DE102007010552B4

DE102007010552B4 - Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102007010552B4
Application number: DE102007010552A
Authority: DE
Inventors: Takafumi Wako Komori; Naoki Wako Oie; Ryuji Wako Kohno; Hirofumi Wako Hara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2027-03-06
Also published as: DE102007010552A1; CA2582196A1; MX2007003223A; CN101042066A; JP4574576B2; JP2007255188A; US20070215118A1; CA2582196C; US7367320B2; CN100538045C

Abstract

Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, der einen Ansaugkanal (2), einen in dem Ansaugkanal (2) vorgesehenen Kompressor (3), ein stromab des Kompressors (3) angeordnetes Drosselventil (5), einen Bypasskanal (10), der die stromaufwärtige Seite des Kompressors (3) mit der stromabwärtigen Seite des Kompressors (3) verbindet, sowie ein in dem Bypasskanal (10) vorgesehenes Luftbypassventil (7) aufweist, wobei das Kraftstoffsteuerungssystem umfasst:
ein Ansaugdruckerfassungsmittel (24) zum Erfassen eines Ansaugdrucks (PBA) an der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (5);
ein Drehzahlerfassungsmittel (26) zum Erfassen einer Drehzahl (NE) des Motors (1);
ein Öffnungsbetriebszustandbestimmungsmittel (23, 29) zum Bestimmen eines Öffnungsbetriebszustands des Luftbypassventils (7);
ein Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) zum Berechnen einer Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) des Motors (1) auf der Basis der Drehzahl (NE) des Motors (1) und des Ansaugdrucks (PBA), die erfasst werden, wenn sich das Bypassventil (10) in dem Öffnungsbetriebszustand befindet; und
ein Kraftstoffmengensteuerungsmittel (21) zum Steuern/Regeln einer dem Motor (1) zugeführten Kraftstoffmenge (TOUT) gemäß der berechneten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsteuerungssystem und ein Kraftstoffsteuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor und insbesondere ein solches Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, das einen Turbolader, einen einen Kompressor des Turboladers umgehenden Bypasskanal sowie ein Luftbypassventil zum Öffnen und Schließen des Bypasskanals aufweist.
Die JP 08-061 073 A offenbart eine Turboladervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die einen Kompressor zum Komprimieren von Ansaugluft, einen Bypasskanal zum Umgehen des Kompressors sowie ein Luftbypassventil zum Öffnen und Schließen des Bypasskanals aufweist. Bei dieser Vorrichtung öffnet das Luftbypassventil, wenn das Drosselventil geschlossen wird, und ein Teil der Ansaugluft wird zur stromaufwärtigen Seite des Kompressors rückgeführt. Die Rückführung der Ansaugluft reduziert die Drehbelastung des Kompressors und erhöhte die Ansaugluftströmungsrate, um das Pumpen zu verhindern.
In dem Zustand, wo das Luftbypassventil öffnet und die durch den Kompressor hindurchtretende Ansaugluft zur stromaufwärtigen Seite des Kompressors rückgeführt wird, könnte die Ansaugluftströmungsrate, die durch einen Ansaugluftströmungsratensensor an der stromaufwärtigen Seite des Bereichs erfasst wird, in dem sich der Bypasskanal zum Ansaugluftkanal hin öffnet, in Abhängigkeit von einer Beziehung zwischen einer Zeitgebung, zu der das Drosselventil schließt, und einer Zeitgebung, zu der das Luftbypassventil öffnet, entsprechend dem Schließbetrieb des Drosselventils pulsieren. Da ferner die Ansaugluft rückgeführt wird, unterscheidet sich die Strömungsrate der der Brennkammer tatsächlich zugeführten Luft von der Ausgabe des Ansaugluftströmungsratensensors. Die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge wird gewöhnlich gemäß der Ausgabe des Ansaugluftströmungsratensensors berechnet. Wenn jedoch die Kraftstoffzufuhrmenge gemäß der Ausgabe des Ansaugluftströmungsratensensors in dem Zustand berechnet wird, wo das Luftbypassventil öffnet und die durch den Kompressor hindurchtretende Ansaugluft zur stromaufwärtigen Seite des Kompressors rückgeführt wird, könnte das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Brennkammer von einem Sollwert abweichen, sodass die Abgascharakteristiken des Motors schlechter werden.
Aus der DE 197 09 955 A1 ist ein Kraftstoffsteuerungssytem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Dort ist in einem den Kompressor umgehenden Bypasskanal ein Luftbypassventil angeordnet, und die Position dieses Luftbypassventils wird von einem Ventilstellungssensor erfasst.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffsteuerungssystem und ein Kraftstoffsteuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor anzugeben, das die Ansaugluftströmungsrate des Verbrennungsmotors, die den den Kompressor des Turboladers umgehenden Bypasskanal und das Luftbypassventil aufweist, bei geringem baulichen Aufwand mit ausreichender Genauigkeit schätzt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis richtig steuert/regelt, um gute Abgascharakteristiken zu erhalten.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 6 angegeben.
Der Verbrennungsmotor enthält einen Ansaugkanal (2), einen in dem Ansaugkanal (2) vorgesehenen Kompressor (3), ein stromab des Kompressors (3) angeordnetes Drosselventil (5), einen Bypasskanal (10), der die stromaufwärtige Seite des Kompressors (3) mit der stromabwärtigen Seite des Kompressors (3) verbindet, sowie ein in dem Bypasskanal (10) vorgesehenes Luftbypassventil (7). Das Kraftstoffsteuerungssystem umfasst: ein Ansaugdruckerfassungsmittel, ein Drehzahlerfassungsmittel, ein Betriebszustanderfassungsmittel, ein Ansaugluftströmungsratenberechnungmittel sowie ein Kraftstoffmengensteuerungsmittel. Das Ansaugdruckerfassungsmittel (24) erfasst einen Ansaugdruck (PBA) an der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (5); und das Drehzahlerfassungsmittel (26) erfasst eine Drehzahl (NE) des Motors (1). Das Öffnungsbetriebszustandbestimmungsmittel (23, 29) bestimmt einen Öffnungsbetriebszustand des Luftbypassventils (7). Das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) berechnet eine Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) des Motors (1) auf der Basis der Drehzahl (NE) des Motors (1) und des Ansaugdrucks (PBA), die erfasst werden, wenn sich das Bypassventil (10) in dem Öffnungsbetriebszustand befindet. Das Kraftstoffmengensteuerungsmittel (21) steuert/regelt eine dem Motor (1) zugeführte Kraftstoffmenge (TOUT) gemäß der berechneten Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN).
Wenn bei dieser Konfiguration das Luftbypassventil im Öffnungsbetriebszustand ist, wird die Ansaugluftströmungsrate des Motors auf der Basis der erfassten Motordrehzahl (NE) und des Ansaugdrucks (PBA) berechnet, und die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge wird gemäß der berechneten Ansaugluftströmungsrate gesteuert/geregelt. Daher wird eine genaue Kraftstoffmenge, entsprechend einem genauen Wert der Ansaugluftströmungsrate, dem Motor zugeführt. Demzufolge wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Brennkammer richtig gesteuert/geregelt, um gute Abgascharakteristiken zu erhalten.
Erfindungsgemäß enthält das Öffnungsbetriebszustandbestimmungsmittel ein Boost-Druckerfassungsmittel (23) zum Erfassen eines Boost-Drucks (P3TC) an der stromabwärtigen Seite des Kompressors (3); und ein Atmosphärendruckerfassungsmittel (29) zum Erfassen eines Atmosphärendrucks (PA). Das Öffnungsbetriebszustandbestimmungsmittel (23, 29) bestimmt, dass sich das Luftbypassventil (7) in dem Öffnungsbetriebszustand befindet, wenn sich das Bypassventil (7) in einem Zustand befindet, in dem es geöffnet werden kann, und eine Druckdifferenz zwischen dem Boost-Druck (P3TC) und dem Atmosphärendruck (PA) gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck (PABVCRCG) ist.
Mit dieser Konfiguration wird bestimmt, dass sich das Luftbypassventil im Öffnungsbetriebszustand befindet, wenn das Luftbypassventil in einem Zustand ist, in dem es geöffnet werden kann und die Druckdifferenz zwischen dem Boost-Druck und dem Atmosphärendruck gleich oder größer als der vorbestimmte Druck ist. Demzufolge wird eine Steuerung unter Verwendung der Ansaugluftströmungsrate, die auf der Basis der Motordrehzahl und des Ansaugdrucks berechnet ist, im Öffnungsbetriebszustand durchgeführt, wo bestätigt wird, dass die Luft durch den Bypasskanal rückgeführt wird. D. h. der Zustand, wo die erfasste Ansaugluftströmung einen inkorrekten Wert erzeugen könnte, wird akkurat erfasst, und die Steuerung mittels der erfassten Ansaugluftströmungsrate wird zu einer geeigneten Zeit zur Steuerung mittels der Ansaugluftströmungsrate, die auf der Basis der Motordrehzahl und des Ansaugdrucks berechnet ist, umgeschaltet.
Da erfindungsgemäß die Ausgangssignale des Boost-Druckerfassungsmittels und des Atmosphärendruckerfassungsmittels dazu benutzt werden, den Öffnungszustand des Luftbypassventils zu bestimmen, erübrigt sich ein gesonderter Ventilstellungssenor für das Luftbypassventil, wie er in der gattungsbildenden DE 197 09 955 A1 erforderlich ist, so dass sich der bauliche Aufbau des Kraftstoffsteuerungssystems verringern lässt.
Bevorzugt enthält das Steuerungssystem ferner ein Ansaugluftströmungsratenerfassungsmittel (22) zum Erfassen einer Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) an der stromaufwärtigen Seite eines Verbindungsabschnitts dort, wo der Bypasskanal (10) mit dem Ansaugkanal (2) an der stromaufwärtigen Seite des Kompressors (3) verbunden ist, worin das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) die Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) des Motors (1) gemäß der vom Ansaugluftströmungsratenerfassungsmittel (22) erfassten Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) berechnet, wenn sich das Luftbypassventil (7) nicht im Öffnungsbetriebszustand befindet.
Wenn mit der obigen Konfiguration sich das Luftbypassventil nicht im Öffnungsbetriebszustand befindet, wird die Ansaugluftströmungsrate des Motors gemäß der vom Ansaugluftströmungsratenerfassungsmittel erfassten Ansaugluftströmungsrate berechnet. Daher wird in dem Betriebszustand, wo die erfasste Ansaugluftströmungsrate einen korrekten Wert anzeigt, die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung unter Verwendung der direkten erfassten Ansaugluftströmungsrate akkurat ausgeführt.
Bevorzugt berechnet, wenn wenn sich das Luftbypassventil (7) nicht im Öffnungsbetriebszustand befindet, das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) eine erste Korrekturluftströmungsrate (GAIR3) und eine zweite Korrekturluftströmungsrate (GAIRINVO) und korrigiert die im Ansaugluftströmungsratenerfassungsmittel (22) erfasste Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) mit den ersten und zweiten Korrekturluftströmungsraten (GAIR3, GAIRINVO), um die Ansaugluftströmungsrate des Motors (1) zu berechnen. Die erste Korrekturströmungsrate (GAIR3) ist eine Strömungsrate von Luft, die in einen Bereich des Ansaugkanals (2) stromab des Kompressors (3) und stromauf des Drosselventils (5) fließt. Die zweite Korrekturströmungsrate (GAIRINVO) ist eine Strömungsrate von Luft, die in einen Bereich in dem Ansaugkanal (2) stromab des Drosselventils (5) fließt.
Bevorzugt enthält das Kraftstoffzufuhrsteuerungssystem ferner ein Übergangszustandbestimmungsmittel (21) zum Bestimmen eines Übergangszustands des Motors (1), worin das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) den erfassten Ansaugdruck (PBA) verwendet, wenn bestimmt wird, dass sich der Motor (1) im Übergangszustand befindet; und worin das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) einen durch Aufmittlung des erfassten Ansaugdrucks (PBA) berechneten aufgemittelten Ansaugdruck (PBAVE) verwendet, wenn bestimmt wird, dass sich der Motor nicht im Übergangszustand befindet.
Bevorzugt enthält das Übergangszustandbestimmungsmittel (21) ein Ansaugdruckänderungsbetragberechnungsmittel (21) zum Berechnen eines Ansaugdruckänderungsbetrags (DPBA) des erfassten Ansaugdrucks (PBA); und ein Ansaugänderungsbetragberechnungsmittel zweiter Ordnung (21) zum Berechnen eines Änderungsbetrags zweiter Ordnung (DDPBA) des Ansaugdruckänderungsbetrags (DPBA). Das Übergangszustandbestimmungsmittel (21) führt die Übergangszustandsbestimmung durch, indem es den Ansaugdruckänderungsbetrag (DPBA) und den Ansaugdruckänderungsbetrag zweiter Ordnung (DDPBA) mit jeweils entsprechenden Bestimmungsschwellenwerten (DPBAVE2, DDPBAVE2) vergleicht.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor und ein Steuerungssystem gemäß einer Ausführung der Erfindung;
2 zeigt in einem Graph eine Betriebscharakteristik eines Luftbypassventils;
3 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung eines Steuerparameters gemäß einer Sensorausgabe;
4 zeigt eine Tabelle in Bezug auf den Prozess von 3;
5 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Bestimmung des Übergangszustands des Motorbetriebszustands;
6 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Bestimmung des Zustands, wo die Luftrückführung durch das Luftbypassventil durchgeführt wird;
7 zeigt eine Tabelle in Bezug auf den Prozess von 6;
8 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Ansteuerung des Schaltventils, das den einem Luftbypassventil zurückgeführten Druck schaltet;
9A und 9B zeigen Tabellen in Bezug auf den Prozess von 8;
10 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung der Drosselventildurchgangsluftströmungsrate (GAIRTH) und der Ansaugrohrladeluftströmungsrate (GAIRINVO);
11A–11E zeigen Tabellen in Bezug auf den Prozess von 10;
12 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung des Korrekturkoeffizienten (KINVO), der zur Berechnung der Ansaugrohrladeluftströmungsrate verwendet wird;
13 zeigt eine Tabelle in Bezug auf den Prozess von 12;
14 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung einer druckerhöhten Luftströmungsrate (GAIR3);
15A und 15B zeigen Tabellen in Bezug auf den Prozess von 14;
16 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung der Zylinderansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN);
17A–17F sind Zeitdiagramme, die ein Problem darstellen, das auftritt, wenn das Drosselventil rasch geschlossen wird; und
18 zeigt eine Tabelle zum Ändern der Drosselventilöffnung (THO) auf das Öffnungsflächenverhältnis (RTHO) des Drosselventils.
1 zeigt schematisch eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors und eines Steuerungssystems gemäß einer Ausführung der Erfindung. Der Verbrennungsmotor 1 (nachfolgend als ”Motor” bezeichnet) hat vier Zylinder und ein Ansaugrohr 2. Das Ansaugrohr 2 ist mit einem Kompressor 3 eines Turboladers, einem Ladeluftkühler 4, einem Drosselventil 5 und einen Kraftstoffeinspritzventil 6 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her versehen. Der Kompressor 3 wird durch eine Turbine (nicht gezeigt) drehend angetrieben und kompensiert die Ansaugluft des Motors 1. Der Ladeluftkühler 4 kühlt die kompensierte Luft. Das Drosselventil 5 wird durch eine Aktuatorvorrichtung (nicht gezeigt) gemäß einem Druckbetrag eines Gaspedals des von dem Motor 1 angetriebenen Fahrzeugs betätigt. Für jeden Zylinder des Motors 1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil 6 vorgesehen. Das Kraftstoffeinspritzventil 6 ist mit einer elektronischen Steuereinheit 21 (nachfolgend als ”ECU” bezeichnet) verbunden, und eine Ventilöffnungsdauer des Kraftstoffeinspritzventils 6 wird durch die ECU 21 gesteuert.
Das Ansaugrohr 2 ist mit einem Bypassventil 9 an einem Abschnitt stromab des Ladeluftkühlers 4 und stromauf des Drosselventils 5 angeschlossen. Der Bypasskanal 9 ist mit einem Bypasskanal 10 durch ein Luftbypassventil 7 verbunden. Der Bypasskanal 10 ist mit dem Ansaugrohr 2 an einem Abschnitt stromauf des Kompressors 3 verbunden.
Das Luftbypassventil 7 ist mit einer Membrane 73, einem an der Membrane 73 angebrachten Ventilkörper 72, einer durch die Membrane 73 begrenzten Druckkammer 71 und einer Feder 74 zum Vorspannen des Ventilkörpers 72 in der Schließrichtung versehen. Die Druckkammer 71 ist durch einen Kanal 13 mit einem Schaltventil 8 verbunden. Ein Druck P3TC (nachfolgend als ”Boost-Druck” bezeichnet) in einem stromaufwärtigen Abschnitt des Drosselventils 5 wird dem Schaltventil 8 durch einen Kanal 11 zugeführt, und ein Druck PBA (nachfolgend als ”Ansaugdruck” bezeichnet) in einem stromabwärtigen Abschnitt des Drosselventils 5 wird dem Schaltventil 8 durch einen Kanal 12 zugeführt. Das Schaltventil 8 ist ein elektromagnetisches Ventil mit einem Solenoid, und das Solenoid ist mit der ECU 21 verbunden. Das Schaltventil 8 wird durch ein von der ECU 21 zugeführte Treibersteuersignal angesteuert, um einen Schaltvorgang durchzuführen, in dem entweder der Boost-Druck P3TC oder der Ansaugdruck PBA der Druckkammer 71 des Luftbypassventils 7 zugeführt wird. In der folgenden Erläuterung wird ein Zustand, wo der Boost-Druck P3TC der Druckkammer 71 zugeführt wird, als ”Ventilöffnungssperrzustand” bezeichnet, und ein Zustand, in dem der Ansaugdruck PBA der Druckkammer 71 zugeführt wird, wird als ”Ventilöffnungsfreigabezustand” bezeichnet.
2 ist ein Graph zur Erläuterung des Betriebs des Luftbypassventils 7. In 2 bezeichnet die horizontale Achse den Messdruck P3GA (= Boost-Druck P3TC – Atmosphärendruck PA) und die vertikale Achse bezeichnet eine Druckdifferenz DP3B (= P3TC – PBA) zwischen dem Boost-Druck P3TC und dem Ansaugdruck PBA. Das Luftbypassventil 7 öffnet, wenn der Ansaugdruck PBA der Druckkammer 71 zugeführt wird, und die Druckdifferenz DP3B größer als ein Ventilöffnungsschwellenwert ist, der der geraden Linie L1 entspricht. Der in 2 gezeigte Boost-Druck P3H beträgt z. B. 107 kPa (800 mmHg), und die Druckdifferenz DP3B0 beträgt z. B. 43,9 kPa (330 mmHg). In dem Zustand, wo der Ansaugdruck PBA der Druckkammer 71 zugeführt wird, bleibt das Luftbypassventil 7 im geschlossenen Zustand.
Ein Ansaugluftströmungsratensensor 22 ist in dem Ansaugrohr 2 stromauf des mit dem Bypasskanal 100 verbundenen Abschnitts vorgesehen, und ein Erfassungssignal VGAIR des Sensors 22 wird der ECU 21 zugeführt. Ferner ist das Ansaugrohr 2 mit einem Boost-Drucksensor 23 zum Erfassen des Boost-Drucks P3TC sowie einem Ansaugdrucksensor 24 zum Erfassen des Ansaugdrucks PBA versehen. Ferner ist das Drosselventil 5 mit einem Drosselventilöffnungssensor 25 zum Erfassen einer Öffnung THO des Drosselventils 5 versehen. Die Erfassungssignale der Sensoren 22 bis 25 werden der ECU 21 zugeführt.
Ein Kurbelwinkelstellungssensor 26 zum Erfassen eines Drehwinkels einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 1 ist mit der ECU 21 verbunden. Ein einem erfassten Drehwinkel der Kurbelwelle entsprechendes Signal wird der ECU 21 zugeführt. Der Kurbelwinkelstellungssensor 26 enthält einen Zylinderunterscheidungssensor, der einen Impuls (nachfolgend als ”CYL-Puls” bezeichnet) bei einer vorbestimmte Kurbelwinkelstellung für einen bestimmten Zylinder des Motors 1 ausgibt. Der Kurbelwinkelstellungssensor 26 enthält auch einen oberen Totpunkt(OT)-Sensor, der einen OT-Puls bei einer Kurbelwinkelstellung ausgibt, bevor ein OT eines vorbestimmten Kurbelwinkels bei einem Ansaugtakt in jedem Zylinder beginnt (d. h. alle 180° Kurbelwinkel im Falle eines Vierzylindermotors), sowie einen Kurbelwinkel(CRK)-Sensor zum Erzeugen eines Pulses (nachfolgend als ”CRK-Puls” bezeichnet) in einer konstanten Kurbelwinkelperiode (z. B. einer Periode von 30°, die kürzer ist als die Erzeugungsperiode des OT-Impulses. Der CYL-Puls, der OT-Puls und der CRK-Puls werden der ECU 21 zugeführt. Die CYL-, OT- und CRK-Pulse werden zur Steuerung verschiedener Zeitgebungen verwendet, wie etwa einer Kraftstoffeinspritzsteuerzeit und einer Zündsteuerzeit, sowie zur Erfassung der Motordrehzahl NE.
Ein Ansauglufttemperatursensor 27 zum Erfassen einer Ansauglufttemperatur TA des Motors 1, ein Fahrgeschwindigkeitssensor 28 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) VP des vom Motor 1 angetriebenen Fahrzeugs, ein Atmosphärendrucksensor 29 zum Erfassen des Atmosphärendrucks PA und verschiedene andere Sensoren, z. B. ein Motorkühlmitteltemperatursensor, eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor etc., die nicht gezeigt sind, sind mit der ECU 21 verbunden. Die Erfassungssignale der Sensoren 27 bis 29 werden der ECU 21 zugeführt.
Die ECU 21 enthält eine Eingabeschaltung, eine zentrale Prozessoreinheit (nachfolgend als ”CPU” bezeichnet), eine Speicherschaltung und eine Ausgabeschaltung. Die Eingabeschaltung führt verschiedene Funktionen durch, einschließlich der Wellenformung von Eingangssignalen von den verschiedenen Sensoren, Korrigieren der Spannungspegel der Eingangssignale auf einen vorbestimmten Pegel sowie das Umwandeln analoger Signalwerte in digitale Signalwerte durch. Die Speicherschaltung speichert verschiedene Betriebsprogramme zur Ausführung durch die CPU und speichert vorübergehend die Ergebnisse der Berechnungen oder dgl., die von der CPU durchgeführt werden. Die Ausgabeschaltung führt die Steuersignale dem Schaltventil 8, den Kraftstoffeinspritzventilen 6 und dgl. zu. Die CPU in der ECU 21 berechnet eine Strömungsrate GAIRCYLN (nachfolgend als ”Zylinderansaugluftströmungsrate” bezeichnet) von jedem Zylinder des Motors 1 zugeführter Luft in der nachfolgend beschriebenen Weise und berechnet eine Ventilöffnungsdauer (Kraftstoffeinspritzdauer) TOUT des Kraftstoffeinspritzventils 6 mittels der Gleichung (1). TOUT = TIM × KCMD × KAF × K1 + K2 (1)
TIM ist eine Basiskraftstoffeinspritzmenge, die so gesetzt ist, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem stöchiometrischen Verhältnis, gemäß der Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN, übereinstimmt.
KCMD ist ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient, der gemäß Motorbetriebsparametern gesetzt ist, wie etwa der Motordrehzahl NE, dem Ansaugdruck PBA und der Motorkühlmitteltemperatur. Der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD ist proportional zum Kehrwert eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F, d. h. proportional zum Kraftstoff-Luft-Verhältnis F/A und nimmt für das stöchiometrische Verhältnis einen Wert von ”1,0” ein. Daher wird der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizient KCMD auch als Soll-Äquivalenzverhältns bezeichnet.
KAF ist ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient, der so berechnet wird, dass ein erfasstes Äquivalenzverhälntis KACT, das aus dem vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet wird, mit dem Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD übereinstimmt.
K1 und K2 sind jeweils ein Korrekturkoeffizient und eine Korrekturvariable, die gemäß verschiedenen Motorparametersignalen berechnet wird. Der Korrekturkoeffizient K1 und die Korrekturvariable K2 sind jeweils auf einen vorbestimmten Wert gesetzt, der verschiedene Charakteristika optimiert, wie etwa die Kraftstoffverbrauchseigenschaften und die Motorbeschleunigungseigenschaften, gemäß dem Motorbetriebszustand.
Die CPU in der ECU 5 führt dem Kraftstoffeinspritzventil durch die Ausgabeschaltung ein Treibersignal zu, um jedes Kraftstoffeinspritzventil 6 gemäß der wie oben berechneten Kraftstoffeinspritzdauer TOUT zu öffnen.
3 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung von Steuerparametern, die im Prozess zur Berechnung der Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN verwendet werden, aus den Parametern, die mit den oben beschriebenen Sensoren erfasst werden. Dieser Prozess wird durch die CPU in der ECU 21 synchron mit der Erzeugung des CRK-Pulses ausgeführt.
In Schritt S11 wird eine in 4 gezeigte VGAIRX-Tabelle gemäß einer Ausgangsspannung VGAIR des Ansaugluftströmungsratensensors 22 abgefragt, um eine Ansaugluftströmungsrate VGAIRX [g/sec] zu berechnen. VGAIRX wird nachfolgend als ”erfasste Ansaugluftströmungsrate” bezeichnet.
In Schritt S12 werden Mittelwertberechnungen, z. B. Berechnen eines Mittelwerts von sechs Datenpunkten, die synchron mit dem CRK-Puls abgetastet werden, der erfassten Ansaugluftströmungsrate VGAIRX, des Boost-Drucks P3TC und des Ansaugdrucks durchgeführt, um jeweils eine aufgemittelte Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE0, einen aufgemittelten Boost-Druck P3TCAVE sowie einen aufgemittelten Ansaugdruck PBAVE zu berechnen.
5 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Bestimmung eines Übergangszustands des Motorbetriebs. Der Prozess wird durch die CPU in der ECU 21 synchron mit der Erzeugung des OT-Impulses ausgeführt.
In Schritt S21 wird ein Ansaugdruckänderungsbetrag DPBA gemäß Gleichung (2) berechnet. DPBA = PBA(k) – PBA(k – 1) (2) wobei k eine mit der Erzeugungsperiode des OT-Impulses digitalisierte Steuerzeit ist.
In Schritt S22 wird ein Änderungsbetrag DDPBA des Ansaugdruckänderungsbetrags (nachfolgend als ”Änderungsbetrag zweiter Ordnung” bezeichnet) durch Gleichung (3) berechnet. DDPBA = DPBA(k) – DPBA(k – 1) (3) in Schritt S23 wird bestimmt, ob der Ansaugdruckänderungsbetrag DPBA größer als ein erster vorbestimmter Änderungsbetrag DPBAVE1 ist (z. B. 0,93 kPa (7 mmHg)). Wenn die Antwort auf Schritt S23 positiv ist (JA), d. h. dass der Motor 1 beschleunigt, wird ferner bestimmt, ob der Änderungsbetrag zweiter Ordnung DDPBA größer als ein erster vorbestimmter Änderungsbetrag zweiter Ordnung DDPBAVE1 ist (z. B. 0,13 kPa (1 mmHg)) (Schritt S26). Wenn die Antwort auf Schritt S26 negativ ist (NEIN), wird bestimmt, dass der Motorbetrieb nicht im Übergangszustand ist, und ein Übergangsbestimmungsflag FAFMAVE wird auf ”1” gesetzt (Schritt S28).
Wenn in Schritt S26 DDPBA gleich oder größer als DDPBAVE1 ist, wird bestimmt, dass der Motorbetrieb im Übergangszustand ist, und das Übergangsbestimmungsflag FAFMAVE wird auf ”0” gesetzt (Schritt S27).
Wenn in Schritt S23 DPBA kleiner als DPBAVE1 ist, wird bestimmt, ob der Ansaugdruckänderungsbetrag DPBA kleiner als ein zweiter vorbestimmter Änderungsbetrag DPBAVE2 ist (z. B. –0,93 kPa (7 mmHg)), der auf einen negativen Wert gesetzt ist (Schritt S24). Wenn die Antwort auf Schritt S24 positiv ist (JA), d. h. der Motor 1 verzögert, wird ferner bestimmt, ob der Änderungsbetrag zweiter Ordnung DDPBA kleiner als ein zweiter vorbestimmter Änderungsbetrag zweiter Ordnung DDPBAVE2 ist (z. B. –0,13 kPa (1 mmHg)), der auf einen negativen Wert gesetzt ist (Schritt S25). Wenn die Antwort auf Schritt S24 oder Schritt S25 negativ ist (NEIN), dann wird bestimmt, dass der Motorbetrieb nicht im Übergangszustand ist, und der Prozess geht zu Schritt S28 weiter.
Wenn die Antwort auf Schritt S25 positiv ist (JA), wird bestimmt, dass der Motorbetrieb im Übergangszustand ist, und der Prozess geht zu Schritt S27 weiter.
Wenn festgestellt wird, dass sich der Motorbetrieb im Übergangszustand befindet, werden in dem nachfolgend beschriebenen Prozess anstelle der aufgemittelten Werte (GAIRAVE0, P3TCAVE, PBAVE), die in der Mittelwertberechnung berechnet wurden, die nicht aufgemittelten erfassten Werte (VGAIRX, PCTC, PBA) verwendet.
6 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Bestimmung eines Zustands (nachfolgend als ”Luftrückführzustand” bezeichnet), wo die Luft durch das Luftbypassventil 7 rückgeführt wird (Bypasskanäle 9 und 10). Der Prozess wird in vorbestimmten Zeitintervallen (z. B. 10 Millisekunden) durch die CPU in der ECU 21 ausgeführt. Der ”Luftrückführzustand” entspricht dem ”Öffnungsbetriebszustand” des Luftbypassventils 7.
In Schritt S31 wird bestimmt, ob ein Schaltventilflag FABVSOL gleich ”0” ist. Das Schaltventilflag FABVSOL wird auf ”0” gesetzt, wenn das Schaltventil 8 in den Ventilöffnungsfreigabezustand gesteuert wird, und zwar im unten beschriebenen Prozess von 8, und wird auf ”1” gesetzt, wenn das Schaltventil 8 in den Ventilöffnungssperrzustand gesteuert wird.
Wenn die Antwort auf Schritt S31 negativ ist (NEIN), was anzeigt, dass das Schaltventil 8 auf den Ventilöffnungssperrzustand gesteuert wird, kann der Luftrückführzustand nicht realisiert werden. Dementsprechend wird das Rückführzustandflag FABVCRC auf ”0” gesetzt (Schritt S37).
Wenn die Antwort auf Schritt S31 positiv ist (JA), was anzeigt, dass das Schaltventil 8 zum Ventilöffnungsfreigabezustand gesteuert wird, wird eine Druckdifferenz P3TCG10MS durch Gleichung (4) berechnet (Schritt S32). P3TCG10MS = P3TC – PA (4)
In Schritt S33 wird eine in 7 gezeigte PABVOPX-Tabelle gemäß der Druckdifferenz P3TCG10MS abgefragt, um einen Bestimmungsdruck PABVOPX zu berechnen. In Schritt S34 wird bestimmt, ob ein Wert, der durch Subtrahieren des Ansaugdrucks PBA von dem Boost-Druck P3TC erhalten ist, größer als der Bestimmungsdruck PABVOPX ist. Wenn die Antwort auf Schritt S34 positiv ist (JA), dann wird bestimmt, ob die Druckdifferenz P3TCG10MS größer als ein Rückführungsstartdruck PABVCRCG ist (z. B. 10,7 kPa (80 mmHg) (Schritt S35). Wenn die Antwort auf Schritt S34 oder S35 negativ ist (NEIN), dann wird bestimmt, dass der Luftrückführzustand nicht realisiert ist, und der Prozess geht zu Schritt S37 weiter.
Wenn in Schritt S35 P3TC10MS größer als PABVCRCG ist, dann wird bestimmt, dass Luftrückführzustand realisiert ist, und das Rückführzustandflag FABVCRC wird auf ”1” gesetzt (Schritt S36).
8 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Durchführung der Schaltsteuerung des Schaltventils 8. Der Prozess wird zu vorbestimmten Zeitintervallen (z. B. 10 Millisekunden) durch die CPU der ECU 21 ausgeführt.
In Schritt S41 wird bestimmt, ob ein Startmodusflag FSTMOD gleich ”1” ist. Das Startmodusflag FSTMOD wird während des Startens (Anlassens) des Motors 1 auf ”1” gesetzt. Wenn die Antwort auf Schritt S41 positiv ist (JA), wird ein Herunterzähltimer (TABV auf eine vorbestimmte Zeit TMABV (z. B. 0,2 Sekunden) gesetzt und gestartet (Schritt S42).
Wenn in Schritt S41 FSTMOD gleich ”0” ist, wird die Volumenströmungsrate QAIRTC berechnet (Schritt S43). Die Volumenströmungsrate QAIRTC wird erhalten durch Umwandeln der erfassten Ansaugluftströmungsrate VGAIRX [g/sec] in eine Volumenströmungsrate.
In Schritt S44 wird ein Strömungsratenänderungsbetrag DQAIRTC durch Gleichung (5) berechnet. DQAIRTC = QAIRTC(i) – QAIRTC(i – 1) (5) wobei i eine mit einer Ausführungsdauer (10 Millisekunden) des Prozesses digitalisierte Steuerzeit ist.
In Schritt S45 wird ein Drosselventilöffnungsänderungsbetrag DTHODL durch Gleichung (6) berechnet. DTHODL = THO(i) – THO(i – DTHODLY) (6) wobei DTHODLY ein vorbestimmter Wert ist, der z. B. auf ”5” gesetzt ist.
In Schritt S46 wird eine in 9A gezeigte RCMPAX-Tabelle gemäß der Volumenströmungsrate QAIRTC abgefragt, um einen unteren Druckverhältnisschwellenwert RCMPAX zu berechnen. In Schritt S47 wird eine in 9A gezeigte RCMPOVX-Tabelle gemäß der Volumenströmungsrate QAIRTC abgefragt, um einen oberen Druckverhältnisschwellenwert RCMPOVX zu berechnen. In Schritt S48 wird eine in 9B gezeigte DTHODAX-Tabelle gemäß der Volumenströmungsrate QAIRTC abgefragt, um einen Öffnungsänderungsbetragschwellenwert DTHODAX.
In Schritt S49 wird bestimmt, ob das Schaltventilflag FABVSOL gleich ”0” ist. Wenn die Antwort auf Schritt S49 negativ ist (NEIN), was anzeigt, dass das Schaltventil 8 in dem Ventilöffnungssperrzustand ist, wird der Herunterzähltimer TABV auf die vorbestimmte Zeit TMABV gesetzt und gestartet (Schritt S50). Anschließend wird bestimmt, ob ein Leerlaufflag FTHIDLE gleich ”0” ist (Schritt S51). Das Leerlaufflag FTHIDLE wird auf ”0” gesetzt, wenn der Motor 1 im Leerlaufzustand ist.
Wenn die Antwort auf Schritt S51 negativ ist (NEIN), was anzeigt, dass der Motor 1 nicht im Leerlaufzustand ist, wird bestimmt, ob ein Druckverhältnis RCOMPTC größer als der oberer Druckverhältnisschwellenwert RCMPOVCX ist (Schritt S52). Das Druckverhältnis RCOMPTC ist ein Verhältnis (P3TC/PA) des Boost-Drucks P3TC zum Atmosphärendruck PA. Da jedoch der Boost-Drucksensor 23 stromab des Ladeluftkühlers 4 angeordnet ist und der Atmosphärendrucksensor 29 stromauf eines Luftfilters (nicht gezeigt) angeordnet ist, ist es bevorzugt, das Druckverhältnis RCOMPTC durch Gleichung (6A) anhand eines Druckverlusts DPLI des Ladeluftkühlers 24 und eines Druckverlusts DPLA des Luftfilters zu berechnen. Die Druckverluste DPLI und DPLA werden in Bezug auf Druckverlusttabellen berechnet, die zuvor gemäß der Ansaugluftströmungsrate VGAIRX gesetzt sind. Die Druckverlusttabellen werden so gesetzt, dass der Druckverlust zunimmt, wenn die Ansaugluftströmungsrate VGAIRX zunimmt. RCOMPTC = (P3TC + DPLI)/(PA – DPLA) (6A)
Wenn die Antwort auf Schritt S52 negativ ist (NEIN), dann wird bestimmt, ob der Drosselventiländerungsbetrag DTHODL kleiner als der Öffnungsänderungsbetragschwellenwert DTHODAX ist (Schritt S53). Wenn die Antwort auf Schritt S53 negativ ist (NEIN), was anzeigt, dass die Drosselventilöffnung THO zunimmt, geht der Prozess zu Schritt S58 weiter, worin das Schaltventilflag FABVSOL auf ”1” gesetzt wird und der Ventilöffnungssperrzustand des Schaltventils 8 beibehalten wird.
Wenn die Antwort auf einen der Schritte S51 bis S53 positiv ist (JA), d. h. wenn der Motor 1 im Leerlaufzustand ist, das Druckverhältnis RCOMPTC den oberer Druckverhältnisschwellenwert RMPOVX überschreitet oder die Drosselventilöffnung THO abnimmt oder minimal zunimmt, geht der Prozess zu Schritt S59 weiter, worin das Schaltventilflag FABVSOL auf ”0” gesetzt wird und das Schaltventil zum Ventilöffnungsfreigabezustand geschaltet wird.
Wenn in Schritt S49 FABVSOL gleich ”0” ist, was anzeigt, dass Schaltventil 8 im Ventilöffnungsfreigabezustand ist, wird bestimmt, ob der Wert des Timers TAV gleich ”0” ist (Schritt S54). Wenn die Antwort auf Schritt S54 negativ ist (NEIN), geht der Prozess zu Schritt S59 weiter, worin der Ventilöffnungsfreigabezustand beibehalten wird.
Wenn in Schritt S54 TABV gleich ”0” ist, geht der Prozess zu Schritt S55 weiter, worin bestimmt wird, ob die Volumenströmungsrate QAIRTC größer als eine vorbestimmte Strömungsrate QABVT ist (z. B: 20 Liter(s). Wenn die Antwort auf Schritt S55 positiv ist (JA), wird bestimmt, ob das Druckverhältnis RCOMPTC kleiner als der untere Druckverhältnisschwellenwert RCMPAX ist (Schritt S56). Wenn die Antwort auf Schritt S56 positiv ist (JA), wird bestimmt, ob der Strömungsratenänderungsbetrag DQAIRTC größer als ein vorbestimmter Änderungsbetrag DQAIRTCA ist (z. B. 5 Liter/s) (Schritt S57). Wenn die Antwort auf Schritt S57 positiv ist (JA), was anzeigt, dass die Volumenströmungsrate QAIRTC zunimmt, geht der Prozess zu Schritt S58 weiter, wo das Schaltventil 8 zum Ventilöffnungssperrzustand geschaltet wird.
Wenn die Antwort auf einen der Schritte S55 bis S57 negativ ist (NEIN), d. h. wenn die Volumenströmungsrate QAIRTC gleich oder kleiner als die vorbestimmte Strömungsrate QABVTH ist, das Druckverhältnis RCOMPTC gleich oder größer als der untere Druckverhältnisschwellenwert RCMPAX ist oder der Strömungsratenänderungsbetrag DQAIRTC gleich oder kleienr als der vorbestimmte Änderungsbetrag DQAIRTCA ist, geht der Prozess zu Schritt S59 weiter, worin der Ventilöffnungsfreigabezustand des Schaltventils 8 beibehalten wird.
10 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung einer Drosselventildurchlassluftströmungsrate GAIRTH und einer Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO. Der Prozess wird durch die CPU in der ECU 21 synchron mit der Erzeugung des OT-Impulses ausgeführt. Die Drosselventildurchlassluftströmungsrate GAIRITH ist eine Strömungsrate der durch das Drosselventil 5 hindurchtretenden Luft, und die Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO ist eine Strömungsrate von Luft, die in einem Bereich des Ansaugrohrs 2 stromab des Drosselventils 5 fließt.
In Schritt S61 wird bestimmt, ob das Rückführungszustandsflag FABVCRC gleich ”0” ist. Wenn die Antwort auf Schritt S61 positiv ist (JA), was anzeigt, dass der Luftrückführungszustand nicht realisiert wird, werden eine KTAAFMGH-Tabelle, eine KTAAFMGM-Tabelle und eine KTAAFMGL-Tabelle, in 11A gezeigt, gemäß der aufgemittelten Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE0 zur Bereichnung eines ersten Koeffizientenwerts KTAAFMGH, eines zweiten Koeffizientenwerts KTAAFMGM bzw. eines dritten Koeffizientenwerts KTAAFMGL abgefragt (Schritt S63).
In Schritt S64 erfolgt eine Interpolationsberechnung (nachfolgend beschrieben) gemäß der Ansauglufttemperatur TA, um einen Ansauglufttemperaturkorrekturkoeffizienten KTAAFM zu berechnen. Wenn z. B., wie in den 11A und 11B gezeigt, die aufgemittelte Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE0 gleich GA1 ist, wird der Ansauglufttemperaturkorrekturkoeffizient KTAAFM auf den dritten Koeffizientenwert KTAAFMGL gesetzt, wenn die Ansauglufttemperatur TA gleich oder kleiner als eine erste vorbestimmte Ansauglufttemperatur TAAFML ist (z. B. –30°C). Wenn die Ansauglufttemperatur TA größer als die erste vorbestimmte Ansauglufttemperatur TAAFML ist und gleich oder kleiner als eine zweite vorbestimmte Ansauglufttemperatur TAAFMM (z. B. 25°C), wird der Ansauglufttemperaturkorrekturkoeffizient KTAAFM durch Interpolationsberechnung zwischenen zweiten Koeffizientenwert KTAAFMGM und den dritten Koeffizientenwert KTAAFMGL gesetzt. Wenn die Ansauglufttemperatur TA größer als die zweite vorbestimmte Ansauglufttemperatur TAAFMM ist und gleich oder kleiner als eine dritte vorbestimmte Ansauglufttemperatur TAAFMH ist (z. B. 80°C), wird der Ansauglufttemperaturkorrekturkoeffizient KTAAFM durch Interpolationsberechnung zwischen den zweiten Koeffizientenwert KTAAFMGM und den ersten Koeffizientenwert KTAAFMGH gesetzt. Wenn die Ansauglufttemperatur größer als die dritte vorbestimmte Ansauglufttemperatur TAAFMH ist, wird der Ansauglufttemperaturkorrekturkoeffizient KTAAFM auf den ersten Koeffizientenwert KTAAFMGH gesetzt.
In Schritt S65 wird eine in 11C gezeigte KPAAFMG-Tabelle gemäß der aufgemittelten Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE0 abgefragt, um einen Koeffizientenwert KPAAFMG für große Höhenlagen zu berechnen. In Schritt S66 erfolgt eine Interpolationsberechnung gemäß dem Atmosphärendruck PA, um einen Atmosphärendruckkorrekturkoeffizienten KPAAFM zu berechnen. Insbesondere wenn, wie in 11D gezeigt, der Atmosphärendruck PA kleiner als ein erster Druckwert PAAFMH ist (z. B. 60 kPa (450 mmHg)), wird der Atmosphärendruckkorrekturkoeffizienten KPAFM auf den in Schritt S65 berechneten Koeffizientenwert KPAAFMG gesetzt. Wenn der Atmosphärendruck PA größer als der erste Druckwert PAAFMH und gleich oder kleiner als ein zweiter Druckwert PAAFML, der einem Atmosphärendruck bei der Höhenlage ”0” entspricht, ist, wird der Atmosphärendruckkorrekturkoeffizienten KPAAFM durch Interpolationsberechnung zwischen den Koeffizientenwert KPAAFMG und ”1,0” gesetzt. Wenn der Atmosphärendruck PA größer als der zweite Druckwert PAAFML ist, wird der Atmosphärendruckkorrekturkoeffizient KPAAFM auf ”1,0” gesetzt.
In Schritt S67 wird die aufgemittelte Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE0 durch Gleichung (7) korrigiert, um eine korrigierte aufgemittelte Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE zu berechnen. GAIRAVE = GAIRAVE0 × KTAAFM × KPAAFM (7)
Wenn andererseits die Antwort auf Schritt S71 negativ ist (NEIN), was anzeigt, dass der Luftrückführungszustand realisiert ist, wird eine korrigierte aufgemittelte Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE durch Gleichung (8) berechnet (Schritt S62). GAIRAVE = GAIRPB × NE/KCV1 (8) wobei GAIRPB eine Zylinderansaugluftströmungsrate ist (nachfolgend als ”PB-Ansaugluftströmungsrate” bezeichnet), die in dem Prozess von 12 gemäß dem Ansaugdruck PBA berechnet wird, und KCV1 ein Umwandlungskoeffizient zur Dimensionsanpassung ist.
In Schritt S68 werden die erfasste Ansaugluftströmungsrate VGAIRX und die Korrekturkoeffizienten KTAAFM und KPAAFM auf Gleichung (9) angewendet, um eine korrigierte Ansaugluftströmungsrate VGAIRXT zu berechnen. VGAIRXT = VGAIRX × KTAAFM × KPAAFM (9)
In Schritt S69 wird bestimmt, ob das Übergangsbestimmungsflag FAFMAVE gleich ”1” ist. Wenn FAFMAVE gleich ”1” ist, was anzeigt, dass der Motorbetriebszustand nicht im Übergangszustand ist, wird die Drosselventildurchlassluftströmungsrate GAIRTH durch Gleichung (10) anhand der korrigierten aufgemittelten Ansaugluftströmungsrate GAIRAVE berechnet (Schritt S70). GAIRTH = GAIRAVE × KCV1/NE (10)
Wenn in Schritt S69 FAFMAVE gleich ”0” ist, was anzeigt, dass der Motorbetriebszustand im Übergangszustand ist, wird die Drosselventildurchlassluftströmungsrate GAIRTH durch Gleichung (11) anhand der korrigierten Ansaugluftströmungsrate VGAIRXT berechnet (Schritt S71). GAIRTH = GVAIRXT × KCV1/NE (11)
In Schritt S72 wird eine in 11E gezeigte KETCLYX-Tabelle gemäß der Motordrehzahl NE abgefragt, um einen Drehzahlkorrekturkoeffizienten KETCLYX zu berechnen. In Schritt S73 werden der Boost-Druck P3TC, der Drehzahlkorrekturkoeffizient KETCLYX und die Ansauglufttemperatur TA auf Gleichung (12) angewendet, um einen Strömungsratenobergrenzwert GCYLLMT zu berechnen.
wobei VCYL ein Zylindervolumen ist und KCV2 ein Umwandlungskoeffizient zur Dimensionsanpassung ist.
In Schritt S74 wird ein in 12 gezeigter KINVO-Berechnungsprozess durchgeführt, um einen Modifikationskoeffizienten KINVO zu berechnen. In Shritt S75 werden ein modifizierter Ansaugdruckänderungsbetrag DPBAIIR, der im Prozess von 12 berechnete Modifikationskoeffizient KINVO und die Ansauglufttemperatur TA auf Gleichung (13) angewendet, um eine Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO zu berechnen.
wobei VINMANI ein Volumen eines Abschnitts des Ansaugrohrs 2 stromab des Drosselventils 5 ist.
Die 12 und 13 zeigen ein Flussdiagramm des KINVO-Berechnungsprozesses, der in Schritt S74 von 10 ausgeführt wird.
In Schritt S81 wird ein aufgemittelter Ansaugdruckänderungsbetrag DPBAVE durch Gleichung (14) berechnet. DPBAVE = PBAVE(j) – PBAVE(j – 1) (14) wobei j eine mit einer Erzeugungsperiode des CRK-Pulses digitalisierte Steuerzeit ist.
In Schritt S82 wird bestimmt, ob der aufgemittelte Ansaugdruckänderungsbetrag DPBAVE gleich oder größer als ”0” ist. Wenn die Antwort auf Schritt S82 positiv ist (JA), was anzeigt, dass der Motor beschleunigt oder mit konstanter Drehzahl läuft, wird der Aufmittlungskoeffizient CDPBAIIR auf einen Beschleunigungswert CDPBACC gesetzt (z. B: 0,3) (Schritt S83). Wenn die Antwort auf Schritt S82 negativ ist (NEIN), was anzeigt, dass der Motor verzögert, wird der Aufmittlungskoeffizient CDPBAIIR auf einen Verzögerungswert CDPBDEC gesetzt (z. B. 0,4) (Schritt S84).
In Schritt S85 werden der Aufmittlungskoeffizient CDPBAIIR und der aufgemittelte Ansaugrohränderungsbetrag DPBAVE auf Gleichung (15) angewendet, um den modifizierten Ansaugdruckänderungsbetrag DPBAIIR zu berechnen. DPBAIIR = CDPBAIIR × DPBAVE (1 – CDPBAIIR) × DPBAIIR) (15) wobei DPBAIIR an der rechten Seite der zuvor berechnete Wert ist.
In Schritt S86 wird bestimmt, ob ein Ventiltimingflag FVTEC gleich ”1” ist. Das Ventiltimingflag FVTEC wird auf ”1” gesetzt, wenn die Öffnungs- und Schließsteuerzeiten der Einlassventile und der Auslassventile des Motors auf die Hochdrehzahlventilsteuerzeit gesetzt sind, die für den Hochdrehzahlbetrieb des Motors geeignet ist, und wird auf ”0” gesetzt, wenn die Öffnungs- und Schließsteuerzeiten der Einlassventile und der Auslassventile des Motors auf die Niederdrehzahlventilsteuerzeit gesetzt sind, die für den Niederdrehzahlbetrieb des Motors geeignet ist.
Wenn in Schritt S86 FVTEC gleich ”1” ist, wird ein KETCNEPBH-Kennfeld gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugdruck PBA abgefragt, um einen Wert KETCNEPBH für Hochdrehzahlbetrieb zu berechnen, und ein Modifikationskoeffizient KETCPB wird auf den Wert KETCNEPBH für den Hochdrehzahlbetrieb gesetzt (Schritt S87). Wenn FVTEC gleich ”0” ist, wird ein KETCNEPBL-Kennfeld gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugdruck PBA abgefragt, um einen Wert KETCNEPBL für Niederdrehzahlbetrieb zu berechnen, und der Modifikationskoeffizient KETCPB wird auf den Wert KETCNEPBL für Niederdrehzahlbetrieb gesetzt (Schritt S88).
In Schritt S89 wird bestimmt, ob das Übergangsbestimmungsflag FAFMAVE gleich ”1” ist. Wenn FAFMAVE gleich ”1” ist, was anzeigt, dass der Motorbetriebszustand nicht die PB-Ansaugluftströmungsrate GAIRPB durch Gleichung (16) berechnet (Schritt S90). Wenn FAFMAVE gleich ”0” ist, was anzeigt, dass der Motorbetriebszustand im Übergangszustand ist, wird die PB-Ansaugluftströmungsrate GAIRPB durch Gleichung (17) berechnet (Schritt S91). Im Übergangszustand könnte die Berechnungsgenauigkeit abnehmen, wenn der aufgemittelte Ansaugdruck PBAVE verwendet wird. Daher wird die PB-Ansaugluftströmungsrate GAIRPB unter Verwendung des erfassten Ansaugdrucks PBA berechnet.
In Schritt S92 wird eine in 13 gezeigte KINVOVN-Tabelle gemäß dem modifizierten Ansaugdruckänderungsbetrag DPBAIIR abgefragt, um einen Koeffizientenwert KINVOVN zu berechnen, und der Modifikationskoeffizient KINVO wird auf den Koeffizientenwert KINVOVN gesetzt.
14 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung einer Strömungsrate GAIR3 (nachfolgend als ”druckerhöhte Luftströmungsrate” genannt) von Luft, die in einen Bereich des Ansaugrohrs 2 stromab des Ladeluftkühlers 4 und stromauf des Drosselventils 5 fließt. Der Prozess wird durch die CPU in der ECU 21 synchron mit der Erzeugung des OT-Impulses angeführt.
In Schritt S111 wird ein aufgemittelter Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVE durch Gleichung (19) berechnet. DP3AVE = P3TCAVE(j) – P3TCAVE(j – 1) (19)
In Schritt S112 wird bestimmt, ob der aufgemittelte Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVE gleich oder größer als ”0” ist. Wenn die Antwort auf Schritt S112 positiv ist (JA), was anzeigt, dass der Boost-Druck P3TC zunimmt oder auf im Wesentlichen konstantem Niveau bleibt, wird der aufgemittelte Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVE auf Gleichung (20) angewendet, um einen ersten aufgemittelten Wert DP3AVER1 zu berechnen (Schritt S113). DP3AVER1 = CDP3ACC × DP3AVE + (1 – CDP3ACC) × DP3AVER1 (20) wobei CDP3ACC ein Aufmittlungskoeffizient ist, der auf einen Wert zwischen ”0” und ”1” gesetzt ist, und DP3AVER1 an der rechten Seite der zuvor berechnete Wert ist.
Dann wird ein sekundärer aufgemittelter Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVER auf den ersten aufgemittelten Wert DP3AVER1 gesetzt (Schritt S114). Danach geht der Prozess zu Schritt S117 weiter.
Wenn die Antwort auf Schritt S112 negativ ist (NEIN), was anzeigt, dass der Boost-Druck P3TC abnimmt, wird der aufgemittelte Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVE auf Gleichung (21) angewendet, um einen zweiten aufgemittelten Wert DP3AVER2 zu berechnen (Schritt S115). DP3AVER2 = CDP3DEC × DP3AVE + (1 – CDP3DEC) × DP3AVER2 (21) wobei CDP3DEC ein Aufmittlungskoeffizient ist, der auf einen Wert zwischen ”0” und ”1” gesetzt ist, und DP3AVER2 an der rechten Seite der zuvor berechnete Wert ist.
Dann wird der sekundäre aufgemittelte Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVER auf den zweiten aufgemittelten Wert DP3AVER2 gesetzt (Schritt S116). Danach geht der Prozess zu Schritt S117 weiter.
In Schritt S117 wird bestimmt, ob das Übergangsbestimmungsflag FAFMAVE gleich ”1” ist. Wenn FAFMAVE gleich ”1” ist, was anzeigt, dass der Motorbetriebszustand nicht im Übergangszustand ist, geht der Prozess zu Schritt S118 weiter, worin eine in 15A gezeigte KV3TC-Tabelle gemäß dem sekundären aufgemittelten Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVER abgefragt wird, um einen Koeffizientenwert KV3TC zu berechnen, und der Modifikationskoeffizient KV3TCX auf den Koeffizientenwert KV3TC gesetzt wird. Danach geht der Prozess zu Schritt S120 weiter.
Wenn in Schritt S117 FAMFAVE gleich ”0” ist, was anzeigt, dass der Motorbetriebszustand im Übergangszustand ist, wird eine in 15B gezeigte KV3NTC-Tabelle gemäß dem aufgemittelten Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVE abgefragt, um einen Koeffizientenwert KV3NTC zu berechnen, und der Modifikationskoeffizient KV3TCX wird auf den Koeffizientenwert KV3NTC gesetzt (Schritt S119). Danach geht der Prozess zu Schritt S120 weiter.
In Schritt S120 werden der sekundäre aufgemittelte Boost-Druckänderungsbetrag DP3AVER und der Modifikationskoeffizient KV3TCX auf Gleichung (22) angewendet, um eine druckerhöhte Luftströmungsrate GAIR3 zu berechnen.
wobei V3TC ein Volumen des Abschnitts in dem Ansaugrohr 2 von dem Ladeluftkühler 4 zu dem Drosselventil 5 ist.
16 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung der Ansaugluftströmungsrate GAIRCYLN des OT-Pulses ausgeführt.
In Schritt S131 wird bestimmt, ob das Rückführungszustandsflag FABVCRC gleich ”0” ist. Wenn FABVCRC gleich ”0” ist, was anzeigt, dass der Rückführungszustand nicht realisiert ist, werden Drosselventildurchgangsluftströmungsrate GAIRTH, die Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO und die Luftströmungsrate GAIR3 auf Gleichung (23) angewendet, um die Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN zu berechnen (Schritt S132). GAIRCYLN = GAIRTH – GAIRINVO – GAIR3 (23)
Durch Korrektur der Drosselventildurchlassluftströmungsrate GAIRTH, die gemäß der Ausgabe des Ansaugluftströmungsratensensors 22 berechnet ist, mit der Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO und der druckerhöhten Luftströmungsrate GAIR3, wird ein akkurater Wert der Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN erhalten.
Wenn andererseits FABVCRC gleich ”1” ist, was anzeigt, dass der Luftrückführungszustand realisiert ist, wird die Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN auf die PB-Ansaugluftströmungsrate GAIRPB gesetzt (Schritt S133).
Wenn bei Ausführung, wie oben beschrieben, der Luftrückführungszustand nicht realisiert ist, d. h. wenn die Luft nicht durch das Luftbypassventil 7 rückgeführt wird, wird die Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN berechnet, indem die Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO und die druckerhöhte Luftströmungsrate GAIR3 von der Drosselventildurchlassströmungsrate GAIRTH, die gemäß der Ausgabe des Ansaugluftströmungsratensensors 22 berechnet wird, subtrahiert wird. Da andererseits die Ansaugluftströmungsratensensorausgabe VGAIR in dem Luftrückführungszustand pulsiert, wie unten beschrieben, ergibt die Gleichung (23) keinen akkuraten Wert der Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN. Daher wird die Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN auf die PB-Ansaugluftströmungsrate GAIRPB gesetzt, die durch Gleichung (16) oder (17) (12) gemäß dem Ansaugdruck PBA berechnet ist. Hierdurch lässt sich Einfluss des Pulsierens der Ansaugluftströmungsratensensorausgabe beseitigen, und man erhält einen noch genaueren Wert der Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN. Daher wird durch Zufuhr einer Kraftstoffmenge entsprechend der Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Brennkammer geeignet geregelt, und man erhählt gute Abgascharakteristiken.
Die 17A–17F zeigen Zeitdiagramme zur Veranschaulichung eines Problems, das auftritt, wenn das Drosselventil 5 bei arbeitendem Kompressor 3 rasch geschlossen wird. Die 17A–17F zeigen jeweils Änderungen in der Drosselventilöffnung THO, des Rückführungszustandsflags FABVCRC, des Boost-Drucks P3TC, des Ansaugdrucks PBA, der Ansaugluftströmungsratensensorausgabe VGAIR, des Hubbetrags (der Öffnung) LABV des Bypassventils 7 und des erfassten Äquivalenzverhälntisses KACT.
Wenn das Drosselventil 5 zur Zeit t0 geschlossen wird (17A), wird die Luftströmung in dem Ansaugrohr durch einen Wechselsprung unterbrochen, und die Ansaugluftströmungsratensensorausgabe VGAIR nimmt rasch ab. Danach strömt die unterbrochene Luft dann in einem Stoß, und die Ansaugluftströmungsratensensorausgabe VGAIR nimmt rasch zu (17D, Abschnitt A). Ferner wird das Schaltventil 8 auf den Ventilöffnungsfreigabezustand durch Schließen des Drosselventils 5 gesteuert, und der Hubbetrag LABV des Bypassventils 7 nimmt allmählich zu (17E). Mit der Zunahme des Hubbetrags LABV nimmt die Menge der durch das Luftbypassventil 7 rückgeführten Luft zu, und die Luftströmungsgeschwindigkeit nimmt in der Nähe des Ansaugluftmengensensors 22 ab, und die Sensorausgabe VGAIR gibt einen Wert an, der niedriger ist als die tatsächliche Ansaugluftströmungsrate (17D, Abschnitt B). Daher wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Brennkammer zu stark abgemagert (17F, Abschnitt C). Danach nimmt die rückgeführte Ansaugluftmenge ab, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kehrt allmählich zum stöchiometrischen Verhältnis zurück.
Wenn in dieser Ausführung das Rückführungszustandsflag FABVCRC (17B) auf ”1” gesetzt wird, wird die Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN zur PB-Ansaugluftströmungsrate GAIRPB geschaltet (16). Wie in 17C gezeigt, nimmt der Ansaugdruck PBA glattgängig ab, ohne dass er durch den Wechselschlag beeinflusst wird. Dementsprechend nimmt auch die PB-Ansaugluftströmungsrate GAIRPB, die auf der Basis des Ansaugdrucks PBA berechnet ist, glattgängig ab. Daher wird ein zu stark abgemagerter Zustand des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wie in 17F gezeigt, verhindert, und es werden gute Abgascharakteristiken erhalten.
In dieser Ausführung stellen der Boost-Drucksensor 23, der Ansaugdrucksensor 24, der Atmosphärendrucksensor 29 und der Ansaugluftströmungsratensensor 22 jeweils Boost-Druckerfassungsmittel, das Ansaugdruckerfassungsmittel, das Atmosphärendruckerfassungsmittel bzw. Ansaugströmungsratenerfassungsmittel dar. Der Kurbelwinkelstellungssensor 26 stellt das Drehzahlerfassungsmittel dar und die ECU 21 stellt das Ansaugluftströmungsratenschätzmittel das Kraftstoffmengensteuerungsmittel dar. Insbesondere entsprechen die Prozesse der 3, 5, 6, 8, 10, 12, 14 und 16 dem Ansaugluftströmungsratenschätzmittel und die Berechnung der Kraftstoffeinspritzdauer TOUT mittels Gleichung (1) entspricht dem Kraftstoffmengensteuerungsmittel.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Z. B. wird in der oben beschriebenen Ausführung die Zylinderansaugluftströmungsrate GAIRCYLN während der normalen Steuerung berechnet, indem die gemäß der Ansaugluftströmungsratensensorausgabe VGAIR berechnete erfasste Ansaugluftströmungsrate VGAIRX mit der Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO und der druckerhöhten Luftströmungsrate GAIR3 korrigiert wird. Alternativ ist die Erfindung auch auf ein Steuerungssystem anwendbar, das diese Korrektur mit der Ansaugrohrladeluftströmungsrate GAIRINVO und der druckerhöhten Luftströmungsrate GAIR3 nicht durchführt.
Ferner wird in Schritt S45 von 8 der Drosselventilöffnungsänderungsbetrag DTHODL berechnet und auf die Bestimmung in Schritt S53 angewendet. Alternativ kann der Drosselventilöffnungsquerschnitts-Verhältnisänderungsbetrag DRTHODL anstelle des Drosselventilöffnungsänderungsbetrags DTHODL verwendet werden. Die Verwendung von DRTHODL verbessert die Regelungsgenauigkeit. Es wird angemerkt, dass der in Schritt S53 angewendete Schwellenwert DTHODAX ”–5%” (einen konstanten Wert) gesetzt werden sollte, wenn der Drosselventilöffnungsquerschnitts-Verhältnisänderungsbetrag DRTHODL genutzt wird.
Der Drosselventilöffnungsquerschnitts-Verhältnisänderungsbetrag DRTHODL wird durch Gleichung (23) berechnet. DRTHODL = RTHO(i) – RTHO(i – DRTHODLY) (23) wobei RTHO ein Öffnungsquerschnittsverhältnis des Drosselventils 5 ist und durch Abfrage einer in 18 gezeigten RTHO-Tabelle gemäß der Drosselventilöffnung THO berechnet wird. Ferner ist DRTHODLY ein vorbestimmter Wert, der z. B. auf ”5” gesetzt ist.
Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Kraftstoffzufuhrsteuerung für einen Schiffsantriebsmotor verwendet werden, wie etwa einen Außenbordmotor mit einer sich vertikal erstreckenden Kurbelwelle.
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor 1, der der einen Ansaugkanal 2, einen in dem Ansaugkanal 2 vorgesehenen Kompressor 3, ein stromab des Kompressors 3 angeordnetes Drosselventil 5, einen Bypasskanal 10, der die stromaufwärtige Seite des Kompressors 3 mit der stromabwärtigen Seite des Kompressors 3 verbindet, sowie ein in dem Bypasskanal 10 vorgesehenes Luftbypassventil 7 aufweist. Erfindungsgemäß wird eine Ansaugluftströmungsrate GAIRCYLN des Motors 1 auf der Basis der Motordrehzahl NE und des Ansaugdrucks PBA berechnet, die erfasst werden, wenn bestimmt wird, dass das Luftbypassventil 7 im Öffnungsbetriebszustand ist. Dann wird die dem Motor 1 zugeführte Kraftstoffmenge gemäß der berechneten Ansaugluftströmungsrate GAIRCYLN geregelt.

Claims

Kraftstoffsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, der einen Ansaugkanal (2), einen in dem Ansaugkanal (2) vorgesehenen Kompressor (3), ein stromab des Kompressors (3) angeordnetes Drosselventil (5), einen Bypasskanal (10), der die stromaufwärtige Seite des Kompressors (3) mit der stromabwärtigen Seite des Kompressors (3) verbindet, sowie ein in dem Bypasskanal (10) vorgesehenes Luftbypassventil (7) aufweist, wobei das Kraftstoffsteuerungssystem umfasst: ein Ansaugdruckerfassungsmittel (24) zum Erfassen eines Ansaugdrucks (PBA) an der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (5); ein Drehzahlerfassungsmittel (26) zum Erfassen einer Drehzahl (NE) des Motors (1); ein Öffnungsbetriebszustandbestimmungsmittel (23, 29) zum Bestimmen eines Öffnungsbetriebszustands des Luftbypassventils (7); ein Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) zum Berechnen einer Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) des Motors (1) auf der Basis der Drehzahl (NE) des Motors (1) und des Ansaugdrucks (PBA), die erfasst werden, wenn sich das Bypassventil (10) in dem Öffnungsbetriebszustand befindet; und ein Kraftstoffmengensteuerungsmittel (21) zum Steuern/Regeln einer dem Motor (1) zugeführten Kraftstoffmenge (TOUT) gemäß der berechneten Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN), dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnungsbetriebszustandbestimmungsmittel (23, 29) durch ein Boost-Druckerfassungsmittel (23) zum Erfassen eines Boost-Drucks (P3TC) zwischen dem Kompressor (3) und dem Drosselventil (5) und ein Atmosphärendruckerfassungsmittel (29) zum Erfassen eines Atmosphärendrucks (PA) gebildet ist; worin das Öffnungsbetriebszustandbestimmungsmittel (23, 29) bestimmt, dass das Luftbypassventil (7) geöffnet ist, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Boost-Druck (P3TC) und dem Atmosphärendruck (PA) gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck (PABVCRCG) ist.
Kraftstoffsteuerungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ansaugluftströmungsratenerfassungsmittel (22) zum Erfassen einer Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) an der stromaufwärtigen Seite eines Verbindungsabschnitts dort, wo der Bypasskanal (10) mit dem Ansaugkanal (2) an der stromaufwärtigen Seite des Kompressors (3) verbunden ist, worin das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) die Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) des Motors (1) gemäß der vom Ansaugluftströmungsratenerfassungsmittel (22) erfassten Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) berechnet, wenn sich das Luftbypassventil (7) nicht im Öffnungsbetriebszustand befindet.
Kraftstoffsteuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn sich das Luftbypassventil (7) nicht im Öffnungsbetriebszustand befindet, das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) eine erste Korrekturluftströmungsrate (GAIR3) und eine zweite Korrekturluftströmungsrate (GAIRINVO) berechnet und die im Ansaugluftströmungsratenerfassungsmittel (22) erfasste Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) mit den ersten und zweiten Korrekturluftströmungsraten (GAIR3, GAIRINVO) korrigiert, um die Ansaugluftströmungsrate des Motors (1) zu berechnen, und dass die erste Korrekturströmungsrate (GAIR3) eine Strömungsrate von Luft ist, die in einen Bereich des Ansaugkanals (2) stromab des Kompressors (3) und stromauf des Drosselventils (5) fließt, und die zweite Korrekturströmungsrate (GAIRINVO) eine Strömungsrate von Luft ist, die in einen Bereich in dem Ansaugkanal (2) stromab des Drosselventils (5) fließt.
Kraftstoffsteuerungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein Übergangszustandbestimmungsmittel (21) zum Bestimmen eines Übergangszustands des Motors (1), worin das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) den erfassten Ansaugdruck (PBA) verwendet, wenn bestimmt wird, dass sich der Motor (1) im Übergangszustand befindet; und worin das Ansaugluftströmungsratenberechnungsmittel (21) einen durch Aufmittlung des erfassten Ansaugdrucks (PBA) berechneten aufgemittelten Ansaugdruck (PBAVE) verwendet, wenn bestimmt wird, dass sich der Motor nicht im Übergangszustand befindet.
Kraftstoffsteuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergangszustandbestimmungsmittel (21) umfasst: Ansaugdruckänderungsbetragberechnungsmittel (21) zum Berechnen eines Ansaugdruckänderungsbetrags (DPBA), der ein Änderungsbetrag des erfassten Ansaugdrucks (PBA) ist; und ein Ansaugänderungsbetragberechnungsmittel zweiter Ordnung (21) zum Berechnen eines Änderungsbetrags zweiter Ordnung (DDPBA), der ein Änderungsbetrag des Ansaugdruckänderungsbetrags (DPBA) ist, wobei das Übergangszustandbestimmungsmittel (21) Übergangszustandsbestimmung durchführt, indem es den Ansaugdruckänderungsbetrag (DPBA) und den Ansaugdruckänderungsbetrag zweiter Ordnung (DDPBA) mit jeweils entsprechenden Bestimmungsschwellenwerten (DPBAVE2, DDPBAVE2) vergleicht.
Kraftstoffsteuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor (1), der einen Ansaugkanal (2), einen in dem Ansaugkanal (2) vorgesehenen Kompressor (3), ein stromab des Kompressors (3) angeordnetes Drosselventil (5), einen Bypasskanal (10), der die stromaufwärtige Seite des Kompressors (3) mit der stromabwärtigen Seite des Kompressors (3) verbindet, sowie ein in dem Bypasskanal (10) vorgesehenes Luftbypassventil (7) aufweist, wobei das Kraftstoffsteuerungsverfahren die Schritte umfasst: a) Erfassen eines Ansaugdrucks (PBA) an der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (5); b) Erfassen einer Drehzahl (NE) des Motors (1); c) Bestimmen eines Öffnungsbetriebszustands des Luftbypassventils (7); d) Berechnen einer Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) des Motors (1) auf der Basis der Drehzahl (NE) des Motors (1) und des Ansaugdrucks (PBA), die erfasst werden, wenn sich das Bypassventil (10) in dem Öffnungsbetriebszustand befindet; und e) Steuern/Regeln einer dem Motor (1) zugeführten Kraftstoffmenge (TOUT) gemäß der berechneten Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) durch die Schritte gebildet ist: i) Erfassen eines Boost-Drucks (P3TC) zwischen dem Kompressor (3) und dem Drosselventil (5); und ii) Erfassen eines Atmosphärendrucks (PA), worin bestimmt wird, dass das Luftbypassventil (7) offen ist, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Boost-Druck (P3TC) und dem Atmosphärendruck (PA) gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck (PABVCRCG) ist.
Kraftstoffsteuerungsverfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den Schritt: f) Erfassen einer Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) an der stromaufwärtigen Seite eines Verbindungsabschnitts dort, wo der Bypasskanal (10) mit dem Ansaugkanal (2) an der stromaufwärtigen Seite des Kompressors (3) verbunden ist, worin die Ansaugluftströmungsrate (GAIRCYLN) des Motors (1) gemäß der erfassten Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) berechnet wird, wenn sich das Bypassventil (7) nicht im Öffnungsbetriebszustand befindet.
Kraftstoffsteuerungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt d) die Schritte enthält: i) wenn sich das Luftbypassventil (7) nicht im Öffnungsbetriebszustand befindet, Berechnen einer ersten Korrekturluftströmungsrate (GAIR3) und einer zweiten Korrekturluftströmungsrate (GAIRINVO) und ii) Korrigieren der erfassten Ansaugluftströmungsrate (VGAIRX) mit den ersten und zweiten Korrekturluftströmungsraten (GAIR3, GAIRINVO), um die Ansaugluftströmungsrate des Motors (1) zu berechnen, wobei die erste Korrekturströmungsrate (GAIR3) eine Strömungsrate von Luft ist, die in einen Bereich des Ansaugkanals (2) stromab des Kompressors (3) und stromauf des Drosselventils (5) fließt, und die zweite Korrekturströmungsrate (GAIRINVO) eine Strömungsrate von Luft ist, die in einen Bereich in dem Ansaugkanal (2) stromab des Drosselventils (5) fließt.
Kraftstoffsteuerungsverfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den Schritt: g) Bestimmen eines Übergangszustands des Motors (1), worin in Schritt d) der erfasste Ansaugdruck verwendet wird, wenn bestimmt wird, dass sich der Motor (1) im Übergangszustand befindet; und in Schritt d) der durch Aufmittlung des erfassten Ansaugdrucks (PBA) berechnete aufgemittelte Ansaugdruck (PBAVE) verwendet wird, wenn bestimmt wird, dass sich der Motor nicht im Übergangszustand befindet.
Kraftstoffsteuerungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt g) die Schritte enthält: i) Berechnen eines Ansaugdruckänderungsbetrags (DPBA), der ein Änderungsbetrag des erfassten Ansaugdrucks (PBA) ist; und ii) Berechnen eines Änderungsbetrags zweiter Ordnung (DDPBA), der ein Änderungsbetrag des Ansaugdruckänderungsbetrags (DPBA) ist, wobei die Übergangszustandsbestimmung durchgeführt wird, indem der Ansaugdruckänderungsbetrag (DPBA) und der Ansaugdruckänderungsbetrag zweiter Ordnung (DDPBA) mit jeweils entsprechenden Bestimmungsschwellenwerten (DPBAVE2, DDPBAVE2) verglichen wird.