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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungseinrichtung
für eine direkteinspritzende Maschine, bei, der Kraftstoff
direkt in einen Zylinder eingespritzt wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine
direkteinspritzende Maschine wurde entwickelt, um einen Kraftstoffverbrauch
zu verbessern, Abgase zu verringern und eine Leistung zu verbessern.
Bei einer derartigen direkteinspritzenden Maschine wird dann, wenn
eine Maschine gestartet wird oder sich in einem kalten Zustand befindet
(vor einem Aufwärmen), der in Zylinder eingespritzte Kraftstoff
kaum zerstäubt und neigt dazu, an einer Innenfläche
eines Zylinders oder einer Oberfläche eines Kolbens anzuhaften.
Falls ein derartiger anhaftender Kraftstoff vermehrt wird, wird
eine zu der Verbrennung beitragende Kraftstoffmenge so verringert, dass
der Antriebszustand der Maschine instabil wird. Die Menge des anhaftenden
Kraftstoffs wird nachfolgend als eine Feuchtmenge bzw. ein Feuchtgehalt des
Kraftstoffs bezeichnet.
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In
einem Fall, in dem die Maschine gestartet wird oder sich in einem
kalten Zustand befindet, falls die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht
wird, wird der Kraftstoff, der zu der Verbrennung beiträgt,
erhöht, um eine stabile Verbrennung zu erreichen. Falls
die Kraftstoffmenge jedoch erhöht wird, wird auch die Feuchtmenge
des Kraftstoffs erhöht, was insbesondere dann, wenn das
Aufwärmen der Maschine noch nicht abgeschlossen wurde,
Kohlenwasserstoffemissionen vermehren kann.
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JP-2006-307736 A (
US 7,222,602 B2 )
zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem, das die Feuchtmenge bzw. den
Feuchtgehalt des Kraftstoffs verringert. Bei diesem Kraftstoffeinspritzsystem
wird dann, wenn eine Verschlechterung der Kraftstoffverbrennung
erfasst oder geschätzt wird, die Kraftstoffeinspritzung
in eine Vielzahl von Einspritzungen aufgeteilt, um die Zerstäubung
des Kraftstoffs zu beschleunigen und die Feuchtmenge des Kraftstoffs
zu verringern.
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Wenn
die Maschine gestartet wird oder diese sich in einem kalten Zustand
befindet, ist eine Zylinderinnentemperatur relativ niedrig. Daher
wird auch dann, wenn eine aufgeteilte Einspritzung ausgeführt wird,
der eingespritzte Kraftstoff nicht gründlich zerstäubt
und die Feuchtmenge wird nicht effektiv verringert, so dass die
Emissionen nicht ausreichend verringert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorhergehenden Problematik
gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Steuerungseinrichtung für eine direkteinspritzende Maschine
bereit zu stellen, die in der Lage ist, Emissionen zu verringern,
während eine stabile Verbrennung aufrecht erhalten wird,
wenn eine Maschine gestartet wird und diese sich in einem kalten
Zustand befindet.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung weist eine Steuerungseinrichtung eine Abgasventilsteuerungseinrichtung
auf, um eine Steuerung zum frühen Schließen eines
Abgasventils durchzuführen, bei der ein Schließzeitpunkt
eines Abgasventils vor einem oberen Einlasstotpunkt wenigstens dann
festgesetzt ist, wenn die Maschine gestartet wird und/oder diese sich
in einem kalten Zustand befindet. Die Steuerungseinrichtung weist
des Weiteren eine Kraftstoffeinspritzsteuerungseinrichtung auf,
um eine Kraftstoffvoreinspritzung von einem Zeitpunkt des Schließens des
Abgasventils bis zu einem Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts
durchzuführen, während die Steuerung zum frühen
Schließen des Abgasventils durchgeführt wird,
und um eine Kraftstoffhaupteinspritzung bei einem Ansaughub und/oder
bei einem Verdichtungshub durchzuführen.
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Wenn
die Maschine gestartet wird und/oder diese sich in einem kalten
Zustand befindet, wird eine Steuerung zum frühen Schließen
eines Abgasventils so durchgeführt, dass ein Schließzeitpunkt
eines Abgasventils vor einem oberen Einlasstotpunkt festgesetzt
ist. Dadurch wird das Restabgas in dem Zylinder verdichtet, um die
Temperatur des Gases in dem Zylinder zu erhöhen, während
der Kolben von einem Zeitpunkt des Schließens des Abgasventils
bis zu einem Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts nach oben gleitet.
Diese Verdichtungswärme erhöht die Zylinderinnentemperatur und
erhöht die Temperatur der Zylinderinnenwand und einer Oberfläche
des Kolbens. Während die Steuerung zum frühen
Schließen des Abgasventils durchgeführt wird,
wird die Kraftstoffvoreinspritzung von einem Zeitpunkt des Schließens
des Abgasventils an bis zu einem Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts
ausgeführt. Die Zylinderinnentemperatur wird so erhöht,
dass das Zerstäuben eines durch die Kraftstoffvoreinspritzung eingespritzten
Kraftstoffs beschleunigt werden kann. Des Weiteren ist die Kraftstoffeinspritzmenge
durch die Kraftstoffhaupteinspritzung um einen bestimmten Betrag
entsprechend der Kraftstoffvoreinspritzmenge weniger als eine herkömmliche
Kraftstoffeinspritzmenge. Dies beschleunigt die Zerstäubung
des durch die Kraftstoffhaupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs
noch weiter. Daher wird die Feuchtmenge bzw. der Feuchtgehalt des
Kraftstoffs effektiv verringert und eine ausreichende Menge von
zu der Verbrennung beitragendem Kraftstoff kann durch eine Kraftstoffzunahmekorrekturmenge
erreicht werden, die weniger als üblich ist. Während
die stabile Verwendung erreicht wird, werden die Emissionen, wie z.
B. von Kohlenwasserstoff verringert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind
aus der nachfolgenden Beschreibung besser ersichtlich, die mit Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen gemacht ist, in denen gleiche
Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind, und in denen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Maschinensteuerungssystems gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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2 ein
Zeitdiagramm zur Erklärung einer Steuerung in einem kalten
Zustand ist;
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3 ein
Schaubild zur Erklärung einer Steuerung zum frühen
Schließen eines Abgasventils und einer Kraftstoffvoreinspritzungssteuerung
ist;
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4 ein
Schaubild zur Erklärung eines Temperaturanstiegs durch
eine Zylindergasverdichtung ist;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das eine Kaltzustandssteuerungsroutine zeigt;
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6 ein
Schaubild ist, das ein Abbild eines Sollvorstellbetrags „A"
zeigt; und
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7 ein
Schaubild ist, das ein Abbild einer Kraftstoffvoreinspritzmenge
Qp zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im nachfolgend
Teil beschrieben.
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Mit
Bezug auf 1 ist ein Maschinensteuerungssystem
erklärt. Eine Luftreinigungseinrichtung 13 ist
stromaufwärts eines Einlassrohrs 12 einer Brennkraftmaschine 11 angeordnet,
die eine direkteinspritzende Maschine ist. Eine Luftströmungsmesseinrichtung 14,
die eine Einlassluftströmungsrate erfasst, ist stromabwärts
der Luftreinigungseinrichtung 13 vorgesehen. Ein Drosselventil 16,
das durch einen Gleichstrommotor 15 angetrieben wird, und
ein Drosselpositionssensor 17, der eine Drosselposition (Drosselöffnungsgrad)
erfasst, sind stromabwärts der Luftströmungsmesseinrichtung 14 vorgesehen.
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Ein
Ausgleichbehälter 18 einschließlich eines
Einlassluftdrucksensors 19 ist stromabwärts des Drosselventils 16 vorgesehen.
Der Einlassluftdrucksensor 19 erfasst einen Einlassluftdruck.
Ein Einlasskrümmer 20 ist mit dem Ausgleichsbehälter 18 verbunden.
Ein Kraftstoffinjektor 21 ist in jedem Zylinder in einer
Nähe einer Einlassluftöffnung eingebaut, um Kraftstoff
direkt in den Zylinder einzuspritzen. Eine Zündkerze 22 ist
an einen Zylinderkopf der Maschine 11 entsprechend zu jedem
Zylinder montiert, um ein Luft-Kraftstoffgemisch in jedem Zylinder
zu zünden.
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Die
Maschine 11 ist mit einer Einlassventilzeitsteuerungseinrichtung 31,
die einen Ventilzeitpunkt des Einlassventils 29 einstellt,
und einer Abgasventilzeitsteuerungseinrichtung 32 versehen, die
einen Ventilzeitpunkt eines Abgasventils 30 einstellt.
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Ein
Abgassensor (ein Luft-Krafststoff-Verhältnissensor, ein
Sauerstoffsensor) 24, der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases erfasst, ist entsprechend in jedem Abgasrohr 23 vorgesehen,
und ein Drei-Wege-Katalysator 25, der das Abgas reinigt, ist
stromabwärts des Abgassensors 24 vorgesehen.
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Ein
Kühlmitteltemperatursensor 26, der eine Kühlmitteltemperatur
erfasst, eine Klopfsensor 27, der ein Klopfvibrieren erfasst,
und ein Kurbelwinkelsensor 28, der bei jedem vorbestimmten
Kurbelwinkel einer Kurbelwelle der Maschine 11 ein Pulssignal ausgibt,
sind an einen Zylinderblock der Maschine 11 angeordnet.
Ein Kurbelwinkel und eine Maschinendrehzahl werden basierend auf
dem Ausgabesignal des Kurbelwinkelsensors 28 erfasst.
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Die
Ausgaben der Sensoren werden in eine elektronische Steuerungseinheit
(ECU) 33 eingegeben. Die ECU 33 umfasst einen
Mikrocomputer und einen Nur-Lesespeicher (ROM), um eine Kraftstoffeinspritzmenge
des Kraftstoffinjektors 21 und einen Zündzeitpunkt
der Zündkerze 22 zu steuern.
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Die
ECU 33 führt eine in 5 gezeigte
Kaltzustandsteuerungsroutine während einem kalten Zustand
der Maschine 11 von einer Zeit des Startens der Maschine 11 zu
einer Zeit des Abschließens des Aufwärmens der
Maschine 11 aus.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, stellt die Abgasventilzeitsteuerungseinrichtung 32 während
einem kalten Zustand, in dem eine Kühlmitteltemperatur
Tw niedriger als ein vorbestimmter Wert α ist, einen Abgasventilzeitpunkt
(Öffnungs-/Schließzeitpunkt des Abgasventils 30)
vor, nachdem ein Zündschalter (nicht gezeigt) angeschaltet
wird. Eine Steuerung zum frühen Schließen des
Abgasventils wird durchgeführt, um einen Schließzeitpunkt
des Abgasventils 30 zu einer Zeit kurz vor dem unteren
Einlasstotpunkt (3) festzusetzen. Ein Kolben 34 gleitet
von einem Zeitpunkt des Schließens des Abgasventils 30 an
bis zu einem Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts nach oben, so
dass Restabgas in dem Zylinder verdichtet wird, um eine Zylinderinnentemperatur zu
erhöhen (4). Eine Temperatur einer Innenfläche
des Zylinders 35 und einer Oberfläche des Kolbens 34 werden
ebenfalls erhöht. Die Steuerung zum frühen Schließen
des Abgasventils ist nachfolgend als EVEC-Steuerung bezeichnet.
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Während
die EVEC-Steuerung durchgeführt wird, wird von dem Zeitpunkt
des Schließens des Abgasventils 30 an bis zu dem
Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts eine Kraftstoffvoreinspritzung
so durchgeführt (3), dass
der bei der Kraftstoffvoreinspritzung eingespritzte Kraftstoff durch
eine Zunahme einer Zylinderinnentemperatur beschleunigt zerstäubt
wird. Der bei der Kraftstoffvoreinspritzung eingespritzte Kraftstoff
wird durch eine vorgezogene Zündung verbrannt, um eine
Temperatur der Innenfläche des Zylinders 35 und
der Oberfläche des Kolbens zu erhöhen. Die Zunahme
der Zylinderinnentemperatur durch die EVEC-Steuerung und die Verbrennung
des voreingespritzten Kraftstoffs beschleunigen eine Zerstäubung
des Kraftstoffs bei der Kraftstoffhaupteinspritzung und der Kraftstoffvoreinspritzung.
Die Feuchtmenge bzw. der Feuchtgehalt des Kraftstoffs wird verringert
und eine stabile Verbrennung wird sichergestellt, während
die Maschine gestartet wird oder diese sich in einem kalten Zustand befindet.
Während die EVEC-Steuerung und die Kraftstoffvoreinspritzung
durchgeführt werden, wird eine Zündzeitpunktnachstellsteuerung
durchgeführt, um den Zündzeitpunkt der Hauptzündung
bei der Kraftstoffhaupteinspritzung relativ zu einem ordinalen Zündzeitpunkt
nach dem Aufwärmen der Maschine nachzustellen. Dadurch
beschleunigt die Erhöhung der Zylinderinnentemperatur ein
Zerstäuben des bei der Kraftstoffhaupteinspritzung eingespritzten
Kraftstoffs, während die stabile Verbrennung sichergestellt
ist. Durch Nachstellen bzw. Verzögern des Zündzeitpunkts
der Hauptzündung wird die Abgastemperatur erhöht,
um ein Aufwärmen des Katalysators 25 zu beschleunigen.
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Mit
Bezug auf 5 ist nachfolgend eine Kaltzustandsteuerungsroutine
beschrieben.
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Die
Kaltzustandsteuerungsroutine wird zu bestimmten Intervallen ausgeführt,
während die ECU 33 AN ist (bspw. nachdem der Zündschalter
angeschaltet wird). In Schritt 101 bestimmt der Computer, ob
eine durch den Sensor 26 erfasste Kühlmitteltemperatur
Tw niedriger als ein vorbestimmter Wert (bspw. 60°C) ist.
Das heißt, dass der Computer bestimmt, ob sich die Maschine 11 in
einem kalten Zustand befindet.
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Wenn
die Antwort in Schritt 101 JA ist, geht der Vorgang zu
Schritt 102 über, in dem ein Soll-Vorstellbetrag „A"
in Übereinstimmung mit einer gegenwärtigen Kühlmitteltemperatur
Tw basierend auf einem in 6 gezeigten
Abbild berechnet wird.
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Wenn
ein Schließzeitpunkt des Abgasventils 30 gemäß der
EVEC-Steuerung verändert wird, wird ein Verdichtungsbetrag
des Gases in den Zylinder von einem Zeitpunkt des Schließens
des Abgasventils 30 an bis zu einem Zeitpunkt des oberen
Einlasstotpunkts so verändert, dass die Zunahme der Zylinderinnentemperatur
verändert wird. Gemäß dem in 6 gezeigten
Abbild nimmt der Soll-Vorstellbetrag „A" zu, wenn die Kühlmitteltemperatur
Tw abnimmt, so dass der Schließzeitpunkt des Abgasventils 30 vorgestellt
bzw. vorverschoben wird. Wenn die Maschinentemperatur abnimmt, nimmt
die Zylinderinnentemperatur ab. In einem derartigen Fall wird der
Schließzeitpunkt des Abgasventils 30 vorgestellt bzw.
vorverschoben, um eine Erhöhungsrate der Zylinderinnentemperatur
zu erhöhen.
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Der
Soll-Vorstellbetrag „A" kann basierend auf Angaben berechnet
werden, die eine von der Kühlmitteltemperatur Tw verschiedene
Maschinentemperatur angeben. Alternativ kann der Soll-Vorführbetrag „A"
basierend auf einer Einlasslufttemperatur berechnet werden.
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Anschließend
geht der Vorgang zu Schritt 103 über, in dem die
Abgasventilzeitsteuerungsvorrichtung 32 den Abgasventilzeitpunkt
von einer Zwischenposition aus um den Soll-Vorstellbetrag „A"
vorstellt. Die Zwischenposition ist bspw. eine Position, in der
sich der Schließzeitpunkt des Abgasventils bei dem oberen
Einlasstotpunkt befindet. Dadurch wird das Restabgas im Zylinder
verdichtet, um die Zylinderinnentemperatur zu erhöhen,
während der Kolben 34 von einem Zeitpunkt des
Schließens des Abgasventils 30 an bis zu einem
Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts nach oben gleitet.
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Anschließend
geht der Vorgang zu Schritt 104 über, in dem der
Computer bestimmt, ob der Schließzeitpunkt des Abgasventils 30 der
Zeitpunkt kurz vor dem oberen Einlasstotpunkt wird, basierend darauf,
ob der tatsächliche Vorstellbetrag des Abgasventils den
Soll-Vorstellbetrag „A" erreicht. Der tatsächliche
Vorstellbetrag des Abgasventils wird durch den Kurbelwinkelsensor 28 oder
einen Abgaskurbelwinkel (nicht gezeigt) erfasst. Wenn die Antwort
in Schritt 105 JA ist, das heißt dann, wenn der
Schließzeitpunkt des Abgasventils 30 ein Zeitpunkt
kurz vor dem oberen Einlasstotpunkt wird, geht der Vorgang zu Schritt
S105 über. In Schritt 105 berechnet der Computer
eine Kraftstoffvoreinspritzmenge Qp in Übereinstimmung
mit der gegenwärtigen Kühlmitteltemperatur Tw
mit Bezug auf das in 7 gezeigt Abbild.
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Generell,
nimmt die Feuchtmenge bzw. der Feuchtgehalt des Kraftstoffs mit
Abnahme der Maschinentemperatur zu. Gemäß dem
in 7 gezeigten Abbild nimmt die Kraftstoffvoreinspritzmenge
Qp zu, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw abnimmt. Dadurch
wird dann, wenn die Maschinentemperatur abnimmt, die Kraftstoffvoreinspritzmenge
so erhöht, dass die Zylinderinnentemperatur erhöht
wird, um die Zunahme der Feuchtmenge zu verhindern.
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Die
Kraftstoffvoreinspritzmenge Qp kann basierend auf Angaben berechnet
werden, die die von der Kühlmitteltemperatur verschiedene
Maschinentemperatur angeben. Alternativ kann die Kraftstoffvoreinspritzmenge
Qp basierend auf der Einlasslufttemperatur berechnet werden.
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Anschließend
geht der Vorgang zu Schritt S106 über, indem eine Kraftstoffvoreinspritzung durchgeführt
wird. Der Kraftstoff der Kraftstoffvoreinspritzmenge Qp wird in
den Zylinder von der Zeit des Schließens des Abgasventils
zu der Zeit des oberen Einlasstotpunkts eingespritzt. Die Zylinderinnentemperatur
wird erhöht, um die Zerstäubung des zu dem Kraftstoffvoreinspritzung
eingespritzten Kraftstoffs zu beschleunigen.
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Anschließend
geht der Vorgang zu Schritt 107 über, in dem die
Vorzündung durchgeführt wird, um den Kraftstoff
zu verbrennen, der bei der Kraftstoffvoreinspritzung eingespritzt
worden ist, wodurch die Zylinderinnentemperatur weiter erhöht
wird.
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Anschließend
geht der Vorgang zu Schritt 108 über, in dem eine
Kraftstoffhaupteinspritzmenge Qm basierend auf der Kraftstoffvoreinspritzmenge Qp
und auf einem Maschinenantriebszustand berechnet wird, wie z. B.
der Kühlmitteltemperatur, der Einlassluftmenge und der
Maschinendrehzahl. Anschließend geht der Vorgang zu Schritt 109 über,
in dem die Kraftstoffhaupteinspritzung zu einer angemessenen Zeit
gemäß dem gegenwärtigen Verbrennungsmodus
durchgeführt wird. Beispielsweise in einem Fall des homogenen
Verbrennungsmodus wird der Kraftstoff bei dem Einlasshub eingespritzt,
und im Fall des Schichtverbrennungsmodus wird der Kraftstoff bei
dem Verdichtungshub eingespritzt. Der Kraftstoff der Kraftstoffhaupteinspritzmenge
Qm wird durch den Injektor 21 in den Zylinder eingespritzt.
Die Kraftstoffhaupteinspritzung kann auf den Einlasshub und auf
den Verdichtungshub aufgeteilt werden.
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Anschließend
geht der Vorgang zu Schritt 110 über, in dem eine
Hauptzündung durchgeführt wird, um den bei der
Kraftstoffhaupteinspritzung eingespritzten Kraftstoff zu verbrennen.
Während die EVEC-Steuerung und die Kraftstoffvoreinspritzung durchgeführt
werden, wird die Zündzeitpunktnachstellsteuerung auf eine
derartige Weise durchgeführt, dass der Hauptzündzeitpunkt
relativ zu dem Zündzeitpunkt nach dem Aufwärmen
der Maschine (ordinaler Zündzeitpunkt) nachgestellt bzw.
verzögert wird. Die Zylinderinnentemperatur wird erhöht,
um die Zerstäubung des bei der Kraftstoffhaupteinspritzung
eingespritzten Kraftstoffs zu beschleunigen, so dass der Verbrennungszustand
stabil ist. Der Hauptzündzeitpunkt wird nachgestellt, um
die Abgastemperatur zu erhöhen, wobei das Aufwärmen
des Katalysators 25 beschleunigt wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird dann, wenn sich die Maschine in dem
kalten Zustand befindet, bei dem die Kühlmitteltemperatur
Tw niedriger als der vorbestimmte Wert α ist, die EVEC-Steuerung
durchgeführt, um den Schließzeitpunkt des Abgasventils 30 auf
einen Zeitpunkt vor dem oberen Einlasstotpunkt zu bringen. Dadurch
wird das Restabgas im Zylinder verdichtet, um die Zylinderinnentemperatur
zu erhöhen, während der Kolben 34 von dem
Zeitpunkt des Schließens des Abgasventils 30 an
bis zu dem Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts nach oben gleitet.
Während die EVEC-Steuerung durchgeführt wird,
wird des Weiteren von dem Zeitpunkt des Schließens des
Abgasventils 30 an bis zu dem Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts
die Kraftstoffvoreinspritzung so durchgeführt, dass der
voreingespritzte Kraftstoff durch die Zunahme der Zylinderinnentemperatur
beschleunigt zerstäubt wird. Der voreingespritzte Kraftstoff
wird durch die Vorzündung verbrannt, um die Temperatur
der Innenfläche des Zylinders 35 und der Oberfläche
des Kolbens zu erhöhen.
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Die
Zunahme der Zylinderinnentemperatur durch die EVEC-Steuerung und
die Kraftstoffvoreinspritzung beschleunigt nach der Kraftstoffvoreinspritzung
die Zerstäubung des bei der Kraftstoffhaupteinspritzung
eingespritzten Kraftstoffs. Die Feuchtmenge des Kraftstoffs wird
effektiv verringert. Auch während sich die Maschine in
dem kalten Zustand befindet wird eine ausreichende Kraftstoffmenge
erreicht, um die stabile Verbrennung durch eine Kraftstoffzunahmekorrektur
durchzuführen, die weniger als eine herkömmliche
Menge ist. Somit können Abgasemissionen, wie z. B. von
Kohlenwasserstoff verringert werden, während eine stabile
Verbrennung in dem kalten Zustand sichergestellt wird.
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Während
die EVEC-Steuerung und die Kraftstoffvoreinspritzung durchgeführt
werden, wird des Weiteren eine Zündzeitpunktnachstellsteuerung durchgeführt,
um den Zündzeitpunkt einer Hauptzündung bei der
Kraftstoffhaupteinspritzung relativ zu einem ordinalen Zündzeitpunkt
nach dem Aufwärmen der Maschine nachzustellen. Dabei beschleunigt
die Erhöhung der Zylinderinnentemperatur die Zerstäubung
des bei der Kraftstoffhaupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs,
während die stabile Verbrennung sichergestellt wird. Durch
Nachstellen bzw. Verzögern des Zündzeitpunkts
der Hauptzündung wird die Abgastemperatur erhöht,
um das Aufwärmen des Katalysators 25 zu beschleunigen.
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Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der voreingespritzte
Kraftstoff durch die Vorzündung gezündet. Die
Vorzündung ist nicht immer notwendig. Der Kraftstoff, der
durch die Kraftstoffvoreinspritzung und die Kraftstoffhaupteinspritzung
eingespritzt wird, kann ausschließlich durch die Hauptzündung
gezündet werden.
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Wenn
die EVEC-Steuerung durchgeführt wird, um die Temperatur
des Gases in dem Zylinder zu erhöhen, und wenn der Schließzeitpunkt
des Abgasventils auf einen Zeitpunkt genau vor dem oberen Einlasstotpunkt
gebracht ist, wird das Einlassventil 29 vor dem oberen
Einlasstotpunkt geöffnet, so dass das verdichtete Gas in
dem Zylinder durch das Einlassventil 29 zu dem Einlassrohr
hin ausströmt. Falls der Öffnungszeitpunkt des
Einlassventils 29 übermäßig
früh ist, kann demzufolge der Zylindergastemperaturerhöhungseffekt
verschlechtert werden.
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Als
eine Gegenmaßnahme kann während eines Durchführens
der EVEC-Steuerung der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 29 nach
dem oberen Einlasstotpunkt festgesetzt werden. Damit wird verhindert,
dass während der EVEC-Steuerung das verdichtete Gas in
dem Zylinder zu dem Einlassrohr hin ausströmt. Die Verschlechterung
des Zylinderinnentemperaturerhöhungseffekts kann verhindert
werden.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 29 gemäß der Maschinenantriebssteuerung
festgesetzt werden, während die EVEC-Steuerung durchgeführt
wird. Der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 29 kann
auf einem Zeitpunkt vor dem oberen Einlasstotpunkt oder nach dem
oberen Einlasstotpunkt festgesetzt werden.
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Gemäß dem
vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird die EVEC-Steuerung
durch Vorstellen bzw. Vorverschieben des Abgasventilzeitpunkts durchgeführt.
Alternativ kann die EVEC-Steuerung durch Verringern eins Hubbetrags
des Abgasventils 30 in einem Fall durchgeführt
werden, in dem das System mit einem Gerät für
einen variablen Abgasventilhub versehen ist. Des Weiteren können
sowohl die variable Abgasventilzeitensteuerungseinrichtung 32 und
das Gerät für den variablen Abgasventilhub verwendet
werden, um die EVEC-Steuerung durchzuführen.
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Gemäß dem
vorhergehenden Ausführungsbeispiel werden dann, wenn die
Kühlmitteltemperatur niedriger als der Wert α ist,
die EVEC-Steuerung und die Kraftstoffvoreinspritzung durchgeführt.
Alternativ können die EVEC-Steuerung und die Kraftstoffvoreinspritzung
nur bei dem Starten der Maschine durchgeführt werden. Alternativ
können die EVEC-Steuerung und die Kraftstoffvoreinspritzung
in dem kalten Zustand durchgeführt werden, nachdem die
Maschine gestartet ist. Die EVEC-Steuerung und die Kraftstoffvoreinspritzung
können dann durchgeführt werden, wenn der Verbrennungszustand
verschlechtert wird, in einem Zustand anders als dann, wenn die
Maschine gestartet wird oder diese sich in dem kalten Zustand befindet.
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Wenn
eine Maschine gestartet wird oder diese sich in einem kalten Zustand
befindet, wird ein Schließzeitpunkt eines Abgasventils
vor einem oberen Einlasstotpunkt festgesetzt, um das Abgasventil früh
zu schließen. Ein Restabgas wird durch einen Kolben verdichtet,
um eine Zylinderinnentemperatur zu erhöhen. Eine Kraftstoffvoreinspritzung
wird von einem Zeitpunkt des Schließens des Abgasventils
an bis zu einem Zeitpunkt des oberen Einlasstotpunkts auf eine derartige
Weise durchgeführt, dass der voreingespritzte Kraftstoff
verbrannt wird, um den Zylinderinnendruck zu erhöhen. Diese
Temperaturerhöhung beschleunigt eine Zerstäubung
von Kraftstoff, der bei einer Kraftstoffhaupteinspritzung eingespritzt wird.
Eine Feuchtmenge von Kraftstoff wird verringert und Kohlenwasserstoffemissionen
werden ebenfalls verringert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-307736
A [0004]
- - US 7222602 B2 [0004]