DE102004025953B4

DE102004025953B4 - Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem und Verfahren für einen Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern

Info

Publication number: DE102004025953B4
Application number: DE102004025953.4A
Authority: DE
Inventors: Takaaki Fukusako; Toshiaki Icyouda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: JP2004353478A; US20040237935A1; JP3962358B2; DE102004025953A1; US6907871B2

Abstract

Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor (2) mit variablen Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6), welcher betrieben wird durch Schalten eines Betriebsmodus desselben zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus, in welchem alle Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6) betrieben werden, und einem Teilzylinderbetriebsmodus, in welchem ein Teil (#1, #2, #3) der Mehrzahl von Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6) deaktiviert sind, wobei das Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem umfasst: Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel (6) zum Bestimmen, ob der Motor (2) unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird oder nicht; Kraftstoffunterbrechungsmittel (6) zum Unterbrechen einer Kraftstoffzufuhr zum Motor (2), wenn durch die Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel (6) bestimmt wurde, dass der Motor (2) unter den vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird; Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel (6) zum Verzögern eines Beginns einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffunterbrechungsmittel (6) für eine vorbestimmte Zeitdauer (TFCDLY) nach Eintreten der vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen; Zündzeitpunktkorrekturmittel (6) zum Korrigieren des Zündzeitpunkts (IGLOG) in einer Spätzündungsrichtung, wenn die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel (6) verzögert ist; und Korrekturbetragsetzmittel (6) zum Setzen eines Betrags (IGFCDLR) einer Korrektur des Zündzeitpunkts (IGLOG) durch die Zündzeitpunktkorrekturmittel (6) auf einen anderen Wert in Abhängigkeit davon, ob sich der Motor (2) in dem Vollzylinderbetriebsmodus oder in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, wobei die Korrekturbetragsetzmittel (6) den Betrag (IGFCDLR) der Korrektur auf einen kleineren Wert setzen, wenn die Drehzahl (NE) des Motors (2) höher ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem und ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern (Verbrennungsmotor mit Zylinderabschaltung/„Variable Cylinder Management”), welcher betrieben wird durch Schalten eines Betriebsmodus desselben zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus, in welchem alle Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern betrieben werden, und einem Teilzylinderbetriebsmodus, in welchem ein Teil der Zylinder der Mehrzahl von Zylindern deaktiviert sind.
Ein bekanntes Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern wurde beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. H10-30477 (1, Seiten 3 und 4) vorgeschlagen. Dieser Motor ist nicht vom oben beschriebenen Typ mit variablen Zylindern, sondern vom normalen Typ. In dem Motor wird dann, wenn ein Leerlaufschalter auf EIN geschaltet ist, d. h. wenn sich eine Drosselklappe in einem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand befindet, und zur selben Zeit die Drehzahl des Motors gleich oder höher ist als eine vorbestimmte Kraftstoffunterbrechungsdrehzahl, bestimmt, dass Verzögerungsbetriebsbedingungen vorliegen, unter welchen ein Kraftstoffunterbrechungsbetrieb zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zum Motor durchgeführt werden soll. Wenn die Verzögerungsbetriebsbedingungen erfüllt sind, so wird der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb ferner nicht sofort gestartet, sondern wird nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Verzögerungszeitdauer gestartet. Genauer wird nach dem Eintreten der Verzögerungsbetriebsbedingungen der Zündzeitpunkt solange nicht in Richtung Spätzündung verstellt, bis eine erste Verzögerungszeitdauer verstrichen ist, und danach wird der Zündzeitpunkt fortschreitend in Richtung Spätzündung verstellt, bis eine zweite Verzögerungszeitdauer verstrichen ist. Der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb wird dann erst nach dem Verstreichen der zweiten Verzögerungszeitdauer gestartet. Somit wird der Zündzeitpunkt vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs fortschreitend in Richtung Spätzündung verstellt, um das Drehmoment fortschreitend zu reduzieren, wodurch ein Stoß, welcher durch ein plötzlich reduziertes Drehmoment aufgrund des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs verursacht wird, unterdrückt wird.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem herkömmlichen Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem dann, wenn bestimmt wurde, dass die Verzögerungsbetriebsbedingungen erfüllt sind, der Zündzeitpunkt während der Verzögerungszeitdauer vor dem Beginn der Kraftstoffunterbrechung in Richtung Spätzündung verstellt, um so einen Stoß zu unterdrücken, der durch den Kraftstoffunterbrechungsbetrieb hervorgerufen wird. Wird das Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem jedoch auf den Verrennungsmotor mit variablen Zylinder angewendet, so tritt das folgende Problem auf: Da in dem Teilzylinderbetriebsmodus ein Teil der Zylinder deaktiviert sind, ist das Ausgangsdrehmoment pro Zylinder unter der Bedingung, dass durch den gesamten Motor dasselbe Drehmoment ausgegeben wird, tendenziell größer als im Vollzylinderbetriebsmodus.
Im Ergebnis ist es dann, wenn die Verzögerungsbetriebsbedingungen vorliegen und sich der Motor in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, unmöglich, das Drehmoment ausreichend zu reduzieren, obwohl der Zündzeitpunkt durch die oben beschriebene Methode in Richtung Spätzündung verstellt ist, und es besteht somit die Gefahr einer plötzlichen Reduzierung des Drehmoments zu Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs, was einen großen Drehmomentstoß verursacht.
Die oben genannte Unannehmlichkeit kann vermieden werden, indem zum Beispiel der Betrag der Spätverstellung des Zündzeitpunkts auf einen größeren Wert gesetzt wird. Befindet sich der Motor jedoch bei Vorliegen der Verzögerungsbetriebsbedingungen in dem Vollzylinderbetriebsmodus, so ist das Ausgabedrehmoment pro Zylinder so klein, dass der unter Verwendung des oben genannten Betrags an Spätzündung in Richtung Spätzündung verstellte Zündzeitpunkt das Drehmoment mehr als notwendig reduziert, was im Auftreten eines Stoßes oder geringer Drehzahl des Motors resultiert.
DE 3 013 052 A1 offenbart ein Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem und Verfahren für einen Verbrennungsmotor, welches in einem Teilzylinderbetriebsmodus andere Parameter für Zündung und Einspritzung auswählt als im Vollzylinderbetriebsmodus.
DE 3 105 334 A1 offenbart ein Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem und ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor, bei welchem die Kraftstoffzufuhr bei Vorliegen bestimmter Verzögerungsbetriebsbedingungen unterbrochen wird und der Beginn der Kraftstoffunterbrechung verzögert wird, wobei während der Verzögerung der Ausführung der Kraftstoffunterbrechung der Zündzeitpunkt zunächst um eine fest Korrekturstufe verstellt und anschließend schrittweise um weitere feste Korrekturstufen verändert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem und Verfahren für einen Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern bereitzustellen, welches im Stande ist, das Drehmoment vor dem Beginn eines Kraftstoffunterbrechungsbetriebs optimal zu reduzieren, und zwar unabhängig davon, ob sich der Motor in einem Vollzylinderbetriebsmodus oder in einem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, wodurch ein durch den Kraftstoffunterbrechungsbetrieb verursachter Stoß reduziert wird.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt: ein Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 für einen Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern, welcher betrieben wird durch Schalten eines Betriebsmodus desselben zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus, in welchem alle Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern betrieben werden, und einem Teilzylinderbetriebsmodus, in welchem ein Teil der Zylinder der Mehrzahl von Zylindern deaktiviert sind, wobei das Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem umfasst: Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob der Motor unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird oder nicht; Kraftstoffunterbrechungsmittel zum Unterbrechen einer Kraftstoffzufuhr zum Motor, wenn durch die Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel bestimmt wurde, dass der Motor unter den vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird; Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel zum Verzögern eines Beginns einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffunterbrechungsmittel für eine vorbestimmte Zeitdauer nach Eintreten der vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen; Zündzeitpunktkorrekturmittel zum Korrigieren des Zündzeitpunkts in einer Spätzündungsrichtung, wenn die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel verzögert ist; und Korrekturbetragsetzmittel zum Setzen eines Betrags einer Korrektur des Zündzeitpunkts durch die Zündzeitpunktkorrekturmittel auf einen anderen Wert in Abhängigkeit davon, ob sich der Motor in dem Vollzylinderbetriebsmodus oder in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet.
Mit der Anordnung dieses Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystems wird der Verbrennungsmotor zwischen dem Vollzylinderbetriebsmodus und dem Teilzylinderbetriebsmodus umgeschaltet und wenn sich der Motor in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, so sind ein Teil der Zylinder deaktiviert. Wird durch die Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Motor unter den vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird, so wird ferner der Beginn der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel um eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert und danach wird die Kraftstoffzufuhr zum Motor durch die Kraftstoffunterbrechungsmittel unterbrochen. Während der Verzögerungszeitdauer wird der Zündzeitpunkt in einer Spätzündungsrichtung korrigiert und der Betrag der Korrektur wird abhängig davon, ob sich der Motor in dem Vollzylinderbetriebsmodus oder in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, auf einen unterschiedlichen Wert gesetzt. Wie zuvor beschrieben wurde, ist das Ausgangsdrehmoment pro Zylinder zwischen dem Vollzylinderbetriebsmodus und dem Teilzylinderbetriebsmodus unterschiedlich. Indem somit der Betrag der während der Verzögerungszeitdauer vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs durchgeführten Korrektur oder Spätzündungsverstellung des Zündzeitpunkts zwischen dem Vollzylinderbetriebsmodus und dem Teilzylinderbetriebsmodus unterschiedlich vorgesehen wird, ist es möglich, das Drehmoment vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs in beiden Betriebsmodi optimal zu reduzieren, wodurch es ermöglicht wird, einen durch den Kraftstoffunterbrechungsbetrieb erzeugten Stoß zu reduzieren.
Es wird bevorzugt, dass die Korrekturbetragsetzmittel den Betrag der Korrektur auf einen größeren Wert setzen, wenn sich der Motor in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, als wenn sich der Motor in dem Vollzylinderbetriebsmodus befindet.
Es wird bevorzugt, dass die Korrekturbetragsetzmittel während der vorbestimmten Zeitdauer den Betrag der Korrektur fortschreitend erhöhen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Korrekturbetragsetzmittel den Betrag der Korrektur auf einen kleineren Wert setzen, wenn die Drehzahl des Motors höher ist.
Es wird bevorzugt, dass die Korrekturbetragsetzmittel Mittel umfassen, um den Betrag der Korrektur derart zu setzen, dass der Zündzeitpunkt fortschreitend in eine Frühzündungsrichtung zurückgestellt wird, wenn die vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen nicht mehr erfüllt sind, bevor die vorbestimmte Zeitdauer verstreicht.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt: Ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 5 zum Steuern/Regeln des Zündzeitpunkts eines Verbrennungsmotors mit variablen Zylindern, welcher betrieben wird durch Schalten eines Betriebsmodus desselben zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus, in welchem alle Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern betrieben werden, und einem Teilzylinderbetriebsmodus, in welchem ein Teil der Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern deaktiviert sind,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Bestimmen, ob der Motor unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird oder nicht;
Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zum Motor, wenn in dem Bestimmungsschritt bestimmt wird, dass der Motor unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird;
Verzögern eines Beginns der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr in dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsschritt für eine vorbestimmte Zeitdauer nach Eintreten der vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen;
Korrigieren des Zündzeitpunkts in einer Spätzündungsrichtung, wenn die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr in dem Verzögerungsschritt verzögert wird; und
Setzen eines Betrags einer Korrektur des Zündzeitpunkts in dem Verzögerungsschritt auf einen unterschiedlichen Wert, in Abhängigkeit davon, ob sich der Motor in dem Vollzylinderbetriebsmodus oder in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet.
Es wird bevorzugt, dass der Setzschritt das Setzen des Betrags der Korrektur auf einen größeren Wert umfasst, wenn sich der Motor in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, als dann, wenn sich der Motor in dem Vollzylinderbetriebsmodus befindet.
Es wird bevorzugt, dass der Setzschritt ein fortschreitendes Erhöhen des Betrags der Korrektur während der vorbestimmten Zeitdauer umfasst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Setzschritt das Setzen des Betrags der Korrektur auf einen kleineren Wert umfasst, wenn eine Drehzahl des Motors größer ist.
Es wird bevorzugt, dass der Setzschritt umfasst: Setzen des Betrags der Korrektur derart, dass der Zündzeitpunkt fortschreitend in eine Frühzündungsrichtung zurückgesetzt wird, wenn die vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen nicht mehr erfüllt sind, bevor die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.
Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlicher.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen.
1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch die Anordnung eines Verbrennungsmotors mit variablen Zylindern zeigt, auf welchen ein Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist;
2 ist ein Flussdiagramm, welches einen Hauptablauf eines Ausführungsbestimmungsprozesses zum Bestimmen, ob ein Kraftstoffunterbrechungsbetrieb ausgeführt werden sollte oder nicht, zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, welches einen Hauptablauf eines Zündzeitpunkt-Steuer/Regelprozesses zeigt, welcher durch das Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem in 1 ausgeführt wird;
4 ist ein Flussdiagramm, welches die Unterroutine eines im Hauptablauf von 3 ausgeführten Prozesses zum Berechnen eines Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms zeigt;
5 zeigt Beispiele von Tabellen, welche jeweils zum Bestimmen eines zusätzlichen Betrags DIGFCDR durchsucht wurden, welcher zu dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms zu addieren ist;
6 zeigt Beispiele von Tabellen, welche jeweils zum Bestimmen eines Subtraktionsbetrags DIGFCDA durchsucht werden, welcher von dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm zu subtrahieren ist;
7 zeigt Beispiele von Tabellen, welche jeweils zum Bestimmen eines Grenzwerts IGFCDLMT des Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms durchsucht werden; und
8 ist ein Zeitdiagramm, welches ein von dem Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem durchgeführtes Funktionsbeispiel illustriert.
In 1 ist schematisch die Anordnung eines Verbrennungsmotors 2 mit variablen Zylindern gezeigt, auf welchen das Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist. Dieser Verbrennungsmotor 2 mit variablen Zylindern (hier im Folgenden einfach als „der Motor 2” bezeichnet) ist ein an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) installierter V-Typ Sechszylinder DOHC-Benzinmotor. (Motor mit zweifacher oben liegender Nockenwelle).
Wie in der Figur gezeigt ist, umfasst der Motor 2 eine rechte Reihe 2R mit drei Zylindern #1, #2 und #3 und eine linke Reihe 2L mit drei Zylindern #4, #5 und #6. Der Motor 2 wird betrieben, indem der Betriebsmodus des Motors zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus und einem Teilzylinderbetriebsmodus umgeschaltet wird. Die rechte Reihe 2R ist ferner mit einem Zylinderdeaktiviermechanismus 3 zum Durchführen des Teilzylinderbetriebsmodus ausgestattet.
Der Zylinderdeaktiviermechanismus 3 ist mit einer nicht gezeigten Hydraulikpumpe über Ölkanäle 4a und 4b verbunden. Zwischen der Hydraulikpumpe und dem Zylinderdeaktiviermechanismus 3 sind ein Elektromagnetventil 5a für Einlassventile und ein Elektromagnetventil 5b für Auslassventile angeordnet. Die Elektromagnetventile 5a und 5b sind beide vom normal-geschlossenen Typ und elektrisch mit einer elektronischen Steuer/Regeleinheit 6 verbunden, auf welche sich im Folgenden bezogen wird. Die Elektromagnetventile 5a und 5b öffnen die Ölkanäle 4a bzw. 4b, wenn sie durch ein von der elektronischen Steuer/Regeleinheit 6 geliefertes Ansteuerungssignal eingeschaltet werden. Für den Teilzylinderbetriebsmodus des Motors 2 werden beide Elektromagnetventile 5a und 5b eingeschaltet, um die Ölkanäle 4a und 4b zu öffnen, wodurch ein Öldruck von der Hydraulikpumpe dem Zylinderdeaktiviermechanismus 3 zugeführt wird. Im Ergebnis werden das Einlassventil und ein Einlassnocken (nicht gezeigt) ebenso wie das Auslassventil und ein Auslassnocken (nicht gezeigt) bei jedem der Zylinder #1 bis #3 der rechten Reihe 2R voneinander getrennt, wodurch die Einlassventile und die Auslassventile dieser Zylinder #1 bis #3 in einem deaktivierten Zustand (geschlossenen Zustand) gehalten werden.
Im Gegensatz dazu werden beim Vollzylinderbetriebsmodus des Motors 2 beide Elektromagnetventile 5a und 5b abgeschaltet, so dass die Ölkanäle 4a und 4b geschlossen sind, wodurch die Zufuhr von Öldruck von der Hydraulikpumpe zum Zylinderdeaktiviermechanismus 3 unterbrochen ist. Dies hebt die Trennung zwischen dem Einlassventil und dem Einlassnocken sowie die zwischen dem Auslassventil und dem Auslassnocken bei jedem der Zylinder #1 bis #3 der rechten Reihe 2R auf, wodurch die Einlassventile und die Auslassventile dieser Zylinder #1 bis #3 bewegbar werden.
Ein Ansaugrohr 7 ist mit den sechs Zylindern #1 bis #6 über eine Ansaugleitung 7a verbunden. Die Ansaugleitung 7a weist verzweigte Abschnitte 7b auf, in welche Injektoren 8 eingebracht sind, so dass die Injektoren 8 jeweiligen Einlassanschlüssen (nicht gezeigt) der Zylinder gegenüberstehen. Die Injektoren 8 werden durch ein Ansteuerungssignal von der elektronischen Steuer/Regeleinheit 6 derart gesteuert/geregelt, dass während des Vollzylinderbetriebsmodus von allen Injektoren 8 Kraftstoff in die jeweiligen Verzweigungsabschnitte 7b injiziert wird. Andererseits werden die Injektoren 8 während des Teilzylinderbetriebsmodus derart gesteuert/geregelt, dass die Kraftstoffeinspritzung durch die drei Injektoren 8 für die rechte Reihe 2R unterbrochen ist.
Die Zylinder #1 bis #3 der rechten Reihe 2R sind somit während des Teilzylinderbetriebsmodus durch den deaktivierten Zustand der Einlassventile und der Auslassventile derselben und durch eine Unterbrechung der Kraftstoffinjektion von den zugehörigen Injektoren 8 deaktiviert, während im Verlauf des Vollzylinderbetriebsmodus alle sechs Zylinder #1 bis #6 betrieben werden.
Das Ansaugrohr 7 des Motors 2 weist eine daran angeordnete Drosselklappe 9 auf. Die Öffnung TH der Drosselklappe 9 (hier im Folgenden als „Drosselklappenöffnung TH” bezeichnet) wird durch einen Drosselklappenöffnungssensor 10 gemessen und ein die gemessene Drosselklappenöffnung TH angebendes Signals wird der elektronischen Steuer/Regeleinheit 6 zugeführt.
Mit der elektronischen Steuer/Regeleinheit 6 sind ein Motordrehzahlsensor 11, ein Einlassdrucksensor 12 und ein Beschleunigungspedalöffnungssensor 13 verbunden. Der Motordrehzahlsensor 11 und der Einlassdrucksensor 12 erfassen die Drehzahl NE des Motors 2 (hier im Folgenden als „die Motordrehzahl NE” bezeichnet) bzw. den Absolutdruck PBA innerhalb des Ansaugrohrs 7 (hier im Folgenden als „Ansaugrohrabsolutdruck PBA” bezeichnet) und liefern jeweilige, die erfasste Motordrehzahl NE und den erfassten Ansaugrohrabsolutdruck PBA angebende Signale an die elektronische Steuer/Regeleinheit 6. Der Beschleunigungspedalöffnungssensor 13 erfasst den Betrag des Niederdrückens AP eines nicht gezeigten Beschleunigungspedals (hier im Folgenden als „Beschleunigungspedalöffnung AP” bezeichnet) des Fahrzeugs, an welchem der Motor installiert ist, und liefert ein die erfasste Beschleunigungspedalöffnung AP angebendes Signal an die elektronische Steuer/Regeleinheit 6. Ferner liefert der Motordrehzahlsensor 11 zusammen mit der Drehung des Motors 2 bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition in der Nähe einer oberen Totpunktmittellage vor dem Ansaughub eines Kolbens (nicht gezeigt) in jedem der Zylinder #1 bis #6 ein TDC-Signal an die elektronische Steuer/Regeleinheit 6.
Die elektronische Steuer/Regeleinheit 6 bildet in der vorliegenden Ausführungsform Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel, Kraftstoffunterbrechungsmittel, Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel, Zündzeitpunktkorrekturmittel und Korrekturbetragsetzmittel. Die elektronische Steuer/Regeleinheit 6 ist durch einen Mikrocomputer implementiert, welcher eine Ein-/Ausgabeschnittstelle, eine Zentraleinheit (CPU), einen RAM sowie einen ROM aufweist, wobei keines dieser Elemente genauer gezeigt ist. Die von den Sensoren 10 bis 13 gelieferten Signale werden jeweils über die Ein-/Ausgabeschnittstelle in die Zentraleinheit eingegeben.
Die Zentraleinheit bestimmt einen Betriebszustand des Motors 2 auf Grundlage der von den Sensoren 10 bis 13 erhaltenen Signalen entsprechend eines aus dem ROM gelesenen Programms und führt in Abhängigkeit von dem bestimmten Betriebszustand die im Folgenden beschriebenen Steuer/Regelprozesse aus. Zuerst bestimmt die Zentraleinheit, ob der Vollzylinderbetriebsmodus oder der Teilzylinderbetriebsmodus als der Betriebsmodus des Motors 2 gesetzt werden sollte. Genauer wird dann, wenn die Motordrehzahl NE innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (z. B. 1000 bis 3500 Umdrehungen pro Minute) liegt oder wenn die Beschleunigungspedalöffnung AP kleiner ist als ein zuvor gemäß der Motordrehzahl NE gesetzter Tabellenwert, der Teilzylinderbetriebsmodus ausgeführt, während ansonsten der Vollzylinderbetriebsmodus stattfindet.
Die elektronische Steuer/Regeleinheit 6 bestimmt ferner, ob die Ausführungsbedingungen zum Ausführen des Betriebs zur Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr (hier im Folgenden als der „Kraftstoffunterbrechungsbetrieb” bezeichnet) zum Motor 2 erfüllt sind, und führt die Steuerung/Regelung für die Spätzündungsverstellung eines Zündzeitpunkts IGLOG aus, bevor der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb durchgeführt wird.
2 ist ein Flussdiagramm, welches einen Hauptablauf eines Ausführungsbestimmungsprozesses zum Bestimmen, ob ein Kraftstoffunterbrechungsbetrieb ausgeführt werden saute oder nicht, zeigt Dieser Prozess wird in Synchronisation mit der Erzeugung jedes Impulses des TDC-Signals ausgeführt. Wie in der Figur gezeigt ist, wird zuerst in einem Schritt 1 (in 1 zu „S1” vereinfacht; die folgenden Schritte werden ebenfalls in der vereinfachten Art gezeigt) bestimmt, ob ein Drosselklappenöffnungsflag F_THIDLE gleich 1 ist oder nicht. Das Drosselklappenöffnungsflag F_THIDLE wird auf 1 gesetzt, wenn die erfasste Drosselklappenöffnung TH gleich oder größer ist als eine Leerlauföffnung THIDLE, welche einem leicht geöffneten Zustand der Drosselklappe 9 entspricht, während dann, wenn die erfasste Drosselklappenöffnung TH kleiner ist als die Leerlauföffnung THIDLE, was einem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe 9 entspricht, das Drosselklappenöffnungsflag F_THIDLE auf 0 gesetzt wird.
Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 1 negativ (NEIN), d. h. befindet sich die Drosselklappe 9 in dem wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 2, in welchem bestimmt wird, ob ein Motordrehzahlflag F_NFCT gleich 1 ist oder nicht. Das Motordrehzahlflag F_NFCT wird auf 1 gesetzt, wenn die erfasste Motordrehzahl NE gleich oder höher ist als eine vorbestimmte Drehzahl NFCT zum Bestimmen der Ausführung des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs, während dann, wenn die erfasste Motordrehzahl NE geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl NFCT das Motordrehzahlflag F_NFCT auf 0 gesetzt wird. Ist die Antwort auf die Frage von Schritt 2 negativ (NEIN), d. h. ist die Motordrehzahl NE kleiner als die vorbestimmte Drehzahl NFCT, so wird beurteilt, dass die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt sind, so dass der Zeitnehmerwert TFCDLY eines Verzögerungszeitnehmers vom abwärts zählenden Typ in einem Schritt 3 auf eine vorbestimmte Zeitdauer gesetzt wird und ein Ausführungsbedingungserfüllungsflag F_FCREADY in einem Schritt 4 auf 0 gesetzt wird. Dieser Verzögerungszeitnehmer wird zum Zählen der Zeit verwendet, die der Ansaugrohrabsolutdruck PBA benötigt, um sich zu stabilisieren. Im Vollzylinderbetriebsmodus stabilisiert sich der Ansaugrohrabsolutdruck PBA schneller als im Teilzylinderbetriebsmodus, so dass die oben genannte vorbestimmte Zeitdauer im Vollzylinderbetriebsmodus auf beispielsweise 0,5 Sekunden gesetzt wird, während sie im Teilzylinderbetriebsmodus auf beispielsweise 0,8 Sekunden gesetzt wird. Da ferner die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt sind, wird beurteilt, dass der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb nicht ausgeführt werden sollte, so dass das Kraftstoffunterbrechungsausführungsflag F_DECFC in einem Schritt 5 auf 0 gesetzt wird, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 2 zustimmend (JA), d. h. ist die Motordrehzahl NE gleich oder größer als die vorbestimmte Drehzahl NFCT, so schreitet der Prozessor weiter zu einem darauffolgenden Schritt 7, auf welchen sich später bezogen wird.
Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 1 zustimmend (JA), d. h. ist das Drosselklappenöffnungsflag F_THIDLE = 1, was bedeutet, dass sich die Drosselklappe 9 nicht in dem vollständig geschlossenen Zustand befindet, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 6, in welchem bestimmt wird, ob ein Ansaugrohrabsolutdruckflag F_PBFC gleich 1 ist oder nicht. Das Ansaugrohrabsolutdruckflag F_PBFC wird auf 1 gesetzt, wenn der durch den Ansaugdrucksensor 12 erfasste Ansaugrohrabsolutdruck PBA innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zum Ausführen des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs liegt, wobei das Ansaugrohrabsolutdruckflag F_PBFC auf 0 gesetzt wird, wenn der Ansaugrohrabsolutdruck PBA nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 6 negativ (NEIN), d. h. liegt der Ansaugrohrabsolutdruck PBA nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs, so wird beurteilt, dass die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt sind, so dass der Prozess zu dem darauf folgenden Schritt 3 weiter schreitet, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 6 zustimmend (JA), d. h. liegt der Ansaugrohrabsolutdruck PBA innerhalb des vorbestimmten Bereichs zum Ausführen des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs, so schreitet der Prozess weiter zu Schritt 7, in welchem bestimmt wird, ob das Kraftstoffunterbrechungsbetrieb-Ausführungsflag F_DECFC gleich 1 ist oder nicht. Ist die Antwort auf die Frage negativ (NEIN), d. h. wird der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb nicht ausgeführt, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 8, in welchem bestimmt wird, ob ein Betriebsmodusflag F_CSTP gleich 1 ist oder nicht. Das Betriebsmodusflag F_CSTP wird auf 1 gesetzt, wenn der Betriebsmodus des Motors 2 der Teilzylinderbetriebsmodus ist, während dann, wenn der Betriebsmodus der Vollzylinderbetriebsmodus ist, das Betriebsmodusflag F_CSTP auf 0 gesetzt ist. Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 8 negativ (NEIN), d. h. befindet sich der Motor 2 in dem Vollzylinderbetriebsmodus, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 9, in welchem bestimmt wird, ob der Absolutwert des Betrags DPBACYL der Änderung des Ansaugrohrdrucks gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Betrag #DPBDLY (z. B. 12 mmHg), der für den Vollzylinderbetriebsmodus gesetzt ist, oder nicht.
Der Betrag DPBACYL der Änderung des Ansaugrohrdrucks repräsentiert die Differenz zwischen dem vorliegenden Wert PBA(n) des Ansaugrohrabsolutdrucks und dem Wert PBA(n – 6) desselben, welcher sechs TDC-Zyklen zuvor erfasst wurde. Dies entspricht dem Betrag der Änderung des Ansaugrohrabsolutdrucks PBA pro Motorbetriebszyklus. Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 9 zustimmend (JA), d. h. gilt |DPBACYL| ≥ #DPBDLY, so wird beurteilt, dass die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt sind, da der Betrag der Änderung des Ansaugrohrabsolutdrucks PBA groß ist, so dass der Prozess zum nachfolgenden Schritt 3 weiter schreitet, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 9 negativ (NEIN), d. h. gilt |DPBACYL| < #DPBDLY, so wird beurteilt, dass sich der Ansaugrohrabsolutdruck PBA stabilisiert hat und der Motor 2 unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird, kurz gesagt, dass die Ausführungsbedingungen erfüllt sind, so dass der Prozess zu einem Schritt 10 weiterschreitet, in welchem bestimmt wird, ob der Zeitnehmerwert TFCDLY des Verzögerungszeitnehmers gleich 0 ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), d. h. ist die vorbestimmte Zeitdauer nach Erfüllung der Ausfühungsbedingungen noch nicht abgelaufen, so wird beurteilt, dass die Verzögerungszeit läuft und der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb erwartet wird, so dass im Schritt 11 das Ausführungsbedingungserfüllungsflag F_FCREADY auf 1 gesetzt wird. Der Prozess schreitet dann weiter zum Schritt 5, wodurch der Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetrieb ausgesetzt wird, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 10 zustimmend (JA), d. h. ist der Zeitnehmerwert TFCDLY des Verzögerungszeitnehmers gleich 0, was bedeutet, dass die vorbestimmte Zeitdauer nach Erfüllung der Ausführungsbedingungen verstrichen ist, so wird beurteilt, dass der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb gestartet werden sollte, so dass das Kraftstoffunterbrechungsbetriebs-Ausführungsflag F_DECFC in einem Schritt 12 auf 1 gesetzt wird, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 8 zustimmend (JA), d. h. ist der Betriebsmodus des Motors 2 der Teilzylinderbetriebsmodus, so schreitet der Prozess zu einem Schritt 13 weiter, in welchem bestimmt wird, ob der Absolutwert des Betrags DPBACYL der Änderung des Einlassrohrdrucks gleich oder größer ist als ein für den Teilzylinderbetriebsmodus gesetzter, vorbestimmter Betrag #DPBDLYCS (z. B. 8 mmHg), oder nicht. Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 13 zustimmend (JA), d. h. gilt |DPBACYL| ≥ #DPBDLYCS, so wird beurteilt, dass die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt sind, so dass der Prozess nachfolgend zu Schritt 3 weiter schreitet, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 13 negativ (NEIN), d. h. gilt |DPBACYL| < #DPBDLYCS, so wird beurteilt, dass sich der Ansaugrohrabsolutdruck PBA stabilisiert hat, was bedeutet, dass die Ausführungsbedingungen erfüllt sind, so dass der Prozess nachfolgend zum Schritt 10 weiter schreitet, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist ferner die Antwort auf die Frage des Schritts 7 zustimmend (JA), d. h. wird der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb bereits ausgeführt, so schreitet der Prozess weiter zum Schritt 12, um den Kraftstoffunterbrechungsbetrieb fortzusetzen, woraufhin der momentane Prozess beendet wird.
3 ist ein Flussdiagramm, welches einen Hauptablauf eines Zündzeitpunkt-Steuer/Regelprozesses zeigt. Der Prozess wird in Synchronisation mit der Erzeugung eines jeden Pulses des TCD-Signals ausgeführt.
In dem vorliegenden Prozess wird zuerst in einem Schritt 20 unter Bezugnahme auf ein nicht gezeigtes Kennfeld und gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugrohrabsolutdruck PBA ein Basiszündzeitpunkt IGMAP bestimmt.
Als nächstes wird ein Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm (hier im Folgenden als der „Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm” bezeichnet) IGFCDLR in einem Schritt 21 berechnet. Der Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR wird auf Gleichung (1) angewendet, auf welche sich im Folgenden bezogen wird, und zwar während der Verzögerungszeit nach Erfüllung der Ausführungsbedingungen und vor dem Beginn der Ausführung des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs, um den Zündzeitpunkt IGLOG für eine sanfte Reduzierung des Drehmoments des Motors 2 in Richtung Spätzündung zu verstellen. Das Verfahren zum Berechnen des Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR wird später im Detail beschrieben.
Als nächstes wird in Schritt 22 unter Verwendung des in Schritt 20 bestimmten Basiszündzeitpunkts IGMAP und des im Schritt 21 berechneten Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms IGFCDLR der Zündzeitpunkt IGLOG durch folgende Gleichung (1) berechnet, woraufhin der laufende Prozess beendet wird. IGLOG = IGMAP – IGFCDLR + IGCRO (1)
In der Gleichung repräsentiert IGCRO eine Zusammenfassung anderer Korrekturterme als IGFCDLR und umfasst zum Beispiel einen gemäß der Motorkühlmitteltemperatur bestimmten kühlmitteltemperaturabhängigen Erhöhungsbetrag, einen gemäß der Ansauglufttemperatur bestimmten ansauglufttemperaturabhängigen Erhöhungsbetrag sowie einen Aufwärmbeschleunigungs-Eröhungsbetrag zum Beschleunigen des Aufwärmens des Motors bei einem Kaltstart des Motors.
4 zeigt die Unterroutine eines Prozesses zum Berechnen des Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms IGFCDLR, welche im Schritt 21 im Hauptablauf von 3 ausgeführt wird. In dem vorliegenden Prozess wird zuerst in einem Schritt 30 bestimmt, ob das Ausführungsbedingungs-Erfüllungsflag F_FCREADY gleich 1 ist oder nicht. Ist die Antwort auf die Frage negativ (NEIN), d. h. sind die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 31, in welchem bestimmt wird, ob das Betriebsmodusflag F_CSTP gleich 1 ist oder nicht. Ist die Antwort auf die Frage negativ (NEIN), d. h. ist der Betriebsmodus der Vollzylinderbetriebsmodus, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 32, in welchem ein Tabellenwert #DIGFCDLR bestimmt wird, in dem eine für den Vollzylinderbetriebsmodus gemäß der Motordrehzahl NE aufgestellte #DIGFCDLR-Tabelle durchsucht wird, und auf einen zusätzlichen Wert DIGFCDR gesetzt wird, welcher zu dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR addiert wird.
5 zeigt ein Beispiel der für den Vollzylinderbetriebsmodus aufgestellten #DIGFCDLR-Tabelle. In der Tabelle wird der Tabellenwert #DIGFCDLR auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Motordrehzahl NE höher ist. Dies liegt daran, dass dann, wenn die Motordrehzahl NE höher ist, das Drehmoment beim Schließen der Drosselklappe 9 steiler abfällt und somit für eine sanfte Reduktion des Drehmoments der Grad der Spätzündungsverstellung des Zündzeitpunkts reduziert wird, um zu vermeiden, dass das Drehmoment vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs mehr als notwendig reduziert wird. Es soll bemerkt werden, dass der Tabellenwert #DIGFCDLR für jeden von fünf Gitterpunkten der Motordrehzahl NE gesetzt ist. Zwischen den Gitterpunkten wird der Tabellenwert #DIGFCDLR durch Interpolation berechnet. Dasselbe gilt für andere Tabellen, auf welche sich im Folgenden bezogen wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 wird in einem dem Schritt 32 folgenden Schritt 33 ein Tabellenwert #DIGFCDA bestimmt, in dem eine für den Vollzylinderbetriebsmodus aufgestellte #DIGFCDA-Tabelle entsprechend der Motordrehzahl NE durchsucht wird und der Wert wird als Substraktionsbetrag (Rückstellbetrag) DIGFCDA gesetzt, welcher von dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR zu subtrahieren ist.
6 zeigt ein Beispiel einer für den Vollzylinderbetriebsmodus aufgestellten #DIGFCDA-Tabelle. Auch in dieser Tabelle wird der Tabellenwert #DIGFCDA auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Motordrehzahl NE höher ist. Dies liegt daran, dass, wenn die Motordrehzahl NE höher ist, der zu dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR zu addierende zusätzliche Betrag DIGFCDR aus den oben beschriebenen Gründen auf einen kleineren Wert gesetzt wird, so dass der Subtraktionsbetrag DIGFCDA in einer dem zusätzlichen Betrag DIGFCDLR entsprechenden Weise gesetzt wird.
Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 31 zustimmend (JA), d. h. ist der Betriebsmodus der Teilzylinderbetriebsmodus, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 35, in welchem ein Tabellenwert #DIGFCDRCS bestimmt wird, in dem eine für den Teilzylinderbetriebsmodus aufgestellte #DIGFCDRCS-Tabelle entsprechend der Motordrehzahl NE durchsucht wird, und wobei der Wert als zusätzlicher Betrag DIGFCDLR gesetzt wird, welcher zu dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR zu addieren ist.
5 zeigt ein Beispiel der für den Teilzylinderbetriebsmodus aufgestellten #DIGFCDLR-Tabelle. In der Tabelle sind die Tabellenwerte #DIGFCDRCS aus demselben Grund wie im Fall der für den Vollzylinderbetriebsmodus gesetzten Tabellenwerte #DIGFCDLR auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Motordrehzahl NE höher ist. Ferner ist der Tabellenwert #DIGFCDRCS im gesamten Gebiet der Motordrehzahl NE auf einen größeren Wert gesetzt als ein zugehöriger Wert des für den Vollzylinder-Betriebsmodus gesetzten Tabellenwerts #DIGFCDLR. Dies liegt daran, dass in dem Teilzylinderbetriebsmodus das Ausgabedrehmoment pro Zylinder unter der Bedingung, dass von dem gesamten Motor 2 dasselbe Drehmoment ausgegeben wird, größer als im Vollzylinderbetriebsmodus, und dass somit der Grad der Spätzündungsverstellung des Zündzeitpunkts im Vergleich mit dem Vollzylinderbetriebsmodus erhöht ist, um dadurch das Ausgangsdrehmoment schneller zu reduzieren.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 wird in einem dem Schritt 35 folgenden Schritt 36 ein Tabellenwert #DIGFCDACS bestimmt, in dem eine für den Teilzylinderbetriebsmodus aufgestellte #DIGFCDACS-Tabelle entsprechend der Motordrehzahl NE durchsucht wird, und der Wert wird als Subtraktionsbetrag der DIGFCDA gesetzt, welcher von dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR zu subtrahieren ist.
6 zeigt ein Beispiel der für den Teilzylinderbetriebsmodus aufgestellten #DIGFCDACS-Tabelle. In der Tabelle ist der Tabellenwert #DIGFCDACS in einer dem Tabellenwert #DIGFCDRCS für den zusätzlichen Betrag DIGFCDR entsprechenden Weise gesetzt. Genauer wird der Tabellenwert #DIGFCDACS auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Motordrehzahl NE höher ist, und wird zur selben Zeit auf einen größeren Wert als der entsprechende Wert des Tabellenwerts #DIGFCDA für den Vollzylinderbetriebsmodus gesetzt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 wird in einem dem Schritt 33 oder dem Schritt 36 folgenden Schritt 34 ein Wert, welcher durch Subtrahieren des in Schritt 33 oder 36 gesetzten Subtraktionsbetrags DIGFCDA von dem unmittelbar vorhergehenden Wert des Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms IGFCDLR erhalten wird, als der momentane Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR gesetzt, woraufhin der laufende Prozess beendet wird. Der Grund dafür liegt darin, dass dann, wenn die Ausführungsbedingungen nicht mehr erfüllt sind, beispielsweise durch Niedertreten des Beschleunigungspedals oder während der Verzögerungszeit vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs, der in Richtung Spätzündung verstellte Zündzeitpunkt, wie im Folgenden beschrieben, fortschreitend vorgesetzt (in Richtung früherer Zündung verschoben) wird, um dadurch zu vermeiden, dass ein Drehmomentenstoß durch abrupte und sofortige Aufhebung der Spätzündung verursacht wird.
Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 30 zustimmend (JA), d. h. sind die Ausführungsbedingungen erfüllt, so schreitet der Prozess weiter zu einem Schritt 37, in welchem bestimmt wird, ob das Kraftstoffunterbrechungsbetriebs-Ausführungsflag F_DECFC gleich 1 ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), d. h. liegt ein Zustand während der Verzögerungszeit vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs vor, so dass der Zündzeitpunkt während der Verzögerungszeit in Richtung Spätzündung verstellt wird, so schreitet der Prozess zu einem Schritt 38, in welchem bestimmt wird, ob das Betriebsmodusflag F_CSTP gleich 1 ist oder nicht. Ist die Antwort auf die Frage negativ (NEIN), d. h. ist der Betriebsmodus der Vollzylinderbetriebsmodus, so schreitet der Prozess zu einem Schritt 39, in welchem ein Tabellenwert #IGFCDLRLM berechnet wird, in dem eine für den Vollzylinderbetriebsmodus aufgestellte #IGFCDLRLM-Tabelle entsprechend der Motordrehzahl NE durchsucht wird, und in welchem der Wert als ein Grenzwert IGFCDLMT für den Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR gesetzt wird.
7 zeigt ein Beispiel der für den Vollzylinderbetriebsmodus aufgestellten #IGFCDLRLM-Tabelle. In der Tabelle ist der Tabellenwert #IGFCDLRLM auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Motordrehzahl NE höher ist. Das hat den Grund, dass dann, wenn die Motordrehzahl NE höher ist, das Drehmoment bei Schließen der Drosselklappe 9 schärfer abfällt, so dass die Beschränkung der Spätzündungsverstellung strenger vorgesehen ist.
Ist die Antwort auf die Frage des Schritts 38 zustimmend (JA), d. h. ist der Betriebsmodus der Teilzylinderbetriebsmodus, so schreitet der Prozess zu einem Schritt 43, in welchem ein Tabellenwert #IGFCDLLMCS bestimmt wird, in dem eine für den Teilzylinderbetriebsmodus aufgestellte #IGFCDLLMCS-Tabelle entsprechend der Motordrehzahl NE durchsucht wird, und in welchem dieser Wert als der Grenzwert IGFCDLMT für den Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR gesetzt wird.
7 zeigt ein Beispiel der für den Teilzylinderbetriebsmodus aufgestellten #IGFCDLLMCS-Tabelle. Aus dem selben Grund wie im Fall des für den Vollzylinderbetriebsmodus angepassten Tabellenwerts #IGFCDLRLM wird in der Tabelle der Tabellenwert #IGFCDLLMCS auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Motordrehzahl NE höher ist. Ferner wird der Tabellenwert #IGFCDLLMCS im gesamten Gebiet der Motordrehzahl NE auf einen größeren Wert gesetzt als ein zugehöriger Wert des Tabellenwerts #IGFCLLRLM für den Vollzylinderbetriebsmodus. Der Grund dafür ist, wie oben beschrieben, dass im Teilzylinderbetriebsmodus das Ausgangsdrehmoment pro Zylinder größer ist als im Vollzylinderbetriebsmodus, und somit ist die Beschränkung der Spätzündungsverstellung im Vergleich zum Vollzylinderbetriebsmodus abgeschwächt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 wird in einem dem Schritt 39 oder dem Schritt 43 folgenden Schritt 40 ein Wert, welcher durch Addieren des im Schritt 32 oder 35 bestimmten zusätzlichen Werts DIGFCDR zum unmittelbar vorhergehenden Wert des Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms IGFCDLR erhalten wird, als der vorliegende Wert des Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterms IGFCDLR gesetzt. Wird der Schritt 40 wiederholt ausgeführt, so wird der Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR fortschreitend (schrittweise) erhöht und der so erhöhte Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR wird auf Gleichung (1) angewendet, wodurch während der Verzögerungszeit vor dem Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs der Zündzeitpunkt IGLOG fortschreitend in Richtung Spätzündung verstellt wird, so dass das Ausgangsdrehmoment dementsprechend sanft abnimmt.
In einem Schrift 41 wird dann bestimmt, ob der im Schritt 40 berechnete Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR gleich oder größer ist als der in Schritt 39 oder 43 gesetzte Grenzwert IGFCDLMT. Ist die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN), d. h. ist IFGCDLR < IGFCDLMT, so wird der Prozess sofort beendet.
Ist andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 41 zustimmend (JA), d. h. ist IGFCDLR ≥ IGFCDLMT, so wird der Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR in einem Schritt 42 auf den Grenzwert IGFCDLMT gesetzt, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
Ist ferner die Antwort auf die Frage des Schritts 37 zustimmend (JA), d. h. wird der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb ausgeführt, so wird der Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR in einem Schritt 44 auf 0 gesetzt, woraufhin der laufende Prozess beendet wird.
8 zeigt ein Beispiel des Betriebs des Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystems 1, welcher durch den oben beschriebenen Zündzeitpunkt-Steuer/Regelprozess durchgeführt wird. In 8 zeigen durchgezogene Linien einen Fall, in welchem der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb nach dem Verstreichen der Verzögerungszeit nach Erfüllen der Ausführungsbedingungen ausgeführt wird, während unterbrochene Linien in 8 einen Fall zeigen, in welchem der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb nicht durchgeführt wird, da die Ausführungsbedingungen während der Verzögerungszeit nicht mehr erfüllt sind. Zuerst wird zu einem Zeitpunkt t1, wenn die Drosselklappe 9 im Wesentlichen vollständig geschlossen ist, das Drosselklappenöffnungsflag F_THIDLE auf 0 gesetzt. Wenn dann der Ansaugrohrabsolutdruck PBA abnimmt und sich stabilisiert, so wird die Antwort auf die Frage des Schritts 9 oder des Schritts 13 negativ (NEIN), so dass das Ausführungsbedingungs-Erfüllungsflag F_FCREADY auf 1 gesetzt wird, (Zeitpunkt t2), um zur Verzögerungszeitdauer überzugehen.
Während der Verzögerungszeitdauer wird der Schritt 40 immer dann ausgeführt, wenn ein Impuls des TDC-Signals erzeugt wird, wodurch der zusätzliche Betrag DIGFCDR zu dem Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR addiert wird, was wiederum den Zündzeitpunkt IGLOG fortschreitend in Richtung Spätzündung verstellt.
Anschließend wird zu einem Zeitpunkt t3, wenn der Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR den Grenzwert IGFCDLMT erreicht, der Schritt 42 ausgeführt, um dadurch den Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR auf den Grenzwert IGFCDLMT zu setzen. Wenn die vorbestimmte Dauer nach Erfüllen der Ausführungsbedingungen verstrichen ist (Zeitpunkt t2), so wird dann der Zeitnehmerwert TFCDLY des Verzögerungszeitnehmers zu einem Zeitpunkt t4 gleich 0 (JA in Schritt 10), woraufhin das Kraftstoffunterbrechungsbetrieb-Ausführungsflag F_DECFC auf 1 gesetzt wird (Schritt 12), um den Kraftstoffunterbrechungsbetrieb zu starten, und der Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR wird auf 0 gesetzt (Schritt 44).
Wird andererseits, wie durch die unterbrochenen Linien gezeigt, während der Verzögerungszeit das Beschleunigungspedal getreten (Zeitpunkt t5), so wird das Drosselklappenöffnungsflag F_THIDLE auf 1 gesetzt und in Antwort auf eine Zunahme des Ansaugrohrabsolutdrucks PBA wird das Ausführungsbedingungserfüllungsflag F_FCREADY auf 0 gesetzt (Schritt 4). Danach wird jedes Mal dann, wenn ein Impuls des TDC-Signals erzeugt wird, der Schritt 34 ausgeführt, um den Subtraktionsbetrag DIGFCDA von dem Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR zu subtrahieren, wodurch der in Richtung Spätzündung verstellte Zündzeitpunkt fortschreitend vorgestellt wird (in Richtung früherer bzw. weniger später Zündung verstellt wird). Der in Richtung Spätzündung verstellte Zündzeitpunkt wird somit fortschreitend vorgestellt, wenn die Ausführungsbedingungen während der Verzögerungszeit nicht mehr erfüllt sind, wodurch es möglich ist, eine plötzliche Änderung im Drehmoment aufgrund einer abrupten und plötzlichen Aufhebung der Spätzündung zu vermeiden, um somit das Auftreten eines Drehmomentstoßes zu verhindern.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Motor 2 unter den vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird und die Ausführungsbedingungen erfüllt sind, der Kraftstoffunterbrechungsbetrieb nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Verzögerungszeitdauer gestartet und während der Verzögerungszeitdauer wird der Zündzeitpunkt fortschreitend durch den Vor-Kraftstoffunterbrechungs-Spätzündungsterm IGFCDLR in Richtung Spätzündung verstellt. Dies ermöglicht es, einen Stoß beim Beginn des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs zu reduzieren. Ferner wird in dem Teilzylinderbetriebsmodus des Motors 2 der zu dem Vor-Kraftstoffunterbrechung-Spätzündungsterm IGFCDLR zu addierende zusätzliche Betrag DIGFCDR auf einen größeren Wert gesetzt als im Vollzylinderbetriebsmodus des Motors 2. Dies ermöglicht es, das Drehmoment vor dem Start des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs in beiden Betriebsmodi optimal zu reduzieren, wodurch es ermöglicht wird, einen durch den Kraftstoffunterbrechungsbetrieb erzeugten Stoß zu reduzieren.
Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern in verschiedenen Formen ausgeführt sein kann. Obwohl beispielsweise in der vorliegenden Ausführungsform zum Ausführen des Teilzylinderbetriebsmodus der Motor 2 derart konfiguriert ist, dass die drei Zylinder #1 bis #3 der rechten Reihe 2R durch den Zylinderdeaktiviermechanismus 3 deaktiviert sind, so ist dies nicht beschränkend. Es muss nicht erwähnt werden, dass die Anzahl an Zylindern, welche in dem Teilzylinderbetriebsmodus deaktiviert werden, nicht auf die oben genannte Anzahl beschränkt ist. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern mit sechs Zylindern gemäß der Ausführungsform derart konfiguriert werden, dass eine gewünschte Anzahl von Zylindern von einem bis fünf Zylindern deaktiviert werden.
Wenn die Kraftstoffzufuhr wieder aufgenommen wird, nachdem die Ausführungsbedingungen während der Ausführung des Kraftstoffunterbrechungsbetriebs nicht mehr erfüllt sind, so kann der Zündzeitpunkt in Richtung Spätzündung verstellt werden, um dadurch das Auftreten eines Drehmomentstoßes zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zu verhindern. In diesem Fall ist es möglich, einen Drehmomentstoß noch geeigneter zu verhindern, indem der Spätzündungsbetrag nach Maßgabe der Motordrehzahl NE separat auf einen Wert für den Vollzylinderbetriebsmodus und auf einen Wert für den Teilzylinderbetriebsmodus, welcher auf einen größeren Wert gesetzt wird als der entsprechende Wert für den Vollzylinderbetriebsmodus, gesetzt wird. Ferner ist es möglich, einen Drehmomentstoß besser zu verhindern, indem der Rückstellungs- oder Frühzündungsbetrag für das fortschreitende Vorstellen des in Richtung Spätzündung verstellten Zündzeitpunkts nach Maßgabe der Motordrehzahl NE und separat auf einen Wert für den Vollzylinderbetriebsmodus und auf einen Wert für den Teilzylinderbetriebsmodus, welcher auf einen größeren Wert gesetzt wird als der zugehörige Wert für den Vollzylinderbetriebsmodus, gesetzt wird. Durch Setzen des oben genannten Rückstellbetrags auf einen größeren Wert, wenn die Drosselklappenöffnung TH größer ist, ist es ferner möglich, die Ansprechempfindlichkeit auf eine Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer zu verbessern.
Ferner kann das Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur auf den Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern angewendet werden, welcher entsprechend der vorliegenden Ausführungsform an einem Fahrzeug installiert ist, sondern auch auf verschiedene Typen von Industrie-Verbrennungsmotoren mit variablen Zylindern, welche Motoren für Schiffsantriebsmaschinen, wie Außenbordmotoren mit vertikal angeordneter Kurbelwelle, umfassen.
Es wird ein Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor mit variablen Zylindern bereitgestellt, welches im Stande ist, vor dem Beginn eines Kraftstoffunterbrechungsbetriebs unabhängig davon, ob sich der Motor in einem Vollzylinderbetriebsmodus oder in einem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, ein Drehmoment optimal zu reduzieren, wodurch ein durch den Kraftstoffunterbrechungsbetrieb verursachter Stoß reduziert wird. Wird der Verbrennungsmotor unter Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben, so wird der Beginn der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr um eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert und der Zündzeitpunkt wird korrigiert, wenn die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr für die vorbestimmte Zeitdauer verzögert wird. Der Betrag der Korrektur des Zündzeitpunkts wird in Abhängigkeit vom Betriebsmodus auf einen unterschiedlichen Wert gesetzt.

Claims

Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor (2) mit variablen Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6), welcher betrieben wird durch Schalten eines Betriebsmodus desselben zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus, in welchem alle Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6) betrieben werden, und einem Teilzylinderbetriebsmodus, in welchem ein Teil (#1, #2, #3) der Mehrzahl von Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6) deaktiviert sind, wobei das Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem umfasst: Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel (6) zum Bestimmen, ob der Motor (2) unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird oder nicht; Kraftstoffunterbrechungsmittel (6) zum Unterbrechen einer Kraftstoffzufuhr zum Motor (2), wenn durch die Verzögerungsbetrieb-Bestimmungsmittel (6) bestimmt wurde, dass der Motor (2) unter den vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird; Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel (6) zum Verzögern eines Beginns einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffunterbrechungsmittel (6) für eine vorbestimmte Zeitdauer (TFCDLY) nach Eintreten der vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen; Zündzeitpunktkorrekturmittel (6) zum Korrigieren des Zündzeitpunkts (IGLOG) in einer Spätzündungsrichtung, wenn die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffunterbrechungsverzögerungsmittel (6) verzögert ist; und Korrekturbetragsetzmittel (6) zum Setzen eines Betrags (IGFCDLR) einer Korrektur des Zündzeitpunkts (IGLOG) durch die Zündzeitpunktkorrekturmittel (6) auf einen anderen Wert in Abhängigkeit davon, ob sich der Motor (2) in dem Vollzylinderbetriebsmodus oder in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, wobei die Korrekturbetragsetzmittel (6) den Betrag (IGFCDLR) der Korrektur auf einen kleineren Wert setzen, wenn die Drehzahl (NE) des Motors (2) höher ist.
Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturbetragsetzmittel (6) den Betrag (IGFCDLR) der Korrektur auf einen größeren Wert setzen, wenn sich der Motor (2) in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, als wenn sich der Motor (2) in dem Vollzylinderbetriebsmodus befindet.
Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturbetragsetzmittel (6) während der vorbestimmten Zeitdauer (TFCDLY) den Betrag (IGFCDLR) der Korrektur fortschreitend erhöhen.
Zündzeitpunkt-Steuer/Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturbetragsetzmittel (6) Mittel (6) umfassen, um den Betrag (IGFCDLR) der Korrektur derart zu setzen, dass der Zündzeitpunkt (IGLOG) fortschreitend in eine Frühzündungsrichtung zurückgestellt wird, wenn die vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen nicht mehr erfüllt sind, bevor die vorbestimmte Zeitdauer (TFCDLY) verstreicht.
Verfahren zum Steuern/Regeln des Zündzeitpunkts eines Verbrennungsmotors (2) mit variablen Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6), welcher betrieben wird durch Schalten eines Betriebsmodus desselben zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus, in welchem alle Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6) betrieben werden, und einem Teilzylinderbetriebsmodus, in welchem ein Teil (#1, #2, #3) der Zylinder einer Mehrzahl von Zylindern (#1, #2, #3, #4, #5, #6) deaktiviert sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bestimmen, ob der Motor (2) unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird oder nicht (S9, S13); Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zum Motor (2), wenn in dem Bestimmungsschritt bestimmt wird, dass der Motor (2) unter vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen betrieben wird (S12); Verzögern eines Beginns der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr in dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsschritt (S12) für eine vorbestimmte Zeitdauer (TFCDLY) nach Eintreten der vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen; Korrigieren des Zündzeitpunkts (IGLOG) in einer Spätzündungsrichtung, wenn die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr in dem Verzögerungsschritt verzögert wird; und Setzen eines Betrags (IGFCDLR) einer Korrektur des Zündzeitpunkts (IGLOG) in dem Verzögerungsschritt auf einen unterschiedlichen Wert, in Abhängigkeit davon, ob sich der Motor (2) in dem Vollzylinderbetriebsmodus oder in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet (S21), wobei der Setzschritt (S21) das Setzen des Betrags (IGFCDLR) der Korrektur auf einen kleineren Wert umfasst, wenn eine Drehzahl (NE) des Motors (2) größer ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzschritt (S21) das Setzen des Betrags (IGFCDLR) der Korrektur auf einen größeren Wert umfasst, wenn sich der Motor (2) in dem Teilzylinderbetriebsmodus befindet, als dann, wenn sich der Motor (2) in dem Vollzylinderbetriebsmodus befindet.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzschritt (S21) ein fortschreitendes Erhöhen des Betrags (IGFCDLR) der Korrektur während der vorbestimmten Zeitdauer (TFCDLY) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzschritt (S21) umfasst: Setzen des Betrags (IGFCDLR) der Korrektur derart, dass der Zündzeitpunkt (IGLOG) fortschreitend in eine Frühzündungsrichtung zurückgesetzt wird, wenn die vorbestimmten Verzögerungsbetriebsbedingungen nicht mehr erfüllt sind, bevor die vorbestimmte Zeitdauer (TFCDLY) verstrichen ist.