DE102013225253B4

DE102013225253B4 - Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102013225253B4
Application number: DE102013225253.6A
Authority: DE
Inventors: Masaki Kadowaki; Yasuyuki Fujiwara; Masakazu Miyasako
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2033-12-10
Also published as: CN104110318A; CN104110318B; JP2014211091A; JP5586733B1; DE102013225253A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend:eine Druckerfassungseinheit (203) zum Erfassen eines Ansaugluftdrucks auf einer nachgelagerten Seite einer Drosselklappe (2), die in einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, und eines Atmosphärendrucks;eine Drehzahlerfassungseinheit (201) zum Erfassen einer Drehzahl des Verbrennungsmotors;eine Basiskraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit (204) zum Berechnen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge, die an den Verbrennungsmotor zu liefern ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckmittelwert, der erhalten wird durch Mitteln des Ansaugluftdrucks für jedes Verbrennungsintervall;eine Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) zum Einstellen einer Beschleunigungstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob eine Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, und einer Abbremstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu verringern, basierend auf der Drehzahl und einer Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck;eine Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit (207) zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand ist, wenn ein Anstieg des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich dem Ansaugluftdruck, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) berechnete Beschleunigungstotzone übersteigt und dass der Verbrennungsmotor in einem Abbremszustand ist, wenn ein Abfall des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich des Ansaugluftdrucks, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) berechnete Abbremstotzone übersteigt;eine Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit (208) zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Beschleunigungszustand ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall, und zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu verkleinern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit (207) bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, basierend auf dem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall; undeine variable Steuereinheit (205) zum Ausführen wenigstens eines Teils einer Steuerung zum Reduzieren einer Abgasemissionsmenge des Verbrennungsmotors und zum Reduzieren eines Kraftstoffverbrauchs, wobei die variable Steuereinheit (205) möglicherweise, aufgrund eines Einflusses der Ausführung des wenigstens eines Teils einer Steuerung, einen Faktor bildet für eine Pulsierungsänderung, in der ein Pegel und eine Phase einer Ansaugluftdruckpulsierung des Ansaugluftdrucks sich ändert,wobei die Beschleunigungs-/Abbrems-Totzoneneinstelleinheit (206) abhängig von einem Ausführungszustand der variablen Steuereinheit (205) die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor zum Erfassen eines Übergangszustands wie zum Beispiel Abbrems-/Beschleunigungszustände des Verbrennungsmotors, und zum Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge, die an den Verbrennungsmotor geliefert wird, abhängig von dem erfassten Übergangszustand.
STAND DER TECHNIK
Wenn der Verbrennungsmotor gesteuert wird, können Beschleunigungs-/Abbremszustände des Verbrennungsmotors zu bestimmen sein. Wenn zum Beispiel eine elektronische Treibstoffeinspritzung (EPI, engl.: electronic petrol injection) als eine Vorrichtung zum Versorgen des Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoff verwendet wird, wird bestimmt, ob der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand oder einem Abbremszustand ist, und basierend auf einem Erfassungsergebnis wird ein Additions-/Subtraktionsbetrieb auf eine Basiskraftstoffeinspritzmenge angewandt, der auf einem Mittelwert eines Ansaugluftdrucks basiert.
Die EPI enthält Einspritzdüsen (elektromagnetische Kraftstoffeinspritzventile) zum Einspritzen eines Kraftstoffs in Verbrennungskammern oder Ansaugöffnungen des Verbrennungsmotors, eine Kraftstoffpumpe zum Versorgen der Einspritzdüsen (Injektoren) mit einem Kraftstoff und eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern der Injektoren, so dass eine vorbestimmte Menge des Kraftstoffs von den Einspritzdüsen bei vorbestimmten Kurbelwinkelpositionen des Verbrennungsmotors eingespritzt wird.
Weiterhin enthält die ECU ein Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf verschiedenen Steuerzuständen, wie zum Beispiel ein Atmosphärendruck und eine Temperatur des Verbrennungsmotors, und eine Antriebsschaltung zum Versorgen der Einspritzdüsen mit Antriebssignalen, so dass die berechnete Kraftstoffeinspritzmenge von den Einspritzdüsen eingespritzt wird. Dann steuern die ECU die Einspritzdüsen abhängig von verschiedenen Steuerzuständen, so dass ein Luft-Kraftstoffgemisch bei einem vorbestimmten Luft- zu Kraftstoffverhältnis an die Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors geliefert wird.
Um die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die von den Einspritzdüse einzuspritzen ist, ist es bei dieser Art Kraftstoffeinspritzvorrichtung nötig, eine Ansaugluftmenge zu erkennen, die in die Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors geflossen ist. Als eines der Verfahren zum Bestimmen der Ansaugluftmenge ist ein Verfahren bekannt (Geschwindigkeitsdichtenverfahren) zum Abschätzen der Ansaugluftmenge basierend auf einem Ansaugluftdruck und einer volumetrischen Effizienz (Wirkungsgrad) des Verbrennungsmotors.
In einem Verbrennungsmotor, in dem die in die Verbrennungskammer fließende Ansaugluftmenge somit abgeschätzt wird basierend auf dem Ansaugluftdruck und der volumetrischen Effizienz des Verbrennungsmotors, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu bestimmen, kann das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemisches mager (arm) oder fett (reich) werden aufgrund einer Reaktionsverzögerung, wenn der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand oder einem Abbremszustand ist.
Wenn der Fahrer eine Drosselklappe zur Beschleunigung schnell öffnet, wird mit anderen Worten eine Zeitverzögerung erzeugt von einer Erfassungsänderung des Ansaugluftdrucks, die durch eine Änderung eines Öffnungsgrades der Drosselklappe verursacht wird, bis zu einer Korrektur, die auf einen abgeschätzten Wert der Ansaugluftmenge angewandt wird. Als Ergebnis ist die von der ECU berechnete Kraftstoffeinspritzmenge kleiner als eine tatsächlich von dem Verbrennungsmotor benötigte Kraftstoffeinspritzmenge, und somit weicht das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis zu der mageren Seite ab.
Wenn weiterhin der Fahrer die Drosselklappe zum Abbremsen schnell schließt, ist die von der ECU berechnete Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund der gleichen Reaktionsverzögerung wie oben beschrieben größer als die tatsächlich von dem Verbrennungsmotor benötigte Kraftstoffeinspritzmenge, und somit weicht das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis zu der fetten Seite ab. Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gesteuert wird, ohne die Reaktionsverzögerung während dem Abbremsen oder dem Beschleunigen des Verbrennungsmotors zu betrachten, verschlechtert sich als Ergebnis die Fahrbarkeit während Beschleunigung und Bremsen und eine Abgasemission verschlechtert sich.
Um dieses Problem zu verhindern, wenn die Drosselklappe schnell zum Beschleunigen oder Abbremsen betrieben wird, ist es nötig, eine Korrektur durch eine Beschleunigungsverfettung durchzuführen, um eine Addition (Hinzufügung) zu der Kraftstoffeinspritzmenge zu machen, oder eine Abbremsungsvermagerung, um eine Subtraktion von der Kraftstoffeinspritzmenge zu machen, abhängig von einem Übergangszustand des Verbrennungsmotors, um das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis davon abzuhalten, zu der mageren Seite oder der fetten Seite abzuweichen.
Zusätzlich zu der Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn zum Beispiel eine Zündzeitsteuerung des Verbrennungsmotor gesteuert wird, kann weiterhin eine Steuerung unter Berücksichtigung des Beschleunigungszustands und des Abbremszustands auch bereitgestellt werden, um eine Beschleunigungsleistungsfähigkeit und Komponenten eines Abgases zu verbessern.
In einer konventionellen Beschleunigungs-/Abbremserfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und einer konventionellen Kraftstoffeinspritzmengensteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor werden verschiedene Vorschläge gemacht, um die Fahrbarkeit und die Abgasemission davon abzuhalten, sich zu verschlechtern (zum Beispiel siehe JP 3 918 441 B2 und JP 2004-084 609 A ).
In JP 3 918 441 B2 ist eine Beschleunigungs-/Abbremserfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart, die in der Lage ist zum Erfassen eines Beschleunigungszustands und eines Abbremszustands des Verbrennungsmotors basierend auf einem Änderungsbetrag eines Ansaugluftdrucks. Speziell enthält die offenbarte Beschleunigungs-/Abbremserfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor Vergleichs-/Bestimmungsmittel zum Abtasten des Ansaugluftdrucks bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition, zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in dem Beschleunigungszustand ist, wenn der neu abgetastete Ansaugluftdruck um einen vorbestimmten Wert oder mehr größer als der Ansaugluftdruck ist, der an der gleichen Kurbelwinkelposition einen Verbesserungszyklus davor abgetastet wird, und zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, wenn der neu abgetastete Ansaugluftdruck um einen vorbestimmten Wert oder mehr niedriger ist als der Ansaugluftdruck, der an der gleichen Kurbelwinkelposition einen Verbrennungszyklus davor abgetastet wurde.
Weiterhin offenbart JP 2004-084 609 A eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die in der Lage ist zum Verhindern einer Variation einer Drehzahl des Verbrennungsmotors durch Verhindern, unabhängig von Kraftstoffeinspritzmengenanstieg/Verringerungskorrekturen entsprechend Beschleunigungs-/Abbremszuständen basierend auf einem Änderungsbetrag eines Ansaugluftdrucks, von Beschleunigungsverfettung oder Abbremsvermagerung, die verursacht werden durch einen Anstieg einer Ansaugluftpulsierung, die in dem Änderungsbetrag eines Ansaugluftdrucks auftritt.
Speziell weist die offenbarte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor ein Merkmal auf, dass wenn die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern oder zu verkleinern, wenn ein Änderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall in einem Ansaugluftdruckmittelwert, der für jedes Verbrennungsintervall des Verbrennungsmotors im Mittelfeld, eine Totzone übersteigt, die eingestellt wird in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors, ein Einstellwert der Totzone geändert wird, so dass der Wert ansteigt während sich eine Zeitperiode vergrößert, die von einem Startzeitpunkt einer Änderung eines Drosselklappenöffnungswinkels abläuft.
Weiterhin weisen die konventionellen Technologien die folgenden Probleme auf.
Die in JP 3 918 441 B2 offenbarte Beschleunigungs-/Abbremserfassungsvorrichtung und die in der Japanische Patentanmeldung Nr. JP 2004- 084 609 A offenbarte Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor erfassen die Beschleunigungs-/Abbremszustände des Verbrennungsmotors, um die Kraftstoffeinspritzmenge um eine nötige und ausreichende Menge eines Anstiegs/Abfalls von dem Beschleunigen/Abbremsen zu korrigieren, wodurch die Fahrbarkeit während dem Beschleunigen/Abbremsen verbessert wird und eine exzellente Abgasleistungsfähigkeit bereitgestellt wird.
Gemäß JP 2004-084 609 A wird durch Bereitstellen der Totzone des Änderungsbetrags des Ansaugluftdrucks eine ungeeignete vergrößerungs-/Verkleinerungskorrektur der Einspritzmenge verhindert. Der Einstellwert der Totzone abhängig von zum Beispiel der Drehzahl des Verbrennungsmotors wird geändert.
Mit Bezug auf 7 bis 10 werden konventionelle Technologien beschrieben.
7 ist ein Diagramm, das in der konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor die Verhalten des Ansaugluftdrucks, Verhaltensweisen der Kraftstoffeinspritzmenge und des Luft-zu-Kraftstoffverhältnisses hinsichtlich einer Änderung des Drosselöffnungswinkels während einer Beschleunigung zeigt. Spezieller sind in Teilen (a) bis (g) die folgenden Verhaltensweisen gezeigt.

(a) Drosselöffnungswinkel Th
(b) Ansaugluftdruck Pb
(c) Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb
(d) Totzone δ und Ansaugluftdruckänderungsmenge ΔPh
(e) Beschleunigungsverfettungskorrekturbetrag Qacc
(f) Kraftstoffeinspritzmenge Qf
(g) Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF

Wie in Teil (a) der 7 gezeigt, wenn die Beschleunigung beginnt und der Düsenöffnungsgrad Th sich vergrößert, vergrößert sich allmählich der Ansaugluftdruck Pb, der mit einer in Teil (b) der 7 gezeigten Pulsierung einhergeht, und auch die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb, die berechnet wird basierend auf dem Ansaugluftdruck Pb, der in jedem Verbrennungsintervall gemittelt wird und im Teil (c) der 7 gezeigt ist, vergrößert sich allmählich. Wenn die Verbrennung ausgeführt wird und unter Verwendung nur der Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb, geht mit dem abgeschätzten Wert der Ansaugluftmenge eine Zeitverzögerung einher, und das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF weicht somit zu der mageren Seite ab, wie angezeigt durch die gestrichelte Linie im Teil (g) der 7.
Durch Verwenden Ansaugluftdruckänderungsbetrags ΔPb für jedes Verbrennungsintervall und der Totzone δ, die abhängig von der Drehzahl des Motors eingestellt wird, wie in Teil (d) der 7 gezeigt, wenn der Ansaugluftdruckänderungsbetrag ΔPb die Totzone δ übersteigt, wird der Beschleunigungsverfettungskorrekturbetrag Qacc eingestellt abhängig von dem Änderungsbetrag ΔPb des Ansaugluftdrucks wie in Teil (e) der 7 gezeigt, und der Beschleunigungsverfettungskorrekturbetrag Qacc wird zu der Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb hinzugefügt. Die im Teil (f) der 7 gezeigte Kraftstoffeinspritzmenge Qf wird somit erhalten. Durch Ausführen der Verbrennung unter Verwendung der Kraftstoffeinspritzmenge Qf wird dann das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF davon abgehalten, zu der mageren Seite abzuweichen, wie angezeigt durch die durchgezogene Linie im Teil (g) der 7. Durch geeignetes Einstellen der Totzone δ wird eine unnötige Beschleunigungsverfettungskorrektur in einem stetigen Zustand verhindert.
Um die Abgasemission zu reduzieren, um einen Ansaugverlust zu reduzieren und um die ansaug-volumetrische Effizienz durch einen trägen Überladungseffekt zu verbessern, wurde in den vergangenen Jahren ein Verbrennungsmotor weit verbreitet, enthaltend Mechanismen wie zum Beispiel die Säuberungssteuerung, die Abgasrückführungs- (EGR, Engl.: exhaust gas recirculation) Steuerung und die variable Ventilsteuerung (VVT, Engl.: variable valve timing) Steuerung, und die Verwirbelungssteuerventils- (SCV, Engl.: swirl control valve) Steuerung. Diese Mechanismen leiten oder rückführen verdampften Kraftstoff oder Abgas in einen Ansaugtrakt oder Ändern den Rückstoß von dem Zylinder zu dem Ansaugtrakt oder die Ansaugluftflussgeschwindigkeit, und beeinflussen somit einen Pegel und eine Phase der Ansaugluftdruckpulsierung.
Wenn die Anstiegs-/Abstiegskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge ausgeführt wird abhängig von dem Ansaugluftdruckänderungsbetrag, bilden mit anderen Worten die Mechanismen Interferenzelemente, und der Einstellpegel der Totzone wird somit ungeeignet, was eine falsche Korrektur verursacht, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge.
8 ist ein Diagramm für einen Fall, in dem in der konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor die Totzeiteinstellung klein ist hinsichtlich der Ansaugluftdurchpulsierung. Teile (a) bis (g) der 8 zeigen die gleichen Inhalte wie diejenigen der Teile (a) bis (g) der 7. Man beachte, dass die in Teil (c) der 8 gezeigte Totzone δ auf einen Wert eingestellt ist kleiner als die in Teil (c) der 7 gezeigte Totzone δ.
Wenn die Totzone somit eingestellt ist, kleiner hinsichtlich der Ansaugluftdurckpulsierung, wie in Teil (a) der 8 gezeigt, in einem Zustand, wo der Drosselöffnungsgrad Th konstant ist während einem stetigen Zustandsbetrieb bevor die Beschleunigung startet, übersteigt der Ansaugluftdruckänderungsbetrags ΔPb für jedes Teil (d) in 8 gezeigte Verbrennungsintervall die Totzone δ, die abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors eingestellt ist. Obwohl der Zustand der konstante Betrieb ist und der Kraftstoffanstieg somit nicht angefordert ist, wird als Ergebnis die Kraftstoffeinspritzmenge Qf sehr groß (nämlich eine falsche Korrektur) durch Ausführen der Beschleunigungsverfettungskorrektur, wie in Teil (e) der 8 gezeigt.
Wenn die Beschleunigung startet und der Drosselöffnungsgrad Th sich vergrößert, übersteigt weiterhin der Ansaugluftdruckänderungsbetrag ΔPb in großem Maße die Totzone δ, und der von der Beschleunigungsverfettung benötigte Betrag wird sehr groß (nämlich eine exzessive Korrektur) verglichen mit der ursprünglich von der Beschleunigungsverfettung benötigten Betrag. Als Ergebnis weicht das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF zu der fetten Seite ab, wie im Teil (g) der 8 gezeigt.
Diese Probleme werden erzeugt durch den Pegel und die Phase der Ansaugluftpulsierung, die geändert wird durch Betreiben der Mechanismen wie zum Beispiel der Säuberungssteuerung, der EGR-Steuerung, der VVT-Steuerung und der SCV-Steuerung, die Interferenzelemente für den Pegel und die Phase der Ansaugluftpulsierung bilden, was in einem Anstieg des Ansaugluftdruckänderungsbetrags ΔPb resultiert hinsichtlich der Totzone δ, die geeignet in einem Referenzzustand eingestellt ist, wo diese Mechanismen abgeschaltet sind.
Weiterhin ist 9 ein Diagramm für einen Fall, in dem in der konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor die Totzoneneinstellung groß ist hinsichtlich der Ansaugluftpulsierung. Teile (a) bis (g) der 8 zeigen die gleichen Inhalte wie diejenigen der Teile (a) bis (g) jeder der 7 und 8. Man beachte, dass die in Teil (c) der 9 gezeigte Totzone δ auf einen Wert eingestellt ist größer als die in Teil (c) der 7 gezeigte Totzone δ.
Wenn die Totzone somit eingestellt ist groß zu sein hinsichtlich der Ansaugluftdruckpulsierung, sogar in einem Zustand, wo sich der Drosselöffnungsgrad Th vergrößert nachdem die Beschleunigung startet, wie in Teil (a) der 9 gezeigt, übersteigt der Ansaugluftdruckänderungsbetrag ΔPb für jedes in Teil (d) der 9 gezeigte Verbrennungsintervall die Totzone δ, die abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors eingestellt ist, nur um einen kleinen Betrag. Deshalb wird ein von der Beschleunigungsverfettung benötigter Betrag klein (nämlich eine ungenügende Korrektur) verglichen mit dem ursprünglich durch die Beschleunigungsverfettung benötigten Betrag. Als Ergebnis weicht das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF zu der mageren Seite ab, wie in Teil (g) der 9 gezeigt.
Diese Probleme werden erzeugt durch den Pegel und die Phase der Ansaugluftpulsierung, die geändert wird durch Betreiben der Mechanismen, wie zum Beispiel die Säuberungssteuerung, die EGR-Steuerung, die WT-Steuerung und die SCV-Steuerung, die Interferenzelemente für den Pegel und die Pegel der Ansaugluftpulsierung bilden, was in einer Verkleinerung des Ansaugluftdruckänderungsbetrags ΔPb resultiert hinsichtlich der Totzone δ, die geeignet in einen Referenzzustand eingestellt wird, wo diese Mechanismen ausgeführt werden.
Als ein Ergebnis des ungeeigneten Einstellpegels der Totzone stellt sich s ein Problem, dass eine Differenz des Verbrennungsdrehmoments unter Zylindern sich vergrößert, und die Fahrbarkeit sich verschlechtert, und solch ein Problem, dass das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis zu der mageren Seite oder der fetten Seite abweicht, was in einer Verschlechterung der Abgasemission resultiert.
Weiterhin lösen die konventionellen Technologien, wie in JP 3 918 441 B1 und JP 2004-084 609 A die Probleme nicht aktiv.
JP 3 918 441 B2 stellt eine Funktion dar zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand ist, wenn der Änderungsbetrag des Ansaugluftdrucks, der an den vorbestimmten Kurbelwinkelpositionen in jedem Verbrennungszyklus abgetastet wird, um einen vorbestimmten Wert oder mehr größer ist, und zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, wenn der Änderungsbetrag des Ansaugluftdrucks um einen vorbestimmten Wert oder mehr kleiner ist. Die Mechanismen, wie zum Beispiel die Säuberungssteuerung, die ein Interferenzelement für die Ansaugluftpulsierung bildet, werden jedoch nicht betrachtet. Man beachte, dass in dem Verfahren gemäß JP 3 918 441 B2 zum Bestimmen des Änderungsbetrags des Ansaugluftdrucks in jedem Verbrennungszyklus, durch Auswählen einer Kurbelwinkelposition, die so wenig wie möglich durch die Säuberungssteuerung und dergleichen beeinflusst wird, der Einfluss reduziert werden kann, der den Einstellpegel der Totzone veranlasst, ungeeignet zu sein. Jedoch tritt das folgende Problem mit der Ansprechfähigkeit auf.
10 ist ein Diagramm, das einen Zusammenhang darstellt zwischen dem Verbrennungsintervall und dem Verbrennungszyklus in der konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor. In dem Verbrennungsmotor, der eine Vielzahl von Zylindern enthält, wie offensichtlicher aus einem Vergleich zwischen einem Verbrennungsintervall und einem Verbrennungszyklus, die in 10 dargestellt sind, verglichen mit dem Verbrennungsintervall, das das Intervall des Verbrennungstakts aller Zylinder darstellt, ist eine Berechnung des Ansaugluftdruckänderungsbetrags für einen Verbrennungszyklus lang bezüglich des Steuerzyklus. Somit kann die ansprechbare Anstiegs-/Abfallsbetragskorrektur wie der Kraftstoffeinspritzmenge nicht durchgeführt werden, und als Ergebnis wird ein mageres oder fettes Luft-zu-Kraftstoffverhältnis durch die Antwortverzögerung erzeugt.
Weiterhin unterscheidet sich der Pegel und die Phase der Ansaugluftpulsierung von Zylinder zu Zylinder, und um die oben genannten Probleme zu lösen, ist es nötig, die Totzone für jeden Zylinder einzustellen, was in beträchtlichen Arbeitsstunden zum Einstellen resultiert.
Weiterhin stellt JP 2004-084 609 A die Funktion bereit zum Einstellen der Totzone abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors, und zum Ändern der Totzone, so dass die Totzone sich vergrößert abhängig von der abgelaufenen Zeitperiode von dem Startzeitpunkt der Änderung des Drosselöffnungsgrads. In den Mechanismen, wie zum Beispiel die Säuberungssteuerung, die EGR-Steuerung und die VVT-Steuerung werden die Steuerbeträge jedoch nicht bestimmt durch die abgelaufene Zeitperiode von der Startzeitpunktänderung während des Übergangs, sondern durch verschiedene Steuerzustände, wie zum Beispiel den Aufwärmzustand, die Drehzahl, Ladezustand und normale/abnormale Signale von verschiedenen Sensoren des Verbrennungsmotors. Um die Totzone einzustellen abhängig von den Betriebszustand des Verbrennungsmotors ist somit das Verfahren gemäß JP 2004-084 609 A ungeeignet und löst nicht die oben genannten Probleme.
US 2005 / 0 133 011 A1 offenbart ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für einen Motor mit einem Beschleunigungs- /Verlangsamungszustandsdetektor, der einen Ansaugrohrdruck des Motors immer dann abtastet, wenn eine sehr kurze Zeit von einem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem ein Signalgenerator ein Signal an einer Bezugskurbelwinkelposition des Motors erzeugt. Es wird festgestellt, ob sich der Motor in einem Beschleunigungszustand oder in einem Verzögerungszustand befindet, wenn eine Differenz zwischen dem abgetasteten Ansaugrohrdruck und einem bei dem entsprechenden in einem vorherigen Verbrennungszyklus abgetasteten Ansaugrohrdruck einen vorgegebenen Wert überschreitet. Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem umfasst ferner eine Injektorantriebseinrichtung, die eine von einem Injektor einzuspritzende Kraftstoffmenge so festlegt, dass sie für den detektierten Zustand geeignet ist, wenn der Beschleunigungszustand oder Verzögerungszustand detektiert wird, und die den Injektor antreibt, um die bestimmte Kraftstoffmenge einzuspritzen.
Weitere Kraftstoffeinspritzsteuersysteme sind aus D 41 35 143 A1 und US 2003/0 062 028 A1 bekannt.
RESÜMEE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Probleme gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die in der Lage sind zum Verhindern einer fehlerhaften Korrektur, einer exzessiven Korrektur und einer ungenügenden Korrektur einer Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund eines ungenügenden Einstellpegels von Beschleunigungs-/Abbremstotzonen, und zum Verhindern einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit und Abgasemission.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, enthaltend: eine Druckerfassungseinheit zum Erfassen eines Ansaugluftdrucks an einer nachgelagerten Seite einer Drosselklappe, die in einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, und eines Atmosphärendrucks; eine Drehzahlerfassungseinheit zum Erfassen einer Drehzahl des Verbrennungsmotors; eine Basiskraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge, die an den Verbrennungsmotor zu liefern ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckmittelwert, der erhalten wird durch Mitteln des Ansaugluftdrucks für jedes Verbrennungsintervall; eine Beschleunigungs-/Abbrems-Totzoneneinstelleinheit zum Einstellen einer Beschleunigungstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob eine Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, und Bremstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu verkleinern, basierend auf der Drehzahl und einer Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck; eine Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand ist, wenn ein Anstieg des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich des Ansaugluftdrucks, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die Beschleunigungstotzone übersteigt, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit berechnet wird, und der Verbrennungsmotor in einem Abbremszustand ist, wenn Abfall des Ansaugluftdrucks der aktuellen Zeit hinsichtlich des Ansaugluftdrucks, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die Abbremstotzone übersteigt, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit berechnet wird; eine Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, wenn Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Beschleunigungszustand ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall, und zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu verringern, die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, basierend auf dem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall; und eine variable Steuereinheit zum Ausführen wenigstens eines Teils einer Steuerung zum Reduzieren einer Abgasemissionsmenge des Verbrennungsmotors und zum Reduzieren eines Kraftstoffverbrauchs, wobei die variable Steuereinheit möglicherweise aufgrund eines Einflusses der Ausführung des wenigstens einen Teils einer Steuerung einen Faktor bildet für eine Pulsierungsänderung, wo ein Pegel und eine Phase der Ansaugluftdruckpulsierung der Ansaugluftdruckänderung, indem die Beschleunigungs-/Abbrems-Totzoneneinstelleinheit abhängig von einem Ausführungszustand der variablen Steuereinheit die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Weiterhin wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, der in einer Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor angewandt wird, wobei die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung enthält: eine Druckerfassungseinheit zum Erfassen eines Ansaugluftdrucks auf einer nachgelagerten Seite einer Drosselklappe, die in einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, und eines Atmosphärendrucks; eine Drehzahlerfassungseinheit zum Erfassen einer Drehzahl des Verbrennungsmotors; eine Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge, die an den Verbrennungsmotor zu liefern ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckmittelwert, der erhalten wird durch Mitteln des Ansaugluftdrucks für jedes Verbrennungsintervall; eine Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit zum Einstellen einer Beschleunigungstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob eine Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, und einer Abbremstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu verringern, basierend auf der Drehzahl und einer Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck; eine Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand ist, wenn ein Anstieg des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich Ansaugluftdrucks, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die Beschleunigungstotzone übersteigt, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit berechnet wird, und dass der Verbrennungsmotor in einem Abbremszustand ist, wenn eine Verringerung des Ansaugluftdrucks der aktuellen Zeit hinsichtlich des Ansaugluftdrucks, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die Abbremstotzone übersteigt, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit berechnet wird; eine Beschleunigungs-/Abbremskraftstoffkorrektureinheit zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Beschleunigungszustand ist, basierend auf einer Ansaugluftdruckänderungsmenge für jedes Verbrennungsintervall, und zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu verringern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, basierend auf dem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall; und eine variable Steuereinheit zum Ausführen wenigstens eines Teils einer Steuerung zum Reduzieren einer Abgasemissionsmengen des Verbrennungsmotors und zum Reduzieren eines Kraftstoffverbrauchs, wobei die variable Steuereinheit möglicherweise aufgrund eines Einflusses der Ausführung des wenigstens einen Teils einer Steuerung einen Faktor bildet für eine Pulsierungsänderung, wo ein Pegel und eine Phase eine Ansaugluftdruckpulsierung des Ansaugluftdrucks sich ändert, wobei das Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren enthält: Speichern, durch die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit, als individuelle Abbildungen entsprechend Kombinationen von Ausführungszuständen und nicht Ausführungszuständen von jeweiligen Teilen des wenigstens einen Teils einer Steuerung, der Beschleunigungstotzonen und der Abbremstotzonen, die einzustellen sind, basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck im Voraus in einer Speichereinheit; und Auswählen, durch die Beschleunigungs-/Abbremseinstelleinheit, einer Abbildung aus dem individuellen Abbildungen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, abhängig von dem Ausführungszustand des wenigstens einen Teils einer Steuerung, und Schalten und Einstellen der Beschleunigungstotzone und der Abbremstotzone basierend auf der ausgewählten Abbildung.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das schematisch einen Motor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Systemkonfiguration einer Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer variablen Steuereinheit zeigt, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet;
4 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Berechnung einer Beschleunigungstotzone aus einer Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration zum Berechnen einer Beschleunigungstotzone aus einer der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit gemäß der erstem Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Abbildung, die Verhaltensweisen einer Kraftstoffeinspritzmenge und eines Luft-zu-Kraftstoffverhältnisses zeigt, wenn die Beschleunigungstotzone geschaltet wird abhängig von einem Ausführungszustand der variablen Steuereinheit, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Diagramm, das in einer konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor Verhaltensweisen eines Ansaugluftdrucks, einer Kraftstoffeinspritzmenge und eines Luft-zu-Kraftstoffverhältnisses hinsichtlich einer Änderung eines Drosselöffnungsgrades während einer Beschleunigung zeigt;
8 ist ein Diagramm für einen Fall, wo in der konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor die Totzoneneinstellung klein ist hinsichtlich einer Ansaugluftdruckpulsierung;
9 ist ein Diagramm für einen Fall, wo in der konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor die Totzoneneinstellung groß ist hinsichtlich der Ansaugluftdruckpulsierung; und
10 ist ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen einem Verbrennungsintervall und einem Verbrennungszyklus in der konventionellen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angefügten Abbildungen beschrieben. Man beachte, dass ein Benzinmotor als der Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung angenommen wird.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das schematisch einen Motor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 1 wird eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe 2, die elektronisch gesteuert wird, um eine Ansaugluftmenge anzupassen, vorgelagert in einem Ansaugsystem des Motors 1 bereitgestellt. Weiterhin ist ein Drosselöffnungsgradsensor 3 bereitgestellt, um den Öffnungsgrad der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 2 zu messen. Auf dessen Motor-1-Seite, das heißt nachgelagert der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 2, sind ein Ansaugluftdrucksensor 5 zum Messen eines Drucks eines Ausgleichsbehälters 4 und ein Ansaugtemperatursensor 6 zum Messen einer Ansaugtemperatur bereitgestellt.
Weiterhin sind die nachgelagerten Enden einer verdampften Kraftstoff-Behandlungsvorrichtung und einer Abgasrückführungsvorrichtung, die später beschrieben werden, mit dem Ausgleichsbehälter 4 verbunden. Weiterhin werden für den nachgelagert zu dem Ausgleichsbehälter 4 angeordneten Ansaugöffnung 7, ein Injektor (Einspritzdüse) 8 einer später beschriebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung, und ein Verwirbelungssteuerventil einer Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung, die nicht in 1 gezeigt ist und später beschrieben wird, bereitgestellt. Man beachte, dass die Einspritzdüse bereitgestellt werden kann für eine direkte Einspritzung in eine Verbrennungskammer des Motors 1.
An einem nachgelagerten Ende der Ansaugöffnung 7 ist ein Einlassventil 9 zum Öffnen/Schließen einer Passage zwischen der Ansaugöffnung 7 und der Verbrennungskammer bereitgestellt, und das Einlassventil 9 begrenzt eine Menge einer Luft/Kraftstoffmischung, die in die Verbrennungskammer gesaugt wird. Weiterhin wird eine variable Ventilsteuerung (Motorsteuerung) (nicht in 1 gezeigt) bereitgestellt zum Ausstatten des Einlassventils 9 mit einer variablen Ventilöffnungsgrad-Charakteristik, und die variable Ventilsteuerung wird später drahtlos beschrieben.
Weiterhin werden Zündspulen 10 und Zündkerzen 11 bereitgestellt zum Zünden des Luft/Kraftstoffgemischs in der Verbrennungskammer des Motors, und ein Kurbelwinkelsensor 12 zum Erfassen von Kanten einer Platte, die auf einer Kurbelwelle bereitgestellt wird, um eine Drehzahl und eine Kurbelwinkelposition des Motors zu erfassen. Weiterhin ist ein Abgasventil 14 bereitgestellt zum Öffnen/Schließen einer Passage zwischen einer Abgasöffnung 13 nachgelagert dem Motor 1 und der Verbrennungskammer. Weiterhin wird nachgelagert den Abgasöffnungen 13 ein O₂-Sensor 15 bereitgestellt zum Messen einer Sauerstoffdichte eines Abgases. Weiter nachgelagert ist ein Katalysator 16 bereitgestellt zum Reinigen des Abgases. Als der Katalysator 16 kann zum Beispiel ein Dreiwege-Katalysator, ein NO_x-Katalysator oder dergleichen bereitgestellt werden. Weiterhin ist der Abgasöffnung 13 ein vorgelagertes Ende der Abgasrückführungsvorrichtung (entsprechend einem EGR-Kühler 23 und einem EGR-Ventil 24, die später beschrieben werden) verbunden, das zu dem Ausgleichsbehälter 4 führt.
Der von dem Ansaugluftdrucksensor 5 gemessene Ansaugluftdruck, der von dem Drosselöffnungsgradsensor 3 gemessene Öffnungsgrad der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 2, die durch den Ansaugtemperatursensor 6 gemessene Ansaugtemperatur, Pulse, die mit den Kanten der auf der Kurbelwelle bereitgestellten Platte synchronisiert sind, die von dem Kurbelwinkelsensor 12 ausgegeben werden, und die Sauerstoffdichte des von dem O₂-Sensor 15 gemessenen Abgases werden in eine elektronische Steuereinheit (nachstehend als „ECU“ bezeichnet) eingegeben.
Man beachte, dass die ECU eine Einheit ist, die hauptsächlich einen Mikrocomputer enthält, und zusätzlich zu den Ausgangssignalen der oben genannten jeweiligen Sensoren werden in die ECU eine Ausgangsspannung einer Batterie, ein An/Aus-Signal eines Starterschalters, ein Signal, das die von einem Wassertemperatursensor gemessene Kühlwassertemperatur darstellt, ein Signal, das einen von einem Atmosphärendrucksensor gemessene Atmosphärendruck darstellt, und eine Position einer Ansaugnocke, die von der später beschriebenen variablen Ventilsteuerung gemessen wird, die nicht in 1 gezeigt ist, eingegeben.
Weiterhin enthält die ECU eine Zündzeitsteuerungssteuervorrichtung zum Anwenden einer Vorziehungs-/Verzögerungssteuerung für eine Zündzeitsteuerung durch Ausgeben von An/Aus-Signalen an die Zündspulen abhängig von verschiedenen Eingangssignalen. Die ECU gibt weiterhin Befehlssignale aus an verschiedene Aktoren (Stellglieder) verschieden von den oben beschriebenen Aktoren.
Das in 1 dargestellte Konfigurationsdiagramm enthält die Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die verdampfte Kraftstoff/Behandlungsvorrichtung, die Abgasrückführungsvorrichtung, die variable Ventilsteuerung und die Ansaugluftfluss-Anpassungsvorrichtung, und im Folgenden werden die jeweiligen Vorrichtungen beschrieben.
Zunächst wird mit Bezug auf 1 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung enthält einen Kraftstofftank 17 zum Lagern von Benzin, eine elektrische Kraftstoffpumpe 18 zum Unterdrucksetzen und Liefern des Benzins in den Kraftstofftank 17, eine Kraftstoffzuführungsleitung 19, die an der Einlassöffnung 7 des Motors 1 bereitgestellt ist, und eine Vielzahl von Einspritzdüsen 8, die in der Kraftstoffzuführungsleitung 19 eingefügt sind, und eine Hauptkraftstoffleitung zum Verbinden der Kraftstoffpumpe 18 und der Kraftstoffzuführungsleitung 19.
An der Decke des Kraftstofftanks 17 ist eine Ansaugluftöffnung ausgebildet zum Führen des verdampften Kraftstoffs zu der verdampften Kraftstoff-Behandlungsvorrichtung. Die Kraftstoffpumpe 18 dient dazu, dass Benzin aus dem Kraftstofftank 17 zu saugen und das Benzin unter Druck der Kraftstoffzuführungsleitung 19 zuzuführen, und ist in dem Kraftstofftank 17 aufgenommen. Weiterhin verteilt die Kraftstoffzuführungsleitung 19 das Benzin, das der Kraftstoffpumpe 18 unter Druck zugeführt wird, an die jeweiligen Einspritzdüsen 8.
Die Einspritzdüse 8 ist in der an der Einlassöffnung 7 befestigten Kraftstoffzuführungsleitung 19 aufgenommen und zerstäubt das Benzin und initiiert das zerstäubte Benzin direkt in jede der Einlassöffnungen 7 des Motors 1 basierend auf einem Einspritzsignal von der ECU.
Nun wird mit Bezug auf 1 die verdampfte Kraftstoffbehandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die verdampfte Kraftstoffbehandlungsvorrichtung enthält jeweilige Komponenten, wie zum Beispiel einen Behälter 20 und ein Auslassventil 21. Die verdampfte Kraftstoff-Behandlungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Verhindern, dass der verdampfte Kraftstoff in die Luft abgegeben wird, durch Einleiten (Säubern) des verdampften Kraftstoffs (verdampftes Benzin), das in dem Kraftstofftank 17 verflüchtigt ist, über den Behälter 20 und das Auslassventil 21 zu dem Ausgleichsbehälter 4.
Der Behälter 20 enthält ein Absorptionsmittel (nicht gezeigt), wie zum Beispiel aktivierten Kohlenstoff, zum Absorbieren des in dem Kraftstofftank 17 erzeugten verdampften Kraftstoffs. Dadurch kann der Behälter 20 den in dem Kraftstofftank 17 verdampften Kraftstoff über die Auslassöffnung absolvieren. Weiterhin ist auf dem Behälter ein Behältersteuerventil 22 angebracht zum Öffnen/Schließen einer Passage zu der Atmosphäre.
Das Behältersteuerventil 22 und die Auslassventile 21 werden geöffnet/geschlossen in Abhängigkeit von einer Notwendigkeit, und liefern den in dem Behälter 20 absorbierten verdampften Kraftstoff über den Ausgleichstank über den Motor 1 mittels einer Ansaugluft von dem Behältersteuerventil 22. Weiterhin sind das Behältersteuerventil 22 und das Auslassventil 21 mit der ECU verbunden und die ECU steuert die jeweiligen Ventile, um zu öffnen oder zu schließen.
Mit Bezug auf 1 wird nun eine Abgasrückführungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die Abgasrückführungsvorrichtung enthält jeweilige Komponenten, wie zum Beispiel den EGR-Kühler 23 und das EGR-Ventil 24. Zusätzlich ist die Abgasrückführungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Verhindern eines Anstiegs der Verbrennungstemperatur durch Rückführen des Abgases in den Ausgleichsbehälter 4, um die erzeugte Menge von Stickoxiden zu beschränken, um giftige Substanzen, wie zum Beispiel Stickoxide, die in dem Abgas enthalten sind, zu reduzieren.
Weiterhin kann die Dichte des zurückgeführten Abgases durch einen EGR-Kühler 23 vergrößert werden, wodurch die hohe Temperatur des Abgases reduziert wird, um Reduktionseffekte für den Verlust des Motors 1 zu erhalten, und wodurch die Leistungsfähigkeit der Abgasrückführungsvorrichtung vergrößert wird, um ein Klopfen zu verhindern. Eine Abgasrückführungsleitung ist so verbunden, um von der Ausgabeöffnung 13 abzuzweigen, ein nachgelagertes Ende der Abgasrückführungsleitung ist mit dem Ausgleichsbehälter 4 verbunden, und der EGR-Kühler 23 ist in der Abgasrückführungsleitung eingefügt.
Auf dem EGR-Kühler 23 wird eine Kühlmittelleitung des Motors 1 bereitgestellt und ein Wärmeaustausch wird zwischen dem Abgas und dem Kühlmittel durchgeführt. Weiterhin ist ein EGR-Ventil in das nachgelagerte Ende der Abgasrückführungsleitung eingefügt. Das EGR-Ventil 24 ist mit der ECU verbunden und die ECU steuert das Öffnen/Schließen des EGR-Ventils 24.
Mit Bezug auf 1 wird nun die variable Ventilsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die variable Ventilsteuerung enthält jeweilige Komponenten, wie zum Beispiel die Einlassventile 9 und die Ansaugnocke 25. Ein oberes Ende des Einlassventils 9 grenzt an die Ansaugnocke 25, die in Übereinstimmung mit einem Antriebszustand des Motors 1 rotiert. Als Reaktion auf einer Rotationsposition der Ansaugnocke 25 ändert das Einlassventil 9 eine axiale Position, wodurch eine Öffnungs-/Schließsteuerung der Passage zu der Verbrennungskammer bereitgestellt wird.
Weiterhin wird ein Nockenwinkelsensor bereitgestellt zum Erfassen einer Position (Winkel) der Ansaugnocke 25, die nicht in 1 gezeigt ist. Weiterhin werden eine variable Hebefunktion, die in der Lage ist zum kontinuierlichen Ändern eines Hebebetrags und eines Arbeitswinkels des Einlassventils 9, und eine variable Phasenfunktion, die in der Lage ist zum Ändern der Öffnungs-/Schließzeitsteuerung des Ansaugventils 9 durch Ändern der Phase der Ansaugnocke 25 mittels eines hydraulischen Drucks oder eines Motors, bereitgestellt. Wenn das Einlassventil 9 geöffnet ist, um das Luft/Kraftstoffgemisch anzusaugen, wird im Allgemeinen in dem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors die Luft in der Ansaugöffnung 7 an die Verbrennungskammer geliefert, während die Luft pulsiert.
Als Ergebnis der Pulsierung der Luft in der Ansaugöffnung 7 treten ein Teil der Luft mit hoher Dichte und ein Teil mit niedriger Dichte der Luft alternierend auf. Der Zyklus der Pulsierung der Luft wird bestimmt durch eine Form, Länge, Querschnittsfläche und dergleichen der Ansaugöffnung 7, während die Öffnungs-/Schließzeitsteuerungen des Einlassventils 9 durch die Drehzahl des Motors 1 bestimmt werden. Wenn der Teil mit hoher Dichte der Luft angeordnet ist auf einer späteren Hälfte eines Ansaugtraktes, wird der anfängliche Überladungseffekt bereitgestellt, um die Ansaugluft, die in die Verbrennungskammer eingegeben wird, durch eine Trägheit sogar nachdem der untere Totpunkt des Kolbens erreicht ist, was in einem Anstieg der ansaug-volumetrischen Effizienz für die Verbrennungskammer und einem Anstieg der Ausgabe des Motors 1 führt.
Durch Ändern des Hebebetrags, des Arbeitswinkels und der Öffnungs-/Schließzeitsteuerungen des Einlassventils 9 abhängig von dem Betriebszuständen des Motors, wie zum Beispiel Last und Drehzahl, können in der variablen Ventilsteuerung der anfängliche Überladungseffekt bereitgestellt werden über den gesamten Betriebsbereich des Motors, was in einem Anstieg der ansaug-volumetrischen Effizienz für die Verbrennungskammer resultiert.
Mit Bezug auf 1 wird nun die Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der ersten Ausführungsform beschrieben. Die Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung stellt eine Öffnungs-/Schließssteuerung für das Verwirbelungssteuerventil bereit, das auf der Ansaugöffnung 7 bereitgestellt wird, um rotationsmäßig betrieben zu werden abhängig von dem Betriebszustand des Motors. Zusätzlich kann die Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung eine Ansaugluftflussgeschwindigkeit und eine Flussgeschwindigkeit einer Verwirbelung vergrößern durch Verbringen des Verwirbelungssteuerventils in einen geschlossenen Zustand, um die Zerstäubung des durch die Einspritzdüsen 8 eingespritzten Kraftstoffs zu verbessern.
Durch Verbringen des Verwirbelungssteuerventils in einen geöffneten Zustand kann ein Ansaugwiderstand reduziert werden, um mehr Luft in die Verbrennungskammer einzubringen. In dem Fall, wo der Kraftstoff schwer zu zerstäuben ist und die Flussgeschwindigkeit des Wirbels niedrig ist, wie zum Beispiel ein Leerlaufzustand unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors 1, verbessert die Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs durch Verbringen des Verwirbelungssteuerventils in den geschlossenen Zustand, um eine Menge von unverbrannter Materie in dem von der Verbrennungskammer ausgegebenen Abgases zu reduzieren.
In einem Zustand, der von dem oben genannten Zustand verschieden ist, nimmt die Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung mehr Luft in die Verbrennungskammern durch Verbringen des Verwirbelungssteuerventils in den geöffneten Zustand, um die Maximalleistung des Motors 1 zu vergrößern.
Mit Bezug auf 2 wird nun detailliert eine Systemkonfiguration der Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Systemkonfiguration einer Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Pulssignal SGT, das von dem Kurbelwinkelsensor 12 ausgegeben und mit den Kanten der auf der Kurbelwelle bereitgestellten Platte ist, wird an eine Drehzahlerfassungseinheit 201 und eine Druckerfassungseinheit 203 ausgegeben. Dann berechnet die Drehzahl der Erfassungseinheit 21 eine Drehzahl NE des Motors basierend auf einem Pulssignalzyklus des Pulssignals SGT.
Weiterhin werden ein von dem Ansaugluftdrucksensor 5 gemessener Ansaugluftdruck Pb und ein von einem Atmosphärendrucksensor 202 gemessener Atmosphärendruck Pa in die Druckerfassungseinheit 203 eingegeben. Dann tastet die Druckerfassungseinheit 203 den Ansaugluftdruck Pb und den Atmosphärendruck Pa bei jeder vorbestimmten Kurbelwinkelposition ab und berechnet einen negativen Ansaugdruck Pa-Pb, der eine Differenz zwischen dem Atmosphärendruck Pa und dem Ansaugluftdruck Pb ist. Man beachte, dass das den Atmosphärendruck Pa darstellende Signal abgeschätzt werden kann basierend auf dem Signal von dem Ansaugluftdrucksensor 5, ohne den Atmosphärendrucksensor 202 bereitzustellen, um die Kosten zu reduzieren.
Eine Basiskraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit 204 berechnet einen Ansaugluftdruckmittelwert Pbmean durch Mitteln des Ansaugluftdrucks Pb, der von der Druckerfassungseinheit 23 abgetastet wird, für jedes Verbrennungsintervall, und berechnet eine Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb durch Multiplizieren des Ansaugluftdruckmittelwert Pbmean mit einem Koeffizienten zum Umwandeln des Ansaugluftdruckmittelwerts Pbmean in einer Kraftstoffeinspritzmenge.
Der von der Druckerfassungseinheit 203 Bremssysteme negative Ansaugdruck Pa-Pb, die von der Drehzahlerfassungseinheit 201 berechnete Drehzahl NE und Pulsierungsänderungsfaktor-Markierungsinformation, die von einer variablen Steuereinheit 205 berechnet wird, werden in eine später beschriebene Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 eingegeben. Dann berechnet die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 eine Beschleunigungstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, und eine Abbremstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu verringern.
Mit Bezug auf 3 wird später eine detaillierte Beschreibung der variablen Steuereinheit 205 bereitgestellt, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, und mit Bezug auf 4 und 5 wird später die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 detailliert beschrieben.
Dann empfängt eine Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207 den von der Druckerfassungseinheit 203 abgetasteten Ansaugluftdruck Pb und einen Ansaugluftdruck Pbo, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wurde, und berechnet einen Anstieg ΔPbp=Pb-Pbo eines Ansaugluftdrucks von einem Verbrennungsintervall vorher, und einen Abfall ΔPbm=Pbo-Pb eines Ansaugluftdrucks eines Verbrennungsintervalls vorher.
Dann bestimmt die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207, dass der Motor 1 in dem Beschleunigungszustand ist, wenn der Anstieg ΔPbp die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 eingegebene Beschleunigungstotzone übersteigt, und bestimmt, dass der Motor in dem Abbremszustand ist, wenn der Abfall ΔPbm die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 eingegebene Abbremstotzone übersteigt.
Wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207 bestimmt, dass der Motor in dem Beschleunigungszustand ist, dann multipliziert eine Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit 208 den Anstieg ΔPbp des Ansaugluftdrucks von einem Verbrennungszyklus vorher mit einem Koeffizienten für eine Umwandlung in einen Beschleunigungsverfettungs-Korrekturbetrag Qacc, und fügt den Beschleunigungsverfettungs-Korrekturbetrag Qacc dem von der Basiskraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit 204 berechneten Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb hinzu, um eine Kraftstoffeinspritzmenge Qf zu berechnen.
Wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207 nicht bestimmt, dass der Motor in dem Beschleunigungszustand ist, wird betrachtet, dass sogar wenn der Ansaugluftdruck sich vergrößert hat, die Änderung klein ist und nicht so groß ist wie eine benötigte Kraftstoffanstiegskorrektur. Dann wird die Berechnung für die Beschleunigungsverfettungskorrektur nicht ausgeführt oder der Beschleunigungsverfettungs-Korrekturbetrag Qacc wird auf Null gesetzt.
Wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207 bestimmt, dss der Motor 1 in dem Abbremszustand ist, multipliziert die Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit 208 den Abfall ΔPbm des Ansaugluftdrucks aus einem Verbrennungszyklus vorher mit einem Koeffizienten für eine Umwandlung in einen Abbremsvermagerungs-Korrekturbetrag Qdec, und subtrahiert den Abbremsvermagerungs-Korrekturbetrag Qdec von der durch die Basiskraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit 204 berechneten Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb, um die Kraftstoffeinspritzmenge Qf zu berechnen.
Wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207 nicht bestimmt, dass der Motor 1 nicht in dem Abbremszustand ist, wird betrachtet, dass sogar wenn der Ansaugluftdruck sich verringert hat, die Änderung klein ist und nicht so groß ist wie eine benötigte Kraftstoffverringerungskorrektur. Dann wird die Berechnung für die Abbremsvermagerungskorrektur nicht ausgeführt oder der Abbremsvermagerungs-Korrekturbetrag Qdec wird auf 0 gesetzt.
Man beachte, dass die berechnete Kraftstoffeinspritzmenge Qf in der Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit 208 nicht auf das Korrekturverfahren mittels Addition und Steuerbarkeit beschränkt ist und die Korrektur kann zum Beispiel ausgeführt werden durch Konfiguration einer Multiplikation, die auf die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qfb angewandt wird.
Die von der Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit 208 berechnete Kraftstoffeinspritzmenge Qf erfährt eine andere Temperaturkorrektur, gelernten Wertkorrektur, Injektionstotzeitkorrektur und dergleichen, die von der ECU ausgeführt wird, und wird dann in die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 209 als ein Zündsignal von der ECU eingegeben. Wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207 bestimmt, dass der Motor 1 in dem Beschleunigungszustand ist, wird eine Verzögerungssteuerung auf die Zündzeitsteuerung des Motors 1 angewandt, und wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit 207 bestimmt, dass der Motor 1 in dem Abbremszustand ist, wird eine Vorziehungssteuerung auf die Zündzeitsteuerung des Motors 1 angewandt, um ein während der Beschleunigung erzeugtes Klopfen und ein exzessiver Ausgangsdrehmomentmomentabfall während der Abbremsung gleichzeitig zu verhindern. Die Vorziehungs-/Verzögerungssteuerung der Zündzeitsteuerung, die von der ECU ausgeführt wird, wird als ein An/Aus-Signal von der ECU an eine Zündzeitsteuerungsvorrichtung 210 eingegeben.
Mit Bezug auf 3 wird nun detailliert eine Konfiguration der variablen Steuervorrichtung 205 beschrieben, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor gemäß der ersten Ausführungsform bildet. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der variablen Steuervorrichtung 205 darstellt, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor gemäß der vorliegenden Erfindung bildet. Man beachte, dass hierin, als Teile einer Steuerung, die einen Faktor bildet für eine Änderung einer Ansaugluftdruckpulsierung, vier Teile einer Steuerung beschrieben werden, die die oben genannte verdampfte Kraftstoff-Behandlungsvorrichtung, Abgasrückführungsvorrichtung, variabler Ventilsteuerung und Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung enthält, die jeweils mit 301, 302, 303 und 304 bezeichnet sind.
Ein Ausführungszustand der verdampften Kraftstoff-Behandlungsvorrichtung 301 wird erfasst durch Eingeben eines Säuberungsventilöffnungsgrads 305 und eines Behältersteuerungsventilöffnungsgrads 306 in eine variable Steuerzustandserfassung 311, um Information zur Anwesenheit/Abwesenheit der Einführung des verdampften Gases. Die von der variablen Steuerzustandserfassung 311 erfasst Information wird in eine Pulsierungsfaktor-Markierungsinformation 312 eingegeben. Die Markierungsinformation enthält vier Speicherbereiche A, B, C und D. Wenn zum Beispiel das verdampfte Gas eingegeben wird, wird 1 in dem Bereich A gespeichert und wenn das verdampfte Gas nicht eingegeben wird, wird 0 in dem Bereich A gespeichert.
Der Ausführungszustand der Abgasrückführungsvorrichtung 302 wird erfasst durch Eingeben des EGR-Ventilöffnungsgrads 307 in die variable Steuerzustandserfassung 311, um Anwesenheit/Abwesenheit von Information zu erfassen über die Rückführung des Abgases. Die von der variablen Steuerzustandserfassung 311 erfasste Information wird in die Pulsierungsfaktor-Markierungsinformation 312 eingegeben. Wenn zum Beispiel das Abgas rückgeführt wird, wird 1 in dem Bereich B der Markierungsinformation gespeichert, und wenn das Abgas nicht rückgeführt wird, wird 0 in dem Bereich B gespeichert.
Der Ausführungszustand der variablen Ventilsteuerung 303 wird erfasst durch Eingeben eines Ansaugventilanhebungsbetrags-/Arbeitswinkels 308 und von Ansaugventilöffnungs-/Schließzeitsteuerung 309 in die variable Steuererfassung 311, um Anwesenheit und Abwesenheit von Information über den Betrieb des Ansaugventils 9 zu erfassen. Die von der variablen Steuerzustandserfassung 311 erfasste Information wird an die Pulsierungsfaktor-Markierungsinformation 312 eingegeben. Wenn zum Beispiel der Hebebetrag und/oder der Arbeitswinkel und/oder die Öffnungs-/Schließzeitsteuerung, die den Betriebszustand des Ansaugventils 9 darstellen, aktiv ist, wird 1 in den Bereich C der Markierungsinformation gespeichert und wenn weder der Hebebetrag, der Arbeitswinkel noch die Öffnungs-/Schließzeitsteuerung aktiv sind, wird 0 in dem Bereich C gespeichert.
Der Betriebszustand der Ansaugluftfluss-Anpassungsvorrichtung 309 wird erfasst durch Eingeben eines Verwirbelungssteuerventil-Öffnungsgrads 310 in die variable Steuerzustandserfassung 311, um Anwesenheit/Abwesenheit als Information über die Ausführung der Verwirbelungssteuerventil-Schließsteuerung zu erfassen. Wie von der variablen Steuerzustandserfassung 311 erfasste Information wird in die Pulsierungsänderungsfaktor-Markierungsinformation 312 eingegeben. Wenn das Verwirbelungssteuerventil geschlossen ist, wird zum Beispiel 1 in dem Bereich D gespeichert, und wenn das Verwirbelungssteuerventil nicht geschlossen ist, wird 0 in dem Bereich D der Markierungsinformation gespeichert.
Als Ergebnis der oben genannten Verarbeitung werden die jeweiligen Ausführungszustände der verdampften Kraftstoffbehandlungsvorrichtung 301, der Abgasrückführungsvorrichtung 302, der variablen Ventilsteuerung 303 und der Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung 304 kollektiv als Pulsierungsfaktor-Markierungsinformation 312 verwaltet.
Ein Fall, wo zum Beispiel die Markierungsinformation (A B C D) (0 1 0 0) ist, entspricht einem Zustand, wo nur die Rückführung des Abgases ausgeführt wird, und ein Fall, wo die Markierungsinformation (A B C D) (1 1 0 0) ist, entspricht einem Zustand, in dem der verdampfte Kraftstoff eingeleitet wird und das Abgas zur gleichen Zeit rückgeführt wird. Die Pulsierungsfaktor-Markierungsinformation 312, die von der variablen Steuereinheit 205 berechnet wird, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, wird in die unten beschriebene Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 eingegeben.
Mit Bezug auf 4 wird nun detailliert ein Beispiel einer Konfiguration zum Berechnen (Einstellen) der Beschleunigungstotzone aus der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der Berechnung der Beschleunigungstotzone aus der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Beschleunigungstotzone wird berechnet mittels einer Abbildungsberechnung 403, wo der von der Druckerfassungseinheit 203 abgetastete negative Ausdruck Pa-Pb 401 und eine von der Drehzahlerfassungseinheit 201 berechneter Drehzahl NE 402 auf Achsen aufgetragen wird.
Die Abbildungsberechnung 403 stellt individuelle Abbildungen ein abhängig von den jeweiligen Teilen gespeicherter Information der Pulsierungänderungsfaktor-Markierungsinformation 312, die von der variablen Steuereinheit 205 berechnet wird, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, und kann eine Abbildung, auf die sich bezogen wird, abhängig von der gespeicherten Markierungsinformation schalten.
Durch geeignetes Schalten der Abbildung, auf die sich bezogen wird, abhängig von der Markierungsinformation, kann auf diese Weise die Beschleunigungstotzone geeignet eingestellt werden unabhängig von dem Betriebszustand des Motors und der Ausführungszustand der Steuerung, die einen Faktor bildet, für eine Änderung der Ansaugluftdruckpulsierung. Als Ergebnis kann eine Kraftstoffanstiegsmengenkorrektur gemacht werden durch einen notwendigen und ausreichenden Betrag für die Beschleunigung, und die Fahrbarkeit und die Abgasemission können davon abgehalten werden, sich zu verschlechtern.
Durch Verwenden des negativen Ausdrucks Pa-Pb anstelle des Ansaugluftdrucks Pb als die Achse, die den Druck in der Abbildung darstellt, auf die sich bezogen wird, kann die Abbildungsberechnung 403 die Beschleunigungstotzone geeignet einstellen, sogar in einer Niedrigdruckumgebung.
Betreffend die von der Abbildungsberechnung 403 berechnete Beschleunigungstotzone wird in der folgenden Aktualisierungsverzögerung 404, wenn die Abbildung geschaltet wird in Richtung einer Verringerung der Beschleunigungstotzone, eine Verarbeitung zum Verzögern der Aktualisierung der Beschleunigungstotzone durchgeführt, um eine endgültige Beschleunigungstotzone δ zu bestimmen.
In einem Fall, wo die Abbildung, auf die Bezug genommen wird, geschaltet wird, wenn die in der Pulsierungfaktor-Markierungsinformation 312 gespeicherte Information sich ändert, so dass die Beschleunigungstotzone sich in Richtung der Verriegelungsrichtung ändert, wird als ein spezifisches Verfahren die Beschleunigungstotzone basierend auf der Abbildung vor dem Schalten verwendet während einer vorbestimmten Anzahl von Verbrennungsintervallen beginnend von dem Schalten, und nach der vorbestimmten Anzahl von Verbrennungsintervallen wird die Beschleunigungstotzone basierend auf der Abbildung nach dem Schalten verwendet.
In einem Fall, wo die Abbildung, auf die Bezug genommen wird, geschaltet wird, wenn die gespeicherte Information in der Pulsierungänderungsfaktor-Markierungsinformation 312 sich ändert, so dass die Beschleunigungstotzone sich in Richtung der Verringerungsrichtung ändert, wird die Beschleunigungstotzone von dem Zeitpunkt des Schaltens schrittweise geschaltet in Richtung der Verringerungsrichtung um einen vorbestimmten Pegel (entsprechend einer vorbestimmten Änderung) für jedes Verbrennungsintervall, und schließlich wird die Beschleunigungstotzone basierend auf einer Abbildung nach dem Schalten verwendet.
Mittels des oben beschriebenen Verfahrens, wenn der Ausführungszustand geschaltet wird, der möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, sogar wenn ein Zustand, in dem der Anstieg ΔPbp des Ansaugluftdrucks groß ist, bestehen bleibt von einem Verbrennungsintervall vorher aufgrund einer Verzögerung der Antwort des Ansaugluftdrucks, einer falschen Korrektur, einer exzessiven Korrektur oder einer ungenügenden Korrektur der Kraftstoffanstiegs-/Abfallsbetragskorrektur kann verhindert werden.
Bei dieser Gelegenheit kann solch eine Konfiguration bereitgestellt werden, dass in der Aktualisierungsverzögerung 404 die Beschleunigungstotzone geeignet geschaltet wird abhängig von dem Grad der Beeinflussung der Ansaugluftdruckpulsierung durch individuelles Einstellen der vorbestimmten Anzahl von Verbrennungsintervallen und dem vorbestimmten Pegel, der schrittweise geschaltet wird, abhängig von den jeweiligen Teilen der Steuerung, die möglicherweise einen Faktor bildet zum Ändern einer Pulsierung, wenn die Aktualisierung der Beschleunigungstotzone verzögert wird. Mit Bezug auf die in 6 gezeigte Abbildung, wird später das Schalten der Beschleunigungstotzone mittels des oben genannten Verfahrens beschrieben.
Betreffend die Abbremstotzone, wenn ein Abbremszustand erfasst wird, wird weiterhin ähnlich die Abbremstotzone eingestellt unabhängig von dem Betriebszustand des Motors und dem Ausführungszustand der Steuerung, die einen Faktor bildet für eine Änderung der Ansaugluftdruckpulsierung, und weiterhin können eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur der Kraftstoffverringerungskorrektur verhindert werden, wenn die Abbremstotzone geschaltet wird.
In dem Beispiel der Konfiguration der Berechnung der Beschleunigungstotzone, die in 4 gezeigt ist, können die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone in der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit 206 geeignet geschaltet werden. Vier Teile der Steuerung, die einen Teil der Ansaugluftdruckpulsierung in dem oben genannten Beispiel bilden, sind 2⁴=16 im voraus eingestellte Abbildungen nötig und die Anzahl vergrößert sich exponentiell abhängig von der Anzahl der Steuergegenstände.
Mit Bezug auf 5 wird detailliert ein Beispiel einer Konfiguration einer Berechnung der Beschleunigungstotzone beschrieben, die nicht notwendigerweise die Anzahl der Abbildungen vergrößert. 5 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration der Berechnung der Beschleunigungstotzone aus der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit, und darstellend eine Konfiguration, in der die Anzahl der Abbildungen bezüglich derjenigen der 4 verringert ist.
Die Beschleunigungstotzone wird berechnet mittels einer Abbildungsberechnung 501, in der der negative Ausdruck Pa-Pb 401, der von der Druckerfassungseinheit 302 berechnet wird, und der von der Drehzahlerfassungseinheit 201 berechnete Drehzahl NE 402 auf Achsen aufgetragen wird. Bei dieser Gelegenheit bestimmt die Abbildungsberechnung 501 die Beschleunigungstotzone durch Verwenden einer Maximalwertauswahl 502 der repräsentativen Abbildungen, die ausgewählt werden basierend auf der Information, die in der Pulsierungänderungsfaktor-Markierungsinformation 312 gespeichert sind, die von der variablen Steuereinheit 205 berechnet wird, die möglicherweise eine Pulsierungsänderungsfaktor bildet.
In dem Zustand, in dem keines der Teile der Steuerung ausgeführt werden, die die Faktoren zum Ändern der Ansaugluftdruckpulsierung bildet, wird der Schalter 503 in einen Verbindungszustand gebracht, was in einer Auswahl von Markierungsinformation (A B C D)=(0 0 0 0) als die repräsentative Abbildung resultiert. In einem Zustand (A=1), wo wenigstens die Einleitung des verdampften Kraftstoffs durch die verdampfte Kraftstoff-Behandlungsvorrichtung 301 ausgeführt wird, wird weiterhin ein Schalter 504 in einen Verbindungszustand gebracht, und Markierungsinformation (A B C D)=(1 X X X) wird als eine repräsentative Abbildung ausgewählt.
In einem Zustand (B=1), wo wenigstens die Rückführung des Abgases durch die Abgasrückführungsvorrichtung 302 ausgeführt wird, wird weiterhin ein Schalter 305 in einen Verbindungszustand gebracht und Markierungsinformation (A B C D)=(X 1 X X) wird als eine repräsentative Abbildung ausgewählt.
In einem Zustand (C=1), wo wenigstens der Hebebetrag, der Arbeitswinkel und/oder die Öffnungs-/Schließzeitsteuerungen, die den Aktivierungszustand des Ansaugventils 9 durch die variable Ventilsteuerung 303 aktiviert ist, wird ein Schalter 506 in einen Verbindungszustand gebracht und Markierungsinformation (A B C D)=(X X 1 X) wird als eine repräsentative Abbildung ausgewählt.
In einem Zustand (D=1), wo wenigstens der Öffnungsgrad des Verwirbelungssteuerventils durch die Ansaugluftflussanpassungsvorrichtung 304 ausgeführt wird, wird weiterhin ein Schalter 507 in einen Verbindungszustand gebracht und Markierungsinformation (A B C D)=(X X X 1) wird als eine repräsentative Abbildung ausgewählt.
Die Maximalwertauswahl 502 stellt dann eine Beschleunigungstotzone ein, die den Maximalwert aus den Beschleunigungstotzonen angibt, die berechnet werden basierend auf der wenigstens einen repräsentativen Abbildung, die wie oben beschrieben ausgewählt wird, als die endgültige Beschleunigungstotzone, die von der Abbildungsberechnung 501 berechnet wird.
Die oben genannte Konfiguration reduziert die benötigten Abbildungen von 2⁴=16 in 1 auf 1+4=5 in 5 und kann die Beschleunigungstotzone geeignet einstellen und schalten. Als Ergebnis können eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur, und eine ungenügende Korrektur der Kraftstoffvergrößerungs-/Verringerungsmengenkorrektur verhindert werden. Man beachte, dass eine Verarbeitung der folgenden Aktualisierungsverzögerung 404 und der endgültigen Beschleunigungstotzone 405 die gleiche ist wie die Verarbeitung, die oben mit Bezug auf 4 beschrieben wurde. Nun wird das Verhalten der Kraftstoffeinspritzmenge und des Luft-zu-Kraftstoffverhältnisses beschrieben, wenn die Beschleunigungstotzone geschaltet wird abhängig von dem Ausführungszustand der variablen Steuereinheit 205, die möglicherweise einen Faktor bildet für eine Pulsierungsänderung gemäß der ersten Ausführungsform. 6 ist eine Abbildung, die Verhaltensweisen der Kraftstoffeinspritzmenge und des Luft-zu-Kraftstoffverhältnisses zeigt, wenn die Beschleunigungstotzone geschaltet wird abhängig von dem Ausführungszustand der variablen Steuereinheit 205, die möglicherweise eine Pulsierungsänderungsfaktor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Spezieller sind als Teile (a) bis (f) die folgenden Verhaltensweisen gezeigt.

(a) Drosselöffnungsgrad Th
(b) Pulsierungsänderungsfaktormarkierungsinformation (Säuberungssteuerung, EGR-Steuerung, VVT-Steuerung, SCV-Steuerung
(c) Ansaugluftdruck Pb
(d) Totzone δ und Ansaugluftdruckänderungsbetrag ΔPh
(e) Beschleunigungsverfettungskorrekturbetrag Qacc
(f) Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF

Mit anderen Worten zeigt 6 kollektiv Verhaltensweisen des Ansaugluftdrucks Pb des Teils (c) der 6, des Ansaugluftdruckänderungsbetrags ΔPb für jedes Verbrennungsintervall und die Beschleunigungstotzone δ des Teils (d) der 6, die Beschleunigungsverfettungskorrekturmenge Qacc von Teil (e) der 6 und das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF von Teil (f) der 6 hinsichtlich des Drosselöffnungsgrads Th von Teil (a) der 6 und der Pulsierungsänderungsfaktor-Markierungsinformation von Teil (b) der 6.
In einer Periode T1, wo der Ausführungszustand der Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, geschaltet wird, während der Drosselöffnungsgrad Th konstant ist, wird die gespeicherte Information in der Pulsierungsänderungsfaktor-Markierungsinformation geschaltet als Reaktion auf das Schalten der Steuerung, ΔPb vergrößert. Dann schaltet die Beschleunigungstotzone δ als Reaktion auf das Schalten, so dass in dem Zustand, wo der Drosselöffnungsgrad Th konstant ist, ΔPb die Beschleunigungstotzone nicht übersteigt, und der Beschleunigungsverfettungs-Korrekturbetrag Qacc=0 wird beibehalten. Als Ergebnis weicht das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF nicht exzessiv zu der fetten Seite oder der mageren Seite ab.
In einer Periode T2, in der der Ausführungszustand der Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, geschaltet wird, während der Drosselöffnungsgrad Th als Reaktion der Beschleunigung ansteigt, sogar falls ein Anstieg ΔPb, der verursacht wird durch eine Änderung der Ansaugluftdruckpulsierung, den Anstieg von ΔPb, der durch die Beschleunigung verursacht wird, überlappt, wird die Beschleunigungstotzone δ geeignet geschaltet zu einem relativ großen Wert, um die Einstellung des exzessiven Beschleunigungsverfettungs-Korrekturbetrags Qacc zu verhindern. Sogar in einer Übergangsperiode weicht als Ergebnis das Luft-zu-Kraftstoffverhältnis AF nicht exzessive zur fetten Seite oder der mageren Seite ab.
Durch Einstellen einer Aktualisierungsverzögerungszeit T3, wenn sich die Beschleunigungstotzone ändert in Richtung der Verkleinerungsrichtung zu einem Zeitpunkt, wenn die gespeicherte Information der Pulsierungsänderungsfaktor-Markierungsinformation geschaltet wird, sogar falls ein Zustand, wo ΔPb groß ist, beibehalten wird aufgrund der Antwortverzögerung der Ansaugluftdrucks unmittelbar nach dem Ausführungszustand der Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, geschaltet wird, können eine falsche Korrektur, ein exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur der Kraftstoffanstiegsmengenkorrektur verhindert werden.
Zusammenfassend kann die Erfindung der vorliegenden Anmeldung die folgenden Effekte bereitstellen.
(Erster Effekt) Die Funktion zum Schalten der Beschleunigungstotzone und der Abbremstotzone abhängig von dem Ausführungszustand der variablen Steuereinheit wird bereitgestellt. Sogar in einem Betriebszustand, in dem der Pegel der Ansaugluftdruckpulsierung ansteigt, kann somit die Beschleunigungs-/Abbremstotzone eingestellt werden. Als Ergebnis übersteigt die Fluktuation des Ansaugluftdruckänderungsbetrags aufgrund des Anstiegs der Ansaugluftdruckpulsierung nicht die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen, und somit kann eine falsche Korrektur in der Beschleunigungs-/Abbremskorektur verhindert werden. Durch gleichzeitiges Erfassen einer Änderung des Ansaugluftdrucks aufgrund der Beschleunigung/des Abbremsens und einer Änderung des Ansaugluftdrucks aufgrund eines Anstiegs einer Ansaugpulsierung, wenn ein Beschleunigungs-/Abbremszustand tatsächlich erfasst wird, kann eine erste exzessive Korrektur der erzeugten Abbrems-/Beschleunigungskorrektur verhindert werden. Wenn die Beschleunigungs-/Abbremstotzone eingestellt wird in einem Zustand, in dem die Ansaugluftdruckpulsierung vergrößert wird, verwendet werden, kann eine unzureichende Korrektur der Beschleunigungs-/Abbremskorrektur verhindert werden, die erzeugt wird in einem Fall, in dem eine Beschleunigung/Abbremsung ausgeführt wird, in einem Zustand, in dem der Pegel der Ansaugluftdruckpulsierung nicht vergrößert wird. Als Ergebnis kann die Vergrößerungs-/Verkleinerungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmengen durchgeführt werden mit einem notwendigen und ausreichenden Betrag für die Beschleunigung/Abbremsung und die Fahrbarkeit und Abgasemission kann davon abgehalten werden, sich zu verschlechtern.
(Zweiter Effekt) Als ein spezifisches Beispiel der Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, werden der Zustand, in dem die Steuerung zum Einleiten des verlangten Kraftstoffs, der von der Verdampfung des in dem Kraftstofftank des Verbrennungsmotors gespeicherten Kraftstoffs erzeugt wird, in den Ansaugtrakt ausgeführt und der Zustand, wo die Ausführung verhindert wird, werden betrachtet. Dann werden die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen entsprechend dem Ausführungszustand der Steuerung eingestellt als Abbildungen mit zum Beispiel dem negativen Ansaugdruck und der Drehzahl als Achsen im Voraus, und die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen werden geeignet geschaltet abhängig von der Anwesenheit/Abwesenheit der Einleitung des verdampften Kraftstoffs. Als Ergebnis kann eine fehlerhafte Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur aufgrund der Anwesenheit/Abwesenheit der Einleitung des verdampften Kraftstoffs in der Anstiegs-/Abfallskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden.
(Dritter Effekt) Als ein spezifisches Beispiel der Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, wird ein Zustand, in dem die Steuerung einer Rückführung des Abgases in den Abgastrakt des Verbrennungsmotors zu dem Ansaugtrakt ausgeführt wird, und der Zustand, wo die Ausführung verhindert wird, betrachtet. Dann werden die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen entsprechend dem Ausführungszustand der Steuerung eingestellt als Abbildungen mit zum Beispiel den negativen Ansaugdruck und der Drehzahl als Achsen im Voraus, und die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen werden geeignet geschaltet abhängig von der Anwesenheit/Abwesenheit der Rückführung des Abgases. Als Ergebnis können eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur aufgrund der Anwesenheit/Abwesenheit der Rückführung des verdampften Kraftstoffs in der Anstiegs-/Abfallskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden.
(Vierter Effekt) Als ein spezifisches Beispiel der Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, werden der Zustand, wo die Steuerung zum Aktivieren der Öffnungs-/Schließzeitsteuerungen und/oder der Anhebebetrag und/oder der Arbeitswinkel, die den Aktivierungszustand des Einlassventils des Verbrennungsmotors darstellen, ausgeführt, und der Zustand, in dem die Ausführung verhindert wird, betrachtet. Dann werden die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen entsprechend dem Ausführungszustand der Steuerung eingestellt als Abbildungen mit zum Beispiel dem negativen Ansaugdruck und der Drehzahl als Achsen im Voraus, und die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen werden geeignet geschaltet abhängig von der Anwesenheit/Abwesenheit der Aktivierung des Einlassventils. Als Ergebnis können eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur aufgrund der Anwesenheit/Abwesenheit der Aktivierung des Einlassventils der Anstiegs-/Abfallskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden.
(Fünfter Effekt) Als ein spezifisches Beispiel der Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor darstellt, werden der Zustand, wo die Steuerung zum Schließen des Verwirbelungssteuerventils ausgeführt wird, und der Zustand, wo die Ausführung verhindert wird, betrachet. Dann werden die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen entsprechend dem Ausführungszustand der Steuerung als Abbildungen mit zum Beispiel dem negativen Ansaugdruck und der Drehzahl als Achsen im Voraus, und die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen werden geeignet geschaltet abhängig von Anwesenheit/Abwesenheit des Schließens des Verwirbelungssteuerventils. Als Ergebnis können eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur aufgrund der Anwesenheit/Abwesenheit der des Schließens des Verwirbelungssteuerventils in der Anstiegs-/Abfallskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden.
(Sechster Effekt) Der Fall, wo wenigstens zwei Teile der Steuerung aus einer Vielzahl von Teilen einer Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bilden, werden gleichzeitig in dem Ausführungszustand betrachtet. In diesem Fall werden die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen entsprechend der Kombination der Teile der Steuerung in dem Ausführungszustand eingestellt als Karten mit zum Beispiel den negativen Ansaugdruck und der Drehzahl als Achsen im Voraus und die Beschleunigungs-/Abbremstotzonen werden geeignet eingestellt abhängig von der Vielzahl von Teilen einer Steuerung in dem Ausführungszustand. Sogar wenn die Vielzahl von Teilen einer Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bilden, gleichzeitig ausgeführt werden, können eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur in der Vergrößerungs-/Verkleinerungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden.
(Siebter Effekt) Der Fall, wo wenigstens zwei Teile einer Steuerung aus einer Vielzahl von Teilen einer Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bildet, gleichzeitig in dem Ausführungszustand sind, kann betrachtet werden, während ein anderes Verfahren verwendet wird. Speziell werden Beschleunigungs-/Abbremstotzonen, die jeweils einem Zustand entsprechen, wo ein Teil der Steuerung unabhängig ausgeführt wird, jeweils eingestellt als Abbildungen wie zum Beispiel dem negativen Ansaugdruck und der Drehzahl als Achsen im Voraus, und die Abbildungen werden geeignet geschaltet durch Vergleichen der Beschleunigungs-/Abbremstotzonen der Vielzahl von Teilen einer Steuerung in dem Ausführungszustand miteinander, um Beschleunigungs-/Abbremstotzonen mit Maximalwerten als endgültige Beschleunigungs-/Abbremstotzonen einzustellen. Sogar wenn die Vielzahl von Teilen einer Steuerung, die möglicherweise einen Pulsierungsänderungsfaktor bilden, gleichzeitig ausgeführt werden, kann als Ergebnis eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur in der Anstiegs-/Abfallskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden durch Verwenden der Minimalanzahl von angepassten Abbildungen.
(Achter Effekt) Wenn die Beschleunigungs-/Abbremstotzone, die geschaltet und eingestellt werden soll, in der Verringerungsrichtung von der Totzone vor dem Schalten geschaltet wird, wird eine Zeitverzögerung der vorbestimmten Anzahl von Verbrennungsintervallen für das Schalten bereitgestellt oder die Totzonen werden geschaltet in einer Richtung eines Abfalls schrittweise für jedes Verbrennungsintervall. Als Ergebnis können eine falsche Korrektur, eine exzessive Korrektur und eine ungenügende Korrektur unmittelbar nach dem Schalten der Beschleunigungs-/Abbremstotzonen in der Anstiegs-/Abstiegskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge verhindert werden.
(Neunter Effekt) Wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit bestimmt, dass der Motor in dem Beschleunigungszustand oder dem Abbremszustand ist, wird die Verzögerungssteuerung oder die Vorziehsteuerung auf die Zündzeitsteuerung des Verbrennungsmotors angewandt. Als Ergebnis kann ein während der Beschleunigung erzeugtes Klopfen verhindert werden in einem Bereich, der anpassbar ist durch die Zündzeitsteuerung, und ein exzessiver Abfall eines Ausgangsdrehmoments kann während der Beschleunigung verhindert werden.
Durch geeignetes Einstellen der Beschleunigungs-/Abbremstotzonen basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors und dem Ausführungszustand der Steuerung, die einen Faktor bildet für eine Änderung der Ansaugluftdruckpulsierung, kann wie oben beschrieben gemäß der ersten Ausführungsform die Kraftstoffanstiegs-/Abfallskorrektur ausgeführt werden mit einem notwendigen und ausreichenden Betrag für die Beschleunigung/Abbremsung. Als Ergebnis ist es möglich, einen exzellenten Effekt bereitzustellen, dass eine Verschlechterung einer Fahrbarkeit und eine Verschlechterung der Abgasemission verhindert werden können.
In der oben genannten ersten Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, in dem, um die Kraftstoffeinspritzmenge bei der Beschleunigung und dem Abbremsen des Verbrennungsmotors zu fungieren, sowohl der Beschleunigungszustand als auch der Abbremszustand des Verbrennungsmotors bestimmt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, abhängig von einem Zweck zum Erfassen des Beschleunigungs- oder Abbremszustands, kann nur einer von dem Beschleunigungszustand und dem Abbremszustand erfasst werden.
Durch Betrachten eines Falls, in dem ein mechanischer Verlust groß ist und die Ansaugdruckpulsierung sogar indirekt vergrößert wird, wie zum Beispiel ein Fall, in dem der Motor in einem kalten Zustand ist, als ein Pulsierungsänderungsfaktor, kann eine Beschleunigungs-/Abbremstotzone geeignet eingestellt werden in den kalten Zustand. Speziell werden die Beschleunigungstotzonen geeignet geschaltet durch Bestimmen, ob der Motor in dem kalten Zustand ist oder nicht basierend auf einem Signal für die von dem Wassertemperatursensor gemessene Kühlmitteltemperatur.
Effekt der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitstellen, die in der Lage sind zum Verhindern einer falschen Korrektur, einer exzessiven Korrektur und einer ungenügenden Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge, die verursacht wird durch ungeeignete Einstellpegel der Beschleunigungs-/Abbremstotzonen und zum Verhindern einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit und Verschlechterung einer Abgasemission durch geeignetes Schalten und Einstellen der Beschleunigungs-/Abbremstotzonen basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors und dem Ausführungszustand der Steuerung, die möglicherweise einen Faktor zum Ändern der Ansaugluftdruckpulsierung, um die Anstiegs-/Abfallskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge um einen notwendigen und ausreichenden Betrag für die Beschleunigung/Abbremsung auszuführen.

Claims

Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine Druckerfassungseinheit (203) zum Erfassen eines Ansaugluftdrucks auf einer nachgelagerten Seite einer Drosselklappe (2), die in einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, und eines Atmosphärendrucks; eine Drehzahlerfassungseinheit (201) zum Erfassen einer Drehzahl des Verbrennungsmotors; eine Basiskraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit (204) zum Berechnen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge, die an den Verbrennungsmotor zu liefern ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckmittelwert, der erhalten wird durch Mitteln des Ansaugluftdrucks für jedes Verbrennungsintervall; eine Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) zum Einstellen einer Beschleunigungstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob eine Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, und einer Abbremstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu verringern, basierend auf der Drehzahl und einer Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck; eine Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit (207) zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand ist, wenn ein Anstieg des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich dem Ansaugluftdruck, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) berechnete Beschleunigungstotzone übersteigt und dass der Verbrennungsmotor in einem Abbremszustand ist, wenn ein Abfall des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich des Ansaugluftdrucks, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) berechnete Abbremstotzone übersteigt; eine Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit (208) zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Beschleunigungszustand ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall, und zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu verkleinern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit (207) bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, basierend auf dem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall; und eine variable Steuereinheit (205) zum Ausführen wenigstens eines Teils einer Steuerung zum Reduzieren einer Abgasemissionsmenge des Verbrennungsmotors und zum Reduzieren eines Kraftstoffverbrauchs, wobei die variable Steuereinheit (205) möglicherweise, aufgrund eines Einflusses der Ausführung des wenigstens eines Teils einer Steuerung, einen Faktor bildet für eine Pulsierungsänderung, in der ein Pegel und eine Phase einer Ansaugluftdruckpulsierung des Ansaugluftdrucks sich ändert, wobei die Beschleunigungs-/Abbrems-Totzoneneinstelleinheit (206) abhängig von einem Ausführungszustand der variablen Steuereinheit (205) die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei: die variable Steuereinheit (205) eine erste Steuerung enthält zum Ausführen einer Steuerung zum Einleiten eines verdampften Kraftstoffs, der erzeugt wird durch Verdampfen eines in einem Kraftstofftank des Verbrennungsmotors gespeicherten Kraftstoffs, in den Ansaugtrakt; und Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) im Voraus Beschleunigungstotzonen bzw. Abbremstotzonen enthält entsprechend einem Zustand, in dem die erste Steuerung ausgeführt wird, und einem Zustand, in dem die erste Steuerung verhindert wird, und abhängig davon, ob der verdampfte Kraftstoff eingeleitet wird, die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt, basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei: die variable Steuereinheit (205) eine zweite Steuerung enthält zum Ausführen einer Steuerung einer Abgasrückführung in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors zu dem Ansaugtrakt; die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) im Voraus Beschleunigungstotzonen und Abbremstotzonen enthält jeweils entsprechend einem Zustand, wo die zweite Steuerung ausgeführt wird, und einem Zustand, in dem die zweite Steuerung verhindert wird, unabhängig davon, ob das Abgas rückgeführt wird oder nicht, die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die variable Steuereinheit (205) eine dritte Steuerung zum Ausführen einer Steuerung enthält, in der wenigstens eines von Führungs-/Schließungszeitsteuerung, Hebebetrag und Arbeitswinkel eines Einlassventils (9) des Verbrennungsmotors, die einen Aktivierungszustand des Einlassventils (9) darstellen, aktiviert ist; und die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) im Voraus Beschleunigungstotzonen und Abbremstotzonen enthält jeweils entsprechend einem Zustand, in dem die dritte Steuerung ausgeführt wird und einen Zustand, in dem die dritte Steuerung verhindert wird, und abhängig davon, ob das Einlassventil (9) aktiviert ist oder nicht, die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt, basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei: die variable Steuereinheit (205) eine vierte Steuerung enthält zum Ausführen einer Steuerung zum Schließen eines Verwirbelungssteuerventils; und die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) im Voraus Beschleunigungstotzonen und Abbremstotzonen enthält jeweils entsprechend einem Zustand, in dem die vierte Steuerung ausgeführt wird, und einen Zustand, in dem die vierte Steuerung verhindert wird, und abhängig davon, ob das Verwirbelungssteuerventil geschlossen ist oder nicht, die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei: die variable Steuereinheit (205) enthält: eine erste Steuerung zum Ausführen einer Steuerung zum Einleiten eines verdampften Kraftstoffs, der erzeugt wird durch Verdampfen eines in einem Kraftstofftank des Verbrennungsmotors gespeicherten Kraftstoffs, in den Ansaugtrakt; eine zweite Steuerung zum Ausführen einer Steuerung zum Rückführen eines Abgases in einem Abgastrakt des Verbrennungsmotors zu dem Ansaugtrakt; eine dritte Steuerung zum Ausführen einer Steuerung, in der wenigstens eines von Öffnungs-/Schließzeitsteuerungen, Hebebetrag und Arbeitswinkel eines Einlassventils (9) des Verbrennungsmotors, die einen Aktivierungszustand des Einlassventils (9) darstellen, aktiviert ist; und eine vierte Steuerung zum Ausführen einer Steuerung zum Schließen eines Verwirbelungssteuerventils; und die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) im Voraus sechzehn Beschleunigungstotzonen und sechzehn Abbremstotzonen enthält als Kombinationen von Ausführungszuständen und Nicht-Ausführungszuständen jeweiliger der ersten Steuerung, der zweiten Steuerung, der dritten Steuerung und der vierten Steuerung, und abhängig von den Ausführungszuständen der ersten Steuerung, der zweiten Steuerung, der dritten Steuerung, der vierten Steuerung, die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind, schaltet und einstellt basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei: die variable Steuereinheit (205) enthält: eine erste Steuerung zum Ausführen einer Steuerung zum Einleiten eines verdampften Kraftstoffs, der erzeugt wird durch Verdampfen eines in einem Kraftstofftank des Verbrennungsmotors gespeicherten Kraftstoffs, in den Ansaugtrakt; eine zweite Steuerung zum Ausführen einer Rückführung eines Abgases in einem Abgastrakt des Verbrennungsmotors zu dem Ansaugtrakt; eine dritte Steuerung zum Ausführen einer Steuerung, in der wenigstens eines von Öffnungs-/Schließzeitsteuerungen, ein Hebebetrag und ein Arbeitswinkel eines Einlassventils (9) des Verbrennungsmotors, die einen Aktivierungszustand des Ansaugventils (9) darstellen, aktiviert ist; und eine vierte Steuerung zum Ausführen einer Steuerung zum Schließen eines Verwirbelungssteuerventils; und die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) im Voraus fünf Beschleunigungstotzonen und fünf Abbremstotzonen enthält jeweils entsprechend Zuständen, wo eine der ersten Steuerung, der zweiten Steuerung, der dritten Steuerung und der vierten Steuerung alleine ausgeführt wird, und einen Zustand, wo keine der ersten Steuerung, zweiten Steuerung, dritten Steuerung und vierten Steuerung ausgeführt wird, und die Beschleunigungstotzone und die Abbremstotzone, die einzustellen sind schaltet und einstellt basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck durch Auswählen, wenn wenigstens zwei von der ersten Steuerung, der zweiten Steuerung, der dritten Steuerung und der vierten Steuerung in einem Ausführungszustand sind, einer maximalen Beschleunigungstotzone und einer maximalen Abbremstotzone aus den Beschleunigungstotzonen und den Abbremstotzonen, die im Voraus enthalten sind, um den wenigstens zwei der ersten Steuerung, der zweiten Steuerung, der dritten Steuerung und der vierten Steuerung zu entsprechen.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206), wenn eine der ersten Totzone und der zweiten Totzone aktualisiert wird, um die eine der Beschleunigungstotzone und der Abbremstotzone zu verkleinern, eine einer ersten Funktion zum Bereitstellen einer Zeitverzögerung entsprechend einer vorbestimmten Anzahl von Verbrennungsintervallen und einer zweiten Funktion zum Ändern der einen der Beschleunigungstotzonen der Abbremstotzone schrittweise durch eine vorbestimmte Änderungsbreite für jedes Verbrennungsintervall anwendet, um die eine der Totzone und der Abbremstotzone zu schalten und einzustellen basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand ist, die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit (207) einen Verzögerungssteuerbefehl an eine Zündzeitsteuervorrichtung (210) ausgibt zum Bereitstellen einer Vorzugssteuerung und einer Verzögerungssteuerung einer Zündzeitsteuerung, und wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, gibt die Beschleunigungs-/Abbremszustandserfassungseinheit (207) einen Vorzugssteuerbefehl an die Zündzeitsteuervorrichtung (210) aus.
Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, das angewandt wird auf eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung umfasst: eine Druckerfassungseinheit (203) zum Erfassen eines Ansaugluftdrucks auf einer nachgelagerten Seite einer Drosselklappe (2), die in einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, und eines Atmosphärendrucks; eine Drehzahlerfassungseinheit (201) zum Erfassen einer Drehzahl des Verbrennungsmotors; eine Basiskraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinheit (204) zum Berechnen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge, die an den Verbrennungsmotor zu liefern ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckmittelwert, der erhalten wird durch Mitteln des Ansaugluftdrucks für jedes Verbrennungsintervall; eine Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) zum Einstellen einer Beschleunigungstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob eine Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, und einer Abbremstotzone, die verwendet wird zum Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzmenge zu korrigieren ist oder nicht, um die Kraftstoffeinspritzmenge hinsichtlich der Basiskraftstoffeinspritzmenge zu verringern, basierend auf der Drehzahl und einer Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck; eine Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit (207) zum Bestimmen, dass der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand ist, wenn ein Anstieg des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich dem Ansaugluftdruck, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneneinstelleinheit (206) berechnete Beschleunigungstotzone übersteigt, und dass der Verbrennungsmotor in einem Abbremszustand ist, wenn ein Abfall des Ansaugluftdrucks einer aktuellen Zeit hinsichtlich des Ansaugluftdrucks, der ein Verbrennungsintervall vorher erfasst wird, die von der Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206) berechnete Abbremstotzone übersteigt; eine Beschleunigungs-/Abbremskraftstoff-Korrektureinheit (208) zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Einstelleinheit (207) bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Beschleunigungszustand ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall, und zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu verringern, wenn die Beschleunigungs-/Abbremszustands-Erfassungseinheit (207) bestimmt, dass der Verbrennungsmotor in dem Abbremszustand ist, basierend auf einem Ansaugluftdruckänderungsbetrag für jedes Verbrennungsintervall; und eine variable Steuereinheit (205) zum Ausführen wenigstens eines Teils einer Steuerung zum Reduzieren einer Abgasemissionsmenge des Verbrennungsmotors und zum Reduzieren eines Kraftstoffverbrauchs, wobei die variable Steuereinheit (205) möglicherweise, aufgrund eines Einflusses eines Ausführens des wenigstens einen Teils einer Steuerung, einen Faktor bildet für eine Pulsierungsänderung, in der ein Pegel und eine Phase einer Ansaugluftdruckpulsierung der Ansaugluftdruck sich ändern, wobei das Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerverfahren umfasst: Speichern, durch die Beschleunigungs-/Abbremstotzoneneinstelleinheit (206), als individuelle Abbildungen entsprechend Kombinationen von Ausführungszuständen und nicht Ausführungszuständen jeweiliger des wenigstens einen Teils der Steuerung, der Beschleunigungstotzonen und der Abbremstotzonen, die einzustellen sind, basierend auf der Drehzahl und der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Ansaugluftdruck im Voraus in einer Speichereinheit; und Auswählen, durch die Beschleunigungs-/Abbremseinstelleinheit (206), einer Abbildung unter den individuellen in der Speichereinheit gespeicherten Abbildungen abhängig von dem Ausführungszustand des wenigstens eines Teils einer Steuerung, und Schalten und Einstellen der Beschleunigungstotzone und der Abbremstotzone basierend auf der ausgewählten Abbildung.