DE10134556A1 - Verbrennungzustand-Steuer/Regelsystem eines Verbrennungsmotors - Google Patents
Verbrennungzustand-Steuer/Regelsystem eines VerbrennungsmotorsInfo
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Abstract
In einem direkt einspritzenden kerzengezündeten Motor, der in Magerverbrennungs-Betriebsmodi betreibbar ist, die einen Vorgemischverbrennungsmodus und einen Schichtverbrennungs-Betriebsmodus und einen stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus beinhalten, die sich im Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis unterscheiden. Die Verschlechterung des Verbrennungszustands wird durch Fehlzündungserfassung erfasst, und wenn bestimmt wird, dass er schlechter geworden ist, werden das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, die AGR-Strömungsrate und der Zündzeitpunkt geändert, wenn der Motor in dem Schichtverbrennungs-Betriebsmodus arbeitet, während das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, die AGR-Strömungsrate und die Spülströmungsrate geändert werden, wenn der Motor in dem Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus arbeitet, um hierdurch sicherzustellen, dass eine Verschlechterung des Verbrennungszustands wirkungsvoll unterdrückt wird.
Description
Diese Erfindung betrifft ein Verbrennungszustand-Steuer/Regelsystem eines
Verbrennungsmotors, insbesondere ein System zum Steuern/Regeln des
Verbrennungszustands eines direkt einspritzenden kerzengezündeten Mehr
zylindermotors, in dem Benzin direkt in die Brennkammer des Motors einge
spritzt wird.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 9 (1997)-268942 lehrt,
dass dann, wenn der Verbrennungszustand in einem direkt einspritzenden
kerzengezündeten Motor, der in einem Schichtverbrennungs-Betriebsmodus
(einer Art von Magerverbrennungs-Betriebsmodus) betreibbar ist, schlechter
wird oder an Qualität verliert, die Verschlechterung des Verbrennungs
zustands unterdrückt wird, indem die Abgasrückführströmungsrate (oder
-menge) oder/und der Zündzeitpunkt oder/und das Luft/Kraftstoffverhältnis
graduell geändert wird.
Insbesondere lehrt sie, dass die Verschlechterung des Verbrennungszu
stands zuerst durch den Zündzeitpunkt oder das Luft/Kraftstoffverhältnis
unterdrückt wird, und wenn der Verbrennungszustand unverändert bleibt,
dann die AGR-Strömungsrate gesenkt wird. Wenn die Verbrennung immer
noch im verschlechterten Zustand verbleibt, lehrt sie, die Kraftstoffein
spritzzeit von dem Kompressionstakt zu dem Ansaugtakt hin zu verschie
ben, und wenn die Situation nichtsdestoweniger unverändert bleibt, das
Luft/Kraftstoffverhältnis bis zum stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis
hin anzufetten.
Somit offenbart dieser Stand der Technik, verschiedene Motorbetriebs
parameter zu ändern, wenn sich herausstellt, dass der Verbrennungszu
stand schlechter geworden ist. Jedoch diskutiert dieser Stand der Technik
das Problem bei diesem Schichtverbrennungs-Betriebsmodus nur als ein
Beispiel des Magerverbrennungs-Betriebsmodus.
Jedoch sind einige Motoren in einer Mehrzahl von Magerverbrennungs-
Betriebsmodi betreibbar, z. B. zwei Modi, die diesen Schichtverbrennungs-
Betriebsmodus (Diffusionsverbrennungs-Betriebsmodus), in dem das Soll-
Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD auf maximal 60,0 : 1 gesetzt wird und der
Kraftstoff in dem Kompressionstakt eingespritzt wird, und einen Vorge
mischverbrennungs-Betriebsmodus (gleichmäßigen Verbrennungs-Betriebs
modus), in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD als fetter (weniger
mager) als das des Schicht-Betriebsmodus bestimmt wird und Kraftstoff in
dem Ansaugtakt eingespritzt wird, umfasst.
In einem Motor, der diese zwei Arten von Magerverbrennungs-Betriebsmodi
aufweist, sind die Parameter, die zur Verbrennungsstabilität beitragen, für
die zwei Modi nicht immer gemeinsam. Insbesondere spielen das Luft/Kraft
stoffverhältnis, die AGR-Strömungsrate und die Spülströmungsrate (von
Kraftstoffdampf zu dem Luftansaugsystem) eine signifikante Rolle bei der
Stabilisierung des Verbrennungszustands in dem Schichtverbrennungs-
Betriebsmodus, während das Luft/Kraftstoffverhältnis, die AGR-Strömungs
rate und der Zündzeitpunkt einen ausgezeichneten Beitrag bieten, den
Verbrennungszustand in dem Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus zu
stabilisieren.
Demzufolge ist es bevorzugt, bei der Wiederherstellung der Stabilität des
Verbrennungszustands, wenn er schlechter wird, die Parameter in Antwort
auf den gewählten Betriebsmodus höchst effektiv zu wählen und die Ver
schlechterung des Verbrennungszustands durch Ändern der gewählten
Parameter zu unterdrücken. Jedoch wird hiervon nichts in dem vorgenann
ten Stand der Technik gelehrt oder vorgeschlagen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verbrennungs
zustand-Steuer/Regelsystem eines in einem gewählten einer Mehrzahl von
Magerverbrennungs-Betriebsmodi betreibbaren Verbrennungsmotors an
zugeben, das die Parameter bei der Wiederherstellung der Stabilität des
Verbrennungszustands, wenn er schlechter wird, in Antwort auf den ge
wählten Betriebsmodus höchst effektiv wählt und die Verschlechterung des
Verbrennungszustands unterdrückt, indem es die gewählten Parameter
ändert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Vorsehen eines Systems zum
Steuern/Regeln des Verbrennungszustands eines Verbrennungsmotors, in
dem Benzin direkt in Zylinderbrennkammern eingespritzt wird, umfassend:
einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor zum Erfassen eines Luft/Kraftstoff
verhältnisses von vom Motor abgegebenem Abgas; ein Motorbetriebs
zustand-Erfassungsmodul, das Betriebszustände des Motors einschließlich
zumindest einer Drehzahl und einer Motorlast erfasst; ein Kraftstoffein
spritzmengen-Berechnungsmodul, das eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge
auf der Basis zumindest der Motordrehzahl und der Motorlast der erfassten
Motorbetriebszustände berechnet und die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge
derart korrigiert, dass ein Fehler zwischen dem erfassten Luft/Kraftstoff
verhältnis und einem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis kleiner wird, um eine
Ausgabe-Kraftstoffeinspritzmenge zu bestimmen, die in die Zylinderbrenn
kammern des Motors einzuspritzen ist; ein Zündzeitpunkt-Berechnungs
modul, das einen Zündzeitpunkt auf der Basis zumindest der Motordrehzahl
und der Motorlast der erfassten Motorbetriebszustände berechnet, um ein
Gemisch des eingespritzen Kraftstoffs und von Luft, die durch ein Luft
ansaugsystem angesaugt wird und in die Zylinderbrennkamer fließt, zu
zünden; ein AGR-Strömungsraten-Regelmodul, das eine AGR-Strömungs
rate des Abgases, das durch ein ein Abgassystem mit einem Luftansaug
system des Motors verbindendes Rohr rückgeführt wird, reguliert; und ein
Verbrennungszustand-Steuer/Regelmodul, das eine Steuerung/Regelung
durchführt, um eine Verschlechterung des Verbrennungszustands zu unter
drücken, wenn bestimmt wird, dass er schlechter geworden ist, indem es
das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis oder/und die AGR-Strömungsrate oder/und
den Zündzeitpunkt ändert, wenn der Motor in einem Magerverbrennungs-
Betriebsmodus eines Schichtverbrennungs-Betriebsmodus arbeitet, in dem
das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen mageren Wert gesetzt ist. Die
kennzeichnenden Merkmale sind, dass das System umfasst: ein Spülströ
mungsraten-Regelmodul, das eine Spülströmungsrate von Kraftstoffdampf
reguliert, der durch ein einen Kanister mit dem Luftansaugsystem des
Motors verbindendes Rohr zu spülen ist; und ein Betriebsmodus-Wählmo
dul, das von den Magerverbrennungs-Betriebsmodi, die den Schichtver
brennungs-Betriebsmodus und einen Vorgemischverbrennungs-Betriebs
modus, in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen Wert gesetzt
wird, der weniger mager ist als der des Schichtverbrennungsmodus, um
fassen, einen auswählt; und das Verbrennungszustands-Steuer/Regelmodul
die Steuerung/Regelung durchführt, um die Verschlechterung des Verbren
nungszustands zu unterdrücken, wenn bestimmt wird, dass er schlechter
geworden ist, indem es das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, die AGR-Strö
mungsrate und den Zündzeitpunkt ändert, wenn der Motor in dem Schicht
verbrennungs-Betriebsmodus arbeitet, während es das Soll-Luft/Kraftstoff
verhältnis, die AGR-Strömungsrate und die Spülströmungsrate ändert,
wenn der Motor in dem Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus arbeitet.
Bevorzugt umfasst das Verbrennungszustands-Steuer/Regelmodul ein Fehl
zündungs-Erfassungsmodul, das eine an dem Motor aufgetretene Fehlzün
dung erfasst; und ein Verbrennungszustand-Verschlechterungs-Bestim
mungsmodul, das bestimmt, dass der Verbrennungszustand schlechter
geworden ist, wenn die Fehlzündung erfasst wird.
Bevorzugt umfasst das Fehlzündungs-Erfassungsmodul ein Schwellenwert-
Berechnungsmodul, das auf der Basis zumindest des Soll-Luft/Kraftstoff
verhältnisses einen Schwellenwert berechnet; und ein Vergleichsmodul,
das das erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis mit dem Schwellenwert ver
gleicht; und die Fehlzündung auf der Basis eines Ergebnisses des Ver
gleichs erfasst.
Bevorzugt umfasst es ein Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzmo
dul, das das Luft/Kraftstoffverhältnis jedes Zylinders auf der Basis eines
Modells schätzt, das ein Verhalten eines Abgaskrümmers beschreibt und
auf der Basis der Annahme aufgestellt ist, dass die Ausgabe des Luft/Kraft
stoffverhältnissensors einen gewichteten Mittelwert umfasst, der erhalten
wird, indem vergangene Zündhistorien der Zylinder mit einem Wichtungs
koeffizienten multipliziert werden, sowie eines Beobachters zum Beobach
ten eines inneren Zustands des Modells; und wobei das Vergleichsmodul
das geschätzte Luft/Kraftstoffverhältnis jedes Zylinders mit dem Schwellen
wert vergleicht.
Bevorzugt umfasst das Verbrennungszustands-Verschlechterungs-Bestim
mungsmodul: ein Zeitmessmodul, das eine Zeitdauer misst, wenn die
Fehlzündung erfasst wird; ein Parameter-Berechnungsmodul, das einen
Parameter derart berechnet, dass er inkrementiert wird, wenn während der
Zeitdauer die Fehlzündung erfasst wird, während er dekrementiert wird,
wenn während der Zeitdauer keine Fehlzündung erfasst wird; und den
Verbrennungszustand auf der Basis des Parameters bestimmt.
Bevorzugt umfasst das Verbrennungszustands-Steuer/Regelmodul: ein
zweites Zeitmessmodul; das eine zweite Zeitdauer misst, wenn der Be
triebsmodus zwischen dem Schichtverbrennungsmodus und dem Vorge
mischverbrennungs-Betriebsmodus umgeschaltet wird; und die Steuerung/
Regelung verzögert, bis die zweite Zeitdauer abgelaufen ist.
Bevorzugt umfasst das Verbrennungszustands-Steuer/Regelmodul: ein
drittes Zeitmessmodul, das eine zweite Zeitdauer misst, wenn die Zufuhr
der Ausgabe-Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wird, nachdem
sie gesperrt worden ist; und die Steuerung/Regelung verzögert, bis die
dritte Zeitdauer abgelaufen ist.
In dem System umfasst der Betriebsmodus einen stöchiometrischen Luft/
Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus, in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis
auf einen Wert gesetzt wird, der weniger mager ist als der des Vorgemisch
verbrennungs-Betriebsmodus; und das Betriebsmodus-Wählmodul vom
Schichtverbrennungs-Betriebsmodus, vom Vorgemisch-Betriebsmodus und
vom stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus auf der
Basis der Motorlast einen auswählt.
Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgen
den Beschreibung und den Zeichnungen besser ersichtlich, worin:
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht, die ein Verbrennungs
zustand-Steuer/Regelsystem eines Verbrennungsmotors nach
einer Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wo ein Luft/Kraft
stoffverhältnissensor (LAF-Sensor) in Bezug auf den Abgas
krümmer des in Fig. 1 dargestellten Motors installiert ist;
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des in Fig. 1 darge
stellten Systems zeigt;
Fig. 4 ist eine Flussdiagramm, das die Unterroutine der Bestimmung
zeigt, ob die Steuerung zum Unterdrücken der Verschlechte
rung der Verbrennungsstabilität (Antriebsfähigkeits-Kompen
sations-Steuerung) ausgeführt werden sollte, in Bezug auf das
Flussdiagramm von Fig. 3;
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb (die Antriebsfähigkeits-
Kompensations-Steuerung) des in Fig. 3 dargestellten Sys
tems zeigt;
Fig. 6 ist eine Grafik, die Charakteristiken von Wichtungskoeffizien
ten zeigt, die in Bezug auf den Antriebsfähigkeits-Kompensa
tionsgrad EXT.DR gesetzt sind, auf die sich das Flussdia
gramm von Fig. 3 bezieht;
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine zum Setzen eines
Verzögerungs-Timers (Herunterzählers) TMMFDLY zeigt, auf
die sich das Flussdiagramm von Fig. 3 bezieht;
Fig. 8 ist eine Flussdiagramm, das die Unterroutine zur Bestimmung
zeigt, ob eine Regelung der Antriebsfähigkeits-Kompensation
implementiert werden sollte, auf die sich das Flussdiagramm
von Fig. 3 bezieht;
Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine zur Erfassung des
Verbrennungszustands durch Fehlzündungserfassung zeigt,
auf die sich das Flussdiagramm von Fig. 3 bezieht;
Fig. 10 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine zur Erfassung von
Fehlzündung zeigt, auf die sich das Flussdiagramm von Fig. 9
bezieht;
Fig. 11 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine zur Lernsteue
rungs-Bereichsunterscheidung zeigt, auf die sich das Fluss
diagramm von Fig. 3 bezieht;
Fig. 12
und 12B sind Grafiken, die den unterschiedenen Lernsteuerbereich
zeigen, auf den sich das Flussdiagramm von Fig. 11 bezieht;
Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine zur Berechnung
des Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrads EXT.DR zeigt, auf
die sich das Flussdiagramm von Fig. 3 bezieht;
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine zur Berechnung
von Korrekturkoeffizienten zeigt, auf die sich das Flussdia
gramm von Fig. 3 bezieht;
Fig. 15A
bis 15D sind Grafiken, die Charakteristiken von Koeffiziententabellen
für den Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus zeigen, auf
die sich das Flussdiagramm von Fig. 14 bezieht; und
Fig. 16A
bis 16D sind Grafiken, die ähnlich Charakteristiken von Koeffizienten
tabellen für den Schichtverbrennungs-Betriebsmodus zeigen,
auf die sich das Flussdiagramm von Fig. 14 bezieht.
Nun werden Ausführungen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die
Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht eines Zylinder-Luft/Kraftstoff
verhältnis-Schätzsystems eines Verbrennungsmotors nach einer Ausfüh
rung der Erfindung.
Die Bezugszahl 10 in dieser Figur bezeichnetet einen Vierzylinder-Reihen
motor mit oben liegender Nockenwelle. Luft, die in ein Luftansaugrohr 12
durch einen an dessen fernem Ende angebrachten Luftfilter 14 angesaugt
wird, strömt durch einen Spültank 16 und einen Einlasskrümmer 20, wobei
deren Strömung durch ein Drosselventil 18 eingestellt wird, zu zwei Ein
lassventilen (nicht gezeigt) eines jeweiligen ersten (#1) bis vierten (#4)
Zylinders 22 (zur einfachen Darstellung ist nur einer in der Figur gezeigt).
Jeder der Zylinder 22 besitzt einen Kolben 24, der in dem Zylinder 22
verschiebbar ist. Die Oberseite des Kolbens 24 ist vertieft, so dass in einem
Raum, der durch die vertiefte Kolbenoberseite und die Innenwand eines
Zylinderkopfs definiert ist, eine Brennkammer 28 gebildet ist. Eine Kraft
stoffeinspritzdüse 30 ist in der Nähe der Mitte der Decke der Brennkammer
28 vorgesehen.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 30 ist über ein Kraftstoffzufuhrrohr 32 mit
einem Kraftstofftank 34 verbunden und wird mit Druckkraftstoff (Benzin)
versorgt, der von einer Pumpe 34a gepumpt und durch eine Hochdruck
pumpe und einen Regler (nicht gezeigt) auf einen vorbestimmten Wert
unter Druck gesetzt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 30 spritzt den Kraftstoff
direkt in die Brennkammer 28 ein, wenn sie öffnet. Der eingespritzte Kraft
stoff vermischt sich mit der Luft und bildet das Luft/Kraftstoffgemisch.
In der Brennkammer 28 ist eine Zündkerze 36 vorgesehen. Die Zündkerze
36 wird mit elektrischer Energie von einem Zündsystem 38 versorgt, das
eine Zündspule (nicht gezeigt) enthält, und zündet das Luft/Kraftstoffge
misch zu einem vorbestimmten Zündzeitpunkt in der Reihenfolge erster,
dritter, vierter und zweiter Zylinder. Die sich ergebende Verbrennung des
Luft/Kraftstoffgemischs treibt den Kolben 24 nach unten.
Somit ist der Motor 10 ein direkt einspritzender, kerzengezündeter Mehr
zylindermotor, in dem das Benzin direkt in die Brennkammer 28 der jeweili
gen Zylinder 22 durch die Kraftstoffeinspritzdüse 30 eingespritzt wird.
Das durch die Verbrennung erzeugte Abgas wird durch zwei Auslassventile
(nicht gezeigt) in einen Abgaskrümmer 40 abgegeben, von wo es durch ein
Abgasrohr 42 zu einem Katalysator 44 (zur NOx-Entfernung in dem Abgas)
und einem zweiten Katalysator 46 (einem Dreiwege-Katalysator zur Entfer
nung von NOx, CO und HC in dem Abgas) tritt, um gereinigt zu werden,
und strömt dann aus dem Motor 10 aus.
Das Abgasrohr 42 ist an einer Stelle stromab des Zusammenflusspunkts
des Abgaskrümmers 40 mit dem Luftansaugrohr 12 durch eine AGR-Lei
tung 48, an einer Stelle stromab des Drosselventils 18, verbunden, um das
Abgas teilweise bei Betrieb der AGR (Abgasrückführung) rückzuführen. Ein
AGR-Regelventil 50 ist an der AGR-Leitung 48 vorgesehen und wird geöff
net, um einen Teil des Abgases bei vorbestimmten Motorbetriebszuständen
rückzuführen, während die Strömungsrate der Abgasrückführung (AGR-
Menge) reguliert wird.
Ein Kanister 54 ist installiert und ist mit einem Raum über dem Kraftstoff
pegel des Kraftstofftanks 34 verbunden, so dass Kraftstoffdampf dem
Kanister 54 zugeführt wird und in der Aktivkohlefüllung in dem Kanister 54
aufgefangen wird. Der Kanister 54 ist durch ein Spülrohr 56 mit dem
Luftansaugrohr 12 an einer Stelle stromab des Drosselventils 18 verbun
den. Ein Kanisterregelventil 58 ist an dem Spülrohr 56 vorgesehen und
wird geöffnet, um einen Teil des Kraftstoffdampfs bei vorbestimmten
Motorbetriebszuständen zu spülen, während die Strömungsrate der Spü
lung (Spülströmungsrate) reguliert wird.
Das Drosselventil 18 ist mit einem Gaspedal (nicht gezeigt), das am Boden
eines Fahrzeugfahrersitzes (nicht gezeigt) installiert ist, nicht mechanisch
gekoppelt, sondern ist mit einem Schrittmotor 60 verbunden, um durch den
Motor zum Öffnen/Schließen des Luftansaugrohrs 12 angetrieben zu wer
den. Das Drosselventil 18 wird in einer solchen DBW-(Drive-By-Wire)-Weise
betätigt.
Der Kolben 24 ist mit einer Kurbelwelle 64 zu deren Drehung mit einer
Pleuelstange 62 verbunden. Ein in der Nähe der Kurbelwelle 64 installierter
Kurbelwinkelsensor 66 umfasst einen Pulsgeber 66a, der an der rotierenden
Kurbelwelle 64 befestigt ist, sowie einen elektromagnetischen Aufnehmer
66b, der an einer gegenüber liegenden stationären Position befestigt ist.
Der Kurbelwinkelsensor 66 erzeugt ein Zylinderunterscheidungssignal
("CYL" genannt) einmal alle 720 Kurbelwinkelgrade, ein Signal ("OT"
(oberer Totpunkt) genannt) an einer vorbestimmten BOT-Kurbelwinkelposi
tion sowie ein Einheitssignal ("CRK" genannt) bei 30 Kurbelwinkelgraden
("STUFE" genannt), das erhalten wird, indem man die OT-Signalintervalle
durch sechs teilt.
Ein Drosselstellungssensor 68 ist mit dem Schrittmotor 60 verbunden und
erzeugt ein Signal, das den Öffnungsgrad des Drosselventils 18 ("TH"
genannt) anzeigt. Ein Krümmerabsolutdruck-(MAP)-Sensor 70 ist in dem
Luftansaugrohr 12 stromab des Drosselventils 18 vorgesehen und erzeugt
ein Signal, das die Motorlast anzeigt, genauer gesagt den Krümmerabsolut
druck ("PBA" genannt), der durch den Ansaugluftstrom erzeugt wird, durch
eine Leitung (nicht gezeigt).
Ein Ansauglufttemperatursensor 72 ist an einer Stelle stromauf des Dros
selventils 18 vorgesehen und erzeugt ein Signal, das die Temperatur der
Ansaugluft ("TA" genannt) anzeigt. Ein Kühlmitteltemperatursensor 74 ist
in der Nähe des Zylinders 22 installiert und erzeugt ein Signal, das die
Temperatur eines Motorkühlmittels ("TW" genannt) anzeigt.
Ferner ist ein Universal-(oder Breitband-)-Sensor (Luft/Kraftstoffverhältnis
sensor) 76 an einem Abgasrohr 42 an einer Stelle stromauf der Katalysato
ren 44, 46 installiert und erzeugt ein Signal, das das Abgas-Luft/Kraftstoff
verhältnis anzeigt, das sich linear proportional zur Sauerstoffkonzentration
in dem Abgas ändert. Dieser Sensor 76 wird nachfolgend als "LAF"-Sensor
bezeichnet.
Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt, ist nur ein LAF-Sensor 76 an einer
Stelle stromab eines Zusammenflusspunkts 40a des Abgaskrümmers 40
installiert und erzeugt das Signal, das das Luft/Kraftstoffverhältnis in den
von den Zylindern 22 des Motors 10 abgegebenen Abgasen anzeigt.
Zusätzlich ist ein O2-Sensor (Luft/Kraftstoffverhältnissensor) 80 an einer
Stelle stromab der Katalysatoren 44, 46 vorgesehen und erzeugt ein Signal,
das sich jedes Mal ändert, wenn sich das Abgas-Luft/Kraftstoffverhältnis in
Bezug auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis von mager zu fett
und umgekehrt ändert.
Ferner ist in der Nähe des Gaspedals ein Gaspedalstellungssensor 82
vorgesehen, der ein Signal erzeugt, das die Stellung (den Öffnungsgrad)
des Gaspedals ("θAP" genannt) anzeigt. Ferner ist ein Atmosphärendruck
sensor 84 an einer geeigneten Stelle des Motors 10 installiert und erzeugt
ein Signal, das den Atmosphärendruck ("PA" genannt) der Gegend anzeigt,
in der ein Fahrzeug, an dem der Motor 10 angebracht ist, fährt.
Die Ausgaben der Sensoren werden zu einer ECU (elektronischen Steuer
einheit) 90 geschickt. Die ECU 90 umfasst einen Mikrocomputer mit einer
Eingabeschaltung 90a, einer CPU 90b, einem Speicher (ROM, RAM etc.)
90c, einer Ausgabeschaltung 90d und einem Zähler (nicht gezeigt). Das
von dem Kurbelwinkelsensor 66 erzeugte CRK-Signal wird von dem Zähler
gezählt, und die Motordrehzahl NE wird erfasst oder berechnet.
Die Ausgaben des LAF-Sensors 76 werden bei jeder STUFE sukzessiv
abgetastet (d. h. A/D-gewandelt) und in dem Speicher 90c gespeichert. Die
STUFE beträgt wie oben erwähnt 30 Kurbelwinkelgrade, und den STUFEN
in OT-Intervallen wird eine Zahl ("STUFE-Nr. " genannt) zugeordnet und sie
werden miteinander identifiziert.
Die ECU 90 bestimmt oder berechnet die Kraftstoffeinspritzmenge und den
Zündzeitpunkt auf der Basis der erfassten Motordrehzahl NE und der einge
gebenen Sensorausgaben.
Zur Erläuterung der Kraftstoffeinspritzmengen-Bestimmung bestimmt oder
berechnet die ECU 90 zuerst ein Sollmotordrehmoment PME, das die Mo
torlast (oder die durch den Fahrzeugfahrer angeforderte Leistung) anzeigt,
auf der Basis der erfassten Motordrehzahl NE und der Gaspedalstellung
θAP. Dann wählt oder bestimmt die ECU 90 einen der vorgenannten Be
triebsmodi des Motors 10 auf der Basis des bestimmten Soll-Motordrehmo
ments PME und der erfassten Motordrehzahl NE. Die ECU 90 bestimmt
oder berechnet ferner das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD auf der Basis
des bestimmten Soll-Motordrehmoments PME und der erfassten Motor
drehzahl NE.
Insbesondere, wenn das so bestimmte Motordrehmoment PME in den
Bereich hoher Motorlast fällt, bestimmt die ECU 90 den Betriebsmodus
(nachfolgend als "ST.EMOD" bezeichnet) als den stöchiometrischen Luft/
Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus ("ST. EMOD = 0), in dem das Soll-
Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD als das stöchiometrische Luft/Kraftstoff
verhältnis oder um dieses herum bestimmt wird, insbesondere in einem
Bereich von 12,0 : 1 bis 15,0 : 1 liegt.
Wenn das bestimmte Soll-Motordrehmoment PME in den Bereich mittlerer
Motorlast fällt, bestimmt die ECU 90 den Betriebsmodus ST.EMOD als den
Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus ("ST.EMOD = 1), in dem das
Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD als ein Luft/Kraftstoffverhältnis be
stimmt wird, das magerer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis
ist, insbesondere in einem Bereich von 15,0 : 1 bis 22,0 : 1 liegt.
Wenn ferner das bestimmte Soll-Motordrehmoment PME in den Bereich
niederer Motorlast fällt, bestimmt die ECU 90 den Betriebsmodus ST.EMOD
als den Schichtverbrennungs-Betriebsmodus ("ST.EMOD = 2), in dem das
Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD als ein Luft/Kraftstoffverhältnis be
stimmt wird, das magerer ist als in dem Vorgemischverbrennungs-Betriebs
modus, insbesondere in einem Bereich von 22,0 : 1 bis 60,0 : 1 liegt.
Somit ist der Motor 10 so konfiguriert, dass er zwei Arten von Magerver
brennungs-Betriebsmodi aufweist, die den Vorgemischverbrennungs-Be
triebsmodus und den Schichtverbrennungs-Betriebsmodus umfassen.
Wenn der stöchiometrische Verbrennung-Betriebsmodus oder Vorgemisch
verbrennungsbetrieb gewählt ist, wird der Kraftstoff während des Ansaug
takts eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der An
saugluft und wird gezündet, um die Vorgemischladeverbrennung zu erzeu
gen (gleichmäßige Verbrennung). Wenn der Schichtverbrennungs-Betriebs
modus gewählt ist, wird der Kraftstoff während des Kompressionstakts
eingespritzt (und manchmal teilweise in dem Ansaugtakt eingespritzt) und
erzeugt eine Schichtladeverbrennung (genauer die Direkteinspritz-Schicht
ladeverbrennung oder Diffusionsverbrennung).
Anzumerken ist, dass der Betriebsmodus (der die Motorlast anzeigt) auf der
Basis der erfassten Motordrehzahl NE und des berechneten Soll-Motor
drehmoments PME bestimmt wird, wobei aber die Kraftstoffeinspritzung
immer so durchgeführt werden sollte, dass das tatsächliche Luft/Kraftstoff
verhältnis in der Nähe der Zündkerze 36 in einen Bereich von 12,0 : 1 bis
15,0 : 1 fällt, welcher Betriebsmodus auch immer gewählt ist.
Dann bestimmt oder berechnet die ECU 90 eine Ausgabe-Kraftstoffein
spritzmenge TOUT wie folgt:
TOUT = (TCYL - B × TWP)/A
TOUT = (TCYL - B × TWP)/A
Im Obigen ist TWP ein Parameter, der die eingespritzte, jedoch an der
Innenwand des Ansaugrohrs 12 anhaftende Kraftstoffmenge anzeigt, und
wird wie folgt berechnet:
TWP = (1 - A) × TOUT + (1 - B) × TWP
TWP = (1 - A) × TOUT + (1 - B) × TWP
Im Obigen ist A ein direktes Verhältnis des Parameters, der die an der
Ansaugrohrwand anhaftende Kraftstoffmenge anzeigt, und B ist ein Ab
trageverhältnis des Parameters. TCYL ist die Kraftstoffeinspritzmenge in
dem betreffenden Zylinder, die von dem Motor 10 benötigt wird, und wird
wie folgt berechnet:
TCYL = TIM × KCMDM × KAF × KT + TT
TCYL = TIM × KCMDM × KAF × KT + TT
Im Obigen bezeichnet TIM eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge, die als
Öffnungsdauer der Kraftstoffeinspritzdüse 30 ausgedrückt ist und erhalten
wird, indem vorbestimmte Kennfelddaten unter Verwendung der erfassten
Motordrehzahl NE und des Krümmerabsolutdrucks PBA als Adressdaten
abgefragt werden. KAF bezeichnet einen Luft/Kraftstoffverhältnis-Rückkop
pelungs-Korrekturkoeffizienten auf der Basis der Ausgabe des LAF-Sensors
76. KT ist das Produkt der anderen Korrekturkoeffizienten in multiplikativer
Form und TT ist die Summe der anderen Korrekturkoeffizienten in additiver
Form. Und KCMDM bezeichnet einen Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis-Korrek
turkoeffizienten und wird erhalten, indem das vorgenannte Soll-Luft/Kraft
stoffverhältnis KCMD um die Ladewirkung korrigiert wird.
Insbesondere wird KCMDM wie folgt berechnet:
KCMD = KBS × KWOT × KLEAN × KMF
KCMD = KBS × KWOT × KLEAN × KMF
Im Obigen ist KBS ein Basiswert, der erhalten wird, indem vorbestimmte
Kennfelddaten in Antwort auf den gewählten Betriebsmodus unter Ver
wendung der erfassten Motordrehzahl NE und des Krümmerabsolutdrucks
PBA (oder des Soll-Motordrehmoments PME) als Adressdaten separat
abgefragt werden. KWOT ist ein Anfettungs-Korrekturkoeffizient, wenn das
Drosselventil 18 vollständig (weit) geöffnet ist. KLEAN ist ein Mager-Kor
rekturkoeffizient beim Motorstart zur Verringerung von HC. KMF ist ein
Antriebsfähigkeits-Kompensations-Luft/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffi
zient und wird anfänglich auf 1,0 gesetzt und nimmt mit zunehmender
Verschlechterung des Verbrennungszustands zu, was später erläutert wird.
Anzumerken ist, dass, obwohl andere Koeffizienten bei der Berechnung des
Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses KCMD verwendet werden, hierzu kerne
weitere Erläuterung erfolgt, da das Ziel der Erfindung nicht in der Berech
nung selbst beruht. Anzumerken ist ferner, dass das Soll-Luft/Kraftstoff
verhältnis KCMD und der Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient
KCMDM tatsächlich in dem Äquivalenzverhältnis ausgedrückt sind.
Zur Erläuterung der Zündzeitpunktbestimmung bestimmt oder berechnet die
ECU 90 einen Basiszündzeitpunkt IGMAP auf der Basis der erfassten Mo
tordrehzahl NE und des berechneten Soll-Motordrehmoments PME in dem
Schichtverbrennungs-Betriebsmodus und bestimmt oder berechnet diesen
auf der Basis der erfassten Motordrehzahl NE und des Krümmerabsolut
drucks PBA in dem Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus und dem
stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus.
Dann bestimmt oder berechnet die ECU 90 den Ausgabe-Zündzeitpunkt IG
wie folgt:
IG = IGMAP + IGCR
IG = IGMAP + IGCR
Im Obigen bezeichnet IGCR die Summe von Korrekturkoeffizienten und
wird wie folgt berechnet:
IGCR = IGTW + IGTA + IGADV + IGMF
IGCR = IGTW + IGTA + IGADV + IGMF
Im Obigen ist IGTW ein Zündzeitpunkt-Korrekturkoeffizient für die Motor
kühlmitteltemperatur TW. IGTA ist ein ähnlicher Korrekturkoeffizient für die
Atmosphärentemperatur TA, und IGADV ist ein ähnlicher Korrekturkoeffi
zient für das Luft/Kraftstoffverhältnis, genauer gesagt, jenes zum Vorver
lagern des Zündzeitpunkts, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen
mageren Wert gesetzt ist. IGMF ist ein Antriebsfähigkeits-Kompensations-
Zündzeitpunkt-Korrekturkoeffizient, ähnlich dem vorgenannten KMF, und er
wird anfänglich auf 1,0 gesetzt und nimmt mit zunehmender Verschlechte
rung des Verbrennungszustands in der Minusrichtung zu (in der Richtung,
in der der Zündzeitpunkt verzögert wird), was später erläutert wird.
Dann gibt die ECU 90 ein Signal an das Zündsystem 38 und die Zündkerze
36 aus, um das Luft/Kraftstoffgemisch bei einer dem bestimmten Ausgabe-
Zündzeitpunkt IG entsprechenden Kurbelwinkelstellung zu zünden.
Nun wird der Betrieb des Verbrennungszustand-Steuer/Regelsystems eines
Verbrennungsmotors nach der vorliegenden Ausführung erläutert.
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Systems zeigt. Das hier
dargestellte Programm wird bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelstellung
nahe dem oberen Totpunkt jedes Zylinders 22 des Motors 10 ausgeführt.
Zur Erläuterung hiervon beginnt das Programm in S10, worin bestimmt
wird, ob die Steuerung zum Unterdrücken der Verschlechterung des Ver
brennungszustands implementiert oder ausgeführt werden sollte. Das Word
JUD.MFDR gibt dieses an. Anzumerken ist, dass in dieser Ausführung sich
die Steuerung auf die Antriebsfähigkeits-Kompensations-Steuerung bezieht.
Fig. 4 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine dieser Bestimmung zeigt.
Vor Beginn der Erläuterung der Figur wird jedoch die Steuerung nach der
Ausführung in Bezug auf ein in Fig. 5 gezeigtes Zeitdiagramm umrissen.
Bei dieser Steuerung wird zuerst bestimmt oder erfasst, ob eine Fehlzün
dung aufgetreten ist oder nicht, indem das erfasste (Abgas) Luft/Kraftstoff
verhältnis KACTOBSV (oder KACT) mit einem Schwellenwert MFTHRS, der
auf eine magere Seite (in Bezug auf das Luft/Kraftstoffverhältnis) gesetzt
ist, verglichen wird, wie oben in Fig. 5 gezeigt.
Wenn die Fehlzündung erfasst worden ist, wird ein Verbrennungsstabilitäts-
Bewertungs-Timer (ein Herunterzählglied) TM.CBST mit einem vorbestimm
ten Wert JUD.STBL gesetzt, um mit dem Herunterzählen zu beginnen
(Zeitmessung), und ein Parameter, der den Kompensationsgrad für die
Antriebsfähigkeit angibt, wird um einen Einheitsbetrag DDRINC inkremen
tiert (erhöht). Dieser Parameter (nachfolgend wird dieser Parameter "An
triebsfähigkeits-Kompensationsgrad EXT.DR" genannt) wird durch den
Wert eines Zählers (eines Hochzählers) ausgedrückt.
Dann werden unter Verwendung des Antriebsfähigkeits-Kompensations
grads EXT.DR als Adressdaten Wichtungskoeffiziententabellen abgefragt,
um Wichtungskoeffizienten namens WT.AF, WT.EGR, WT.IG, WT.EVP zu
berechnen. Entsprechend hierzu werden Korrekturkoeffizienten-Maximal
werte namens KMFLM, KEMFLM, KIGMFLM, KEVPMFLM vorab vorbereitet
und werden dann mit den abgefragten Wichtungskoeffizienten multipliziert,
so dass das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, die Soll-AGR-Strömungsrate
LCMD und der Zündzeitpunkt IG (oder die gewünschte Spülströmungsrate
QPG) derart korrigiert werden, dass die Antriebsfähigkeit kompensiert oder
verbessert wird.
Der Begriff "Antriebsfähigkeit" bedeutet allgemein "Antriebsleistung des
Fahrzeugs" oder "Fahrgefühl des Fahrzeugs". Demzufolge gibt die Tatsa
che, dass eine Fehlzündung stattgefunden hat, an, dass der Verbrennungs
zustand schlechter geworden ist und daher die Antriebsfähigkeit schlechter
geworden ist. Um daher nach der Antriebsfähigkeit zu kompensieren,
genauer gesagt, die Verschlechterung des Verbrennungszustands zu unter
drücken, werden diese Parameter korrigiert.
Das Obige wird wiederholt, bis die Fehlzündung unterdrückt worden ist.
Wenn der Wert (JUD.STBL) des Verbrennungsstabilitäts-Bewertungs-Ti
mers TM.CBST null erreicht hat, ohne eine Fehlzündung zu erfassen, wird
bestimt, dass der Verbrennungszustand stabilisiert worden ist, und der
Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad EXT.DR wird um einen Einheits
betrag DDRDEC dekrementiert (verkleinert). Wenn jedoch erneut eine
Fehlzündung erfasst worden ist, wird die Zählung des Verbrennungsstabili
täts-Bewertungs-Timers TM.SBST und EXT.DR wieder aufgenommen.
In dem direkt einspritzenden kerzengezündeten Motor 10 kann der Fehler
zwischen dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis und dem erfassten Luft/Kraft
stoffverhältnis manchmal groß werden, und zwar aufgrund einer Störung,
die etwa durch eine Herstellungsvarianz der Kraftstoffeinspritzdüse 30, der
Varianz in der AGR-Strömungsrate oder unterschiedlichen Kraftstoffeigen
schaften verursacht wird, was zu einer Verschlechterung der Antriebs
fähigkeit führt.
Wie oben erwähnt, ist der Motor 10 so konfiguriert, dass er zwei Arten von
Magerverbrennungs-Betriebsmodi aufweist, die den Vorgemischverbren
nungs-Betriebsmodus (ST.EMOD = 1) und den Schichtverbrennungs-
Betriebsmodus (ST.EMOD = 2) umfassen.
In einen solchen Motor 10, der diese zwei Arten von Magerverbrennungs-
Betriebsmodi aufweist, sind die Faktoren (Parameter), die einen starken
Einfluss auf die Antriebsfähigkeit haben (d. h. stark zur Verbrennungsstabili
tät beitragen) in den zwei Modi nicht immer die gleichen. Insbesondere
haben das Luft/Kraftstoffverhältnis, die AGR-Strömungsrate und der Zünd
zeitpunkt einen starken Einfluss auf die Antriebsfähigkeit in dem Vorge
mischverbrennungs-Betriebsmodus, während das Luft/Kraftstoffverhältnis,
die AGR-Strömungsrate und die Spülströmungsrate in dem Schichtver
brennungs-Betriebsmodus einen starken Einfluss auf die Antriebsfähigkeit
haben.
Um daher eine Verschlechterung der Antriebsfähigkeit zu kompensieren, in
anderen Worten, um die Verschlechterung des Verbrennungszustands zu
unterdrücken, ist es am effektivsten, die Faktoren, die zum Wiederher
stellen der Antriebsfähigkeit, wenn sie schlechter wird, am effektivsten
sind, in dem betreffenden Betriebsmodus zu wählen und zu korrigieren. Da
beispielsweise die Schichtverbrennung in dem Schichtverbrennungs-Be
triebsmodus realisiert wird, indem für die Verbrennung notwendige Parame
ter empfindlich ausbalanciert werden, ist die Kraftstoffeinspritzzeit oder der
Zündzeitpunkt für die Wiederherstellung der Stabilität des Verbrennungs
zustands wertlos.
Im Hinblick auf das Obige wird in dieser Ausführung der Verbrennungs
zustand bestimmt oder erfasst, indem das Auftreten einer Fehlzündung
erfasst wird, und wenn eine Verschlechterung des Verbrennungszustands
erfasst worden ist, werden die Faktoren oder Parameter, die auf die Wie
derherstellung der Stabilität einen starken Einfluss haben, im betreffenden
Betriebsmodus gewählt und geändert. Die Fehlzündungserfassung wird
durch das erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis mit dem Schwellenwert, wie
oben erwähnt, durchgeführt, und das erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis in
jedem Zylinder wird auf der Basis des einzigen LAF-Sensors 76 unter
Verwendung des Modells und des Beobachters, die das Verhalten des
Abgassystems beschreiben, genau geschätzt, um hierdurch eine genaue
Fehlzündungserfassung, d. h. eine genaue Erfassung der Verschlechterung
des Verbrennungszustands, sicherstellen zu können.
Auf der Basis des Obigen wird nun der Prozess im Flussdiagramm von Fig.
4 erläutert.
Das Programm beginnt in S100, in dem bestimmt wird, ob das Bit eines
Flag F.FC auf 1 gesetzt ist. Da das Bit des Flag in einer Routine (nicht
gezeigt) auf 1 gesetzt wird, wenn die Kraftstoffsperre (Kraftstoffzufuhr
unterbrechung) fortschreitet, trägt die Bestimmung zur Bestimmung bei, ob
die Kraftstoffsperre fortschreitet.
Wenn das Ergebnis positiv ist, geht, da dies anzeigt, dass der Motor 10
nicht im stetigen Betriebszustand ist, das Programm zu S102 weiter, worin
das Bit eines Flag F.MFDR auf 0 rückgesetzt wird. Das Rücksetzen des Bit
dieses Flag 0 zeigt an, dass bestimmt worden ist, dass die Antriebsfähig
keits-Kompensations-Steuerung nicht implementiert werden sollte.
Dann geht das Programm zu S104, worin das Bit eines Flag F.MFFB auf 0
rückgesetzt wird. Dieses Flag gibt an, ob die Regelung der Antriebsfähig
keits-Kompensation implementiert werden sollte oder nicht, und das Rück
setzen des Bit dieses Flag auf 0 zeigt an, dass die Regelung nicht imple
mentiert werden sollte, während das Setzen des Bit dieses Flag auf 1
angibt, dass die Regelung implementiert werden sollte.
Dann geht das Programm zu S106 weiter, worin der vorgenannte Wert
JUD.STBL auf den vorgenannten Verbrennungsstabilitäts-Bewertungs-
Timer TM.CBST gesetzt wird, um mit dem Herunterzählen zu beginnen.
Wenn andererseits das Ergebnis in S100 negativ ist, geht das Programm zu
S108 weiter, worin bestimmt wird, ob das Bit eines Flag F.IDLE auf 1
gesetzt ist. Da das Bit des Flag in einer Routine (nicht gezeigt) auf 1 ge
setzt wird, wenn der Motor 10 leer läuft, trägt diese Bestimmung zur
Bestimmung bei, ob der Motor 10 leer läuft. Wenn das Ergebnis in S108
positiv ist, geht das Programm zu S102 und ff. weiter, da die AGR oder die
Kanisterspülung den Motorleerlauf stören könnte und daher eine Korrektur
vermieden werden sollte.
Wenn das Ergebnis in S108 negativ ist, geht das Programm zu S110
weiter, worin die erfasste Motorkühlmitteltemperatur TW mit einem vor
bestimmten Wert TWMFL (z. B. 70°C) verglichen wird. Wenn die erfasste
Motorkühlmitteltemperatur TW kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert
TWMFL ist, geht das Programm zu S102 weiter, da dies anzeigt, dass sich
der Motor 10 nicht in einem stetigen Betriebszustand befindet. Wenn
andererseits die erfasste Kühlmitteltemepratur TW größer als der vorbe
stimmte Wert TWMFL ist, geht das Programm zu S112 weiter, worin
bestimmt wird, welcher Betriebsmodus gewählt ist.
Wenn bestimmt wird, dass der stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis-
Betriebsmodus gewählt ist, geht das Programm zu S102 weiter, da die
vorgenannte Verbrennungszustandssteuerung in diesem Betriebsmodus
nicht durchgeführt wird.
Wenn bestimmt wird, dass der Vorgemischverbrennung-Betriebsmodus
gewählt ist, geht das Programm zu S114 weiter, in dem die erfasste Motor
drehzahl NE mit einem vorbestimmten Wert NEMFLH (z. B. 3000 UpM)
verglichen wird. Wenn bestimmt wird, dass die erfasste Motordrehzahl NE
größer oder gleich dem vorbestimmten Wert NEMFLH ist, geht das Pro
gramm aus dem gleichen Grund zu S102 weiter.
Wenn in S114 bestimmt wird, dass die erfasste Motordrehzahl NE kleiner
als der vorbestimmte Wert NEMFLH ist, geht das Programm zu S116
weiter, in dem die erfasste Motordrehzahl NE mit einem vorbestimmten
Wert NEMFLL (z. B. 700 UpM) verglichen wird. Wenn bestimmt wird, dass
die erfasste Motordrehzahl NE kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert
NEMFLL ist, geht das Programm aus dem gleichen Grund zu S102 weiter.
Wenn in S116 bestimmt wird, dass die erfasste Motordrehzahl NE größer
als der vorbestimmte Wert NEMFLL ist, geht das Programm zu S118 wei
ter, in dem der erfasste Krümmerabsolutdruck (die Motorlast) PBA mit
einem vorbestimmten Wert PBMFLH verglichen wird. Wenn bestimmt wird,
dass der erfasste Krümmerabsolutdruck größer oder gleich dem vorbe
stimmten Wert PBMFLH ist, geht das Programm aus dem gleichen Grund zu
S102 weiter.
Wenn in S118 bestimmt wird, dass der erfasste Krümmerabsolutdruck PBA
kleiner ist als der vorbestimmte Wert PBMFLH, geht das Programm zu
S120 weiter, worin der erfasste Krümmerabsolutdruck PBA mit einem
vorbestimmten Wert PBMFLL verglichen wird. Wenn bestimmt wird, dass
der erfasste Krümmerabsolutdruck kleiner oder gleich dem vorbestimmten
Wert PBMFLL ist, geht das Programm aus dem gleichen Grund zu S102
weiter.
Wenn in S120 bestimmt wird, dass der erfasste Krümmerabsolutdruck PBA
größer als der vorbestimmte Wert PBMFLL ist, geht das Programm zu S122
weiter, worin das Bit des Flag F.MFDR auf 1 gesetzt wird. Das Setzen des
Bit dieses Flag auf 1 zeigt an, dass bestimmt ist, dass die Antriebsfähig
keits-Kompensations-Steuerungserfassung implementiert werden sollte.
Wenn in S112 bestimmt wird, dass der Schichtverbrennungs-Betriebs
modus gewählt ist, geht das Programm zu S124 weiter, in dem die er
fasste Motordrehzahl NE mit einem vorbestimmten Wert NEMFDH (z. B.
3000 UpM) verglichen wird. Wenn bestimmt wird, dass die erfasste Motor
drehzahl NE größer oder gleich dem vorbestimmten Wert NEMFDH ist, geht
das Programm aus dem gleichen Grund zu S102 weiter.
Wenn in S124 bestimmt wird, dass die erfasste Motordrehzahl NE kleiner
als der vorbestimmte Wert NEMFDH ist, geht das Programm zu S126
weiter, worin die erfasste Motordrehzahl Ne mit einem vorbestimmten Wert
NEMFDL (z. B. 700 UpM) verglichen wird. Wenn bestimmt wird, dass die
erfasste Motordrehzahl NE kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert
NEMFDL ist, geht das Programm aus dem gleichen Grund zu S102 weiter.
Wenn in S126 bestimmt wird, dass die erfasste Motordrehzahl NE größer
als der vorbestimmte Wert NEMFDL ist, geht das Programm zu S128
weiter, worin der erfasste Krümmerabsolutdruck (die Motorlast) PBA mit
einem vorbestimmten Wert PBMFDH verglichen wird. Wenn bestimmt wird,
dass der erfasste Krümmerabsolutdruck größer oder gleich dem vorbe
stimmten Wert PBMFDH ist, geht das Programm aus dem gleichen Grund
zu S102 weiter.
Wenn in S128 bestimmt wird, dass der erfasste Krümmerabsolutdruck PBA
kleiner als der vorbestimmte Wert PBMFDH ist, geht das Programm zu
S130 weiter, worin der erfasste Krümmerabsolutdruck PBA mit einem
vorbestimmten Wert PBMFDL verglichen wird. Wenn bestimmt wird, dass
der erfasste Krümmerabsolutdruck PBA kleiner oder gleich dem vorbe
stimmten Wert PBMFDL ist, geht das Programm aus dem gleichen Grund zu
S102 weiter. Wenn in S130 bestimmt wird, dass der erfasste Krümmer
absolutdruck PBA größer als der vorbestimmte Wert PBMFDL ist, geht das
Programm zu S122 weiter.
Zurück zum Flussdiagramm von Fig. 3. Das Programm geht zu S12 weiter,
worin bestimmt wird, ob das Bit des Flag F.MFDR auf 1 gesetzt ist, in
anderen Worten, es wird bestimmt, ob die Antriebsfähigkeits-Kompensa
tions-Steuerungserfassung implementiert werden sollte.
Wenn das Ergebnis positiv ist, geht das Programm zu S14 weiter, worin ein
Verzögerungs-Timer (Herunterzähler) TMMFDLY gesetzt wird. Die Worte
SET.MFDLY zeigen dies an. Dieser Prozess zeigt an, dass der Timer mit
einem von vorbestimmten Werten gesetzt wird (wobei jeder eine Verzöge
rungszeit definiert, bis die Regelung begonnen werden sollte), um mit dem
Herunterzählen zu beginnen (Zeitmessung).
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine hierfür zeigt.
In der Figur beginnt das Programm in S200, worin bestimmt wird, ob das
Bit des Flag F.FC auf 0 rückgesetzt ist, d. h. es wird erneut bestimmt, ob
die Kraftstoffsperre fortschreitet. Wenn das Ergebnis positiv ist, geht das
Programm zu S202 weiter, worin bestimmt wird, ob das Bit eines Flag
F.FC1 auf 1 gesetzt ist. Da dieses Flag F.FC1 das Bit des Flag im vorheri
gen Zyklus anzeigt (dem Wert der letzten Programmschleife im Flussdia
gramm von Fig. 3), trägt die Bestimmung zur Bestimmung bei, ob die
Kraftstoffsperre im vorherigen Zyklus implementiert wurde.
Wenn das Ergebnis in S202 positiv ist, geht das Programm zu S204 weiter,
worin erneut bestimmt wird, welcher Betriebsmodus gewählt ist. Wenn
bestimmt wird, dass der stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebs
modus gewählt ist, geht das Programm zu S206 weiter, worin ein vor
bestimmter Wert MFD.C2S (z. B. 100 msec) auf den Timer TMMFDLY
gesetzt wird und das Programm sofort beendet wird.
Wenn in S204 bestimmt wird, dass der Vorgemischverbrennungs-Betriebs
modus gewählt ist, geht das Programm zu S208 weiter, worin ein vor
bestimmter Wert MFD.C2L (z. B. 100 msec) auf den Timer TMMFDLy ge
setzt wird. Wenn in S204 bestimmt wird, dass der Schichtverbrennungs-
Betriebsmodus gewählt ist, geht das Programm zu S210 weiter, worin ein
vorbestimmter Wert MFD.C2D (z. B. 100 msec) auf den Timer TMMFDLY
gesetzt wird.
Wenn andererseits das Ergebnis in S200 oder S202 negativ ist, geht das
Programm zu S212 weiter, worin die Wahl des Betriebsmodus erneut
bestimmt wird, und wenn bestimmt wird, dass der Vorgemischverbren
nungs-Betriebsmodus gewählt ist, geht das Programm zu S214 weiter,
worin ein Wert ST.EMOD1 bestimmt wird. Da dieses Wort den Wert im
vorherigen Zyklus anzeigt, trägt die Bestimmung zur Bestimmung bei,
welcher Betriebsmodus im vorherigen Zyklus gewählt war. Wenn in S214
bestimmt wird, dass der Betriebsmodus im vorherigen Zyklus auch der
Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus war, da sich der Betriebsmodus
nicht geändert hat, wird das Programm sofort beendet.
Wenn in S214 bestimmt wird, dass der Betriebsmodus im vorherigen
Zyklus der stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus war,
geht, da dies eine Änderung des Betriebsmodus anzeigt, das Programm zu
S216 weiter, worin ein vorbestimmter Wert MFD.S2L (z. B. 100 msec) auf
den Timer TMMFDLY gesetzt wird. Wenn in S214 bestimmt wird, dass der
Betriebsmodus im vorherigen Zyklus der Schicht-Verbrennung-Betriebs
modus war, geht, da auch dies eine Änderung des Betriebsmodus anzeigt,
das Programm zu S218 weiter, in dem ein vorbestimmter Wert MFD.D2L
(z. B. 100 msec) auf den Timer TMMFDLY gesetzt wird.
Wenn in S212 bestimmt wird, dass der Schicht-Verbrennung-Betriebs
modus gewählt wird, geht das Programm zu S220 weiter, worin bestimmt
wird, welcher Betriebsmodus im vorherigen Zyklus gewählt war. Wenn
bestimmt wird, dass auch der gleiche Betriebsmodus gewählt war, wird, da
sich der Betriebsmodus nicht geändert hat, das Programm sofort beendet.
Wenn andererseits in S220 bestimmt wird, dass der Betriebsmodus im
vorherigen Zyklus der stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebs
modus war, geht, da dies eine Änderung des Betriebsmodus anzeigt, das
Programm zu S222 weiter, worin ein vorbestimmter Wert MFD.S2D (z. B.
100 msec) auf den Timer TMMFDLY gesetzt wird. Wenn in S220 bestimmt
wird, dass der Betriebsmodus im vorherigen Zyklus der Vorgemischver
brennungs-Betriebsmodus war, geht, da auch dies eine Änderung des
Betriebsmodus anzeigt, das Programm zu S224 weiter, worin ein vorbe
stimmter Wert MFD.L2D (z. B. 100 msec) auf den Timer TMMFDLY gesetzt
wird.
Somit wird in Antwort auf die Bedingungen, dass nach Rückkehr von der
Kraftstoffsperre die Kraftstoffzufuhr wieder aufgenommen wird oder der
gewählte Betriebsmodus zu einem anderen umgeschaltet wird, die Ver
zögerungszeit (während der die Regelung der Antriebsfähigkeits-Kompensa
tion verzögert werden sollte) derart gesetzt, dass die Regelung zu einer Zeit
eingeleitet werden sollte, die für die Bedingungen geeignet ist, um hier
durch zu verhindern, dass eine fehlerhafte Erfassung auftritt.
Zurück zum Flussdiagramm von Fig. 3. Das Programm geht dann zu S16
weiter, worin bestimmt wird, ob die Regelung der Antriebsfähigkeits-Kom
pensation implementiert werden sollte. Die Worte JUD.MFFB geben dies
an.
Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine hierfür zeigt.
In der Figur beginnt das Programm in S300, worin der Wert des Timers
TMMFDLY bestimmt wird, und wenn bestimmt wird, dass der Timerwert
null überschreitet, geht das Programm zu S302 weiter, worin der Wert des
Timers TMMFDLY um eins dekrementiert wird, zu S304, worin das Bit des
Flag F.MFFB auf 0 rückgesetzt wird, um anzuzeigen, dass die Regelung
nicht implementiert werden sollte. Das Programm geht dann zu S306
weiter, worin der vorbestimmte Wert JUD.STBL auf den Verbrennungs
stabilitäts-Bewertungs-Timer TM.CBST gesetzt wird.
Wenn andererseits in S300 bestimmt wird, ob der Timerwert kleiner oder
gleich null ist, geht das Programm zu S308 weiter, worin der Wert des
Timers TMMFDLY auf null rückgesetzt wird, zu S310, worin das Bit des
Flag F.MFFB auf 1 gesetzt wird, um anzuzeigen, dass die Regelung im
plementiert werden sollte.
Zurück zum Flussdiagramm von Fig. 3. Das Programm geht dann zu S18
weiter, worin bestimmt wird, ob das Bit des Flag F.MFFB auf 1 gesetzt ist,
in anderen Worten, es wird bestimmt, ob die Regelung implementiert
werden sollte. Wenn das Ergebnis positiv ist, geht das Programm zu S20,
worin der Verbrennungszustand erfasst oder bestimmt wird. Die Worte
MON.COMB geben dies an.
Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine hierfür zeigt.
In der Figur beginnt das Programm in S400, worin eine Fehlzündungserfas
sung durchgeführt wird. Das Wort DET.MF gibt dieses an.
Fig. 10 ist ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine hierfür zeigt.
In der Figur beginnt das Programm in S500, worin bestimmt wird, ob das
Bit eines Flag F.OBSV auf 1 gesetzt ist. Da das Bit des Flag auf 1 gesetzt
wird, wenn die Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzung in einer Routine
(nicht gezeigt) auf der Basis des vorgenannten Modells und des Beobach
ters durchgeführt wird, trägt diese Bestimmung zur Bestimmung bei, ob die
Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzung implementiert worden ist.
Zur Erläuterung der Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzung aus der
Ausgabe eines einzelnen LAF-Sensors schlägt der Anmelder im US-Patent
Nr. 5 524 598 vor, das Luft/Kraftstoffverhältnis an jedem Zylinder unter
Verwendung eines Beobachters zu schätzen. In dieser Technik nimmt der
Anmelder an, dass die Ausgaben des LAF-Sensors 76 ein gewichtetes
Mittel sind, das erhalten wird, indem die vergangenen Zündhistorien der
jeweiligen Zylinder mit einem Wichtungskoeffizient C multipliziert werden,
und bildet ein Modell desselben und konstruiert einen Beobachter, der
mittels einer Zustandsgleichung und einer Ausgabegleichung, in Fig. 1
gezeigt, x(k) beobachtet, so dass das Luft/Kraftstoffverhältnis jedes Zylin
ders aus X(K) geschätzt werden kann.
wobei
Ferner schlägt der Anmelder im US-Patent Nr. 5 600 056 vor, die Sensor
ausgabe sukzessiv abzutasten und einen unter den abgetasteten Daten
werten auszuwählen, indem Kennfelddaten durch Motorbetriebsparameter
abgefragt werden, und schlägt im US-Patent Nr. 5 548 514 vor, unter einer
Mehrzahl von Beobachterverstärkungsgradmatrices durch ähnliche Motor
betriebsparameter eine auszuwählen und zu verwenden.
Mit der Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzung oder -Bestimmung
unter Verwendung der oben verwendeten Techniken wird es möglich, das
Luft/Kraftstoffverhältnis jedes Zylinders genau zu schätzen und somit eine
Fehlzündungserfassung genau durchzuführen und die Verbrennungszu
standssteuerung geeignet durchzuführen. Wenn das Zylinder-Luft/Kraft
stoffverhältnis ohne diese Technik aus der Ausgabe des einzigen Luft/Kraft
stoffverhältnissensors geschätzt wird, ist es nicht möglich, das Luft/Kraft
stoffverhältnis an jedem Zylinder genau zu schätzen, da die Sensorausgabe
lediglich ein gemitteltes Luft/Kraftstoffverhältnis sämtlicher Zylinder an
zeigt, das durch den Vorgang an einem bestimmten Zylinder leicht beein
flusst wird.
Da jedoch die obigen Techniken keine direkte Beziehung zur Erfindung
haben, folgt keine weitere Erläuterung.
Wenn in dem Flussdiagramm von Fig. 10 das Ergebnis in S500 positiv ist,
geht das Programm zu S502 weiter, worin das Soll-Luft/ Kraftstoffverhältnis
KCMDOBSV (das das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis angibt, wenn die Zylin
der-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzung durchgeführt wird) mit einem vor
bestimmten Wert KMFTHRS multipliziert wird und das erhaltene Produkt als
der oben erwähnte Schwellenwert MFTHRS bestimmt wird.
Das Programm geht dann zu S504 weiter, worin das erfasste Luft/Kraft
stoffverhältnis KACTOBSV (das das geschätzte Luft/Kraftstoffverhältnis
angibt, genauer gesagt, das geschätzte Luft/Kraftstoffverhältnis an einem
betreffenden Zylinder, wenn die Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schät
zung durchgeführt wird) mit dem Schwellenwert MFTHRS verglichen wird.
Wenn in S504 bestimmt wird, dass das erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis
KACTOBSV größer oder gleich dem Schwellenwert MFTHRS ist, in anderen
Worten, in diesem Schritt bestimmt wird, dass das erfasste Luft/Kraftstoff
verhältnis in der mageren Richtung größer als der Schwellenwert ist, wird
bestimmt, dass eine Fehlzündung stattgefunden hat, und das Programm
geht zu S506 weiter, worin das Bit eines Flag F.MF auf 1 gesetzt wird, zu
S508, worin der vorbestimmte Wert JUD.STBL auf den Verbrennungs
stabilitäts-Bewertungs-Timer TM.CBST gesetzt ist.
Wenn andererseits in S504 bestimmt wird, dass das erfasste Luft/Kraft
stoffverhältnis KACTOBSV kleiner als der Schwellenwert MFTHRS ist, in
anderen Worten bestimmt wird, dass keine Fehlzündung stattgefunden hat,
geht das Programm zu S510 weiter, worin das Bit des Flag F.MF auf 0
rückgesetzt wird. Somit zeigt das auf 1 gesetzte Bit des Flag F.MF an, dass
die Fehlzündung erfasst wird, während das Rücksetzen des Bit dieses Flag
auf 0 anzeigt, dass die Fehlzündung nicht erfasst wurde.
Wenn das Ergebnis in S500 negativ ist, geht das Programm zu S512
weiter, worin das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD mit dem MFTHRS
multipliziert wird, und das erhaltene Produkt als der Schwellenwert be
stimmt wird, zu S514, worin das erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis (das das
erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis, genauer gesagt, den Mittelwert des
Luft/Kraftstoffverhältnisses sämtlicher vier Zylinder angibt, wenn die Zylin
der-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzung nicht implementiert ist) mit dem
Schwellenwert MFTHRS verglichen wird.
Wenn in S514 bestimmt wird, dass das erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis
KACT größer oder gleich dem Schwellenwert MFTHRS ist, in anderen
Worten in diesem Schritt bestimmt wird, dass das erfasste Luft/Kraftstoff
verhältnis in der mageren Richtung größer als der Schwellenwert ist, wird
bestimmt, dass eine Fehlzündung stattgefunden hat, und das Programm
geht zu S516 weiter, worin das Bit des Flag F.MF auf 1 gesetzt wird, zu
S518, worin der vorbestimmte Wert JUD.STBL auf den Verbrennungs
stabilitäts-Bewertungs-Timer TM.CBST gesetzt wird. Wenn andererseits in
S514 bestimmt wird, dass das erfasste Luft/Kraftstoffverhältnis KACT
kleiner als der Schwellenwert MFTHRS ist, wird bestimmt, dass keine
Fehlzündung stattgefunden hat, und das Programm geht zu S520 weiter,
worin das Bit des Flag F.MF auf 0 rückgesetzt wird.
Zurück zur Erläuterung des Flussdiagramms von Fig. 9. Das Programm geht
dann zu S402 weiter, worin ein Verbrennungsstabilitäts-Bewertungs-Flag
F.CBST auf 0 (Anfangswert) rückgesetzt wird. Wie später erläutert, wird
das Bit dieses Flag auf 1 gesetzt, wenn bestimmt wird, dass die Verbren
nung stabil ist.
Das Programm geht dann zu S404 weiter, worin der Verbrennungsstabili
täts-Bewertungs-Timer TM.CBST um 1 dekrementiert wird, zu S406, in
dem der Wert des Timers bestimmt wird. Wenn bestimmt wird, dass der
Wert des Timers größer als null ist, wird das Programm sofort beendet.
Wenn bestimmt wird, dass der Wert des Timers kleiner oder gleich null ist,
geht das Programm zu S408 weiter, worin das Bit des Verbrennungsstabili
täts-Bewertungs-Flag F.CBST auf 1 gesetzt wird. Insbesondere wird be
stimmt, dass die Verbrennung stabil ist, da keine Fehlzündung während der
Zeitdauer (JUD.STBL) erfasst wird, die durch den Verbrennungsstabilitäts-
Bewertungs-Timer TM.CBST definiert ist.
Das Programm geht dann zu S410, worin der Timer TM.CBST für eine
nächste Bestimmung mit dem vorbestimmten Wert JUD.STBL gesetzt wird.
Zurück zum Flussdiagramm von Fig. 3. Das Programm geht dann zu S22
weiter, worin Lernsteuerbereiche unterschieden werden. Das Wort MF.AR
EA gibt dies an.
Fig. 11 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine hierfür zeigt.
In der Figur beginnt das Programm in S600, worin bestimmt wird, welcher
Betriebsmodus gewählt ist. Wenn bestimmt ist, dass der Vorgemisch-
Betriebsmodus gewählt ist, geht das Programm zu S602 weiter, worin ein
Wert h als 1 bestimmt wird, zu S604, worin die erfasste Motordrehzahl NE
mit einem vorbestimmten Wert NEMFLM (z. B. 2000 UpM) verglichen wird.
Wenn der vorbestimmte Wert NEMFLM größer oder gleich der erfassten
Motordrehzahl NE ist, geht das Programm zu S606 weiter, worin ein Wert
i als 0 bestimmt wird. Wenn in S604 bestimmt wird, dass der
vorbestimmte Werte NEMFLM kleiner als die erfasste Motordrehzahl Ne ist,
geht das Programm zu S608 weiter, worin der Wert i als 1 bestimmt wird.
Das Programm geht dann zu S610 weiter, worin der erfasste Krümmer
absolutdruck PBA (Motorlast) mit einem vorbestimmten Wert PBMFLM (z. B.
-300 mmHg) verglichen wird. Wenn in S610 bestimmt wird, dass der
vorbestimmte Werte PBMFLM größer oder gleich dem erfassten Krümmer
absolutdruck PBA ist, geht das Programm zu S612 weiter, in dem ein Wert
i auf 0 gesetzt wird. Wenn in S610 bestimmt wird, dass der vorbestimmte
Werte PBMFLM kleiner als der erfasste Krümmerabsolutdruck PBA ist, geht
das Programm zu S614 weiter, worin der Wert i auf 1 gesetzt wird.
Wenn in S600 bestimmt wird, dass der Schichtverbrennungs-Betriebs
modus gewählt ist, geht das Programm von S616 zu S628 weiter, um in
ähnlicher Weise die Werte h, i, j zu bestimmen.
Fig. 12A zeigt die so erhaltene, durch die Werte h, i, j erfolgte Lernsteuer
bereichunterscheidung in dem Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus und
Fig. 12B zeigt jene in dem Schichtverbrennungs-Betriebsmodus. Wie in den
Figuren dargestellt, werden die Motorbetriebszustände durch die Motor
drehzahl NE und den Krümmerabsolutdruck PBA (der die Motorlast angibt)
definiert, und der Wert h wird verwendet, um den Betriebsmodus (in der
Zahl von ST.EMOD) anzugeben, während den Werten i, j, 0 oder 1 zugeord
net wird, so dass der Lernsteuerbereich für die jeweiligen Magerverbren
nungs-Betriebsmodi viergeteilt wird. Wie später erläutert, wird der Antriebs
fähigkeits-Kompensationsgrad EXT.DR für die jeweiligen Lernsteuerbereiche
separat bestimmt und wird in einem Sicherungsabschnitt des Speichers
90c gespeichert, nachdem der Motor 10 gestoppt worden ist. Somit ist die
Steuerung in dieser Ausführung so konfiguriert, dass sie eine Art von
Lernsteuerung durchführt.
Zurück zum Flussdiagramm von Fig. 3. Das Programm geht dann zu S24
weiter, worin der Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad EXT.DR berechnet
wird. Das Wort "CAL.EXTDR" gibt dies an.
Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine hierfür zeigt.
In der Figur beginnt das Programm in S700, worin bestimmt wird, ob das
Bit des Flag F.MF auf 1 gesetzt ist, in anderen Worten bestimmt wird, ob
die Fehlzündung erfasst worden ist. Wenn das Ergebnis positiv ist, geht
das Programm zu S702 weiter, worin der Antriebsfähigkeits-Kompensa
tionsgrad EXT.DR (h,i,j) um einen Einheitsbetrag DDRINC inkrementiert
(vergrößert) wird. Insbesondere wird, wie in Fig. 6 dargestellt, der Wert
EXT.DR in der Richtung geändert, in der die korrigierten Werte zunehmen.
Wenn andererseits das Ergebnis in S700 negativ ist, geht das Programm zu
S704 weiter, worin bestimmt wird, ob das Bit des Flag F.CBST auf 1
gesetzt ist, und wenn das Ergebnis positiv ist, geht das Programm zu S706
weiter, worin der Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad EXT.DR (h,i,j) um
einen Einheitsbetrag DDRDEC dekrementiert (verkleinert) wird. Insbeson
dere wird, wie in Fig. 6 dargestellt, der Wert EXT.DR in der Richtung
geändert, in der die korrigierten Werte kleiner werden.
Wie gerade oben erwähnt, wird der Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad
EXT.DR für die jeweiligen Lernsteuerbereiche separat berechnet und wird in
einem Sicherungsabschnitt des Speichers 90c gespeichert, nachdem der
Motor 10 gestoppt worden ist, so dass er vom gespeicherten Wert aus
beginnt. Wenn er sich in Antwort auf die Änderung der Motorbetriebs
zustände ändert, beginnt der Wert EXT.DR ab dem zuvor geänderten Wert.
Das Programm geht dann zu S708 weiter, worin der berechnete Antriebs
fähigkeits-Kompensationsgrad EXT.DR (h,i,j) mit null verglichen wird, und
wenn er kleiner als null ist, geht das Programm zu S710 weiter, worin der
Wert als null bestimmt wird. Wenn in S708 bestimmt wird, dass der Wert
größer oder gleich null ist, geht das Programm zu S712 weiter, worin der
Wert erneut mit MAX (der eine Obergrenze angibt) verglichen wird. Wenn
in S712 bestimmt wird, dass MAX größer oder gleich dem Wert ist, wird
das Programm sofort beendet. Wenn in S712 bestimmt wird, dass MAX
kleiner als der Wert ist, geht das Programm zu S714 weiter, worin MAX als
der Wert bestimmt wird.
Zurück zum Flussdiagramm von Fig. 3. Das Programm geht dann zu S26
weiter, worin ein Korrekturkoeffizient KMFDR (allgemeiner Name der Kor
rekturkoeffizienten) auf der Basis des so berechneten Antriebsfähigkeits-
Kompensationsgrads EXT.DR (h,i,j) berechnet wird. Die Worte CAL.KMFDR
geben dies an.
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm, das die Unterroutine hierfür zeigt.
In der Figur beginnt das Programm in S800, worin bestimmt wird, welcher
Betriebsmodus gewählt ist, und wenn bestimmt wird, dass der Vorge
misch-Verbrennungs-Betriebsmodus gewählt ist, geht das Programm zu
S802 weiter, worin der Luft/Kraftstoffverhältnis-Wichtungskoeffizient
WT.AFL berechnet wird, indem eine WT.AFL-Tabelle unter Verwendung
des Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrads EXT.DR (h,i,j) als Adressdaten
abgefragt wird.
Fig. 15A ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.AFL-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der Luft/Kraftstoffverhältnis-Wichtungskoeffizient
WT.AFL so gesetzt, dass er mit zunehmendem Antriebsfähigkeits-Kom
pensationsgrad zunimmt.
Das Programm geht dann zu S804 weiter, worin der vorgenannte Luft/
Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient-Maximalwert KMFLM mit dem
abgefragten Wert multipliziert wird und zu dem erhaltenen Produkt 1,0
addiert wird, um einen Antriebsfähigkeits-Kompensations-Luft/Kraftstoff
verhältnis-Korrekturkoeffizienten KMF zu bestimmen. Der Basiswert wird
mit diesem Wert multipliziert, um das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD
so zu bestimmen, dass das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD in der
fetten Richtung korrigiert wird. Hiermit kann die Verschlechterung des
Verbrennungszustands unterdrückt werden.
Das Programm geht dann zu S806 weiter, worin der AGR-Wichtungskoeffi
zient WT.EGRL berechnet wird, indem eine WT.EGRL-Tabelle unter Ver
wendung der gleichen Parameter als Adressdaten abgefragt wird.
Fig. 15B ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.EGRL-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der AGR-Wichtungskoeffizient WT.EGRL so gesetzt,
dass er mit zunehmendem Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad zunimmt.
Das Programm geht dann zu S808 weiter, worin der vorgenannte AGR-
Korrekturkoeffizient-Maximalwert KEMFLM mit dem abgefragten Wert
multipliziert wird und das erhaltene Produkt von 1,0 subtrahiert wird, um
einen Antriebsfähigkeits-Kompensations-AGR-Korrekturkoeffizienten KEMF
(Anfangswert 1,0) zu bestimmen.
Anzumerken ist hier, dass die ECU 90 die AGR-Strömungsrate LCMD wie
folgt bestimmt oder berechnet:
LCMD = LCMDBS × KEMF
LCMD = LCMDBS × KEMF
Im Obigen gibt LCMDBS einen Befehlswert an, der als Hub-(Öffnungs)-
Betrag des AGR-Regelventils 50 bestimmt wird und der als elektrischer
Befehlswert für das ihm zugeordnete elektromagnetische Solenoidventil
berechnet wird. LCMDBS wird mit dem AGR-Koeffizienten KEMF multipli
ziert, um einen End-Hubbefehlswert LCMD zu bestimmen. Auf der Basis
hiervon wird das AGR-Regelventil 50 geöffnet, so dass die zur Ventilöff
nung proportionale Menge (Strömungsrate) von Abgas in das Luftansaug
system rückgeführt wird. Somit wird die AGR-Strömungsrate, in Antwort
auf die Verschlechterung des Verbrennungszustands, abnehmend korrigiert.
Hiermit kann die Verschlechterung des Verbrennungszustands unterdrückt
werden.
Das Programm geht dann zu SS10 weiter, worin der Zündzeitpunkt-Wich
tungskoeffizient WT.IGL berechnet wird, indem eine WT.IGL-Tabelle unter
Verwendung der gleichen Parameter als Adressdaten abgefragt wird.
Fig. 15C ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.IGL-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der Zündzeitpunkt-Wichtungskoeffizient WT.IGL so
gesetzt, dass er mit zunehmendem Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad
zunimmt.
Das Programm geht dann zu S812 weiter, worin der vorgenannte Zündzeit
punkt-Korrekturkoeffizient-Maximalwert KIGFLM mit dem abgefragten Wert
multipliziert wird, um den berechneten Antriebsfähigkeits-Kompensations-
Zündzeitpunkt-Korrekturkoeffizienten IGMF (Negativwert) zu bestimmen.
Da dieser Wert bei der Berechnung von IGCR (der Summe von Korrektur
faktoren) hierzu addiert (genauer hiervon subtrahiert) wird, um den Aus
gabe-Zündzeitpunkt IG zu bestimmen, wird der Ausgabe-Zündzeitpunkt, in
Antwort auf die Verschlechterung des Verbrennungszustands, in der Ver
zögerungsrichtung korrigiert. Hiermit kann die Verschlechterung des Ver
brennungszustands unterdrückt werden.
Das Programm geht dann zu S814, worin der Spülwichtungskoeffizient
WT.EVPL (der Kanisterspülung) berechnet wird, indem eine WT.EVPL-
Tabelle unter Verwendung der gleichen Parameter als Adressdaten abge
fragt wird.
Fig. 15D ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.EVPL-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der Spülwichtungskoeffizient WT.EVPL, unabhängig
von der Größe des Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrads, auf null ge
setzt.
Das Programm geht dann zu S816 weiter, worin der vorgenannte Spül-
Korrekturkoeffizient-Maximalwert KEVPMFLM mit dem abgefragten Wert
multipliziert wird und das erhaltene Produkt von 1,0 subtrahiert wird, um
einenAntriebsfähigkeits-Kompensations-Spül-Korrekturkoeffizienten KEVP-
MF (Anfangswert 1,0) zu bestimmen.
Anzumerken ist hier, dass die ECU 90 die Spülströmungsrate QPG wie folgt
bestimmt oder berechnet:
QPG = QPGBS × KEVPMF
QPG = QPGBS × KEVPMF
Im Obigen gibt QPGBS einen Befehlswert an, der als der Hub-(Öffnungs)-
Betrag des Spülregelventils 58 bestimmt ist und wird als ein elektrischer
Befehlswert zu dem ihm zugeordneten elektromagnetischen Solenoidventil
berechnet. QPGBS wird mit dem Spülkoeffizienten KEVPMF multipliziert,
um einen Endhubbefehlswert QPG zu bestimmen. Auf der Basis hiervon
wird das Spülregelventil 58 geöffnet, so dass die zur Ventilöffnung propor
tionale Strömungsrate (Menge) des Kraftstoffdampfes in das Luftansaug
system rückgeführt wird. Da der Spülwichtungskoeffizient WT.EVP auf null
gesetzt ist, wie in Fig. 15D dargestellt, wird in dem Vorgemischverbren
nungs-Betriebsmodus keine Spülströmungsratenkorrektur durchgeführt.
Wenn in S800 bestimmt wird, dass der Schichtverbrennungs-Betriebs
modus gewählt ist, geht das Programm zu S818 weiter, worin der Luft/
Kraftstoffverhältnis-Wichtungskoeffizient WT.AFLD berechnet wird, indem
eine WT.AFD-Tabelle unter Verwendung des Antriebsfähigkeits-Kompensa
tionsgrads EXT.DR (h,i,j) als Adressdaten abgefragt wird.
Fig. 16A ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.AFD-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der Luft/Kraftstoffverhältnis-Wichtungskoeffizient
WT.AFD so gesetzt, dass er mit zunehmendem Antriebsfähigkeits-Kom
pensationsgrad zunimmt.
Das Programm geht dann zu S820 weiter, worin der vorgenannte Luft/
Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten-Maximalwert KMFLM mit dem
abgefragten Wert multipliziert wird und 1,0 zu dem erhaltenen Produkt
addiert wird, um den Antriebsfähigkeits-Kompensations-Luft/Kraftstoff
verhältnis-Korrekturkoeffizienten KMF zu bestimmen. Hiermit wird das Soll-
Luft/Kraftstoffverhältnis KCMD in Antwort auf die Verschlechterung des
Verbrennungszustands in der fetten Richtung korrigiert, und daher kann die
Verschlechterung des Verbrennungszustands unterdrückt werden.
Das Programm geht dann zu S822 weiter, worin der AGR-Wichtungskoeffi
zient WT.EGRD berechnet wird, indem eine WT.EGRD-Tabelle unter Ver
wendung der gleichen Parameter als Adressdaten abgefragt wird.
Fig. 16B ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.EGRD-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der AGR-Wichtungskoeffizient WT.EGRD so gesetzt,
dass er mit zunehmendem Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad zunimmt.
Das Programm geht dann zu S824 weiter, worin der vorgenannte AGR-
Korrekturkoeffizienten-Maximalwert KEMFLM mit dem abgefragten Wert
multipliziert wird und das erhaltene Produkt von 1,0 subtrahiert wird, um
den Antriebsfähigkeits-Kompensations-AGR-Korrekturkoeffizienten KEMF zu
bestimmen.
Das Programm geht dann zu S826 weiter, worin der Zündzeitpunkt-Wich
tungskoeffizient WT.IGD berechnet wird, indem eine WT.IGD-Tabelle unter
Verwendung der gleichen Parameter als Adressdaten abgefragt wird.
Fig. 16C ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.IGD-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der Zündzeitpunkt-Wichtungskoeffizient WT.IGD,
unabhängig von der Größe des Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrads, auf
null gesetzt.
Das Programm geht dann zu S828 weiter, worin der vorgenannte Zündzeit
punkt-Korrekturkoeffizienten-Maximalwert KIGFLM mit dem abgefragten
Wert multipliziert wird, um den Antriebsfähigkeits-Kompensations-Zündzeit
punkt-Korrekturkoeffizienten IGMD zu bestimmen. Da der Zündzeitpunkt-
Wichtungskoeffizient WT.IG auf null gesetzt ist, wird in dem Schichtver
brennungs-Betriebsmodus keine Zündzeitpunktkorrektur durchgeführt.
Das Programm geht dann zu S830 weiter, worin der Spülwichtungskoeffi
zient WT.EVPD (der Kanisterpülung) berechnet wird, indem eine WT.EVPD-
Tabelle unter Verwendung der gleichen Parameter als Adressdaten abge
fragt wird.
Fig. 16D ist eine Grafik, die eine Charakteristik der WT.EVPL-Tabelle zeigt.
Wie dargestellt, wird der Spülwichtungskoeffizient WT.EVPL so gesetzt,
dass er mit zunehmendem Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad zunimmt.
Das Programm geht dann zu S832 weiter, worin der vorgespannte Spül-
Korrekturkoeffizientenmaximalwert KEVPMFLM mit dem abgefragten Wert
multipliziert wird und das erhaltene Produkt von 1,0 subtrahiert wird, um
den Antriebsfähigkeits-Kompensations-Spül-Korrekturkoeffizienten KEVPMF
zu bestimmen. Hiermit wird die Soll-Spülflussrate in Antwort auf die Ver
schlechterung des Verbrennungszustands in der abnehmenden Richtung
korrigiert, und daher kann die Verschlechterung des Verbrennungszustands
unterdrückt werden.
Anzumerken ist hier, dass, wie aus Fig. 14 verständlich, keine Korrektur
erfolgt, wenn der stöchiometrische Betriebsmodus gewählt ist.
Zurück zum Flussdiagramm von Fig. 3. Wenn das Ergebnis in S12 negativ
ist, geht das Programm zu S28 weiter, worin die gleichen Prozeduren wie
in S22 durchgeführt werden, und geht zu S26 weiter. Das Gleiche gilt,
wenn das Ergebnis in S18 negativ ist.
Insbesondere, wenn bestimmt wird, dass der Motorbetrieb nicht in dem
Bereich liegt, in dem die Antriebsfähigkeits-Kompensationssteuerung durch
geführt werden sollte, ist das System so konfiguriert, dass es die Lern
steuerwerte verwendet. Dies beruht auf der Überlegung, dass, auch wenn
der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs liegt, wo die Lernsteuerung effek
tiv durchgeführt werden kann, auch Gründe vorliegen würden, den Ver
brennungszustand zu verschlechtern. Daher werden die Lernsteuerwerte im
gesamten Motorbetrieb verwendet.
Das in der vorstehenden Weise konfigurierte System erfasst in dieser
Ausführung die Verschlechterung des Verbrennungszustands durch das
Auftreten einer Fehlzündung, und wenn eine Verschlechterung des Ver
brennungszustands erfasst worden ist, werden die Faktoren oder Parame
ter, die einen starken Einfluss auf das Wiederherstellen des betreffenden
Betriebsmodus haben, gewählt und geändert. Hiermit kann das System die
Verschlechterung des Verbrennungszustands wirkungsvoll unterdrücken.
Zusätzlich kann es dementsprechend die Verschlechterung der Emissions
eigenschaften und des Kraftstoffverbrauchs so klein wie möglich machen.
Da ferner die Fehlzündungserfassung durch das erfasste Luft/Kraftstoff
verhältnis mit dem Schwellenwert durchgeführt wird und das erfasste
Luft/Kraftstoffverhältnis in jedem Zylinder auf der Basis der Ausgabe des
einzigen LAF-Sensors 76 unter Verwendung des Modells und des Beobach
ters, die das Verhalten des Abgassystems beschreiben, genau geschätzt
wird, wird es möglich, eine Fehlzündung, d. h. eine Verschlechterung des
Verbrennungszustands, genau zu erfassen. Hiermit kann das System die
Verschlechterung des Verbrennungszustands noch wirkungsvoller unter
drücken.
Da ferner der Antriebsfähigkeits-Kompensationsgrad EXT.DR vorbereitet ist
und die Korrektur auf der Basis dieses Werts erfolgt, kann das System die
Verschlechterung des Verbrennungszustands noch wirkungsvoller unter
drücken.
Da ferner eine Verzögerungszeit beim Umschalten des Betriebsmodus oder
bei der Rückkehr von der Kraftstoffsperre vorbereitet ist, kann das System
eine irrtümliche Erfassung vermeiden.
Anzumerken ist, dass im Obigen "zumindest" bedeutet, dass ein oder
mehrere andere Parameter oder Werte addiert oder stattdessen verwendet
werden können.
Ferner ist anzumerken, dass, obwohl die Erfindung in Bezug auf einen
Motor beschrieben wurde, dessen Drosselventil von einem Schrittmotor
angetrieben ist, die Erfindung auch bei einem anderen Motortyp anwendbar
ist, dessen Drosselventil durch einen ähnlichen Aktuator, wie etwa einen
Drehmomentmotor und einen Gleichstrommotor, angetrieben ist.
In einem direkt einspritzenden kerzengezündeten Motor, der in Magerver
brennungs-Betriebsmodi betreibbar ist, die einen Vorgemischverbrennungs
modus und einen Schichtverbrennungs-Betriebsmodus und einen stöchio
metrischen Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus beinhalten, die sich im
Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis unterscheiden. Die Verschlechterung des
Verbrennungszustands wird durch Fehlzündungserfassung erfasst, und
wenn bestimmt wird, dass er schlechter geworden ist, werden das Soll-
Luft/Kraftstoffverhältnis, die AGR-Strömungsrate und der Zündzeitpunkt
geändert, wenn der Motor in dem Schichtverbrennungs-Betriebsmodus
arbeitet, während das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis, die AGR-Strömungsrate
und die Spülströmungsrate geändert werden, wenn der Motor in dem
Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus arbeitet, um hierdurch sicherzu
stellen, dass eine Verschlechterung des Verbrennungszustands wirkungs
voll unterdrückt wird.
Claims (8)
1. System zum Steuern/Regeln des Verbrennungszustands eines Ver
brennungsmotors (10), in dem Benzin direkt in Zylinderbrennkam
mern (22) eingespritzt wird, umfassend:
einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor (76) zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses (KACT) von vom Motor (10) abgegebe nem Abgas;
ein Motorbetriebszustand-Erfassungsmodul (66, 70, 90), das Betriebszustände des Motors (10) einschließlich zumindest einer Drehzahl (NE) und einer Motorlast (PBA) erfasst;
ein Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungsmodul (90), das eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge (TIM) auf der Basis zumindest der Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der erfassten Motor betriebszustände berechnet und die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge derart korrigiert, dass ein Fehler zwischen dem erfassten Luft/Kraft stoffverhältnis (KACT) und einem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis (KCMD) kleiner wird, um eine Ausgabe-Kraftstoffeinspritzmenge (TOUT) zu bestimmen, die in die Zylinderbrennkammern (22) des Motors (10) einzuspritzen ist;
ein Zündzeitpunkt-Berechnungsmodul (90), das einen Zünd zeitpunkt (IG) auf der Basis zumindest der Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der erfassten Motorbetriebszustände berechnet, um ein Gemisch des eingespritzen Kraftstoffs und von Luft, die durch ein Luftansaugsystem (12) angesaugt wird und in die Zylinder brennkamer (22) fließt, zu zünden;
ein AGR-Strömungsraten-Regelmodul (50, 90), das eine AGR- Strömungsrate (LCMD) des Abgases, das durch ein ein Abgassystem (42) mit einem Luftansaugsystem (12) des Motors (10) verbindendes Rohr (48) rückgeführt wird, reguliert; und
ein Verbrennungszustand-Steuer/Regelmodul (90, S10-S28), das eine Steuerung/Regelung durchführt, um eine Verschlechterung des Verbrennungszustands zu unterdrücken, wenn bestimmt wird, dass er schlechter geworden ist, indem es das Soll-Luft/Kraftstoff verhältnis (KCMD) oder/und die AGR-Strömungsrate (LCMD) oder/und den Zündzeitpunkt (IG) ändert, wenn der Motor in einem Magerverbrennungs-Betriebsmodus eines Schichtverbrennungs- Betriebsmodus arbeitet, in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen mageren Wert gesetzt ist;
dadurch gekennzeichnet, dass das System umfasst:
ein Spülströmungsraten-Regelmodul (58, 90), das eine Spül strömungsrate (QPG) von Kraftstoffdampf reguliert, der durch ein einen Kanister (54) mit dem Luftansaugsystem (12) des Motors (10) verbindendes Rohr (56) zu spülen ist; und
ein Betriebsmodus-Wählmodul (90), das von den Magerver brennungs-Betriebsmodi, die den Schichtverbrennungs-Betriebsmo dus und einen Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus, in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen Wert gesetzt wird, der weni ger mager ist als der des Schichtverbrennungsmodus, umfassen, einen auswählt;
und das Verbrennungszustands-Steuer/Regelmodul die Steue rung/Regelung durchführt, um die Verschlechterung des Verbren nungszustands zu unterdrücken, wenn bestimmt wird, dass er schlechter geworden ist, indem es das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis (KCMD), die AGR-Strömungsrate (LCMD) und den Zündzeitpunkt (IG) ändert, wenn der Motor in dem Schichtverbrennungs-Betriebs modus arbeitet (S26, S800-S816), während es das Soll-Luft/Kraft stoffverhältnis (KCMD), die AGR-Strömungsrate (LCMD) und die Spülströmungsrate (QPB) ändert, wenn der Motor in dem Vorge mischverbrennungs-Betriebsmodus arbeitet (S26, S800, S818-S832).
einen Luft/Kraftstoffverhältnissensor (76) zum Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses (KACT) von vom Motor (10) abgegebe nem Abgas;
ein Motorbetriebszustand-Erfassungsmodul (66, 70, 90), das Betriebszustände des Motors (10) einschließlich zumindest einer Drehzahl (NE) und einer Motorlast (PBA) erfasst;
ein Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungsmodul (90), das eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge (TIM) auf der Basis zumindest der Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der erfassten Motor betriebszustände berechnet und die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge derart korrigiert, dass ein Fehler zwischen dem erfassten Luft/Kraft stoffverhältnis (KACT) und einem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis (KCMD) kleiner wird, um eine Ausgabe-Kraftstoffeinspritzmenge (TOUT) zu bestimmen, die in die Zylinderbrennkammern (22) des Motors (10) einzuspritzen ist;
ein Zündzeitpunkt-Berechnungsmodul (90), das einen Zünd zeitpunkt (IG) auf der Basis zumindest der Motordrehzahl (NE) und der Motorlast (PBA) der erfassten Motorbetriebszustände berechnet, um ein Gemisch des eingespritzen Kraftstoffs und von Luft, die durch ein Luftansaugsystem (12) angesaugt wird und in die Zylinder brennkamer (22) fließt, zu zünden;
ein AGR-Strömungsraten-Regelmodul (50, 90), das eine AGR- Strömungsrate (LCMD) des Abgases, das durch ein ein Abgassystem (42) mit einem Luftansaugsystem (12) des Motors (10) verbindendes Rohr (48) rückgeführt wird, reguliert; und
ein Verbrennungszustand-Steuer/Regelmodul (90, S10-S28), das eine Steuerung/Regelung durchführt, um eine Verschlechterung des Verbrennungszustands zu unterdrücken, wenn bestimmt wird, dass er schlechter geworden ist, indem es das Soll-Luft/Kraftstoff verhältnis (KCMD) oder/und die AGR-Strömungsrate (LCMD) oder/und den Zündzeitpunkt (IG) ändert, wenn der Motor in einem Magerverbrennungs-Betriebsmodus eines Schichtverbrennungs- Betriebsmodus arbeitet, in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen mageren Wert gesetzt ist;
dadurch gekennzeichnet, dass das System umfasst:
ein Spülströmungsraten-Regelmodul (58, 90), das eine Spül strömungsrate (QPG) von Kraftstoffdampf reguliert, der durch ein einen Kanister (54) mit dem Luftansaugsystem (12) des Motors (10) verbindendes Rohr (56) zu spülen ist; und
ein Betriebsmodus-Wählmodul (90), das von den Magerver brennungs-Betriebsmodi, die den Schichtverbrennungs-Betriebsmo dus und einen Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus, in dem das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen Wert gesetzt wird, der weni ger mager ist als der des Schichtverbrennungsmodus, umfassen, einen auswählt;
und das Verbrennungszustands-Steuer/Regelmodul die Steue rung/Regelung durchführt, um die Verschlechterung des Verbren nungszustands zu unterdrücken, wenn bestimmt wird, dass er schlechter geworden ist, indem es das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis (KCMD), die AGR-Strömungsrate (LCMD) und den Zündzeitpunkt (IG) ändert, wenn der Motor in dem Schichtverbrennungs-Betriebs modus arbeitet (S26, S800-S816), während es das Soll-Luft/Kraft stoffverhältnis (KCMD), die AGR-Strömungsrate (LCMD) und die Spülströmungsrate (QPB) ändert, wenn der Motor in dem Vorge mischverbrennungs-Betriebsmodus arbeitet (S26, S800, S818-S832).
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver
brennungszustand-Steuer/Regelmodul umfasst:
ein Fehlzündungs-Erfassungsmodul (S20, S400, S500, S502, S504, S512, S514), das eine an dem Motor aufgetretene Fehlzün dung erfasst; und
ein Verbrennungszustand-Verschlechterungs-Bestimmungs modul (S506, S516), das bestimmt, dass der Verbrennungszustand schlechter geworden ist, wenn die Fehlzündung erfasst wird.
ein Fehlzündungs-Erfassungsmodul (S20, S400, S500, S502, S504, S512, S514), das eine an dem Motor aufgetretene Fehlzün dung erfasst; und
ein Verbrennungszustand-Verschlechterungs-Bestimmungs modul (S506, S516), das bestimmt, dass der Verbrennungszustand schlechter geworden ist, wenn die Fehlzündung erfasst wird.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fehl
zündungs-Erfassungsmodul umfasst:
ein Schwellenwert-Berechnungsmodul (S502, S512), das auf der Basis zumindest des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses (KCMD; KCMDOBSV) einen Schwellenwert (MFTHRS) berechnet; und
ein Vergleichsmodul (S504, S514), das das erfasste Luft/ Kraftstoffverhältnis (KACT, KACTOBSV) mit dem Schwellenwert (MFTHRS) vergleicht;
und die Fehlzündung auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichs erfasst.
ein Schwellenwert-Berechnungsmodul (S502, S512), das auf der Basis zumindest des Soll-Luft/Kraftstoffverhältnisses (KCMD; KCMDOBSV) einen Schwellenwert (MFTHRS) berechnet; und
ein Vergleichsmodul (S504, S514), das das erfasste Luft/ Kraftstoffverhältnis (KACT, KACTOBSV) mit dem Schwellenwert (MFTHRS) vergleicht;
und die Fehlzündung auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichs erfasst.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sys
tem ferner umfasst:
ein Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzmodul (90), das das Luft/Kraftstoffverhältnis jedes Zylinders (KACTOBSV) auf der Basis eines Modells schätzt, das ein Verhalten eines Abgaskrümmers beschreibt und auf der Basis der Annahme aufgestellt ist, dass die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors einen gewichteten Mittelwert umfasst, der erhalten wird, indem vergangene Zündhisto rien der Zylinder mit einem Wichtungskoeffizienten multipliziert werden, sowie eines Beobachters zum Beobachten eines inneren Zustands des Modells;
und wobei das Vergleichsmodul das geschätzte Luft/Kraft stoffverhältnis jedes Zylinders (KACTOBSV) mit dem Schwellenwert (MFTHRS) vergleicht.
ein Zylinder-Luft/Kraftstoffverhältnis-Schätzmodul (90), das das Luft/Kraftstoffverhältnis jedes Zylinders (KACTOBSV) auf der Basis eines Modells schätzt, das ein Verhalten eines Abgaskrümmers beschreibt und auf der Basis der Annahme aufgestellt ist, dass die Ausgabe des Luft/Kraftstoffverhältnissensors einen gewichteten Mittelwert umfasst, der erhalten wird, indem vergangene Zündhisto rien der Zylinder mit einem Wichtungskoeffizienten multipliziert werden, sowie eines Beobachters zum Beobachten eines inneren Zustands des Modells;
und wobei das Vergleichsmodul das geschätzte Luft/Kraft stoffverhältnis jedes Zylinders (KACTOBSV) mit dem Schwellenwert (MFTHRS) vergleicht.
5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbrennungszustand-Verschlechterungs-Bestimmungs
modul umfasst:
ein Zeitmessmodul (S20, S410, S508, S518), das eine Zeit dauer (TM.CBST) misst, wenn die Fehlzündung erfasst wird;
ein Parameter-Berechnungsmodul (S24, S700-S714), das einen Parameter (EXT.DR) derart berechnet, dass er inkrementiert wird, wenn während der Zeitdauer die Fehlzündung erfasst wird (S700-S702), während er dekrementiert wird, wenn während der Zeitdauer keine Fehlzündung erfasst wird (S408, S704, S706);
und den Verbrennungszustand auf der Basis des Parameters bestimmt.
ein Zeitmessmodul (S20, S410, S508, S518), das eine Zeit dauer (TM.CBST) misst, wenn die Fehlzündung erfasst wird;
ein Parameter-Berechnungsmodul (S24, S700-S714), das einen Parameter (EXT.DR) derart berechnet, dass er inkrementiert wird, wenn während der Zeitdauer die Fehlzündung erfasst wird (S700-S702), während er dekrementiert wird, wenn während der Zeitdauer keine Fehlzündung erfasst wird (S408, S704, S706);
und den Verbrennungszustand auf der Basis des Parameters bestimmt.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbrennungszustand-Steuer/Regelmodul umfasst:
ein zweites Zeitmessmodul (S14, S200, S212-S214), das eine zweite Zeitdauer (TMMFDLY) misst, wenn der Betriebsmodus zwi schen dem Schichtverbrennungsmodus und dem Vorgemischver brennungs-Betriebsmodus umgeschaltet wird;
und die Steuerung/Regelung verzögert, bis die zweite Zeit dauer abgelaufen ist (S18, S300, S304).
ein zweites Zeitmessmodul (S14, S200, S212-S214), das eine zweite Zeitdauer (TMMFDLY) misst, wenn der Betriebsmodus zwi schen dem Schichtverbrennungsmodus und dem Vorgemischver brennungs-Betriebsmodus umgeschaltet wird;
und die Steuerung/Regelung verzögert, bis die zweite Zeit dauer abgelaufen ist (S18, S300, S304).
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbrennungszustand-Steuer/Regelmodul umfasst:
ein drittes Zeitmessmodul (S14, S200, S202-S208), das eine zweite Zeitdauer (TMMFDLY) misst, wenn die Zufuhr der Ausgabe- Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wird, nachdem sie gesperrt worden ist;
und die Steuerung/Regelung verzögert, bis die dritte Zeitdauer abgelaufen ist (S18, S300, S318).
ein drittes Zeitmessmodul (S14, S200, S202-S208), das eine zweite Zeitdauer (TMMFDLY) misst, wenn die Zufuhr der Ausgabe- Kraftstoffeinspritzung wieder aufgenommen wird, nachdem sie gesperrt worden ist;
und die Steuerung/Regelung verzögert, bis die dritte Zeitdauer abgelaufen ist (S18, S300, S318).
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass der Betriebsmodus einen stöchiometrischen Luft/Kraftstoff
verhältnis-Betriebsmodus umfasst, in dem das Soll-Luft/Kraftstoff
verhältnis auf einen Wert gesetzt wird, der weniger mager ist als der
des Vorgemischverbrennungs-Betriebsmodus;
und das Betriebsmodus-Wählmodul vom Schichtverbrennungs- Betriebsmodus, vom Vorgemisch-Betriebsmodus und vom stöchio metrischen Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus auf der Basis der Motorlast einen auswählt.
und das Betriebsmodus-Wählmodul vom Schichtverbrennungs- Betriebsmodus, vom Vorgemisch-Betriebsmodus und vom stöchio metrischen Luft/Kraftstoffverhältnis-Betriebsmodus auf der Basis der Motorlast einen auswählt.
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2001
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE202013008389U1 (de) * | 2013-09-21 | 2014-12-22 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Steueranordnung zum Steuern einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs |
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