DE60029657T2

DE60029657T2 - Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor

Info

Publication number: DE60029657T2
Application number: DE60029657T
Authority: DE
Inventors: c/o Mazda Motor Corporation Tomoaki Aki-gun Saito; c/o Mazda Motor Corporation Hideki Aki-gun Hosoya
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2020-03-04
Also published as: EP1035315B1; JP2000320386A; EP1035315A3; EP1035315A2; DE60029657D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Direkteinspritzungs-Dieselmotor, welcher Kraftstoff direkt in Verbrennungskammern von Zylindern des Dieselmotors einspritzt bzw. zerstäubt.
Eine von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen dieser Art, die konventionell bzw. herkömmlicherweise beispielsweise aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-212961 bekannt ist, ist derart adaptiert und ausgelegt, daß die Kraftstoffeinspritzvorrichtung zusätzlich zu einem Zerstäuben von Kraftstoff an einem Zeitpunkt nahe einem oberen Totpunkt (TDC) eines Kompressionshubs auf eine gewöhnliche Weise, eine zusätzliche kleine Menge an Kraftstoff zu einem Zeitpunkt zwischen der Mitte eines Expansionshubs und eines Auslaßhubs in einem bestimmten Bereich von Motorbetriebszuständen bzw. -bedingungen zerstäubt, um eine Dichte der oxidierenden Komponenten von Abgas mit einer Wirkung bzw. einen Effekt eines Auffrischens eines Abgas reinigenden Katalysators zu erhöhen, der in einer Abgasleitung angeordnet ist, mit anderen Worten einer Wirkung einer funktionellen Wiederherstellung eines NOx absorbierenden Stoffs des Katalysators. Obwohl Dieselmotoren im allgemeinen bei mageren Bedingungen bzw. Zuständen betrieben werden, in welchen ein durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F in der Verbrennungskammer gleich oder höher als beispielsweise 18 ist, ist die Konzentration von Sauerstoff im Abgas höher als ungefähr 4%. In einem derartigen mageren Zustand ist es äußerst schwierig, Stickoxide (NOx) im Abgas von einer Verbrennung eines mageren Kraftstoffgemischs zu desoxidie ren und dadurch das Abgas zu reinigen. Einige von Techniken, die entwickelt und verwendet wurden, um die Schwierigkeit zu beseitigen, ist ein Verwenden eines NOx absorbierenden Stoffs, welcher einerseits NOx absorbiert, während die Konzentration von Sauerstoff im Abgas höher ist, und andererseits NOx abgibt bzw. freigibt, während die Konzentration von Sauerstoff im Abgas niedriger ist. Typischerweise weist der NOx absorbierende Stoff die Eigenschaft auf, zu einer Erschwerung von NOx absorbierender Leistung bei einem Anstieg in der Menge an absorbiertem NOx zu neigen. Deshalb ist die oben erwähnte Kraftstoffeinspritzvorrichtung adaptiert und ausgelegt, um eine zusätzliche Menge an Kraftstoff nach der Mitte eines Expansionshubs vor einer Abnahme in einer NOx absorbierenden Leistung des NOx absorbierenden Stoffs zu zerstäuben, um die Konzentration von Sauerstoff im Abgas zu erniedrigen, indem Sauerstoff im Abgas aufgrund einer Verbrennung des zusätzlichen Kraftstoffs zugleich mit einer Erhöhung der Konzentrationen von Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HC), welche katalytische oder desoxidierende Komponenten sind, im Abgas verbraucht wird, wodurch eine Abgabe bzw. Freisetzung von NOx aus dem NOx absorbierenden Stoff gefördert wird und das abgegebene bzw. freigegebene NOx ausreichend desoxidiert wird mit dem Ergebnis eines Wiederherstellens der NOx absorbierenden Leistung des NOx absorbierenden Stoffs bzw. Materials.
Verschiedene Direkteinspritzungs-Dieselmotoren wurden weiter vorgeschlagen. Einer dieser Direkteinspritzungs-Dieselmotoren, welcher in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-75051 geoffenbart ist, ist adaptiert und ausgelegt, um eine mehrfache Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompres sionshubs mit einer nachteiligen Wirkung eines Abschwächens einer Zerstäubungsdurchdringung zu implementieren, um eine Anhaftung von Kraftstoff an der Zylinderwand zu regeln bzw. zu steuern und eine Erzeugung von Rauch zu senken. Ein anderer Direkteinspritzungs-Dieselmotor, welcher in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-160148 geoffenbart ist, ist adaptiert und ausgelegt, um die Menge an Kraftstoffeinspritzung in bezug auf die Zeit zu regulieren, indem EIN/AUS Wirkungen eines Einspritzdüsenventils zu einem Zeitpunkt einer Lieferung eines Kraftstoffeinspritzimpulses verursacht werden, um eine ideale Regelung bzw. Steuerung einer Rate einer Kraftstoffeinspritzung in eine Verbrennungskammer ungeachtet von betrieblichen Merkmalen von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zu implementieren.
Es ist bekannt geworden, daß ein NOx absorbierender Stoff, wie er in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung verwendet wird, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-212961 geoffenbart ist, in einer NOx absorbierenden Wirkung und NOx freigebenden Wirkung von erwärmten bzw. erhitzten Zuständen abhängt. Spezifisch weist beispielsweise ein NOx absorbierender Stoff die NOx Konversionseffizienz bzw. Umwandlungsnutzleistung auf, die ausreichend hoch in einem spezifischen Bereich von Abgastemperaturen ist, und jedoch scharf in einem Bereich von niedrigeren Abgastemperaturen abnimmt, in welchen der Katalysator nicht aufgewärmt ist, d.h. vor einer Aktivierung, wie dies in 2 gezeigt ist. Infolge der Temperaturabhängigkeit der NOx Umwandlungsnutzleistung wird in Dieselmotoren, die einen überlegenen thermischen Wirkungsgrad aufweisen und geeignet sind, Abgas mit niedriger Temperatur im Vergleich zu Abgas aus Benzinmotoren bereitzustellen, der ein Abgas reinigende Katalysator zu niedrig in der Temperatur, um seine Umwandlungsnutzleistung bzw. -effizienz ausreichend in einigen Motorbetriebszuständen zu zeigen.
Um das Problem zu beseitigen, wurde im Stand der Technik bekannt, einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zu verzögern, um eine Nachverbrennung mit einer Wirkung eines Erhöhens der Temperatur des Abgases zu erhöhen bzw. zu verstärken. Jedoch verursacht diese Technik eine signifikante bzw. merkliche Erschwerung eines Kraftstoffverbrennungszustands, wobei als eine Folge bzw. ein Resultat davon eine Erschwerung bzw. Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs und ein scharfer Anstieg in der Rauchentstehung auftreten. Obwohl überlegt werden kann, eine große Menge an Kraftstoff im Überschuß einer notwendigen Menge an Kraftstoff zu liefern, die für Motorbetriebszustände geeignet ist, verursacht diese Technik eine merkliche Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs. Demgemäß sind diese Techniken bzw. Verfahren als Maßnahmen undurchführbar, um dieses Problem zu erledigen.
DE 3802161 A offenbart verschiedene Kraftstoffeinspritzmuster für verschiedene Motorbetriebszustände bzw. -bedingungen.
US 4685290 offenbart einen Dieselmotor mit einem Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuersystem, das eine unterteilte Kraftstoffeinspritzung durchführt, um eine Abgastemperatur anzuheben, um ein Filter vorzuwärmen.
DE 19639172 A offenbart eine unterteilte Kraftstoffeinspritzung, die an einem Zeitpunkt zwischen 15° vor einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs und 5° nach einem oberen Totpunkt des Kompressionshubs beginnt, um dadurch eine Erzeugung von Rauch zu beschränken, oder an einem Zeitpunkt zwischen 5° und 330° nach dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs für einen Anstieg in der Abgastemperatur.
US 5479775 offenbart ein Kraftstoffeinspritzsystem, das zusätzlichen Kraftstoff zu einem Zeitpunkt zwischen 20° und 80° nach einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs einspritzt, um eine Abgastemperatur anzuheben.
DE 1 035 315 A offenbart ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor, in welchem eine unterteilte Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird. Bei einer Leerlaufdrehzahl wird die Pilot- bzw. Voreinspritzung in einem Bereich von 10° bis 16° CA vor TDC durchgeführt und die Haupteinspritzung wird in einem Bereich von 2° CA nach TDC gestartet und ein Intervall ist in einem Bereich von 3° bis 26° CA.
Es ist das Ziel bzw. der Gegenstand der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem bereitzustellen, welches Abgas regelt bzw. steuert, ohne eine Erschwerung bzw. Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffkonzepts und einen scharfen Anstieg von Rauch zu erregen.
Dieses Ziel wird durch ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem erfüllt, das die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Das vorhergehende Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem erzielt, welches eine Menge an Kraftstoff, die einer Drehmomentanforderung des Dieselmotors entspricht, in eine Mehrzahl von Teilen von Kraftstoff unterteilt und intermittierend eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung betätigt, um eine unterteilte Kraftstoffeinspritzung der unterteilten Teile von Kraftstoff zu implementieren. Spezifisch enthält das Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Direkteinspritzungs-Dieselmotor, der mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausgestattet bzw. ausgerüstet ist, die angeordnet ist, um zu der Verbrennungskammer gerichtet zu sein, Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. -regelmittel, welche einen Betriebszustand bzw. eine Betriebsbedingung des Dieselmotors überwachen, eine Menge an Kraftstoff bestimmen, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem Betriebszustand zu zerstäuben bzw. einzuspritzen ist, und die Kraftstoffeinspritzeinrichtung betätigen, um die Kraftstoffeinspritzung der bestimmten Menge an Kraftstoff zu implementieren. Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem unterteilt die bestimmte bzw. festgelegte Menge an Kraftstoff in eine Mehrzahl von Teilen an Kraftstoff und betätigt intermittierend die Kraftstoffeinspritzeinrichtung, um eine unterteilte Kraftstoffeinspritzung der unterteilten Teile des Kraftstoffs an bestimmten Intervallen zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs zu implementieren. D.h., im allgemeinen, während Kraftstoff, der zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs zerstäubt wird, sich in einer Kegelform als Ganzes in der Verbrennungskammer ausbreitet, wird der Kraftstoffspray bzw. -sprühnebel wiederholt in sehr kleine Kraftstofftropfen zerlegt (Umwandlung in feine Kraftstoffpartikel) aufgrund einer Reibung mit Luft und verdampft von Oberflächen der Kraftstofftropfen, um sich in Kraftstoffdämpfe zu verwandeln (Zerstäubung und Verdampfung). In diesem Fall ist es wünschenswert, um für den Dieselmotor eine verbesserte Verbrennbarkeit zur Verfügung zu stellen, eine Zerstäubung von Kraftstoff zu fördern, indem ein Kraftstoffdruck mit einer Wirkung bzw. einem Effekt einer Zunahme der Kraftstoffeinspritzungsgeschwindigkeit erhöht wird, wobei jedoch nichts desto weniger, wenn so getan, weil Luft in der Verbrennungskammer komprimiert wird und eine hohe Viskosität aufweist, Kraftstofftropfen, die durch die vorangehende Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, durch Kraftstofftropfen gefangen werden, die durch eine nachfolgende Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, um sich dadurch an die letzteren Kraftstofftropfen anzuhängen, was in einer Schwierigkeit einer ausreichenden Förderung einer Zerstäubung und Verdampfung des Kraftstoffs resultiert.
Im Gegensatz zu dem Obigen wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine primäre Kraftstoffeinspritzung durch ein Unterteilen dieser in eine Mehrzahl von Malen implementiert, eine Kraftstoffeinspritzung für eine Periode bzw. Zeitdauer zwischen einer benachbarten unterteilten Kraftstoffeinspritzung unterbrochen, so daß Kraftstofftropfen, die durch eine vorangehende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert sind bzw. werden, daran gehindert werden, durch Kraftstofftropfen gepackt bzw. gefangen zu werden, die durch eine nachfolgende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, wobei als eine Folge davon die vorangehenden Kraftstofftropfen drastisch von einer Behinderung einer Umwandlung zu feinen Kraftstoffteilchen aufgrund einer Konversion bzw. Umwandlung der vorangehenden und nachfolgenden Kraftstofftropfen abgehalten werden, wie dies oben beschrieben ist. Daher wird eine Umwandlung zu feinen Kraftstoffteilchen und somit eine Zerstäubung und Verdampfung von Kraftstoff ausreichend durch eine Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs gefördert, so daß ein Mischungs- bzw. Gemischzustand von Kraftstoffdämpfen mit Luft beträchtlich mit einer Wirkung bzw. einem Effekt eines Bereitstellens einer verbesserten Verbrennung verbessert wird, wobei als eine Folge bzw. ein Resultat davon ein spezifischer Kraftstoffverbrauch verbessert wird und eine Erzeugung von Rauch geregelt bzw. gesteuert wird. Die unterteilte Kraftstoffeinspritzung stellt einen relativen Abzug in der Menge von Kraftstoff bereit, die heftig aufgrund einer Selbstentzündung verbrennt (vorgemischte Verbrennung), wobei als eine Folge davon es keinen Anstieg im Verbrennungsdruck und der Verbrennungstemperatur im Überschuß gibt, um die Erzeugung von NOx zu beschränken. Weiterhin wird, obwohl eine Zeitperiode zwischen einem ersten Öffnen bis zu einem letzten Schließen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung während der unterteilten Kraftstoffeinspritzung relativ verlängert ist, Kraftstoff, der intermittierend eingespritzt wird, gut zerstäubt und verdampft, wie dies vorher beschrieben ist, um eine Diffusionsverbrennung zu bewirken. Deshalb tritt keine Behinderung bzw. Verschlechterung des Verbrennungszustands in dem Fall auf, wo der Einspritzungszeitpunkt verzögert ist bzw. wird. Der Dieselmotor steigert, falls überhaupt, seinen mechanischen Wirkungsgrad mit einem Effekt eines Bereitstellens einer weiteren Verbesserung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs, weil der Druck in der Verbrennungskammer hoch für eine relativ lange Zeitperiode bleibt und als eine Folge die Expansionskraft der Verbrennungsgase beträchtlich bzw. effektiv auf den Kolben wirkt.
Die Energie einer Verbrennung selbst steigt an, was aus der günstigen Kraftstoffverbrennung resultiert, und das Abgas wird teilweise ausgebracht, während es bei einer hohen Temperatur ist, was daraus resultiert, daß die Kraftstoffverbrennung langsam beim Enden wird, wobei als eine Folge davon die Temperatur und der Druck des Abgases ansteigen. D.h., das Niveau von schädlichen Emissionen, wie beispielsweise NOx und Rauch, wird verringert und eine spezifische Kraftstoffeffizienz wird verbessert, wobei es außerdem möglich ist, die Temperatur eines ein Abgas reinigenden Stoffs, wie beispielsweise eines Katalysators in der Abgasleitung zu steuern bzw. zu regeln, indem ein Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Abgases verursacht wird. Zusätzlich wird der Abgaszustand durch eine Menge an Kraftstoffeinspritzung gesteuert bzw. geregelt, die bestimmt wird, um eine Anforderung für ein Ausgangsdrehmoment am Dieselmotor zu erfüllen, was eine Verbesserung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs ermöglicht. In diesem Fall kann ein Ausgabe- bzw. Ausgangsdrehmoment, das am Dieselmotor gefordert wird, auf der Basis einer Beschleunigungsvorrichtungsbewegung und/oder Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit detektiert werden. In diesem Fall wird leicht erreicht, eine Verschlimmerung bzw. Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs und einer Erzeugung von Rauch zu beschränken, indem die bestimmte Menge an Kraftstoff beschränkt wird, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer größer als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis bereitzustellen.
Die Intervalle, an denen die Kraftstoffeinspritzeinrichtung intermittierend betätigt wird, um jede einzelne unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu implementieren, können vorzugsweise kürzer als ungefähr eine Millisekunde sein. Wenn es eine Unterbrechung einer benachbarten unterteilten Kraftstoffeinspritzung länger als eine Millisekunde gibt, führt der Kraftstoff, der durch die nachfolgende unterteilte Kraftstoffeinspritzung zerstäubt bzw. eingespritzt wird, nicht zu einer unmittelbaren Diffusionsverbrennung mit dem Resultat einer diskontinuierlichen Verbrennung, welche durch die Besorgnis begleitet ist, daß es kaum erzielbar ist, das Niveau schädlicher Emissionen, wie beispielsweise NOx zu erniedrigen und eine Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs und einer Erzeugung von Rauch zu beschränken. Um eine Kraftstoffverbrennung von Unterbrechungen abzuhalten, hat das Intervall kürzer als eine Millisekunde zu sein. Spezifischer ist, um Kraftstofftropfen, die durch eine vorangehende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, davon abzuhalten, durch Kraftstofftropfen eingeholt zu werden, die durch eine nachfolgende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, um dadurch eine Kohäsion bzw. Anhaftung von Kraftstofftropfen zu regeln bzw. zu steuern, das Intervall zwischen der vorangehenden und nachfolgenden unterteilten Kraftstoffeinspritzung wünschenswerterweise kürzer als 900 Mikrosekunden, aber länger als 100 Mikrosekunden. Außerdem kann ein Intervall kürzer als 800 Mikrosekunden, das eine verringerte Menge an Kraftstoffeinspritzung durch eine einzelne bzw. individuelle unterteilte Kraftstoffeinspritzung bereitstellt, wünschenswerter für eine weitere bestimmte Einschränkung einer Kohäsion der Kraftstofftropfen sein.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem kann die zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung an bzw. zu einem Zeitpunkt nach einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs implementieren. Dies ermöglicht, daß Kraftstoff, der in die Verbrennungskammer durch die zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung zerstäubt wird, unmittelbar verbrennt, um den Druck in der Verbrennungskammer außerordentlich mit einer Wirkung eines Erhöhens der Viskosität der komprimierten Luft anzuheben, wodurch unmittelbar die Geschwindigkeit der Kraftstofftropfen gesenkt wird, die durch die nachfolgende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden. Als eine Folge werden die Kraftstofftropfen, die durch die vorangehende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, sicher davon abgehalten, durch die Kraftstofftropfen eingeholt zu werden, die durch die nachfolgende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, so daß ein Erniedrigen bzw. Absenken des Niveaus von schädlichen Emissionen und ein Verbessern einer spezifischen Kraftstoffnutzleistung bzw. -effizienz weiter neben sowohl Druck- als auch Temperaturanstiegen von Abgas aufgrund eines späten Endes der Verbrennung gesteigert werden. Eine Pilotkraftstoffeinspritzung, die typischerweise implementiert ist bzw. wird, um eine abrupte frühe Verbrennung zu entlasten, kann nicht die oben erwähnten Effekte der vorliegenden Erfindung bereitstellen, selbst wenn eine Verbrennung des Pilotkraftstoffs am oberen Totpunkt eines Kompressionshubs auftritt. Dies deshalb, weil es weder einen Anstieg in der Viskosität von komprimierter Luft wegen einer kleinen Menge an Kraftstoff noch eine unmittelbare Verbrennung nach der Pilotkraftstoffeinspritzung gibt. Weiterhin kann die Menge von Kraftstoff, die einem Bedarf für ein Ausgangsdrehmoment am Dieselmotor entspricht, in mehr als zwei Teile für die unterteilte Kraftstoffeinspritzung unterteilt werden. Ein Ändern der Anzahl von unterteilten Teilen stellt für jede einzelne unterteilte Kraftstoffeinspritzung eine ausreichend kurze Zeitperiode zur Verfügung, für welche die Kraftstoffeinspritzungseinrichtung offen bleibt, selbst wenn eine Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung in einem einzigen Verbrennungszyklus, beispielsweise aufgrund eines Motorbetriebs mit hoher Last zunimmt. Insbesondere kann, während der Dieselmotor in einem Bereich von gewöhnlichen Betriebsbedingungen bzw. -zuständen arbeitet, die Menge an Kraftstoff, die einen Bedarf bzw. ein Erfordernis für ein Ausgangsdrehmoment am Dieselmotor erfüllt, in zwei Teile für die unterteilte Kraftstoffeinspritzung unterteilt werden, was eine signifikante bzw. merkliche Verbesserung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs bewirkt.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem implementiert eine Pilotkraftstoffeinspritzung unmittelbar vor einer Implementierung der Kraftstoffeinspritzung der Menge an Kraftstoff, die einen Bedarf für ein Ausgangsdrehmoment am Dieselmotor erfüllt. Eine Implementierung der Vor- bzw. Pilotkraftstoffeinspritzung erleichtert einen Anstieg im Verbrennungsdruck während einer vorgemischten Verbrennung des Kraftstoffs, der durch die primäre Kraftstoffeinspritzung zerstäubt bzw. eingespritzt wird, wobei als eine Folge davon Geräusche und Vibrationen bzw. Schwingungen, die der Dieselmotor erzeugt, gesenkt werden.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem wird an einem Direkteinspritzungs-Dieselmotor installiert, der mit einem reinigenden Stoff bzw. Material ausgerüstet bzw. ausgestattet ist, wie beispielsweise einem Katalysator in einer Abgasleitung, welcher arbeitet, um Abgas vom Dieselmotor zu reinigen, und das Kraftstoffeinspritzsteuersystem beurteilt einen erwärmten bzw. erhitzten Zustand des reinigenden Materials und implementiert die unterteilte Kraftstoffeinspritzung, während ein erwärmter bzw. erhitzter Zustand abgeschätzt wird, in welchem das reinigende Material vor einer Aktivierung ist. Mit dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem implementiert, während ein reinigendes Material, wie beispielsweise ein Oxidationskatalysator für ein Oxidieren von HC und CO, und ein NOx absorbierendes Material aufgrund beispielsweise eines Kaltstarts des Dieselmotors inaktiv ist, oder während das reinigende Material in einem inaktiven Zustand aufgrund eines Abfalls in der Abgastemperatur während eines Motorleerlaufs ist, das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine primäre Kraftstoffeinspritzung durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung, welche durch eine Wirkung eines Verursachens eines Anstiegs in der Temperatur des Abgases begleitet ist, ohne eine Erschwerung einer spezifischen Kraftstoffeffizienz und einer Zunahme an schädlichen Emissionsniveaus zu verursachen, um einen Anstieg in einer Temperatur des reinigenden Materials zu bewirken. Deshalb wird das reinigende Material, das in einen inaktiven Zustand ist, früh genug aufgewärmt und verbleibt aktiv, wodurch die bestimmte bzw. gegebene ein Abgas reinigende Leistung gezeigt ist bzw. wird.
In dem Fall, wo das reinigende Material arbeitet, um Komponenten im Abgas vom Dieselmotor zu absorbieren, die die das Abgas reinigende Leistung des reinigenden bzw. Reinigungsmaterials verschlechtern und die Komponenten freigeben, die durch das reinigende Material bei Temperaturen höher als eine spezifizierte Temperatur adsorbiert sind, um dadurch das Abgas vom Dieselmotor zu reinigen, kann das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine Menge der Komponenten abschätzen, die durch das reinigende Material adsorbiert sind, und die unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementieren, während eine Menge an Verschlechterungskomponenten, die durch das reinigende Material adsorbiert sind bzw. werden, größer als eine spezifizierte Menge abgeschätzt wird. Da das Kraftstoffeinspritzsteuersystem die unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementiert, wenn das reinigende Material eine spezifizierte Menge einer Verschlechterungs komponente adsorbiert hat, wie beispielsweise Schwefeloxiden im Abgas wird ein Anstieg in der Temperatur des Abgases verursacht, ohne eine Verschlechterung der spezifischen Kraftstoffeffizienz und einen Anstieg in schädlichen Emissionsniveaus zu verursachen, um eine Zunahme in der Temperatur des reinigenden Materials zu verursachen. Deshalb wird das reinigende Material auch ausreichend auf eine spezifizierte Temperatur erwärmt, um die Verschlechterungskomponenten freizugeben, wobei als ein Resultat davon das reinigende Material ausreichend aufgefrischt wird und die bestimmte bzw. festgelegte, ein Abgas reinigende Leistung zeigt.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem kann an einem Dieselmotor installiert sein bzw. werden, der mit einem Turbosuperlader ausgestattet ist. Wenn der aufgeladene Dieselmotor in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, implementiert das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine primäre Kraftstoffeinspritzung durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung. Eine Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung während einer Motorbeschleunigung verursacht einen Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Abgases, ohne eine Verschlechterung der spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus zu verursachen, wodurch eine Zunahme in der die Einlaßluft aufladenden Nutzleistung bzw. Effizienz verursacht wird. D.h., die Verbrennungskammer wird rasch mit einer erhöhten Menge an Einlaßluft während einer Motorbeschleunigung beladen, wobei als ein Resultat davon der Dieselmotor eine verbesserte Beschleunigungsleistung zeigt. Der Turbosuperlader kann vom Typ variabler Geometrie sein, welche fähig ist, eine Geschwindigkeit eines Abgasstroms zu variieren, welcher in eine Turbine des Turbosuperladers eingebracht ist bzw. wird. Ein Variieren der Geschwindigkeit des Abgases, das in die Turbine während einer Motorbeschleunigung ein- bzw. zugelassen wird, stellt einen ausreichend hohen Aufladedruck unabhängig von Motordrehzahlen bzw. -geschwindigkeiten bereit, welches weiterhin eine Verbesserung einer Beschleunigungsleistung zur Verfügung stellt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine unterteilte Kraftstoffeinspritzung, um eine Menge an Kraftstoff zu zerstäuben bzw. einzuspritzen, die einem Drehmomentbedarf des Dieselmotors zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs entspricht oder im Überschuß dazu ist. Spezifisch schätzt das Kraftstoffeinspritzsteuersystem einen erwärmten bzw. erhitzten Zustand des reinigenden Materials ab und implementiert die unterteilte Kraftstoffeinspritzung, während ein erwärmter bzw. erhitzter Zustand abgeschätzt wird, in welchem das reinigende Material nicht aktiv bzw. inaktiv ist. Mit dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem veranlaßt bzw. bewirkt ein Implementieren der unterteilten Kraftstoffeinspritzung, daß das reinigende Material, das in einem nicht aktiven Zustand ist, früh genug erwärmt wird und aktiv bleibt, ohne eine Verschlechterung der spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus zu verursachen, so daß das reinigende Material die bestimmte bzw. gegebene, ein Abgas reinigende Leistung zeigt. Ein Erhöhen der Menge an Kraftstoffeinspritzung gleichzeitig mit einer Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung verursacht einen weiteren Anstieg in der Temperatur des Abgases, um einen Anstieg in der Temperatur des reinigenden Materials zu verursachen, während eine Verschlechterung einer spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus geregelt bzw. gesteuert werden.
In dem Fall, wo das reinigende Material arbeitet, um Komponenten im Abgas vom Dieselmotor zu adsorbieren, die die das Abgas reinigende Leistung des reinigenden Materials verschlechtern, und um die Komponenten freizugeben, die durch das reinigende Material bei Temperaturen höher als eine bestimmte bzw. spezifizierte Temperatur adsorbiert werden, um dadurch das Abgas vom Dieselmotor zu reinigen, schätzt das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine Menge an Verschlechterungskomponenten ab, die durch das reinigende Material adsorbiert werden, und implementiert die unterteilte Kraftstoffeinspritzung, während eine Menge an Verschlechterungskomponenten, die durch das reinigende Material adsorbiert werden, größer als eine spezifizierte Menge abgeschätzt bzw. beurteilt wird. Eine Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung verursacht einen Anstieg in der Temperatur des reinigenden Materials, der ausreichend ist, um die Verschlechterungskomponenten freizugeben bzw. abzugeben, ohne dadurch eine Verschlechterung der spezifischen Kraftstoffnutzeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus zu verursachen. Weiterhin verursacht ein Erhöhen der Menge an Kraftstoffeinspritzung gleichzeitig mit einer Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung einen weiteren Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Abgases, um dadurch ein Freigeben bzw. Freisetzen von Verschlechterungskomponenten vom reinigenden Material zu fördern bzw. zu unterstützen, während eine Verschlechterung der spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus geregelt bzw. gesteuert werden.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem kann die zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nach dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs implementieren. Dies ermöglicht, daß Kraftstoff, der in die Verbrennungskammer durch die zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung zerstäubt bzw. eingespritzt wird, unmittelbar verbrennt, um außerordentlich bzw. stark den Druck in der Verbrennungskammer mit einer Wirkung eines Erhöhens der Viskosität der komprimierten Luft anzuheben, wodurch unmittelbar die Geschwindigkeit von Kraftstofftropfen abgesenkt wird, die durch die nachfolgende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden. Als eine Folge werden die Kraftstofftropfen, die durch die vorangehende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, sicher daran gehindert, durch die Kraftstofftropfen eingeholt zu werden, die durch die nachfolgende unterteilte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, so daß ein Senken des Niveaus von schädlichen Emissionen und ein Verbessern einer spezifischen Kraftstoffeffizienz weiter gesteigert werden, wobei außerdem sowohl Druck als auch Temperatur des Abgases aufgrund eines späten Endes einer Verbrennung steigen.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem kann wenigstens eine korrigierende Steuerung einer unterteilten Anzahl implementieren, durch welche eine Anzahl von unterteilten Teilen an Kraftstoff, in welche die bestimmte Menge an Kraftstoff unterteilt ist bzw. wird, größer bzw. beträchtlicher variiert wird, während ein erwärmter bzw. erhitzter Zustand abgeschätzt wird, in welchem das reinigende Material nicht aktiv ist, während ein erwärmter bzw. erhitzter Zustand abgeschätzt wird, in welchem das reinigende Material aktiv ist und eine korrigierende Steuerung eines unterteilten Intervalls, durch welche die Intervalle der unterteilten Kraftstoffeinspritzung länger verlängert werden, während ein erwärmter Zustand abgeschätzt wird, in welchem das reinigende Material nicht aktiv ist, während ein erwärmter bzw. erhitzter Zustand abgeschätzt wird, in welchem das reinigende Material aktiv ist. Mit dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem werden die korrigierende Regelung bzw. Steuerung der unterteilten Anzahl und/oder die korrigierende Steuerung bzw. Regelung eines unterteilten Intervalls implementiert, während das reinigende Material nicht aktiv ist, welches einen Anstieg in der Temperatur des Abgases verursacht. Als eine Folge wird das reinigende Material früh genug erwärmt und bleibt aktiv, ohne eine Verschlechterung einer spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus zu verursachen, um die bestimmte, ein Abgas reinigende Leistung zu zeigen.
Weiterhin kann das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine Zunahme in der Menge an Kraftstoff gemäß einem Drehmomentbedarf des Dieselmotors verursachen, um eine Menge an desoxidierenden Komponenten im Abgas zu erhöhen, die auf das reinigende Material wirken, während der Dieselmotor in einem Bereich von gewöhnlichen Betriebsbedingungen bzw. -zuständen arbeitet. Im Fall, wo ein Katalysator, der arbeitet, um NOx im Abgas zu reduzieren oder zu desoxidieren, als das reinigende Material verwendet wird, verursacht ein Erhöhen der Menge an Kraftstoff eine Zunahme im Gehalt der desoxidierenden Komponente des Abgases und einen Anstieg in der Temperatur des Katalysators. Die Wirkung, die aus einer Zunahme des Gehalts der desoxidierenden Komponente im Abgas resultiert, und die Wirkungen bzw. Effekte, die aus einem frühen Anstieg in der Temperatur des reinigenden Materials resultieren, werden gleichzeitig erzielt bzw. erhalten, so daß das reinigende Material eine weit mehr verbesserte ein Abgas reinigende Leistung zeigt. In dem Fall, wo das reinigende Material arbeitet bzw. operativ ist, um Komponenten im Abgas aus dem Dieselmotor zu absorbieren, die die das Abgas reinigende Leistung des reinigenden Materials verschlechtern, und um die Komponenten frei- bzw. abzugeben, die durch das reinigende Material bei Temperaturen höher als eine spezifizierte Temperatur adsorbiert werden, um dadurch ein Abgas aus dem Dieselmotor zu reinigen, schätzt das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine Menge an Verschlechterungskomponenten ab, die durch das reinigende Material adsorbiert sind bzw. werden, und implementiert die unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs, und, während eine Menge der Komponenten, die durch das reinigende Material adsorbiert werden, größer als eine spezifizierte bzw. bestimmte Menge abgeschätzt wird, implementiert es darüber hinaus wenigstens eine korrigierende Steuerung einer unterteilten Anzahl, durch welche eine Anzahl von unterteilten Teilen von Kraftstoff, in welche die bestimmte Menge an Kraftstoff unterteilt wird, größer variiert wird, und eine korrigierende Steuerung eines unterteilten Intervalls, wodurch die spezifizierten Intervalle länger verlängert werden. Ein Erhöhen der unterteilten Anzahl oder ein Verlängern der unterteilten Intervalle verursacht einen Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Abgases, um die Temperatur des reinigenden Materials anzuheben. Dementsprechend wird das reinigende Material früh genug erwärmt, um Verschlechterungskomponenten freizugeben, so daß das reinigende Material aufgefrischt wird, um stabil die bestimmte das Abgas reinigende Leistung zu zeigen. In diesem Fall kann das Kraftstoffeinspritzsteuersystem ein durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer regeln bzw. steuern, um so das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich oder kleiner als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen mit einer Wirkung eines Absenkens des Sauerstoffgehalts des Abgases, während eine Menge an Verschlechterungskomponenten, die durch das reinigende Material adsorbiert werden, größer als die spezifizierte Menge abgeschätzt wird. Ein Herstellen bzw. Machen des durchschnittlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis verursacht einen Anstieg im Gehalt der desoxidierenden Komponente des Abgases, um ein Frei- bzw. Abgeben von Verschlechterungskomponenten von dem reinigenden Material zu fördern. Weiterhin beginnt das Kraftstoffeinspritzsteuersystem die Regelung bzw. Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach einem Beginn wenigstens einer der korrigierenden Steuerung einer unterteilten Anzahl und der korrigierenden Steuerung eines unterteilten Intervalls. D.h., wenn das reinigende Material eine größere als die spezifizierte Menge an Verschlechterungskomponenten adsorbiert hat, wird das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis nach einem Anstieg in der Temperatur des reinigenden Materials gemacht, wobei als ein Resultat davon Verschlechterungskomponenten ziemlich effizient bzw. wirksam vom reinigenden Material freigegeben werden.
Auch in dieser Ausführungsform kann das Kraftstoffeinspritzsteuersystem an einem Dieselmotor installiert sein bzw. werden, der mit einem Turbosuperlader ausgerüstet ist. Wenn der aufgeladene Dieselmotor in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, implementiert das Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine primäre Kraftstoffeinspritzung durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs. Eine Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung während einer Motorbeschleunigung verursacht eine Steigerung eines Aufladeeffekts, ohne eine Verschlechterung einer spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus bzw. Niveaus von schädlichen Emissionen zu verursachen, um dadurch eine Beschleunigungsleistung des Dieselmotors zu verbessern. Weiterhin verursacht ein Erhöhen der Menge an Kraftstoffeinspritzung gleichzeitig mit einer Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung eine weitere Zunahme im Motorausgangsdrehmoment als auch einen Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Abgases, um eine weitere Verbesserung einer Beschleunigungsleistung des Dieselmotors bereitzustellen, während eine Verschlechterung einer spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme an schädlichen Emissionsniveaus geregelt bzw. gesteuert werden. In diesem Fall kann das Einspritzregel- bzw. -steuersystem wenigstens eine der korrigierenden Steuerung bzw. Regelung einer unterteilten Anzahl und der korrigierenden Steuerung bzw. Regelung eines unterteilten Intervalls implementieren, während der Dieselmotor in einem beschleunigenden Betriebszustand ist. Ein Erhöhen der unterteilten Anzahl oder ein Verlängern der unterteilten Intervalle während einer Motorbeschleunigung verursacht einen Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Abgases, um die Temperatur von reinigendem Material anzuheben, wobei als ein Resultat davon der Dieselmotor seine Beschleunigungsleistung verbessert, ohne eine Verschlechterung einer spezifischen Kraftstoffeffizienz und eine Zunahme in schädlichen Emissionsniveaus aufgrund einer Steigerung eines Aufladeeffekts zu verursachen.
Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem kann eine Kraftstoffeinspritzung der Menge an Kraftstoff in Übereinstimmung mit einem Drehmomentbedarf des Dieselmotors in zwei Teile unterteilen, während der Dieselmotor in einem Bereich von gewöhnlichen Betriebsbedingungen bzw. -zuständen arbeitet, und implementiert die unterteilte Kraftstoffeinspritzung an einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs.
In dem Fall, wo das Kraftstoffeinspritzsteuersystem an einem Dieselmotor installiert ist, der mit einem Abgasrückführsystem mit einem Abgasrückführventil ausgerüstet ist, welches Abgas teilweise in ein Einlaßsystem zuläßt, steuert bzw. regelt das Kraftstoffeinspritzsteuersystem das Abgasrückführventil so, daß ein Anteil des rückgeführten bzw. rezirkulierten Abgases in bezug auf eine Gesamtmenge an Einlaßluft, die in die Verbrennungskammer eingebracht wird, grundsätzlich größer auf einer Seite niedriger Motorlast als auf einer Seite höherer Motorlast ist und grundsätzlich kleiner in einem spezifischen Bereich niedriger Motorlasten als in einem Bereich mittlerer Motorlasten zwischen einem Bereich niedriger Motorlasten und einem Bereich höherer Motorlasten ist, und implementiert wenigstens eine der korrigierenden Steuerung einer unterteilten Anzahl und einer korrigierenden Steuerung eines unterteilten Intervalls, während der Dieselmotor in dem spezifischen Bereich von niedrigeren Motorlasten arbeitet. Ein Steuern bzw. Regeln des Abgasrückführventils, so daß ein Anteil an rückgeführtem Abgas in bezug auf eine gesamte Menge an Einlaßluft, die in die Verbrennungskammer eingebracht wird, grundsätzlich größer auf einer Seite von relativ niedrigerer Motorlast als auf einer Seite von relativ höherer Motorlast ist, stellt eine ausreichende Menge an Abgas sicher, das in die Verbrennungskammer zugelassen wird, wenn der Dieselmotor mit einer relativ niedrigeren Last arbeitet, mit einer Wirkung eines Steuerns bzw. Regelns einer Erzeugung von NOx und, andererseits, stellt es eine ausreichende Menge an Luft sicher, die in die Verbrennungskammer eingebracht wird, wenn der Dieselmotor mit bzw. bei einer relativ höheren Last arbeitet, wobei als ein Resultat davon der Dieselmotor ein Ausgangsdrehmoment in Übereinstimmung mit der hohen Motorlast zur Verfügung stellt. Es wird allgemein gedacht, daß, wenn der Dieselmotor im spezifischen Bereich niedrigerer Motorlasten arbeitet, sich der Dieselmotor im Betrieb so häufig zu einem beschleunigenden Betriebszustand von einem Betriebszustand niedriger Last verschiebt bzw. verlagert. Aus diesem Grund regelt bzw. steuert, während der Dieselmotor im spezifischen Bereich niedrigerer Motorlasten arbeitet, das Kraftstoffeinspritzsteuersystem das Abgasrückführventil, so daß ein Anteil an rückgeführtem Abgas in bezug auf eine Gesamtmenge von Einlaßluft grundsätzlich kleiner im spezifischen Bereich bzw. der spezifischen Region niedrigerer Motorlasten ist als in dem Bereich von mittleren Motorlasten, um dadurch den Anteil von rückgeführtem Abgas bei einem Auftreten einer Verschiebung bzw. Verlagerung des Dieselmotors im Betrieb zu einer Beschleunigung rasch zu verringern. Als eine Folge wird die Menge an Einlaßluft, die in die Verbrennungskammer eingeführt wird, unmittelbar in Antwort auf eine Zunahme in der Menge an Kraftstoff erhöht, die für eine Beschleunigung notwendig ist, mit einer Wirkung eines Beseitigens bzw. Eliminierens einer Zunahme an Rauch, was aufgrund einer Anreicherung eines Kraftstoffgemischs bzw. einer Kraftstoffmischung verursacht ist bzw. wird. Weiterhin implementiert das Kraftstoffeinspritzsteuersystem gleichzeitig die korrigierende Steuerung einer unterteilten Anzahl und/oder die korrigierende Steuerung eines unterteilten Intervalls, um eine Erzeugung von NOx zu regeln bzw. zu steuern. Dementsprechend gibt es keine Zunahme im NOx Emissionsniveau im Übermaß, selbst obwohl es eine Verringerung im Anteil des rückgeführten bzw. rezirkulierten Abgases gibt.
Die obigen und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden klarer aus der folgenden Beschreibung verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in welchen:
1 eine schematische Illustration ist, die einen Motor zeigt, der mit einem Kraftstoffeinspritzsteuersystem der vorliegenden Erfindung ausgestattet bzw. ausgerüstet ist;
2 ein graphisches Diagramm ist, das die Temperaturabhängigkeit eines NOx Umwandlungswirkungsgrads eines Katalysators zeigt, welcher NOx Emissionen im Abgas bei einer hohen Sauerstoffkonzentration absorbieren kann;
3A und 3B jeweils erläuternde Ansichten eines Turbosuperladers mit kleinem A/R bzw. großem A/R sind;
4 eine Zeitkarte ist, die einen Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt für eine primäre bzw. Haupteinspritzung mit einem Schuß, die durch eine zweite bzw. sekundäre Einspritzung gefolgt ist, und eine unterteilte primäre Einspritzung in einer Kraftstoffeinspritzungssteuerung bzw. -regelung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5A bis 5C ein Flußdiagramm sind, das eine Sequenz- bzw. Abfolgeroutine einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
6 ein graphisches Diagramm ist, welches eine Änderung in einer Abgastemperatur gemäß unterteilten Einspritzungsmoden zeigt;
7 ein graphisches Diagramm ist, das eine Änderung im Abgasdruck gemäß unterteilten Einspritzungsmoden zeigt;
8 ein graphisches Diagramm ist, das eine Änderung im Motorerhöhungsdruck gemäß unterteilten Einspritzungsmoden bzw. -arten zeigt;
9 ein graphisches Diagramm ist, das eine Änderung im Kraftstoffverbrauch gemäß unterteilten Einspritzungsmoden zeigt;
10 ein graphisches Diagramm ist, das eine Änderung im Raucherzeugungsniveau gemäß unterteilten Einspritzungsmoden zeigt;
11 ein graphisches Diagramm ist, das eine Änderung im NOx Emissionsniveau gemäß unterteilten Einspritzungsmoden zeigt;
12 ein graphisches Diagramm ist, das eine Änderung im CO Emissionsniveau gemäß unterteilten Einspritzungsmoden zeigt;
13 ein graphisches Diagramm ist, das eine Änderung im HC Emissionsniveau gemäß unterteilten Einspritzungsmoden zeigt;
14 eine Zeitkarte ist, die einen Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt für verschiedene Kraftstoffeinspritzungsmoden in einer Kraftstoffeinspritzungssteuerung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15A bis 15C ein Flußdiagramm sind, das eine Sequenzroutine einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
16 ein Flußdiagramm ist, das eine Sequenzroutine einer Abgasrückführungsregelung bzw. -steuerung illustriert;
17 eine Illustration einer Karte ist, die ein EGR Verhältnis in bezug auf die Motordrehzahl und eine Bewegung einer Beschleunigungsvorrichtung definiert;
18 eine Illustration eines Definierens einer Menge einer Ziel-Frischaufnahme in bezug auf eine Motordrehzahl und eine Bewegung einer Beschleunigungseinrichtung ist;
19 ein graphisches Diagramm ist, das ein durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer Verbrennungskammer in bezug auf eine Menge an Rauch zeigt;
20 ein graphisches Diagramm ist, das die Temperaturabhängigkeit eines NOx Umwandlungswirkungsgrads eines Katalysators zeigt, welcher NOx Emissionen im Abgas bei bzw. mit einer hohen Sauerstoffkonzentration absorbieren kann und in einem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
21 eine Zeitkarte ist, die den Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt für einen Modus einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung zeigt, der durch eine Pilotkraftstoffeinspritzung in einer Kraftstoffeinspritzungssteuerung gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gefolgt ist.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen im Detail und insbesondere auf 1, welche ein gesamtes Dieselmotor-Regel- bzw. -Steuersystem zeigt, das ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält, ist ein Dieselmotor 1 eines Typs, der eine Mehrzahl von Zylindern 2 (von welchen nur einer gezeigt ist) aufweist, an einem Fahrzeug installiert. Eine Verbrennungskammer 4 ist in dem Zylinder 2 durch das obere Ende bzw. die Oberseite eines Kolbens 3 ausgebildet. Der Dieselmotor 1 ist mit einem Common-Rail-Einspritzungssystem ausgestattet, das eine gemeinsame Druckleitung bzw. ein Common Rail 6 enthält, mit welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 5 verbunden sind. Jede Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 wird geregelt bzw. gesteuert, um Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 4 bei einem spezifizierten bzw. bestimmten Zeitpunkt zu zerstäuben bzw. einzuspritzen. Die gemeinsame Druckleitung 6 ist mit einer Hochdruckzufuhrpumpe 8, welche durch eine Kurbelwelle 7 angetrieben wird, und einem Common-Rail-Drucksensor 6a versehen bzw. ausgestattet, der arbeitet, um den Kraftstoffdruck (Common-Rail-Druck bzw. Druck der gemeinsamen Druckleitung) zu überwachen. Die Hochdruckpumpe 8 arbeitet, um den Common-Rail-Druck bei einem spezifizierten Druckniveau beizubehalten. Ein Winkelsensor 9 ist an einem Ende der Kurbelwelle 7 zur Verfügung gestellt, um einen Winkel einer Drehung der Kurbelwelle 7 zu überwachen. Spezifisch umfaßt der Winkelsensor 9 eine Scheibe, welche mit Umfangsvorsprüngen oder -kerben ausgebildet ist, die an regelmäßigen Winkelintervallen angeordnet sind, und einen elektromagnetischen Aufnehmer, der angeordnet ist, um durch die Kerben geöffnet zu werden oder durch die Vorsprünge unterbrochen zu werden. Der Winkelsensor 9 erzeugt einen Impuls jedesmal, wenn der elektromagnetische Aufnehmer geöffnet oder unterbrochen wird, d.h. bei jeder regelmäßigen Winkeldrehung der Kurbelwelle 7.
Luft, die in einen Einlaßdurchtritt 10 aufgenommen wird, wird durch einen Luftreiniger (nicht gezeigt) gefiltert und wird in die Verbrennungskammer 4 eingebracht. Der Einlaßdurchtritt 10 umfaßt ein gemeinsames Rohr 10c, das einen Druckausgleichsbehälter (nicht gezeigt) an seinem stromabwärtigen Ende aufweist, und einen Einlaßkrümmer bzw. -verteiler 10m, durch welchen die Verbrennungskammer 4 mit dem gemeinsamen Einlaßrohr 10c über den Druckausgleichsbehälter verbunden ist, und ist mit einem Luftreiniger (nicht gezeigt), einem Luftstromsensor 11 vom Heißfilmtyp, einem Gebläse bzw. Verdichter 12, einem Zwischenkühler 13 und einem Einlaßluftdrosselventil 14 in der Reihenfolge vom stromaufwärtigen Ende des gemeinsamen Rohrs 10c versehen. Das Gebläse 12 wird durch eine Turbine 21 angetrieben, welche später beschrieben wird, um das Vakuum zu unterstützen, indem der Druck der hereinkommenden bzw. einlangenden Luft angehoben wird. Der Druckausgleichsbehälter ist mit einem Drucksensor 10a versehen bzw. ausgestattet, welcher den internen bzw. Innendruck des Druckausgleichsbehälters überwacht. Das Einlaßdrosselventil 14 ist als eine Absperrklappe konfiguriert, welche mit einer Kerbe ausgebildet ist, um zuzulassen, daß Einlaßluft dadurch strömt, selbst während es völlig geschlossen ist, und wird in einem Ventilhub oder einer Position geregelt bzw. gesteuert, indem das Vakuum, das auf ein Diaphragma bzw. eine Membran 15 wirkt, durch ein elektromagnetisches Ventil 16 einer Vakuumregelung bzw. -steuerung reguliert wird. Der Ventilhub oder die Position des Einlaßdrosselventils 14 wird durch einen Ventilhub- oder Positionssensor (nicht gezeigt) überwacht. Der Dieselmotor 1 ist weiterhin mit einem Temperatursensor 18 versehen, der an einem Wassermantel des Dieselmotors 1 installiert ist, um die Temperatur eines Kühlwassers als die Temperatur des Dieselmotors 1 zu überwachen.
Abgas wird durch einen Auslaßdurchtritt 20, der einen Auslaßkrümmer 20m umfaßt, der mit den jeweiligen Verbrennungskammern 4 verbunden ist, und ein gemeinsames Auslaßrohr 20c ausgebracht, welches ausgestattet ist, in der Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite, mit einem Lambda Sauerstoff (λO₂) Sensor (nicht gezeigt), der Turbine 21, welche durch Abgas angetrieben wird und das Gebläse 12 antreibt, und einem Katalysator 22, der arbeitet, um Emissionsniveaus von Kohlenwasserstoffen (HC), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxiden (NOx) zu regeln bzw. zu steuern, um dadurch das Abgas zu reinigen. Wie es den Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt ist, stellt der λO₂) eine Ausgabe zur Verfügung, die sich scharf bzw. deutlich vor und nach einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert.
Der Katalysator 22 umfaßt ein Cordierit-Honigwabensubstrat mit einer Anzahl von Bohrungen parallel zueinander in einer Richtung eines Abgasstroms und einen Zwei-Schichten-Katalysator, wie beispielsweise umfassend eine untere Katalysatorschicht und eine obere Katalysatorschicht, die an Wänden einer jeden Bohrung angebracht bzw. angelegt sind. Spezifisch enthält die untere Katalysatorschicht Barium Ba, das als ein NOx absorbierendes Material arbeitet, und ein Edelmetall, wie beispielsweise Pt, und ein poröses Material, wie beispielsweise Cerdioxid und Tonerde, auf welchem Ba und Pt getragen bzw. abgestützt werden. Die obere Katalysatorschicht enthält Pt, Rh und Ba und poröses Material, wie beispielsweise Zeolith, auf welchem Pt, Rh und Ba getragen werden. Dieser Katalysator 22 ist von einem Absorptions/Reduktions-Typ, der einerseits NOx absorbiert, während die Sauerstoffkonzentration des Abgases hoch ist, mit anderen Worten, während eine Verbrennung eines Kraftstoffgemischs mit dem durchschnittlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis niedriger als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis hergestellt wird, und andererseits NOx frei- bzw. abgibt, wenn die Sauerstoffkonzentration von Abgas als eine Folge einer Verbrennung eines stöchiometrischen oder reicheren Kraftstoffgemischs niedriger wird. Die NOx Absorptions/Desorptionswirkung hängt von Temperaturen des Katalysators 22 ab. Beispielsweise senkt, wie dies in 2 gezeigt ist, während der Katalysator 22 einen deutlich bzw. signifikant hohen NOx Umwandlungswirkungsgrad in einem Temperaturbereich zwischen ungefähr 250 und 400°C zeigt, er deutlich den NOx Umwandlungswirkungsgrad bzw. die Umwandlungseffizienz, wenn seine Temperatur in einem Temperaturbereich unter ungefähr 250°C abnimmt, d.h. er bleibt nicht aktiv, und wenn bzw. wie seine Temperatur im Temperaturbereich über ungefähr 400°C ansteigt. Bariumteilchen im Katalysator 22 besitzen die Eigenschaft, prompt bzw. leicht SOx (Schwefeloxide als Verschlechterungskomponenten im Abgas eher als NOx zu absorbieren. Dementsprechend wird, wenn Schwefel im Kraftstoff oder Motoröl verbrannt und ausgebracht wird, SOx im Abgas an Oberflächen des Ba Teilchens absorbiert. Wenn die Menge an absorbierten Ba Teilchen ansteigt, was als Schwefelvergiftung (S-Poisoning) bezeichnet wird, bezieht sich dies auf das Verhalten eines Absenkens des NOx Absorptionswirkungsgrads mit einer Zunahme in der Menge von absorbiertem SOx. Damit der Katalysator 22 SOx abgibt, ist es notwendig, die Temperatur des Katalysators 22 über eine spezifizierte bzw. bestimmte Temperatur, beispielsweise 400°C anzuheben. Der Verunreinigungsgehalt des Katalysators 22 ist bevorzugt geringer als 1%. Der Katalysator kann wenigstens eines, ausgewählt aus einer Gruppe von Alkalierdmetallen, anders als Ba, Alkalimetallen, wie beispielsweise Natrium (Na) und Seltenerdmetallen enthalten. Im Fall, wo die untere Katalysatorschicht Zeolith enthält, welcher als das Support- bzw. Trägermaterial verwendet werden kann, kann die obere Katalysatorschicht Tonerde bzw. Aluminiumdioxid oder Cerdioxid als das Trägermaterial enthalten. Der Katalysator 22 kann von einem Typ einer einzigen Schicht sein, die eine Beschichtung eines Trägermaterials, wie beispielsweise Cerdioxid und Tonerde umfaßt, die an Wandoberflächen des Cordierit-Honigwabensubstrats aufgebracht ist, und Edelmetalle, wie beispielsweise Pt, Rh und Pd, und eines, das aus der Gruppe von Alkalimetallen, wie beispielsweise Kalium (K), und Alkalierdmetallen, wie beispielsweise Ba ausgewählt ist, die auf dem Trägermaterial getragen sind.
Es wird auf 3A und 3B Bezug genommen, die einen Typ eines Turbosuperladers (VGT) 25 variabler Geometrie zeigen, welcher die Turbine 21 und das Gebläse 12 umfaßt. Wie gezeigt, enthält der Turbosuperlader 25 eine Anzahl von beweglichen Turbinenschaufeln 21b, die an bzw. bei regelmäßigen Winkelintervallen in einem Turbinengehäuse 21a angeordnet sind, um die Turbine 21 einzuschließen bzw. zu umgeben. Diese Turbinenschaufeln 21b bewegen sich, um ihre Winkel (was als Turbinenschaufelwinkel erwähnt bzw. bezeichnet wird) in bezug auf eine Rotationsrichtung der Turbine 21 zu ändern. Ein Turbinendüsenquerschnitt (A), welcher regelt bzw. steuert, was als ein A/R Verhältnis bezeichnet wird, hängt vom Turbinenschaufelwinkel ab. D.h., der Turbinenschaufelwinkel ist ein Maß, wie hoch das A/R Verhältnis der Turbine ist – je größer der Turbinenschaufelwinkel ist, desto höher ist das A/R Verhältnis. Während der Turbinenschaufelwinkel klein gehalten wird, wie dies in 2A gezeigt ist, um ein niedriges A/R Verhältnis zur Verfügung bzw. bereitzustellen, wird der Superaufladewirkungsgrad in einem Bereich niedriger Motordrehzahlen erhöht, wo die Menge an Abgasstrom klein ist. Im Gegensatz zu diesem wird, während der Turbinenschaufelwinkel groß gehalten wird, wie dies in 2B gezeigt ist, um ein hohes A/R Verhältnis bereitzustellen, die Superaufladewirksamkeit bzw. -effizienz sogar in dem Bereich von höheren Motordrehzahlen erhöht, wo die Menge an Abgasstrom groß ist.
Wiederum unter Bezugnahme auf 1 ist ein Abgasrückführungs-(EGR)-Durchtritt 23, durch welchen Abgas teilweise in einen Einlaßluftstrom rückgeführt bzw. rezirkuliert wird, zwischen dem gemeinsamen Auslaßrohr 20c stromaufwärts von der Turbine 21 und dem Einlaßkrümmer bzw. -verteiler 10m stromabwärts weit vom Zwischenkühler 13 verbunden bzw. angeschlossen. Der Abgasrückführungs- bzw. -rezirkulationsdurchtritt 23 ist mit einer vakuumbetätigten Abgasrückführung bzw. -rezirkulation vom Membrantyp oder einem Abgasrückführungs-(EGR)-Ventil 24 ausgestattet bzw. versehen, um teilweise Abgas in den Einlaßluftstrom zuzulassen. Der Ventilhub oder die Öffnung des Abgasrückführungsventils 24 ist variabel, um eine Abgasrückführungs- bzw. -rezirkulationsrate zu variieren. Das Abgasrückführungsventil 24 umfaßt ein federbelastetes Ventilgehäuse (nicht gezeigt) und eine Membran 24a, durch welche das Ventilgehäuse gegen eine Feder gedrängt bzw. beaufschlagt wird, um zu öffnen, um eine Öffnungsgröße des Abgasrückführungsdurchtritts 23 linear zu ändern. Spezifisch ist die Membran 24a mit einer Vakuumpumpe 29 als einer Vakuumquelle durch einen Vakuumdurchtritt 27 mit einem elektromagnetischen Ventil 28 zur Vakuumregelung bzw. -steuerung verbunden. Eine Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit (ECU) 35, welche später beschrieben wird, stellt ein Regel- bzw. Steuersignal zur Verfügung, mit welchem das elektromagnetische Ventil 28 zur Vakuumregelung bzw. -steuerung betätigt wird, um den Vakuumdurchtritt 27 zu öffnen oder zu schließen. Ein Öffnen und Schließen des Vakuumdurchtritts 27 reguliert das Vakuum als eine ein Abgasrückführungsventil antreibende Kraft, um dadurch die Öffnungsgröße des Abgasrückführungsdurchtritts 23 linear zu ändern. Das Abgasrückführungsventil 24 ist begleitet durch einen Ventilhub- oder Positionssensor 26, welcher den Ventilhub oder die Position des Abgasrückfüh rungsventils 24 überwacht. In diesem Fall ist die Turbine 21 durch eine Membran bzw. ein Diaphragma 30 begleitet. Ein elektromagnetisches Ventil 31 zur Vakuumregelung bzw. -steuerung steuert bzw. regelt das Vakuum, das auf die Membran 30 wirkt, um die Turbinenschaufelwinkel der Turbinenschaufeln 21b zu regulieren.
Die Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit (ECU) 35 empfängt Signale von verschiedenen Sensoren, die wenigstens den Common-Rail-Drucksensor 6a, den Kurbelwellenwinkelsensor 9, den Drucksensor 10a, den Luftstromsensor 11, den Motortemperatursensor 18, den Ventilhubsensor 26 und einen Sensor 32 für die Bewegung der Beschleunigungseinrichtung umfassen, welcher eine Bewegung eines Beschleunigungs- bzw. Gaspedals (nicht gezeigt) detektiert, und stellt Regel- bzw. Steuersignale bereit bzw. zur Verfügung, mit welchen die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5, die Hochdruckpumpe 8, das Einlaßdrosselventil 14, das Abgasrückführungsventil 24, die Turbinenschaufeln 21b und dgl. jeweils betätigt und geregelt bzw. gesteuert werden. Die Menge und der Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 werden gemäß Motorbetriebszuständen bzw. -bedingungen geregelt bzw. gesteuert. Ein Kraftstoffeinspritzdruck wird durch eine Regelung bzw. Steuerung des Common-Rail-Drucks durch die Hochdruckpumpe 8 geregelt bzw. gesteuert. Außerdem werden eine Regelung bzw. Steuerung der Menge an Einlaßluft durch das Einlaßdrosselventil 14, eine Regelung bzw. Steuerung der Menge an rückgeführtem Abgas durch das Abgasrückführungsventil 24 und eine Regelung bzw. Steuerung des Winkels der Turbinenschaufel 21b durchgeführt.
Spezifisch weist die Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit (ECU) 35 funktionelle Mittel 35d für eine Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung auf. Die Kraftstoffeinspritzungssteuermittel 35d weisen einen Speicher auf, der eine Kraftstoffeinspritzungssteuerkarte von Mengen einer Kraftstoffeinspritzung Q speichert, die auf experimenteller Basis gemäß einem Ziel-Motorausgangsdrehmoment und Motordrehzahlen bzw. -geschwindigkeiten optimiert sind. Bei gewöhnlichen Motorbetriebsbedingungen lesen die Kraftstoffeinspritzungssteuermittel 35d eine Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase von bzw. aus der Kraftstoffeinspritzungssteuerkarte auf der Basis des Ziel-Motorausgangsdrehmoments, das auf der Basis einer Bewegung einer Beschleunigungseinrichtung erhalten wird, die durch den Sensor 32 für die Bewegung der Beschleunigungseinrichtung detektiert wird, und eine Motordrehzahl ein, die auf der Basis eines Rotationswinkels der Kurbelwelle erhalten wird, der durch den Kurbelwellenwinkelsensor 9 detektiert wird, und bestimmen eine Kraftstoffeinspritzeinrichtungs-Erregungsperiode, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 offen bleibt, auf der Basis der Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase und des Common-Rail-Drucks, der durch den Common-Rail-Drucksensor 6a detektiert wird. In diesem Fall kann die Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase gemäß einer Motortemperatur und einem Atmosphärendruck korrigiert werden. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 wird grundsätzlich geregelt bzw. gesteuert, um die Menge an Kraftstoff zu zerstäuben bzw. einzuspritzen, die das Ziel-Motorausgangsdrehmoment (Drehmoment, das am Dieselmotor 1 gefordert ist) erfüllt, mit dem Ergebnis, daß der Dieselmotor veranlaßt wird, mit einem signifikant bzw. merklich mageren Kraftstoffgemisch bei einem durchschnittlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als 18 zu arbeiten. D.h., da die Kraftstoffeinspritzungssteuerung genau das Ziel-Motorausgangsdrehmoment auf der Basis einer Bewegung einer Beschleunigungseinrichtung und einer Motordrehzahl bestimmt und die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 daran hindert, Kraftstoff mehr als die Menge einer Kraftstoffeinspritzung zu zerstäuben bzw. einzuspritzen, die dem Ziel-Motorausgangsdrehmoment entspricht, wird der spezifische Kraftstoffverbrauch des Dieselmotors 1 verbessert, was die Fahrstrecke bzw. Kilometerleistung des Fahrzeugs abdeckt.
In der Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. -regelung werden Mengen an absorbiertem NOx und adsorbiertem SOx durch den Katalysator 22 abgeschätzt, und wenn eine Abnahme im NOx Absorptionswirkungsgrad aufgrund von Zunahmen in der Menge von absorbiertem NOx und adsorbiertem SOX größer als spezifische Niveaus bzw. Pegels vorausgesagt wird, wird der Katalysator 22 veranlaßt, NOx und SOx frei- bzw. abzugeben, um aufgefrischt zu werden. D.h., wie dies später im Detail beschrieben werden wird, es wird der Katalysator 22 veranlaßt, das absorbierte NOx abzugeben (welches im Folgenden als eine NOx Abgaberegelung bzw. -steuerung erwähnt bzw. bezeichnet wird), und veranlaßt, daß das adsorbierte SOx desorbiert wird (welches im Folgenden als eine SOx Desorptionssteuerung bzw. -regelung erwähnt wird) durch zusätzlich zu einem hauptsächlichen Steuern bzw. Regeln des durchschnittlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der Verbrennungskammer 4, um ungefähr gleich oder kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu sein, welches implementiert wird, indem die Menge an Kraftstoffeinspritzung erhöht wird, Zerstäuben bzw. Einspritzen des Hauptteils von Kraftstoff durch die primäre Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe, aber vor dem oberen Tot punkt eines Kompressionshubs und des erhöhten Teils von Kraftstoff Qc durch eine sekundäre Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt zwischen dem Beginn eines Einlaßhubs und einer frühen Hälfte eines Expansionshubs, wie dies in 4 gezeigt ist. In diesem Fall kann, wie durch eine strichlierte Linie in 4 gezeigt, die sekundäre Kraftstoffeinspritzung in einem Expansionshub oder in einem Auslaßhub durchgeführt werden. Wie in 4 gezeigt, kann, wenn es erforderlich ist, den Katalysator 22 in einen Zustand einer angehobenen Temperatur zu bringen, oder während der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, die primäre Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe, aber vor dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs in drei Teile unterteilt werden, die bei regelmäßigen Intervallen getrennt sind, um den Druck und die Temperatur von Abgas anzuheben.
5A bis 5C sind ein Flußdiagramm, das als eine erste Ausführungsform eine Sequenz- bzw. Abfolgeroutine einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung illustriert, welche mit bzw. bei jedem spezifischen Winkel einer Drehung der Kurbelwelle durch einen Zylinder durchgeführt wird. Wenn die Sequenzlogik startet und die Steuerung bzw. Regelung zu einem Block bei Schritt S1 fortschreitet, werden Daten, enthaltend einen Kurbelwellenwinkel, eine Luftstromrate, eine Bewegung einer Beschleunigungseinrichtung und eine Motortemperatur eingelesen. Anschließend wird bei Schritt S2 eine Basismenge Qbase einer Kraftstoffeinspritzung gelesen und aus der Kraftstoffeinspritzungssteuerkarte gemäß einem Ziel-Motorausgangsdrehmoment und einer Motordrehzahl Ne bestimmt, die auf der Basis der Bewegung der Beschleunigungseinrichtung bzw. des Kurbelwellenwinkels erhalten wurden, und ein Einspritzungszeitpunkt ITbase für die Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase wird aus den Kraftstoffeinspritzungssteuermitteln 35d gelesen. Basiszündzeitpunkte ITbase werden auf einer experimentellen Basis gemäß den Motortemperaturen Tw und Motordrehzahlen Ne optimiert und in der Form einer Karte im Speicher der Kraftstoffeinspritzungssteuermittel 35d gespeichert. In dieser Ausführungsform wird der Basiszündzeitpunkt ITbase mit einem Abfall in der Motortemperatur Tw und einem Anstieg in der Motordrehzahl Ne vorgestellt bzw. vorverlegt, um mit Unterschieden in der Zündungsverzögerung, beispielsweise aufgrund von Unterschieden in der Motortemperatur Tw und/oder Motordrehzahl Ne fertig zu werden bzw. diese handzuhaben. Im Anschluß an die Bestimmung einer Basismenge Qbase an Kraftstoffeinspritzung und eines Basiszündzeitpunkts ITbase wird bei Schritt S3 eine Entscheidung getroffen, ob die Motortemperatur Tw niedriger als eine vorbestimmte Temperatur Tw0 ist, welche die Aktivierungsschwelle des Katalysators 22 ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend bzw. zustimmend ist, zeigt dies an, daß die Motortemperatur Tw noch niedriger als die Schwelltemperatur Tw0 ist, d.h., es wird angenommen, daß der Katalysator noch nicht ausreichend aktiv ist, dann schreitet nach einem Errichten eines Regel- bzw. Steuerflags Fp (Fp = 1) einer unterteilten Einspritzung bei Schritt S4 die Steuerung zu einem Block bei Schritt S36 in der Kraftstoffeinspritzungssteuerung zur Abschätzung der Menge an adsorbiertem SOx fort. Das Steuerflag Fp einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung zeigt eine Implementierung der Steuerung einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung an, um ein Aufwärmen des Katalysators 22 zu fördern, während es eingerichtet bzw. auf hoch steht (Fp = 1), und eine Unterbrechung der unterteilten Einspritzungssteuerung der pri mären Kraftstoffeinspritzung, während es unten ist (Fp = 0). Spezifisch wird, während der Katalysator noch nicht erwärmt und noch nicht aktiv ist bei einem Kaltstart des Dieselmotors 1, die unterteilte Einspritzungssteuerung bzw. Steuerung einer unterteilten Einspritzung der primären Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die Temperatur des Abgases mit einer Wirkung bzw. einem Effekt eines Aufwärmens des Katalysators 22 anzuheben. Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dies an, daß die Motortemperatur Tw höher als die Schwellwerttemperatur Tw0 ist, d.h., es wird angenommen, daß der Katalysator aufgewärmt worden und aktiv ist, worauf die Steuerung zu einem Block bei Schritt S5 für eine Abschätzung der Menge an absorbiertem NOx fortschreitet. Die Menge an absorbiertem NOx kann auf der Basis eines arithmetischen Produkts einer Fahrstrecke und einer Gesamtmenge an Kraftstoffverbrauch, die die Fahrstrecke des Fahrzeugs abdeckt, oder auf der Basis eines arithmetischen Produkts einer Dauer eines Motorbetriebs und einer Gesamtmenge an Kraftstoffverbrauch, die die Fahrstrecke des Fahrzeugs abdeckt, nach einer Korrektur gemäß einem Motorbetriebszustand abgeschätzt werden. Die Menge an absorbierten NOx kann weiterhin abgeschätzt werden, für jede vorbestimmte Dauer eines Motorbetriebs groß geworden zu sein.
Anschließend an die Abschätzung der Menge von absorbiertem NOx QNOxabs bei Schritt S5, wird bei Schritt S6 eine Entscheidung getroffen, ob die abgeschätzte Menge an adsorbiertem NOx QNOxabs größer als eine vorbestimmte Menge von absorbiertem NOx QNOxabs0 ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, schreitet die Steuerung zu einer Entscheidung bei Schritt S17 fort. Andererseits wird, wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, ein NOx Freigabesteuerflag F1 bei Schritt S7 eingerichtet bzw. gesetzt (F1 = 1). Das NOx Freigabe- bzw. Abgabesteuerflag F1 zeigt an, daß es innerhalb einer Periode einer Implementierung der NOx Freigabesteuerung ist, während es gesetzt ist (F1 = 1) und innerhalb einer Periode einer Unterbrechung der NOx Abgabesteuerung, während es unten ist (F1 = 0). Nach einem Setzen des NOx Freigabesteuerflags F1 bei Schritt S7, wird eine Abschätzung der Katalysatortemperatur Tc des Katalysators 22 bei Schritt S8 getroffen bzw. durchgeführt. Die Katalysatortemperatur Tc kann auf der Basis eines Übergangs der Motortemperatur Tw0 für eine spezifische Periode bis zur gegenwärtigen Zeit und Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeiten in der spezifischen bzw. bestimmten Periode geschätzt werden. Andernfalls kann ein Temperatursensor im Auslaßdurchtritt 20 in unmittelbarer Nähe zum Katalysator 22 inkorporiert bzw. aufgenommen sein, um direkt die Temperatur des Katalysators 22 zu detektieren. Eine Entscheidung wird anschließend bei Schritt S9 gemacht, ob die abgeschätzte Katalysatortemperatur Tc niedriger als eine erste kritische Temperatur Tc1 von beispielsweise 250°C ist, welche die Schwelle einer Abnahme in einer NOx Umwandlungsleistung des Katalysators 22 ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, zeigt dies an, daß der Katalysator 22 noch nicht erwärmt bzw. aufgewärmt ist, und ist deshalb auf der Abnahme in der NOx Absorptions/Abgabeaktivität, worauf nach einem Setzen des Regel- bzw. Steuerflags Fp (Fp = 1) einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S10 die Steuerung bzw. Regelung zum Block bei Schritt S20 in der NOx Abgabesteuerung zur Abschätzung der Menge an adsorbiertem SOx QSOxads fortschreitet. D.h., obwohl vorausgesagt ist, daß der Katalysator 22 in der NOx Umwandlungsnutzleistung aufgrund eines Anstiegs in der Menge an absorbiertem NOx ab nimmt, ist ein Auffrischen des Katalysators 22 durch ein Freigeben bzw. Freisetzen von NOx kaum beschleunigend, wenn der Katalysator 22 noch nicht erwärmt worden ist. In diesem Fall wird die Steuerung einer unterteilten Einspritzung der primären Kraftstoffeinspritzung an erster Stelle mit der Absicht eines Anhebens der Katalysatortemperatur durchgeführt. Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dies an, daß der Katalysator 22 erwärmt worden ist, worauf nach einem erneuten Rückstellen des Steuerflags Fp (Fp = 0) der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S11 und Ändern einer ersten Zeitmesserzählung T1 durch einen Zuwachs bzw. eine Erhöhung von eins bei Schritt S12, bei Schritt S13 eine Entscheidung gemacht bzw. getroffen wird, ob die erste Zeitgeber- bzw. Zeitmesserzählung T1 größer als ein erster Schwellwert T10 für die Periode einer Implementierung der NOx Abgabesteuerung ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dann wird bei Schritt S14 eine zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc als ein Wert R1 bestimmt, der zusätzlich zur Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Qbase zu zerstäuben bzw. einzuspritzen ist, um das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 nahe zu dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. Die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc (= R1) wird durch ein Berechnen einer Menge einer Kraftstoffeinspritzung auf der Basis einer Einlaßluftstromrate bestimmt, die durch den Luftstromsensor 11 überwacht wird, um ein ungefähr stöchiometrisches Kraftstoffgemisch für die Menge an Einlaßluft bereitzustellen. Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung, die die erste Zeitmesserzählung T1 betrifft, relativ zu dem ersten Schwellwert T10, die bei Schritt S13 gemacht wird, bejahend ist, dies an, daß die Periode bzw. Zeitdauer einer Implementie rung der NOx Abgabesteuerung vorbei ist, worauf nach einem Bestimmen der zusätzlichen Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc als ein Wert von null (0) bei Schritt S15 und einem Rückstellen des NOx Abgabesteuerflags F1 nach unten (F1 = 0) bei Schritt S16, die Steuerung zu Block bei Schritt S20 in der NOx Abgabesteuerung fortschreitet. D.h., wenn vorausgesagt wird, daß der Katalysator 22 in der NOx Umwandlungsnutzleistung bzw. -effizienz aufgrund eines Anstiegs in der Menge an absorbiertem NOx abnimmt und sich der Katalysator 22 in einen erwärmten Zustand befindet, wird ein Auffrischen des Katalysators 22 versucht, indem NOx vom Katalysator in der NOx Abgabesteuerung abgegeben wird.
In dem Fall, wo die Antwort auf die Entscheidung betreffend die abgeschätzte Menge an adsorbiertem NOx QNOxabs relativ zu der vorbestimmten Menge an adsorbiertem NOx QNOxabs0, die bei Schritt S6 gemacht bzw. getroffen wird, negativ ist, wird eine andere Entscheidung bei Schritt S17 getroffen, ob das NOx Abgabesteuerflag F1 oben ist (F1 = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend bzw. zustimmend ist, zeigt dies an, daß sie auf dem Weg der NOx Abgabesteuerung ist, worauf die Steuerung zum Block bei Schritt S20 in der NOx Abgabesteuerung zur Abschätzung der Menge an adsorbiertem SOx QSOxads fortschreitet, nachdem die Schritte S8–S16 verrichtet sind. Jedoch zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dies an, daß es die Periode einer Unterbrechung der NOx Abgabesteuerung ist, worauf die Steuerung zu dem Block bei Schritt S20 in der NOx Abgabesteuerung zur Abschätzung der Menge an adsorbiertem SOx QSOxads nach einem Rücksetzen der ersten Zeitmesserzählung T1 auf null bei Schritt S18 und einem anschließen den Rücksetzen des Steuerflags Fp (Fp = 0) der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S19 fortschreitet.
Bei Schritt S20 wird eine Menge an adsorbiertem SOx QSOxads abgeschätzt, um einen Grad einer S-Vergiftung des Katalysators 22 zu bestimmen. Die Abschätzung der Menge an adsorbiertem SOx QSOxads wird auf die gleiche Art und Weise wie für die Abschätzung der Menge an absorbiertem NOx QNOxabs gemacht. Anschließend an die Abschätzung der Menge an adsorbiertem SOx QSOxads bei Schritt S20 wird bei Schritt S21 eine Entscheidung getroffen, ob die geschätzte Menge an adsorbiertem SOx QSOxads mehr als eine vorbestimmte Menge an adsorbiertem NOx QSOxads0 ist. In diesem Fall ist, da der Schwefelgehalt des Abgases klein ist, die Fahrstrecke, bis die Menge an adsorbiertem SOx QSOxads übermäßig wird, im allgemeinen beträchtlich größer als die Fahrstrecke, bis die Menge an absorbiertem NOx QNOxabs übermäßig wird. Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, schreitet die Steuerung bzw. Regelung zu einer Entscheidung bei Schritt S31 fort. Andererseits schreitet, wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, die Steuerung zu den Schritten S22 bis S30 zur SOx Desorption fort. D.h., wenn die geschätzte Menge an adsorbiertem SOx QSOxads mehr als die vorbestimmte Menge an adsorbiertem NOx QSOxads0 ist, wird ein SOx Desorptionssteuerflag F2 bei Schritt S22 gesetzt (F2 = 1). Das SOx Desorptionssteuerflag F2 zeigt an, daß sie innerhalb einer Periode einer Implementierung der SOx Desorptionssteuerung ist, während es oben ist (F2 = 1), und innerhalb einer Periode einer Unterbrechung der SOx Desorptionssteuerung, während es unten ist (F2 = 0). Nach einem Setzen des SOx Desorptionssteuerflags F2 bei Schritt S22 wird anschließend bei Schritt S23 eine Entscheidung getroffen, ob die geschätzte Katalysatortemperatur Tc niedriger als eine zweite kritische Temperatur Tc2 von beispielsweise 450°C ist, welche die Schwelle einer Förderung bzw. Unterstützung der SOx Desorption ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, zeigt dies an, daß der Katalysator 22 unzureichend erwärmt ist, um eine SOx Desorption zu fördern, worauf das Steuerflag Fp für eine unterteilte Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S24 gesetzt wird (Fp = 1). Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dies an, daß der Katalysator 22 ausreichend erwärmt worden ist, um eine SOx Desorption zu fördern, worauf nach einem Rücksetzen des Steuerflags Fp (Fp = 0) der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S25 und einem Ändern einer zweiten Zeitmesserzählung T2 durch eine Erhöhung von eins bei Schritt S26, bei Schritt S27 eine Entscheidung getroffen wird, ob die zweite Zeitmesserzählung T2 größer als ein zweiter Schwellwert T20 für die Periode einer Implementierung der SOx Desorptionssteuerung bzw. -regelung ist. Während die Antwort auf die Entscheidung negativ bleibt, d.h. bis der zweite Schwellwert T20 vorüber ist, wird eine zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc als ein Wert R2 bestimmt (welcher gleich oder größer als der Wert R1) ist, die zusätzlich zur Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase zu sprühen bzw. einzuspritzen ist, um das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 unter das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend die zweite Zeitmesserzählung T2 relativ zu dem zweiten Schwellwert T20, die bei Schritt S27 gemacht wird, bejahend ist, dies an, daß die Periode einer Implementierung der SOx Desorptionssteuerung vorüber ist, worauf die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc als ein Wert von null (0) bei Schritt S29 bestimmt wird und anschließend das SOx Desorptionssteuerflag F2 bei Schritt S30 nach unten gesetzt (F2 = 0) wird. Da es, wenn die Katalysatortemperatur nicht ein bißchen hoch ist, selbst obwohl es vorausgesagt ist, daß der Katalysator 22 aufgrund eines Überschusses an SOx Adsorption verschlechtert worden ist, unmöglich ist, SOx zu desorbieren, wird die Katalysatortemperatur angehoben, indem die Steuerung einer unterteilten Einspritzung der primären Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird. Andererseits wird, wenn der Katalysator 22 bei einer ausreichend hohen Temperatur ist, die SOx Desorptionssteuerung implementiert, um SOx vom Katalysator 22 zu desorbieren.
In dem Fall, wo die Antwort auf die Entscheidung betreffend die abgeschätzte Menge an adsorbiertem SOx QSOxads relativ zu der vorbestimmten Menge an adsorbiertem SOx QSOxads0, die bei Schritt S21 gemacht wird, negativ ist, wird eine andere Entscheidung bei Schritt S31 getroffen, ob das SOx Desorptionssteuerflag F2 oben ist (F2 = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, zeigt dies an, daß sie auf dem Weg einer SOx Desorptionssteuerung ist, worauf die Steuerung zu Schritten S23 bis S30 fortschreitet. Wenn jedoch die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, zeigt dies an, daß sie in der Periode einer Unterbrechung der SOx Desorptionssteuerung ist, worauf die zweite Zeitmesserzählung T2 auf null bei Schritt S32 zurückgestellt wird, und das Steuerflag Fp einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S33 nach unten gesetzt bzw. gestellt (Fp = 0) wird.
Anschließend an Schritt S24, S28, S30 oder S33 wird bei Schritt S34 eine Entscheidung getroffen, ob der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis beispielsweise von Änderungen in einer Bewegung der Beschleunigungseinrichtung und Motordrehzahl getroffen. Anschließend schreitet die Steuerung direkt zu einer anderen Entscheidung bei Schritt S36 fort, wenn der Dieselmotor 1 nicht in einem beschleunigenden Betriebszustand ist oder nach einem Setzen des Steuerflags Fp (Fp = 1) der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S35, wenn der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist. D.h., während der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, wird die Steuerung einer unterteilten Einspritzung einer primären Kraftstoffeinspritzung trotz Bedingungen bzw. Zuständen des Katalysators 22 implementiert, um die Aufladeeffizienz des Turbosuperladers 25 zu erhöhen, indem der Druck von Abgas angehoben wird.
Bei Schritt S36 wird eine Entscheidung getroffen, ob das Steuerflag Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung oben ist (Fp = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, wird eine Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung Qt bestimmt, indem die zusätzliche Menge der Kraftstoffeinspritzung Qc zur Basismenge der Kraftstoffeinspritzung Qbase bei Schritt S37 hinzugefügt wird. In diesem Fall ist, wenn irgendeines des NOx Abgabesteuerflags F1 und des SOx Desorptionssteuerflags F2 nicht oben ist, d.h., wenn der Katalysator 22 nicht im Übermaß von NOx oder SOx ist, die Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung Qt gleich der Basismenge der Kraftstoffeinspritzung Qbase, da keine zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc zur Verfügung gestellt bzw. bereitgestellt wird. Anschließend werden nach einem Unterteilen der Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung Qt in drei gleiche Teile als erste, zweite und dritte Menge einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung Q1, Q2 und Q3, bei Schritt S38 die Zeitpunkte IT1, IT2 und IT3 einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung weiter bestimmt, um die erste, zweite und dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung jeweils der ersten, zweiten und dritten Menge von Kraftstoffeinspritzung Q1, Q2 und Q3 zu veranlassen, bei regelmäßigen Einspritzungsintervallen Δt (welche beispielsweise in dieser Ausführungsform ungefähr 900 Mikrosekunden sind) bei Schritt S39. Das Einspritzungsintervall Δt zwischen jeder benachbarten unterteilten Kraftstoffeinspritzung kann zwischen ungefähr einer Millisekunde und ungefähr 100 Mikrosekunden sein unter der Bedingung, daß der erste unterteilte Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT1 der gleiche ist wie der Basiskraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITbase für die primäre Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß und die dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung vor 35° nach dem oberen Totpunkt (ATDC) eines Kompressionshubs endet. Die Zeit, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 offen bleibt, wird gemäß der Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzung Qt und dem Kraftstoffdruck bestimmt und kann vorzugsweise kürzer als ungefähr 800 Mikrosekunden sein. Unter diesem Gesichtspunkt kann die Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung Qt durch vier bis sieben unterteilte Kraftstoffeinspritzungen für die primäre Kraftstoffeinspritzung zerstäubt bzw. eingespritzt werden.
Anschließend wird bei Schritt S40 eine Entscheidung getroffen, ob der erste Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT1 erreicht worden ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis eines Signals eines Kurbelwinkels gemacht und wiederholt, bis der erste Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT1 erreicht ist. In dem Augenblick bzw. Moment, wo der erste Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT1 erreicht ist, wird die erste unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die erste Menge an Kraftstoffeinspritzung Q1 in die Ver brennungskammer 4 bei Schritt S41 zu zerstäuben bzw. einzuspritzen. Eine Entscheidung wird bei Schritt S42 gemacht, ob der zweite Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT2 erreicht worden ist. Die Entscheidung wird wiederholt, bis der zweite Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT2 erreicht worden ist. In dem Moment, wo der zweite Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT2 erreicht worden ist, wird die zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die zweite Menge an Kraftstoffeinspritzung Q2 in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S43 zu zerstäuben bzw. einzuspritzen. Weiterhin wird eine Entscheidung bei Schritt S44 getroffen, ob der dritte Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT3 erreicht worden ist. Diese Entscheidung wird wiederholt, bis der dritte Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT3 erreicht worden ist. In dem Moment, wo der dritte Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT3 erreicht ist, wird die dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die dritte Menge an Kraftstoffeinspritzung Q3 in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S45 zu zerstäuben bzw. einzuspritzen. Nach der Implementierung des dritten Kraftstoffeinspritzungszeitpunkts IT3.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, wird die unterteilte Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, während das Steuerflag Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung oben ist (Fp = 1), d.h. in einem der Fälle, nämlich (1) dem Fall, wo der Katalysator 22 unzureichend nach einem Kaltstart des Dieselmotors 1 erwärmt ist, (2) dem Fall, wo, obwohl die NOx Abgabesteuerung während eines Motorbetriebs erwünscht ist, der Katalysator 22 aufgrund eines Abfalls in der Temperatur, nachdem er einmal erwärmt worden ist, unzureichend erwärmt wird, (3) dem Fall, wo, obwohl die SOx Desorptions steuerung erwünscht ist, der Katalysator 22 unzureichend hoch in der Temperatur ist, und (4) dem Fall, wo der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist.
Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dies an, daß er nicht in der Periode einer Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzungssteuerung für die primäre Kraftstoffeinspritzung ist, worauf bei Schritt S46 eine Entscheidung getroffen wird, ob das NOx Abgabesteuerflag F1 oben ist (F1 = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dann wird nacheinander eine andere Entscheidung bei Schritt S47 gemacht, ob das SOx Desorptionssteuerflag F2 oben ist (F2 = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend das NOx Abgabesteuerflag F1, die bei Schritt S46 gemacht wird, bejahend ist oder wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend das SOx Desorptionssteuerflag F2, die bei Schritt S47 gemacht wird, bejahend ist, selbst während das NOx Abgabesteuerflag F1 negativ ist, mit anderen Worten, wenn es in der Periode einer Implementierung der NOx Abgabesteuerung oder der SOx Desorptionssteuerung ist, werden Einspritzungszeitpunkte ITT und ITL für die primäre Kraftstoffeinspritzung bzw. die sekundäre Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S48 bestimmt. Wie in 4 gezeigt, ist die sekundäre Kraftstoffeinspritzung irgendeine einer früheren Kraftstoffeinspritzung, welche zwischen dem Beginn eines Einlaßhubs und einer frühen Hälfte eines Kompressionshubs veranlaßt wird, und einer späteren Kraftstoffeinspritzung, welche in einem Expansionshub oder in einem Auslaßhub nach einem Abschluß der primären Kraftstoffeinspritzung veranlaßt wird. In dieser Ausführungsform ist der sekundäre Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITL auf einen Zeitpunkt in einer frühen Hälfte eines Einlaßhubs eingestellt und der Zeitpunkt ITT der primären Kraftstoffeinspritzung ist auf einen Zeitpunkt nahe dem Ende eines Kompressionshubs eingestellt.
Anschließend wird bei Schritt S49 eine Entscheidung getroffen, ob der sekundäre Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt bzw. Zeitpunkt der sekundären Kraftstoffeinspritzung ITL erreicht worden ist. Die Entscheidung wird auf der Basis eines Signals eines Kurbelwinkels gemacht und wiederholt, bis der sekundäre Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITL erreicht ist. Zu dem Moment, wo der sekundäre Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITL erreicht ist, wird die sekundäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S50 einzuspritzen. Danach wird bei Schritt S51 eine Entscheidung getroffen, ob der primäre Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITT erreicht worden ist. Diese Entscheidung wird wiederholt, bis der primäre Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITT erreicht ist. Zu dem Moment, wo der primäre Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITT erreicht ist, wird die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Qbase in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S52 zu zerstäuben bzw. einzuspritzen.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, wird, wenn irgendeines des NOx Abgabesteuerflags F1 und des SOx Desorptionssteuerflags F2 oben ist, d.h. in irgendeinem der Fälle, nämlich (1) dem Fall, wo der Katalysator 22 NOx im Überschuß absorbiert hat und ausreichend erwärmt ist, während der Dieselmotor 1 nicht in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, und (2) dem Fall, wo vorausgesagt wird, daß der Katalysator 22 auf eine Verschlechterung einer katalysierenden bzw. katalytischen Leistung aufgrund einer S-Vergiftung trifft und bei einer ausreichend hohen Temperatur ist, die Menge an Kraftstoffeinspritzung durch eine zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc erhöht, um ein durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 nahe dem oder niedriger als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorzusehen bzw. bereitzustellen, und die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc wird in die Verbrennungskammer 4 in einer frühen Hälfte eines Einlaßhubs zerstäubt bzw. eingespritzt. Anstelle eines Zerstäubens bzw. Einspritzens der zusätzlichen Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc bei einem frühen Stadium kann es andernfalls getan werden, um eine Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung Qt zu bestimmen, durch ein Zufügen der zusätzlichen Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc zu der Basismenge der Kraftstoffeinspritzung Qbase und Unterteilen der Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzung Qt in zwei Teile, nämlich eine Menge einer frühen Kraftstoffeinspritzung QrL und eine Menge einer späteren Kraftstoffeinspritzung QrT, die gesondert zerstäubt bzw. eingespritzt werden. In diesem Fall kann ein Anteil der Menge einer frühen Kraftstoffeinspritzung QrL gemäß Motorlasten und Drehzahlen bestimmt werden und ist bevorzugt, zwischen ungefähr 8 bis 23% der Menge einer späteren Kraftstoffeinspritzung QrT zu sein.
Wenn weder das NOx Abgabesteuerflag F1 noch das SOx Desorptionssteuerflag F2 oben ist, wird eine Entscheidung bei Schritt S53 getroffen, ob der Basiskraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITbase erreicht worden ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis eines Signals eines Kurbelwinkels getroffen und wiederholt, bis der Basiskraftstoffeinsprit zungszeitpunkt ITbase erreicht ist. Zu dem Moment, wo der Basiskraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITbase erreicht ist, wird die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die Basismenge der Kraftstoffeinspritzung Qbase in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S54 zu zerstäuben bzw. einzuspritzen.
Nach einer Implementierung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S45, der primären Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S52 anschließend an eine Implementierung der sekundären Kraftstoffeinspritzung oder eine Implementierung der primären Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß bei Schritt S54 kehrt die Sequenz- bzw. Abfolgelogik zurück für eine andere Kraftstoffeinspritzungssteuerungs-Sequenzroutine.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird, wenn die Kraftstoffeinspritzungs-Steuermittel 35d die unterteilte Kraftstoffeinspritzungssteuerung für die primäre Kraftstoffeinspritzung implementieren, die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 gesteuert bzw. geregelt, um bei Einspritzungsintervallen von ungefähr weniger als 900 Mikrosekunden zu öffnen und für ungefähr weniger als 800 Mikrosekunden offen zu bleiben. Weiterhin wird der Zeitpunkt, bei welchem die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 schließt, auf einen Zeitpunkt vor 35° nach dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs eingestellt.
Mit dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform findet bei einem Kaltstart des Dieselmotors 1 die unterteilte Kraftstoffeinspritzsteuerung für die primäre Kraftstoffeinspritzung statt, um einen Anstieg in der Temperatur des Katalysators zu fördern, der noch nicht erwärmt ist. D.h., die Menge an Kraftstoff wird in drei Teile unterteilt und durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe, aber vor einem oberen Totpunkt zerstäubt bzw. eingespritzt. Während Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 einen kegelförmigen Kraftstoffspray bzw. -sprühnebel als Ganzes ausbildet und sich in der Verbrennungskammer 4 verteilt, wird der Kraftstoffspray in sehr kleine Kraftstofftropfen aufgrund einer Reibung mit Luft zerlegt und verdampft von Oberflächen der Kraftstofftropfen, um sich in Kraftstoffdampf zu verwandeln. Zu dieser Zeit ist ein Anteil einer vorgemischten Verbrennung des Kraftstoffs, der durch die erste der drei unterteilten Kraftstoffeinspritzungen zerstäubt bzw. eingespritzt wird, relativ klein, gibt es keinen Anstieg in dem Verbrennungsdruck und der Verbrennungstemperatur im Übermaß, so daß eine Erzeugung von NOx verringert ist. Weiterhin ist das Einspritzungsintervall von einem Schließen zu einem Öffnen der Kraftstoffeinspritzung, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 eine Kraftstoffeinspritzung unterbricht, auf ungefähr länger als 100 Mikrosekunden eingestellt, so daß beinahe kein Ereignis auftritt, daß Kraftstofftropfen, die durch die zweite Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, Kraftstofftropfen einholen, die durch die erste Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, und die Kraftstofftropfen, die durch die zweite Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, durch Kraftstofftropfen eingeholt werden, die durch die dritte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden. Insbesondere in der obigen Ausführungsform werden, da die zweite Kraftstoffeinspritzung nach dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs bewirkt wird, so daß eine Verbrennung des Kraftstoffs, der durch die zweite Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, unmittelbar ist und daher der Druck in der Verbrennungskammer 4 stark mit einem Effekt eines Erhöhens der Viskosität der komprimierten Luft ansteigt, dadurch unmittelbar Kraftstofftröpfchen verlangsamt, die durch die dritte Kraftstoffeinspritzung geliefert werden, unmittelbar mit einer nachteiligen Wirkung eines Einholens von Kraftstofftropfen, die durch die vorherige Kraftstoffeinspritzung geliefert wurden. Außerdem wird eine Zeit, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 offen bleibt, auf ungefähr 800 Mikrosekunden eingestellt und als eine Folge ist die Menge einer Kraftstoffeinspritzung ausreichend klein, so daß eine Wiedervereinigung von Kraftstofftropfen miteinander im Kraftstoffspray bzw. -sprühnebel auf ein Minimum beschränkt ist. Deshalb wird, da Kraftstofftropfen, die winzig fein bzw. klein gemacht wurden, an einer Kohäsion gehindert sind, eine Zerstäubung und Verdampfung von Kraftstoff ausreichend gefördert, indem beispielsweise der Druck des Kraftstoffs mit einem Effekt eines Erhöhens der Geschwindigkeit einer Kraftstoffeinspritzung erhöht wird, so daß der gemischte Zustand von Kraftstoffdampf und Luft drastisch verbessert ist bzw. wird. Außerdem startet, da ein Einspritzungsintervall, für welches die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 eine Kraftstoffeinspritzung zwischen benachbarten unterteilten Kraftstoffeinspritzungen unterbricht, geringer als eine Millisekunde ist, Kraftstoff, der durch die zweite Kraftstoffeinspritzung zerstäubt bzw. eingespritzt ist, zu verbrennen vor einer Beendigung eines Brennens eines Kraftstoffs, der durch die erste Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, und ähnlich startet Kraftstoff, der durch die dritte Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, zu verbrennen vor einer Beendigung eines Brennens bzw. Verbrennens eines Kraftstoffs, der durch die zweite Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird. Demgemäß wird Kraftstoff ohne eine Un terbrechung durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung zerstäubt bzw. eingespritzt und verbrennt zufriedenstellend und kontinuierlich. Weiterhin wird, da der Zeitpunkt, zu welchem die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 schließt, auf einen Zeitpunkt vor 35° nach einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs eingestellt ist, eine Verbrennung nicht langsam bei Überschuß. Kurzum wird durch ein Durchführen der primären Kraftstoffeinspritzung durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung der Zustand einer Verbrennung des Kraftstoffs, der durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, beträchtlich verbessert mit der Folge bzw. dem Resultat, daß eine Einschränkung einer Erzeugung von Rauch und eine Verbesserung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs realisiert bzw. verwirklicht werden. Da, obwohl eine Beendigung der Kraftstoffeinspritzung relativ verzögert wird bzw. ist, der Kraftstoff, der intermittierend eingespritzt wird, zufriedenstellend zerstäubt und verdampft wird, wie dies oben erwähnt ist, gibt es keine Erschwerung bzw. Verschlechterung eines Verbrennungszustands wie in dem Fall, wo ein Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt verzögert ist bzw. wird, oder eher wird der Druck in der Verbrennungskammer 4 hoch für eine relativ lange Zeitdauer gehalten, und als eine Folge wird eine Expansionskraft des Verbrennungsgases beträchtlich wirksam auf den Kolben 3 übertragen, so daß ein spezifischer Kraftstoffverbrauch aufgrund des verbesserten mechanischen Wirkungsgrads verbessert ist. Die Kraftstoffeinspritzung wird spät beim Beenden ebenso wie eine Verbrennungsenergie groß wird aufgrund einer zufriedenstellenden Verbrennung von Kraftstoff, so daß Abgas teilweise in den Auslaßdurchtritt 20 strömt, während es noch bei einer hohen Temperatur ist, wobei als ein Resultat davon die Katalysatortemperatur rasch erhöht werden kann, indem die Temperatur und der Druck des Abgases erhöht werden. Auf diese Weise wird, wenn der Katalysator 22 ausreichend erwärmt ist, die Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase durch die Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs eingespritzt, wie dies in 4 gezeigt ist, so daß der Dieselmotor 1 mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, welches ein durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 höher als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist. Wenn der Katalysator 22 das NOx absorbiert, das die Verbrennung des Kraftstoffs im Übermaß des Schwellwerts begleitet und erzeugt wird, wird die Temperatur des Katalysators 22 zuerst abgeschätzt. Zu dieser Zeit wird, wenn der Katalysator 22 in einem unzureichend erwärmten Zustand nach einem Leerlauf des Dieselmotors 1 von langer Dauer ist, die Steuerung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die Katalysatortemperatur anzuheben. Andererseits wird, wenn der Katalysator 22 in einem ausreichend erwärmten Zustand ist, die NOx Abgabesteuerung implementiert, um die Menge einer Kraftstoffeinspritzung zu erhöhen, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 nahe zum stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen, und die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung wird in einer frühen Hälfte eines Einlaßhubs gemacht bzw. bewirkt. Durch eine Implementierung der NOx Abgabesteuerung bzw. -regelung wird, während die Erzeugung von Rauch beschränkt ist bzw. wird, der Sauerstoffgehalt von Abgas gesenkt, wobei als eine Folge davon der Katalysator 22 NOx abgibt und mit dem Ergebnis eines Wiedererlangens der NOx absorbierenden Leistung aufgefrischt wird.
Wenn der Dieselmotor 1 in einen beschleunigenden Betriebszustand gebracht ist bzw. wird, wird die Steuerung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, um eine Abgastemperatur und einen Auslaßdruck zu erhöhen. Als eine Folge erhöht der Turbosuperlader 25 seine Aufladeeffizienz, um das Motorausgangsdrehmoment aufgrund eines scharfen Anstiegs in der Menge an Luftladung zu erhöhen. D.h., eine Implementierung der Steuerung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung während einer Beschleunigung des Dieselmotors 1 verringert eine Turboverzögerung und bewirkt deshalb eine Verbesserung einer Beschleunigungsleistung des Dieselmotors 1. In diesem Fall wird, wenn die Menge an Kraftstoffeinspritzung erhöht wird, um eine Katalysatortemperatur anzuheben, und der Dieselmotor 1 in einen beschleunigenden Betriebszustand gebracht ist, die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung in drei Teile unterteilt und nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs durch drei unterteilte Kraftstoffeinspritzungen zerstäubt bzw. eingespritzt. In diesem Fall werden, während eine geringfügige Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs auftritt, eine verbesserte Beschleunigungsleistung und ein scharfer Anstieg in der Katalysatortemperatur verursacht bzw. bewirkt.
Mit dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform, in welchem ein Turbosuperlader (GVT) 25 vom Typ variabler Geometrie verwendet wird, wird die superaufladende Effizienz bzw. Nutzleistung erhöht, indem der Turbinendüsenquerschnitt (A) der Turbine 21 verringert wird, um die Geschwindigkeit eines Abgasstroms zu erhöhen, während der Dieselmotor 1 in einem Bereich bzw. einer Region niedrigerer Motordrehzahlen ist, oder indem der Turbinendüsenquerschnitt (A) der Turbine 21 erhöht wird, um die Menge eines Abgasstroms zu erhöhen, während der Dieselmotor 1 in einem Bereich höherer Motordrehzahlen ist, wobei als ein Resultat davon eine weiter verbesserte Beschleunigungsleistung bewirkt wird. Außerdem verschlechtert sich, wenn sich die gesamte Fahrstrecke auf eine etwas große Distanz von beispielsweise mehreren tausend km beläuft, der Katalysator 22 aufgrund einer Absorption von Schwefelkomponenten mit der Folge eines Absinkens bzw. Verringerns seiner NOx absorbierenden Leistung. Deshalb wird, wenn vorausgesagt wird, daß der Katalysator 22 Schwefelkomponenten in Übermaß absorbiert hat, die Temperatur des Katalysators 22 zuerst wie in der NOx Abgabesteuerung abgeschätzt. Wenn der Katalysator 22 bei einer Temperatur ist, die unzureichend hoch ist, um SOx zu desorbieren, wird die Steuerung einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die Katalysatortemperatur anzuheben. Andererseits wird, wenn der Katalysator 22 ausreichend hoch ist, die SOx Desorptionssteuerung implementiert, um die Menge an Kraftstoffeinspritzung zu erhöhen, und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 niedriger als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen, und die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung wird in einer frühen Hälfte eines Einlaßhubs gemacht. Die Menge an bzw. einer Kraftstoffeinspritzung wird weiter während einer SOx Desorption erhöht als während einer NOx Abgabe aus dem Grund, daß, da SOx eine stärkere Affinität für Ba als NOx aufweist, es notwendig ist, oxidierende Komponenten im Abgas zu erhöhen, um SOx zu desorbieren. Auf diese Weise veranlaßt die SOx Desorptionssteuerung, daß der Katalysator 22 SOx mit einer Wirkung einer Wiedererlangung einer NOx Absorptionsleistung desorbiert.
Die nachfolgende Beschreibung ist auf Zustände bzw. Bedingungen der Steuerung einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung gerichtet.
Wie vorher beschrieben wurde, ermöglicht ein Unterteilen der primären Kraftstoffeinspritzung in eine Mehrzahl von Teilen und ein Einspritzen von unterteilten Teilen von Kraftstoff zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs, daß die Energie von Abgas sich aufgrund einer Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrads erhöht, was durch eine Verlängerung einer wirksamen bzw. effektiven Verbrennungszeit zusätzlich zum Realisieren bzw. Verwirklichen geförderten Zerstäubung von Kraftstoff und signifikant bzw. merklich verbesserten Bedingungen einer Kraftstoffverbrennung verursacht bzw. bewirkt ist. Um diese Wirkung zu erzielen, ist es notwendig, eine geeignete Anzahl von Zeitpunkten einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung, einen Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt für jede unterteilte Kraftstoffeinspritzung (einen Zeitpunkt, für welchen die Kraftstoffeinspritzeinrichtung offen bleibt) und ein Einspritzungsintervall Δt zwischen jeder benachbarten unterteilten Kraftstoffeinspritzung einzustellen, um Kraftstofftropfen daran zu hindern, die in die Verbrennungskammer 4 geliefert werden, sich miteinander wieder zu vereinen, und die Verbrennung ohne eine Unterbrechung zu halten bzw. beizubehalten. Deshalb wurden, um geeignete Bedingungen für die Steuerung der unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung herauszufinden, die Beziehungen von Abgastemperatur, Abgasdruck und spezifischem Kraftstoffverbrauch relativ zu einer Änderung im Kurbelwinkel bei einem Ende einer Kraftstoffeinspritzung relativ zu verschiedenen Einspritzungsinter vallen Δt an drei Kraftstoffeinspritzungsmoden untersucht, nämlich einer Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß, wo eine Basismenge von Kraftstoff, welche einem geforderten Motorausgangsdrehmoment entspricht, auf einmal zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs zerstäubt bzw. eingespritzt wird, einem Fall einer in zwei unterteilten Kraftstoffeinspritzung, wo eine Basismenge von Kraftstoff, die einem geforderten Motordrehmoment entspricht, in zwei Teile unterteilt wird und an zwei Zeitpunkten zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs eingespritzt wird, und einem Fall einer in drei unterteilten Kraftstoffeinspritzung, wo eine Basismenge von Kraftstoff, die einem geforderten Motorausgangsdrehmoment entspricht, in drei Teile unterteilt wird und zu drei Zeitpunkten bei einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs zerstäubt bzw. eingespritzt wird.
6–13 zeigen die experimentellen bzw. Versuchsergebnisse von Messungen, die mit verschiedenen Einspritzungsintervallen Δt zwischen 350 Mikrosekunden und 900 Mikrosekunden an der in zwei unterteilten Kraftstoffeinspritzung und der in drei unterteilten Kraftstoffeinspritzung gemacht wurden. Messungen wurden durch Betreiben eines 2000 cm³ Vier-Zylinder-Dieselmotors, der mit einem Turbosuperlader 25 variabler Geometrie ausgestattet war, bei ungefähr 1500 U/min unter einer relativ niedrigen Motorlast gemacht.
Wie aus 6 ersichtlich, welche die Beziehung von Abgastemperatur relativ zu einem Kurbelwinkel am Ende der abschließenden Kraftstoffeinspritzung zeigt, liefert die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung einen Anstieg in der Abgastemperatur größer als die Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß, und die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung liefert einen Anstieg in der Abgastemperatur größer als die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung. Im Bereich des Einspritzungsintervalls Δt zwischen 350 Mikrosekunden und 900 Mikrosekunden steigt die Abgastemperatur an, wie bzw. wenn das Einspritzungsintervall Δt verlängert wird. Wie aus 7 ersichtlich, welche die Beziehung von Abgasdruck relativ zu dem Kurbelwinkel am Ende der abschließenden Kraftstoffeinspritzung zeigt, erhöht sich im Bereich bzw. in der Region des Einspritzungsintervalls Δt zwischen 350 Mikrosekunden und 900 Mikrosekunden der Abgasdruck mit einer Zunahme in der Anzahl von Zeitpunkten bzw. Malen einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung und mit einer Zunahme in dem Einspritzungsintervall Δt. D.h., wenn die Menge einer Kraftstoffeinspritzung in mehrere Teile unterteilt wird und sie an mehreren Zeitpunkten zerstäubt bzw. eingespritzt werden, wird das Ende einer Verbrennung verzögert, so daß die Energie des Abgases selbstverständlich ansteigt und die Verbrennbarkeit verbessert ist bzw. wird. Demgemäß steigt die Energie der Verbrennung selbst an, selbst obwohl die Menge an Kraftstoff unverändert ist, und sowohl die Abgastemperatur als auch der Abgasdruck werden angehoben, wie dies in 6 und 7 gezeigt ist. Eine Zunahme in der Energie des Abgases verbessert eine Superaufladeleistung des Turbosuperladers 25 mit einer Wirkung eines Erhöhens eines Superaufladedrucks (Boost- bzw. Erhöhungsdrucks), wie dies in 8 ersichtlich ist.
Wie in 9 ersichtlich, welche die Beziehung von Kraftstoffverbrauch relativ zu dem Kurbelwinkel am Ende der letzten unterteilten Kraftstoffeinspritzung zeigt, liefert die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung eine weiter signifikant bzw. merkliche Verbesserung eines Kraftstoffverbrauchs als die Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß. Während die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung eine geringfügige Verbesserung eines Kraftstoffverbrauchs für kürzere Einspritzungsintervalle Δt liefert bzw. ergibt, trifft sie auf Verschlechterung eines Kraftstoffverbrauchs, wenn das Einspritzungsintervall Δt verlängert wird. Dies deshalb, weil, während die unterteilte Kraftstoffeinspritzung eine Verbesserung einer Verbrennbarkeit und des mechanischen Wirkungsgrads liefert, sie aber eine Abnahme im thermischen Wirkungsgrad verursacht. Das Ergebnis der obigen Untersuchung klärt ab, daß es bevorzugt ist, daß ein Zeitpunkt, an welchem die Kraftstoffeinspritzung zu einem Ende kommt, nicht zu viel verzögert ist bzw. wird.
10 zeigt die Beziehung eines Niveaus einer Raucherzeugung relativ zu einem Kurbelwinkel am Ende einer abschließenden bzw. letzten Kraftstoffeinspritzung. Es ist aus 10 ersichtlich, daß sowohl die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung als auch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung eine Verringerung im Niveau an Rauch für kürzere Einspritzungsintervalle Δt und eine Zunahme im Niveau an Rauch liefert, wenn das Einspritzungsintervall Δt verlängert wird.
11 zeigt die Beziehung eines Niveaus von NOx Emissionen relativ zu dem Kurbelwinkel am Ende einer letzten Kraftstoffeinspritzung. Es ist aus 11 ersichtlich, daß sowohl die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung als auch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung eine Verringerung im Niveau von NOx Emissionen für längere Ein spritzungsintervalle Δt im Gegensatz zum Rauch liefern bzw. ergeben.
12 und 13 zeigen die Beziehung von Niveaus von CO und HC Emissionen relativ zu dem Kurbelwinkel am Ende einer letzten Kraftstoffeinspritzung. Es ist aus 12 und 13 ersichtlich, daß CO und HC Emissionen eine Neigung aufweisen, im Niveau anzusteigen wie Rauch.
Wie aus der obigen Untersuchung bewiesen, bewirkt, indem der Anzahl von Zeitpunkten bzw. Malen einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung Beachtung geschenkt wird, die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung Anstiege in der Abgastemperatur, im Abgasdruck und im Superaufladedruck mit einer Wirkung bzw. einem Effekt eines Absenkens von NOx Emissionen. Weiterhin steigen, solange das Einspritzungsintervall Δt ein Schuß ist, Rauch und CO Emission nicht im Niveau ungeachtet der Anzahl von Zeitpunkten einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung, und nimmt in einigen Fällen ab. Sowohl die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung als auch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung bewirken eine Verringerung einer HC Emission größer als die Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß.
15A bis 15C und 16 zeigen ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches am Dieselmotorsteuersystem installiert ist, das in 1 gezeigt ist. In der zweiten Ausführungsform, wie dies in 14 gezeigt ist, wird eine Basismenge an Kraftstoff durch eine in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs während eines gewöhnlichen Motorbetriebs zerstäubt bzw. eingespritzt oder durch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs, wenn es eine Forderung bzw. einen Bedarf zum Erhöhen der Katalysatortemperatur oder einen Bedarf für eine Motorbeschleunigung gibt. Weiterhin wird Kraftstoff durch eine sekundäre Kraftstoffeinspritzung zwischen einem Expansionshub und einem benachbarten Auslaßhub zusätzlich zu einer Basismenge von Kraftstoff eingespritzt, die durch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung für die primäre Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs während eines gewöhnlichen Motorbetriebs während einer Implementierung von NOx Abgabesteuerung oder SOx Desorptionssteuerung mit der Absicht eingespritzt wird, den Katalysator 22 aufzufrischen.
15A bis 15C sind eine Sequenz- bzw. Abfolgeroutine einer Kraftstoffeinspritzungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform, welche den Schritten S1–S19 der Sequenzroutine folgt, die durch das Flußdiagramm illustriert ist, das in 5A gezeigt ist.
Anschließend an ein Bestimmen einer zusätzlichen Menge einer Kraftstoffeinspritzung Qc als ein Wert R1 bei Schritt S14, ein Setzen des Steuerflags Fp (Fp = 1 oder 0) der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S10 oder S19 nach oben oder unten, oder ein Rücksetzen des NOx Abgabesteuerflags F1 nach unten (F1 = 0) bei Schritt S16 (siehe 5A), schreitet die Steuerung zu einem ersten Block bei Schritt S101 fort, wie dies in 15A gezeigt ist. Bei Schritt S101 wird eine Menge von adsorbiertem SOx QSOxads abgeschätzt, um einen Grad an S-Vergiftung des Katalysators 22 zu bestimmen. Anschließend an die Abschätzung der Menge von adsorbiertem SOx QSOxads bei Schritt S101 wird bei Schritt S102 eine Entscheidung getroffen, ob die abgeschätzte Menge von adsorbiertem SOx QSOxads mehr als eine vorbestimmte Menge von adsorbiertem NOx QSOxads0 ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, schreitet die Steuerung bzw. Regelung zu einer Entscheidung bei Schritt S112 fort. Andererseits schreitet, wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, die Steuerung zu Schritten SP103 bis SP112 für eine SOx Desorption fort. Wenn die abgeschätzte Menge an adsorbiertem SOx QSOxads mehr als die vorbestimmte Menge von adsorbiertem SOx QSOxads0 ist, wird nach einem Setzen nach oben eines SOx Desorptionssteuerflags F2 (F2 = 1) bei Schritt S103, anschließend bei Schritt S104 eine Entscheidung getroffen, ob die abgeschätzte Katalysatortemperatur Tc niedriger als eine zweite kritische Temperatur Tc2 von beispielsweise 450°C ist, welches die Schwelle einer Förderung von SOx Desorption ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, dann wird das Steuerflag Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung nach oben (Fp = 1) bei Schritt S105 gesetzt. Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dies an, daß der Katalysator 22 ausreichend erwärmt worden ist, um eine SOx Desorption zu fördern, worauf nach einem Abwärtssetzen des Steuerflags Fp (Fp = 0) der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S106 und einem Ändern einer zweiten Zeitmesserzählung T2 durch einen Zuwachs von eins bei Schritt S107 bei Schritt S108 eine Entscheidung getroffen, ob die zweite Zeitmesserzählung T2 größer als ein zweiter Schwellwert T20 für die Periode einer Implementierung der SOx Desorptionssteuerung ist. Während die Antwort auf die Entscheidung negativ bleibt, d.h., bis der zweite Schwellwert T20 vorbei ist, wird eine zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc als ein Wert R2 bestimmt, der zusätzlich zu der Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase einzuspritzen ist, um das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 unter das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen.
Andererseits wird, wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend die zweite Zeitmesserzählung T2 relativ zu dem zweiten Schwellwert T20, die bei Schritt S108 gemacht wird, bejahend ist, dann die zusätzliche Menge an Kraftstoffeinspritzung Qc als ein Wert von null (0) bei Schritt S110 bestimmt und anschließend wird das SOx Desorptionssteuerflag F2 nach unten (F2 = 0) bei Schritt S111 gesetzt. Andererseits wird, wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend die abgeschätzte Menge von adsorbiertem SOx QSOxads relativ zu der vorbestimmten Menge von adsorbiertem SOx QSOxads0, die bei Schritt S102 gemacht wird, negativ ist, eine andere Entscheidung bei Schritt S112 getroffen, ob das SOx Desorptionssteuerflag F2 oben ist (F2 = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, dann schreitet die Steuerung zu Schritten S104 bis S111 fort. Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, zeigt dies jedoch an, daß sie in der Periode einer Unterbrechung der SOx Desorptionssteuerung ist, worauf die zweite Zeitmesserzählung T2 auf null bei Schritt S113 zurückgestellt wird und das Steuerflag Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung nach unten (Fp = 0) bei Schritt S114 rückgesetzt wird.
Anschließend an Schritt S105, S109, S111 oder S114 wird bei Schritt S115 eine Entscheidung durchgeführt, ob der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis von beispielsweise Änderungen in einer Bewegung der Beschleunigungseinrichtung und Motordrehzahl gemacht. Wenn der Dieselmotor 1 nicht in irgendeinem beschleunigenden Betriebszustand ist, wird eine andere Entscheidung bei Schritt S118 gemacht, ob der Dieselmotor 1 im Leerlauf ist. Andererseits wird, wenn der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, nach einem Setzen des Steuerflags Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung nach oben (Fp = 1) bei Schritt S116 und einem Setzen eines Beschleunigungsflags Facc nach oben (Facc = 1) bei Schritt S117, die andere Entscheidung hinsichtlich einen Leerlauf bei Schritt S118 gemacht. In diesem Fall zeigt das Beschleunigungsflag Facc an, daß der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, wenn es oben ist (Facc = 1), und daß der Dieselmotor 1 nicht in irgendeinem beschleunigenden Betriebszustand ist, wenn es unten ist (Facc = 0).
Danach schreitet die Steuerung zu einer anderen Entscheidung bei Schritt S120 direkt fort, wenn die Antwort auf die Entscheidung, die bei Schritt S118 gemacht wurde, negativ ist, d.h., wenn der Dieselmotor 1 im Leerlauf ist, oder nach einem Setzen des Beschleunigungsflags Facc nach oben (Facc = 1) bei Schritt S119, wenn die Antwort auf die Entscheidung, die bei Schritt S118 gemacht wird, bejahend ist, d.h., wenn der Dieselmotor 1 nicht im Leerlauf ist.
Bei Schritt S120 wird eine Entscheidung getroffen, ob das Steuerflag Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung oben ist (Fp = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S126 fort. Andererseits ist, wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, eine Gesamtmenge an Kraftstoffeinspritzung Qt (Qbase + Qc) bei Schritt S121. Anschließend werden nach einem Unterteilen der Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung Qt in drei gleiche Teile als erste, zweite und dritte Menge einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung Q1, Q2 und Q3 bei Schritt S122, die Zeitpunkte IT1, IT2 und IT3 einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die erste, zweite und dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung der ersten, zweiten bzw. dritten Menge einer Kraftstoffeinspritzung Q1, Q2 und Q3 jeweils bei regelmäßigen Einspritzungsintervallen Δt bei Schritt S123 bestimmt. Wie durch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung in 14 gezeigt, ist der Zeitpunkt IT1 der ersten unterteilten Kraftstoffeinspritzung der gleiche wie der Basiskraftstoffeinspritzungszeitpunkt ITbase und die erste bis dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung sind bei regelmäßigen Einspritzungsintervallen Δt zeitlich festgelegt, welche gemäß einem gegenwärtigen Motorbetriebszustand bestimmt werden. Spezifisch werden die Einspritzungsintervalle experimentell zwischen ungefähr 500 Mikrosekunden und ungefähr einer Millisekunde in bezug auf verschiedene Motorbetriebszustände bestimmt und in einer Einspritzungsintervall-Steuerungskarte gespeichert. Das Einspritzungsintervall Δt für Motorleerlaufbedingungen (einem spezifischen Bereich von niedrigeren Motorlasten) wird auf einen relativ großen Wert in dieser Einspritzungsintervall-Steuerungskarte eingestellt, wobei als eine Folge davon die NOx Erzeugung gesteuert bzw. geregelt wird, wie dies in 11 gezeigt ist, so daß ein Niveau von NOx Emissionen ausreichend abgesenkt ist bzw. wird, selbst wenn die Abgasrückführung bzw. -rezirkulation (EGR) 24 so geregelt bzw. gesteuert wird, um einen Anteil von Abgas, das in einen Einlaßluftstrom zugelassen wird, relativ zu der Gesamtmenge von Einlaßluft zu verringern.
Nach einem Bestimmen der Zeitpunkte IT2 und IT3 der zweiten und dritten unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S123 wird bei Schritt S124 eine Entscheidung gemacht, ob das Beschleunigungsflag Facc oben ist (Facc = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, zeigt dies an, daß der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, worauf nach einem Verlängern der Einspritzungsintervalle Δt zwischen der ersten und zweiten unterteilten Kraftstoffeinspritzung bzw. zwischen der zweiten und dritten unterteilten Kraftstoffeinspritzung durch eine Erhöhung einer Zeit α, um die zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung um eine Zeit α und die dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung um eine Zeit 2α zu verzögern, die Steuerung zu einer Entscheidung bei Schritt S134 in 15C fortschreitet. Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, dies an, daß der Dieselmotor 1 nicht in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, worauf die Steuerung direkt zu einer Entscheidung bei Schritt S134 in 15C fortschreitet. D.h., wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, wenn die unterteilte Kraftstoffeinspritzung aufeinanderfolgend dreimal implementiert ist bzw. wird, wenn das Flag Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung oben bleibt, d.h., in einem der Fälle, nämlich (1) dem Fall, wo der Katalysator 22 nach einem Kaltstart des Dieselmotors 1 unzureichend erwärmt ist, (2) dem Fall, wo, obwohl die NOx Abgabesteuerung während eines Motorbetriebs erwünscht ist, der Katalysator 22 erwärmt wird, bevor eine Korrektur der Menge an Kraftstoffeinspritzung durch ein zusätzliches Einspritzen von Kraftstoff gemacht wird, (3) dem Fall, wo der Dieselmotor 1 leerläuft, und (4) dem Fall, wo der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist. Weiterhin werden, wenn der Dieselmotor 1 in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, die zweite und dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung verzögert, um einen ausreichenden Anstieg in der Energie des Abgases mit einer Wirkung eines Verbesserns der Beschleunigungsleistung des Dieselmotors 1 zu bewirken. In diesem Fall kann die primäre Kraftstoffeinspritzung auf vier bis sieben Teile unterteilt werden.
Andererseits zeigt, wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend das Steuerflag Fp der unterteilten Kraftstoffeinspritzung, die bei Schritt S120 gemacht wird, negativ ist, dies eine Unterbrechung der Steuerung der unterteilten Einspritzung der primären Kraftstoffeinspritzung an, worauf bei Schritt S126 eine andere Entscheidung gemacht wird, ob das NOx Abgabesteuerflag F1 oben ist (F1 = 1). Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, wird anschließend bei Schritt S127 eine andere Entscheidung gemacht, ob das SOx Desorptionssteuerflag F2 oben ist (F2 = 1). Die Steuerung schreitet zu Schritt S128 fort, wenn das NOx Abgabesteuerflag F1 oben (F1 = 1) oder wenn das SOx Desorptionssteuerflag F2 oben ist (F2 = 1), während das NOx Abgabesteuerflag F1 unten ist, oder zu Schritt S132, wenn sowohl das NOx Abgabesteuerflag F1 als auch das SOx Desorptionssteuerflag F2 unten sind. Bei Schritt S128 ist eine Gesamtmenge an Kraftstoffeinspritzung Qt (Qbase + Qc). Ein Einspritzungszeitpunkt ITp für eine sekundäre Kraftstoffeinspritzung einer Menge an Kraftstoff Qp wird anschließend bei Schritt S129 bestimmt. Danach werden anschließend an ein Unterteilen der Menge an Kraftstoff für die primäre Kraftstoffeinspritzung, welche durch ein Subtrahieren der sekundären Menge an Kraftstoffeinspritzung Qp von der Gesamtmenge einer Kraftstoffeinspritzung Qt erhalten wird, in drei gleiche Teile als erste, zweite und dritte Menge einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung Q1, Q2 und Q3 bei Schritt S130, Zeitpunkte IT1, IT2 und IT3 einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die erste, zweite und dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung der ersten, zweiten und dritten Menge einer Kraftstoffeinspritzung Q1, Q2 bzw. Q3 jeweils bei Schritt S131 bestimmt. In diesem Fall werden die Einspritzungsintervalle Δt zwischen ungefähr 500 Mikrosekunden und einer Millisekunde bestimmt. D.h., wenn das NOx Abgabesteuerflag F1 oben ist (F1 = 1) oder wenn das SOx Desorptionssteuerflag F2 oben ist (F2 = 1), mit anderen Worten in einem der Fälle, nämlich (1) dem Fall, wo der Katalysator 22 im Überschuß von absorbiertem NOx ist und ausreichend erwärmt ist, während der Dieselmotor 1 weder im Leerlauf ist noch beschleunigt wird, und (2) dem Fall, wo vorausgesagt wird, daß der Katalysator 22 auf eine Verschlechterung der katalysierenden Leistung aufgrund einer S-Vergiftung trifft und bei einer ausreichend hohen Temperatur ist, während der Dieselmotor 1 weder im Leerlauf ist noch beschleunigt wird, während die Menge an Kraftstoffeinspritzung erhöht ist bzw. wird, um das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 nahe oder unter das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen, d.h. um den Sauerstoffgehalt des Abgases unter 1% zu senken, wird die erhöhte Menge von Kraftstoffeinspritzung als die sekundäre Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt in einer frühen Hälfte eines Expansionshubs implementiert und die verbleibende Menge an Kraftstoffeinspritzung wird als primäre Kraftstoffeinspritzung durch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs implementiert. In diesem Fall kann die primäre Kraftstoffeinspritzung auf vier bis sieben Teile unterteilt werden. Weiterhin kann die sekundäre Kraftstoffeinspritzung zwischen einem Expansionshub und einem Auslaßhub nach einer Implementierung der primären Kraftstoffeinspritzung implementiert werden.
Andererseits zeigt, wenn beide Antworten auf die Entscheidungen, die bei Schritten S126 und S127 gemacht werden, negativ sind, dies an, daß weder die NOx Absorptionssteuerung noch die SOx Adsorptionssteuerung implementiert ist, worauf die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Qbase in zwei gleiche Teile als Mengen von erster und zweiter unterteilter Kraftstoffeinspritzung Q1 und Q2 für die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S132 unterteilt wird. Gleichzeitig mit diesem wird eine Menge an dritter Kraftstoffeinspritzung Q3 als null (0) bestimmt. Anschließend werden die Zeitpunkte IT1 und IT2 einer unterteilten Kraftstoffeinspritzung für die erste und zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung der ersten und zweiten Menge einer Kraftstoffeinspritzung Q1 und Q2 jeweils bei Schritt S133 bestimmt. In diesem Fall werden die Einspritzungsintervalle Δt relativ verkürzt und zwischen ungefähr 100 und 900 Mikrosekunden bestimmt. D.h., während eines gewöhnlichen Motorbetriebs, mit anderen Worten, er ist nicht nach einem Kaltstart des Dieselmotors 1, ist er nicht unter einer Implementierung der NOx Abgabesteuerung, oder während der Dieselmotor 1 weder im Leerlauf noch in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, wird die primäre Kraftstoffeinspritzung durch eine in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung gemacht und das Einspritzungsintervall Δt wird relativ verkürzt mit einer Wirkung eines Verbesserns des Kraftstoffverbrauchs, wie dies in 9 gezeigt ist.
Wenn die Zeitpunkte der unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S125, S131 oder S133 bestimmt werden, oder wenn bei Schritt S124 bestimmt wird, daß der Dieselmotor 1 nicht in einem beschleunigenden Betriebszustand ist, schreitet die Steuerung zu einem Prozeß durch die Schritte S134 bis S144 in 15C für die in zwei oder drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung fort.
Bei Schritt S134 wird eine Entscheidung gemacht, ob der erste Zeitpunkt IT1 der unterteilten Kraftstoffeinspritzung erreicht worden ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis eines Signals eines Kurbelwinkels gemacht und wiederholt, bis der Zeitpunkt IT1 der ersten unterteilten Kraftstoffeinspritzung erreicht ist. An dem Augenblick, wo der erste Zeitpunkt IT1 der unterteilten Kraftstoffeinspritzung erreicht ist, wird die erste unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die erste Menge an Kraftstoffeinspritzung Q1 in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S135 einzuspritzen. Anschließend wird bei Schritt S136 eine Entscheidung gemacht, ob der zweite Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT2 erreicht worden ist. Nach einem Warten, bis der zweite Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT2 erreicht worden ist, wird die zweite unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die zweite Menge an Kraftstoffeinspritzung Q2 in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S137 einzuspritzen. Weiterhin wird bei Schritt S138 eine Entscheidung getroffen, ob die dritte Menge an Kraftstoffeinspritzung Q3 null ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, implementiert die Steuerung die dritte unterteilte Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S140, wenn der dritte Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt IT3 bei Schritt S139 erreicht worden ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend die dritte Menge an Kraftstoffeinspritzung Q3, die bei Schritt S138 gemacht wird, negativ ist, oder nach einer Implementierung der dritten unterteilten Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S140, wird bei Schritt S141 eine Entscheidung gemacht, ob die Menge an Kraftstoff Qc für die sekundäre Kraftstoffeinspritzung null ist. Wenn die Antwort auf die Entscheidung bejahend ist, wird keine sekundäre Kraftstoffeinspritzung implementiert. Jedoch wird, wenn die Antwort auf die Entscheidung negativ ist, die sekundäre Kraftstoffeinspritzung implementiert. D.h., eine Entscheidung wird anschließend bei Schritt S142 gemacht, ob der Zeitpunkt ITp der sekundären Kraftstoffeinspritzung erreicht worden ist. Diese Entscheidung wird auf der Basis eines Signals eines Kurbelwinkels gemacht und wiederholt, bis der Zeitpunkt ITp der sekundären Kraftstoffeinspritzung erreicht ist. Zu dem Moment, wo der Zeitpunkt ITp der sekundären Kraftstoffeinspritzung erreicht ist, wird die sekundäre Kraftstoffeinspritzung implementiert, um die Menge von Kraftstoffeinspritzung Qp in die Verbrennungskammer 4 bei Schritt S143 einzuspritzen, und die Menge an Kraftstoffeinspritzung Qp wird auf null bei Schritt S144 eingestellt. Wenn die Antwort auf die Entscheidung betreffend die Menge von Kraftstoff Qp für die sekundäre Kraftstoffeinspritzung, die bei Schritt S141 gemacht wird, bejahend ist, oder nach einer Implementierung der sekundären Kraftstoffeinspritzung durch Schritte S141 bis S144, ordnet die Sequenzlogik eine Rückkehr für eine andere Kraftstoffeinspritzungs-Steuerungssequenzroutine an.
16 ist ein Flußdiagramm, das eine Sequenzroutine einer Abgasrückführungs-(EGR)-Steuerung illustriert, welche periodisch wiederholt wird. Wenn die Sequenzlogik beginnt, schreitet die Steuerung zu einem Block bei Schritt S201 fort, wo verschiedene Regel- bzw. Steuerparameter gelesen werden. Die Steuerparameter enthalten wenigstens einen Kurbelwinkel, der durch den Kurbelwinkelsensor 9 detektiert wird, eine Einlaßluftstromrate, die durch den Luftstromsensor 11 detektiert wird, und eine Bewegung einer Beschleunigungseinrichtung, die durch den Sensor 32 für die Bewegung der Beschleunigungseinrichtung detektiert wird. Anschließend wird ein Basisabgasrückführungsverhältnis EGRb auf der Basis einer Motordrehzahl bestimmt, welche auf der Basis des Kurbelwinkels und der Bewegung der Beschleunigungseinrichtung bei Schritt S202 berechnet wird. Basisabgasrückführungs- bzw. -rezirkulationsverhältnisse EGRb werden experimentell geeignet für Motordrehzahlen bestimmt, wie dies in 17 gezeigt ist, und in der Form einer Regel- bzw. Steuerkarte im Speicher der Motorsteuereinheit (ECU) 35 gespeichert. Wie in 17 ersichtlich, wird das Basisabgasrückführungsverhältnis EGRb bestimmt, um niedriger zu werden, wenn die Bewegung der Beschleunigungseinrichtung klein wird, d.h., um ein Verhältnis von Abgas, das rückgeführt bzw. rezirkuliert wird, relativ zu der Gesamtmenge von Einlaßluft größer in einem Bereich niedrigerer Motorlasten als in einem Bereich von höheren Motorlasten zu machen, und um höher zu werden, wenn die Motordrehzahl abgesenkt wird. Jedoch ist bzw. wird das Basisabgasrückführungsverhältnis EGRb eingestellt, um niedriger in einem Bereich eines Motorleerlaufs (spezifischem Bereich von niedrigeren Motorlasten) zu sein, wie dies in 17 schattiert ist, als in einem Bereich von mittleren Motorlasten zwischen den höheren und niedrigeren Bereichen.
Danach wird eine Zielmenge an frischer Einlaßluft Gq auf der Basis der Bewegung der Beschleunigungseinrichtung und der Motordrehzahl bei Schritt S203 bestimmt. Zielmengen von frischer Einlaßluft werden experimentell geeignet für Motordrehzahlen bestimmt, wie dies in 18 gezeigt ist, und in der Form einer Steuerkarte im Speicher der Motorsteuer- bzw. -regeleinheit (ECU) 35 gespeichert. Der Ausdruck "Menge an frischer Einlaßluft", wie er hierin verwendet wird, betrifft die Menge an Einlaßluft ausschließ lich von rückgeführtem Abgas und Blowby-Gas, die in die Verbrennungskammer 4 eingebracht werden, und die Menge an Einlaßluft, die durch den Luftstromsensor 11 detektiert wird. Die Menge an frischer Einlaßluft, welche eng mit Abgasrückführungsverhältnisse in Beziehung steht, wird gewöhnlich um eine Menge an rückgeführtem Abgas verringert, die sich mit einem Anstieg im Abgasrückführungsverhältnis erhöht. Wie in 18 ersichtlich, wird die Zielmenge an frischer Einlaßluft Gq bestimmt, um größer zu werden, wenn die Bewegung der Beschleunigungseinrichtung größer wird und wenn die Motordrehzahl höher wird. Jedoch wird wie das Basisabgasrückführungsverhältnis EGRb die Zielmenge an frischer Einlaßluft Gq eingestellt, um in einem Bereich von Motorleerlauf (spezifischem Bereich von niedrigeren Motorlasten) kleiner zu sein, wie dies in 18 schattiert ist, als in einem Bereich von mittleren Motorlasten zwischen den höheren und niedrigen Bereichen bzw. Regionen.
Obwohl in einem Dieselmotor des Typs einer Direkteinspritzung eine Erzeugung von NOx allgemein gesteuert bzw. geregelt wird, indem das Abgasrückführungsverhältnis erhöht wird, ist es allgemein bzw. generell, daß sich das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 zu einer niedrigeren Seite bei bzw. mit einem Anstieg im Abgasrückführungsverhältnis ändert. Wie in 19 gezeigt, weist der Dieselmotor vom Typ einer Direkteinspritzung eine Tendenz auf, scharf die Menge an Rauch anzuheben, wenn sich das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (14,3) nähert. Deshalb werden in den Regel- bzw. Steuerkarten eines Basisabgasrückführungsverhältnisses und einer Zielmenge an frischer Einlaßluft das Basisabgasrückführungsverhältnis und die Zielmenge an frischer Einlaßluft derart bestimmt, daß das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 so klein wie möglich ist, wie dies beispielsweise als A/F·1 in 19 gezeigt ist, innerhalb eines Ausmaßes, wo die Menge an Rauch vom scharfen Zunehmen bzw. Ansteigen abgehalten wird. Insbesondere wird, damit das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4, wie beispielsweise A/F·2, beträchtlich höher ist im Vergleich zu A/F·1 im Bereich eines Motorleerlaufs, das Basisabgasrückführungsverhältnis EGRb eingestellt, um auf der kleinen Seite in der Steuerkarte zu sein, und die Zielmenge an frischer Einlaßluft Gq ist bzw. wird eingestellt, um auf der großen Seite in der Steuerkarte zu sein. D.h., da, während der Dieselmotor 1 im Bereich eines Motorleerlaufs ist, das Abgasrückführungs-(EGR)-Ventil 24 in eine relativ kleine Öffnung gebracht ist, ist es möglich, die Menge an Einlaßluft in die Verbrennungskammer 4 rasch zu erhöhen, indem das Abgasrückführungs-(EGR)-Ventil 24 unmittelbar geschlossen wird, wenn der Dieselmotor 1 sich in einem Betriebszustand von einem Motorleerlaufzustand zu einem beschleunigenden Betriebszustand ändert. Deshalb wird, während der Dieselmotor 1 in der Beschleunigungsleistung verbessert wird bzw. ist, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 abgehalten, sich kleiner bei Überschuß bei einem Auftreten einer Verschiebung des Dieselmotors 1 im Betrieb zu einer Beschleunigung zu ändern, um so eine Zunahme in der Menge an Rauch zu Beginn einer Beschleunigung zu beschränken. In diesem Fall wird in dem Bereich eines Motorleerlaufs, da die Erzeugung von NOx durch ein Implementieren der in drei unterteilten Kraftstoffeinspritzung gesteuert bzw. geregelt ist, das Niveau von NOx Emissionen davon abgehalten, sich übermäßig zu er höhen, selbst wenn das Abgasrückführungs-(EGR)-Verhältnis auf der kleinen Seite eingestellt ist.
Danach wird bei Schritt S204 ein Feedback- bzw. Rückkopplungs-Steuer- bzw. -Regelwert des Abgasrückführungsverhältnisses EGRf/b auf der Basis einer Abweichung einer Menge an frischer Einlaßluft bestimmt, die durch den Luftstromsensor 11 von der Zielmenge an frischer Einlaßluft Gq detektiert wird. Die Feedback- bzw. Rückkopplungs-Steuerabgasrückführungsverhältnisse EGRf/b werden geeignet experimentell für Abweichungen von Mengen von frischer Einlaßluft aus Zielmengen von frischer Einlaßluft Gq bestimmt und in der Form einer Steuerkarte im Speicher der Motorsteuereinheit (ECU) 35 gespeichert. In der Regel- bzw. Steuerkarte nimmt das Feedback- bzw. Rückkopplungs-Steuerabgasrückführungsverhältnis EGRf/b einen negativen Wert an, wenn die Zielmenge an frischer Einlaßluft Gq größer als die Menge an frischer Einlaßluft ist, die durch den Luftstromsensor 11 detektiert wird, oder einen positiven Wert, wenn die Zielmenge an frischer Einlaßluft Gq geringer als die Menge an frischer Einlaßluft ist, die durch den Luftstromsensor 11 detektiert wird. In beiden Fällen ist der Absolutwert des Rückkopplungs-Steuerabgasrückführungsverhältnisses EGRf/b eingestellt, um mit einer Zunahme in der Abweichung von frischer Einlaßluft größer zu werden. In diesem Fall ist die Steuerkarte mit einer toten Zone für Abweichungen nahe null ausgestattet bzw. versehen. Anschließend wird bei Schritt S205 ein Zielabgasrückführungsverhältnis EGRt bestimmt, indem das Rückkopplungs-Steuerabgasrückführungsverhältnis EGRf/b zum Basisabgasrückführungsverhältnis EGRb hinzugefügt bzw. addiert wird. Schließlich ordnet nach einem Betätigen des Elektromagnetventils 28 mit einem Signal, das für das Zielabgasrückführungsverhältnis EGRt repräsentativ ist, um das Abgasrückführungs-(EGR)-Ventil 24 bei Schritt S206 anzutreiben, die Sequenz- bzw. Abfolgelogik eine Rückkehr für eine weitere Abgasrückführungssteuerungs-Sequenzroutine an.
Mit der Abgasrückführungssteuerung wird eine NOx Erzeugung abgesenkt, indem die Menge an Abgas gesichert wird, das in die Verbrennungskammer 4 rückgeführt wird, welches grundsätzlich erzielt wird, indem das Abgasrückführungsverhältnis EGR relativ groß im Bereich von niedrigeren Motorlasten erhöht wird. Andererseits wird eine ausreichende Motorleistung gemäß Motorlasten durch eine Zunahme in der Menge an frischer Einlaßluft erhalten, welche bereitgestellt wird, indem zunehmend das Abgasrückführungsverhältnis EGR mit einer Zunahme in der Motorlast abgesenkt wird. Weiterhin wird, während der Dieselmotor 1 in einem Bereich eines Motorleerlaufs ist, Rauch temporär bzw. zeitlich vorübergehend davon abgehalten, bei einem Auftreten einer Verschiebung des Dieselmotors 1 im Betrieb zur Beschleunigung zuzunehmen, indem ein Ändern der Öffnung des Abgasrückführungs-(EGR)-Ventils 24 relativ klein ist.
Wie aus der obigen Beschreibung des Kraftstoffeinspritzsteuersystems der zweiten Ausführungsform ersichtlich, wird zusätzlich zu dem Betrieb und den Wirkungen, die durch das Kraftstoffeinspritzsteuersystem der ersten Ausführungsform bereitgestellt werden, der Kraftstoffverbrauch in Motorbetriebszuständen verbessert, die am häufigsten verwendet werden, und der Kraftstoffverbrauch, der die Fahrstrecke des Fahrzeugs abdeckt, wird signifikant bzw. merklich verbessert, indem die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung während eines gewöhnlichen Betriebs des Dieselmotors 1 implementiert wird. Außerdem bewirkt die in zwei unterteilte Kraftstoffeinspritzung einen Anstieg in der Energie des Abgases, welches durch eine Verbesserung in einer Superaufladungswirksamkeit bzw. -effizienz durch den Turbosuperlader 25 begleitet ist und den Katalysator 22 bei einer Temperatur auf einer höheren Seite hält und die Niveaus von HC und CO Emissionen im Vergleich zur Kraftstoffeinspritzung mit einem Schuß senkt. Weiterhin ist es möglich, Niveaus von CO Emission und Rauch abzusenken, indem das Einspritzungsintervall kürzer gemacht wird.
Obwohl es ziemlich häufig ist für den Dieselmotor 1, sich im Betrieb zu einem beschleunigenden Betriebszustand von einem Leerlaufzustand zu verschieben bzw. zu verlagern, kann aufgrund eines Implementierens der in drei unterteilten Kraftstoffeinspritzung während eines Motorleerlaufs, um eine NOx Erzeugung auf eine niedrigere Menge zu beschränken und zu bewirken, daß das Abgasrückführungs-(EGR)-Ventil 24 eine kleine Öffnung bereitstellt, indem das Abgasrückführungsverhältnis EGR durch eine Abnahme entsprechend der abgesenkten Menge an NOx Erzeugung geändert wird, eine Zunahme in der Menge an Rauch aufgrund eines Abfalls im Luft-Kraftstoff-Verhältnis gelindert werden, indem eine Verzögerung bei der Schließtätigkeit des Abgasrückführungs-(EGR)-Ventils 24 auf einem Minimum bei der Verschiebung bzw. Verlagerung im Betrieb zu einem beschleunigenden Betriebszustand vom Leerlaufzustand gehalten wird. Außerdem ist, da die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung einen weiteren Anstieg in der Energie von Abgas verursachen kann, die Verschiebung zu einem beschleunigenden Betriebszustand glatt. In diesem Fall ist die Menge an Kraftstoffeinspritzung klein während eines Motorleerlaufs, um den Dieselmotor davon abzuhalten, auf eine signifikante bzw. merkliche Verschlechterung der Verbrennungsleistung über den gesamten Bereich von Motorbetriebszuständen zu treffen.
Ähnlich dem Kraftstoffeinspritzsteuersystem der ersten Ausführungsform wird die Energie von Abgas weiter erhöht, um eine Superaufladewirkung des Turbosuperladers 25 zu steigern, indem das Einspritzungsintervall Δt durch einen Zuwachs einer Zeit α geändert wird. Zu dieser Zeit wird eine Erzeugung von Rauch beschränkt, indem das Einspritzungsintervall Δt auf ungefähr eine Millisekunde verlängert wird.
Die Kraftstoffeinspritzsteuersysteme A der ersten und zweiten Ausführungsform können modifiziert werden. Beispielsweise kann anstelle eines Unterteilens der Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Qbase in drei gleiche Teile und ihres Einspritzens durch die in drei unterteilte Kraftstoffeinspritzung, um die Temperatur des Katalysators 22 anzuheben, es durchgeführt werden, die Basismenge einer Kraftstoffeinspritzung Qbase in ungleiche Teile zu unterteilen. Weiterhin kann die Menge an Kraftstoff erhöht werden, um ein durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer gleich oder niedriger als einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur Verfügung zu stellen. Dies liefert einen erhöhten Anstieg in der Temperatur des Abgases, während eine geringfügige Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs im Vergleich zu einem Fall bereitgestellt wird, wo keine Steigerung in der Menge von Kraftstoff gemacht bzw. durchgeführt wird, um einen rascheren Anstieg in der Temperatur des Katalysators 22 zu realisieren bzw. zu verwirklichen.
Der Katalysator 22 kann mit verschiedenen, Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannten Typen ersetzt werden, wie beispielsweise einen Katalysator des Typs einer NOx Desoxidation und Umwandlung und einen Katalysator vom Oxidationstyp, der HC, CO und SOF im Abgas bei einer hohen Temperatur oxidiert und umwandelt. Beispielsweise kann ein derartiger Katalysator einen Ag/Al₂O₃ Katalysator einer ersten oder stromaufwärtigen Seite umfassen, welcher Ag enthält, das auf Aluminium als einem Trägermaterial getragen ist, und einen Pt⁺-MFI Katalysator einer zweiten oder stromabwärtigen Seite, welcher Pt enthält, das auf MFI (Komposit- bzw. Verbundzeolith ZSM-5) als einem Trägermaterial durch ein Ionenaustauschverfahren oder ein Imprägnierungsverfahren getragen ist. Dieser Katalysator desoxidiert und wandelt NOx unter einer Gegenwart von HC als einem desoxidierenden Material um, selbst während der Sauerstoffgehalt des Abgases hoch ist, so daß der Katalysator eine Reinigungsleistung zeigt, die eine Temperaturabhängigkeit aufweist, wie dies beispielsweise in 20 gezeigt ist.
In dem Fall, wo der Katalysator vom NOx Desoxidations- und Umwandlungstyp verwendet wird, kann die Menge an Kraftstoff erhöht werden, um einen Anstieg in der Menge an desoxidierenden Komponenten im Abgas in jeder Periode eines Motorbetriebs zu bewirken, oder wenn der Katalysator seine Reinigungsleistung erniedrigt hat und nur durch die primäre Kraftstoffeinspritzung oder sowohl eine primäre als auch sekundäre Kraftstoffeinspritzung zwischen einem Expansionshub und einem Kompressionshub zerstäubt bzw. eingespritzt wird. Weiterhin kann die Menge an Kraftstoff durch die unterteilte Kraftstoffeinspritzung durch die Schritte S128 bis S131 zerstäubt bzw. eingespritzt werden, wenn der Katalysator bei niedrigeren Temperaturen ist. Dies macht es möglich, gleichzeitig eine Förderung bzw. Unterstützung eines Anstiegs in einer Katalysatortemperatur und eine Zufuhr von desoxidierenden Komponenten zum Katalysator zu veranlassen, um den Katalysator zu veranlassen, eine verbesserte, ein Abgas reinigende Leistung zu zeigen.
In den obigen beschriebenen Ausführungsformen kann die Pilotkraftstoffeinspritzung vor der in drei unterteilten Kraftstoffeinspritzung implementiert sein bzw. werden, wie dies in 21 gezeigt ist. Spezifisch wird die Pilotkraftstoffeinspritzung implementiert, um ungefähr 1/20 bis 1/10 der Basismenge des Kraftstoffs unmittelbar vor der primären Kraftstoffeinspritzung einzuspritzen. Dieser Pilotkraftstoff steht nicht in Beziehung zur Verbrennung unmittelbar nach einer Einspritzung, aber fängt Feuer, um eine Pilotflamme mit einem Anstieg im Druck in der Verbrennungskammer auszubilden, welcher durch eine Aufwärtsbewegung des Kolbens vor der nachfolgenden primären Kraftstoffeinspritzung verursacht ist. Als eine Folge wird ein rascher Anstieg im Verbrennungsdruck während einer ersten vorgemischten Verbrennung gemäßigt, um Geräusche und Vibrationen bzw. Schwingungen des Dieselmotors zu senken.
In der zweiten Ausführungsform kann eine Erzeugung von NOx durch eine Implementierung der in zwei unterteilten Kraftstoffeinspritzung wie während eines gewöhnlichen Motorbetriebs bei relativ verlängerten Einspritzungsintervallen Δt von beispielsweise mehr als 700 Mikrosekunden selbst während eines Leerlaufs des Motors anstelle einer Implementierung der in drei unterteilten Kraftstoffeinspritzung beschränkt werden.

Claims

Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor zum Einspritzen bzw. Zerstäuben von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer (4) des Dieselmotors (1) durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (5), welche derart angeordnet ist, um zu der Verbrennungskammer (4) gerichtet zu sein, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem Kraftstoffeinspritzregel- bzw. -steuermittel (9, 32, 35, 35d) zum Überwachen eines geforderten Ausgangs- bzw. Abtriebsdrehmoment des Dieselmotors (1), Bestimmen einer Menge an Kraftstoff, welche durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (5) gemäß dem Betriebs- bzw. Betätigungszustand einzuspritzen ist, Unterteilen der bestimmten Menge an Kraftstoff in eine Vielzahl von Teilen von Kraftstoff und intermittierendes Betätigen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (5) beinhaltet, um die unterteilten Teile an Kraftstoff durch eine Kraftstoffeinspritzung auf unterteiltem Niveau an bestimmten Intervallen zu einem Zeitpunkt nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressionshub einzuspritzen, um eine Verbrennung in der Verbrennungskammer (4) von einer Unterbrechung abzuhalten, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuermittel (9, 32, 35, 35d) die unterteilte Kraftstoffeinspritzung an bestimmten Intervallen in einem Bereich von etwa 100 Mikrosekunden bis etwa eine Millisekunde in einer derartigen Weise implementieren, um einen zweiten Schuß der unterteilten Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nach dem oberen Totpunkt des Kompressionshubs zu bewirken, und die unterteilte Kraftstoffeinspritzung vor ungefähr 35° im Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt eines Kompressionshub abschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Dieselmotor (1) mit einem reinigenden bzw. Reinigungsstoff bzw. -mittel (22) in einer Abgasleitung (20) versehen bzw. ausgerüstet ist, welcher arbeitet bzw. operativ ist, um Komponenten im Abgas von dem Dieselmotor (1) zu ab- bzw. adsorbieren, welche eine Abgasreinigungsleistung des Reinigungsstoffs bzw. der Reinigungssub stanz (22) verschlechtern, und um die Komponenten, welche durch den Reinigungsstoff (22) adsorbiert sind, bei einer Temperatur höher als einer bestimmten Temperatur freizugeben bzw. abzugeben, um dadurch Abgas von dem Dieselmotor (1) zu reinigen, und die Kraftstoffeinspritzsteuermittel (9, 32, 35, 35d) eine Menge der Komponenten abschätzen, welche durch den Reinigungsstoff (22) adsorbiert sind, und die unterteilte Kraftstoffeinspritzung implementieren, während eine Menge der Komponenten, welche durch den Reinigungsstoff (22) adsorbiert ist, größer als eine bestimmte Menge abgeschätzt ist bzw. wird.
Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuermittel (9, 32, 35, 35d) die unterteilte Kraftstoffeinspritzung an bestimmten Intervallen kürzer als etwa 800 Mikrosekunden implementieren.
Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuermittel (9, 32, 35, 35d) die bestimmte Menge an Kraftstoff in mehr als zwei Teile für die unterteilte Kraftstoffeinspritzung unterteilen.
Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuermittel (9, 32, 35, 35d) wenigstens eine korrigierende Steuerung bzw. Regelung einer unterteilten Anzahl, durch welche die Anzahl von Teilen von Kraftstoff, in welche die bestimmte Menge einer Kraftstoffeinspritzung größer variiert ist, und eine korrigierende Steuerung bzw. Regelung eines unterteilten Intervalls implementieren, wodurch die Intervalle der unterteilten Kraftstoffeinspritzung verlängert werden, während für die Menge der Komponenten, welche durch den Reinigungsstoff (22) adsorbiert sind, abgeschätzt ist größer als eine bestimmte Menge zu sein.
Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Dieselmotor (1) mit einem Turbolader (25) ausgerüstet ist, welcher arbeitet bzw. operativ ist, um Einlaßluft mit Abgas von dem Dieselmotor (1) aufzuladen, wobei der Turbosuperlader (25) vom Typ variabler Geometrie ist, welcher fähig ist, eine Geschwindigkeit eines Abgasstroms bzw. -flusses zu variieren, welcher in eine Turbine (21) des Turbosuperladers (25) eingebracht ist bzw. wird.
Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Dieselmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuermittel (9, 32, 35, 35d) eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung bzw. -Regelung durchführen, wodurch ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer (4) geringer als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemacht ist bzw. wird, um einen Sauerstoffgehalt von Abgas zu verringern, während für eine Menge der Komponenten, welche durch den Reinigungsstoff (22) adsorbiert sind, abgeschätzt ist, größer als die bestimmte Menge zu sein.