A/F), wenn die Hauptein spritzung ausgeführt wird und dieser Kraftstoff verbrannt wird. Die Schritte S5 und S6 entsprechen einer Einrichtung zum Festsetzen eines Soll-Gesamtmischungsver hältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches.

Im Schritt S7 berechnet die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 einen Rück kopplungs-Korrekturkoeffizienten ALPHA des Mischungsverhältnisses des Kraftstoff- Luft-Gemisches in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen dem Mischungsver hältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches entsprechend dem Gesamtkorrekturkoeffizienten TFBYAtotal und dem tatsächlichen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches.

Im Schritt S8 stellt die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 fest, ob die Verbren nungsstabilität des Motors 1, der in Fig. 1 gezeigt ist, innerhalb eines erlaubten Berei ches fällt.

Wenn die Stabilität außerhalb des erlaubten Bereiches (NEIN) fällt, geht das Verfahren (Programm) weiter zum Schritt S9, in dem die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 einen Stabilitäts-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten ΔTp der um einen vorbestimm ten Wert dΔTp von seinem vorherigen Wert ΔTpz erhöht (ΔTp = ΔTpz + dΔTp), um die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 zu erhöhen.

Wenn im Schritt S8 die Stabilität innerhalb des erlaubten Bereiches fällt (JA), dann springt das Verfahren zum Schritt S10, in dem der Stabilitäts-Rückkopplungs-Korrektur koeffizient ΔTp der von seinem vorherigen Wert ΔTpz um den vorbestimmten Wert dΔTp verringert wird (ΔTp = ΔTpz - dΔTp), um die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 herabzu setzen.

Im Schritt S11 stellt die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 fest, ob eine Fehlzün dung aufgetreten ist.

Wenn im Schritt S11 eine Fehlzündung aufgetreten ist (JA), geht das Verfahren weiter zum Schritt S12, in dem der Rückkopplungs-Korrekturkoeffizient ΔTp der Stabilität von seinem vorherigen Wert ΔTpz um einen zweiten vorbestimmten Wert dΔTp2 erhöht wird, um die Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 zu erhöhen.

Wenn im Schritt S11 keine Fehlzündung aufgetreten ist (NEIN), dann springt das Pro gramm zum Schritt S13, ohne den Schritt S12 auszuführen.

Im folgenden Schritt S13 berechnet die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 einen Wert der ersten endgültigen Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 wie folgt:

Ti1 = Tp × TFBYA × ΔTp (1).

Im nachfolgenden Schritt S14 berechnet die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 einen endgültigen Wert der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 wie folgt:

Ti2 = Tp × TFBYAtotal × ALPHA - Ti1 (2).

Die Schritte S8 bis S14 entsprechen einer Einrichtung zur Berechnung der Kraftstoffein spritzmenge.

Es ist festzustellen, dass, wenn Tcat ≧ TcatTH (NEIN) im Schritt S4 gilt, die CPU der Steuer- und Regeleinrichtung 11 den aktivierten Zustand des Katalysators 22; 23 fest stellt und das Verfahren zu einem Schritt S15 geht, in dem eine normale Regelung der Kraftstoffeinspritzung entsprechend dem Betriebszustand des Motors 1 ausgeführt wird.

Als nächstes wird die Funktion des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn die Temperatur eines jeden Katalysators 22 und 23 (im folgenden als Katalysator temperatur bezeichnet) Tcat niedriger als der Wert der Schwellentemperatur TcatTH ist, wird die Haupteinspritzung an Kraftstoff im Verdichtungstakt des jeweiligen Zylinders während einer späteren Zeitdauer ausgeführt und die Teileinspritzung des zusätzlichen Kraftstoffes wird im nachfolgenden Arbeitstakt ausgeführt. Die zweite Kraftstoffein spritzmenge Ti2 wird in dem Verbrennungsraum 2, der Abgasleitung 21 oder dem Kata lysator 22 verbrannt, um die Aktivierung des Katalysator-Feldes zu beschleunigen.

Wenn das Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemischs, das durch die ers te Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 und die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 während des Aufwärmzustandes des Katalysators 22 gebildet wird, derart gesteuert bzw. geregelt wird, dass es relativ zum stöchiometrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches mager wird, dann wird eine Temperatur verringert, bei der eine Oxidierungs reaktion von HC auf den Katalysatoren gestartet wird, und ein Leistungsgrad der HC- Reinigung wird verbessert.

Folglich kann die Reinigung des Abgases über dem Katalysatorfeld, beispielsweise wäh rend eines früheren Zeitintervalls während einer Aufwärmphase des Motors, verbessert werden.

Da zunächst die Steuer- und Regeleinrichtung die Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 an Haupttreibstoff bestimmt, so dass die Kraftstoffeinspritzmenge, die die Motorleistung bestimmt, zum vorherigen Zeitpunkt sichergestellt ist, kann der Motor 1 stabil betrieben werden.

Da danach die Regelung des Gesamtmischungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft- Gemisches unter Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 ausgeführt wird, kann das Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ohne Anstieg oder Abfall der Kraft einspritzmenge Ti1 geregelt werden, was zur Stabilität der Verbrennung beiträgt.

Fig. 4 zeigt eine Beziehung zwischen dem Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff- Luft-Gemisches, das in dem Verbrennungsraum 2 gebildet wird, und der Katalysatorak tivierungstemperatur T50, bei der 50% oder mehr des unverbrannten Treibstoffes über dem Katalysator oxidiert wird.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist zu verstehen, dass die Aktivierungstemperatur T50 verrin gert wird, wenn das Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches unter das stöchiometrische Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches sinkt.

Eine seitliche Achse der Fig. 4 bezeichnet einen Überschusskoeffizienten λ (λ = 1 zeigt das stöchiometrische Kraftstoff-Luft-Gemisch an).

Das Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das durch die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 und die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 gebildet wird, wird allmählich magerer, während die Katalysatortemperatur Tcat unter den Schwellen wert TcatTH der Aktivierungstemperatur sinkt, so dass die Reinigungsfähigkeit an HC in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur Tcat verbessert werden kann und die Rei nigung an HC zu einem früheren Zeitpunkt ausgeführt werden kann.

Wenn die Katalysatortemperatur Tcat sich dem Schwellenwert der Aktivierungstempera tur TcatTH nähert, nähert sich das Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches allmählich dem stöchiometrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches, und die Reinigungsfähigkeit an NOx kann in Abhängigkeit von der Katalysa tortemperatur Tcat verbessert werden.

Wenn das Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches so mager ist, dass es innerhalb des Bereiches fällt, in dem die Verbrennungsstabilität des Motors 1 sicherge stellt ist, dann ist es möglich, die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 um diejenige Men ge zu erhöhen, die zur Kompensation des magereren Kraftstoff-Luft-Gemisches, wie oben beschrieben, notwendig ist.

Daher kann die Teileinspritzung die Aktivierung der Katalyse mittels derjenigen Wärme beschleunigen, die durch die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 erzeugt wird, die in dem Verbrennungsraum 2, der Abgasleitung 26 oder dem Katalysator 22 verbrannt wird.

Wenn während der Verbrennung der ersten Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 eine Fehlzün dung auftritt, dann ist es möglich, dass eine große Menge an Kraftstoff ohne Verbren nung desselben ausgestoßen wird, und die beiden Katalysatoren (das Katalysatorfeld bzw. -system 22 und 23) passiert.

Wenn die Fehlzündung erfasst wird, dann wird die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 derart erhöht, dass eine Verschlechterung der Verbrennungsstabilität des Motors auf grund des Auftretens der Fehlzündung schnell behoben werden kann.

Dann ist es möglich, die zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 um eine Menge zu erhöhen, die das magerere Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches kompensiert, das durch die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 in dem Bereich gebildet wird, in dem keine Fehlzündung auftritt.

Folglich kann die aufgrund der Verbrennung der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 in dem Verbrennungsraum 2, der Abgasleitung 21 oder dem Katalysator 22 usw. erzeugte Wärme die Aktivierung des Katalysators 22 beschleunigen.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann bei auf dem Wert "1" gehaltenen Ge samtkorrekturkoeffizient TFBYAtotal während des Aufwärmzustandes des Katalysators 22 ein Ausgleich zwischen einer Verstärkung, um das Mischungsverhältnis des Kraft stoff-Luft-Gemisches magerer zu machen, und einer Verstärkung, das Mischungsver hältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches fetter zu machen, bei der Regelung des Mi schungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches verändert werden, um das Mi schungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches zur mageren Seite hin zu verschieben.

In diesem alternativen Fall ist es möglich, einen O₂-Sensor (Sauerstoffkonzentrations sensor) zu verwenden, dessen Ausgang (Output) sich zusammen mit dem Kraftstoff- Luft-Gemisches umkehrt, das sich in der Nähe der Erfassungseinrichtung für das stö chiometrische Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ändert. Daher können die Herstellkosten und Zusammenbaukosten des Motors 1 verringert werden.

Zur Einstellung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes wird bei der Berechnung der endgülti gen ersten Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 im Schritt S13 der Fig. 2 ein Unterprogramm gestartet.

Dies bedeutet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung 11, wie sie in Fig. 1A gezeigt ist, ein Impulssignal (Befehlssignal) mit einer Pulsbreite ausgibt, die der endgültigen ersten Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 entspricht, wie sie im Schritt S13 für eine der Kraftstoffein spritzvorrichtungen (5 bei Fig. 1A) berechnet wurde, wobei sich der jeweilige Zylinder im Ansaugtakt oder im nachfolgenden Verdichtungstakt befindet. Im Falle eines Vierzylindermotors empfängt eine der vier Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 5 der Reihe nach das Pulssignal im Ansaug- oder dem nachfolgenden Verdichtungstakt.

Es ist außerdem anzumerken, dass ein weiteres Unterprogramm zum Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes bei der Berechnung der endgültigen zweiten Kraftstoffein spritzmenge Ti2 im Schritt S14 der Fig. 2 gestartet wird. Dies bedeutet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung 11 ein Pulssignal (Befehlssignal) an eine der Kraft stoffeinspritzvorrichtungen 5 mit einer Pulsbreite ausgibt, die der endgültigen zweiten Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 entspricht, wie sie im Schritt S14 der Fig. 2 berechnet wur de. Dabei wird das Befehlssignal an eine der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 5 ausge geben, deren jeweiliger Zylinder sich in seinem nachfolgenden Arbeits- oder Ausstoßtakt befindet.

Basierend auf dem Kurbelwinkelreferenzsignal Ref und dem Kurbelwinkellagesignal Pos des Paares von Kurbelwinkelsensoren 13A und 13B, die in Fig. 1A gezeigt sind, wird bestimmt, welcher der vier Zylinder sich in einem der vier Arbeitstakte befindet und bei welchem Kurbelwinkel die Kraftstoffeinspritzung begonnen werden soll.

Diese Unterprogramme zur Bestimmung des Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung kön nen in ein einziges Unterprogramm zur Bestimmung des Zeitpunktes der Kraftstoff einspritzung für die erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 und die zweite Kraftstoffmenge Ti2 zusammengefasst werden, und bei der Berechnung im Schritt S14 der Fig. 2 gestar tet werden.

Eine erste Zeitdauer zwischen einem Ansaugtakt und dem folgenden Verdichtungstakt, die in den Ansprüchen definiert ist, kann als der Ansaugtakt und/oder der nachfolgende Verdichtungstakt und eine zweite Zeitdauer zwischen dem nachfolgenden Arbeitstakt und dem Ausstoßtakt, die in den Ansprüchen definiert ist, kann als der nachfolgende Arbeitstakt und/oder der Ausstoßtakt interpretiert werden.

Zusätzlich ist anzumerken, dass das Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches, wie es in der Beschreibung verwendet wird, ein Verhältnis der in dem Verbrennungsraum 2 eingesaugten Ansaugluftmenge zu einer Gesamtkraftstoffein spritzmenge dargestellt (der Summe aus der ersten Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 und der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge Ti2).

Es ist klar, dass das Merkmal, das in einigen Ansprüchen definiert ist, gemäß dem die Steuer- und Regeleinheit 11 programmiert ist, eine erste Kraftstoffeinspritzmenge Ti1 in Verbrennungsraum 2 während einer ersten Zeitdauer innerhalb zumindest eines An saugtakts und/oder eines Verdichtungstakts einzuspritzen, derart interpretiert werden soll, dass die Steuer- und Regeleinrichtung 11 programmiert ist, die erste Kraftstoffein spritzmenge Ti1 in den Verbrennungsraum 2 während einer ersten Zeitdauer nur inner halb eines Ansaugtakts, nur innerhalb eines Verdichtungstakts und innerhalb sowohl des Ansaugtakts als auch des Verdichtungstakts einzuspritzen. Auf ähnliche Weise soll te das Merkmal, das in denselben Ansprüchen definiert ist, gemäß dem die Steuer- und Regeleinrichtung 11 programmiert ist, eine zweite Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 während einer zweiten Zeitdauer innerhalb zumindest eines Arbeitstakts einzuspritzen, derart interpretiert werden, dass die Steuer- und Regeleinrichtung 11 programmiert ist, eine zweite Kraftstoffeinspritzdauer während einer zweiten Zeitdauer nur innerhalb eines Ar beitstakts, nur innerhalb eines Ausstoßtakts und innerhalb sowohl des Arbeitstakts als auch des Ausstoßtakts einzuspritzen.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben eines Motors (1) mit Zylindereinspritzung und Zündung mittels Zündkerzen (4), mit folgenden Verfahrensschritten:
Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Verbrennungsraum (2) mittels einer Zündkerze (4),
direktes Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum (2) mittels einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (5),
Behandeln des Abgases durch einen Katalysator (2, 23), der in einer Abgaslei tung (21) angeordnet ist,
Ermitteln einer Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) durch einen Tempera tursensor (25),
Ermitteln und Festlegen einer Luftmenge, die in den Motor (1) angesaugt wird mit tels eines Luftmengenmessers (12), und
Steuern und Regeln der Kraftstoffeinspritzung durch:
Befehlen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (5), eine Haupteinspritzung mit einer ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) in den Verbrennungsraum (2) während einer ersten Zeitdauer innerhalb eines Ansaugtakts und/oder eines Verdichtungstakts vorzunehmen und eine Teileinspritzung mit einer zusätzlichen zweiten Kraftstoff einspritzmenge (Ti2) in den Verbrennungsraum (2) während einer zweiten Zeit dauer innerhalb eines Arbeitstakts und/oder Ausstoßtakts vorzunehmen,
Festlegen eines Soll-Gesamtmischungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft- Gemisches während eines Aufwärmzustandes des Katalysators (22, 23) in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23), wobei das Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer als ein stöchiometrisches Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ist,
Berechnen einer Gesamt-Kraftstoffeinspritzmenge der Haupteinspritzung und Teileinspritzung basierend auf dem Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraft stoff-Luft-Gemisches und der Luftmenge, und
Aufteilen der Gesamt-Kraftstoffeinspritzmenge in die erste Kraftstoffeinspritzmen ge (Ti1) und die zweite Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) derart, dass die Summe der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) und der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) gleich der Gesamt-Kraftstoffeinspritzmenge ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrens schritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung umfasst:
Berechnen der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) derart, dass das durch die Haupteinspritzung erzeugte Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ein vorbestimmtes, mageres Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luftgemisches ist, und
Berechnen der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) derart, dass die Summe der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) und der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) eine Kraftstoffmenge darstellt, die dem Sollwert des Gesamtmischungsver hältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgenden Verfah rensschritt:
Erfassen der Verbrennungsstabilität des Motors (1),
wobei der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung umfasst:
Korrigieren der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) solcherart, dass diese ver ringert wird, wenn die Verbrennungsstabilität größer als ein vorbestimmter Stabili tätswert ist, und Korrigieren der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) basierend auf der korrigierten ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
Erfassen des Auftretens einer Fehlzündung im Motor (1),
wobei der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung umfasst:
Korrigieren der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) solcherart, dass dieser er höht wird, wenn das Auftreten einer Fehlzündung erfasst wird, und Berechnen der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) basierend auf der korrigierten ersten Ein spritzmenge (Ti1).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
Erfassen des Mischungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Ab gasleitung (21),
wobei der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung umfasst:
Korrigieren der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) und/oder der zweiten Kraft stoffeinspritzmenge (Ti2) derart, dass das erfasste Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches dem Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff- Luft-Gemisches angenähert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung umfasst:
Korrigieren der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) derart, dass das erfasste Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches dem Soll- Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches angenähert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung um fasst:
Festlegen des Soll-Gesamtmischungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf einen magereren Wert als das stöchiometrische Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches, wenn die Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) sinkt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung um fasst:
Vergleichen der ermittelten Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) mit einem vorbestimmten Schwellenwert (TcatTH) der Aktivierungstemperatur,
Feststellen, ob die ermittelte Temperatur (Tcat) niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert (TcatTH) der Aktivierungstemperatur ist,
Festsetzen eines ersten Korrekturkoeffizienten (TFBYA), der verwendet wird, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Verbrennungsraum (2) während des Einsprit zens der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) dem Soll-Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches anzugleichen,
Festsetzen eines Gesamtkorrekturkoeffizienten (TFBYAtotal), der verwendet wird, ein Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem Verbren nungsraum (2) aufgrund des Einspritzens der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) und der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) dem Soll-Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit von der Temperatur (Tcat) des Ka talysators (22, 23) anzunähern, wobei der Gesamtkorrekturkoeffizient (TFBYAtotal) auf einen Wert unter 1 sinkt, wenn eine Differenz zwischen der erfassten Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) und dem vorbestimmten Schwellen wert (TcatTH) der Aktivierungstemperatur in negativer Richtung größer wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung um fasst:
Berechnen eines Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten (Δ) des Mischungsver hältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit von einer Differenz zwi schen dem Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches gemäß dem Ge samtkorrekturkoeffizienten (TFBYAtotal) und einem tatsächlichen Mischungsver hältnisses des Kraftstoff-Luft-Gemisches.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung um fasst:
Feststellen, ob eine Verbrennungsstabilität des Motors (1) innerhalb eines erlaub ten Bereiches fällt,
Festsetzen eines Stabilitätsfaktor-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten (ΔTp) in Abhängigkeit davon, ob die Verbrennungsstabilität in den erlaubten Bereich fällt, auf folgende Art und Weise:
ΔTP = ΔTpz + dΔTp, wenn die Verbrennungsstabilität innerhalb des erlaubten Be reiches fällt, und ΔTp = ΔTpz - dΔTp, wenn die Verbrennungsstabilität außerhalb des erlaubten Bereiches liegt, wobei ΔTp den aktuellen Stabilitätsfaktor- Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten, ΔTpz einen vorherigen Wert des Stabili tätsfaktor-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten und dΔTp einen vorbestimmten Wert des Stabilitätsfaktor-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten bezeichnet.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
Feststellen, ob eine Fehlzündung auftritt,
wobei der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung umfasst:
Korrigieren des Stabilitätsfaktor-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten (ΔTp), wenn eine Fehlzündung auftritt, wie folgt:
ΔTp = ΔTpz + dΔTp2, wobei dΔTp2 einen vorbestimmten Wert des Stabilitätsfak tors-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten darstellt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Steuerns und Regelns der Kraftstoffeinspritzung um fasst:
Berechnen der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) wie folgt:
Ti1 = Tp × TFBYA × ΔTp, wobei Tp = K × Q/N ist, und wobei K eine Konstante, Q eine Ansaugluftmenge und N eine Motordrehzahl ist, und
Berechnen der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge Ti2 wie folgt: Ti2 = Tp × TFBYAtotal × ALPHA - Ti1.

13. Motor (1) mit Zylindereinspritzung und Zündung mittels Zündkerzen (4), umfas send:
eine Zündkerze (4) zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Verbrennungsraum (2),
eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (5) zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum (2),
einen Katalysator (22, 23), der in einer Abgasleitung (21) angeordnet ist,
einen Temperatursensor (25) zum Ermitteln einer Temperatur (Tcat) des Kataly sators (22, 23),
einen Luftmengenmesser (12) zum Ermitteln und Festlegen einer Ansaugluftmenge,
die in den Motor (1) angesaugt wird, und
eine Steuer- und Regeleinrichtung (11), die programmiert ist:
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (5) zu befehlen, eine Haupteinspritzung mit ei ner ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) in den Verbrennungsraum (2) während einer ersten Zeitdauer innerhalb eines Ansaugtakts und/oder eines Verdich tungstakts vorzunehmen und eine Teileinspritzung mit einer zusätzlichen zwei ten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) in den Verbrennungsraum (2) während einer zweiten Zeitdauer innerhalb eines Arbeitstakts und/oder Ausstoßtakts vorzu nehmen,
ein Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches während ei nes Aufwärmzustandes des Katalysators (22, 23) in Abhängigkeit von der ermit telten Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) festzulegen, wobei das Soll- Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer als ein stö chiometrisches Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ist,
eine Gesamt-Kraftstoffeinspritzmenge der Haupteinspritzung und Teileinsprit zung basierend auf dem Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches und der Luftmenge zu berechnen, und
die Gesamt-Kraftstoffeinspritzmenge in die erste Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) und die zweite Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) derart aufzuteilen, dass die Summe der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) und der zweiten Kraftstoffeinspritzmen ge (Ti2) gleich der Gesamt-Kraftstoffeinspritzmenge ist.

14. Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Re geleinrichtung (11) programmiert ist, die erste Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) der art zu berechnen, dass das durch die Einspritzung der ersten Kraftstoffeinspritz menge (Ti1) erzeugte Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ein vor bestimmtes, mageres Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches erreicht, und programmiert ist, die zweite Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) derart zu berech nen, dass die Summe der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) und der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) eine Kraftstoffmenge darstellt, die dem Soll- Gesamtmischungsverhältnisses der Kraftstoff-Luft-Gemisches entspricht.

15. Motor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) einen Verbrennungsstabilitäts-Detektor umfasst, der eine Verbrennungsstabilität des Motors (1) erfasst, und wobei die Steuer- und Regeleinrichtung (11) program miert ist, korrigierend die erste Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) zu berechnen, wobei die erste Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) verringert wird, wenn die Verbrennungssta bilität größer als ein vorbestimmter Stabilitätswert ist, und programmiert ist, die zweite Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) basierend auf der korrigierten ersten Kraft stoffeinspritzmenge (Ti1) zu berechnen.

16. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) einen Fehlzündungs-Detektor aufweist, der ein Auftreten einer Fehlzün dung im Motor (1) erfasst, und dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) pro grammiert ist, die erste Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) korrigierend zu berechnen, wobei die erste Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) erhöht wird, wenn das Auftreten ei ner Fehlzündung erfasst wird, und programmiert ist, die zweite Kraftstoffeinspritz menge (Ti2) basierend auf der korrigierten ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) zu berechnen.

17. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) einen Mischungsverhältnis-Detektor des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Abgasleitung (21) aufweist, und dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) pro grammiert ist, die erste Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) und/oder die zweite Kraft stoffeinspritzmenge (Ti2) derart zu korrigieren, dass das erfasste Mischungsver hältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches dem Soll-Gesamtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches angenähert wird.

18. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist, die zweite Kraftstoffeinspritz menge (Ti2) derart zu korrigieren, dass das erfasste Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches dem Soll-Gesamtmischungsverhältnisses des Kraftstoff- Luft-Gemisches angenähert wird.

19. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist, das Soll- Gesamtmischungsverhältnis der Kraftstoff-Luft-Gemisches auf einen magereren Wert als dem stöchiometrischen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft- Gemisches zu setzen, wenn die Katalysatortemperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) sinkt.

20. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist, die erfasste Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) mit einem vorbestimmten Schwellenwert (TcatTH) der Aktivierungstemperatur zu vergleichen und festzustellen, ob die erfasste Tempera tur (Tcat) niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert (TcatTH) der Aktivierungs temperatur ist, und um einen ersten Korrekturkoeffizienten (TFBYA) festzusetzen, der verwendet wird, das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Verbrennungsraum (2) während des Einspritzens der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) dem Soll- Mischungsverhältnis der Kraftstoff-Luft-Gemisches anzugleichen, einen Gesamt korrekturkoeffizienten (TFBYAtotal) festzusetzen, der verwendet wird, ein Ge samtmischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem Verbrennungsraum (2) aufgrund des Einspritzens der ersten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti1) und der zweiten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) dem Soll-Mischungsverhältnis des Kraftstoff- Luft-Gemisches in Abhängigkeit von der Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) anzunähern, wobei der Gesamtkorrekturkoeffizient (TFBYAtotal) auf einen Wert unter 1 sinkt, wenn eine Differenz zwischen der erfassten Temperatur (Tcat) des Katalysators (22, 23) und dem vorbestimmten Schwellenwert (TcatTH) der Aktivie rungstemperatur in negativer Richtung größer wird.

21. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist, einen Rückkopplungs- Korrekturkoeffizienten (ALPHA) des Mischungsverhältnisses des Kraftstoff-Luft- Gemisches in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches gemäß dem Gesamtkorrekturkoeffizienten (TFBYA total) und einem tatsächlichen Mischungsverhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu berechnen.

22. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist, festzustellen, ob eine Verbren nungsstabilität des Motors (1) innerhalb eines erlaubten Bereiches fällt, und einen Stabilitätsfaktor-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten ΔTp in Abhängigkeit davon, ob die Verbrennungsstabilität in den erlaubten Bereich fällt, wie folgt festzusetzen: ΔTp = ΔTpz + dΔTp, wenn die Verbrennungsstabilität innerhalb des erlaubten Be reiches fällt, und ΔTp = ΔTpz - dΔTp, wenn die Verbrennungsstabilität außerhalb des erlaubten Bereiches liegt, wobei ΔTp den aktuellen Stabilitätsfaktor-Rück kopplungs-Korrekturkoeffizienten, ΔTpz einen vorherigen Wert des Stabilitätsfaktor- Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten und dΔTp einen vorbestimmten Wert des Stabilitätsfaktor-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten bezeichnet.

23. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist festzustellen, ob eine Fehlzün dung auftritt, und dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist, den Stabilitätsfaktor-Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten ΔTp, wenn eine Fehlzün dung auftritt, wie folgt zu korrigieren: ΔTp = ΔTpz + dΔTp2, wobei dΔTp2 einen wei teren vorbestimmten Wert des Stabilitätsfaktor-Rückkopplung- Korrekturkoeffizienten darstellt.

24. Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (11) programmiert ist, die Kraftstoffein spritzmenge (Ti1) wie folgt zu berechnen: Ti1 = Tp × TFBYA × ΔTp, wobei Tp = K × Q/N ist, wobei K eine Konstante, Q eine Ansaugluftmenge und N eine Motordreh zahl bezeichnet, und programmiert ist, die zweite Kraftstoffeinspritzmenge (Ti2) wie folgt zu berechnen: Ti2 = Tp × TFBYAtotal × ALPHA - Ti1.