-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, die einen
Alkoholkraftstoff verwendet, der einer Verbrennungsmaschine zuzuführen
ist.
-
2. Beschreibung des Stands
der Technik
-
Hinsichtlich
Luftverschmutzung, Veränderungen der Ölsituation
und dergleichen hat Alkohol als ein alternativer Kraftstoff Aufmerksamkeit
erregt, der einer Verbrennungsmaschine (im Folgenden als „Maschine” bezeichnet)
zuzuführen ist. Beispielsweise wurde ein Fahrzeug mit flexiblem
Kraftstoff (FFV), das einen gemischten Kraftstoff aus Alkohol und Benzin
verwendet (bei einer Alkoholkonzentration von 0% bis 100%), in die
praktische Verwendung überführt. Allerdings, da
ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Gewichtsverhältnis
von Luft und Kraftstoff, das für eine vollständige
Verbrennung des Kraftstoffes notwendig ist) sich von Alkohol in
Abhängigkeit von dessen Konzentration unterscheidet, muss
der Kraftstoffbetrag entsprechend der Alkoholkonzentration eingespritzt
werden.
-
Um
den Kraftstoffbetrag entsprechend der Alkoholkonzentration einzuspritzen,
wird ein Kraftstoffeinspritzbetrag, der durch eine herkömmliche Berechnung
erhalten wird, im Allgemeinen mit einem Korrekturbetrag entsprechend
der Alkoholkonzentration korrigiert. Beispielsweise, wenn ein Niveau
des Kraftstoffbetrags in einem Kraftstofftank um einen vorbestimmten
Wert oder mehr schwankt, wird ein Fehler in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
basierend auf einer Ausgabe eines Sauerstoffsensors, der an einer Abgasleitung
vorgesehen ist, detektiert. Die Alkoholkonzentration wird gemäß dem
detektierten Fehler abgeschätzt. Anschließend
wird der eingespritzte Betrag entsprechend der abgeschätzten
Alkoholkonzentration korrigiert (vergleiche beispielsweise
US-Patent Nr. 6016796 ).
-
Auf
der anderen Seite ist in der Maschine, die mit einer Mehrzahl von
Zylindern vorgesehen ist, der Sauerstoffsensor zum Detektieren des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines Abgases in einem Montageabschnitt
der Abgasleitungen der entsprechenden Zylinder vorgesehen, um ein
durchschnittliches Luft/Kraftstoff-Verhältnis aller Zylinder
zu detektieren. Eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplung
wird durchgeführt, um dem durchschnittlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu ermöglichen, gleich einem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu sein.
-
Allerdings
ist das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jedem einzelnen Zylinder
nicht notwendigerweise das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
aufgrund einer Schwankung der Einspritzeigenschaften bzw. Einspritzcharakteristik
eines Injektors zum Zuführen eines Kraftstoffes zu jedem
der vier Zylinder, einer Zeitentartung, die durch Zusetzen einer
Düsenöffnung des Injektors verursacht wird, oder
dergleichen. Folglich existiert eine Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zwischen den Zylindern, was in einigen Fällen eine fehlerhafte
Zufuhr eines angemessenen Kraftstoffeinspritzbetrags zu jedem der
Zylinder zur Folge hat. Folglich verschlechtern sich manchmal die
Verbrennung und das Abgas. Folglich wird die Diagnose einer Einspritzstörung,
die durch die Schwankung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
in den Zylindern verursacht wird, benötigt.
-
Beispielsweise
wird die Anzahl des Auftretens (Anzahl der Umkehrungen) mit der
ein Ausgabewert des Sauerstoffsensors, der in dem Montageabschnitt
der Abgasleitung vorgesehen ist, die für jeden vorbestimmten
Zyklus detektiert wird, durch einen vorbestimmten Schwellenwert
tritt, gezählt. Wenn die Anzahl der Umkehrungen innerhalb
eines vorbestimmten Zeitraums gleich oder größer
als eine vorbestimmte Anzahl ist, wird bestimmt, dass der Ausgabewert
von dem Sauerstoffsensor eine große Pulsierung (Fluktuation)
aufweist, im Besonderen tritt eine Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in einem Verbrennungshub von jedem der Zylinder auf, um eine Diagnose
des Auftretens einer Störung des Injektors durchzuführen
(vergleiche beispielsweise das
japanische
geprüfte Patent Veröffentlichungsnummer 1107-009201 ).
-
Die
Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen den
Zylindern tritt ferner auf, wenn ein Kraftstoff, der Eigenschaften
aufweist (Flüchtigkeit, theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis
oder dergleichen), die sich von denen des gegenwärtig verwendeten
Kraftstoffs unterscheiden, zugeführt wird. Beispielsweise
tritt die Schwankung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
in den folgenden Fällen und dergleichen auf. Ein zurückführungsfreies
System, das keinen Strömungsweg von der Kraftstoffpumpe
zu den vier Injektoren enthält, durch den der Kraftstoff zum
Kraftstofftank zurückgeführt wird, wird als ein Kraftstoffzufuhrsystem
verwendet. Der zuzuführende Kraftstoff wird von Benzin
bei der Alkoholkonzentration von 0% (E0) zum Alkoholkraftstoff bei
einer Alkoholkonzentration von 100% (E100) umgeschaltet.
-
Da
das Benzin weiterhin in der Kraftstoffleitung und einer Zufuhrleitung
verbleibt, unmittelbar nachdem der Alkoholkraftstoff zugeführt
wird, wird das Benzin zum Injektor jedes Zylinders unmittelbar nach
dem Start der Maschine zugeführt. Anschließend
bewegt sich mit dem Verbrauch des verbleibenden Benzins für
einen Maschinenbetrieb der Alkoholkraftstoff in die Kraftstoffleitung.
Folglich erreicht der Alkoholkraftstoff die Zufuhrleitung. Hierbei,
da eine Schnittfläche der Zufuhrleitung größer
als die der Kraftstoffleitung ist, mischen sich das Benzin und der
Alkoholkraftstoff miteinander in der Zufuhrleitung, um zu den Injektoren
verteilt zu werden. Folglich verändert sich mit dem Verbrauch
des Kraftstoffs der Kraftstoff von dem Kraftstoff mit einer geringen
Alkoholkonzentration nahe dem des Benzins bei Beginn zum Kraftstoff
mit einer hohen Alkoholkonzentration nahe dem des Alkoholkraftstoffs.
Schließlich erreicht lediglich der Alkoholkraftstoff die
Injektoren. Allerdings, da die Konzentration beginnt, sich von der
Einlassseite der Zufuhrleitung zu ändern, aufgrund einer Gestalt
der Zufuhrleitung, kann der Kraftstoff mit derselben Konzentration
nicht an alle Injektoren mit demselben Timing bzw. mit derselben
Zeitvorgabe zugeführt werden. Im Besonderen, obwohl die
Alkoholkonzentration beginnt, sich an einem frühen Punkt rechtzeitig
in dem Zylinder in der Nähe des Einlasses der Zufuhrleitung
zu ändern, beginnt die Alkoholkonzentration, sich zum spätesten
Zeitpunkt in dem Zylinder auf der entfernten Seite der Zufuhrleitung
zu ändern.
-
Da
die Schwankung in dem Timing des Auftretens der Änderung
in der Konzentration des Alkohols auftritt, der zu den Injektoren
zugeführt wird, tritt eine Schwankung auch in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zwischen den Zylindern auf. Ein Alkoholkonzentrationswert, der bei
der Steuerung verwendet wird, wird im Allgemeinen von dem Sauerstoffsensor, der
in dem Montageabschnitt der Abgasröhren der entsprechenden
Zylinder vorgesehen ist, oder einem Alkoholkonzentrationssensor,
der an der Kraftstoffleitung vorgesehen ist, detektiert. Ferner
wird der Kraftstoffeinspritzbetrag entsprechend der detektierten
Alkoholkonzentration korrigiert. Allerdings kann eine Differenz
in der Änderung in der Alkoholkonzentration in dem Injektor
zwischen den Zylindern nicht detektiert werden. Als ein (abgeschätzter)
Alkoholkonzentrationswert wird eine durchschnittliche Alkoholkonzentration
der ersten bis vierten Zylinder detektiert. Als Folge der Kraftstoffeinspritzbetragsteuerung,
die den durchschnittlichen Alkoholkonzentrationswert verwendet,
wird der Kraftstoffeinspritzbetrag in dem vierten und dritten Zylinder
bezüglich des Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
mager, wohingegen der Kraftstoffeinspritzbetrag in dem ersten und
zweiten Zylinder bezüglich des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
reich wird. Folglich tritt die Schwankung vorübergehend
in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen den Zylindern
auf.
-
Ferner,
da eine Fluktuation in der Sauerstoffsensorausgabe aufgrund der
Schwankung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den
Zylindern groß wird, kann die Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung
(Kraftstoffeinspritzbetragsteuerung) unter Verwendung des Ausgabewerts
des Sauserstoffsensors nicht genau gesteuert werden, was eine Verschlechterung
der Verbrennung und des Abgases von jedem der Zylinder zur Folge
hat.
-
Ferner
kann gemäß der herkömmlichen Verfahren
eine genaue Störungsdiagnose für eine dauerhafte
Schwankung, wie beispielsweise die Schwankung der Einspritzeigenschaften
zwischen den Injektoren oder die Zeitentartung aufgrund des Zusetzens
der Düsenöffnung des Injektors in der Diagnose
der Störung des Injektors basierend auf der Schwankung
in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen den Zylindern
getätigt werden. Allerdings wird keine vorübergehende
Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, die auftritt,
wenn sich die Alkoholkonzentration ändert, vermutet. Folglich
besteht als ein Resultat der Detektion der Fluktuation in dem Sauerstoffsensorausgabewert
die Befürchtung, wenn sich die Alkoholkonzentration ändert,
dass eine falsche Diagnose des Auftretens der Störung gestellt werden
könnte, obwohl der Injektor normal ist. Folglich besteht
ein Problem darin, dass die Verbrennung und das Abgas verschlechtert
werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuervorrichtung
für eine Verbrennungsmaschine bereitzustellen, die imstande
ist, einen vorübergehenden Anstieg einer Schwankung des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zwischen Zylindern aufgrund
einer Änderung in einer Alkoholkonzentration aus einer
Beurteilung einer Störung auszuschließen, um die
Genauigkeit einer Störungsdiagnose einer stetigen Schwankung
in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen den Zylindern
aufgrund einer Zeitentartung oder dergleichen zu verbessern.
-
Eine
Steuervorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der
Ausführungsform enthält: Mittel zum Detektieren
einer Änderung in einer Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs,
welcher der Verbrennungsmaschine, die eine Mehrzahl von Zylindern
enthält, zugeführt wird; Mittel zum Detektieren einer
Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen der Mehrzahl
der Zylinder; Mittel zum Durchführen einer Fehlerdiagnose,
wenn die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
der Mehrzahl der Zylinder einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt;
und Mittel zum Unterbinden der Störungsdiagnose, die basierend
auf der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen der
Mehrzahl der Zylinder ausgeführt wird, wenn die Änderung
der Alkoholkonzentration detektiert wird.
-
Die
Steuervorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung weist die Wirkungen auf, dass die Störungsdiagnose
basierend auf der Detektion der Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zwischen den Zylindern unterbunden wird, wenn die Änderung
in der Alkoholkonzentration detektiert wird, um das Ausschließen einer
vorübergehenden Steigerung in der Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zwischen den Zylindern zu ermöglichen, was durch die Änderung
in der Alkoholkonzentration verursacht wird, aus der Diagnose des
Auftretens der Störung, um die Genauigkeit der Störungsdiagnose
der stetigen Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zwischen den Zylindern aufgrund der Zeitentartung oder dergleichen
zu verbessern.
-
KUZRE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In
den begleitenden Zeichnungen:
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das die Funktionen einer Steuervorrichtung für
eine Verbrennungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
2 ist
ein Schaltschema, das ein Gesamtsystem der Verbrennungsmaschine
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
-
3 ist
ein Schaltschema, das einen Kraftstoffströmungsweg der
Verbrennungsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
4 ist
eine Ansicht, die ein Verhalten der Verbrennungsmaschine darstellt,
wenn ein Kraftstoff von Benzin zu einem Alkoholkraftstoff in der
Verbrennungsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung umgeschaltet wird;
-
5 ist
ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Routine einer Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen Zylindern darstellt, die in einer ECU gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt
wird.
-
6 ist
ein Blockdiagramm, das die Funktionen einer Steuervorrichtung für
eine Verbrennungsmaschine gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
7 ist
ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Routine des Korrigierens
eines Kraftstoffeinspritzbetrags eines individuellen Zylinders darstellt,
die in einer ECU gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
-
8 ist
eine Ansicht, die ein Verhalten der Verbrennungsmaschine darstellt,
wenn der Kraftstoff von dem Benzin zu dem Alkoholkraftstoff in der
Verbrennungsmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umgeschaltet wird;
-
9 ist
eine Ansicht, die das Verhalten der Verbrennungsmaschine darstellt,
wenn der Kraftstoff von dem Alkoholkraftstoff zu Benzin in der Verbrennungsmaschine
gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung umgeschaltet wird;
-
10 ist
ein Blockdiagramm, das Funktionen einer Steuervorrichtung einer
Verbrennungsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
11 ist
ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Routine des Detektierens
einer Alkoholkonzentrationsänderung darstellt, die in einer
ECU gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
-
12 ist
eine Ansicht, die ein Verhalten zum Detektieren der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern in der ECU gemäß der dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Erste Ausführungsform
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das Funktionen einer Steuervorrichtung für
eine Verbrennungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 ist ein
Schaltschema, das ein Gesamtsystem darstellt, das die Steuervorrichtung
für die Verbrennungsmaschine gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. 3 ist
ein Schaltschema, das einen Kraftstoffströmungsweg gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die
Verbrennungsmaschine ist im Allgemeinen mit einer Mehrzahl von Zylindern
vorgesehen. Die Verbrennungsmaschine gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine
4-Zylinder-Reihenverbrennungsmaschine. In 2 ist einer der
Zylinder dargestellt.
-
Eine
Verbrennungsmaschine (im Folgenden als „Maschine” bezeichnet) 1 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält
einen Zylinder 2, der eine zylinderförmige Gestalt
aufweist, und einen Kolben 3, der sich in dem Zylinder 2 hin-
und herbewegt. Eine Verbrennungskammer 4, in die eine Mischung
aus Kraftstoff und Luft angesaugt wird, um verbrannt zu werden,
wird von dem Zylinder 2 und dem Kolben 3 ausgebildet.
-
Hier
ist der Kolben 3 vorgesehen, um imstande zu sein, sich
in einer axialen Richtung des Zylinders 2 hin- und herzubewegen.
Ein Kurbelwinkelsensor 5, der von einer Kurbelwelle getrennt
ist, der ein Signal synchron mit der Drehung der Maschine 1 erzeugt,
ist an dem Zylinder 2 vorgesehen. Ein Wassertemperatursensor 6 zur
Ausgabe einer Spannung gemäß einer Temperatur
von Kühlwasser (nicht gezeigt) zum Kühlen der
Maschine 1 ist an dem Zylinder 2 vorgesehen.
-
Ferner
sind ein Ansaugrohr 7 zum Ansaugen der Luft in die Verbrennungskammer 4 und
ein Abgasrohr 8 zum Abgeben von Abgas, das durch die Verbrennung
der Mischung in der Verbrennungskammer 4 erzeugt wird,
mit dem Zylinder 2 verbunden.
-
Ein
Einlassventil 9, das sich zwischen der Verbrennungskammer 4 und
dem Ansaugrohr 7 öffnet/schließt und
ein Abgasventil 10, das sich zwischen der Verbrennungskammer 4 und
dem Abgasrohr 8 öffnet/schließt sind
an dem Zylinder 2 angebracht.
-
Ferner
ist eine Zündkerze 11 zum Zünden der
Mischung, die der Verbrennungskammer 4 zugeführt
wird, an dem oberen Bereich des Zylinders 2 angebracht.
-
Auf
der Stromabwärtsseite des Ansaugrohrs 7 und in
der Umgebung des Einlassventils 9 ist ein Injektor 12 zum
Einspritzen des Kraftstoffs angebracht. Der Injektor 12 ermöglicht
dem Kraftstoff, der Verbrennungskammer 4 bei optimalem
Timing zugeführt zu werden.
-
Auf
der Stromaufwärtsseite des Ansaugrohrs 7 ist ein
Ausgleichsbehälter 13 zum vorübergehenden
Speichern von Luft, die in die Verbrennungskammer 4 eingesaugt
wird, verbunden. Ferner ist auf der Stromaufwärtsseite
des Ausgleichsbehälters 13 ein Drosselventil 14 verbunden.
Ferner ist ein Ladedrucksensor 15 zur Ausgabe einer Spannung
gemäß einem Ladedruck zwischen dem Drosselventil 15 und dem
Ausgleichstanke 13 vorgesehen.
-
Auf
der Stromabwärtsseite des Abgasrohrs 8 ist eine
katalytische Einrichtung 16 zum Entfernen einer schädlichen
Substanz in dem Abgas verbunden. Ferner ist auf der Stromabwärtsseite
der katalytischen Einrichtung 16 ein Endrohr 17 zum
Abgeben des Abgases nach außen verbunden.
-
Ferner
ist ein Sauerstoffsensor 18, dessen Ausgabespannung sich
drastisch bei einem theoretischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
als Antwort auf eine Änderung in einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases ändert, an dem Abgasrohr 8 vorgesehen.
-
Als
nächstes wird ein Kraftstoffströmungsweg in der
Maschine 1 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 3 beschrieben.
Der Kraftstoff tritt von einem Kraftstofftank 23 durch
eine Kraftstoffpumpe 22 durch eine Kraftstoffleitung 21,
um zu Injektoren 12a bis 12d der entsprechenden
Zylinder mittels einer Zufuhrleitung 20 zugeführt
zu werden. Ein erster Injektor 12a, ein zweiter Injektor 12b,
ein dritter Injektor 12c und ein vierter Injektor 12d sind von
der entfernten Seite entlang des Flusses des Kraftstroms in der
Zufuhrleitung 20 zur nahen Seite in dieser Reihenfolge
angeordnet. Zylindernummern der ersten bis vierten Injektoren 12a bis 12d entsprechen
jeweils den ersten bis vierten Zylindern.
-
Eine
elektronische Steuereinheit für eine Maschinensteuerung
(im Folgenden als eine „ECU” bezeichnet) 19 enthält
einen Mikrocomputer (nicht gezeigt), der eine CPU zum Durchführen
einer Berechnungsbearbeitung, einen ROM zum Speichern eines Befehls
oder fester Datenwerte, die ein Programm bilden, einen RAM zum Updaten
gespeicherter Daten, die sequentiell wiederzubeschreiben sind, und einen
Backup RAM zum Behalten gespeicherter Daten, selbst wenn die ECU 19 von
der Spannung getrennt wird, einen Antriebsschaltkreis (nicht gezeigt) zum
Antreiben eines Aktuators, und eine I/O-Schnittstelle (nicht gezeigt)
zum Durchführen einer Eingabe/Ausgabe verschiedener Signale
enthält.
-
Ein
Programm ist in dem ROM der ECU 19 gespeichert. Die CPU
liest das Programm, das in dem ROM gespeichert ist, aus, um eine
Berechnung gemäß der Instruktion des Programms
auszuführen. Folglich laufen eine Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25,
eine Einheit 24 zum Detektieren einer Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern, eine Störungsdiagnoseeinheit 26 und
eine Störungsdiagnoseunterbindungseinheit 27 in
der ECU 19.
-
Ferner
werden die Spannungsausgabewerte des Sauserstoffsensors 18,
des Wassertemperatursensors 6 und des Ladedrucksensors 15 einer A/D-Wandlung
unterzogen, um zur ECU 19 eingegeben zu werden. Die Spannungsausgabewerte,
die der A/D-Wandlung unterzogen werden, werden für die
Berechnung in jeder der Einheiten entsprechend als ein Sauerstoffsensorausgabewert λO2,
eine Kühlwassertemperatur Tw und ein Ladedruck Pb verwendet.
-
Ferner
wird eine Unterbrechungseingabe des Signals von dem Kurbelwinkelsensor 5 zur
ECU 19 durchgeführt. Eine Maschinendrehzahl Ne
wird aus einem eingebauten Zeitgeber in der ECU 19 und dem
Signal von dem Kurbelwinkelsensor 5 berechnet.
-
Die
Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25 detektiert
einen Fehler in dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis aus dem
Sauerstoffsensorausgabewert λO2, der von dem Sauerstoffsensor 18 ausgegeben
wird, der in dem Montageabschnitt der Abgasrohre vorgesehen ist.
Die Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25 berechnet
einen Alkoholkonzentrationsschätzwert A1 gemäß dem
detektierten Fehler, vergleicht den Alkoholkonzentrationsschätzwert
A1, der von der gegenwärtigen Berechnung erhalten wird,
und den Alkoholkonzentrationsschätzwert A1, der durch die
vorhergehende Berechnung erhalten wird, miteinander, und beurteilt
das Auftreten einer Änderung in der Alkoholkonzentration,
wenn der Änderungsbetrag, der durch Vergleichen erhalten
wird, größer als ein voreingestellter Wert ist.
Als voreingestellter Wert wird ein Wert festgelegt, der als ein
Alkoholkonzentrationsänderungsfehler erlaubt ist.
-
Die
Einheit 24 zum Detektieren der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern detektiert eine Schwankung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
zwischen den Zylindern basierend auf einem integrierten Wert des
Fluktuationsbetrags in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2,
der von dem Sauerstoffsensor 18 ausgegeben wird, in einem
Verbrennungshubzyklus jedes Zylinders, der aus dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
erhalten wird, der von dem Sauerstoffsensor 18 ausgegeben wird,
der in dem Montageabschnitt der Abgasleitungen vorgesehen ist.
-
Die
Störungsdiagnoseinheit 26 bestimmt, dass eine
Abnormalität oder eine Störung in den Injektoren 12a bis 12d auftritt,
wenn die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern, die von der Einheit 24 zum Detektieren der
Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen den Zylindern detektiert
wird, groß ist, und die Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25 beurteilt,
dass keine Änderung in der Alkoholkonzentration vorliegt.
-
Die
Störungsdiagnoseunterbindungseinheit 27 unterbindet
die Ausführung der Störungsdiagnoseeinheit 26,
wenn die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern, die von der Einheit 24 zum Detektieren der
Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen den Zylindern
detektiert wird, groß ist, und die Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25 beurteilt,
dass eine Änderung in der Alkoholkonzentration vorliegt,
d. h., der Alkoholkonzentrationsschätzwert A1 um einen vorbestimmten
Wert erhöht/verringert ist.
-
4 ist
eine Ansicht, die Änderungen in einem Zustand der Maschine 1 darstellt,
wenn ein Alkoholkraftstoff (E100) bei einer Alkoholkonzentration von
100% als Kraftstoff anstelle des Benzins (E0) zugeführt
wird.
-
Die
Schwankung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den
Zylindern tritt wie folgt auf. Wenn der zuzuführende Kraftstoff
von dem Benzin (E0) zum Alkoholkraftstoff (E100) umgeschaltet wird, wird
das Benzin (E0) den Injektoren 12a bis 12d der entsprechenden
Zylinder unmittelbar nachdem die Maschine gestartet ist, zugeführt,
da das Benzin (E0) weiterhin in der Kraftstoffleitung 21 und
der Zufuhrleitung 20 unmittelbar nachdem der Alkoholkraftstoff (E100)
zugeführt wird verbleibt. Mit dem Verbrauch des verbleibenden
Benzins (E0) für einen Maschinenbetrieb bewegt sich der
Alkoholkraftstoff (E100) in die Kraftstoffleitung 21, um
dem Alkoholkraftstoff (E100) zu ermöglichen, die Zufuhrleitung 20 zu
erreichen.
-
Hierbei,
da die Schnittfläche der Zufuhrleitung 20 größer
als diejenige der Zufuhrleitung 21 ist, werden das Benzin
(E0) und der Alkoholkraftstoff (E100) in der Zufuhrleitung 20 miteinander
gemischt, um zu den Injektoren 12a bis 12d verteilt
zu werden. Mit dem Verbrauch des Kraftstoffs ändert sich
die Alkoholkonzentration von einer geringen Konzentration in der
Nähe der Alkoholkonzentration des Benzins (E0) zu Beginn
zu einer hohen Alkoholkonzentration in der Nähe der Alkoholkonzentration
des Alkoholkraftstoffs (E100). Schließlich erreicht lediglich
der Alkoholkraftstoff (E100) die Injektoren 12a bis 12d.
-
Allerdings,
da die Konzentration beginnt, sich zu ändern, von der Einlassseite
der Zufuhrleitung 20 aufgrund einer Gestalt der Zufuhrleitung 20, kann
der Kraftstoff derselben Konzentration nicht zu allen Injektoren 12a bis 12d gleichzeitig
bzw. mit dem selben Timing zugeführt werden. Im Besonderen,
obwohl die Alkoholkonzentration beginnt, sich zu einem frühen
Zeitpunkt in dem Injektor 12d in der Nähe des Einlasses
der Zufuhrleitung 20 zu ändern, ist der Beginn
der Änderung der Alkoholkonzentration in dem Injektor 12a auf
der entfernten Seite der Zufuhrleitung 20 am spätesten.
-
Das
Auftreten der Schwankung des Timings der Änderung in der
Konzentration des Kraftstoffs, der zu den Injektoren 12a bis 12d zugeführt
wird, enthält eine Schwankung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
zwischen den Zylindern.
-
Folglich
ist es falsch, die Störungsdiagnose der Injektoren 12a bis 12d basierend
auf der Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen
den Zylindern durchzuführen.
-
Als
nächstes wird ein Arbeitsablauf der Ausführung/Unterbindung
der Stördiagnose bei Detektion der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern in der Steuervorrichtung für die Maschine 1 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug
auf ein Flussdiagramm von 5 beschrieben.
Der Arbeitsablauf wird während der Ausführung
der Hauptroutine in einem vorbestimmten Zeitzyklus in der ECU 19 ausgeführt.
-
Zunächst
wird in S101 die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern detektiert.
-
In
S102 wird beurteilt, ob oder ob nicht sich die Alkoholkonzentration
geändert hat. Im Besonderen, wenn eine Differenz zwischen
dem gegenwärtigen Alkoholkonzentrationsschätzwert
A1 und dem vorherigen Alkoholkonzentrationsschätzwert A1 gleich
oder größer als ein voreingestellter Schwellenwert
ist, wird beurteilt, dass jedes Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zwischen den Zylindern durch das Auftreten der Änderung
in der Alkoholkonzentration schwankt, um die Routine der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern zu beenden. Wenn die Differenz kleiner als
der Schwellenwert ist, fährt die Bearbeitung mit S103 fort.
-
In
S103 wird beurteilt, dass eine Möglichkeit des Auftretens
einer realen Störung besteht, da die Alkoholkonzentration
sich nicht geändert hat. Folglich wird die Störungsdiagnose
ausgeführt. Im Besonderen, wenn die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern, die in S101 detektiert wird, groß ist,
wird die Diagnose des Auftretens der Störung getätigt.
Wenn die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern klein ist, wird die Diagnose der Normalität
getätigt.
-
Gemäß der
Steuervorrichtung des Motors 1 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn
beurteilt wird, dass die Alkoholkonzentration sich geändert
hat, wird die Störungsdiagnose basierend auf der Detektion
der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen den Zylindern unterbunden.
Folglich kann ein vorübergehender Anstieg in der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern aufgrund der Änderung in der Alkoholkonzentration
von der Störungsdiagnose ausgeschlossen werden. Folglich
kann die Genauigkeit der Fehlerdiagnose basierend auf einer stetigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern aufgrund einer Zeitentartung oder dergleichen
verbessert werden.
-
In
der Steuervorrichtung des Motors 1 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
der Alkoholkonzentrationsschätzwert aus dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
berechnet, der von dem Sauerstoffsensor 18 ausgegeben wird.
Anschließend wird die Änderung in der Alkoholkonzentration
basierend auf den gegenwärtig und vorherig berechneten
Alkoholkonzentrationsschätzwerten detektiert. Allerdings
ist die Detektion der Änderung in der Alkoholkonzentration
darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die Änderung
in der Alkoholkonzentration detektiert werden, wenn der Kraftstoff zum
Kraftstofftank 23 zugeführt wird, um eine Änderung
des Kraftstoffniveaus zu verursachen.
-
Ferner,
obwohl die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern basierend auf der Fluktuation in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
detektiert wird, ist die Detektion der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern darauf nicht beschränkt. Eine Luft/Kraftstoff-Verhältnisinformation,
wie beispielsweise ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerwert,
kann auch verwendet werden.
-
Ferner,
obwohl die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern basierend auf dem Sauserstoffsensorausgabewert λO2
detektiert wird, ist die Detektion der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern darauf nicht beschränkt. Beispielsweise
kann die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern basierend auf einer Sensorausgabe, wie beispielsweise
einer Fluktuation der Drehzahl, einem linearen Luft/Kraftstoff-Verhältnissensorsignal,
einem Klopfsensorsignal, einem Zylinderinnendrucksensorsignal, einem
Ionenstromsensorsignal oder einem Abgaskomponenten-Konzentrationssensorsignal
detektiert werden.
-
Zweite Ausführungsform
-
6 ist
ein Blockdiagramm, das die Funktionen der Steuervorrichtung für
die Verbrennungsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
In
der Steuervorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
ein Kraftstoffeinspritzbetrag mit einem Korrekturbetrag für
jeden Zylinder korrigiert, um die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern zu absorbieren, wenn sich die Alkoholkonzentration ändert.
Da Schaltschemata, die das Gesamtsystem darstellen, das die Steuervorrichtung
für die Verbrennungsmaschine und den Kraftstoffströmungsweg
gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthält, gleich der Schaltschemata
der 2 und 3 sind, wird eine Beschreibung
davon hierin ausgelassen.
-
Das
Programm wird in dem ROM einer ECU 19B gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert.
Die CPU liest das Programm, das in dem ROM gespeichert ist, aus,
um die Berechnung gemäß der Instruktion des Programms
auszuführen. Folglich laufen die Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25 und eine
Einheit 28 zum Korrigieren einer Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
eines einzelnen Zylinders in der ECU 19B. Die Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25 ist
gleich der, die in der ersten Ausführungsform beschrieben
ist.
-
Wenn
die Änderung in der Alkoholkonzentration durch die Alkoholkonzentrationsänderungs-Beurteilungseinheit 25 detektiert
wird, wird ein Korrekturwert, der durch Multiplizieren des Änderungsbetrags
in dem Alkoholkonzentrationswert mit einem Faktor für jeden
Zylinder erhalten wird, berechnet. Mit dem erhaltenen Korrekturwert
korrigiert die Einheit 28 zum Korrigieren der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
eines einzelnen Zylinders den Kraftstoffeinspritzbetrag. Als der
Faktor für jeden Zylinder wird ein positiver Wert für
den Zylinder in der Nähe des Kraftstoffeinlasses für
die Zufuhrleitung 20 voreingestellt, wohingegen ein negativer
Wert für den Zylinder voreingestellt wird, der sich von
dem Kraftstoffeinlass der Zufuhrleitung 20 entfernt befindet,
unter Berücksichtigung der Gestalt der Zufuhrleitung 20 zum
Verteilen des Kraftstoffs zu den Injektoren 12a bis 12d.
-
Für
den Kraftstoffeinspritzbetrag wird ein Basiskraftstoffeinspritzbetrag
Tb basierend auf dem Ladedruck Pb und der Maschinendrehzahl Ne berechnet.
Anschließend wird der Basiskraftstoffeinspritzbetrag Tb
einer Korrektur durch die Einheit 28 zum Korrigieren der
Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung eines einzelnen Zylinders
und anderen Korrekturen, beispielsweise einer Wassertemperaturkorrektur
und einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerungskorrektur,
unterzogen. Ferner wird ein Wert, der durch weiteres Hinzuaddieren
einer Todzeit Td der Injektoren 12a bis 12d zum
korrigierten Basiskraftstoffeinspritzbetrag als ein endgültiger
Kraftstoffeinspritzbetrag erhalten. Der Kraftstoffbetrag im Verhältnis
zum Kraftstoffeinspritzbetrag wird von jedem der Injektoren 12a bis 12d eingespritzt.
-
Als
nächstes wird ein Arbeitsablauf des Korrigierens des Kraftstoffeinspritzbetrags
der einzelnen Zylinder in der Steuervorrichtung für die
Verbrennungsmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf ein Flussdiagramm der 7 beschrieben.
Der Arbeitsablauf wird als eine Unterroutine während der
Ausführung einer Hauptroutine in einem vorbestimmten Zeitzyklus
in der ECU 19B ausgeführt.
-
Zunächst
wird in S201 beurteilt, ob oder ob nicht die Alkoholkonzentration
sich geändert hat. Wenn sich die Alkoholkonzentration nicht
geändert hat, fährt die Bearbeitung mit S202 fort.
Wenn sich die Alkoholkonzentration geändert hat, fährt
die Bearbeitung mit S203 fort, im Besonderen, wenn die Differenz
zwischen dem gegenwärtigen Alkoholkonzentrationsschätzwert
A1 und dem vorherigen Alkoholkonzentrationsschätzwert A1
größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist,
wird beurteilt, dass die Alkoholkonzentration sich geändert
hat.
-
IN
S202 werden alle Korrekturbeträge der einzelnen Zylinder
K1 bis K4 auf 1 gesetzt. Anschließend fährt die
Bearbeitung mit S205 fort.
-
In
S203 wird der vorherige Alkoholkonzentrationsschätzwert
A1 von dem gegenwärtigen Alkoholkonzentrationsschätzwert
A1 subtrahiert. Die erhaltene Differenz wird als ein Alkoholkonzentrations-Änderungsbetrag
Dn erhalten. Hier kann der Alkoholkonzentrations-Änderungsbetrag
Dn als der Änderungsbetrag für eine vorbestimmte
Zeit oder der Änderungsbetrag für einen vorbestimmten
Kraftstoffverbrauchsbetrag berechnet werden.
-
In
S204 werden gemäß den Formeln (1) bis (4) die
Korrekturbeträge der einzelnen Zylinder K1 bis K4 berechnet. K1 = 1 + Z1 × Dn (1) K2 = 1 + Z2 × Dn (2) K3 = 1 + Z3 × Dn (3) K4 = 1 + Z4 × Dn (4)wobei Z1
bis Z4 die Faktoren der entsprechenden Zylinder sind und in der
vorliegenden Erfindung voreingestellt sind als: Z1 = –1,0,
Z2 = –0,5, Z3 = +0,5 und Z4 = +1,0.
-
In
S205 wird beurteilt ob oder ob nicht der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag ein Kraftstoffeinspritzbetrag ist, der
in die vier Zylinder einzuspritzen ist. Wenn der gegenwärtig
berechnete Kraftstoffeinspritzbetrag der Kraftstoffeinspritzbetrag ist,
der in den ersten Zylinder einzuspritzen ist, fährt die
Bearbeitung mit S206 fort. Wenn der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag nicht der Einspritzbetrag ist, der in
den ersten Zylinder einzuspritzen ist, fährt die Bearbeitung
mit S207 fort.
-
In
S206 wird der Korrekturbetrag des einzelnen Zylinders K1 als der
Schwankungskorrekturbetrag Kf eingegeben, um den Korrekturbetrag
des einzelnen Zylinders K1 als den Faktor zum Korrigieren des Kraftstoffeinspritzbetrags
festzulegen.
-
In
S207 wird beurteilt, ob oder ob nicht der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag ein Kraftstoffeinspritzbetrag ist, der
in den zweiten Zylinder einzuspritzen ist. Wenn der gegenwärtig
berechnete Kraftstoffeinspritzbetrag der Kraftstoffeinspritzbetrag
ist, der in den zweiten Zylinder einzuspritzen ist, fährt
die Bearbeitung mit S203 fort. Wenn der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag nicht der Einspritzbetrag ist, der in
den zweiten Zylinder einzuspritzen ist, fährt die Bearbeitung
mit S209 fort.
-
In
S208 wird der Korrekturbetrag des einzelnen Zylinders K2 als der
Schwankungskorrekturbetrag Kf eingegeben, um den Korrekturbetrag
des einzelnen Zylinders K2 als den Faktor zum Korrigieren des Kraftstoffeinspritzbetrags
festzulegen.
-
In
S209 wird beurteilt, ob oder ob nicht der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag ein Kraftstoffeinspritzbetrag ist, der
in den dritten Zylinder einzuspritzen ist. Wenn der gegenwärtig
berechnete Kraftstoffeinspritzbetrag der Kraftstoffeinspritzbetrag
ist, der in den dritten Zylinder einzuspritzen ist, fährt
die Bearbeitung mit S210 fort. Wenn der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag nicht der Einspritzbetrag ist, der in
den dritten Zylinder einzuspritzen ist, fährt die Bearbeitung
mit S211 fort.
-
In
S210 wird der Korrekturbetrag des einzelnen Zylinders K3 als der
Schwankungskorrekturbetrag Kf eingegeben, um den Korrekturbetrag
des einzelnen Zylinders K3 als den Faktor zum Korrigieren des Kraftstoffeinspritzbetrags
einzugeben.
-
In
S211 wird beurteilt, ob oder ob nicht der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag ein Kraftstoffeinspritzbetrag ist, der
in den vierten Zylinder einzuspritzen ist. Wenn der gegenwärtig
berechnete Kraftstoffeinspritzbetrag der Kraftstoffeinspritzbetrag
ist, der in den vierten Zylinder einzuspritzen ist, fährt
die Bearbeitung mit S212 fort. Wenn der gegenwärtig berechnete
Kraftstoffeinspritzbetrag nicht der Einspritzbetrag ist, der in
den vierten Zylinder einzuspritzen ist, fährt die Bearbeitung
mit S213 fort.
-
In
S212 wird der Korrekturbetrag des einzelnen Zylinders K4 als der
Schwankungskorrekturbetrag Kf eingegeben, um den Korrekturbetrag
des einzelnen Zylinders K4 als den Faktor zum Korrigieren des Kraftstoffeinspritzbetrags
festzulegen.
-
In
S213 wird der Kraftstoffeinspritzbetrag, der vor der Ausführung
der zweiten Ausführungsform berechnet wird, d. h. der Basiskraftstoffeinspritzbetrag
Tb, basierend auf dem Ladedruck Pb und der Maschinendrehzahl Ne
mit dem Schwankungskorrekturbetrag Kf multipliziert, um korrigiert
zu werden.
-
Obwohl
der Basiskraftstoffeinspritzbetrag Tb mit dem Schwankungskorrekturbetrag
Kf multipliziert wird, um korrigiert zu werden, kann in der vorliegenden
Erfindung der Schwankungskorrekturbetrag Kf zum Basiskraftstoffeinspritzbetrag
Tb hinzuaddiert werden, um die Korrektur durchzuführen.
-
Als
nächstes wird ein Beispiel der Implementierung der Korrektur
des Kraftstoffeinspritzbetrags des einzelnen Zylinders gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf die Ablaufdiagramme der 8 und 9 beschrieben.
-
Zunächst
wird in 8 der Fall beschrieben, bei
dem der Kraftstoff von dem Benzin (E0) zum Alkoholkraftstoff (E100)
umgeschaltet wird. Obwohl das Benzin (E0) in dem Kraftstofftank 23 bis
zur Kraftstoffzuführung gespeichert ist, wird der Alkoholkraftstoff
(E100) zum Kraftstofftank 23 durch die Kraftstoffzufuhr
zugeführt. Mit dem Verbrauch des Kraftstoffs bewegt sich
der Alkoholkraftstoff (E100) in die Kraftstoffleitung 21.
Nach dem Erreichen der Zufuhrleitung 20 wird der Alkoholkraftstoff
mit dem Benzin (E0) in der Zufuhrleitung 20 gemischt, um
jedem Injektor 12a bis 12d zugeführt
zu werden, um für die Verbrennung verwendet zu werden.
Folglich beginnt der Alkoholkonzentrationsschätzwert A1
sich leicht zu ändern, um nach dem Start der Maschine allmählich
zu E100 zu konvergieren.
-
Da
der Änderungsbetrag der Alkoholkonzentration direkt nachdem
der Alkoholkraftstoff (E100) die Zufuhrleitung 20 erreicht
groß ist, weist der Alkoholkonzentrationsänderungsbetrag
Dn auch einen großen Wert auf. Indem der Alkoholkonzentrationsschätzwert
A1 näher an E100 herankommt, konvergiert der Alkoholkonzentrationsänderungsbetrag Dn
allmählich zu 0. Mit der Konvergenz ändert sich jeder
der Korrekturbeträge der einzelnen Zylinder K1 bis K4 gemäß dem
Alkoholkonzentrationsänderungsbetrag Dn.
-
Wenn
die Korrektur für jeden Zylinder nicht durchgeführt
wird, wie in dem Fall von 4, sind
die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse der ersten und zweiten Zylinder
auf der reichen Seite, wohingegen die der dritten und vierten Zylinder
auf der mageren Seite sind. Um die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse
zu korrigieren, um das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu erhalten, werden die Korrekturbeträge der einzelnen
Zylinder K1 und K2 auf einen Wert kleiner als 1 festgelegt, um den
Kraftstoffeinspritzbetrag zu korrigieren, um kleiner zu sein, wohingegen
jeder der Korrekturbeträge der einzelnen Zylinder K3 und
K4 auf einen Wert größer als 1 festgelegt wird,
um den Kraftstoffeinspritzbetrag zu korrigieren, um größer
zu sein.
-
Der
Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzbeträge, die mit den
Korrekturbeträgen der einzelnen Zylinder K1 bis K4 korrigiert
sind, wird eingespritzt, um dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu ermöglichen, das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in dem Montageabschnitt und allen ersten bis vierten Zylindern zu
sein.
-
In 9 wird
der Fall beschrieben, bei dem der Kraftstoff von dem Alkoholkraftstoff
(E100) zum Benzin (E0), im Gegensatz zu 8, umgeschaltet wird.
Ein Unterschied zur 8 liegt darin, dass der Alkoholkonzentrationsänderungsbetrag
Dn gleich oder kleiner als 0 ist, da die Alkoholkonzentration von E100
zu E0 konvergiert.
-
Wenn
die Korrektur für jeden Zylinder in diesem Fall nicht durchgeführt
wird, befinden sich die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse der
ersten und zweiten Zylinder auf der mageren Seite, wohingegen sich
die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse der dritten und vierten
Zylinder in diesem Fall auf der reichen Seite befinden. Folglich,
um die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse zu korrigieren, um
das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten, wird jeder
der Korrekturbeträge der einzelnen Zylinder K1 und K2 auf
einen Wert größer als 1 festgelegt, um den Kraftstoffeinspritzbetrag
zu korrigieren, um größer zu sein, wohingegen
jeder der Korrekturbeträge der einzelnen Zylinder K3 und
K4 auf einen Wert kleiner als 1 festgelegt wird, um den Kraftstoffeinspritzbetrag
zu korrigieren, um kleiner zu sein.
-
Der
Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzbeträge, die mit den
Korrekturbeträgen der einzelnen Zylinder K1 bis K4 korrigiert
sind, wird eingespritzt, um dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu erlauben, das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem
Montageabschnitt und allen der ersten bis vierten Zylinder zu sein.
-
In
der Steuervorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn
die Änderung der Alkoholkonzentration detektiert wird,
wird der Kraftstoffeinspritzbetrag für jeden Zylinder gemäß der
Alkoholkonzentration unterschiedlich korrigiert. Folglich kann die
Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen den Zylindern,
die auftritt, wenn sich die Alkoholkonzentration ändert,
absorbiert werden, um das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu erhalten, wodurch die Verbesserung eines Verbrennungszustands
realisiert wird.
-
Dritte Ausführungsform
-
In
der Steuervorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen den Zylindern, wenn
sich die Alkoholkonzentration ändert, detektiert, um die
Detektion der Alkoholkonzentration auszuführen.
-
10 ist
ein Blockdiagramm, das die Funktionen der Steuervorrichtung für
die Verbrennungsmaschine gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Da die Schaltschemata, welche
das Gesamtsystem darstellen, das die Steuervorrichtung für
die Verbrennungsmaschine und den Kraftstoffströmungsweg
enthält, gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, gleich den Schaltschemata der 2 und 3 sind,
wird eine Beschreibung davon, hierin ausgelassen.
-
Das
Programm wird in dem ROM einer ECU 19C gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert.
Die CPU liest das Programm aus, das in dem ROM gespeichert ist,
um die Berechnung gemäß der Anweisung des Programms
auszuführen. Folglich läuft eine Alkoholkonzentrationsdetektionseinheit 29 und
die Einheit 24 zum Detektieren der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern in der ECU 19C.
-
Wenn
die Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen den Zylindern
von der Einheit 24 zum Detektieren der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung zwischen
den Zylindern detektiert wird, detektiert die Alkoholkonzentrationsdetektionseinheit 29 einen Fehler
in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis basierend auf dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2,
der von dem Sauerstoffsensor 18 ausgegeben wird, der in dem
Montageabschnitt der Abgasleitungen vorgesehen ist. Gemäß dem
detektierten Fehler wird der Alkoholkonzentrationsschätzwert
A1 berechnet.
-
Die
Einheit 24 zum Detektieren der Luft/Kraftstoff-Verhältnisschwankung
zwischen den Zylindern berechnet den Fluktuationsbetrag des Sauerstoffsensors
in einem Verbrennungshubzyklus jedes Zylinders aus dem Ausgabewert
des Sauerstoffsensors λO2, der von dem Sauerstoffsensor 18 ausgegeben
wird, der in dem Montageabschnitt der Abgasleitungen vorgesehen
ist, als ein Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrag Da, integriert
einen Absolutbetrag des Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrags Da während
einer vorbestimmten Hubzahl Kc, um einen integrierten Fluktuationswert
des Sauerstoffsensors ΣDa zu berechnen, und beurteilt,
dass eine Änderung der Konzentration vorliegt, wenn der
integrierte Fluktuationswert des Sauerstoffsensors ΣDa
größer als ein Schwellenwert THLD am Ende der
vorbestimmten Hubzahl Kc ist, um die Detektion der Alkoholkonzentration
auszuführen.
-
Die
vorbestimmte Hubzahl Kc entspricht einem Verbrennungshubzyklus jedes
Zylinders und ist ein voreingestellter Wert. Wenn die Genauigkeit
der Detektion des Alkoholkonzentrationsänderungstimings
zu verbessern ist, wird ein großer Wert als die vorbestimmte
Hubzahl Kc festgelegt. Wenn das Alkoholkonzentrationsänderungstiming
in einem frühen Zustand zu detektieren ist, wird ein kleiner
Wert festgelegt.
-
Als
der Schwellenwert TALD wird ein Wert, der kleiner als der integrierte
Sauerstoffsensor-Fluktuationswert ΣDa ist, wenn sich die
Alkoholkonzentration ändert, und größer
als der integrierte Sauerstoffsensor-Fluktuationswert ΣDa
ist, wenn die Alkoholkonzentration sich nicht ändert, voreingestellt.
-
Als
nächstes wird ein Arbeitsablauf der Detektion der Änderung
der Alkoholkonzentration in der Steuervorrichtung für die
Verbrennungsmaschine gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf das Flussdiagramm der 11 beschrieben.
Der Arbeitsablauf wird als eine Unterroutine während der
Ausführung einer Hauptroutine in einem vorbestimmten Zeitzyklus
in der ECU 19C ausgeführt.
-
Als
erstes wird in S301 bestimmt, ob oder ob nicht sich ein Schlüssel
unmittelbar nach dem Einschalten befindet. Wenn der Schlüssel
sich unmittelbar nach dem Einschalten befindet, fährt die
Bearbeitung mit S302 fort. Wenn sich der Schlüssel nicht
unmittelbar nach dem Einschalten befindet, fährt die Bearbeitung
mit S303 fort.
-
In
S302 wird eine Initialisierungsbearbeitung jedes Parameters und
eines Flags durchgeführt. Im Besonderen wird ein Konzentrationsänderungsflag Fa
auf 0 zurückgesetzt, wohingegen sowohl ein Sauerstoffsensor-Fluktuationsbeurteilungswerts
Ld als auch der integrierte Sauerstoffsensor-Fluktuationswerts ΣDa
auf 0 festgelegt werden.
-
In
S303 wird beurteilt, ob oder ob nicht der Sauerstoffsensorausgabewert
von reich zu mager oder von mager zu reich invertiert ist. Wenn
der Sauerstoffsensorausgabewert nicht invertiert ist, fährt
die Bearbeitung mit S304 fort. Wenn der Sauerstoffsensorausgabewert
invertiert ist, fährt die Bearbeitung S306 fort.
-
In
S304 wird der Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrag Da entsprechend
dem Fluktuationsbetrag zwischen den Verbrennungshüben jedes
Zylinders berechnet. Der Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrag Da
ist ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem Sauerstoffsensorausgabewert
in dem vorherigen Verbrennungshub und dem Sauerstoffsensorausgabewert
in dem gegenwärtigen Verbrennungshub.
-
In
S305 wird jeder Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrag Da jedes Zylinders,
der durch Berechnung erhalten wird, integriert, um den integrierten Sauerstoffsensor-Fluktuationswert ΣDa
jedes Zylinders zu erhalten.
-
In
S306 wird bestimmt, ob oder ob nicht die Anzahl der Verbrennungshübe
gleich der vorbestimmten Hubzahl Kc wird oder diese übersteigt. Wenn
die Anzahl der Verbrennungshübe kleiner als die vorbestimmte
Hubzahl Kc ist, fährt die Bearbeitung mit S312 fort. Wenn
die Anzahl der Verbrennungshübe gleich oder größer
als die vorbestimmte Hubzahl Kc ist, fährt die Bearbeitung
S307 fort.
-
In
S307 wird der Sauerstoffsensor-Fluktuationsschätzwert Ld
mit dem integrierten Sauerstoffsensor-Fluktuationswert ΣDa
ersetzt.
-
In
S308 wird der integrierte Sauerstoffsensor-Fluktuationswert ΣDa
auf 0 festgelegt.
-
In
S309 wird bestimmt, ob oder ob nicht der Sauerstoffsensor-Fluktuationsschätzwert
Ld den vorbestimmten Schwellenwert THLD übersteigt. Wenn der
Sauerstoffsensor-Fluktuationsschätzwert Ld den vorbestimmten
Schwellenwert THLD übersteigt, fährt die Bearbeitung
mit S310 fort. Wenn der Sauerstoffsensor-Fluktuationsschätzwert
Ld gleich oder kleiner als der Schwellenwert THLD ist, fährt
die Bearbeitung mit S311 fort.
-
In
S310 wird beurteilt, dass die Fluktuation in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
durch die Änderung der Alkoholkonzentration verursacht
wird, um das Konzentrationsänderungsflag Fa auf 1 festzulegen.
-
In
S311 wird beurteilt, dass die Fluktuation in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
nicht durch die Änderung der Alkoholkonzentration verursacht wird,
um das Konzentrationsänderungsflag Fa auf 0 festzulegen.
-
In
S312 wird bestimmt, ob oder ob nicht das Konzentrationsänderungsflag
Fa auf 1 festgelegt ist. Wenn das Konzentrationsänderungsflag
Fa auf 1 festgelegt ist, fährt die Bearbeitung mit S313
fort. Wenn das Konzentrationsänderungsflag Fa auf 0 festgelegt
ist, kehrt die Bearbeitung zur Hauptroutine zurück.
-
In
S313, nachdem die Alkoholkonzentrationsdetektion ausgeführt
ist, kehrt die Bearbeitung zur Hauptroutine zurück.
-
Als
nächstes wird ein Beispiel einer Implementierung der Detektion
der Änderung der Alkoholkonzentration in der Steuervorrichtung
für die Verbrennungsmaschine gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf ein Ablaufdiagramm in 12 beschrieben. 12 stellt einen
Bereich, der von gepunkteten Linien der 8 umgeben
ist, auf eine vergrößerte Weise dar.
-
Bevor
die Alkoholkonzentration beginnt, sich zu ändern, ist die
Fluktuation (Radiofrequenzkomponente) in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
mit Ausnahme für die reich/mager Inversion klein. Folglich
weist jeder des Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrags Da, der dem
Absolutwert der Differenz zwischen den vorherigen und gegenwärtigen
Sauerstoffsensorausgabewerten λO2 in den Verbrennungshüben entspricht,
des integrierten Sauerstoffsensor-Fluktuationswert ΣDa,
der dem integrierten Wert des Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrags
Da entspricht, und des Sauerstoffsensor-Fluktuationsschätzwerts
Ld, der für jede vorbestimmte Hubzahl Kc einen kleinen
Wert auf.
-
Nachdem
die Änderung der Alkoholkonzentration begonnen hat, wird
allerdings die Fluktuation (Radiofrequenzkomponente) in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
mit Ausnahme der reich/mager Inversion groß. Folglich weist
jeder des Sauerstoffsensor-Fluktuationsbetrags Da, des integrierten
Sauerstoffsensor-Fluktuationswerts ΣDa und des Sauerstoffsensor-Fluktuationsbeurteilungswerts
Ld einen großen Wert auf.
-
Wenn
der Sauerstoffsensor-Fluktuationsbeurteilungswert Ld größer
als der Schwellenwert THLD wird, im Besonderen nachdem die Anzahl
der Verbrennungshübe gleich der vorbestimmten Hubzahl Kc
wird, oder diese übersteigt, das erste Mal nachdem die
Fluktuation in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2 groß wird,
wird beurteilt, dass sich die Alkoholkonzentration ändert.
Anschließend wird das Konzentrationsänderungsflag
Fa zu 1, um die Detektion der Alkoholkonzentration auszuführen.
-
In
der Steuervorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
die Alkoholkonzentration detektiert, wenn die Schwankung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zwischen den Zylindern detektiert wird. Folglich kann die Verbesserung
der Detektionsgenauigkeit des Alkoholkonzentrationsänderungstimings
und die Zuverlässigkeit realisiert werden.
-
Folglich
wird die Detektion der Änderung der Alkoholkonzentration
basierend auf der Fluktuation in dem Sauerstoffsensorausgabewert λO2
ausgeführt. Folglich kann die Detektionsgenauigkeit des Alkoholkonzentrationsänderungstimings
und die Zuverlässigkeit verbessert werden.
-
Obwohl
die Alkoholkonzentration aus dem Sauerstoffsensorsignal in der Steuervorrichtung
für die Verbrennungsmaschine gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet wird,
ist die Detektion der Alkoholkonzentration darauf nicht beschränkt.
Beispielsweise kann die Alkoholkonzentration unter Verwendung des
Alkoholkonzentrationssensors detektiert werden, der für
die Kraftstoffleitung vorgesehen ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6016796 [0003]
- - JP 1107-009201 [0006]