DE102005000741B4

DE102005000741B4 - Verbrennungsmotorsteuereinrichtung

Info

Publication number: DE102005000741B4
Application number: DE102005000741.4A
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Takama; Mamoru Yoshioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-01-05
Filing date: 2005-01-04
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2025-01-05
Also published as: US7032571B2; JP2005194902A; DE102005000741A1; US20050145217A1; JP4100343B2

Abstract

Verbrennungsmotorsteuereinrichtung aufweisend:
eine Einrichtung (2) zum Erfassen eines Höchstwerts einer Motordrehzahl nach dem Start des Motors (10); und
eine Einrichtung (2) zum Unterdrücken einer Erhöhung der Motordrehzahl durch Einstellen eines Steuerparameters, der unterschiedlich zu einer Luftansaugrate ist und sich auf eine Motorausgabe bezieht;
dadurch gekennzeichnet, dass
von dem Start des Motors (10) bis zur Erfassung des Drehzahlhöchstwerts durch die Einrichtung (2) zum Erfassen des Höchstwerts der Motordrehzahl die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl den Steuerparameter auf einen Wert festlegt, bei welchem sich die Motorausgabe mehr verringert als bei einem Leerlaufwert, wobei nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts der Steuerparameter auf den Leerlaufwert eingestellt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung, und noch genauer auf eine Verbrennungsmotorsteuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 2 zum Verhindern, dass eine Motordrehzahl abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl unmittelbar nach dem Starten des Motors ansteigt.
Bisheriger Stand der Technik
Unmittelbar nach dem Starten eines Verbrennungsmotors steigt die Motordrehzahl leicht über eine Leerlaufdrehzahl an. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass der interne Druck des Luftansaugrohrs während des Motorstartens ein Atmosphärendruck ist, wohingegen der interne Druck des Luftansaugrohrs unter normalen Betriebsbedingungen, die einen Leerlaufzustand einschließen, ein negativer Druck ist. Während des Startens des Motors wird, wie bei einem Leerlaufzustand, ein Drosselventil geschlossen und ein ISC-Ventil zu einer erforderlichen Leerlaufwinkelposition geöffnet. Da die Luftdichte innerhalb des Luftansaugrohrs Während des Startens über die Luftdichte ansteigt, die unter normalen Betriebsbedingungen erreicht wird, erhöht sich die Luftmenge, die in einer Verbrennungskammer unmittelbar nachdem der Motor gestartet wurde aufgenommen wird, über die Luftmenge, die während des Leerlaufs aufgenommen wird, selbst für den gleichen Ventilwinkel. Folglich steigt die Ausgabe des Motors gemäß dem bestimmten Inkrement der Luftansaugrate, wodurch verursacht wird, dass die Motordrehzahl über die Leerlaufdrehzahl ansteigt.
Die Technik, die in der japanischen Offenlegungsschrift mit der Nummer JP 2001-304084 A beschrieben ist, ist als eine herkömmliche Technik zum Verhindern bekannt, dass eine Motordrehzahl abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl ansteigt. Diese Technik unterdrückt einen Anstieg der Motordrehzahl durch Verzögern der Zündzeit bezüglich der Leerlaufzündzeit um eine erforderliche Zeit, nach dem Starten des Motors, und verringert die Motorausgabe.
Jedoch ist es schwierig die Zeit zum Verzögern der Zündzeit voreinzustellen, da das Rotationsverhalten des Motors, nachdem dieser gestartet wurde, sich unter dem Einfluss der Luftdichte, eines Luft-/Treibstoff-Verhältnisses (Verdampfbarkeit des Treibstoffs), einer Reibung (Ölviskosität und eine Stangen-Zylinder-Passung) und anderer Faktoren ändert. Schwierigkeiten treten wahrscheinlich auf, abhängig von der bestimmten Beziehung zwischen der Verzögerungszeit der Zündzeit und dem Rotationsverhalten nach dem Motorstarten. Zum Beispiel ist es wahrscheinlich, dass sich die Motordrehzahl plötzlich verringert, wenn der Treibstoff schwer ist im Hinblick auf die Eigenschaften und die Rate des abrupten Anstiegs der Motordrehzahl geringer ist als gewöhnlich, wodurch verursacht wird, dass der Motor abstirbt. Umgekehrt kann der abrupte Anstieg der Motordrehzahl nicht hinlänglich vermeidbar sein, wenn der Treibstoff leicht im Hinblick auf die Eigenschaften ist oder die Reibung niedrig ist und die Rate des abrupten Anstiegs der Motordrehzahl höher als gewöhnlich ist.
Gattungsgemäße Verbrennungsmotorsteuereinrichtungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. 2 sind in der DE 101 41 929 A1 bzw. DE 100 47 502 A1 gezeigt. Weitere Verbrennungsmotorsteuereinrichtungen sind aus der JP 2001-304 084 A , der DE 199 39 821 A1 und der DE 43 29 448 A1 bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der obigen Probleme geschaffen, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 2 derart anzupassen, dass verhindert werden kann, dass die Motordrehzahl abrupt auf eine ungemessen hohe Drehzahl ansteigt, ohne von Änderungen des Rotationsverhaltens des Motors unmittelbar nach dem Starten beeinflusst zu werden.
Diese Aufgabe wird durch die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist die Steuereinrichtung auf: eine Einrichtung zum Erfassen eines Höchstwerts einer Motordrehzahl nach dem Starten des Motors; und eine Einrichtung zum Unterdrücken eines Anstiegs einer Motordrehzahl durch Einstellen eines Steuerparameters, der unterschiedlich zu einer Luftansaugrate ist und sich auf eine Motorausgabe bezieht. Von dem Starten des Motors bis zur Erfassung des Drehzahlhöchstwerts durch die Drehzahlhöchstwerterfassungseinrichtung legt die Drehzahlerhöhungsunterdrückungseinrichtung den Steuerparameter auf einen Wert fest, bei welchem die Motorausgabe sich mehr verringert als bei einem Leerlaufwert, und stellt nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts den Steuerparameter auf den Leerlaufwert ein.
Ebenfalls erfindungsgemäß weist die Steuereinrichtung auf: eine Einrichtung zum Erfassen eines Höchstwerts einer Motordrehzahl nach dem Starten des Motors; und eine Einrichtung zum Unterdrücken einer Erhöhung (Anstiegs) einer Motordrehzahl durch Einstellen einer Last der Einrichtungen, die durch den Motor angetrieben werden. Von dem Starten des Motors bis zur Erfassung des Drehzahlhöchstwerts durch die Drehzahlhöchstwerterfassungseinrichtung erhöht die Drehzahlerhöhungsunterdrückungseinrichtung die Last der Einrichtungen auf einen größeren Wert als eine Leerlauflast, und stellt nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts die Last der Einrichtungen auf die Leerlauflast ein.
Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Grafik zum Erläutern eines Aufbaus der Steuereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 ist ein Flussdiagramm der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
3 ist eine Abbildung, die zum Bestimmen der Startzündzeit bei der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur verwendet wird;
4 ist eine Abbildung, die zum Bestimmen einer maximalen Haltezeit bei der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur verwendet wird;
5A ist ein Diagramm, bei welchem zeitvariierende Änderungen der Zündzeit während der Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur aufgezeichnet sind;
5B ist ein Diagramm, bei welchem zeitvariierende Änderungen der Motordrehzahl während der Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur aufgezeichnet sind;
5C ist ein Diagramm, bei welchem zeitvariierende Änderungen des Luftansaugrohrdrucks während der Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur aufgezeichnet sind;
5D ist ein Diagramm, bei welchem zeitvariierende Änderungen des Luft-/Treibstoffverhältnisses (A/F-Verhältnis) während der Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur aufgezeichnet sind;
6 ist eine Grafik zum Erläutern eines Aufbaus der Steuereinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Flussdiagramm der Motorlasterhöhungssteuerprozedur, die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
8 ist eine Abbildung, die zum Bestimmen eines Motorlastinkrements bei der Zündzeitverzögerungssteuerprozedur verwendet wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird untenstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die 1 bis 5D sind Grafiken zum Erläutern einer Verbrennungsmotorsteuereinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Steuereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als eine elektronische Steuereinheit (ECU) 2 ausgeführt. In Übereinstimmung mit Ausgangssignalen von einer Vielzahl von Sensoren und Schaltern, steuert die ECU 2 synthetisch verschiedene Einrichtungen, die sich auf einen Betriebszustand eines Verbrennungsmotors 10 beziehen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein Wassertemperatursensor 20, ein Atmosphärendrucksensor 22, ein Motorgeschwindigkeitssensor (Motordrehzahlsensor) 24, ein Zündschalter (IG-Schalter) 26, ein Leerlaufschalter 28 und ein Gangpositionsauswahlschalter 30 mit einem Eingangsende der ECU 2 verbunden, wie dies in einem Blockdiagramm von 1 gezeigt ist. Ebenso sind Zündkerzen 12, eine Einspritzeinrichtung 14, ein Drosselventil 16 und ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil (ISC-Ventil) 18 mit einem Ausgangsende der ECU 2 verbunden. Die ECU 2 empfängt die Ausgangssignale, die von den Sensoren 20, 22, 24 und den Schaltern 26, 28, 30 zugeführt werden und führt Antriebssignale den Einrichtungen 12, 14, 16, 18 zu. Obwohl eine Mehrzahl von anderen Sensoren, Schaltern und Einrichtungen ebenso mit der ECU 2 verbunden sind, wird die Beschreibung von diesen Elementen hierin weggelassen.
2 ist ein Flussdiagramm, das Details der Steuerung zeigt, die die ECU 2 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausführt, wenn der Motor 10 gestartet wird. Während des Startens des Motors 10 führt die ECU 2 eine Drehzahlerhöhungsunterdrückung zum Unterdrücken eines abrupten Anstiegs der Motordrehzahl des Motors 10 unmittelbar nach dem Starten von diesem aus. Die Drehzahlerhöhungsunterdrückung, die bei diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, wird untenstehend behandelt. Während einer Erhöhungszeitspanne der Motordrehzahl bis diese einen Drehzahlhöchstwert erreicht, wird eine Motorausgabe durch Verzögern der Zündzeit bezüglich der Leerlaufzündzeit unterdrückt. Zusätzlich wird eine Verringerung der Motordrehzahl durch Vorsetzen der Zündzeit bezüglich der Leerlaufzündzeit verhindert, sobald der Motordrehzahlhöchstwert erreicht wurde oder überschritten wurde.
Während des Startens des Motors 10 wird das Drosselventil 16 geschlossen und das ISC-Ventil 18 auf eine erforderliche Leerlaufventilposition geöffnet. Da eine interne Luftdichte eines Luftansaugrohrs Während des Startens höher ist als unter normalen Betriebsbedingungen, ist die Luftmenge, die in eine Verbrennungskammer des Motors 10 unmittelbar nach dem Starten aufgenommen wird, größer als bei einem Leerlaufzustand, selbst für die gleiche Ventilwinkelposition. Der Motorausgang erhöht sich gemäß dem bestimmten Inkrement der Luftansaugung, und die Motordrehzahl steigt dementsprechend. Verzögern der Zündzeit jedoch macht es möglich, den Anstieg des Motorausgangs zu unterdrücken, und daher den Anstieg der Motordrehzahl. Zusätzlich macht das Vorsetzen der Zündzeit zu der Leerlaufzündzeit die Verringerung des Motorausgangs unterdrückbar, nachdem sich die Motordrehzahl abrupt erhöht hat, obwohl ein unangemessen hoher negativer Luftansaugrohrdruck auftritt und sich die Motordrehzahl fortlaufend verringert, wodurch die Verringerung der Motordrehzahl vermeidbar gemacht wird. Nachstehend wird die Drehzahlerhöhungsunterdrückung bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere als Zündzeitverzögerungssteuerung bezeichnet.
Noch genauer wird die Zündzeitverzögerungssteuerung durch die ECU 2 ausgeführt, die die Prozedur (Zündzeitverzögerungssteuerprozedur) verwendet, die in 2 dargestellt ist. Zuerst wird im Schritt 100 beurteilt, ob der Motor 10 eben gestartet wurde. Diese Beurteilung basiert darauf, ob ein Zündzeitverzögerungssteuerungsverhinderungsmerker zu 1 oder 0 festgelegt ist. Nachdem die Zündzeitverzögerungssteuerung gestartet wurde, wird der Merker zu 1 festgelegt, wenn die Zündzeitverzögerungssteuerung zu einem Ende gelangt. Danach wird der Merker zu 0 zurückgesetzt, wenn der Motor 10 anhält. Wenn der Merker zurückgesetzt wird, beurteilt die ECU 2, dass der Motor 10 eben angelassen wurde.
Wenn in Schritt 100 beurteilt wird, dass der Motor 10 nicht eben gestartet wurde, schreitet die Prozedursteuerung zu Schritt 116 voran, bei welchem der Merker dann zu 1 festgelegt wird und eine Zündzeitsteuerung basierend auf einem normalen Betrieb ausgeführt wird.
Wenn in Schritt 100 beurteilt wird, dass der Motor 10 eben gestartet wurde, wird in Schritt 102 beurteilt, ob zwei Bedingungen zum Ausführen der Zündzeitsteuerung hergestellt sind. Eine der Bedingungen, d. h. eine erste Bedingung ist eine Voraussetzung zum Beurteilen, ob unter Berücksichtigung eines Zustands des Motors 10 die Verzögerung der Zündzeit möglich ist. Noch genauer muss die Startwassertemperatur, die durch den Wassertemperatursensor 20 erfasst wird, innerhalb eines erforderlichen Bereichs sein. Die Wassertemperatur weist auf einen Temperaturzustand des Motors 10 hin. Wenn die Wassertemperatur zu gering oder zu hoch ist, ist es jedoch schwierig, eine normale Verbrennung zu erhalten, sodass die Zündzeitverzögerungssteuerung nicht ausgeführt wird, wenn die Startwassertemperatur außerhalb des erforderlichen Bereichs ist.
Die andere Bedingung (zweite Bedingung), die in Schritt 102 beurteilt wird, ob die Bedingung hergestellt ist, ist eine Voraussetzung zum Beurteilen, ob ein Fahrer die Absicht hat, den Motor 10 zu betreiben. Wenn der Fahrer den Motor 10 (zum Beispiel in Hinblick auf das Starten eines Fahrzeugs oder den Motor hochzujagen) betreiben wird, gibt die Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerung dem Fahrer ein Gefühl der Unbehaglichkeit, da die beabsichtigte Motordrehzahl des Fahrers nicht erhalten werden kann. Deshalb wird die Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerung verhindert, wenn die Fahrerbetätigung des Motors 10 oder die Vorbereitungsschritte des Fahrers zum Betreiben des Motors 10 erfasst werden, da der Fahrer derart betrachtet wird, als habe dieser die Absicht zum Betreiben des Motors 10. Noch genauer wird beurteilt, dass die zweite Bedingung hergestellt wurde, wenn der Leerlaufschalter 28 aus ist und der Gangpositionsauswahlschalter 30 in einem neutralen Bereich (N) platziert ist, wobei in anderen Fällen die Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerung verhindert wird. Der Motor 10 wird durch Treten auf das Gaspedal betätigt, wobei durch den An/Aus-Betrieb an dem Leerlaufschalter 28 erfasst werden kann, ob auf das Gaspedal getreten wird. Wenn der Fahrer das Fahrzeug starten wird, betätigt der Fahrer ein Getriebe zur Umschaltung von dem N-Bereich zu einem Antriebsbereich als ein Vorbereitungsschritt zur Betätigung des Motors 10. Diese Getriebebetätigung kann von dem Auswahlsignal, das von dem Schaltpositionsauswahlschalter 30 gesendet wird, erfasst werden.
Im Hinblick auf die Beurteilung, ob die zweite Bedingung hergestellt ist, kann der Fahrer auf das Gaspedal während einer Zeitspanne von der Aktivierung des IG-Schalters 26 bis zum dem Starten des Motors 10 treten. In solch einem Fall ist die Betätigung des Fahrers höchstwahrscheinlich eine falsche Betätigung, die nicht auf der Absicht des Fahrers des Startens des Fahrzeugs oder des Hochjagens des Motors basiert. Wenn die Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerung selbst in solch einem Fall verhindert wird, macht es die Verhinderung nicht nur unmöglich, deren beabsichtigten Zweck der Unterdrückung eines abrupten Anstiegs der Motordrehzahl zu erreichen, sondern gibt dem Fahrer ebenso das Gefühl einer Unbehaglichkeit, nämlich wegen einer Differenz aus einer Erhöhungsrate der Motordrehzahl, die erreicht wird, wenn die Zündzeitverzögerungssteuerung durchgeführt wird. Deshalb führt die ECU 2 eine Beurteilung der Herstellung der zweiten Bedingung lediglich nachdem eine vollständige Explosion in dem Motor 10 aufgetreten ist durch. Die Beurteilung einer vollständigen Explosion kann ein bekanntes Beurteilungsverfahren verwenden. Zum Beispiel werden die Motordrehzahl, die durch den Motordrehzahlsensor 24 erfasst wird, und eine notwendige Motordrehzahl während einer vollständigen Explosion miteinander verglichen. Wenn die erfasste Motordrehzahl höher ist als die Motordrehzahl der vollständigen Explosion, wird beurteilt, dass die vollständige Explosion aufgetreten ist.
Wenn in Schritt 102 beurteilt wird, dass eine von beiden Bedingungen nicht hergestellt wurde, schreitet die Prozedursteuerung zu Schritt 116 voran, bei welchem der Merker dann zu 1 festgelegt wird und die Zündzeitsteuerung basierend auf dem normalen Betrieb durchgeführt wird.
Wenn in Schritt 102 beurteilt wird, dass beide Bedingungen hergestellt wurden, wird die Zündzeitverzögerungsteuerung in Schritt 104 weiter ausgeführt. Zuerst wird in Schritt 104 die Startzündzeit „Aast” bestimmt. Die Startzündzeit „Aast” ist der Zündzeitwert, der festgelegt wird, wenn der Motor 10 gestartet wird. Dieser Wert wird zum Verzögern der Startzündzeit bezüglich der normalen Leerlaufzündzeit „Aopn” festgelegt. Die Startzündzeit „Aast” wird für jede von unterschiedlichen Startwassertemperaturen oder jeden von unterschiedlichen Atmosphärendrücken definiert, nämlich in solch einer Abbildung, wie diese in 3 gezeigt ist. Die ECU 2 liest die Startzündzeit „Aast” aus der Abbildung ein, die zu der Wassertemperatur, die durch den Wassertemperatursensor 20 erfasst wird, und dem Atmosphärendruck, der durch den Atmosphärendrucksensor 22 erfasst wird, passt. Der Atmosphärendruck kann ebenso aus der Menge der Ansaugluft berechnet werden, die durch einen Luftströmungsmesser erfasst wird. Die Abbildung, die in 3 gezeigt ist, gibt an, dass die Startzündzeit „Aast” derart festgelegt wird, dass diese umso signifikanter vorgesetzt wird, sowie sich der Atmosphärendruck verringert. Dies berücksichtigt eine Beziehung zwischen der Luftdichte und der Motorausgabe. Verringerungen der Motorausgabe wegen Verringerungen der Luftdichte werden durch die Einstellung der Zündzeit im Hinblick auf dessen Betrag der Verzögerung kompensiert. Die Abbildung gibt ebenso an, dass die Startzündzeit „Aast” derart festgelegt wird, dass diese signifikanter vorgesetzt wird, sowie sich die Wassertemperatur verringert. Dies berücksichtigt einen Reibungsverlust des Motors 10. Verringerungen der Motorausgabe wegen eines Kaltstartreibungsverlusts werden durch Einstellung der Zündzeit im Hinblick auf dessen Betrag der Verzögerung kompensiert.
Des Weiteren wird in Schritt 104 die maximale Haltezeit „Tast” ebenso bestimmt. Die maximale Haltezeit „Tast” definiert eine maximale Zeit während welcher die Zündzeit bei der Startzündzeit „Aast” zu halten ist. Die Zündzeitverzögerungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung hält die Zündzeit bei der Startzündzeit „Aast”, bis die Motordrehzahl einen Drehzahlhöchstwert erreicht hat. Jedoch könnte ein Drehzahlhöchstwerterfassungsfehler während dem Drehzahlhöchstwerterfassungsprozess auftreten, der hierin später beschrieben wird. Die maximale Haltezeit „Tast” wird deshalb derart festgelegt, dass selbst wenn ein solcher Fehler auftritt, die Zündzeitverzögerungssteuerung ohne Fehler beendet werden kann. Die maximale Haltezeit „Tast” wird für jede der unterschiedlichen Startwassertemperaturen oder jeden der unterschiedlichen Atmosphärendrücke definiert, nämlich in solch einer Abbildung, wie diese in 4 gezeigt ist. Die ECU 2 liest aus der Abbildung die maximale Haltezeit „Tast” ein, die zu der Wassertemperatur, die durch den Wassertemperatursensor 20 erfasst wird, und zu dem Atmosphärendruck, der durch den Atmosphärendrucksensor 22 erfasst wird, passt. Die Abbildung, die in 4 gezeigt ist, gibt an, dass die maximale Haltezeit „Tast” derart festgelegt wird, dass diese kleiner wird, sowie sich der Atmosphärendruck verringert und sowie sich die Startwassertemperatur verringert. Dies lässt die Tatsache zu, dass bei einer relativ niedrigen Motorausgangssituation die Zeit, die für die Motordrehzahl zum Erreichen eines Drehzahlhöchstwerts notwendig ist, ebenso kürzer wird. Die maximale Haltezeit „Tast” ist lediglich für die Notfallverwendung, sodass „Tast” derart festgelegt wird, dass diese hinreichend länger als die Zeit ist, die für die Motordrehzahl zum Erreichen eines Drehzahlhöchstwerts notwendig ist.
Bei dem nächsten Schritt 106 wird die Zündzeit „aop” der Zündkerzen 12 derart festgelegt, dass diese der Startzündzeit „Aast” entspricht, die in Schritt 104 bestimmt wurde. Die Zündzeit „aop” wird bei der Startzündzeit „Aast” gehalten, bis die Voraussetzungen, die bei dem nächsten Schritt 108 beschrieben werden, hergestellt wurden. Bei Schritt 108 wird zuerst bestimmt, ob nach einer vollständigen Explosion in dem Motor 10 sich eine Änderungsrate „dNE” der Motordrehzahl verringert hat, nämlich unter einen erforderlichen Schwellwert „DLNEp” (z. B. 5 upm). Nach dem Start des Motors 10 steigt die Motordrehzahl abrupt an und eine Erhöhungsrate (Anstiegsrate) verringert sich davor zu lang und erreicht schließlich Null. Es kann deshalb beurteilt werden, dass die Zeit, wenn sich die Änderungsrate „dNE” unter den erforderlichen Schwellwert „DLNEp” verringert, die Zeit ist, wenn ein Drehzahlhöchstwert erreicht ist. Daher wird die Zündzeit „aop” bei der Startzündzeit „Aast” gehalten, bis der Höchstwert der Motordrehzahl erfasst wurde. Ob eine vollständige Explosion in dem Motor 10 aufgetreten ist wird beurteilt, um zu verhindern, dass der Drehzahlhöchstwert falsch erfasst wird, wenn die Motordrehzahl eine Änderung wegen dem Antreiben des Motors 10 durch einen Startmotor erfährt.
In Schritt 108 wird ebenso beurteilt, ob eine verstrichene Zeit von dem Start des Motors 10 aus höher ist als die maximale Haltezeit „Tast”. Dieser Beurteilungsprozess wird ausgeführt, wenn wie oben erwähnt ein Drehzahlhöchstwert nicht erfasst wurde. Bevor die verstrichene Zeit von dem Start aus die maximale Haltezeit „Tast” überschreitet, verringert sich gewöhnlich die Änderungsrate „ΔNE” unter den erforderlichen Schwellwert „DLNEp”. Wenn die Änderungsrate „dNE” sich gewöhnlicherweise unter den erforderlichen Schwellwert „DLNEp” verringert oder die verstrichene Zeit von dem Start aus die maximale Haltezeit „Tast” überschreitet, wird die Zündzeit „aop” durch Ausführung von Prozessen bei dem weiteren nächsten Schritt 110 vorgesetzt.
In Schritt 110 wird beurteilt, ob eine Motordrehzahl „NE” kleiner ist als eine Sollleerlaufdrehzahl, nämlich um zumindest einen erforderlichen Wert „a”. Die Motordrehzahl „NE” bezieht sich hier auf die Motordrehzahl, die erfasst wird, wenn die Voraussetzungen derart beurteilt wurden, dass diese in Schritt 108 hergestellt sind, nämlich die Motordrehzahl bei dem Drehzahlhöchstwert. Gewöhnlich steigt die Motordrehzahl über eine Sollleerlaufdrehzahl an. Für einen schweren Treibstoff jedoch ist es unwahrscheinlich, dass die Motordrehzahl „NE” bei dem Drehzahlhöchstwert die Sollleerlaufdrehzahl als Folge der Unterdrückung einer abrupten Erhöhung durch die Prozesse der Schritte 106 und 108 erreicht. In solch einem Fall besteht das Erfordernis, die Zündzeit „aop” so bald wie möglich vorzusetzen, da es wahrscheinlich ist, dass der Motor 10 abstirbt. Wenn die Motordrehzahl „NE” bei dem Drehzahlhöchstwert höher ist als die Sollleerlaufdrehzahl, ist es wünschenswert, um keine abrupten Änderungen der Ausgabe zu verursachen, dass die Zündzeit „aop” gemäß einer bestimmten Verringerung der Motordrehzahl vorgesetzt wird, die nachdem diese bei einem Drehzahlhöchstwert angekommen ist besteht.
Wenn in Schritt 110 beurteilt wird, dass die Motordrehzahl „NE” niedriger als die Sollleerlaufdrehzahl um zumindest den erforderlichen Wert „a” ist, schreitet die Folgesteuerung zu Schritt 116 voran, bei welchem der Merker dann zu 1 festgelegt wird und die Zündzeitsteuerung basierend auf dem normalen Betrieb durchgeführt wird. Die Zündzeit „aop” wird daher zu der normalen Leerlaufzündzeit „aopn” mit einer normalen Vorsetzrate vorgesetzt. Die Vorsetzrate zu dieser Zeit wird derart festgelegt, dass diese eine kritische Rate ist, die nicht verursacht, dass der Motor 12 klopft. Ebenso wird die normale Zündzeit „aopn” derart festgelegt, dass diese ein MBT (minimales Vorsetzen für das beste Moment) ist, bei welchem die Motorausgabe und ein Treibstoffverbrauchsverhältnis das Beste werden.
Wenn in Schritt 110 beurteilt wird, dass die Motordrehzahl „NE” höher ist als eine Drehzahl, die geringer als die Sollleerlaufdrehzahl um zumindest den erforderlichen Wert „a” ist, wird die Zündzeit „aop” zu der normalen Zündzeit „aopn” durch die Ausführung der Prozesse in den Schritten 112 und 114 vorgesetzt. Zuerst wird bei Schritt 112 der Wert, der durch Addieren eines erforderlichen Vorsetzbetrags „DLABUF1” zu der derzeitigen Zündzeit „aop” erhalten wird, als neue Zündzeit „aop” festgelegt. Bei Schritt 114 wird bestimmt, ob die Zündzeit „aop”, die in Schritt 112 festgelegt wurde, gleich oder höher ist als die normale Zündzeit „aopn”. Die Prozesse der Schritte 112 und 114 werden wiederholt bis die Zündzeit „aop” sich der normalen Zündzeit „aopn” angeglichen hat oder diese überschritten hat. Daher wird die Zündzeit „aop” schrittweise von der Startzündzeit „Aast” zu der normalen Zündzeit „aopn” vorgesetzt. Die Vorsetzrate zu dieser Zeit wird zu einem Wert festgelegt, der kleiner als derjenige ist, der unter normalen Betriebsvoraussetzungen erhalten wird, nämlich die Vorsetzrate, die besteht, wenn die Ablaufsteuerung zu einem „Nein”-Weg in den Beurteilungsschritt 110 voranschreitet. Auf diese Weise wird die Zündzeit „aop” mit einer Vorsetzrate vorgesetzt, die kleiner ist als eine kritische Vorsetzrate, die nicht verursacht, dass der Motor 10 klopft. Die Zündzeit kann deshalb gemäß einer bestimmten Erhöhung des Luftansaugrohrdrucks, vorgesetzt werden, wobei sich ein Verbrennungszustand stabilisiert und die Verschlechterung der Abgasemissionen verhindert wird.
Wenn bei Schritt 114 beurteilt wird, dass die Zündzeit „aop” gleich oder größer ist als die normale Zündzeit „aopn”, schreitet die Ablaufsteuerung zu Schritt 116 voran, bei welchem der Merker dann zu 1 festgelegt wird und die oben beschriebene Folge von Zündzeitsteuerungsprozessen abgeschlossen wird. Das Festlegen des Merkers auf 1 wird gefolgt durch die Zündzeitverzögerungssteuerung basierend auf dem normalen Betrieb. Dies verhindert, dass die Zündzeitverzögerungssteuerung fälschlicherweise ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug anschließend gestartet wird und verhindert daher eine Verzögerung während des Starts. Danach wird der Merker auf 0 zurückgesetzt, wenn der Motor 10 zum Anhalten gelangt, nämlich wegen einer Ausschaltbetätigung des IG-Schalters 26, einer Motorabwürgung, einer Leerlaufanhaltesteuerung oder dergleichen, und die obige Prozedur wird ein weiteres Mal für den nächsten Motorstart ausgeführt.
Die 5A, 5B, 5C und 5D zeigen Diagramme der zeitvariierenden Änderungen der Zündzeit, der Motordrehzahl, des Luftansaugrohrdrucks und des Luft-/Treibstoffverhältnisses (A/F-Verhältnis), die während der Ausführung der Zündzeitverzögerungssteuerung basierend auf der Prozedur von 2 überwacht wurden. In jedem der Diagramme von den 5A, 5B, 5C und 5D gibt eine durchgezogene Linie die Änderungen, die während eines aktiven Zustands der Zündzeitverzögerungssteuerung überwacht wurden, an, wobei eine gestrichelte Linie die Änderungen, die während eines inaktiven Zustands der Zündzeitverzögerungssteuerung überwacht werden, angibt. Mit anderen Worten gibt die gestrichelte Linie die Änderungen an, die überwacht werden, wenn eine herkömmliche Zeitsteuerung (nachstehend als eine herkömmliche Steuerung bezeichnet) durchgeführt wird.
Wie durch die gestrichelte Linie in den 5A, 5B, 5C und 5D angedeutet, wird die Zündzeit unter der herkömmlichen Steuerung sofort von der Startzündzeit „Aast” in Richtung der normalen Leerlaufzündzeit „aopn” vorgesetzt, wenn der Motor 10 gestartet wird (d. h. bei einer Zeit „t0”). Gewöhnlicherweise wird die Vorsetzrate bei dieser Zeit zu einer kritischen Rate festgelegt, die nicht verursacht, dass der Motor 10 klopft. Wenn die Zündzeitverzögerungssteuerung ausgeführt wird, wird jedoch die Zündzeit bei der Startzündzeit „Aast” gehalten, selbst nach dem Starten des Motors 10, wie durch die durchgezogene Linie angedeutet. Als Folge werden Erhöhungen der Motordrehzahl während der Zündzeitverzögerungssteuerung zu kleinen Werten geregelt, verglichen mit jenen der herkömmlichen Steuerung. Die Zündzeit bleibt bei der Startzündzeit „Aast” gehalten, bis die Motordrehzahl einen Drehzahlhöchstwert erreicht hat (d. h. bis zu einer Zeit „t1”). Daher wird verhindert, dass die Motordrehzahl ohne durch die Änderungen des Rotationsverhaltens beeinflusst zu werden leicht über die Sollleerlaufdrehzahl ansteigt. Nach dem Erreichen des Drehzahlhöchstwerts wird die Zündzeit von der Startzündzeit „Aast” in Richtung der normalen Leerlaufzündzeit „aopn” vorgesetzt. Da die Vorsetzrate zu dieser Zeit unter der Vorsetzrate, die unter einer herkömmlichen Steuerung erhalten wird, festgelegt wird, wird verhindert, dass die Motordrehzahl ein weiteres Mal ansteigt, wobei die Motordrehzahl sich sanft in Richtung der Sollleerlaufdrehzahl verringert.
Ein unangemessen hoher Anstieg der Motordrehzahl wird auf diese Weise verhindert, sodass verhindert wird, dass ein unangemessen hoher negativer Druck an der Innenseite des Luftansaugrohrs wirkt. Nach dem Start des Motors 10 verringert sich der Luftansaugrohrdruck mit Anstiegen der Motordrehzahl. Wenn die Motordrehzahl wie bei der herkömmlichen Steuerung abrupt auf eine Drehzahl ansteigt, die unangemessen höher ist als die Leerlaufdrehzahl, wird ein unangemessen hoher negativer Druck an dem Luftansaugrohrinneren ausgeübt. Dies wird darin resultieren, dass ein Luft/Treibstoffgemisch durch eine beschleunigte Vergasung des Treibstoffs angereichert wird, der an einem Luftansaugkanal des Motors 10 anhaftet. Jedoch wird ein großer Anteil des eingespritzten Treibstoffs an dem Luftansaugkanal zum Kompensieren der Quantität des Treibstoffs, der durch die Vergasung wegen eines Anstiegs des negativen Drucks verloren wird, anhaften, wenn das Erreichen des Drehzahlhöchstwerts durch zuerst eine Verringerung der Motordrehzahl und dann einer Erhöhung des Luftansaugrohrdrucks gefolgt wird. Das Luft-/Treibstoffgemisch wird bedeutend mager als Folge sein. Der magere Zustand des Luft-/Treibstoffgemischs wird unmittelbar nach einem Motorstart mit einem Katalysator, der nicht aufgewärmt ist, die Abgasemissionen verschlechtern. Um dies verhindern, wird das Bedürfnis bestehen, Treibstoff während dem Start hinzuzufügen. Wenn die Zündzeitverzögerungssteuerung jedoch ausgeführt wird, wird die Vergasung des Treibstoffs, der an dem Luftansaugkanal haftet, unterdrückt, um zu verhindern, dass das Luft-/Treibstoffgemisch mager wird, wenn der Drehzahlhöchstwert durch eine Erhöhung des Luftansaugrohrdrucks gefolgt wird, da verhindert wird, dass ein ungemessen hoher negativer Druck an dem Luftansaugrohrinnern wirkt. Das Hinzufügen von Treibstoff zum Verhindern des Auftretens eines mageren Zustands während dem Motorstart wird deshalb unnötig, wenn die Zündzeitverzögerungssteuerung ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben macht es die Steuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Ausführen der Zündzeitverzögerungsprozedur von 2 möglich, zuverlässig zu verhindern, dass nicht nur die Motordrehzahl abrupt auf eine ungemessen hohe Drehzahl ansteigt, sondern ebenso, dass Erhöhungen der Motordrehzahl übermäßig unterdrückt werden, unabhängig von Änderungen des Rotationsverhaltens. Zusätzlich werden Änderungen des Luft/Treibstoffverhältnisses unterdrückt, da verhindert wird, dass die Motordrehzahl abrupt auf eine ungemessen hohe Drehzahl ansteigt, wobei dies wiederum verhindert, dass sich die Abgasemissionen verschlechtern.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel führt die ECU 2 den Prozess von Schritt 108 aus, wodurch die „Drehzahlhöchstwerterfassung” realisiert wird, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Zusätzlich führt die ECU 2 die Prozesse der Schritte 104 bis 114 aus, wodurch die „Drehzahlerhöhungsunterdrückung” realisiert wird, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Prozesse bei den Schritten 104, 106, 112 und 114 werden insbesondere zum Ausführen der „Zündzeiteinstellung” bei der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Der Prozess des Festlegens/Zurücksetzens des Merkers in der Prozedur von 2 ist äquivalent zu der „Unterdrückungs”-Funktion, die bei der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Der Prozess bei Schritt 102 wird zum Ausführen der „Betätigungen/Vorbereitungsschritt„-Erfassung Funktion bei der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Des Weiteren führt die ECU 2 den Prozess von Schritt 110 aus, wodurch die „Treibstoffeigenschaftsidentifikation” realisiert wird, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird untenstehend unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Verbrennungsmotorsteuereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In 6 sind Abschnitte, die jenen des ersten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben wird, gleich sind, jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei Beschreibungsüberschneidungen, die diese Abschnitte betreffen, hierin weggelassen werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel geht von einem Hybridfahrzeug aus (Parallelbauart eines Hybridfahrzeugs), das einen Verbrennungsmotor 10 und einen Motorgenerator (nachstehend einfach als Motor bezeichnet) 40 parallel zum Erzeugen einer Antriebsleistung hat. Der Motor 40 fungiert als ein Motor durch Erhalten einer elektrischen Stromleistung, die von einer Batterie zugeführt wird, die nicht gezeigt ist, und fungiert als ein Generator durch Erhalten der Antriebsleistung, die von dem Verbrennungsmotor 10 zugeführt wird. Das vorliegende Ausführungsbeispiel aktiviert den Motor 40 als einen Generator, wenn der Verbrennungsmotor 10 gestartet wird, und verwendet eine ECU 2 zum Steuern einer Generatorlast und daher zum Unterdrücken eines abrupten Anstiegs der Motordrehzahl unmittelbar nach dem Starten des Verbrennungsmotors 10. Das heißt, dass das vorliegende (zweite) Ausführungsbeispiel indirekt die Motordrehzahl durch Steuern der Last, die auf den Verbrennungsmotor 10 wirkt, steuert, wohingegen das erste Ausführungsbeispiel indirekt eine Motordrehzahl durch Steuern einer Motorausgabe steuert.
7 ist ein Flussdiagramm, das Details der Drehzahlerhöhungsunterdrückung zeigt, die die ECU 2 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausführt, wenn der Verbrennungsmotor 10 gestartet wird. Die Drehzahlerhöhungsunterdrückung, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, wird untenstehend behandelt. Während einer Erhöhungszeitspanne der Motordrehzahl bis diese bei einem Drehzahlhöchstwert ankommt, wird eine Motorlast über eine normale Motorlast erhöht, und sobald der Motordrehzahlhöchstwert erreicht oder überschritten wurde, wird die Motorlast auf die normale Motorlast verringert. Das Steuern erhöht auf diese Weise die Motorlast, die auf den Verbrennungsmotor 10 wirkt, ergibt einen Motordrehzahlerhöhungsunterdrückungseffekt, der ähnlich zu dem ist, der erreicht wird, wenn die Motorausgabe durch die Zündzeitverzögerungssteuerung verringert wird. Nachstehend wird die Drehzahlerhöhungsunterdrückung, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, als eine Motorlasterhöhungssteuerung insbesondere bezeichnet.
Noch genauer wird die Motorlasterhöhungssteuerung durch die ECU 2 ausgeführt, die die Prozedur (Lasterhöhungssteuerungsprozedur) verwendet, die in 7 abgebildet ist. Zuerst wird in Schritt 200 beurteilt, ob der Verbrennungsmotor 10 eben gestartet wurde. Diese Beurteilung basiert darauf, ob ein Motorlasterhöhungssteuerungsverhinderungsmerker zu 1 oder 0 festgelegt wird. Nachdem die Motorlasterhöhungssteuerung angefangen wurde, wird der Merker zu 1 festgelegt, wenn die Motorlasterhöhungssteuerung zum Ende gelangt. Danach wird der Merker zu 0 zurückgestellt, wenn der Verbrennungsmotor 10 anhält. Wenn der Merker zurückgestellt wird, beurteilt die ECU 2, dass der Verbrennungsmotor 10 eben gestartet wurde.
Wenn in Schritt 200 beurteilt wird, dass der Verbrennungsmotor 10 nicht eben gestartet wurde, schreitet die Prozedursteuerung zu Schritt 216 voran, bei welchem der Merker dann zu 1 festgelegt wird und die Motorlasterhöhungssteuerung basierend auf einem normalen Betrieb ausgeführt wird.
Wenn in Schritt 200 beurteilt wird, dass der Verbrennungsmotor 10 eben gestartet wurde, wird bei Schritt 202 beurteilt, ob zwei Bedingungen zum Ausführung einer Motorlasterhöhungssteuerung hergestellt sind. Die Beschreibung der Bedingungen wird nachstehend weggelassen, da ihre Details die gleichen sind wie die der ersten und zweiten Bedingung bei Schritt 102, die bei der Zündzeitverzögerungssteuerung des ersten Ausführungsbeispiels einbezogen sind.
Wenn bei Schritt 202 beurteilt wird, dass eine der beiden Bedingungen nicht hergestellt ist, schreitet die Prozedursteuerung zu Schritt 216 voran, bei welchem der Merker dann zu 1 festgelegt wird und die Motorlaststeuerung basierend auf einem normalen Betrieb durchgeführt wird.
Wenn bei Schritt 202 beurteilt wird, dass beide Bedingungen hergestellt wurden, wird die Motorlasterhöhungssteuerung bei Schritt 204 weiter ausgeführt. Zuerst wird ein Motorlastinkrement „Last” in Schritt 204 bestimmt. Das Motorlastinkrement „Last” ist der Betrag der Last, der zu einer normalen Leerlaufmotorlast (Leerlaufmotorlast) hinzugefügt wird, wenn der Verbrennungsmotor 10 gestartet wird. Das Motorlastinkrement „Last” wird für jede unterschiedliche Startwassertemperatur oder jedem unterschiedlichen Atmosphärendruck festgelegt, nämlich in solch einer Abbildung, wie diese in 8 gezeigt ist.
Die ECU 2 liest aus der Abbildung das Motorlastinkrement „Last” ein, das zu der Wassertemperatur, die durch den Wassertemperatursensor 20 erfasst wird, und zu dem Atmosphärendruck, der durch einen Atmosphärendrucksensor 22 erfasst wird, passt. Die Abbildung, die in 8 gezeigt ist, gibt an, dass das Motorlastinkrement „Last” derart festgelegt wird, dass dieses kleiner wird, sowie sich der Atmosphärendruck verringert. Dies berücksichtigt eine Beziehung zwischen Luftdichte und Ausgabe. Verringerungen der Ausgabe wegen der Verringerungen der Luftdichte werden durch Einstellen der Motorlast kompensiert. Die Abbildung gibt ebenso an, dass das Motorlastinkrement „Last” derart festgelegt wird, dass dieses kleiner wird, sowie sich die Startwassertemperatur verringert. Dies berücksichtigt einen Reibungsverlust des Verbrennungsmotors 10. Verringerungen der Motorausgabe wegen eines Kaltstartreibungsverlustes werden durch Einstellen der Motorlast kompensiert.
Des Weiteren wird bei Schritt 204 ebenso eine maximale Haltezeit „Tast” bestimmt. Die maximale Haltezeit „Tast” legt eine maximale Zeit fest, während welcher das Motorlastinkrement „Last” kontinuierlich zu der normalen Motorlast hinzuzufügen ist. Der Grund, warum die maximale Haltezeit „Tast” festgelegt wird, und ein Verfahren zum Bestimmen von „Tast” werden hierin nicht beschrieben, da der Grund und das Verfahren das gleiche ist wie für die Zündzeitverzögerungssteuerung bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Bei dem nächsten Schritt 206 wird beurteilt, ob beurteilt wird, dass die Motordrehzahl „NE” größer ist als eine erforderliche Drehzahl „NEast”. Dieser Prozess wird zum Verhindern eines Absterbens des Verbrennungsmotors 10 wegen einer Erhöhung der Motorlast ausgeführt. Die Beurteilung bei Schritt 206 wird wiederholt, bis die Motordrehzahl „NE” die erforderliche Drehzahl „NEast” überschritten hat.
Wenn in Schritt 206 beurteilt wird, dass die Motordrehzahl „NE” die erforderliche Drehzahl „NEast” überschritten hat, schreitet die Ablaufsteuerung zu Schritt 208 voran, bei welchem das Lastinkrement „Last”, das in Schritt 204 bestimmt wurde, dann zu der Motorlast hinzugefügt wird. Bis beurteilt wird, dass ein vorbestimmtes Erfordernis in Schritt 210 hergestellt ist, wird die Motorlast bei dem Wert gehalten, der durch Hinzufügen des Motorlastinkrements „Last” erhalten wird. Details der Beurteilung bei Schritt 210 sind die gleichen wie jene der Beurteilung in Schritt 108, die bei der Zündzeitverzögerungssteuerung bei dem ersten Ausführungsbeispiel einbezogen sind. Noch genauer wird ein vorbestimmtes Erfordernis hergestellt, wenn sich eine Drehzahländerungsrate „dNE” unter einen Schwellwert „DLNEp” verringert oder eine verstrichene Zeit von dem Motorstart aus die maximale Haltezeit „Tast” überschreitet. Da das Motorlastinkrement „last” daher zu der Motorlast hinzugefügt wird, bis die Drehzahländerungsrate „dNE” sich unter den Schwellwert „DLNEp” verringert hat, d. h. bis die Motordrehzahl ein Drehzahlhöchstwert erreicht hat, wird verhindert, dass die Motordrehzahl abrupt über eine Sollleerlaufdrehzahl ansteigt, ohne durch Änderungen des Rotationsverhaltens beeinflusst zu werden.
Wenn sich als Folge der Beurteilung bei Schritt 210 die Drehzahländerungsrate „dNE” unter den Schwellwert „DLNEp” verringert hat oder die verstrichene Zeit vom Verbrennungsmotorstart aus die maximale Haltezeit „Tast” überschritten hat, wird die Motorlast auf die normale Motorlast durch Ausführen der Prozesse in den nächsten Schritten 212 und 214 verringert. Zuerst wird bei Schritt 212 der Wert, der durch Subtrahieren einer erforderlichen Verringerungsmenge „DLLAST1” von dem derzeitigen Motorlastinkrement „Last” erhalten wird, als neues Motorlastinkrement „Last” festgelegt. Bei Schritt 214 wird beurteilt, ob die derzeitige Motorlast unter der normalen Motorlast ist. Die Prozesse der Schritte 212 und 214 werden wiederholt, bis die derzeitige Motorlast unter der normalen Motorlast verringert wurde. Daher wird die Motorlast fortlaufend zu der normalen Motorlast abgemildert. Fortlaufendes Abmildern der Motorlast zu der normalen Motorlast auf diese Weise, macht es möglich zu verhindern, dass die Motordrehzahl erneut erhöht wird, wodurch die Motordrehzahl sanft verringert wird.
Wenn in Schritt 214 beurteilt wird, dass die Motorlast sich unter die normale Motorlast verringert hat, schreitet die Ablaufsteuerung zu Schritt 216 voran, bei welchem der Merker dann zu 1 festgelegt wird und die oben beschriebene Reihe von Motorlasterhöhungssteuerungsprozessen abgeschlossen werden. Das Festlegen des Merkers zu 1 wird durch die Motorlasterhöhungssteuerung basierend auf dem normalen Betrieb gefolgt. Dies verhindert, dass die Motorlasterhöhungssteuerung fälschlicherweise ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug anschließend gestartet wird und verhindert daher eine Verzögerung während des Starts. Danach wird der Merker zu 0 zurückgesetzt und die obige Prozedur wird noch einmal für den nächsten Motorstart ausgeführt, wenn der Motor 10 zum Anhalten gelangt, nämlich wegen eines Ausschaltbetriebs von einem IG-Schalter 26, einer Motorabwürgung, einer Leerlaufanhaltesteuerung oder dergleichen.
Wie oben beschrieben macht es die Steuereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, durch Ausführen der Motorlasterhöhungssteuerungsprozedur von 7 verlässlich zu verhindern, dass nicht nur die Motordrehzahl sich abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl erhöht, sondern ebenso zu verhindern, dass Erhöhungen der Motordrehzahl unangemessen hoch unterdrückt werden, unabhängig von Änderungen des Rotationsverhaltens. Zusätzlich können Änderungen des Luft-/Treibstoffverhältnisses unterdrückt werden und daher kann verhindert werden, dass sich die Abgasemissionen verschlechtern, ähnlich der Zündzeitverzögerungssteuerung des ersten Ausführungsbeispiels, da verhindert wird, dass die Motordrehzahl abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl ansteigt. Des Weiteren hat die Steuereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenso einen Vorteil, dass die Energie, die für das unnötige Erhöhen der Motordrehzahl mittels der herkömmlichen Steuerung verwendet wird, als elektrische Energie wieder erzeugt werden kann.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel führt die ECU 2 den Prozess von Schritt 210 aus, wodurch die „Drehzahlhöchstwerterfassung” realisiert wird, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Zusätzlich führt die ECU 2 die Prozesse der Schritte 204 bis 214 durch, wodurch die „Drehzahlerhöhungsunterdrückung” realisiert wird, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der „Festlege-/Rückstell”-Prozess des Merkers bei der Prozedur von 7 ist gleich der „Verhinderungsfunktion”, die bei der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist. Der Prozess bei Schritt 202 wird zum Ausführen der „Betätigungs-/Vorbereitungsschritterfassungs”-Funktion bei der vorliegenden Erfindung ausgeführt.
Sonstiges
Während die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele begrenzt, wobei verschiedene Abwandlungen zum Ausführen der Erfindung ohne den Bereich von dieser zu verlassen eingeführt werden können. Zum Beispiel können die folgenden Abwandlungen gemacht werden, um die Erfindung auszuführen:
Obwohl bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Zündzeit als ein Verfahren zum Steuern der Motordrehzahl eingestellt wird, können andere Steuerparameter, solche wie eine Treibstoffeinspritzrate anstelle eingestellt werden, nämlich lediglich wenn sich der Steuerparameter auf die Motorausgabe bezieht. Die Verwendung einer Luftansaugrate macht es jedoch notwendig, den Ventilwinkel des ISC-Ventils 18 herunterzudrosseln, um die Motorausgabe zu unterdrücken, wobei sich aus diesen Grund der interne negative Druck des Luftansaugrohrs erhöht. Das Erhöhen des internen negativen Drucks des Luftansaugrohrs wird nicht bevorzugt, da ein über-magerer Zustand des Luft-/Treibstoffgemischs anschließend daraus resultiert. Zum Verwenden eines anderen Steuerparameters als der Zündzeit ist es deshalb wünschenswert, dass ein unterschiedlicher Steuerparameter zu einem Ansaugluftvolumen verwendet werden sollte.
Obwohl bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Motorlast des Motors 40 unter der Annahme eines Hybridfahrzeugs eingestellt wird, kann die Last, die auf ein anderes Gerät aufgebracht wird, stattdessen zusätzlich eingestellt werden, nämlich nur, wenn die Last jenes des Geräts ist, das von dem Verbrennungsmotor 10 angetrieben wird. Zum Beispiel kann eine Generatorlast oder eine Klimaanlagenlast stattdessen eingestellt werden.
Die Hauptnutzen der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wird, sind zusammengefasst wie folgt:
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine abrupte Erhöhung der Motordrehzahl unmittelbar nach dem der Motor gestartet wurde, unterdrückt, da ein Steuerparameter, der sich auf die Motorausgabe bezieht, derart festgelegt wird, dass dieser ein Wert ist, bei welchem sich die Motorausgabe mehr verringert als bei einem Leerlaufwert. Die Drehzahlerhöhungsunterdrückung durch eine Steuerparameterfestlegung für eine reduzierte Ausgabe des Motors wird fortgesetzt, bis ein Drehzahlhöchstwert erfasst wurde. Daher wird verlässlich verhindert, dass die Motordrehzahl abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl ansteigt, ohne durch Änderungen des Rotationsverhaltens beeinflusst zu werden. Nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts wird verhindert, dass Erhöhungen der Drehzahl unangemessen hoch unterdrückt werden, da der Steuerparameter auf den Leerlaufwert eingestellt wird. Zusätzlich resultiert die Einstellung der Ansaugluftströmungsrate darin, dass der interne negative Druck des Luftansaugrohrs durch die Ansaugluftströmungsbeschränkung für die reduzierte Ausgabe des Motors erhöht wird. Da ein Steuerparameter, der unterschiedlich zu der Ansaugluftströmungsrate ist, der Einstellung der vorliegenden Erfindung ausgesetzt ist, wird der interne negative Druck des Luftansaugrohrs jedoch nicht durch die Einstellung des Steuerparameters erhöht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine abrupte Erhöhung der Motordrehzahl unmittelbar nach dem der Motor gestartet wurde, unterdrückt, da die Last an den Einrichtungen, die durch den Motor angetrieben werden, über eine Leerlauflast erhöht wird. Die Drehzahlerhöhungsunterdrückung durch die Erhöhung der Last wird fortgesetzt, bis der Höchstwert der Motordrehzahl erfasst wurde. Daher wird verlässlich verhindert, dass die Motordrehzahl abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl ansteigt, ohne durch Änderungen des Rotationsverhaltens beeinflusst zu werden. Nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts wird ebenso verhindert, dass Erhöhungen der Drehzahl unangemessen hoch unterdrückt werden, da die Last auf die Leerlauflast eingestellt wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die verlässliche Erfassung eines Drehzahlhöchstwerts, die nicht von Änderungen des Rotationsverhaltens beeinflusst wird, möglich, da die Änderungsrate der Motordrehzahl für eine Drehzahlhöchstwerterfassung verwendet wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Motorausgabe geeignet eingestellt und daher kann verlässlich verhindert werden, dass die Motordrehzahl abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl ansteigt, da die Zündzeit exzellent in deren Ausgabesteuerungsansprecheigenschaften ist, wenn die Zündzeit als der Steuerparameter eingestellt wird.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Absterben des Verbrennungsmotors wegen der unzureichenden Ausgabe verhindert, wenn der Treibstoff im Hinblick auf die Eigenschaften schwer ist, da die Vorsetzrate der Zündzeit, nachdem der Drehzahlhöchstwert erfasst wurde, erhöht wird. Da die Treibstoffeigenschaften die Erhöhungen der Motordrehzahl, nachdem dieser gestartet wird, beeinflussen, können die Treibstoffeigenschaften ebenso exakt durch die Motordrehzahl identifiziert werden, die erreicht wird, wenn der Drehzahlhöchstwert erfasst wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Startzündzeit noch signifikanter vorgesetzt, sowie sich der Luftdruck verringert. Daher wird das Absterben des Motors wegen unzureichender Ausgabe bei der vorliegenden Erfindung vermieden, da die Motorausgabe durch richtiges Festlegen der Startzündzeit einstellbar ist, obgleich bei Örtlichkeiten mit hoher Höhenlage, selbst wenn beispielsweise die Luftdichte niedrig ist und das Luftvolumen innerhalb der Zylinder das gleiche bleibt, wobei sich die Motorausgabe unter jene verringert, die bei flachen Örtlichkeiten erreicht wird.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Änderungen der Drehzahl wegen abrupten Änderungen der Motorausgabe nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts verhindert, da die Zündzeit schrittweise zur Leerlaufzündzeit vorgesetzt wird. Insbesondere, wenn die Zündzeit mit einer Rate vorgesetzt wird, die geringer als eine kritische Vorsetzrate ist, die kein Klopfen des Motors verursacht, kann die Zündzeit gemäß der bestimmten Erhöhung des Luftansaugrohrdrucks vorgesetzt werden, wodurch ein Verbrennungszustand zum Verhindern der Verschlechterung der Abgasemissionen stabilisiert wird.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine weitere Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung unterbunden, wenn diese ausgeführt wird und dann zu einem Ende gelangt, wobei dies das Auftreten einer Verzögerung wegen der Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung während des Fahrzeugstarts verhindert, die dem Motorstart folgt. Zusätzlich wird die Drehzahlerhöhungsunterdrückung wieder ausgeführt während der Motor erneut startet, da der verhinderte Zustand durch Anhalten des Motors gelöst wird, wobei verlässlich verhindert wird, dass die Motordrehzahl abrupt auf eine unangemessen hohe Drehzahl nach dem Wiederstart ansteigt.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Auftreten eines Unbehaglichkeitsgefühls wegen der Unterdrückung der Drehzahlerhöhungen gegen des Fahrers Willen verhindert, da die Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung unterbunden wird, wenn die Betätigung des Motors durch einen Fahrer oder durch den Vorbereitungsschritt, der durch den Fahrer für die Betätigung des Motors gemacht wird, erfasst wird. Zusätzlich ist es möglich, zu verhindern, dass die Drehzahlerhöhungsunterdrückung durch den Betätigungsschritt oder Vorbereitungsschritt als nicht auf der Intention des Fahrers zum Starten des Fahrzeugs oder zum Hochjagen des Motors basierend abgebrochen wird, wenn eine vollständige Explosion in dem Motor für den Start der Erfassung des Betätigungsschritts des Fahrers oder Vorbereitungsschritts vorausgehen muss.
Von dem Start des Motors bis zu der Erfassung eines Motordrehzahlhöchstwerts wird ein Steuerparameter (zum Beispiel die Zündzeit), der unterschiedlich zu einer Luftansaugrate ist und sich auf eine Motorausgabe bezieht, auf einen Wert festgelegt, bei welchem sich die Motorausgabe mehr verringert, als bei einem Leerlaufwert. Nach der Erfassung des Höchstwerts wird der Steuerparameter zu dem Leerlaufwert eingestellt.

Claims

Verbrennungsmotorsteuereinrichtung aufweisend: eine Einrichtung (2) zum Erfassen eines Höchstwerts einer Motordrehzahl nach dem Start des Motors (10); und eine Einrichtung (2) zum Unterdrücken einer Erhöhung der Motordrehzahl durch Einstellen eines Steuerparameters, der unterschiedlich zu einer Luftansaugrate ist und sich auf eine Motorausgabe bezieht; dadurch gekennzeichnet, dass von dem Start des Motors (10) bis zur Erfassung des Drehzahlhöchstwerts durch die Einrichtung (2) zum Erfassen des Höchstwerts der Motordrehzahl die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl den Steuerparameter auf einen Wert festlegt, bei welchem sich die Motorausgabe mehr verringert als bei einem Leerlaufwert, wobei nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts der Steuerparameter auf den Leerlaufwert eingestellt wird.
Verbrennungsmotorsteuereinrichtung aufweisend: eine Einrichtung (2) zum Erfassen eines Höchstwerts einer Motordrehzahl nach dem Start des Motors (10); und eine Einrichtung (2) zum Unterdrücken einer Erhöhung der Motordrehzahl durch Einstellen einer Last der Einrichtungen, die durch den Motor (10) angetrieben werden; dadurch gekennzeichnet, dass von dem Start des Motors (10) bis zur Erfassung des Drehzahlhöchstwerts durch die Einrichtung (2) zum Erfassen des Höchstwerts der Motordrehzahl die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl die Last der Einrichtung auf einen Wert erhöht, der größer als eine Leerlauflast ist, wobei nach der Erfassung des Höchstwerts die Last der Einrichtungen auf die Leerlauflast eingestellt wird.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrichtung (2) zum Erfassen eines Höchstwerts der Motordrehzahl beurteilt, dass der Drehzahlhöchstwert erreicht wurde, wenn eine Änderungsrate der Motordrehzahl unter einen erforderlichen Wert verringert wird.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl eine Zündzeiteinstelleinrichtung (2) zum Einstellen einer Zündzeit des Motors (10) als eine Einrichtung zum Einstellen eines Steuerparameters bezüglich der Motorausgabe hat; und wobei von dem Start des Motors (10) bis zur Erfassung des Drehzahlhöchstwerts die Zündzeiteinstelleinrichtung (2) die Zündzeit bei der Startzündzeit hält, die derart festgelegt ist, dass diese bezüglich der Leerlaufzündzeit verzögert wird, und nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts die Zündzeit von der Startzündzeit auf die Leerlaufzündzeit vorsetzt.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl weiter eine Treibstoffeigenschaftserkennungseinrichtung (2) zum Erkennen der Eigenschaften des Treibstoffs hat, der dem Motor (10) zugeführt wird; und die Zündzeiteinstelleinrichtung (2) eine Vorsetzrate der Zündzeit, die nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts besteht, auf einen Wert festlegt, der größer ist, als wenn der Treibstoff als ein leichter Treibstoff erkannt wird, wenn die Treibstoffeigenschaften, die durch die Treibstoffeigenschaftserkennungseinrichtung (2) erkannt werden, angeben, dass der Treibstoff ein schwerer Treibstoff ist.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Treibstoffeigenschaftserkennungseinrichtung (2) die Treibstoffeigenschaften aus der Motordrehzahl erkennt, die besteht, wenn der Drehzahlhöchstwert erfasst wird.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl weiter eine Atmosphärendruckerkennungseinrichtung (2) zum Erfassen oder Schätzen eines Atmosphärendrucks hat; und die Zündzeiteinstelleinrichtung (2) die Startzündzeit so festlegt, dass die Startzündzeit noch signifikanter vorgesetzt wird, sowie sich der Atmosphärendruck, der durch die Atmosphärendruckerkennungseinrichtung (2) erkannt wird, verringert.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Zündzeiteinstelleinrichtung (2) nach der Erfassung des Drehzahlhöchstwerts fortlaufend die Zündzeit auf die Leerlaufzündzeit vorsetzt.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Zündzeiteinstelleinrichtung (2) die Zündzeit auf die Leerlaufzündzeit mit einer Vorsetzrate vorsetzt, die niedriger ist als eine kritische Vorsetzrate, die kein Klopfen des Motors (10) verursacht.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: eine Einrichtung (2) zum Verhindern der Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung durch die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl; wobei die Einrichtung (2) zum Verhindern der Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung weiter die Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung verhindert, wenn die Drehzahlerhöhungsunterdrückung ausgeführt wird und zu einem Ende gelangt, und wobei die Einrichtung (2) zum Unterdrücken der Erhöhung der Motordrehzahl die Unterdrückung auflöst, wenn der Motor (10) anhält.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 10, weiter aufweisend: eine Einrichtung (2) zum Erfassen der Betätigung des Motors (10) durch einen Fahrer oder eines Vorbereitungsschritts für die Betätigung des Motors (10), der durch den Fahrer gemacht wird, nach dem Start des Motors (10); wobei die Einrichtung (2) zum Verhindern der Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung die Ausführung der Drehzahlerhöhungsunterdrückung verhindert, wenn die Betätigung oder der Vorbereitungsschritt durch den Fahrer durch die Einrichtung (2) zum Erfassen der Betätigung des Motors (10) durch den Fahrer oder eines Vorbereitungsschritts für die Betätigung des Motors (10) erfasst wird.
Steuereinrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Einrichtung (2) zum Erfassen der Betätigung des Motors (10) durch den Fahrer oder eines Vorbereitungsschritts für die Betätigung des Motors (10) die Erfassung der Betätigungen oder der Vorbereitungsschritte des Fahrers beginnt zu erfassen, wenn eine vollständige Explosion in dem Motor (10) aufgetreten ist.