DE10030366B4

DE10030366B4 - Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10030366B4
Application number: DE10030366A
Authority: DE
Inventors: Masanao Toyota Idogawa; Sengi Toyota Kato; Noburu Toyota Takagi; Takashi Toyota Kawai; Hiroya Toyota Tanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2020-06-17
Also published as: FR2795025B1; DE10030366B8; JP2001140675A; JP3791288B2; FR2795025A1; DE10030366A1

Abstract

Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbrennkraftmaschine (10), mit einem Kraftstoffeinspritzer (14), der Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer (12) einspritzt, wobei der Motor (10) entsprechend einem Motorbetriebszustand wahlweise in einem homogenen Ladeverbrennungsmodus oder einem Schichtladeverbrennungsmodus betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung:
eine Kraftstoffabsperreinrichtung (30) zur Unterbrechung einer Kraftstoffzufuhr zu dem Motor (10), wenn eine vorbestimmte Bedingung während eines Verzögerungsbetriebs des Motors (10) erfüllt ist, und
eine Drehmomentreduziereinrichtung (30) aufweist, um ein Ausgabedrehmoments des Motors (10) zu reduzieren, bevor die Kraftstoffzufuhr mittels der Kraftstoffabsperreinrichtung (30) unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass, die Drehmomentreduziereinrichtung (30)
eine Verbrennungsmodusänderungseinrichtung aufweist, die den Verbrennungsmodus in den homogenen Ladeverbrennungsmodus ändert, wenn dem Motorbetriebszustand entsprechend der Schichtladeverbrennungsmodus ausgewählt ist, und
eine Zündungszeitgebungssteuereinrichtung (30) hat, die die Zündungszeitgebung verschiebt, um das Ausgabedrehmoment des Motors (10) im homogenen Ladeverbrennungsmodus zu reduzieren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbrennkraftmaschine gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 6. Eine solche Brennkraftmaschine ist z.B. aus der DE 197 51 100 A1 bekannt.

In einem mit einem Verbrennungsmotor ausgerüsteten Fahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug oder dergleichen, wird die Drehung der Ausgabewelle des Motors über einen Antriebskraftübertragungsmechanismus mit einem Getriebe und dergleichen auf die Fahrzeugantriebsräder übertragen. Ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe als eine Getriebevorrichtung eines Antriebskraftübertragungsmechanismus ist mit einer Fluidübertragungsvorrichtung ausgestattet, wie etwa einem Drehmomentwandler oder dergleichen, der eine Rotation von dem Verbrennungsmotor über ein Fluid, wie etwa ein Öl oder dergleichen, auf das Getriebe überträgt. Eine derartige Fluidübertragungsvorrichtung gestattet es, dass die Rotation der Motorausgabewelle, die bezüglich der Drehzahl, des Drehmoments oder dergleichen in großem Maße schwankt, problemlos auf die Antriebsradseite übertragen wird.

Allerdings ist in einer Fluidübertragungsvorrichtung, wie etwa einem Drehmomentwandler oder dergleichen, eine Verringerung in der Rotationsübertragungseffizienz praktisch unvermeidlich aufgrund eines Flüssigkeitsschlupfes. Daher ist in vielen Antriebskraftübertragungsmechanismen, die mit einer Fluidübertragungsvorrichtung ausgestattet sind, eine Formschlusskupplung vorgesehen zur mechanischen direkten Kopplung einer Motorseite mit einer Übertragungsseite der Fluidübertragungsvorrichtung. Während eines vorbestimmten Betriebszustands wird die Formschlusskupplung in Eingriff gehalten, sodass eine Rotation direkt übertragen wird, und zwar unter Umgehung des Fluids in der Fluidübertragungsvorrichtung. Somit wird eine Verringerung des Übertragungswirkungsgrads verhindert und die Kraftstoffeinsparung des Verbrennungsmotors verbessert.

Allerdings ändert sich zum Zeitpunkt eines Umschaltens zwischen einem Kopplungszustand und einem Entkopplungszustand der Formschlusskupplung der Zustand der Drehmomentübertragung zwischen der Motorseite und der Getriebeseite der Fluidübertragungsvorrichtung in großem Maße, sodass ein Umschaltstoß auftritt. Wenn daher die Formschlusskupplung zwischen dem Kopplungszustand und dem Entkopplungszustand umzuschalten ist, wird eine Schlupfsteuerung zur zeitweiligen Herstellung eines Teilkopplungszustands der Motorseite mit der Getriebeseite der Formschlusskupplung durchgeführt, um bis zu einem bestimmten Ausmaß einen Drehzahlunterschied zwischen der Motorseite und der Getriebeseite zu gestatten.

Wenn beispielsweise die Formschlusskupplung von dem Entkopplungszustand in den Kopplungszustand geändert wird, wird die Kupplung zunächst in einem Schlupfzustand gehalten, während dem die Drehzahldifferenz zwischen der Motorseite und der Getriebeseite allmählich abnimmt. Nachdem die Drehzahlen der beiden Seiten im wesentlichen gleich geworden sind, wird die Formschlusskupplung auf einen vollständigen Kopplungszustand festgelegt oder gesteuert. In dieser Weise wird ein Umschaltstoß verhindert.

Während der Durchführung der Schlupfsteuerung der Formschlusskupplung kann die Größe des übertragenden Drehmoments zwischen der Motorseite und der Getriebeseite der Formschlusskupplung auf ein bestimmtes Ausmaß beschränkt werden. D.h., dass während der Schlupfsteuerung eine scharfe Drehmomentänderung und die Übertragung eines Stoßes, der durch die Drehmomentänderung verursacht wird, begrenzt werden kann, während ein bestimmter Drehmomentbetrag übertragen wird. Daher reduziert die Durchführung der Schlupfsteuerung der Formschlusskupplung den Rotationswiderstand an der Motorausgabewelle und verhindert vorteilhaft einen Abfall in der Motordrehzahl, wenn eine Kraftstoffsperrsteuerung zur Aussetzung der Zuführung von Kraftstoff zu dem Motor während der Schlupfsteuerung durchgeführt wird. Deswegen wird es in Ausführung einer Verzögerungsschlupfsteuerung zur Festlegung der Formschlusskupplung in den Schlupfzustand während einer Verzögerung des Motors, beispielsweise eine Verzögerung des Fahrzeugs oder dergleichen, möglich, die Kraftstoffabsperrung aktiver durchzuführen, um die Kraftstoffeinsparung des Motors weiter zu verbessern.

Während des Schlupfzustands wird allerdings die mechanische Kopplung der Formschlusskupplung teilweise aufrechterhalten, sodass die Drehmomentstoß-Pufferwirkung des Fluids in der Fluidübertragungsvorrichtung nicht vollständig erreicht werden kann. Daher kann, während die Verzögerungsschlupfsteuerung durchgeführt wird, eine sprunghafte Motordrehzahländerung, die zum Zeitpunkt eines Starts der Kraftstoffabsperrung oder zum Zeitpunkt einer Rückstellung von der Kraftstoffabsperrung auftritt, nicht hinreichend absorbiert werden, sodass ein Drehmomentstoß verursacht werden kann.

Um diese Gefahr zu vermeiden, führt eine Verbrennungsmotorsteuerungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 10-44832 beschrieben ist, eine Steuerung zur allmählichen Verringerung des Motorausgabemoments durch, indem die Zündungszeitgebung vor einem Start der Kraftstoffabsperrung während der Durchführung der Verzögerungsschlupfsteuerung der Formschlusskupplung allmählich verzögert wird. Mittels einer hinreichenden Verringerung des Motorausgabedrehmoments vor der Kraftstoffabsperrung verringert die Vorrichtung die sprunghafte Drehmomentänderung, die zu Beginn der Kraftstoffabsperrung auftritt, wodurch der Drehmomentstoß verringert wird.

Allerdings kann in Verbrennungsmotoren, die mit einer Schichtladeverbrennung arbeiten, z.B. ein derartiger, seit kurzem vertriebener Motor der Direkteinspritzbauart, die vorbeschriebene Steuerung aus den unten angegebenen Gründen nicht direkt ausgeübt werden, sodass der Drehmomentstoß, der zu Beginn der Kraftstoffabsperrung auftritt, nicht hinreichend verringert werden kann. Die Gründe dafür sind die folgenden:
Ein Verbrennungsmotor der Direkteinspritzungsbauart wird mit einem Einspritzer ausgestattet, der Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer des Motors einspritzen kann. Durch eine geeignete Änderung der Kraftstoffeinspritzzeitgebung und dergleichen wird entsprechend dem Motorbetriebszustand der Verbrennungsmodus des Motors zwischen einem gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus (Homogenbetrieb) und einem Schichtladeverbrennungsmodus umgeschaltet.

Insbesondere wird während eines Hochlastbetriebs des Motors der Direkteinspritzbauart eine Kraftstoffeinspritzung während des Einlasshubes durchgeführt, um ein homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer zu bilden.

Während eines Niederlastbetriebs wird Kraftstoff zu einem Zeitpunkt während des Kompressionshubes eingespritzt, welcher der Zündungszeitgebung unmittelbar vorangeht, um lediglich um die Zündkerze herum ein zündfähiges Gemisch zu bilden. Durch Ausführung der Zündung zu einem Zeitpunkt, zu dem das Gemisch lediglich um die Zündkerze vorhanden ist, führt der Motor eine Schichtladeverbrennung durch, in der eine Verbrennung bei einem extrem kraftstoffmagerseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis möglich ist.

Wenn die vorbeschriebene Verzögerungsschlupfsteuerung der Formschlusskupplung auf den Motor der Direkteinspritzbauart angewendet wird, verringert sich der Drehwiderstand an der Motorausgabewelle während der Verzögerungsschlupfsteuerung. Daher wird während der Verzögerungsschlupfsteuerung der Motorbetriebszustand ein Niederlastzustand, sodass eine Schichtladeverbrennung durchgeführt wird.

Da es allerdings während des Schichtladeverbrennungsmodus notwendig ist, eine Zündung zu einem Zeitpunkt durchzuführen, zu dem ein zündfähiges Gemisch lediglich in der Umgebung der Zündkerze vorhanden ist, wie vorhergehend erwähnt, kann die Zündungszeitgebung nicht frei geändert werden. Daher ist es während des Schichtladeverbrennungsmodus des Motors der Direkteinspritzbauart unmöglich, die Steuerung zur Verringerung der schrittweisen Drehmomentänderung zu der Zeit eines Starts der Kraftstoffabsperrung durchzuführen, indem das Drehmoment basierend auf der Zündungszeitgebung eingestellt wird, und zwar im Gegensatz zu der in der vorerwähnten offen gelegten Patentanmeldung beschriebenen Vorrichtung.

Daher muss während des Schichtladeverbrennungsmodus der Motor der Direkteinspritzbauart das Motorausgabemoment reduzieren, indem die Kraftstoffeinspritzmenge reduziert wird. Allerdings ist eine Minimumkraftstoffeinspritzmenge aufgrund von Beschränkungen bezüglich der Konstruktion des Einspritzers vorbestimmt, sodass die Verringerung einer schrittweisen Drehmomentänderung basierend auf der Kraftstoffeinspritzmengenreduziereinstellung lediglich bis zu einem beschränkten Ausmaß erzielt werden kann.

Somit ist es in Verbrennungsmotoren, die eine Schichtladeverbrennung durchführen, wie etwa Direkteinspritzmotoren und dergleichen, unmöglich, die sprunghafte Drehmomentänderung hinreichend zu verringern, bevor die Kraftstoffabsperrung während der Verzögerungsschlupfsteuerung der Formschlusskupplung durchgeführt wird. Daher ist es schwierig, den Drehmomentstoß, der zu Beginn der Kraftstoffabsperrung auftritt, hinreichend zu verringern.

Bislang sind Fahrzeuge, die mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sind, der eine Schichtladeverbrennung durchführt, wie etwa ein Direkteinspritzmotor oder dergleichen, und ein kontinuierlich variables Getriebe haben, vertrieben worden. Ein solches Fahrzeug hat auch eine Fluidübertragungsvorrichtung, die zwischen dem Motor und dem Getriebe vorgesehen ist, und eine Formschlusskupplung zum mechanischen Eingriff einer Motorseite und einer Getriebeseite der Fluidübertragungsvorrichtung. In diesem Fahrzeug kann ein Kupplungszustand der Formschlusskupplung selbst in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich aufrechterhalten werden, da das Geschwindigkeitsänderungsverhältnis des Getriebes kontinuierlich einstellbar ist, ohne eine schrittweise Änderung.

Daher wird es durch Aufrechterhaltung des Kupplungszustands der Formschlusskupplung während einer Motordrehzahlverzögerung, wie etwa eine Verzögerung des Fahrzeugs oder dergleichen, möglich, die Kraftstoffabsperrung aktiver durchzuführen und die Kraftstoffeinsparung des Motors weiter zu verbessern. Daher ist es, um den Drehmomentstoß bezüglich der Kraftstoffabsperrung, die während des Kupplungszustands der Formschlusskupplung zu dem Zeitpunkt einer Motordrehzahlverzögerung durchgeführt wird, notwendig, das Drehmoment des Motors hinreichend zu reduzieren, bevor die Kraftstoffabsperrung startet.

Allerdings wird in den Verbrennungsmotoren, die eine Schichtladeverbrennung durchführen, wie etwa in Direkteinspritzmotoren wie vorbeschrieben, der Motorbetriebszustand während einer Fahrzeugverzögerung zum Niederlastzustand, sodass eine Schichtladeverbrennung durchgeführt wird. Daher kann die schrittweise Drehmomentänderung nicht vorher hinreichend verringert werden, sodass der Drehmomentstoß nicht ausreichend verringert werden kann.

Aus der eingangs genannten DE 197 51 100 A1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, die sowohl im Schichtladebetrieb als auch im Homogenbetrieb arbeiten kann. Hierin ist dem Niedrigdrehmomentbereich der Schichtladebetrieb zugeordnet, während der höhere Drehmomentbereich dem Homogenbetrieb zugeordnet ist.

Die DE 196 32 118 A1 beschreibt eine Schlupfsteuerung für eine Formschlusskupplung bei Fahrzeugverzögerung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs, wie z.B. Getriebestellung, Betätigungszustand der Fahrzeugbremse, Betrieb der Klimaanlage oder dergleichen.

Gemäß der JP 11036920 AA wird während eines Verzögerungsvorgangs vom Schichtladebetrieb in den Homogenbetrieb umgeschaltet.

Ferner ist aus der JP 05321718 A bekannt, dass, falls die Schubabschaltung vom Homogenbetrieb aus eingeleitet wird, während des Umschaltens vom Homogen- in den Schichtladebetrieb, die Nacheinspritzung allmählich reduziert wird.

Schließlich ist aus der JP 11072033 AA der Drehmomentausgleich mittels Zündwinkelkorrektur im Homogenbetrieb und mittels Verstellung des Luft/Kraftstoffverhältnisses während des Schichtladebetriebs bekannt.

Kurz gesagt besteht bei einer Brennkraftmaschine, welche in einem Schichtladeverbrennungsmodus im Niedriglastarbeitsbereich betrieben wird, und die im Homogenbetrieb läuft, wenn sie im Hochlastbetrieb arbeitet folgendes Problem. Wenn die Kraftstoffversorgung während eines Verzögerungsvorgangs der Brennkraftmaschine unterbrochen wird, können Drehmomentstöße auftreten, wenn die Kraftstoffversorgung unterbrochen wird während die Brennkraftmaschine ein hohes Drehmoment erzeugt.

Andererseits wird im Betriebsbereich der Brennkraftmaschine bei niedrigen Drehmomenten die Schichtladeverbrennung verwendet und das minimale Drehmoment, das bei dieser Betriebsart erhalten werden kann, ist durch die minimale Kraftstoffliefermenge der Kraftstoffeinspritzung begrenzt. Folglich sollte es möglich sein, im Schichtladebetrieb das Drehmoment weiter zu senken, jedoch begrenzt die Auslegung der Einspritzelemente diese Drehmomentverminderung. Somit können auch bei diesem Minimaldrehmoment Drehmomentstöße weiterhin auftreten, wenn die Kraftstoffversorgung unterbrochen wird.

Angesichts der obigen Ausführungen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, die wahlweise im Schichtladebetrieb oder im Homogenbetrieb betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung die Brennkraftmaschine so steuern soll, dass ein vermindertes Drehmoment erhalten werden kann, das niedriger ist als das Drehmoment der Brennkraftmaschine, wenn sie im Schichtladebetrieb läuft und die Einspritzeinrichtung die für sie minimale Einspritzmenge einspritzt.

Diese Aufgabe wird mit der Steuervorrichtung mit den Merkmalen gemäß eines der unabhängigen Ansprüche 1, 2 und 6 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 wird, obwohl die Brennkraftmaschine im Niedriglastbereich ist, in welchem üblicherweise der Schichtladebetrieb gewählt wird, die Brennkraftmaschine durch die Steuervorrichtung in den Homogenbetrieb umgeschaltet und dann das Drehmoment durch Verzögerung der Zündzeitpunkte weiter reduziert.

Gemäß Anspruch 2 wird die Anzahl arbeitender Zylinder reduziert, wobei die Zylinder im Schichtladebetrieb oder im Homogenbetrieb arbeiten können.

Gemäß Anspruch 6 verzögert die Steuervorrichtung den Zündzeitpunkt und den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt im Schichtladebetrieb.

Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente darzustellen. Es zeigen:
1 eine schematische Veranschaulichung einer Gesamtkonstruktion eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
2 ein Fließbild einer Routine bezüglich einer Verzögerungsschlupfsteuerung;
3 ein Fließbild einer Routine bezüglich einer bestimmten, ob der Verbrennungsmodus umgeschaltet wird;
4(a) bis 4(f) Zeitdiagramme, in der eine Steuerweise gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt wird;
5(a) bis 5(f) Zeitdiagramme, die eine Steuerweise gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen;
6 ein Fließbild einer Drehmomentsteuerroutine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
7(a) bis 7(d) Zeitdiagramme einer Steuerweise gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
8 ein Fließbild einer Kraftstoffabsperrungsdurchführungsroutine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; und
9(a) bis 9(c) Zeitdiagramme, die eine Steuerweise gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen die Steuervorrichtung der Erfindung auf eine angewendet wird, werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
1 zeigt eine schematische Veranschaulichung einer Gesamtkonstruktion einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit Bezug auf 1 wird eine Konstruktion eines Verbrennungsmotors 10, auf den die Steuervorrichtung angewendet wird, ausführlich beschrieben.
Der Motor 10, auf den die Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels angewendet wird, ist ein Direkteinspritzverbrennungsmotor der Funkenzündungsbauart. Wie in 1 gezeigt, ist oberhalb einer Verbrennungskammer 12 ein Einspritzer 14 vorgesehen, um direkt in einen Zylinder 11 Kraftstoff einzuspritzen. Ein Kolben 13 ist in dem Zylinder 11 angeordnet für gleitende Hin- und Herbewegungen. Eine obere Fläche des Kolbens 13 hat eine Aussparung 13a. Ein in der Aussparung 13a definierter Raum bildet einen Abschnitt der Verbrennungskammer 12.
Eine Zündkerze 15 zur Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches ist oberhalb der Verbrennungskammer 12 vorgesehen. Die Zündungszeitgebung der Zündkerze 15 zum Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemisches wird mittels eines Zünders 16 eingestellt, der oberhalb der Zündkerze 15 vorgesehen ist.
In dem Motor 10 wird der Verbrennungsmodus zwischen einem homogenen oder gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus und einem Schichtladeverbrennungsmodus gemäß dem Motorbetriebszustand geschaltet.
Um eine gleichmäßige Ladeverbrennung durchzuführen, wird Kraftstoff von dem Einspritzer 14 während des Einlasshubes des Motors 10 eingespritzt. Da in die Verbrennungskammer 12 eintretende Luft in der Verbrennungskammer 12 aufgrund des Lufteinlassvorgangs durchwirbelt wird, vermischt sich in die Verbrennungskammer 12 eingespritzter Kraftstoff gut mit der (verwirbelten) Luft, wodurch ein homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch gebildet wird.
Um eine Schichtladeverbrennung bzw. geschichtete Ladungsverbrennung durchzuführen, wird Kraftstoff von dem Einspritzer 14 zu einer Zeitgebung während des Kommpressionshubs des Motors 10 eingespritzt, die unmittelbar der Zündung der Luft-Kraftstoff-Mischung vorangeht. Daher wird Kraftstoff in den Zylinder 11 eingespritzt und in die Aussparung 13a der oberen Fläche des Kolbens 13 geblasen, der zum Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung sich nach oben bewegt. Daher wird ein verbrennungsfähiges Luft-Kraftstoff-Gemisch lediglich in der Umgebung der Zündkerze 15 gebildet, die zu der Verbrennungskammer 12 freigelegt ist. Durch Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dieser Weise durch die Anwendung der Zündkerze 15 kann eine gute Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches selbst bei einem beträchtlich magerseitigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzielt werden.
Während eines Hochlastbetriebs des Motors 10 wird der Verbrennungsmodus auf einen gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus festgelegt, um eine Motorausgabe zu gewährleisten. Während eines Niederlastbetriebs wird der Verbrennungsmodus auf den Schichtladeverbrennungsmodus festgelegt, um eine Verbrennung bei einem beträchtlich mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis durchzuführen und dadurch den Kühlverlust, den Pumpverlust und dergleichen zu verringern. Somit wird in dem Motor 10 eine Verbesserung der Kraftstoffeinsparung erzielt, indem gemäß dem Motorbetriebszustand der Verbrennungsmodus zwischen dem gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus und dem Schichtladeverbrennungsmodus geschaltet wird.
Während des Schichtladeverbrennungsmodus kann die Zündungszeitgebung nicht frei eingestellt werden und ist die Verringerung der Kraftstoffeinspritzmenge beschränkt, d.h. eine Minimumkraftstoffeinspritzmenge ist im Wesentlichen festgelegt aufgrund von Beschränkungen bezüglich der Konstruktion des Einspritzers 10, wie oben erwähnt ist. Daher wird der Freiheitsgrad beim Verringern des Ausgabedrehmoments des Motors 10 während des Schichtladeverbrennungsmodus kleiner als während des gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus, während welchem die Zündungszeitgebung relativ frei einstellbar ist.
In dem Motor 10, dessen Verbrennungsmodus vom gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus auf den Schichtladeverbrennungsmodus gewechselt werden kann, ist eine Motorausgabewelle (Kurbelwelle) 17 mit einem Drehmomentwandler 20 verbunden. Der Drehmomentwandler 20 ist von einer Bauart einer Fluidübertragungsvorrichtung und überträgt Drehungen zwischen dem Motor 10 und einem Automatikgetriebe 22 mittels eines Fluids, wie etwa einem Öl oder dergleichen. Durch Drehübertragung mittels Fluid überträgt der Drehmomentwandler 20 eine Drehung der Motorausgabewelle 17, die dazu neigt, in ihrer Geschwindigkeit, ihrem Drehmoment oder dergleichen in großem Maße zu schwanken, zu dem Automatikgetriebe 22, und zwar ohne einer signifikanten Beeinträchtigung oder einem Problem.
Der Drehmomentwandler 20 hat eine Formschlusskupplung 21, die eine direkte Drehübertragung gestattet, in der kein Fluid Anwendung findet. Die Formschlusskupplung 21 wird basierend auf einer Steuerung eines Hydraulikdrucks (Formschlusskupplungshydraulikdruck) angetrieben, der mittels eines Formschlusshilfssteuerventils 23 durchgeführt wird, um die Motorausgabewelle 17 und das Automatikgetriebe 22 in einer mechanisch gekoppelten Weise direkt zu verbinden. Mittels geeigneter Herstellung der mechanischen Direktverbindung unter Anwendung der Formschlusskupplung 21 wird die Getriebeeffizienzverringerung, die durch einen Ölschlupf verursacht wird, der in dem Drehmomentwandler 20 auftritt, verhindert, und kann die Kraftstoffeinsparung des Motors 10 verbessert werden.
Zusätzlich zu einem Zustand (Kopplungszustand), in welchem die Motorausgabewelle 17 und das Automatikgetriebe 22 vollständig direkt verbunden sind, und einem Zustand (Entkopplungszustand), in welchem die Direktverbindung gelöst ist, kann die Formschlusskupplung 21 auch auf einen Halbkopplungszustand (Schlupfzustand) festgelegt werden, d.h. einem Zwischenzustand zwischen dem Kopplungszustand und dem Entkopplungszustand. Die Formschlusskupplung 21 wird auf den Schlupfzustand geschaltet durch ein zweckmäßiges Begrenzen der Kopplungskraft der Formschlusskupplung 21 basierend auf einer Einstellung des Hydraulikdrucks (Formschlusseingriffshydraulikdruck) des Formschlusshilfssteuerventils 23. In dem Schlupfzustand der Formschlusskupplung 21 wird die mechanische Direktverbindung zwischen der Motorausgabewelle 17 und dem Automatikgetriebe 22 in einem bestimmten Ausmaß aufrechterhalten und ist, wenn eine große Drehmomentänderung auftritt, eine Drehdifferenz zwischen der Motorausgabewelle 17 und dem Automatikgetriebe 22 gestattet, um die Übertragung eines durch die Drehmomentänderung verursachten Stoßes zu begrenzen.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird der Motor 10 mit dem Automatikgetriebe 22 und den Antriebsrädern des Fahrzeugs über den Drehmomentwandler 20, der eine Art von Fluidübertragungsvorrichtung ist, die über ein Fluid eine Drehung überträgt, und die Formschlusskupplung 21 verbunden, die eine Direktdrehübertragung ermöglicht, die nicht das in dem Drehmomentwandler 20 enthaltene Fluid verwendet.
Der Motor 10 und die Formschlusskupplung 21 werden durch eine elektronische Steuereinheit 30 gesteuert. Die elektronische Steuereinheit 30 führt derartige Steuerungen basierend auf Betriebszuständen des Fahrzeugs und des darin installierten Motors 10 durch, die basierend auf Ergebnissen einer Erfassung erfasst werden, die mittels verschiedenartiger, in verschiedenartigen Abschnitten des Fahrzeugs und des Motors 10 vorgesehener Sensoren durchgeführt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel haben die vorerwähnten verschiedenartigen Sensoren einen Drosselöffnungssensor 31 zum Erfassung des Öffnungsausmaßes eines (nicht gezeigten) Drosselventils, das die Strömung von Einlassluft, die in den Motor eingespeist wird, einstellt, einen Drehzahlsensor 32 zum Erfassen der Drehzahl der Motorausgabewelle 17, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33 zum Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit), einen Gaspedalbetätigungssensor 34 zur Erfassung des Niederdrückbetrags eines Gaspedals 24 und dergleichen.
Basierend auf Ergebnissen einer Erfassung, die mittels der verschiedenartigen Sensoren verschafft wird, steuert die elektronische Steuereinheit 30 den Arbeitsvorgang des Einspritzers 14, des Zünders 16 und dergleichen, um die Zeitgebung der Zündkerze 15 für eine Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches (Zündungszeitgebung), die von dem Einspritzer 14 einzuspritzende Kraftstoffmenge, die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und dergleichen einzustellen. Ferner steuert basierend auf Ergebnissen einer Erfassung, die durch die verschiedenartigen Sensoren vorgesehen wird, die elektronische Steuereinheit 30 den Betrieb des Formschlusshilfssteuerventils 23, um die Formschlusskupplung 21 in den Kopplungszustand, den Entkopplungszustand und den Schlupfzustand zu wechseln.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Verzögerungsschlupfsteuerung zur Festlegung der Formschlusskupplung 21 in den Schlupfzustand während einer Verzögerung des Motors 10 durchgeführt. Durch Ausführung dieser Steuerung kann der Drehwiderstand an der Motorausgabewelle 17 verringert werden, um einen übermäßigen Abfall in der Motordrehzahl zu vermeiden, während die Direktverbindung zwischen der Motorausgabewelle 17 und dem Automatikgetriebe 22 bis zu einem bestimmten Ausmaß aufrechterhalten wird, wie vorhergehend erwähnt ist. Daher wird es möglich, die Kraftstoffabsperrung aktiver durchzuführen, d.h. in einem breiteren Motorbetriebsbereich.
2 zeigt ein Fließbild einer Verfahrensroutine, die mittels der elektronischen Steuereinheit 30 bezüglich einer Bestimmung durchgeführt wird, ob die Verzögerungsschlupfsteuerung durchgeführt wird. Die elektronische Steuereinheit 30 führt diese Verarbeitung periodisch während des Betriebs des Motors 10 durch.
Wenn diese Routine gestartet wird, bestimmt die elektronische Steuereinheit 30 zunächst in Schritt S100, ob eine Bedingung zur Durchführung der Verzögerungsschlupfsteuerung erfüllt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird bestimmt, dass die Durchführungsbedingung erfüllt ist, wenn alle folgenden Zustände erfüllt sind:

A) Der Niederdruckbetrag PA des Gaspedals, der mittels des Gaspedalsbetätigungssensors 34 erfasst wird, ist Null (d.h. das Gaspedal 24 ist nicht niedergedrückt).
B) Die Motordrehzahl NE, die mittels des Drehzahlsensors 32 erfaßt wird, ist größer als ein vorbestimmter Wert K1.
C) Die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33 erfasst wird, ist größer als ein vorbestimmter Wert K2.

Das heißt, wenn das Gaspedal 24 überhaupt nicht betätigt wird, während die Motordrehzahl NE und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD größer sind als bestimmte Niveaus (vorbestimmte Werte), wird die Verzögerungsschlupfsteuerung in diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt.
Sofern die Durchführungsbedingungen (A) bis (C) erfüllt sind (JA in S100), setzt die elektronische Steuereinheit 30 eine Durchführungsmarke XSLU (XSLU = 1) in Schritt S110, um einen Befehl zur Durchführung der Verzögerungsschlupfsteuerung zu erzeugen. Wenn umgekehrt eine der Bedingungen (A) bis (C) nicht erfüllt ist (NEIN in S100), löscht die elektronische Steuereinheit 30 die Durchführungsmarke XSLU (XSLU = 0) in Schritt S120. Nach Betätigung der Durchführungsmarke XSLU in dieser Weise beendet die elektronische Steuereinheit 30 die Routine zeitweilig.
Anschließend gibt die elektronische Steuereinheit 30 ein Befehlssignal zu dem Formschlusshilfssteuerventil 23 basierend auf der Durchführungsmarke XSLU. Sofern die Durchführungsmarke XSLU gesetzt worden ist, um die Verzögerungsschlupfsteuerung durchzuführen, steuert die elektronische Steuereinheit 30 den Antrieb des Formschlusshilfssteuerventils 23, um einen Hydraulikdruck zum Eingriff der Kupplung zu verschaffen, der benötig wird, um die Formschlusskupplung 21 in den Schlupfzustand festzulegen. Als ein Ergebnis wird die Kraft der Formschlusskupplung 21 zur Verbindung der Motorausgabewelle 17 mit dem Automatikgetriebe 22 geeignet eingestellt, um den Schlupfzustand herzustellen, in welchem die Motorausgabewelle 17 und das Automatikgetriebe 22 teilweise bis zu einem Ausmaß miteinander direkt verbunden sind.
Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel die Verzögerungsschlupfsteuerung zur Festlegung der Formschlusskupplung 21 in die Schlupfrate während einer Verzögerung des Motors 10 durchgeführt.
Während der Verzögerungsschlupfsteuerung wird die direkte Verbindung zwischen der Motorausgabewelle 17 und dem Automatikgetriebe 22 bis zu einem gewissen Ausmaß aufrechterhalten, wobei das Getriebe von übermäßig großen Drehmomentschwankungen verschont bleibt. Daher kann die Kraftstoffabsperrung aktiver durchgeführt werden. Wenn allerdings die Kraftstoffabsperrung während der Verzögerungsschlupfsteuerung durchgeführt wird, kann ein Drehmomentstoß, der durch eine schrittweise Drehmomentänderung verursacht wird, die zu einem Zeitpunkt beim Starten der Kraftstoffabsperrung auftritt, nicht mittels des Öls effektiv absorbiert werden, das in dem Drehmomentwandler 20 enthalten ist, da die Direktverbindung zwischen der Motorausgabewelle 17 und dem Automatikgetriebe 22, die mittels der Formschlusskupplung 21 erreicht wird, aufrechterhalten wird, wenngleich diese nur teilweise aufrechterhalten wird.
Um die schrittweise Drehmomentänderung durchzuführen, führt daher dieses Ausführungsbeispiel eine Drehmomentreduzierungssteuerung durch, um das Drehmoment des Motors 10 vor einem Beginn der Kraftstoffabsperrung während einer Verzögerung (Kraftstoffabsperrverzögerung) zu reduzieren. In der Drehmomentreduzierungssteuerung wird der Verbrennungsmodus des Motors 10 geändert, um das Drehmoment effektiver zu verringern.
3 zeigt ein Fließbild einer Verarbeitungsroutine, die mittels der elektronischen Steuereinheit 30 in Relation zu der Bestimmung durchgeführt wird, ob der Verbrennungsmodus geändert wird. Eine Steuerung zur Änderung des Verbrennungsmodus gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der 3 beschrieben.
Die elektronische Steuereinheit 30 führt periodisch diese Routine während des Betriebs des Motors 10 durch.
Zunächst bestimmt die elektronische Steuereinheit 30 in Schritt S200, ob der derzeitige Betriebsbereich des Motors 10 sich innerhalb eines voreingestellten Bereichs zur Durchführung einer Schichtladeverbrennung befindet. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchführungsbereich zur Schichtladeverbrennung derart festgelegt, dass eine Schichtladeverbrennung in einem Niederlast- und einem Niedergeschwindigkeitsbetriebsbereich durchgeführt wird.
Sofern der derzeitige Betriebsbereich des Motors 10 sich nicht in dem Schichtladeverbrennungsdurchführungsbereich (NEIN in Schritt S200) befindet, legt die elektronische Steuereinheit 30 in Schritt S220 einen Verbrennungsmodus des Motors 10 fest, um einen Motorbetrieb basierend auf einer gleichmäßigen Ladeverbrennung zu erzielen.
Wenn umgekehrt der gegenwärtige Betriebsbereich des Motors 10 sich in dem Schichtladeverbrennungsdurchführungsbereich befindet (JA in Schritt S200), bestimmt die elektronische Steuereinheit 30 in Schritt S210, ob die Durchführungsmarke XSLU, die in der Routine zur Bestimmung betätigt wird, ob die Verzögerungsschlupfsteuerung (Schritte S110, S120 in 2) gesetzt worden sind, d.h. ob die Verzögerungsschlupfsteuerung gegenwärtig durchgeführt wird.
Sofern die Durchführungsmarke XSLU gelöscht worden ist (NEIN in Schritt S210), d.h. sofern die Verzögerungsschlupfsteuerung nicht durchgeführt wird, setzt die elektronische Steuereinheit 30 in Schritt S230 einen Verbrennungsmodus des Motors 10, um einen Motorbetrieb basierend auf einer Schichtladeverbrennung zu erzielen.
Wenn umgekehrt die Durchführungsmarke XSLU gesetzt worden ist (JA in Schritt S210), d.h. wenn die Verzögerungsschlupfsteuerung durchgeführt wird, setzt die elektronische Steuereinheit 30 den Verbrennungsmodus des Motors 10 auf einen gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus in Schritt S220, obwohl der gegenwärtige Betriebsbereich des Motors 10 sich innerhalb des Schichtladeverbrennungsdurchführungsbereichs befindet.
Nach einem Festlegen des Verbrennungsmodus in dieser Weise beendet die elektronische Steuereinheit 30 zeitweilig die Routine.
Wenn, kurz gesagt, die Verzögerungsschlupfsteuerung durchgeführt wird, legt die elektronische Steuereinheit 30 dieses Ausführungsbeispiels den Verbrennungsmodus auf den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus fest, und zwar ungeachtet des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 10. Nach einem Festlegen des gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus zu dem Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungsschlupfsteuerung führt die elektronische Steuereinheit 30 die Drehmomentreduzierungssteuerung basierend auf einer Einstellung der Zündungszeitgebung durch.
4(a) bis 4(f) sind Zeitdiagramme, die eine Steuerweise anzeigen, die mittels der Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels durchgeführt wird während einer Verzögerung des Motors 10.
Wenn das Niederdrücken PA des Gaspedals auf Null verringert wird (4(a)), wird der Motor 10 verzögert. Wenn die Verzögerungsschlupfsteuerdurchführungsbedingung (A) aufgrund des Null-Werts des Niederdrückausmaßes PA des Gaspedals erfüllt wird, während die weiteren Durchführungsbedingungen (B) und (C) erfüllt worden sind, wird die Durchführungsmarke (XSLU) (4(c)) gesetzt, um die Verzögerungsschlupfsteuerung durchzuführen.
Wenn die Durchführungsmarke XSLU gesetzt ist, steuert die elektronische Steuereinheit 30 den Antrieb des Formschlusshilfssteuerventils 23, um den Kupplungseingriffshydraulikdruck zu erhöhen, um die Formschlusskupplung 21 in den Schlupfzustand festzulegen. In diesem Fall legt die elektronische Steuereinheit 30 den Verbrennungsmodus des Motors 10 (4(f)) auf den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus fest, und zwar ungeachtet des gegenwärtigen Betriebszustands. Als ein Ergebnis wird der Motor 10 in dem gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus, während welchem das Drehmoment basierend auf der Zündungszeitgebung einstellbar ist.
Wenn der Kupplungseingriffshydraulikdruck einen vorbestimmten Schlupfkriteriumshydraulikdruck überschreitet und daher die Formschlusskupplung 21 auf den Schlupfzustand geschaltet wird, nachdem der Verbrennungsmodus in den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus gewechselt worden ist, schiebt die elektronische Steuereinheit 30 die Zündungszeitgebung (4(e)) allmählich hinaus, um das Drehmoment des Motors 10 allmählich zu verringern. Darauffolgend unterbricht zu einem Zeitpunkt, zu dem die Zündungszeitgebung hinreichend hinausgeschoben ist, so dass das Ausgabedrehmoment des Motors 10 auf ein hinreichend niedriges Niveau (Zieldrehmomentniveau) verringert ist, die elektronische Steuereinheit 30 die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 10, wodurch die Kraftstoffabsperrung gestartet wird.
Somit wechselt die erfindungsgemäße Verbrennungsmotorsteuervorrichtung, sofern sie die Verzögerungsschlupfsteuerung durchführt, den Verbrennungsmodus auf den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus, der einen relativ hohen Freiheitsgrad in einer Einstellung der Zündungszeitgebung vorsieht, wodurch ein relativ hoher Freiheitsgrad in der Einstellung des Drehmoments vorgesehen wird, und zwar ungeachtet des Betriebszustands des Motors 10. Daher kann die schrittweise Drehmomentänderung, die zu dem Zeitpunkt eines Starts der Kraftstoffabsperrung während einer Verzögerung (Verzögerungskraftstoffabsperrung) auftritt, effektiver verringert werden und das Auftreten eines Drehmomentstoßes effektiver verhindert werden.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung offensichtlich wird, ändert die Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels während der Drehmomentreduzierungssteuerung, die vor einen Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt wird, den Verbrennungsmodus des Motors 10 zwangsweise auf den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus, was eine effektivere Drehmomentreduzierung gestattet, und zwar ungeachtet des gegenwärtigen Motorbetriebszustands. Daher kann die schrittweise Drehmomentänderung, die zu einem Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungskraftstoffabsperrung auftritt, effektiver verringert werden, und kann ein Auftreten eines Drehmomentstoßes zu diesem Zeitpunkt effektiver verhindert werden.
Als ein Ergebnis wird es möglich, die Verzögerungskraftstoffabsperrung aktiver durchzuführen, während das Auftreten eines Drehmomentstoßes verhindert wird. Daher kann die Kraftstoffeinsparung des Motors weiter verbessert werden.
Da ferner der Verbrennungsmodus zum Zeitpunkt einer Durchführung der Verzögerungsschlupfsteuerung auf einen gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus gewechselt wird, wird es möglich, die Drehmomentreduzierungssteuerung basierend auf der Zündungszeitgebung in einem früheren Stadium zu starten und die Verzögerungskraftstoffabsperrung in einem relativ frühen Stadium zu starten. Daher kann die Verzögerungskraftstoffabsperrung für eine relativ lange Zeitdauer fortgesetzt werden, sodass die Kraftstoffeinsparung weiter verbessert werden kann.
Die vorbeschriebene Drehmomentreduzierungssteuerung des Ausführungsbeispiels – d.h. eine Steuerung, in der, falls der gegenwärtig ausgewählte Verbrennungsmodus der Schichtladeverbrennungsmodus ist, wenn das Ausgabedrehmoment zu verringern ist, der Verbrennungsmodus auf den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus geschaltet wird, und zwar ungeachtet des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 10, sodass das Ausgabedrehmoment durch ein Hinausschieben der Zündungszeitgebung verringert wird – kann ebenso auf einen Fall angewendet werden kann, in welchem die Verzögerungskraftstoffabsperrung in anderen Gelegenheiten als der Durchführung der Verzögerungsschlupfsteuerung der Formschlusskupplung 21 durchgeführt wird.
Beispielsweise wird in einem Fahrzeug, wie etwa einem Fahrzeug, das mit einem kontinuierlich variablen Getriebe ausgestattet ist, in welchem die Kraftstoffabsperrung aktiver durchgeführt wird durch ein Aufrechterhalten des Kopplungszustands einer Formschlusskupplung während einer Verzögerung des Motors, wie etwa während einer Verzögerung des Fahrzeugs, die Verzögerungskraftstoffabsperrung manchmal während einer Durchführung der Verzögerungsformschlusssteuerung durchgeführt, während welcher der Motor und das Getriebe direkt verbunden sind. In einem solchen Fall kann die Pufferwirkung des Fluids, das in der Fluidübertragungsvorrichtung (Momentenwandler 20) enthalten ist, nicht erreicht werden, sodass es wahrscheinlicher wird, dass ein Drehmomentstoß, der durch eine schrittweise Drehmomentänderung verursacht wird, die zu dem Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungskraftstoffabsperrung auftritt, wahrgenommen wird. Daher kann durch Durchführung der Drehmomentreduzierungssteuerung vor der Ausführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung während der Verzögerungsformschlusssteuerung das Auftreten eines Drehmomentstoßes ebenso effektiv verhindert werden.
Wenn ferner die Kraftstoffabsperrung während einer Verzögerung des Fahrzeugs auch in anderen Gelegenheiten als die Ausführung der Verzögerungsformschlusssteuerung oder der Verzögerungsschlupfsteuerung der Formschlusskupplung 21 während einer Motorverzögerung durchgeführt wird, kann eine schrittweise Drehmomentänderung auftreten, sodass eine bestimmte Größe eines Drehmomentstoßes auftreten kann, selbst wenn der Drehmomentstoß durch die Pufferwirkung des Fluids in einer Fluidübertragungsvorrichtung (Drehmomentwandler) verringert wird. Auch in einem solchen Fall kann das Auftreten eines derartigen Drehmomentstoßes verhindert werden, indem eine Steuerung durchgeführt wird, in der, falls der gegenwärtig ausgewählte Verbrennungsmodus vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung der Schichtladeverbrennungsmodus ist, der Verbrennungsmodus auf den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus geschaltet wird, und zwar ungeachtet des Betriebszustands des Motors, und in der vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung das Ausgabedrehmoment durch ein Hinausschieben der Zündungszeitgebung verringert wird.
Die Bedingung zur Durchführung der Verzögerungsschlupfsteuerung in diesem Ausführungsbeispiel ist beliebig. D.h. die Bedingung ist nicht beschränkt auf die vorerwähnten Bedingungen (A) bis (C), wobei es jedoch möglich ist, zweckmäßige Bedingungen entsprechend eines Motors und eines Fahrzeugs festzulegen, auf das das Ausführungsbeispiel angewendet wird.
Obwohl die Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels der Erfindung auf eine Fahrzeugbrennkraftmaschine angewendet wird, in welchem der Verbrennungsmodus gemäß dem Betriebszustand des Motors zwischen dem gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus und dem Schichtladeverbrennungsmodus geändert wird, ist die Erfindung auch auf Verbrennungsmotoren anwendbar, die Verbrennungsmodus-Änderungsweisen nutzen, die sich von der vorbeschriebenen Weise unterscheiden. Kurz gesagt ist die Steuervorrichtung der Erfindung anwendbar auf jeglichen Verbrennungsmotor, in welchem der Verbrennungsmodus gemäß dem Betriebszustands des Motors geändert wird und in welchem eine Beschränkung der Verringerung des Ausgabedrehmoments in Abhängigkeit von dem Verbrennungsmodus auftreten kann, der zu dem Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungskraftstoffabsperrung ausgewählt worden ist. In solchen Anwendungen verhindert die Erfindung effektiver ein Auftreten eines Drehmomentstoßes.
Obwohl in dem Ausführungsbeispiel der Motor 10 über einen Drehmomentwandler 20 mit der Formschlusskupplung 21 mit dem Automatikgetriebe 22 verbunden ist, kann der Drehmomentwandler 20 durch eine andere Bauart von Fluidübertragungsvorrichtung ausgetauscht werden, die über ein Fluid eine Drehung überträgt, beispielsweise eine einfache Fluidkopplung oder dergleichen.
Obwohl ferner in dem Ausführungsbeispiel die Motorausgabewelle 17 und das Automatikgetriebe 22 mittels der Formschlusskupplung 21, die in dem Drehmomentwandler 20 vorgesehen ist, mechanisch direkt verbunden sind, ist die Formschlussvorrichtung zur direkten Verbindung der Motorausgabewelle 17 mit dem Automatikgetriebe 22, während die Anwendung des Fluids in der Fluidübertragungsvorrichtung weggelassen wird, nicht auf die Formschlusskupplung 21 beschränkt, sondern kann diese jegliche zweckmäßige Vorrichtung sein. Das heißt, es kann jeder andere Formschlussmechanismus angewendet werden, so lange der Mechanismus die Verbindung zwischen dem Motor und dem Getriebe gestattet, zwischen dem Kopplungszustand, dem Entkopplungszustand und dem Schlupfzustand geändert zu werden.
Obwohl in dem Ausführungsbeispiel der Verbrennungsmodus geändert wird, wenn die Verzögerungsschlupfsteuerung durchgeführt wird, kann die Verbrennungsmodusänderungszeitgebung beliebig geändert werden, wenn der Verbrennungsmodus zweckmäßig für die Drehmomentreduzierungssteuerung ausgewählt wird, die vor einem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt wird.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Fahrzeugverbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung ist hauptsächlich mit Bezug auf Merkmale beschrieben, die das zweite Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel abheben.
Da der Drehmomentstoß nicht hinreichend absorbiert werden kann während der vorbeschriebenen Verzögerungsschlupfsteuerung, ist es wünschenswert, dass das Ausgabedrehmoment des Motors reduziert wird, um die schrittweise Drehmomentänderung vor einem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung während der Verzögerungsschlupfsteuerung zu verringern. Allerdings wird das Motorausgabedrehmoment nicht nur während der Verzögerungsschlupfsteuerung oder der Verzögerungsformschlusssteuerung schrittweise geändert und verursacht dieses dadurch zum Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungskraftstoffabsperrung einen Drehmomentstoß, sondern auch während anderer Gelegenheiten. Wenn die Wirkung des Drehmomentstoßes in einem Fall nicht unbeachtlich ist, ist es wünschenswert, dass die schrittweise Drehmomentänderung verringert wird, indem das Motorausgabedrehmoment vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung verringert wird.
Allerdings kann in einem Verbrennungsmotor, in welchem der Verbrennungsmodus zwischen dem gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus und dem Schichtladeverbrennungsmodus gemäß dem Motorbetriebszustand geändert wird, eine hinreichende Verringerung des Motorausgabedrehmoments schwierig werden, wenn der gegenwärtig ausgewählte Verbrennungsmodus der Schichtladeverbrennungsmodus ist.
Selbst in dem vorhergehend angedeuteten Fall kann das Motorausgabedrehmoment angemessen verringert werden, indem der Verbrennungsmodus zwangsweise geändert wird von dem Schichtladeverbrennungsmodus zu dem gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus, und zwar ungeachtet des Betriebszustands des Motors, wie in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel vorbeschrieben ist.
Selbst wenn der gegenwärtig ausgewählte Verbrennungsmodus der Schichtladeverbrennungsmodus ist und daher das Motorausgabedrehmoment nicht hinreichend mittels der vorerwähnten Maßnahmen verringert werden kann, kann das Motorausgabedrehmoment weiter verringert werden, H indem die Anzahl von Arbeitszylindern des Motors reduziert wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird daher die Drehmomenteinstellung für die Verzögerungskraftstoffabsperrung während eines Verzögerungsschlupfes durchgeführt, indem die Anzahl von Arbeitszylindern gesteuert wird, wenn der gegenwärtig ausgewählte Verbrennungsmodus ein Modus ist, der lediglich einen geringen Freiheitsgrad in der Reduzierung des Motorausgabedrehmoments gestattet.
5(a) bis 5(f) sind Zeitdiagramme, die den Übergang des Zustands der Verzögerungsschlupfsteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen. Die Verzögerungsschlupfsteuerung dieses Ausführungsbeispiels wird ausführlich mit Bezug auf die 5(a) bis 5(f) beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Steuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels für einen Fahrzeugverbrennungsmotor auf einen Vier-Zylinder-Motor für ein Fahrzeug angewendet.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Verzögerungsschlupfsteuerung bei Bedingungen durchgeführt, in dem der Gaspedalniederdrückbetrag PA (5(a)) auf Null verringert wird, und die Motordrehzahl NE (5(b)) größer ist als ein vorbestimmter Wert K1, und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein vorbestimmter Wert K2, wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Dieses Ausführungsbeispiel führt, wie nachfolgend beschrieben, eine Steuerung zu dem Zeitpunkt der Verzögerungsschlupfsteuerung durch, die basierend auf der vorerwähnten Bedingungen ausgeführt wird, sofern der gegenwärtig ausgewählte Verbrennungsmodus die Schichtladeverbrennung ist, in der der Freiheitsgrad in der Verringerung des Motorausgabedrehmoments relativ niedrig ist.
Zum Zeitpunkt t1 wird die Verzögerungsschlupfdurchführungsmarke XSLU (5(c)) auf (EIN) gesetzt, sofern die Bedingungen zur Durchführung der Verzögerungsschlupfsteuerung erfüllt sind.
In Antwort auf das Setzen der Marke wird das Formschlusshilfssteuerventil 23 angetrieben und gesteuert, um den Kupplungseingriffshydraulikdruck (5(d)) zu erhöhen, um die Formschlusskupplung 21 in den Schlupfzustand zu setzen.
Zu einem Zeitpunkt t2, zu dem der Kupplungseingriffshydraulikdruck einen Schlupfkriteriumshydraulikdruck erreicht und die Formschlusskupplung 21 in den Schlupfzustand eintritt, wird die Kraftstoffeinspritzmenge TAU (5(e)) allmählich reduziert, um das Motorausgabedrehmoment zu reduzieren. Es ist anzumerken, dass, da der minimale Kraftstoffeinspritzbetrag, der für den Einspritzer 14 gestattet ist, beschränkt ist, wie vorerwähnt ist, wobei die Drehmomentreduzierung durch dieses normale Drehmomenteinstellverfahren für den Schichtladeverbrennungsmodus ebenfalls beschränkt ist.
Daher führt dieses Ausführungsbeispiel eine Drehmoment-Einstellung mittels einer Steuerung einer Anzahl von Arbeitszylindern durch, wenn die Drehmoment-Einstellung mittels der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung eine Grenze erreicht. Das heißt, dass nach dem Zeitpunkt t3, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge auf eine Minimumkraftstoffeinspritzmenge des Einspritzers 14 verringert wird, die Anzahl von Arbeitszylindern (5(f)) allmählich verringert wird, um das Motorausgabedrehmoment zu reduzieren. Zu einem Zeitpunkt t4 wird die Anzahl von Arbeitszylindern auf Null verringert, wobei die Verzögerungskraftstoffabsperrung gestartet wird.
In der vorbeschriebenen Fahrzeugmotorsteuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels wird das Motorausgabedrehmoment eingestellt durch ein Steuern der Anzahl von Arbeitszylindern vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung, sofern der Schichtladeverbrennungsmodus ausgewählt worden ist. Daher ist eine weitere Verringerung des Motorausgabedrehmoments gestattet, trotz der Begrenzung, die durch die Minimumkraftstoffeinspritzmenge des Einspritzers 14 auferlegt ist, sodass das Auftreten eines Drehmomentstoßes relativ zu der Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung effektiv verhindert werden kann.
Ferner wird die Drehmoment-Einstellung durchgeführt durch ein Steuern der Anzahl von Arbeitszylindern vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung während der Verzögerungsschlupfsteuerung, in welchem Falle es schwierig ist, dass der Drehmomentwandler 20 eine schrittweise Drehmomentänderung absorbiert. Daher ist das Ausführungsbeispiel in der Lage, dass Auftreten eines beträchtlichen Drehmomentstoßes effektiv zu verhindern, der ansonsten in der vorerwähnten Bedingung wahrscheinlich sein würde.
Wenn in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Kraftstoffeinspritzmenge auf die vorbestimmte Menge reduziert wird oder sich darunter befindet, wird die Anzahl von Arbeitszylindern verringert, um das Motorausgabedrehmoment vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung weiter zu verringern. Da die Anzahl von Arbeitszylindern verringert wird, nachdem das Ausgabedrehmoment pro Zylinder hinreichend reduziert worden ist, können schrittweise Drehmoment-Änderungen in Antwort auf Verringerungen der Anzahl von Arbeitszylindern reduziert werden. Da in dem Ausführungsbeispiel insbesondere der vorerwähnte vorbestimmte Betrag auf den Minimumkraftstoffeinspritzbetrag des Einspritzers 14 festgelegt wird, ist die Anzahl von Arbeitszylindern verringert, nachdem das Ausgabedrehmoment pro Zylinder auf eine zulässige Mindestgrenze der Motorausgabedrehmoment-Einstellung reduziert worden ist, die mittels der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung erreicht wird. Daher wird die schrittweise Drehmomentänderung vorteilhaft reduziert. Somit ist das Ausführungsbeispiel in der Lage, das Motorausgabedrehmoment leichtgängiger bzw. sanfter zu reduzieren.
Die Motorausgabedrehmomentverringerungssteuerung kann auch relativ zu der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt werden, die in anderen Gelegenheiten durchgeführt wird als bei der Verzögerungsschlupfsteuerung. Wenn die Drehmomentreduzierungsteuerung auf einen Fahrzeugmotor angewendet wird, der die Verzögerungskraftstoffabsperrung während der Verzögerungsformschlusssteuerung zur direkten Verbindung des Motors mit einem Getriebe unter Anwendung einer Formschlusskupplung nach Vorbeschreibung durchführt, wird es möglich, das Auftreten eines Drehmomentstoßes effektiv zu steuern, obwohl der Drehmomentstoß wahrscheinlicher wahrgenommen wird, wenn der Motor und das Getriebe direkt verbunden sind. Selbst in anderen Fällen als der Verzögerungsschlupfsteuerung oder der Verzögerungsformschlusssteuerung verhindert eine Anwendung der Drehmomentreduzierungsteuerung vor der Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung auch ein Auftreten eines Drehmomentstoßes.
In dem Ausführungsbeispiel ist die Änderungsweise der Anzahl von Arbeitszylindern in Relation zu der Verzögerungsschlupfsteuerung beliebig, solange die Anzahl von Arbeitszylindern derart gesteuert wird, dass das Motorausgabedrehmoment vor einem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung zweckmäßig eingestellt wird.
Die Einstellung des Motorausgabedrehmoments durch die Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern, die mit der Verzögerungsschlupfsteuerung in Beziehung steht, ist nicht auf den Schichtladeverbrennungsmodus beschränkt, sondern kann auch durchgeführt werden, wenn der gleichmäßige Ladeverbrennungsmodus ausgewählt wird. In diesem Falle wird es möglich, eine Einstellung des Motorausgabedrehmoments über die Einstellgrenze hinweg basierend auf der Zündungszeitgebungssteuerung während des gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus durchzuführen.
DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Fahrzeugverbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung ist hautsächlich mit Bezug auf Merkmale beschrieben, die das dritte Ausführungsbeispiel von dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel abheben.
Wenn der Schichtladeverbrennungsmodus zu dem Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungskraftstoffabsperrung ausgewählt worden ist, wird die Einstellung des Motorausgabedrehmoments basierend auf der Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern eine weitere Einstellung des Motorausgabedrehmoments über die Einstell-Grenze hinweg erzielen, die mittels einer normalen Drehmomentsteuerung basierend auf der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung erzielbar ist, sodass ein Auftreten eines Drehmomentstoßes zu dem Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungskraftstoffabsperrung effektiv verhindert werden kann. Allerdings erreicht die Einstellung lediglich mittels der Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern relativ leichtgängige bzw. sanfter schrittweise Änderungen in dem Motorausgabedrehmoment, sodass ein bestimmter Betrag der schrittweisen Drehmomentänderung, die durch eine Änderung in der Anzahl von Arbeitszylindern verursacht wird, nicht beseitigt werden kann. Insbesondere in einem Motor mit einer geringen Anzahl von Zylindern neigt die schrittweise Drehmomentänderung dazu, aufgrund eines verringerten Freiheitsgrads in der Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern erhöht zu werden.
Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel die in die Arbeitszylinder eingespritzte Kraftstoffmenge erhöht, wenn die Anzahl von Arbeitszylindern geändert wird, um das Motorausgabedrehmoment vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung einzustellen.
Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge derart erhöht wird, dass eine Erhöhung des Motorausgabedrehmoments, das durch die Erhöhung in der Kraftstoffeinspritzmenge verursacht wird, eine Verringerung des Motorsausgabedrehmoments im Wesentlichen kompensiert, die durch eine Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern verursacht wird, kann das Auftreten einer schrittweisen Drehmoment-Änderung verhindert oder eingeschränkt werden. Ferner wird es durch ein allmähliches Verringern der zeitweilig erhöhten Kraftstoffeinspritzmenge, um das Motorausgabedrehmoment zu reduzieren, möglich, eine leichtgängige bzw. sanfte Drehmoment-Einstellung durchzuführen, während das Auftreten einer schrittweisen Drehmoment-Änderung vorteilhaft vermieden wird, die durch eine Änderung in der Anzahl von Arbeitszylindern verursacht wird.
6 zeigt ein Fließbild einer Drehmomentsteuerroutine, die in dem dritten Ausführungsbeispiel angewendet wird. Die Motorausgabedrehmomentsteuerung, die in diesem Ausführungsbeispiel vor einem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt wird, ist mit Bezug auf 6 ausführlich beschrieben. Diese Routine wird mittels der elektronischen Steuereinheit 30 in vorbestimmten Zeitintervallen periodisch durchgeführt. Die Steuerroutine ist nachfolgend in Verbindung mit einem Fall beschrieben, in welchem die Anzahl von Arbeitszylindern von vier auf zwei geändert wird, um das Motorausgabedrehmoment vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung einzustellen.
Wenn diese Routine gestartet wird, bestimmt die elektronische Steuereinheit 30 zunächst in Schritt S300, ob ein Erfordernis zur Drehmomenteinstellung basierend auf der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung vor einem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung vorhanden ist. Insbesondere wird in Schritt S300 bestimmt, ob der gegenwärtige Motorbetriebszustand eine Bedingung erfüllt zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung und der Schichtladeverbrennungsmodus gegenwärtig ausgewählt ist. Wenn die Verzögerungskraftstoffabsperrung während der Verzögerungsschlupfsteuerung durchzuführen ist, wird bestimmt, dass die Bedingung zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung erfüllt ist, vorausgesetzt, dass die vorerwähnten Verzögerungsschlupfdurchführungsbedingungen (A) bis (C) erfüllt sind und dass die Formschlusskupplung 21 (1) sich in dem Schlupfzustand befindet, so wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Wenn bestimmt wird, dass das Erfordernis zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung nicht vorhanden ist (NEIN in Schritt S300), führt die elektronische Steuereinheit 30 die Verarbeitung in Schritt S350 (nachfolgend beschrieben) durch und endet daraufhin zeitweilig die Routine.
Wenn umgekehrt bestimmt wird, dass das Erfordernis zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung vorhanden ist (JA in Schritt S300) geht der Prozess zu Schritt S310. In Schritt S310 bestimmt die elektronische Steuereinheit 30, ob ein erforderlicher Wert der Kraftstoffeinspritzmenge pro Zylinder (erforderliche Einspritzmenge QINJ), die gemäß dem gegenwärtig erforderlichen Betrag eines Motorausgabedrehmoments berechnet worden ist, kleiner ist als ein Minimalwert der Kraftstoffeinspritzmenge (Minimumeinspritzmenge QMIN). Die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge wird in einer Routine separat von der Drehmomentsteuerroutine berechnet und wird im Laufe der Zeit allmählich reduziert, nachdem die Bedingung zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung erfüllt worden ist.
Sofern bestimmt wird, dass die erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge nicht kleiner ist als die Minimumeinspritzmenge (NEIN in Schritt S310), geht der Prozess zu Schritt S350. In Schritt S350 setzt die elektronische Steuereinheit 30 den berechneten Wert der erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge als einen Endwert der Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder (Endeinspritzmenge QFIN). Darauffolgend beendet die elektronische Steuereinheit 30 zeitweilig die Routine. Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel das Motorausgabedrehmoment reduziert durch ein allmähliches Reduzieren der Kraftstoffeinspritzmenge, während die vier Zylinder in Betrieb gehalten werden bis die erforderliche Einspritzmenge kleiner wird als die Minimumeinspritzmenge des Einspritzers 14.
Wenn umgekehrt die erforderliche Einspritzmenge kleiner wird als die Minimumeinspritzmenge im Laufe der Verringerung des Motorausgabedrehmoments (JA in Schritt S310), geht der Prozess zu Schritt S320. Da in diesem Falle eine weitere Verringerung in dem Motorausgabedrehmoment nicht nur durch die Kraftstoffeinspritzsteuerung erzielt werden kann, wird die Steuerung der Anzahl von Arbeitszylinder durchgeführt, um das Motorausgabedrehmoment einzustellen. In Schritt S320 wird die Anzahl von Arbeitszylindern auf zwei gesetzt.
Ferner wird in Schritt S320 eine Endeinspritzmenge QFIN entsprechend der verringerten Anzahl von Arbeitszylindern in der folgenden Gleichung bestimmt: QFIN = QINJ × ([Anzahl von Arbeitszylindern vor der Änderung]/[Anzahl von Arbeitszylindern nach der Änderung])
In diesem Schritt wird eine Endeinspritzmenge derart festgelegt, dass sich die Kraftstoffeinspritzmenge für jeden aus der reduzierten Anzahl von Arbeitszylindern erhöht, um eine schrittweise Änderung in dem Motorausgabedrehmoment zu dem Zeitpunkt der Verringerung in der Anzahl von Arbeitszylindern zu verhindern. Während in diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl von Arbeitszylindern von vier auf zwei reduziert wird, d.h. die Anzahl wird halbiert, wird eine Endeinspritzmenge derart bestimmt, dass sich die Kraftstoffeinspritzmenge für jeden aus der reduzierten Anzahl von Arbeitszylindern verdoppelt.
Nachfolgend bestimmt in Schritt S330 die elektronische Steuereinheit 30, ob die Endeinspritzmenge QFIN, die in Form einer Kraftstoffeinspritzmenge für jeden aus der reduzierten Anzahl von Arbeitszylindern in Schritt S320 bestimmt wird, kleiner ist als die Minimumeinspritzmenge QMIN. Wenn die Endeinspritzmenge QFIN nicht kleiner ist als die Minimumeinspritzmenge QMIN (NEIN in Schritt S330), beendet die elektronische Steuereinheit 30 zeitweilig diese Routine.
Wenn umgekehrt die Endeinspritzmenge QFIN, die in der Form einer Kraftstoffeinspritzmenge für jeden aus der reduzierten Anzahl von Arbeitszylindern in Schritt S320 bestimmt wird, kleiner wird als die Minimumeinspritzmenge QMIN (JA in Schritt S330), während die erforderliche Einspritzmenge QINJ, welche den erforderlichen Betrag eines Motorausgabedrehmoments wiedergibt, weiter verringert wird, geht der Prozess zu Schritt S340. In Schritt S340 beginnt die elektronische Steuereinheit 30 die Verzögerungskraftstoffabsperrung. Nachfolgend beendet die elektronische Steuereinheit 30 zeitweilig die Routine.
7(a) bis 7(d) zeigen einen Übergang von Steuerbetriebsweisen in Relation zu der Drehmomentsteuerroutine vor einem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung. Die Motorausgabedrehmomentsteuerung, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt wird, wird nachfolgend mit Bezug auf 7(a) bis 7(d) beschrieben.
Zu einem Zeitpunkt t1 wird eine Verringerung der Endeinspritzmenge QFIN gestartet, wenn die Formschlusskupplung 21 in den Schlupfzustand eintritt. Dann wird die Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder (7(a)), d.h. die Endeinspritzmenge QFIN (QFIN = QINJ während der Zeiten t1 bis t2) im Laufe der Zeit allmählich reduziert.
Wenn zu einem Zeitpunkt t2 die erforderliche Einspritzmenge QINJ (QINJ), d.h. die Kraftstoffeinspritzmenge für jeden der vier Arbeitszylinder, kleiner wird als die Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14, wird die Anzahl von Arbeitszylindern von vier auf zwei reduziert, wie in 7(b) angezeigt ist. In Antwort auf die Reduzierung der Anzahl von Arbeitszylindern wird die Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder zeitweilig erhöht, wie in 7(a) angezeigt ist. Der Anstieg der Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder verhindert schrittweise Änderungen in der Gesamteinspritzmenge für alle Arbeitszylinder (7(c)) und im Motorausgabedrehmoment (7(d)) zum Zeitpunkt der Reduzierung der Anzahl von Arbeitszylindern. Nach dem Zeitpunkt t2 wird die erforderliche Einspritzmenge fortgesetzt verringert, wobei die Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder, d.h. die Endeinspritzmenge QFIN, ebenso mit der Zeitdauer reduziert wird, wie in 7(a) angedeutet ist.
Wenn im Zeitpunkt t3 die Endeinspritzmenge QFIN kleiner wird als die Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14, wird die Kraftstoffeinspritzung für alle Zylinder gestoppt, wobei die Verzögerungskraftstoffabsperrung beginnt. In diesem Stadium ist das Motorausgabedrehmoment hinreichend verringert worden durch die Verringerungen in der Anzahl von Arbeitszylindern, sodass auch die schrittweise Drehmomentänderung, die zum Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung auftritt, ebenso hinreichend reduziert ist.
In der vorbeschriebenen Fahrzeugmotorsteuervorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels wird die Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder gleichzeitig mit einer Verringerung in der Anzahl von Arbeitszylindern während der Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern zur Einstellung des Motorausgabedrehmoments vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung erhöht. Somit kompensiert der Anstieg in dem Motorausgabedrehmoment, der durch die Erhöhung in der Kraftstoffeinspritzmenge verursacht wird, im Wesentlichen die Reduzierung in dem Motorausgabedrehmoment, die durch die Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern verursacht wird. Daher wird es möglich, ein Auftreten einer schrittweisen Drehmomentänderung zu dem Zeitpunkt einer Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern effektiv zu verhindern, während der Drehmomentstoß reduziert wird, der zum Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung durch ein hinreichendes Verringern des Motorausgabedrehmoments durch die Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern reduziert wird. Die Verhinderung einer schrittweisen Drehmomentänderung zum Zeitpunkt einer Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern durch ein Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge ist besonders effektiv, wenn es auf einen Verbrennungsmotor angewendet wird, der eine relativ kleine Anzahl von Zylindern hat, in denen der Freiheitsgrad in der Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern relativ gering ist und die schrittweise Drehmomentänderung zum Zeitpunkt einer Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern dazu neigt, groß zu sein.
Die vorbeschriebene Drehmomentreduziersteuerung, die vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt wird – d.h. eine Steuerung, in der, sofern der gegenwärtig ausgewählte Verbrennungsmodus der Schichtladeverbrennungsmodus ist, das Motorausgabedrehmoment zunächst durch die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung reduziert wird und, wenn sich die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN auf eine vorbestimmte Menge (Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14) verringert oder diese unter diesem Wert liegt, wird die Anzahl von Arbeitszylindern verringert, und in der zum Zeitpunkt einer Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern die Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder erhöht wird – kann ebenso auf die Verzögerungskraftstoffabsperrung angewendet werden, die während anderer Situationen durchgeführt wird als der Verzögerungsschlupfsteuerung, beispielsweise während der Verzögerungsformschlusssteuerung, die während einer Verzögerung des Motors durchgeführt wird, und dergleichen, wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Die vorerwähnte Drehmomentreduziersteuerung ist besonders effektiv, wenn diese auf die Drehmomentreduziersteuerung angewendet wird, die vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem ein Drehmomentstoß relativ leicht wahrgenommen wird, beispielsweise während der Ausführung der Verzögerungsformschlusssteuerung oder der Verzögerungsschlupfsteuerung, die während einer Verzögerung des Motors durchgeführt wird, oder dergleichen.
Obwohl in dem Ausführungsbeispiel das Motorausgabedrehmoment eingestellt wird durch ein Ändern der Anzahl von Arbeitszylindern von vier auf zwei vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung ist die Steuerweise der Anzahl von Arbeitszylindern, um das Motorausgabedrehmoment einzustellen, beliebig, solange die Anzahl von Arbeitszylindern derart gesteuert wird, dass das Motorausgabedrehmoment vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung geeignet eingestellt wird.
Ferner ist es in dem Ausführungsbeispiel auch möglich, die Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder zum Zeitpunkt einer Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern zu erhöhen, ohne die Reduzierung in dem Motorausgabedrehmoment basierend auf der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchzuführen.
Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die Bedingung zur Reduzierung der Anzahl von Arbeitszylindern diejenige ist, wonach die Kraftstoffeinspritzmenge pro Arbeitszylinder gleich oder kleiner ist als die Minimumeinspritzmenge des Einspritzers 14, ist überdies die Bedingung nicht einschränkend. Beispielsweise kann in einem Fall, in welchem während der Motorausgabedrehmomentreduzierung vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung das Drehmoment zunächst mittels der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung reduziert wird, und in welchem, sofern die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder kleiner wird als die vorbestimmte Menge, das Drehmoment durch die Steuerung der Anzahl von Arbeitszylindern reduziert wird, die schrittweise Drehmomentänderung zu dem Zeitpunkt einer Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern reduziert werden und das Motorausgabedrehmoment noch leichtgängiger bzw. sanfter reduziert werden. Wenn die vorerwähnte vorbestimmte Menge auf die Minimumeinspritzmenge des Einspritzers 14 festgelegt wird, kann natürlich die schrittweise Drehmomentänderung, die zu dem Zeitpunkt einer Reduzierung in der Anzahl von Arbeitszylindern auftritt, auf eine Grenze reduziert werden, die mittels der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung erreichbar ist, wodurch ein noch größerer Vorteil erzielt wird.
VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Fahrzeugmotorsteuervorrichtung der Erfindung wird hauptsächlich mit Bezug auf die Merkmale beschrieben, die das vierte Ausführungsbeispiel von den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen unterscheiden.
Wie oben erwähnt kann während der Verzögerungsschlupfsteuerung oder der Verzögerungsformschlusssteuerung ein Drehmomentstoß nicht hinreichend absorbiert werden. Daher ist es wünschenswert, dass vor der Verzögerungskraftstoffsabsperrung während der Verzögerungsschlupfsteuerung oder der Verzögerungsformschlusssteuerung das Motorausgabedrehmoment reduziert wird, um die schrittweise Drehmomentänderung zu minimieren. Wenn allerdings der Schichtladeverbrennungsmodus in einer solchen Situation ausgewählt worden ist, kann eine hinreichende Ausgabedrehmomentreduzierung in einigen Fällen nicht erreicht werden, und zwar aufgrund von mit der Konstruktion des Einspritzers zusammenhängenden Beschränkungen.
Selbst in einer solchen Situation in einem Verbrennungsmotor, der eine Schichtlageverbrennung durchführt, kann allerdings das Ausgabedrehmoment angemessen reduziert werden, indem beispielsweise die Anzahl von Arbeitszylindern gesteuert wird oder der Verbrennungsmodus zwangsweise auf den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus geändert wird, und zwar ungeachtet des gegenwärtigen Motorbetriebszustands (wie in Verbindung mit den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen vorbeschrieben ist).
Während des Schichtladeverbrennungsmodus ist es notwendig, die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzungszeitgebung in einem guten Wechselspiel genau zu steuern, um beispielsweise eine Zündung zu einer Zeitgebung durchzuführen, zu der vorausgesetzt wird, dass eingespritzter Kraftstoff in der Umgebung der Zündkerze vorhanden ist. Ein bloßes Hinausschieben der Zündungszeitgebung, die während des gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus durchgeführt wird, beeinträchtigt die Verbrennung und kann das Ausgabedrehmoment während des Schichtladeverbrennungsmodus nicht angemessen reduzieren, wie vorerwähnt ist. Wenn allerdings, selbst während des Schichtladeverbrennungsmodus, die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung angemessen in einem guten Wechselspiel eingestellt werden, ist es möglich, das Motorausgabedrehmoment durch ein Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung angemessen zu reduzieren, während eine Beeinträchtigung der Verbrennung zweckmäßig verhindert wird.
Wenn daher in diesem Ausführungsbeispiel die Schichtladeverbrennung vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung ausgewählt wird, wird das Motorausgabedrehmoment reduziert durch eine Durchführung der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung und der Steuerung zur Zündungszeitgebung und zur Kraftstoffeinspritzzeitgebung. Ferner wird, um eine Beeinträchtigung der Verbrennung zu verhindern, die durch Änderungen in der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung verursacht werden, das Ausgabedrehmoment zunächst mittels der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung reduziert und, nachdem die Kraftstoffeinspritzmenge auf eine vorbestimmte Menge verringert worden ist oder sich unter dieser befindet, das Ausgabedrehmoment mittels der Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung verringert. Während der Ausgabedrehmomentreduzierung basierend auf der Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung werden die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung verschoben, während das Intervall dazwischen konstant gehalten wird.
8 zeigt ein Fließbild, das eine Verzögerungskraftstoffabsperrdurchführungsroutine veranschaulicht, d.h. eine Steuerroutine, die vor der Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung ausgeführt wird. Die Vorgänge in dieser Routine werden der Reihe nach mittels der elektronischen Steuereinheit 30 durchgeführt, und zwar auf einen Zeitpunkt folgend, in welchem eine Bedingung zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung während einer Verzögerung des Motors erfüllt ist. In diesem Ausführungsbeispiel schließt die Bedingung zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung die vorerwähnten Durchführungsbedingungen (A) bis (C) ein. Daher werden, nachdem die Bedingungen (A) bis (C) erfüllt sind, die Arbeitsvorgänge dieser Routine der Reihe nach durchgeführt.
Wenn diese Routine gestartet wird, nachdem die Bedingungen zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung erfüllt sind, bestimmt die elektronische Steuereinheit 30 zunächst in Schritt S400, ob der Motor in dem Schichtladeverbrennungsmodus betätigt wird. Sofern die Bestimmung negativ ist, d.h. sofern der Motor im gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus betätigt wird, verringert die elektronische Steuereinheit 30 das Motorausgabedrehmoment, indem die Zündungszeitgebung in Schritt S440 verschoben wird, und führt die Kraftstoffabsperrung durch, indem die Kraftstoffzufuhr in Schritt S450 gestoppt wird, woraufhin der gegenwärtige Zyklus der Routine beendet wird.
Wenn umgekehrt die Bestimmung in Schritt S400 bejahend ist, d.h. wenn der Schichtladeverbrennungsmodus ausgewählt worden ist, geht die elektronische Steuereinheit 30 zu Schritt S410. In Schritt S410 bestimmt die elektronische Steuereinheit 30, ob die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN kleiner oder gleich der Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14 ist.
Sofern die Bestimmung in Schritt S410 negativ ist, reduziert die elektronische Steuereinheit 30 die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN durch eine vorbestimmte Menge in Schritt S420, und kehrt dann zu Schritt S400 zurück. Somit wird, solange der ausgewählte Verbrennungsmodus der Schichtladeverbrennungsmodus ist, das Motorausgabemoment reduziert, indem die Kraftstoffeinspritzmenge reduziert wird, bis die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN gleich oder kleiner als die Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14 wird.
Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN sich auf oder unter die Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14 (JA in Schritt S410) verringert, geht der Prozess zu Schritt S430, in welchem die elektronische Steuereinheit 30 das Motorausgabedrehmoment durch ein Steuern der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung reduziert. In diesem Ausführungsbeispiel verschiebt die elektronische Steuereinheit 30 die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung, während ein konstantes Intervall zwischen der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung (d.h. die dazwischenliegende Kurbelwinkeldifferenz) aufrechterhalten wird. Nachdem das Motorausgabedrehmoment mittels der Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung hinreichend reduziert worden ist, führt die elektronische Steuereinheit 30 die Kraftstoffabsperrung durch, indem die Kraftstoffzufuhr in Schritt S450 gestoppt wird, wobei anschließend der gegenwärtige Zyklus der Routine endet.
9(a) bis 9(c) zeigen beispielhaft eine Steuerweise, die durchgeführt wird vor der Ausführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung während des Schichtladeverbrennungsmodus. Die Motorausgabedrehmomentsteuerung, die in diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, bevor die Verzögerungskraftstoffabsperrung gestartet wird, ist mit Bezug auf 9(a) bis 9(c) beschrieben.
Sofern der Motor in dem Schichtladeverbrennungsmodus (JA in Schritt S400) betätigt wird, wenn die Bedingungen zur Durchführung der Verzögerungskraftstoffabsperrung erfüllt sind, wird die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN (9(a)) anschließend allmählich reduziert (Schritte S900 bis S420), sodass sich das Motorausgabedrehmoment entsprechend allmählich verringert (9(c)).
Anschließend wird es zu einem Zeitpunkt t1, zu dem die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN auf eine Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14 (JA in Schritt S410) reduziert ist, unmöglich, das Ausgabedrehmoment mittels der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung weiter zu reduzieren. In diesem Ausführungsbeispiel wird daher nach dem Zeitpunkt t1 das Ausgabedrehmoment durch eine Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung (Schritt S430) reduziert. Insbesondere wird die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung verschoben, während das Intervall (Kurbelwinkeldifferenz) dazwischen konstant gehalten wird, wie in 9(b) angedeutet ist. Daher kann eine weitere Verringerung in dem Ausgabedrehmoment über die Grenze der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung hinweg erzielt werden.
Darauffolgend wird zum Zeitpunkt t2, zu dem das Ausgabedrehmoment hinreichend reduziert ist, die Kraftstoffzufuhr gestoppt, wodurch die Verzögerungskraftstoffabsperrung (Schritt S450) gestartet wird.
In der Fahrzeugmotorsteuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird das Motorausgabedrehmoment durch die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung und die Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung reduziert, und zwar vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung, wenn der gegenwärtige Verbrennungsmodus der Schichtladeverbrennungsmodus ist. Daher wird es möglich, eine weitere Verringerung des Ausgabedrehmoments über die Grenze der Kraftstoffeinspritzsteuerung hinweg zu erreichen, selbst in einem Motor, der eine Schichtladeverbrennung durchführt. Daher wird eine unzureichende Verringerung des Motorausgabedrehmoments vor einem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung vermieden, d.h. eine schrittweise Drehmomentänderung, die zum Start der Kraftstoffabsperrung auftritt, kann hinreichend reduziert werden.
Ferner wird in diesem Ausführungsbeispiel das Motorausgabedrehmoment durch die Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung verringert, nachdem die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN gleich oder kleiner als die vorbestimmte Menge geworden ist. Daher werden die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung nicht geändert, bis die Kraftstoffeinspritzmenge hinreichend reduziert ist. Somit verringert das Ausführungsbeispiel beträchtlich Nachteile, wie etwa eine Verschlechterung der Verbrennungseffizienz oder dergleichen, die durch Änderungen in der Zündungszeitgebung und/oder der Kraftstoffeinspritzzeitgebung während des Schichtladeverbrennungsmodus verursacht werden. Die Nachteile können minimiert werden, wenn die vorbestimmte Menge auf eine Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14 festgelegt wird und die Zündungszeitgebung sowie die Kraftstoffeinspritzzeitgebung festgelegt gehalten werden, bis das Ausgabedrehmoment auf die Grenze reduziert ist, die mittels der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung erreichbar ist.
Wenn überdies in dem Ausführungsbeispiel das Ausgabedrehmoment mittels der Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung verringert wird, werden die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung verschoben, während das Intervall dazwischen konstant gehalten wird. Da das Intervall zwischen der Kraftstoffeinspritzung und der Zündung konstant gehalten wird, können Nachteile, wie etwa eine Verschlechterung der Verbrennung und dergleichen, zweckmäßig auf ein gewisses Ausmaß reduziert werden.
Die vorbeschriebene Drehzahlverringerungssteuerung dieses Ausführungsbeispiels ist besonders effektiv, wenn es auf eine Drehmomentreduzierungssteuerung angewendet wird, die vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung in einer Situation durchgeführt wird, in der ein Drehmomentstoß mit relativ großer Wahrscheinlichkeit wahrgenommen wird, wie etwa während der Verzögerungsschlupfsteuerung oder der Verzögerungsformschlusssteuerung während einer Verzögerung des Motors.
Obwohl in dem Ausführungsbeispiel während der Ausgabedrehmomentreduzierung basierend auf der Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeiteingebung verschoben wird, während das Intervall dazwischen konstant gehalten wird, kann die Änderungsweise der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung beliebig modifizierbar sein. Wenn allerdings die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung in einer unzweckmäßigen Weise während des Schichtladeverbrennungsmodus geändert werden, verschlechtert sich die Verbrennung, was verschiedenartige Nachteile verursacht, wie etwa eine Verschlechterung einer Kraftstoffeinsparung oder dergleichen. Es ist daher wünschenswert, dass die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung in einem guten Wechselspiel zweckmäßig eingestellt werden, beispielsweise durch ein Verschieben der Zeitgebungen, während das Intervall dazwischen, wie in dem Ausführungsbeispiel, konstant gehalten wird. Allerdings kann in einigen Fällen, beispielsweise in einem Fall, in welchem der Betrag einer Zeitgebungsverschiebung größer wird als ein bestimmter Betrag, eine bloße Aufrechterhaltung eines konstanten Intervalls zwischen der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung eine Beeinträchtigung der Verbrennung nicht hinreichend verhindern, und zwar aufgrund des Zusammenwirkens mit der Kolbenposition oder dergleichen. In einem solchen Fall ist es wünschenswert, dass das Ausgabedrehmoment durch ein Steuern der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung in einer zweckmäßigeren Weise reduziert wird.
Ferner ist diese Steuerweise nicht beschränkend, obwohl in dem vorangegebenen Ausführungsbeispiel die Ausgabedrehmomentreduzierung basierend auf der Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung durchgeführt wird, nachdem die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN gleich oder kleiner als die Minimumeinspritzmenge QMIN des Einspritzers 14 geworden ist. Wenn beispielweise das Ausgabedrehmoment reduziert wird, indem die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung durchgeführt wird, ohne die Steuerung der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung durchzuführen, bis die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Menge wird, können die Nachteile, die mittels Änderungen in der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung während der Schichtladeverbrennung verursacht werden, bis zu einem gewissen Ausmaß reduziert werden.
Wenn die mittels Änderungen in der Zündungszeitgebung und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung während des Schichtladeverbrennungsmodus verursachten Nachteile unbeachtlich sind, ist es auch möglich, das Ausgabedrehmoment zu reduzieren, indem die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung gesteuert wird, ohne darauf zu warten, bis die Kraftstoffeinspritzmenge QFIN auf die vorbestimmte Menge oder darunter reduziert worden ist.
Die vorbeschriebene Steuerung zur Motorausgabedrehmomentreduzierung, die vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung in jedem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele durchgeführt worden ist, ist auch anwendbar auf eine Drehmomentreduzierungssteuerung, die in Relation auf die Verzögerungskraftstoffabsperrung in einem Verbrennungsmotor durchgeführt wird, der in einem Fahrzeug installiert ist, das mit weder mit einer Fluidübertragungsvorrichtung (beispielsweise einem Drehmomentwandler 20) zur Übertragung einer Drehung über ein Fluid noch mit einem Formschlussmechanismus (beispielsweise einer Formschlusskupplung 21) ausgestattet ist, um eine Direktdrehübertragung zu ermöglichen, in der das Fluid in der Fluidübertragungsvorrichtung nicht angewendet wird. Selbst im Falle eines Motors, der in einem Fahrzeug installiert ist, das nicht mit einem Formschlussmechanismus ausgestattet ist (und daher keine Verzögerungsschlupfsteuerung oder Verzögerungsformschlusssteuerung nach Vorbeschreibung durchführt) kann eine schrittweise Drehmomentänderung und dadurch ein bestimmtes Drehmomentstoß-Ausmaß zum Zeitpunkt eines Starts der Verzögerungskraftstoffabsperrung auftreten. In einem solchen Motor verringert die Anwendung der vorbeschriebenen Drehmomentreduziersteuerung das Motorausgabedrehmoment hinreichend, und zwar vor der Verzögerungskraftstoffabsperrung, um ein Auftreten eines Drehmomentstoßes effektiv zu verhindern, und zwar selbst während des Schichtladeverbrennungsmodus.
Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen während der Verzögerungsschlupfsteuerung die Motorausgabedrehmomenteinstellung oder -steuerung vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt wird, kann die Motorausgabedrehmomentsteuerung auch in anderen Situationen als der Verzögerungsschlupfsteuerung vor dem Start der Verzögerungskraftstoffabsperrung durchgeführt werden.
In einem Verbrennungsmotor 10, in welchem der Verbrennungsmodus wahlweise geändert wird zwischen einem Schichtladeverbrennungsmodus und einem gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus gemäß dem Motorbetriebszustand, wird eine schrittweise Motordrehzahländerung, die zum Zeitpunkt eines Starts einer Kraftstoffabsperrung auftritt, effektiv reduziert. Eine Ausgabewelle 17 des Motors 10 ist über einen Drehmomentwandler 20, der über Öl eine Drehung überträgt, mit einem Automatikgetriebe 22 verbunden. Der Drehmomentwandler 20 ist mit einer Formschlusskupplung 21 ausgestattet, die mechanisch die Motorausgabewelle 17 direkt mit dem Automatikgetriebe 22 verbindet, wodurch eine direkte Übertragung einer Drehung gestattet wird, während die Anwendung von Öl weggelassen wird. Während einer Verzögerung des Motors führt eine elektronische Steuereinheit 30 eine Verzögerungsschlupfsteuerung zur Festlegung der Formschlusskupplung 21 in einen Schlupfzustand durch, in welchem die Direktdrehübertragung teilweise gestattet ist, und ändert den Verbrennungsmodus in den gleichmäßigen Ladeverbrennungsmodus, und zwar ungeachtet des gegenwärtigen Motorbetriebszustands.

Claims

Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbrennkraftmaschine (10), mit einem Kraftstoffeinspritzer (14), der Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer (12) einspritzt, wobei der Motor (10) entsprechend einem Motorbetriebszustand wahlweise in einem homogenen Ladeverbrennungsmodus oder einem Schichtladeverbrennungsmodus betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung: eine Kraftstoffabsperreinrichtung (30) zur Unterbrechung einer Kraftstoffzufuhr zu dem Motor (10), wenn eine vorbestimmte Bedingung während eines Verzögerungsbetriebs des Motors (10) erfüllt ist, und eine Drehmomentreduziereinrichtung (30) aufweist, um ein Ausgabedrehmoments des Motors (10) zu reduzieren, bevor die Kraftstoffzufuhr mittels der Kraftstoffabsperreinrichtung (30) unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass, die Drehmomentreduziereinrichtung (30) eine Verbrennungsmodusänderungseinrichtung aufweist, die den Verbrennungsmodus in den homogenen Ladeverbrennungsmodus ändert, wenn dem Motorbetriebszustand entsprechend der Schichtladeverbrennungsmodus ausgewählt ist, und eine Zündungszeitgebungssteuereinrichtung (30) hat, die die Zündungszeitgebung verschiebt, um das Ausgabedrehmoment des Motors (10) im homogenen Ladeverbrennungsmodus zu reduzieren.
Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbrennkraftmaschine (10), mit einem Kraftstoffeinspritzer (14), der Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer (12) einspritzt, wobei der Motor (10) entsprechend einem Motorbetriebszustand wahlweise in einem homogenen Ladeverbrennungsmodus oder einem Schichtladeverbrennungsmodus betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung: eine Kraftstoffabsperreinrichtung (30) zur Unterbrechung einer Kraftstoffzufuhr zu dem Motor (10), wenn eine vorbestimmte Bedingung während eines Verzögerungsbetriebs des Motors (10) erfüllt ist; und eine Drehmomentreduziereinrichtung (30) aufweist, um ein Ausgabedrehmoments des Motors (10) zu reduzieren, bevor die Kraftstoffzufuhr mittels der Kraftstoffabsperreinrichtung (30) unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass, die Drehmomentreduziereinrichtung (30) eine Kraftstoffeinspritzmengensteuereinrichtung (30) zum Reduzieren einer Kraftstoffeinspritzmenge und eine Zylindersteuereinrichtung (30) zum Reduzieren der Anzahl arbeitender Zylinder des Motors (10) hat, um das Ausgabedrehmoment des Motors (10) im homogenen Ladeverbrennungsmodus oder im Schichtladeverbrennungsmodus zu reduzieren.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindersteuereinrichtung (30) die Anzahl arbeitender Zylinder des Motors (10) reduziert, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Menge wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Menge die minimale Kraftstoffmenge ist, die der Kraftstoffeinspritzer (14) einspritzen kann.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzmen gensteuereinrichtung (30) die Kraftstoffeinspritzmenge für die arbeitenden Zylinder des Motors (10) erhöht, wenn die Anzahl arbeitender Zylinder reduziert wird.
Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbrennkraftmaschine (10), mit einem Kraftstoffeinspritzer (14), der Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer (12) einspritzt, wobei der Motor (10) entsprechend einem Motorbetriebszustand wahlweise in einem homogenen Ladeverbrennungsmodus oder einem Schichtladeverbrennungsmodus betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung: eine Kraftstoffabsperreinrichtung (30) zur Unterbrechung einer Kraftstoffzufuhr zu dem Motor (10), wenn eine vorbestimmte Bedingung während eines Verzögerungsbetriebs des Motors (10) erfüllt ist; und eine Drehmomentreduziereinrichtung (30) aufweist, um ein Ausgabedrehmoments des Motors (10) zu reduzieren, bevor die Kraftstoffzufuhr mittels der Kraftstoffabsperreinrichtung (30) unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass, die Drehmomentreduziereinrichtung (30) eine Kraftstoffeinspritzmengensteuereinrichtung (30) zum Reduzieren einer Kraftstoffeinspritzmenge und eine die Zündungszeitgebung und die Einspritzzeitgebung steuernde Einrichtung (30) für ein Verschieben einer Zündungszeitgebung sowie einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung hat, um das Ausgabedrehmoment des Motors (10) im Schichtladeverbrennungsmodus zu reduzieren.
Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Zündungszeitgebung und die Einspritzzeitgebung steuernde Einrichtung (30) die Zündungszeitgebung und die Kraftstoffeinspritzzeitgebung verschiebt, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder kleiner wird als eine vorbestimmte Menge.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Menge die Minimummenge ist, die der Kraftstoffeinspritzer (14) einspritzen kann.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Zündungszeitgebung und die Einspritzzeitgebung steuernde Einrichtung (30) die Zündungszeitgebung und die Einspritzzeitgebung verschiebt, während ein konstantes Intervall zwischen der Zündungszeitgebung und der Einspritzzeitgebung aufrechterhalten wird.
Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Fluidübertragungsvorrichtung (20), die eine Drehung von dem Motor (10) über ein Fluid auf ein Getriebe (22) überträgt; einen Formschlussmechanismus (21), der eine Direktdrehübertragung von dem Motor (10) auf das Getriebe (22) gestattet, während auf die Anwendung des Fluids verzichtet wird; und eine Formschlussmechanismussteuereinrichtung (30), die eine Schlupfsteuerung zur Festlegung einer Verbindung zwischen dem Motor (10) und dem Getriebe (22) in einer Schlupfrate durchgeführt, indem der Formschlussmechanismus (21) während des Verzögerungsbetriebs des Motors (10) gesteuert wird, wobei die Drehmomentreduziereinrichtung (30) das Ausgabedrehmoment des Motors (10) während der Schlupfsteuerung reduziert, die mittels der Formschlussmechanismussteuereinrichtung (30) durchgeführt wird.
Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Fluidübertragungsvorrichtung (20), die eine Drehung von dem Motor (10) über ein Fluid auf ein Getriebe (22) überträgt; einen Formschlussmechanismus (21), der eine Direktdrehübertragung von dem Motor (10) auf das Getriebe (22) gestattet, während auf die Anwendung des Fluids verzichtet wird; wobei eine Formschlussmechanismussteuereinrichtung (30) durch ein Steuern des Formschlussmechanismus (21) während des Verzögerungsbetriebs des Motors (10) eine Formschlusssteuerung durchführt, in der der Motor (10) und das Getriebe (22) direkt verbunden ist, und die Drehmomentreduziereinrichtung (30) das Ausgabedrehmoment des Motors (10) während der Formschlusssteuerung reduziert, die mittels der Formschlussmechanismussteuereinrichtung (30) durchgeführt wird.