DE102018104036B4

DE102018104036B4 - Steuerungsvorrichtung eines Motors

Info

Publication number: DE102018104036B4
Application number: DE102018104036.9A
Authority: DE
Inventors: Minoru Toyoshima
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2038-02-23
Also published as: JP2018141383A; JP6848524B2; DE102018104036A1

Abstract

Steuerungsvorrichtung (100) eines Motors (10), mit:einer Zylindereinheit (11);einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (13), welche der Zylindereinheit (11) Kraftstoff zuführt; undeiner Steuerung,wobeidie Steuerung die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (13) auf der Grundlage einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge steuert, unddie Steuerung einen ersten Wert bezüglich einer Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und einen zweiten Wert bezüglich der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet, wobei der erste Wert und der zweite Wert auf der Grundlage eines Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, einer Strömungsrate der in die Zylindereinheit (11) einströmenden Ansaugluft, der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und einer Drehzahl des Motors (10) erfasst werden, wobei die Steuerung einen ersten Summenwert durch ein Summieren des ersten Werts und einen zweiten Summenwert durch ein Summieren des zweiten Summenwerts berechnet, und wobei die Steuerung ein Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts bestimmt,dadurch gekennzeichnet, dassdie Steuerung, wenn eine Fluktuation des Differenzverhältnisses für eine vorbestimmte Zeitperiode innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bleibt, ein finales Differenzverhältnis unter Verwendung eines beliebigen Werts des Differenzverhältnisses einstellt, welcher nach dem Start der vorbestimmten Zeitperiode berechnet worden ist.

Description

Technischer Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung eines Motors, welcher eine Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge oder eine Differenz zwischen einer Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge in dem Motor berechnet.
Bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wie z. B. einen Dieselmotor, tritt mit der Zeit eine Differenz bzw. Abweichung oder ein Fehler zwischen der durch eine Steuerungsvorrichtung befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge (der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge) und der tatsächlich eingespritzten Menge (der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge) aufgrund der Differenzen bzw. Abweichungen der Kraftstoffeinspritzventile voneinander und einer Veränderung der Leistung der jeweiligen individuellen Kraftstoffeinspritzventile auf. Es ist denkbar, dass die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge aus einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet wird und die Differenz zwischen der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge durch die Steuerungsvorrichtung als eine Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge erfasst wird. Die japanische veröffentlichte Patentanmeldung JP 2008-95615 A offenbart eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung, welche die Sauerstoffkonzentration in einem Abgas bestimmt und eine Abweichung der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Abweichung zwischen der bestimmten Sauerstoffkonzentration und einem geschätzten Wert erfasst.
Während der Lastfluktuation des Verbrennungsmotors bestehen jedoch Bedenken, dass die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge nicht mit hoher Genauigkeit erfasst werden kann, weil der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor in einer Position in der Auslasspassage angeordnet ist, welche von dem Zylinder beabstandet ist, so dass der Ausgabewert des Sensors durch Zeitverzögerung beeinflusst wird, wenn eine Lastfluktuation auftritt. Zusätzlich dazu gleicht sich die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas aus bzw. erreicht einen Durchschnittswert, während dieses zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor strömt, und die Konzentration des Restsauerstoffs in dem in die Ansaugluft eingespeisten Abgas verändert sich während der Zeit von dem Auftreten der Lastfluktuation bis die Fluktuation ausbalanciert ist, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht genau berechnet werden kann, wenn eine Lastfluktuation auftritt. Infolgedessen kann die Abweichung der Kraftstoffeinspritzmenge nicht mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Es kann eine Konfiguration vorgesehen sein, gemäß der die Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung die Abweichung der Kraftstoffeinspritzmenge erfasst, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem stabilen Betriebszustand, wie beispielsweise im Leerlauf, befindet. Jedoch wird ein Motor, welcher in Baumaschinen montiert ist, häufig in einem Übergangszustand betrieben, so dass es für die Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung schwierig ist, die Abweichung bzw. Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge genau zu erfassen.
DE 10 2015 114 793 A1 offenbart verschiedene Verfahren zum Charakterisieren des Kraftstoffeinspritzdüsenbetriebs. In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Charakterisieren des Kraftstoffeinspritzdüsenbetriebs das Bestimmen eines Strömungsfehlers einer einzelnen Kraftstoffeinspritzdüse von zwei oder mehr Kraftstoffeinspritzdüsen, die an einem ersten Kraftstoffverteiler positioniert sind, durch das Vergleichen einer Summe aus jedem von mehreren Einspritzdüsenbefehlen für die einzelne Einspritzdüse mit einer in den ersten Kraftstoffverteiler gepumpten Kraftstoffmenge, wobei die Kraftstoffmenge vorgegeben ist.
DE 10 2004 054 778 A1 offenbart einen Einspritzmengenlernprozess auf Grundlage von lediglich innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit erfassten Daten. Wenn dabei die Anzahl der akkumulierten Datenwerte einen vorgeschriebenen Zählwert erreicht, bestimmt eine Steuerungsvorrichtung, ob eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der älteste Datenwert erfasst worden ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte Datenwert erfasst worden ist, kleiner als die vorgeschriebene Zeit ist. Wenn die Differenz kleiner als die vorgeschriebene Zeit ist, korrigiert die Steuerungsvorrichtung eine Befehlsmenge auf der Grundlage der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten. Gemäß diesem Verfahren werden bei Korrektur der Einspritzmenge alte Daten, die vor der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, verworfen, und die Befehlsmenge wird unter Verwendung lediglich der vorgeschriebenen Anzahl von Datenwerten korrigiert, die innerhalb der vorgeschriebenen Zeit erfasst worden sind, wodurch die Lerngenauigkeit verbessert wird.
DE 602 05 598 T2 betrifft ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor, welches Daten verarbeitet, um Soll-Kraftstoffversorgungsdaten zu entwickeln, die eine Soll-Kraftstoffmenge für die Kraftstoffversorgung des Motors darstellen, sowie ein zugehöriges Verfahren zur Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors. Die Soll-Kraftstoffversorgungsdaten werden durch einen Multiplikator während einer Anlass-, Start- und anfänglichen Laufphase des Motors modifiziert, und nachdem der Motor gestartet ist und zu laufen beginnt, modifiziert er den Multiplikator durch einen Multiplikator-Addierer. Die Verwendung des hinzugefügten Multiplikators wird eingestellt, sobald sich die Kraftstoffeinspritzdüsen des Motors ausreichend aufgewärmt haben. Der Multiplikator-Addierer ist eine Funktion eines Mittelwerts der gewünschten Kraftstoffversorgungsdaten, die über ein Zeitintervall aufgenommen wurden, das das Anlassen des Motors, das Starten und den anfänglichen Motorlauf umfasst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungsvorrichtung eines Motors bereitzustellen, welche eine Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge sogar in einem Fall genau erfasst, in dem der Motor häufig in einem Übergangszustand betrieben wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem eines Motors nach Anspruch 1 bereitgestellt, welcher eine Zylindereinheit, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche der Zylindereinheit Kraftstoff zuführt, und eine Steuerung aufweist. Die Steuerung steuert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Grundlage einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge. Die Steuerung berechnet einen ersten Wert und einen zweiten Wert, welche sich jeweils auf eine Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge beziehen, wobei die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge jeweils auf der Grundlage eines Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, einer Strömungsrate der Ansaugluft, welche in die Zylindereinheit einströmt, der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und einer Drehzahl des Motors erfasst werden. Die Steuerung berechnet einen ersten Summenwert des ersten Werts und einen zweiten Summenwert des zweiten Werts. Die Steuerung bestimmt ein Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Zusammenschau mit den zugehörigen Figuren, welche beispielhaft Prinzipien der vorliegenden Erfindung zeigen.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den zugehörigen Figuren verstanden werden, wobei:

1 eine schematische Übersichtsansicht eines Motors ist, welcher eine Steuerungsvorrichtung des Motors gemäß einer Ausführungsform aufweist;
2 ein Blockdiagramm ist, welches verschiedene Abschnitte der Steuerungsvorrichtung des Motors aus 1 zeigt;
3 ein Flussdiagramm eines Steuerungsverfahrens ist, welches durch die Steuerungsvorrichtung des Motors aus 1 ausgeführt wird;
4 ein Zeitdiagramm ist, welches Veränderungen einer Ist-Kraftstoffreinspritzmenge, einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, der Summenwerte der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und eines Differenzverhältnisses zeigt;
5 ein Flussdiagramm eines Steuerungsverfahrens gemäß einer ersten abgewandelten Ausführungsform ist; und
6 ein Flussdiagramm eines Steuerungsverfahrens gemäß einer zweiten abgewandelten Ausführungsform ist.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und deren Abwandlungen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren beschrieben. Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass dieselben Bauteile oder Elemente bei den unterschiedlichen Ausführungsformen durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und eine Beschreibung dieser nicht wiederholt wird.
In 1 ist ein Verbrennungsmotor 10, wie z. B. ein Dieselmotor, gezeigt. Der Motor 10 ist auf einem Fahrzeug oder einer Baumaschine als Antriebsenergiequelle montiert.
Wie in 1 gezeigt, hat der Motor 10 eine Zylindereinheit 11, ein Ansaugkanal bzw. eine Ansaugpassage 8 und ein Auslasskanal bzw. eine Auslasspassage 7. Die Ansaugpassage 8 hat an ihrem einen Ende einen Luftreiniger (nicht gezeigt) und ist mit ihrem anderen Ende mit der Zylindereinheit 11 verbunden. Ein Luftflussmessgerät 2 ist zwischen dem einen Ende der Ansaugpassage 8 und einem Punkt, in dem die Ansaugpassage 8 und die AGR-Passage 18 verbunden sind, angeordnet.
Das Luftflussmessgerät 2 erfasst die Strömungsrate von Frischluft, welche von der Ansaugpassage 8 in den Motor 10 einströmt (Strömungsrate der Ansaugluft), erzeugt ein Signal, welches die erfasste Strömungsrate anzeigt, und führt dieses Signal einer Steuerungsvorrichtung 100 zu.
Ein Einlassdrosselventil 16 ist in der Ansaugpassage 8 in einer Position stromabwärts von dem Luftflussmessgerät 2 angeordnet. Das Einlassdrosselventil 16 hat einen Drosselventilsensor 17, welcher den Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 16 erfasst. Der Drosselventilsensor 17 erzeugt ein Signal, welches den erfassten Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 16 anzeigt und führt dieses Signal der Steuerungsvorrichtung 100 zu. Das Einlassdrosselventil 16 kann in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von der Steuerungsvorrichtung 100 zum Öffnen und Schließen betätigt werden.
Die Zylindereinheit 11 weist einen Zylinder 11A und einen Kolben 11b auf. Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 ist an einem Kopfabschnitt der Zylindereinheit 11 angeordnet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 weist ein Einspritzventil auf, welches einen Körper hat, in dem eine Einspritzöffnung bzw. ein Einspritzloch vorgesehen und eine Einspritznadel untergebracht ist, um das Einspritzloch zu öffnen und zu schließen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 ist über eine Common Rail 15 mit einer Kraftstoffpumpe 14 und einem Kraftstofftank verbunden. Die Kraftstoffpumpe 14 kann in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von der Steuerungsvorrichtung 100 dazu angetrieben werden, Kraftstoff von dem Kraftstofftank 12 der Common Rail 15 zuzuführen, so dass der Druck des Kraftstoffs in der Common Rail 15 einen vorbestimmten Wert erreicht. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 betätigt die Einspritznadel in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von der Steuerungsvorrichtung 100, um das Einspritzloch zu öffnen, so dass der Kraftstoff in der Common Rail 15 einer Brennkammer in der Zylindereinheit 11 zugeführt wird. Somit führt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 der Zylindereinheit 11 Kraftstoff zu.
Die Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt einen Soll-Wert, welcher die durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 pro Zyklus eingespritzte bzw. einzuspritzende Kraftstoffmenge wiedergibt. Die Steuerungsvorrichtung 100 steuert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 auf der Grundlage des Soll-Werts. Der Soll-Wert gibt die Einspritzperiode, während der Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 eingespritzt wird (die Zeitdauer, während der das Einspritzloch geöffnet ist) oder die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 eingespritzte Kraftstoffmenge (die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge) an. In anderen Worten steuert die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 auf der Grundlage der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge.
Der Kolben 11b der Zylindereinheit 11 ist mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) verbunden. Ein Motorgeschwindigkeitssensor 20 ist benachbart zu der Kurbelwelle angeordnet, um die Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Kurbelwelle (die Drehzahl des Motors) zu erfassen. Der Motordrehzahlsensor 20 ist mit der Steuerungsvorrichtung 100 verbunden und führt ein Signal, welches die erfasste Motordrehzahl anzeigt, der Steuerungsvorrichtung 100 zu.
Die Auslasspassage 7 hat erste, zweite, dritte und vierte Abschnitte 7a, 7b, 7c, 7d, welche in dieser Reihenfolge angeordnet bzw. verbunden sind, wobei ein Ende des ersten Abschnitts 7a der Auslasspassage 7 mit der Zylindereinheit 11 verbunden ist. Das Ende des vierten Abschnitts 7d ist mit dem Auslass verbunden, aus dem Abgas an die Atmosphäre abgegeben wird.
Eine Abgasbehandlungsvorrichtungsvorrichtung 1 ist in der Auslasspassage 7 vorgesehen. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 weist einen Dieselpartikelfilter (DPF) 4 und einen Oxidationskatalysator 9 auf. Der DPF 4 ist aus einem Material wie z. B. aus Keramik oder Edelstahl gefertigt und ist in dem dritten Abschnitt 7c der Auslasspassage 7 angeordnet. Der DPF 4 entfernt und sammelt Partikelstoffe aus dem den DPF 4 passierenden Abgas.
Der Oxidationskatalysator 9 ist in dem zweiten Abschnitt 7b der Auslasspassage 7 angeordnet, welche stromaufwärts des DPF 4 angeordnet ist. Abgas kann den Oxidationskatalysator 9 passieren und eine Oxidation von Kohlenwasserstoffen (HC), Stickoxiden (NOx) und Kohlenstoffoxiden (COx) in dem Abgas erfolgt, während das Abgas den Oxidationskatalysator 9 passiert.
Ein Abgastemperatursensor 5 ist bei dem Einlass des zweiten Abschnitts 7b der Auslasspassage 7 angeordnet. Der Abgastemperatursensor 5 misst die Temperatur des Abgases in einer Position stromaufwärts des Oxidationskatalysators 9, erzeugt ein Signal, welches die gemessene Temperatur wiedergibt, und führt dieses Signal der Steuerungsvorrichtung 100 zu.
Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3 ist in dem vierten Abschnitt 7d der Auslasspassage 7 angeordnet und misst das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, d. h., das Verhältnis der Sauerstoffkonzentration zu der Konzentration von unverbranntem Kraftstoff, in dem den vierten Abschnitt 7d passierenden Abgas. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3 erzeugt ein Signal, welches das gemessene Luft-Kraftstoff-Verhältnis wiedergibt, und führt dieses Signal der Steuerungsvorrichtung 100 zu. Die Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Zylindereinheit 11 auf der Grundlage des Signals von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3. Die Steuerungsvorrichtung 100 stellt die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 einzuspritzende Kraftstoffmenge durch eine (Rückkopplungs-)Regelung derart ein, dass das bestimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den Zylinder 11 einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht, welches in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand bzw. den Betriebsbedingungen des Motors 10 eingestellt worden ist.
Der Motor 10 hat ein Abgasrezirkulations-(AGR)-System. Das AGR-System umfasst die vorstehend genannte AGR-Passage 18 und ein AGR-Ventil 19. Die AGR-Passage 18 ist derart verbunden, dass sie die Zylindereinheit 11 umgeht und mit der Auslasspassage 7 und der Ansaugpassage 8 derart kommuniziert, dass ein Teil des in die Auslasspassage 7 abgegebenen Abgases in die Ansaugpassage 8 zurückgeführt wird. Das AGR-Ventil 19 steuert die Strömungsrate des durch die AGR-Passage 18 strömenden Abgases in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von der Steuerungsvorrichtung 100. Die Steuerungsvorrichtung 100 steuert das Öffnen des AGR-Ventils 19 auf der Grundlage des Betriebszustands bzw. der Betriebsbedingungen des Motors 10.
Genauer gesagt stellt die Steuerungsvorrichtung 100 einen Soll-Wert für die AGR-Rate auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritzmenge und der Motordrehzahl ein. Die Steuerungsvorrichtung 100 weist einen Speicher 150 auf, in dem Daten eines Kennfelds, welches die Beziehung zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge, der Motordrehzahl und der Soll-AGR-Rate wiedergibt, gespeichert sind. Die Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt die Soll-AGR-Rate auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritzmenge, welche dem Soll-Wert entspricht, der Motordrehzahl und dem vorstehend beschriebenen Kennfeld. Die Steuerungsvorrichtung 100 steuert das Öffnen des AGR-Ventils 19 derart, dass die Soll-AGR-Rate erreicht wird.
Die Steuerungsvorrichtung 100 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU, nicht gezeigt) zur Ausführung verschiedener Verfahren und den Speicher 150 auf, welcher einen Read-Only-Memory (ROM) zum Speichern von Programmen und Daten und einen Random-Access-Memory (RAM) zum Speichern der Verarbeitungsergebnisse der CPU aufweist. Die CPU entspricht der Steuerung der vorliegenden Erfindung. Die Steuerungsvorrichtung 100 weist weiterhin Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (keiner von diesen ist gezeigt) auf, durch welche Informationen von externen Vorrichtungen empfangen und an diese übertragen werden. Der Eingangsanschluss ist mit verschiedenen Vorrichtungen, wie z. B. dem Luftflussmessgerät, dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3, dem Abgastemperatursensor 5, dem Drosselventilsensor 17 und dem Motordrehzahlsensor 20 verbunden.
Die Steuerungsvorrichtung 100 empfängt verschiedene Signale von den verschiedenen Vorrichtungen, welche mit dem Eingangsanschluss verbunden sind. Auf der Grundlage der empfangenen Signale steuert die Steuerungsvorrichtung 100 verschiedene Vorrichtungen, welche mit dem Ausgangsanschluss verbunden sind, wie z. B. den Drosselventilsensor 17, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13, die Kraftstoffpumpe 14 und das AGR-Ventil 19.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann sich die Kraftstoffmenge, welche tatsächlich von dem Kraftstoffeinspritzventil 13 eingespritzt wird (die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge) von der Kraftstoffmenge unterscheiden, welche durch die Steuerungsvorrichtung 100 befohlen wurde (die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge) und zwar aufgrund der Differenzen bzw. Abweichungen zwischen den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 13 und einer Veränderung der Leistung der individuellen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 13 mit der Zeit. Es ist denkbar, die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu berechnen und es der Steuerungsvorrichtung 100 zu erlauben, die Differenz zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge als die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge oder als Fehlermenge zu erfassen.
Während einer Lastfluktuation des Motors 10 kann jedoch die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge durch die Steuerungsvorrichtung 100 nicht mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden. Dies rührt daher, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3, welcher in der Auslasspassage 7 angeordnet ist, von der Zylindereinheit 11 beabstandet ist, so dass der Ausgabewert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 3 stark durch Zeitverzögerung beeinflusst wird, während die Last des Motors 10 fluktuiert. Zusätzlich dazu gleicht sich die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas aus bzw. erreicht einen Durchschnittswert, während es zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3 strömt, und die Konzentration des Restsauerstoffs in dem Abgas, welches in die Ansaugluft eingespeist wird, verändert sich während der Zeit von dem Auftreten der Lastfluktuation, bis die Fluktuation ausbalanciert ist, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht genau berechnet werden kann, wenn die Lastfluktuation auftritt. Infolgedessen kann die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge nicht mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden. Die Steuerungsvorrichtung 100 kann dazu ausgelegt sein, die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge zu erfassen, wenn der Motor 10 stabil, beispielsweise im Leerlauf, betrieben wird. Im Falle eines Motors, welcher auf einer Baumaschine montiert ist und häufig in einem Übergangszustand betrieben wird, ist es jedoch für die Steuerungsvorrichtung schwierig, mit einer hohen Genauigkeit die Einspritzkraftstoffmengendifferenz zu erfassen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuerungsvorrichtung 100 den folgenden Betrieb zur Erfassung der Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge aus. Genauer gesagt bestimmt oder erfasst die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der Strömungsrate der Ansaugluft in die Zylindereinheit 11, des Soll-Werts und der Drehzahl des Motors 10. Bei der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform können Werte bezüglich der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge jeweils als der erste Wert und der zweite Wert bezeichnet werden. Die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) berechnet einen ersten Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und einen zweiten Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge. Daraufhin berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge (Differenzverhältnis) auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts.
Auf diese Weise wird das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts berechnet, so dass die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge sogar dann mit einer hohen Genauigkeit berechnet werden kann, wenn die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund einer Lastfluktuation fluktuieren.
In 2 ist ein Blockdiagramm gezeigt, welches verschiedene arithmetische Verarbeitungsabschnitte in der Steuerungsvorrichtung 100 zeigt. Genauer gesagt weist die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) einen Abschnitt zur Berechnung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge 102, einen Abschnitt zur Berechnung einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge 104, einen Durchschnittberechnungsabschnitt 106, einen Summierungsabschnitt 108 und einen Differenzverhältnisberechnungsabschnitt 110, einen Bestimmungsabschnitt 112, einen Differenzverhältniseinstellungsabschnitt 114 und einen Differenzberechnungsabschnitt 116 auf.
Der Abschnitt zur Berechnung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge 102 der Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) berechnet die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der Zylindereinheit 11, welches durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3 gemessen worden ist, und der Strömungsrate der in die Zylindereinheit 11 einströmenden Ansaugluft. Genauer gesagt bestimmt der Abschnitt zur Berechnung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge 102 die Strömungsrate der Ansaugluft, welche durch das Luftflussmessgerät 2 gemessen worden ist, und berechnet die Strömungsrate der Ansaugluft für eine bestimmte Zeitperiode. Dann berechnet der Abschnitt zur Berechnung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge 102 die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge für die bestimmte Zeitperiode durch eine Division der Strömungsrate der Ansaugluft für die bestimmte Zeitperiode durch das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Die bestimmte Zeitperiode entspricht einer Zeiteinheit.
Der Abschnitt zur Berechnung der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge 104 der Steuerungsvorrichtung 100 berechnet die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Soll-Werts und der Drehzahl des Motors 10, welche durch den Motordrehzahlsensor 20 erfasst worden ist. Genauer gesagt berechnet der Abschnitt zur Berechnung der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge 104 die Anzahl der Betriebszyklen des Motors 10 aus der Drehzahl für die bestimmte Zeitperiode und berechnet die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge für die bestimmte Zeitperiode durch eine Multiplikation der berechneten Anzahl von Betriebszyklen mit der dem Soll-Wert entsprechenden Kraftstoffeinspritzmenge.
Der Durchschnittsberechnungsabschnitt 106 berechnet den Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge für eine vorbestimmte Zeitperiode. Genauer gesagt berechnet der Durchschnittsberechnungsabschnitt 106 den Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeitperiode durch eine Division des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, welcher durch den Summierungsabschnitt 108 bestimmt worden ist, durch die seit dem Start der Berechnung des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge verstrichenen Zeit. Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass die Berechnung des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge startet, wenn die Steuerungsverfahrensbedingungen, welche später beschrieben werden, erfüllt sind. Die Daten des berechneten Durchschnittswerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge werden in dem Speicher 150 gespeichert.
Der Summierungsabschnitt 108 berechnet den Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge (d. h., den ersten Summenwert), welche durch den Abschnitt zur Berechnung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge 102 berechnet worden ist, und den Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge (d. h., den zweiten Summenwert) welche durch den Abschnitt zur Berechnung der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge 104 berechnet worden ist. Der Summierungsabschnitt 108 berechnet den ersten Summenwert durch ein Aufsummieren der berechneten Ist-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode und den zweiten Summenwert durch ein Aufsummieren der berechneten Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode. Der Summierungsabschnitt 108 berechnet einen aktuellen Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge jedes Mal, wenn die Berechnung der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge durchgeführt wird, ausgehend von dem Zeitpunkt, zu dem die Bedingungen für das Steuerungsverfahren erfüllt wurden, durch ein Addieren der berechneten Soll-Kraftstoffeinspritzmenge zu dem vorherigen bestimmten Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge. Ähnlich dazu berechnet der Summierungsabschnitt 108 einen aktuellen Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge jedes Mal, wenn die Berechnung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge ausgeführt wird, ausgehend von dem Zeitpunkt, wenn die Bedingungen für das Steuerungsverfahren erfüllt wurden, und zwar durch ein Addieren der berechneten Ist-Kraftstoffeinspritzmenge zu dem vorherigen berechneten Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge.
Der Differenzverhältnisberechnungsabschnitt 110 bestimmt ein Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Summenwerte der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge. Genauer gesagt berechnet der Differenzverhältnisberechnungsabschnitt 110 zuerst einen Subtraktionswert durch ein Subtrahieren des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge (d. h., des zweiten Summenwerts) von dem Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge (d. h., dem ersten Summenwert) und berechnet dann das Verhältnis des Subtraktionswerts zu dem Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge als das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge. In anderen Worten berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts. Beispielsweise berechnet der Differenzverhältnisberechnungsabschnitt 110 das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge durch die Gleichung: $\begin{array}{l} Differenzverh \ddot{a} ltnis = (Summenwert des ist-Kraftstoffeinspritzmenge- \\ Summenwert des Soll-Kraftstoffeinspritzmenge) / Summenwert des Soll- \\ Kraftstoffeinspritzmenge . \end{array}$
Das Differenzverhältnis kann als ein Prozentsatz ausgedrückt werden, welcher durch eine Multiplikation des mit der vorstehenden Gleichung berechneten Werts mit 100 erhalten wird. Der Differenzverhältnisberechnungsabschnitt 110 berechnet das Differenzverhältnis jedes Mal, wenn die Summenwerte der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet werden. Das berechnete Differenzverhältnis wird in dem Speicher 150 gespeichert.
Der Bestimmungsabschnitt 112 bestimmt, ob das Differenzverhältnis stabilisiert ist, und zwar auf der Grundlage der Historie des berechneten Differenzverhältnisses. Der Bestimmungsabschnitt 112 bestimmt, dass das Differenzverhältnis stabilisiert ist, wenn das Differenzverhältnis für eine vorbestimmte Zeitperiode innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert bleibt. Der Bestimmungsabschnitt 112 bestimmt zuerst den Maximalwert und den Minimalwert des Differenzverhältnisses während einer Zeitperiode unmittelbar vor der Bestimmung der Differenzverhältnisstabilisierung, welche durch den Bestimmungsabschnitt 112 durchgeführt wird, welche der vorstehend genannten vorbestimmten Zeitperiode entspricht oder länger ist, und der Bestimmungsabschnitt 112 bestimmt, dass das Differenzverhältnis stabilisiert ist, wenn die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt und die vorbestimmte Zeitperiode von dem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem einer von dem Maximalwert und dem Minimalwert außerhalb des vorbestimmten Bereichs in den vorbestimmten Bereich gefallen ist.
Der Differenzverhältniseinstellungsabschnitt 114 stellt das Differenzverhältnis als das finale Differenzverhältnis ein, wenn der Bestimmungsabschnitt 112 bestimmt, dass das Differenzverhältnis stabilisiert ist. Der Differenzverhältniseinstellungsabschnitt 114 stellt das finale Differenzverhältnis unter Verwendung eines beliebigen Werts des Differenzverhältnisses ein, welcher nach dem Start der vorstehend genannten vorbestimmten Zeitperiode berechnet worden ist. Beispielsweise kann das Differenzverhältnis, welches berechnet wird, wenn bestimmt worden ist, dass das Differenzverhältnis stabilisiert ist, als das finale Differenzverhältnis eingestellt werden. Alternativ dazu kann der Durchschnittswert des Differenzverhältnisses für die vorbestimmte Zeitperiode, unmittelbar bevor durch den Bestimmungsabschnitt 112 die Bestimmung der Differenzverhältnisstabilisierung durchgeführt wird, als das finale Differenzverhältnis eingestellt werden. Weiterhin alternativ kann das Differenzverhältnis, welches berechnet wird, nachdem die Bestimmung der Differenzverhältnisstabilisierung durch den Bestimmungsabschnitt 112 durchgeführt wurde, als das finale Differenzverhältnis eingestellt werden. Daten des bestimmten finalen Differenzverhältnisses werden in dem Speicher 150 gespeichert.
Der Differenzberechnungsabschnitt 116 berechnet die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge durch ein Multiplizieren des Durchschnittswerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, welche durch den Durchschnittsberechnungsabschnitt 106 berechnet worden ist, mit dem finalen Differenzverhältnis, welches durch den Differenzverhältniseinstellungsabschnitt 114 eingestellt worden ist.
Im Folgenden wird mit Bezug auf das in 3 gezeigte Flussdiagramm ein Steuerungsverfahren beschrieben, welches durch die Steuerungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. Das Steuerungsverfahren wird durch eine Hauptroutine (nicht gezeigt) aufgerufen und wird durch die Steuerungsvorrichtung 100 mit einem vorbestimmten Steuerungszyklus (Zeiteinheit) ausgeführt. Die Schritte des in dem Flussdiagramm gezeigten Steuerungsverfahrens werden durch eine Softwareverarbeitung durch die Steuerungsvorrichtung 100 durchgeführt, aber ein Teil oder auch alle dieser Schritte (Verarbeitungsabschnitte, welche in dem Blockdiagramm der 2 gezeigt sind), können auch durch eine beliebige Hardware (elektronische Schaltkreise) ausgeführt werden, welche in der Steuerungsvorrichtung 100 ausgebildet sind.
In Schritt S100 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 100, ob die Steuerungsverfahrensbedingungen, welche umfassen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines vorbestimmten Bereich liegt, welcher niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, und ein Aufwärmen des Motors 10 vollendet ist, erfüllt sind. Ein Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, welcher als „fett“ kategorisiert ist, ist als der vorstehend genannte vorbestimmte Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eingestellt. Die Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt, dass das Aufwärmen des Motors 10 vollendet ist, wenn die Wassertemperatur des Motors 10 höher als ein Schwellenwert ist. Wenn in Schritt 100 bestimmt wird, dass die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt sind („JA“ in Schritt S 100), rückt das Steuerungsverfahren zu Schritt S102 vor.
In Schritt S102 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge für die bestimmte Zeitperiode und das Steuerungsverfahren rückt zu Schritt S104 vor. In Schritt S104 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge für die bestimmte Zeitperiode und das Steuerungsverfahren rückt zu Schritt S106 vor. Die Verfahren zur Berechnung der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge wurden vorstehend beschrieben, weswegen eine Beschreibung davon hier weggelassen wird.
In Schritt S106 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) die Summenwerte der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und das Steuerungsverfahren rückt zu Schritt S108 vor. In Schritt S108 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) den Durchschnittswert der Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit und das Steuerungsverfahren rückt zu Schritt S110 vor.
In Schritt S110 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) das Differenzverhältnis unter Verwendung der vorstehenden Gleichung, der Summenwerte der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und dann rückt das Steuerungsverfahren Schritt S112 vor.
In Schritt S112 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung), ob die Fluktuation des Differenzverhältnisses innerhalb eines vorbestimmten Bereichs stabilisiert ist, und zwar auf der Grundlage der Historie des Differenzverhältnisses. Das Bestimmungsverfahren wurde beschrieben, weswegen eine Beschreibung davon an dieser Stelle nicht wiederholt wird. Wenn die Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt, dass die Fluktuation des Differenzverhältnisses stabilisiert ist („JA“ in Schritt S112), rückt das Steuerungsverfahren zu Schritt S114 vor.
In Schritt S114 stellt die Steuerungsvorrichtung 100 das finale Differenzverhältnis ein und das Steuerungsverfahren rückt zu Schritt S116 vor. In Schritt S116 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit durch ein Multiplizieren des Durchschnittswerts der Kraftstoffeinspritzmenge, welche in Schritt S108 bestimmt worden ist, mit dem Differenzverhältnis, welches in Schritt S114 bestimmt worden ist.
Wenn die Steuerungsverfahrensbedingungen in Schritt S100 nicht erfüllt sind („NEIN“ in Schritt S100), rückt das Steuerungsverfahren zu Schritt S118 vor. In Schritt S118 löscht die Steuerungsvorrichtung die Summenwerte der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und den Durchschnittswert der Kraftstoffeinspritzmenge, welche in dem Speicher 150 gespeichert sind, und setzt die jeweiligen Ausgangswerte beispielsweise auf Null zurück. Zusätzlich beendet, wenn bestimmt wird, dass das Differenzverhältnis nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs stabilisiert ist („NEIN“ in Schritt S112), die Steuerungsvorrichtung 100 das Steuerungsverfahren.
Im Folgenden wird der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Diagramme in 4 beschrieben. Die in 4 gezeigten Diagramme sind Zeitdiagramme, welche Veränderungen im Zeitverlauf der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge, der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, des Summenwerts der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und des Differenzverhältnisses zeigen. Bei den in 4 gezeigten Diagrammen geben die Vertikalachsen jeweils die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge, die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, die Summenwerte der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und das Differenzverhältnis wieder und die Horizontalachsen geben die Zeit wieder. In 4 geben die gestrichelte Linie LN1 und die durchgezogene Linie LN2 jeweils eine Veränderung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und eine Veränderung der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge wieder. Die Linien LN3, LN4 geben jeweils Veränderungen der Summenwerte der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge wieder. Die Linie LN5 gibt eine Veränderung des Differenzverhältnisses wieder.
Bezogen auf die in 4 gezeigten Diagramme gibt T(0) den Zeitpunkt wieder, wenn die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt sind. Wie durch die Linien LN1, LN2 in 4 gezeigt, werden, wenn die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt sind („JA“ in Schritt S100), die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet (jeweils Schritte S112, S104). Wie durch die Linie LN3 in 4 gezeigt, wird die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der aktuellen Berechnung zu dem Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge addiert, welcher in dem vorherigen Steuerungsverfahren berechnet worden ist, um den aktuellen Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge aufzusummieren (Schritt S106). Ähnlich dazu wird die bei dem aktuellen Steuerungsverfahren berechnete Soll-Kraftstoffeinspritzmenge zu dem Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge addiert, welcher bei dem vorherigen Steuerungsverfahren berechnet worden ist, um den aktuellen Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge aufzusummieren. Daraufhin wird der Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge durch die verstrichene Zeit von dem Zeitpunkt T(0) dividiert zur Berechnung des Durchschnittswerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit (Schritt S108).
Bezug nehmend auf die Linie LN5 in 4 wird das Differenzverhältnis unter Verwendung des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, d. h., des zweiten Summenwerts und des Summenwerts der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge, d. h., des ersten Summenwerts berechnet (Schritt S110) und es wird bestimmt, ob die Fluktuation des Differenzverhältnisses innerhalb des vorbestimmten Bereichs stabilisiert ist (Schritt S112). Wenn bestimmt wird, dass die Fluktuation des Differenzverhältnisses nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs stabilisiert ist („NEIN“ in Schritt S112), beendet die Steuerungsvorrichtung 100 das Steuerungsverfahren und führt eine Bestimmung aus, ob die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt sind (Schritt S100) oder kehrt zu „Start“ zurück.
Das vorstehend beschriebene Steuerungsverfahren wird wiederholt ausgeführt, wenn die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt sind. Wenn die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Fluktuation des Differenzverhältnisses zu dem Zeitpunkt T(1) innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, und auch, wenn bestimmt wird, dass die Fluktuation des Differenzverhältnisses zu einem Zeitpunkt T(2) innerhalb des vorbestimmten Bereichs stabilisiert ist, zu dem eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, seit die Fluktuation des Differenzverhältnisses innerhalb des vorbestimmten Bereichs gefallen ist („JA“ in Schritt 112), wird ein Einstellen des finalen Differenzverhältnisses vorgenommen (Schritt S114). Die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge wird bestimmt durch ein Multiplizieren des eingestellten Differenzverhältnisses mit dem Durchschnittswert der Kraftstoffeinspritzmenge (Schritt S116). Die berechnete Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge wird zur Anpassung der Kraftstoffeinspritzmenge bei der Einstellung der Soll-AGR-Rate auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritzmenge und der Drehzahl des Motors 10 verwendet. In anderen Worten führt die Steuerungsvorrichtung 100 eine Berechnung durch und zwar durch das Addieren der Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge zu der Kraftstoffeinspritzmenge, welche dem Soll-Wert entspricht, und stellt die Soll-AGR-Rate mit der angepassten Kraftstoffeinspritzmenge und der Motordrehzahl ein. Demgemäß wird eine Soll-AGR-Rate eingestellt, welche für die Ist-Kraftstoffeinspritzmenge angemessen ist.
Gemäß der Steuerungsvorrichtung 100 des Motors 10 der vorliegenden Ausführungsform werden der Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge zur Berechnung des Differenzverhältnisses zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge verwendet, so dass das Differenzverhältnis mit einer hohen Genauigkeit auch in dem Fall berechnet wird, in dem der Motor 10 häufig in einem Übergangszustand betrieben wird. Demgemäß stellt die vorliegende Ausführungsform eine Steuerungsvorrichtung eines Motors bereit, welche eine genaue Berechnung der Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge in den Motor erlaubt.
Zusätzlich kann bei der Steuerung, bei der das finale Differenzverhältnis eingestellt wird, wenn bestimmt wurde, dass die Fluktuation des Differenzverhältnisses stabilisiert ist, die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge mit einer hohen Genauigkeit berechnet werden.
Die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit wird durch eine Multiplikation des Durchschnittswerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit mit dem Differenzverhältnis berechnet, so dass die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge mit einer hohen Genauigkeit angepasst werden kann. Somit kann der Motor 10 durch das Einstellen des Soll-Werts des AGR-Verhältnisses unter Verwendung der angepassten Kraftstoffeinspritzmenge angemessen gesteuert werden.
Im Folgenden wird eine erste abgewandelte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Steuerungsverfahrensbedingungen, d. h., dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bei oder unter einem vorbestimmten Wert liegt und ein Aufwärmen des Motors 10 vollendet ist, umfasst das Steuerungsverfahren bei der Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der ersten abgewandelten Ausführungsform zumindest eine der folgenden Bedingungen: Die Drehzahl des Motors 10 liegt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in dem normalen Drehzahlbereich des Motors 10, die Temperatur der Ansaugluft liegt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in dem normalen Ansauglufttemperaturbereich, der atmosphärische Druck liegt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des atmosphärischen Drucks (auf Meereshöhe) und seit der vorherigen Einstellung des finalen Differenzverhältnisses ist eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen.
Obwohl sich die vorstehende Beschreibung auf einen Motor 10 bezogen hat, welcher keinen Auflader aufweist, kann der Motor 10 mit einem Auflader ausgestattet sein. In diesem Fall ist das AGR-System nicht auf ein HPL-AGR-System (Hochdruckschleifenabgasrezirkulationssystem) beschränkt, bei dem ein Teil des von der Zylindereinheit 11 an die Auslasspassage 7 abgegebenen Abgases an die Ansaugpasssage zurückgeführt wird, welche stromabwärts des Kompressors des Aufladers angeordnet ist, sondern kann auch ein LPL-AGR-System (Niederdruckschleifenabgasrezirkulationssystem) sein, bei dem ein Teil des von der Zylindereinheit 11 an die Auslasspassage 7 abgegebenen Abgases an einen Teil der Ansaugpassage rückgeführt wird, welche stromaufwärts des Kompressors des Aufladers angeordnet ist.
Obwohl bestimmt wird, dass das Differenzverhältnis stabilisiert ist, wenn die Fluktuation des Differenzverhältnisses innerhalb des vorbestimmten Bereichs für die vorbestimmte Zeitperiode verbleibt, kann die Steuerungsvorrichtung 100 dazu ausgelegt sein, zu bestimmen, dass das Differenzverhältnis stabilisiert ist, wenn das Differenzverhältnis innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, nachdem eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, seit die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt worden sind. Zur Bestimmung, ob das Differenzverhältnis stabilisiert ist, kann ein Bezugswert auf der Grundlage der Bedingungen bzw. des Zustands des Motors 10, wie z. B. der Drehzahl und der Strömungsrate der Ansaugluft, eingestellt werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird zuerst ein Subtraktionswert bestimmt und zwar durch das Subtrahieren des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge von dem Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge, und dann wird das Verhältnis des Subtraktionswerts zu dem Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge als das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch das Verhältnis des Subtraktionswerts zu dem Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge als das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet werden. In diesem Falle wird der Durchschnittswert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge mit dem Differenzverhältnis multipliziert, um die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge zu bestimmen. In anderen Worten kann die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) dazu ausgelegt sein, den Durchschnittswert von einem der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge zu bestimmen, und die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des berechneten Durchschnittswerts und des Differenzverhältnisses zu berechnen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das finale Differenzverhältnis eingestellt, wenn der Bestimmungsabschnitt 112 bestimmt, dass das Differenzverhältnis stabilisiert ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch, wenn das Differenzverhältnis bereits eingestellt worden ist, oder ein derartiges Verhältnis in dem Speicher 150 gespeichert ist, das Differenzverhältnis aktualisiert werden, wenn die Differenz zwischen dem aktuellen Verhältnis und dem vorherigen in dem Speicher 150 als das finale Verhältnis gespeicherten Verhältnis größer als ein Schwellenwert ist. Das Differenzverhältnis kann durch ein Addieren eines vorbestimmten Anteils der Differenz zwischen dem aktuellen Verhältnis und dem vorherigen Verhältnis zu dem vorgehenden finalen Differenzverhältnis aktualisiert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit durch ein Multiplizieren des Differenzverhältnisses mit dem Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit berechnet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch die Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge pro Zyklus durch ein Multiplizieren des Differenzverhältnisses mit dem Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro Zyklus berechnet werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Differenzverhältnis berechnet, wenn die Steuerungsverfahrensbedingungen inklusive der Bedingungen bezüglich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und des Aufwärmbetriebs erfüllt sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden jedoch eine Mehrzahl von Antriebs- bzw. Betriebsbereiche auf der Grundlage der Bedingungen bzw. des Zustands des Motors, wie z. B. der Drehzahl und der Strömungsrate der Ansaugluft, eingestellt und das Differenzverhältnis kann für einen jeden Antriebs- bzw. Betriebsbereich berechnet werden. Dies ermöglicht eine genauere Berechnung der Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der Betriebsbedingung bzw. des Zustands des Motors 10.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Differenzverhältnis zwischen dem Summenwert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge (d. h., dem ersten Summenwert) und dem Summenwert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge (d. h., dem zweiten Summenwert) zur Bestimmung des Differenzverhältnisses zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch das Differenzverhältnis zwischen einem ersten Durchschnittswert des ersten Summenwerts und einem Durchschnittswert des zweiten Summenwerts als das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet werden. In anderen Worten kann die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) dazu ausgelegt sein, den ersten Durchschnittswert auf der Grundlage des ersten Summenwerts und den zweiten Durchschnittswert auf der Grundlage des zweiten Summenwerts zu berechnen und das Differenzverhältnis auf der Grundlage der ersten und zweiten Durchschnittswerte zu bestimmen.
Im Folgenden wird der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 100 gemäß der ersten abgewandelten Ausführungsform mit Bezugnahme auf 5 beschrieben, welche ein Flussdiagramm des durch die Steuerungsvorrichtung 100 ausgeführten Steuerungsverfahrens zeigt.
Das in 5 gezeigte Flussdiagramm unterscheidet sich von dem Flussdiagramm aus 3 darin, dass die Schritte S106, S110, S118 in 3 jeweils durch die Schritte S206, S210, S218 ersetzt worden sind und der Schritt S108 aus 3 weggelassen wurde. Die Schritte, welche beiden Flussidagrammen gemeinsam sind, werden durch dieselben Bezugszeichen beziffert, und eine Beschreibung davon wird hier nicht wiederholt.
In Schritt S206 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 den Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro Zyklus, oder für eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt der Erfüllung der Steuerungsverfahrensbedingungen. Genauer gesagt berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 den Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge durch ein Dividieren des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge durch die Anzahl der Betriebszyklen des Motors 10 für die Periode, welche von dem Zeitpunkt der Erfüllung der Steuerungsverfahrensbedingungen verstrichen ist.
Zusätzlich berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 den Durchschnittswert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge pro Zyklus für die Zeit, welche ausgehend von dem Zeitpunkt der Erfüllung der Steuerungsverfahrensbedingungen verstrichen ist. Genauer gesagt berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 den Durchschnittswert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge durch ein Dividieren des Summenwerts der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge durch die Anzahl der Betriebszyklen des Motors 10 während der Periode, welche von dem Zeitpunkt der Erfüllung der Steuerungsverfahrensbedingungen verstrichen ist. Die Daten des berechneten Durchschnittswerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und des berechneten Durchschnittswerts der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge werden in dem Speicher 150 gespeichert.
In Schritt S210 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung des Durchschnittswerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und des Durchschnittswerts der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge. Genauer gesagt berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 den Subtraktionswert durch ein Subtrahieren des Durchschnittswerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge von dem Durchschnittswert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge. Daraufhin berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 das Verhältnis des vorstehend genannten Subtraktionswerts zu dem Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge als Differenzverhältnis. Genauer gesagt berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 das Differenzverhältnis durch eine Gleichung: $\begin{array}{l} Differenzverh \ddot{a} ltnis = (Durchschnittswert des ist-Kraftstoffeinspritzmenge \\ Durchschnittswert des Soll-Kraftstoffeinspritzmenge) / Durchschnittswert des Soll \\ Kraftstoffeinspritzmenge . \end{array}$
Die Daten des berechneten Differenzverhältnisses werden in dem Speicher 150 gespeichert.
In Schritt 218 löscht die Steuerungsvorrichtung den Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und den Durchschnittswert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge, welche in dem Speicher 150 gespeichert sind, und setzt die jeweiligen Ausgangswerte beispielsweise auf Null zurück.
Demgemäß werden der Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Durchschnittswert der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge für die Berechnung des Differenzverhältnisses zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge verwendet. Dies ermöglicht eine Berechnung des Differenzverhältnisses mit einer hohen Genauigkeit sogar in dem Fall, in dem der Motor 10 häufig in einem Übergangszustand betrieben wird. Es ist zur Kenntnis zu nehmen, dass die Durchschnittswerte der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge für die vorbestimmte Zeit zur Berechnung des Differenzverhältnisses verwendet werden können anstatt der Durchschnittswerte der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge pro Zyklus.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung des Summenwerts der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und des Summenwerts der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet. Jedoch können auch Werte bezüglich der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge (erster Wert) und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge (zweiter Wert) zur Berechnung des Differenzverhältnisses verwendet werden. Beispielsweise können das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur Berechnung des Differenzverhältnisses verwendet werden. Genauer gesagt berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) einen Summenwert des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (d. h., den ersten Summenwert) und einen Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (d. h., den zweiten Summenwert) und berechnet das Differenzverhältnis auf der Grundlage der berechneten ersten und zweiten Summenwerte.
Im Folgenden wird der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 100 gemäß einer zweiten abgewandelten Ausführungsform mit Bezugnahme auf 6 beschrieben, welche ein Flussdiagramm des durch die Steuerungsvorrichtung 100 ausgeführten Steuerungsverfahrens zeigt.
Bei dem in 6 gezeigten Flussdiagramm wurden die Schritte S102, S104, S106, S110 und S118 aus 3 jeweils durch die Schritte S302, S304, S306, S310 und S318 ersetzt. Die den beiden Flussidagrammen gemeinsamen Schritte werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung davon wird hier nicht wiederholt werden.
Wie in 6 und in Schritt S302 gezeigt, berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Genauer gesagt berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der Grundlage des Soll-Werts, der Drehzahl des Motors 10 und der Strömungsrate der Ansaugluft. Beispielsweise berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 die Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode auf der Grundlage des Soll-Werts und der Drehzahl des Motors 10. Daraufhin berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 die Strömungsrate der Ansaugluft pro bestimmter Zeitperiode. Die Steuerungsvorrichtung 100 (Steuerung) berechnet das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter Verwendung der berechneten Kraftstoffeinspritzmenge und der berechneten Strömungsrate der Ansaugluft für die vorbestimmte Zeit.
In Schritt S304 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 100 das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Zylindereinheit 11 auf der Grundlage des Ausgabewerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 3.
In Schritt S306 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 den Summenwert des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (d. h., den ersten Summenwert) durch ein Aufsummieren bzw. Summieren des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und den Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (d. h., den zweiten Summenwert) durch ein Aufsummieren bzw. Summieren des berechneten Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
Die Steuerungsvorrichtung 100 berechnet den aktuellen Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses jedes Mal, wenn das aktuelle Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet wird, ausgehend von dem Zeitpunkt, zu dem die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt wurden, und zwar durch das Addieren des berechneten aktuellen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu dem vorherigen bestimmten Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Ähnlich dazu berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 den aktuellen Summenwert des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses jedes Mal, wenn das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet wird, ausgehend von dem Zeitpunkt, zu dem die Steuerungsverfahrensbedingungen erfüllt wurden, und zwar durch das Addieren des berechneten aktuellen Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu dem vorherigen bestimmten Summenwert des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Die Daten der berechneten Summenwerte des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses werden in dem Speicher 150 gespeichert.
In Schritt S310 berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Summenwerts des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (d. h. des zweiten Summenwerts) und des Summenwerts des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (d. h. des ersten Summenwerts). Die Steuerungsvorrichtung 100 berechnet den Subtraktionswert durch ein Subtrahieren des Summenwerts des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von dem Summenwert des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Daraufhin berechnet die Steuerungsvorrichtung 100 das Verhältnis des Subtraktionswerts zu dem Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses als Differenzverhältnis. Die Steuerungsvorrichtung 100 berechnet das Differenzverhältnis durch eine Gleichung: $\begin{array}{l} Differenzverh \ddot{a} ltnis = (Summenwert des ist-Luft-Kraftstoff-Verh \ddot{a} ltnisses- \\ Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verh \ddot{a} ltnisses) / Summenwert des Soll-Luft- \\ Kraftstoff-Verh \ddot{a} ltnisses . \end{array}$
Das berechnete Differenzverhältnis wird in dem Speicher 150 gespeichert.
In Schritt S318 löscht die Steuerungsvorrichtung 100 den Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, den Summenwert des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und den Summenwert der Einspritzmenge in dem Speicher 150 und setzt die jeweiligen Ausgangswerte auf beispielsweise Null zurück.
Demgemäß werden der Summenwert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der Summenwert des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zur Berechnung des Differenzverhältnisses zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge verwendet, so dass das Differenzverhältnis sogar in dem Fall mit einer hohen Genauigkeit berechnet wird, in dem der Motor 10 häufig in einem Übergangszustand betrieben wird.
Bei den ersten und zweiten abgewandelten Ausführungsformen kann das Steuerungsverfahren mit den Schritten durchgeführt werden, welche die Kombination von einigen oder allen Schritten umfassen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht aus der vorstehenden Beschreibung, sondern durch die Ansprüche, und soll eine jegliche Abwandlung umfassen, welche mit dem Umfang der Ansprüche übereinstimmt.
Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit ein Steuerungssystem eines Motors, welcher eine Zylindereinheit, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, welche der Zylindereinheit Kraftstoff zuführt, und eine Steuerung aufweist. Die Steuerung steuert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf der Grundlage einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge. Die Steuerung berechnet jeweils einen ersten Wert und einen zweiten Wert bezüglich einer Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, welche auf der Grundlage eines Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, einer Strömungsrate der in die Zylindereinheit einströmenden Ansaugluft, der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und einer Drehzahl des Motors erfasst worden sind. Die Steuerung berechnet einen ersten Summenwert des ersten Werts und einen zweiten Summenwert des zweiten Werts. Die Steuerung bestimmt ein Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts.

Claims

Steuerungsvorrichtung (100) eines Motors (10), mit: einer Zylindereinheit (11); einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (13), welche der Zylindereinheit (11) Kraftstoff zuführt; und einer Steuerung, wobei die Steuerung die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (13) auf der Grundlage einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge steuert, und die Steuerung einen ersten Wert bezüglich einer Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und einen zweiten Wert bezüglich der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet, wobei der erste Wert und der zweite Wert auf der Grundlage eines Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, einer Strömungsrate der in die Zylindereinheit (11) einströmenden Ansaugluft, der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und einer Drehzahl des Motors (10) erfasst werden, wobei die Steuerung einen ersten Summenwert durch ein Summieren des ersten Werts und einen zweiten Summenwert durch ein Summieren des zweiten Summenwerts berechnet, und wobei die Steuerung ein Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung, wenn eine Fluktuation des Differenzverhältnisses für eine vorbestimmte Zeitperiode innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bleibt, ein finales Differenzverhältnis unter Verwendung eines beliebigen Werts des Differenzverhältnisses einstellt, welcher nach dem Start der vorbestimmten Zeitperiode berechnet worden ist.
Steuerungsvorrichtung (100) des Motors (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine Ist-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode als den ersten Wert auf der Grundlage des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der Strömungsrate der in die Zylindereinheit (11) einströmenden Ansaugluft berechnet, und eine Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode als den zweiten Wert auf der Grundlage der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Drehzahl des Motors (10) berechnet, wobei die Steuerung den ersten Summenwert durch ein Summieren der berechneten Ist-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode und den zweiten Summenwert durch ein Summieren der berechneten Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode berechnet, und wobei die Steuerung das Differenzverhältnis zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts bestimmt.
Steuerungsvorrichtung (100) des Motors (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine Ist-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode als den ersten Wert auf der Grundlage des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der Strömungsrate der in die Zylindereinheit (11) einströmenden Ansaugluft berechnet, und eine Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode als den zweiten Wert auf der Grundlage der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Drehzahl des Motors (10) berechnet, wobei die Steuerung den ersten Summenwert durch ein Summieren der berechneten Ist-Kraftstoffeinspritzmenge pro vorbestimmter Zeitperiode und den zweiten Summenwert durch ein Summieren der berechneten Soll-Kraftstoffeinspritzmenge pro bestimmter Zeitperiode berechnet, wobei die Steuerung einen ersten Durchschnittswert auf der Grundlage des berechneten ersten Summenwerts und einen zweiten Durchschnittswert auf der Grundlage des berechneten zweiten Summenwerts berechnet, und wobei die Steuerung das Differenzverhältnis auf der Grundlage des ersten Durchschnittswerts und des zweiten Durchschnittswerts bestimmt.
Steuerungsvorrichtung (100) des Motors (10) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung einen Durchschnittswert der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge oder der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt, wobei die Steuerung eine Differenz der Kraftstoffeinspritzmenge zwischen der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge und der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des berechneten Durchschnittswerts und des Differenzverhältnisses berechnet.
Steuerungsvorrichtung (100) des Motors (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis als den ersten Wert verwendet und den ersten Summenwert durch ein Summieren des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses berechnet, die Steuerung ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis als den zweiten Wert auf der Grundlage der Strömungsrate der Ansaugluft, der Soll-Kraftstoffeinspritzmenge und der Drehzahl des Motors (10) berechnet, und den zweiten Summenwert durch ein Summieren des berechneten Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses berechnet, und wobei die Steuerung das Differenzverhältnis auf der Grundlage des ersten Summenwerts und des zweiten Summenwerts berechnet.