DE102009010742A1

DE102009010742A1 - Kraftstoffregelvorrichtung für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102009010742A1
Application number: DE102009010742A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Miyamoto; Tetsuya Watanabe; Masashi Takahashi; Kinichi Iwachido
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2009228565A; US7877190B2; JP4530183B2; DE102009010742B4; US20090240421A1

Abstract

Eine Kraftstoffregelvorrichtung (40) für einen Verbrennungsmotor bestimmt anhand eines Kriteriums D, dass sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, und nimmt eine Kraftstoffkorrektur vor, wobei das Transientzustandskriterium D auf ein stärker gelockertes Kriterium (= /DeltaTHaf/) eingestellt wird, wenn eine Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, vergleicht man es mit einem Normalkriterium (= /DeltaTHn/), das verwendet wird, wenn die Zwangsmodulationsregelung nicht durchgeführt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffregelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und insbesondere eine transiente Regelung unter Zwangsmodulationsregelung, die ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen fetten und mageren Werten schwanken bzw. schwingen läßt.
Beschreibung der verwandten Technik
Als Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung in einem Motor (Verbrennungsmotor) ist eine Zwangsmodulationsregelung bekannt, die ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen fetten und mageren Werten mit einer vorbestimmten Amplitude schwingen läßt, wodurch ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwangsweise in Schwingung versetzt wird.
Mit der Durchführung einer solchen Zwangsmodulationsregelung, wenn z. B. ein in einem Abgaskanal eines Motors vorgesehener Katalysator bereits angesprungen (aktiviert) ist, kann die Abgasreinigungsleistung mit Hilfe der O₂-Speicherfunktion und HC-Speicherfunktion des Katalysators verbessert werden. Die Durchführung einer solchen Zwangsmodulationsregelung, wenn z. B. der Motor kaltgestartet und der Katalysator noch nicht angesprungen ist, insbesondere unmittelbar nach dem Start des Motors, ermöglicht einen geförderten Anstieg der Katalysatortemperatur durch eine zwangsweise herbeigeführte Reduktionsreaktion und Oxidationsreaktion.
Bei einem Motor, der in einem Fahrzeug eingebaut ist, besteht jedoch ein Problem, daß unter einer solchen Zwangsmodulationsregelung der Motor, der zum Beschleunigen oder Verlangsamen beeinflußt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen oder zu verlangsamen, ein verschlechtertes transientes Ansprechverhalten zeigt. Insbesondere bei Beeinflussung des Motors zur Beschleunigung, wenn das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen mageren Wert hat, kann eine Kraftstoffkorrektur nicht rechtzeitig vorgenommen werden, was zu einer Verzögerung bei der Erhöhung von Motordrehzahl und -drehmoment und damit zu unbefriedigender Beschleunigung und verschlechtertem Fahrverhalten und auch zu einer Zunahme von HC-Emissionen infolge von Fehlzündung führt. Andererseits kann bei Beeinflussung des Motors zum Verlangsamen, wenn das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen fetten Wert hat, eine Kraftstoffkorrektur ebenfalls nicht rechtzeitig erfolgen, was zu übermäßigem Kraftstoffverbrauch, somit zu einer Zunahme der HC-Emissionen und einer Verkürzung der je Kraftstoffeinheit gefahrenen Strecke führt.
Angesichts dessen wurde eine Vorrichtung entwickelt, die die Zwangsmodulationsregelung unterbindet, wenn detektiert wird, daß sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand unter Zwangsmodulationsregelung (Dither-Regelung) befindet (siehe die JP-A-2841806 ).
Wird aber in der in dieser Veröffentlichung offenbarten Vorrichtung, die so konfiguriert ist, daß sie die Zwangsmodulationsregelung bei Detektion unterbindet, daß sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand unter Zwangsmodulationsregelung befindet, Zeit zur Bestimmung benötigt, daß sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, führt dies dennoch zu schlechtem transienten Ansprechverhalten, also zu verschlechtertem Fahrverhalten und erhöhtem Kraftstoffverbrauch.
Ferner unterbindet die in dieser Druckschrift offenbarte Vorrichtung die Zwangsmodulationsregelung bei Detektion, daß sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand unter Zwangsmodulationsregelung befindet, was bedeutet, daß die Zwangsmodulationsregelung überhaupt nicht durch geführt wird, während sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand oder anders gesagt in einem transienten (Übergangs-)Zustand befindet. Dies ist aber nicht erwünscht. Wird z. B. der Motor zum Beschleunigen oder Verlangsamen beeinflußt, während die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, um die Katalysatortemperatur unmittelbar nach Kaltstart des Motors zu steigern, so wird die Zwangsmodulationsregelung ausgesetzt, während sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, so daß die Erhöhung der Katalysatortemperatur ausgesetzt wird, womit sich das Anspringen des Katalysators verzögert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung kam zur Lösung der o. g. Probleme zustande. Als Hauptaufgabe liegt ihr zugrunde, eine Kraftstoffregelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die das Verschlechtern des transienten Ansprechverhaltens unter Zwangsmodulationsregelung verhindern kann.
Die vorliegende Erfindung stellt vorzugsweise bereit: Eine Kraftstoffregelvorrichtung (40) für einen Verbrennungsmotor bestimmt anhand eines Kriteriums D, daß sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, und nimmt eine Kraftstoffkorrektur vor, wobei das Transientzustandskriterium D auf ein stärker gelockertes Kriterium (= |ΔTHaf|) eingestellt wird, wenn eine Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, vergleicht man es mit einem Normalkriterium (= |ΔTHn|), das verwendet wird, wenn die Zwangsmodulationsregelung nicht durchgeführt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist eine erfindungsgemäße Kraftstoffregelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorzugsweise auf: eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstelleinrichtung, die ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors einstellt, eine Standardkraftstoffmengen- Einstelleinrichtung, die eine Standardkraftstoffmenge auf der Grundlage des durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstelleinrichtung eingestellten Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses einstellt, eine Transientzustands-Bestimmungseinrichtung, die anhand eines Kriteriums bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, eine Kraftstoffkorrektureinrichtung, die eine Korrektur der Standardkraftstoffmenge vornimmt, wenn die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, und eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung, die das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Verbrennungsmotors zwischen fetten und mageren Werten periodisch schwingen läßt, wodurch ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen fetten und mageren Werten periodisch in Schwingung versetzt wird, wobei die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung eine Kriteriumseinstelleinrichtung aufweist, die das Kriterium einstellt, und die Kriteriumseinstelleinrichtung das Kriterium so einstellt, daß bei in Schwingung versetztem Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung die Tatsache, ob sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, anhand eines gelockerten Kriteriums verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt wird.
Unter Zwangsmodulationsregelung variiert das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis, was leicht zu verschlechtertem transientem Ansprechverhalten führt. Erfindungsgemäß ist aber das Kriterium zur Bestimmung, ob sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, in einer solchen Situation verglichen mit der Normalsituation gelockert. Dies ermöglicht eine frühere Detektion, daß sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, und somit eine prompte Korrektur der Standardkraftstoffmenge, was für verbessertes transientes Ansprechverhalten unter Zwangsmodulationsregelung sorgt.
Bedeutet z. B. der transiente Zustand einen Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand, so ermöglicht eine Lockerung des Kriteriums verglichen mit der Normalsituation eine frühere Detektion, daß sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand befindet, und eine prompte Korrektur der Standardkraftstoffmenge, um Kraftstoff zu erhöhen, sowie eine frühere Detektion, daß sich der Motor in einem Verlangsamungszustand befindet, und eine prompte Korrektur der Standardkraftstoffmenge, um Kraftstoff zu verringern.
Bestimmt in einem bevorzugten Aspekt, indem der transiente Zustand ein Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand ist und die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung, daß sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand befindet, wenn das durch die Luft/Kraftstoff-Modulationseinrichtung in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen fetten Wert hat, nimmt die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer verringerten Beschleunigungskorrekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor, und wenn das in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen mageren Wert hat, nimmt die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer erhöhten Beschleunigungskorrekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor.
Dies ermöglicht, eine Kraftstoffzunahmekorrektur der Standardkraftstoffmenge in Übereinstimmung mit dem unter Zwangsmodulationsregelung variierenden Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeignet vorzunehmen, was für weiter verbessertes transientes Ansprechverhalten unter Zwangsmodulationsregelung sorgt.
In einem bevorzugten Aspekt, in dem der transiente Zustand ein Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand ist und die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, stellt die Kriteriumseinstelleinrichtung das Kriterium so ein, daß mindestens bei einem mageren Wert des durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mindestens die Tatsache, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand befindet, anhand eines gelockerten Kriteriums verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt wird.
Besonders leicht tritt unbefriedigende Beschleunigung auf, wenn ein Beschleunigungszustand des Verbrennungsmotors bei einem mageren Wert des Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses unter Zwangsmodulationsregelung detektiert wird. Wird aber in einer solchen Situation veranlaßt, daß die Tatsache, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand befindet, anhand eines gelockerten Kriteriums verglichen mit der Normalsituation detektiert wird, können eine frühere Detektion eines Beschleunigungszustands des Verbrennungsmotors und eine prompte Kraftstoffzunahmekorrektur der Standardkraftstoffmenge erfolgen, was für wirksam verbessertes Beschleunigungsansprechverhalten unter Zwangsmodulationsregelung sorgt.
Bestimmt in einem bevorzugten Aspekt, in dem der transiente Zustand ein Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand ist und die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung, daß sich der Verbrennungsmo tor in einem Verlangsamungszustand befindet, wenn das durch die Luft/Kraftstoff-Modulationseinrichtung in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen fetten Wert hat, nimmt die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer erhöhten Verlangsamungskorrekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor, und wenn das in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen mageren Wert hat, nimmt die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer verringerten Verlangsamungskorrekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor.
Dies ermöglicht, eine Kraftstoffabnahmekorrektur der Standardkraftstoffmenge in Übereinstimmung mit dem unter Zwangsmodulationsregelung variierenden Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeignet vorzunehmen, was für weiter verbessertes transientes Ansprechverhalten unter Zwangsmodulationsregelung sorgt.
Erwünscht ist, daß ein Katalysator in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist und daß die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Schwingung versetzt, wenn ein Temperaturanstieg des Katalysators erforderlich ist.
Der Katalysator erfordert einen Temperaturanstieg nach Kaltstart des Verbrennungsmotors, und die Durchführung der Zwangsmodulationsregelung in dieser Stufe kann einen Temperaturanstieg des Katalysators fördern. Andererseits neigt der Verbrennungsmotor dazu, ein verschlechtertes transientes Ansprechverhalten besonders nach Kaltstart zu zeigen. Die Erfindung kann aber einen Temperaturanstieg des Katalysators fördern, während sie die Verschlechterung des transienten Ansprechverhaltens verhindert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung geht aus der nachfolgenden näheren Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor, die nur zur Veranschaulichung dienen und somit die Erfindung nicht einschränken. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Kraftstoffregelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die in einem Fahrzeug eingebaut ist,
2 einen Ablaufplan einer Kraftstoffregelroutine in einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
3 ein Zeitdiagramm eines Beispiels für eine Beziehung zwischen Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Drosselklappenöffnung θth und Motordrehzahl Ne bei Kraftstoffregelung gemäß der Regelroutine von 2,
4 einen Ablaufplan einer Kraftstoffregelroutine in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und
5 ein Zeitdiagramm eines Beispiels für eine Beziehung zwischen Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Drosselklappenöffnung θth, Kraftstoffzunahme zur Beschleunigung ΔQacc und Motordrehzahl Ne bei Kraftstoffregelung gemäß der Regelroutine von 4.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Kraftstoffregelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die in einem Fahrzeug eingebaut ist. Nachfolgend wird der Aufbau dieser Kraftstoffregelvorrichtung beschrieben.
Gemäß 1 kommt ein Vierzylinder-Ottomotor mit Mehrpunkteinspritzung (MPI) als Motorkörper (im folgenden einfach Motor genannt) 1 zum Einsatz, bei dem es sich um einen Verbrennungsmotor handelt.
Zündkerzen 4 sind für die jeweiligen Zylinder vorgesehen und an einem Zylinderkopf 2 des Motors 1 angebaut. Die Zünd kerzen 4 sind jeweils mit einer Zündspule 8 verbunden, die Hochspannung erzeugt.
Der Zylinderkopf 2 hat Einlaßkanäle, die für die jeweiligen Zylinder gebildet sind, und ein Einlaßkrümmer 10 ist mit den Einlaßkanälen an einem Ende verbunden. Ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 6 ist am Einlaßkrümmer 10 angebaut. Das Kraftstoffeinspritzventil 6 ist durch eine Kraftstoffleitung 7 mit einer (nicht gezeigten) Kraftstoffzufuhrvorrichtung verbunden, die einen Kraftstofftank aufweist.
Im Einlaßkrümmer 10 sind stromaufwärts vom Kraftstoffeinspritzventil 6 eine elektromagnetische Drosselklappe 14, die eine Einlaßluftmenge reguliert, und ein Drosselklappenpositionssensor (TPS) vorgesehen, der die Öffnung θth der Drosselklappe 14 detektiert. Stromaufwärts von der Drosselklappe 14 ist ferner ein Luftmengenmesser 18 vorgesehen, der die Einlaßluftmenge Qair mißt. Als Luftmengenmesser 18 wird ein Karman-Wirbel-Luftmengenmesser verwendet.
Ferner hat der Zylinderkopf 2 Auslaßkanäle, die für die jeweiligen Zylinder gebildet sind, und ein Auslaßkrümmer 12 ist mit den Auslaßkanälen an einem Ende verbunden.
Da der MPI-Motor allgemein bekannt ist, wird auf die nähere Beschreibung seines Aufbaus verzichtet.
Der Auslaßkrümmer ist mit einem Abgasrohr 20 am anderen Ende verbunden. Im Abgasrohr 20 ist eine katalytische Abgasreinigungsvorrichtung 30 vorgesehen, die einen Dreiwegekatalysator 32 enthält.
Stromaufwärts vom Dreiwegekatalysator 32 ist ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 22 am Abgasrohr 20 angebaut, der die O₂-Konzentration von Abgas detektiert, wodurch er ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis detektiert. Für den Luft/Kraftstoff-Sensor 22 kommt z. B. eine Lambda-Sonde zum Einsatz.
Ein ESG (elektronisches Steuergerät) 40 weist ein Eingabe-/Ausgabebauelement, Speicher (ROM, RAM usw.), eine Zent raleinheit (CPU), einen Zeitgeberzähler usw. auf. Das die Kraftstoffregelvorrichtung bildende ESG 40 führt eine allgemeine Steuerung bzw. Regelung des Motors 1 durch, darunter die Kraftstoffregelung.
Mit dem Eingang des ESG 40 sind verschiedene Sensoren, darunter der o. g. TPS 16, Luftmengenmesser 18 und Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 22, verbunden, und durch diese Sensoren detektierte Informationen werden dem ESG 40 zugeführt.
Mit dem Ausgang des ESG 40 sind verschiedene Ausgangsbauelemente verbunden, darunter das o. g. Kraftstoffeinspritzventil 6, die Zündspulen 8 und die Drosselklappe 14, und das ESG 40 führt die Kraftstoffeinspritzmenge, Kraftstoffeinspritzzeit, Zündzeit usw., die auf der Grundlage von Informationen berechnet werden, die durch die Sensoren detektiert werden, diesen Ausgangsbauelementen zu. Insbesondere wird ein geeigneter Sollwert für ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Verbrennungs-L/K) auf der Grundlage von Informationen eingestellt, die durch die Sensoren detektiert werden (Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstelleinrichtung), eine Kraftstoffmenge (Standardkraftstoffmenge) wird gemäß diesem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis so eingestellt, daß Kraftstoff mit der eingestellten Menge durch das Kraftstoffeinspritzventil 6 gemäß der geeigneten Zeit eingespritzt wird (Standardkraftstoffmengen-Einstelleinrichtung), die Drosselklappe 14 wird auf eine geeignete Öffnung reguliert, und die Zündkerzen 4 werden so gesteuert, daß sie eine Funkenzündung gemäß einer geeigneten Zeit bewirken.
Wird der Motor 1 zum Beschleunigen oder Verlangsamen beeinflußt, z. B. um das Fahrzeug zu beschleunigen oder zu verlangsamen, bestimmt das ESG 40, daß sich der Motor 1 in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, anhand von Informationen vom TPS 16 (Transientzustands-Bestimmungseinrichtung). Wird bestimmt, daß sich der Motor 1 in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, nimmt das ESG 40 vorübergehend eine transiente Kraftstoffkorrektur der Kraftstoffmenge auf der Grundlage des Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (Standardkraftstoffmenge) vor. Befindet sich z. B. der Motor 1 in einem Beschleunigungszustand, nimmt das ESG 40 eine Korrektur vor, um Kraftstoff in Übereinstimmung mit dem detektierten Beschleunigungszustand zu erhöhen, und befindet sich der Motor 1 in einem Verlangsamungszustand, nimmt das ESG 40 eine Korrektur vor, um Kraftstoff in Übereinstimmung mit dem detektierten Verlangsamungszustand zu verringern (Kraftstoffkorrektureinrichtung). Dadurch kann im transienten Zustand des Motors 1 unbefriedigende Beschleunigung oder Verlangsamung usw. verhindert werden.
Ferner ist die erfindungsgemäße Kraftstoffregelvorrichtung so konfiguriert, daß das ESG 40 eine Zwangsmodulationsregelung durchführen kann, die das Verbrennungs-L/K zwischen fetten und mageren Werten, z. B. mit einem stöchiometrischen Verhältnis als Mittelwert, periodisch schwingen läßt, wodurch das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Abgas-L/K) zwischen fetten und mageren Werten in periodische Schwingung versetzt wird (Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung). Die Durchführung der Zwangsmodulationsregelung bei solchen Anlässen wie z. B. Kaltstart des Motors 1 kann eine Reduktions- und Oxidationsreaktion am Dreiwegekatalysator 32 zwangsweise herbeiführen, auch wenn der Dreiwegekatalysator 32 noch nicht angesprungen ist, was den Anstieg der Katalysatortemperatur fördert und dadurch frühzeitiges Anspringen des Dreiwegekatalysators 32 erreicht.
Bei einer solchen Zwangsmodulationsregelung variiert das Abgas-L/K zwischen fetten und mageren Werten. Wird also der Motor 1 zum Beschleunigen oder Verlangsamen beeinflußt und befindet sich daher in einem transienten Zustand, kommt eine transiente Kraftstoffkorrektur leicht zu spät, was besonders zu unbefriedigender Beschleunigung oder Verlangsamung und mithin zu schlechtem transientem Ansprechverhalten führen kann. Die erfindungsgemäße Kraftstoffregelvorrichtung soll die Verschlechterung des transienten Ansprechverhaltens unter Zwangsmodulationsregelung verhindern. Im folgenden wird die durch die erfindungsgemäße Kraftstoffregelvorrichtung durchgeführte Kraftstoffregelung unter Zwangsmodulationsregelung beschrieben.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform beschrieben.
2 ist ein Ablaufplan einer Kraftstoffregelroutine in der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Beschreibung erfolgt anhand dieses Ablaufplans.
Im Schritt S10 wird die Drosselklappenöffnung θth anhand von Informationen vom TPS 16 erhalten.
Im Schritt S12 wird bestimmt, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird. Ist das Bestimmungsergebnis positiv (Ja), d. h. bei Bestimmung, daß die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, geht der Regelablauf zum Schritt S14 über. Ist das Bestimmungsergebnis negativ (Nein), d. h., wird bestimmt, daß die Zwangsmodulationsregelung nicht durchgeführt wird, geht der Regelablauf zum Schritt S16 über.
Bei Beeinflussung des Motors 1 zum Beschleunigen oder Verlangsamen erfolgt gemäß der vorstehenden Beschreibung eine transiente Kraftstoffkorrektur. Ist insbesondere der Absolutwert der Änderungsrate Δθ der Drosselklappenöffnung θth größer als ein Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium (Kriterium) D, wird bestimmt, daß sich der Motor 1 in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, und die transiente Kraftstoffkorrektur wird vorgenommen. In den Schritten S14, S16 wird dieses Kriterium oder Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D in Abhängigkeit davon unterschiedlich eingestellt, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird (Kriteriumseinstelleinrichtung).
Bei Durchführung der Zwangsmodulationsregelung wird im Schritt S14 das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D auf den Absolutwert einer Änderungsrate ΔTHaf der Drosselklappenöffnung θth eingestellt, die als Kriterium unter Zwangsmodulationsregelung vorbestimmt ist. Andererseits wird bei nicht durchgeführter Zwangsmodulationsregelung im Schritt S16 das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D auf den Absolutwert einer normalen Kriteriumsänderungsrate ΔTHn der Drosselklappenöffnung θth eingestellt. Insbesondere ist der Absolutwert der Änderungsrate ΔTHaf, der als Kriterium unter Zwangsmodulationsregelung vorbestimmt ist, niedriger als der Absolutwert der normalen Kriteriumsänderungsrate ΔTHn (|ΔTHaf| < |ΔTHn|). Somit wird unter Zwangsmodulationsregelung das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D auf einen kleineren Wert als normal eingestellt.
Im Schritt S18 wird mit Hilfe des so eingestellten Beschleunigungs-/Verlangsamungskriteriums D bestimmt, ob der soeben detektierte Absolutwert der Änderungsrate Δθ der Drosselklappenöffnung θth größer als das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D ist oder höchstens eine vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß der Absolutwert der Änderungsrate Δθ der Drosselklappenöffnung θth von einem Wert über dem Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D auf das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D oder darunter gesunken ist. Ist das Bestimmungsergebnis positiv (Ja), d. h. bei Bestimmung, daß der soeben detektierte Absolutwert der Änderungsrate Δθ der Drosselklappenöffnung θth größer als das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D ist oder die vorbestimmte Zeit t1 oder weniger nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß der Absolutwert der Änderungsrate Δθ der Drosselklappenöffnung θth auf das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D oder darunter gesunken ist, kann bestimmt werden, daß sich der Motor 1 in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand, also in einem transienten Zustand, befindet. In diesem Fall geht der Regelablauf zum Schritt S20 über, und eine transiente Kraftstoffkorrektur wird vorgenommen.
Ist andererseits das Bestimmungsergebnis im Schritt S18 negativ (Nein), d. h., wird bestimmt, daß der soeben detektierte Absolutwert der Änderungsrate Δθ der Drosselklappenöffnung θth das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D oder darunter ist oder mehr als die vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß der Absolutwert der Änderungsrate Δθ der Drosselklappenöffnung θth auf das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D oder darunter gesunken ist, kann bestimmt werden, daß sich der Motor 1 nicht in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet. In diesem Fall geht der Regelablauf zum Schritt S22 über, so daß keine Kraftstoffkorrektur vorgenommen wird.
Wie zuvor dargestellt, wird bei der Kraftstoffregelung in der ersten Ausführungsform der Erfindung das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D, anhand dessen bestimmt wird, ob sich der Motor 1 in einem Beschleunigungs-/Verlangsamungszustand befindet, auf den Wert |ΔTHaf| während der Zwangsmodulationsregelung eingestellt, wobei dieser Wert niedriger als der Normalwert |ΔTHn| ist. Damit erleichtert sich die Detektion, daß sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet.
Somit wird bei dieser Kraftstoffregelung unter Zwangsmodulationsregelung ein Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand des Motors 1 früher als normal detektiert, wodurch die transiente Kraftstoffkorrektur prompt durchgeführt werden kann.
Damit wird verhindert, daß die transiente Kraftstoffkorrektur zu spät erfolgt, auch wenn der Motor 1 unter Zwangsmodulationsregelung zum Beschleunigen oder Verlangsamen beeinflußt wird und dadurch einen Beschleunigungs- oder Verlangsa mungszustand, d. h. einen transienten Zustand, einnimmt, wodurch unbefriedigende Beschleunigung oder Verlangsamung verhindert und für verbessertes transientes Ansprechverhalten gesorgt wird.
Insbesondere kann bei solchen Anlässen, bei denen der Motor 1 kaltgestartet und der Zwangsmodulationsregelung unterzogen wird, diese Kraftstoffregelung frühzeitiges Anspringen des Dreiwegekatalysators 32 ununterbrochen fördern, während für das verbesserte transiente Ansprechverhalten gesorgt wird.
3 ist ein Zeitdiagramm eines Beispiels für eine Beziehung zwischen Verbrennungs-L/K, Drosselklappenöffnung θth und Motordrehzahl Ne bei Kraftstoffregelung gemäß der zuvor beschriebenen Regelroutine. In 3 ist mit durchgezogener Linie eine Variation der Motordrehzahl Ne in dem Fall dargestellt, in dem bei einem mageren Wert des der Zwangsmodulationsregelung unterzogenen Verbrennungs-L/K auf der Grundlage des auf den Wert |ΔTHaf| eingestellten Beschleunigungs-/Verlangsamungskriteriums D bestimmt wurde, daß sich der Motor in einem Beschleunigungszustand befand, und eine transiente Kraftstoffkorrektur vorgenommen wurde. Zum Vergleich ist eine Variation der Motordrehzahl Ne in dem Fall, in dem die Bestimmung mit Hilfe des auf den Normalwert |ΔTHn| eingestellten Beschleunigungs-/Verlangsamungskriteriums D erfolgte und die transiente Kraftstoffkorrektur vorgenommen wurde, mit gestrichelter Linie gezeigt. Der Vergleich zeigt, daß eine niedrigere Einstellung des Beschleunigungs-/Verlangsamungskriteriums D als normal unbefriedigende Beschleunigung unter Zwangsmodulationsregelung verhindern kann und somit Verschlechterung des Fahrverhaltens umgehen kann, wenn der Motor 1, also das Fahrzeug, unter Zwangsmodulationsregelung beschleunigt wird. Damit läßt sich auch eine Zunahme von HC-Emissionen infolge von Fehlzündung verhindern.
Obwohl im Zeitdiagramm nicht dargestellt, kann auch bei einem fetten Wert des der Zwangsmodulationsregelung unterzogenen Verbrennungs-L/K eine Bestimmung, daß sich der Motor in einem Verlangsamungszustand befindet, auf der Grundlage des Beschleunigungs-/Verlangsamungskriteriums D, das auf den niedrigen als normalen Wert |ΔTHaf| eingestellt ist, und eine Durchführung der transienten Kraftstoffkorrektur eine Zunahme von HC-Emissionen und eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs verhindern, zu denen es ansonsten in der Tendenz kommt, wenn der Motor 1, also das Fahrzeug, unter Zwangsmodulationsregelung verlangsamt wird.
Steht in der beschriebenen Ausführungsform der Motor unter Zwangsmodulationsregelung, wird das Beschleunigungs-/Verlangsamungskriterium D stets auf den Wert |ΔTHaf| eingestellt. Allerdings sind die durch Verschlechterung des transienten Ansprechverhaltens verursachten Probleme in dem Fall markant, in dem der Motor 1 bei einem mageren Wert des Verbrennungs-L/K unter Zwangsmodulationsregelung zum Beschleunigen beeinflußt wird, und in einem solchen Fall kann eine Verwendung des auf den Wert |ΔTHaf| eingestellten Beschleunigungs-/Verlangsamungskriteriums D Verschlechterung des Fahrverhaltens und eine Zunahme von HC-Emissionen infolge von Fehlzündung verhindern, was 3 zeigt. Somit kann eine solche Abwandlung vorgenommen werden, daß nur dann, wenn das der Zwangsmodulationsregelung unterzogene Verbrennungs-L/K einen mageren Wert hat, anhand des auf den Wert |ΔTHaf| eingestellten Beschleunigungs-/Verlangsamungskriteriums D nur bestimmt wird, ob sich der Motor in einem Beschleunigungszustand befindet.
Dies kann für wirksam verbessertes Beschleunigungsansprechverhalten unter Zwangsmodulationsregelung sorgen und Verschlechterung des Fahrverhaltens und eine Zunahme von HC- Emissionen infolge von Fehlzündung zufriedenstellend verhindern.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben.
4 ist ein Ablaufplan einer Kraftstoffregelroutine in der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Beschreibung erfolgt gemäß diesem Ablaufplan.
Im Schritt S30 wird eine Drosselklappenöffnung θth anhand von Informationen vom TPS 16 erhalten.
Im Schritt S32 wird eine Einlaßluftmenge Qair anhand von Informationen vom Luftmengensensor 18 erhalten.
Im Schritt S34 wird bestimmt, ob die soeben detektierte Zunahmerate Δθacc der Drosselklappenöffnung θth größer als ein Beschleunigungskriterium (Kriterium) Da ist oder höchstens eine vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß die Zunahmerate Δθacc der Drosselklappenöffnung Δθth von einem Wert über dem Beschleunigungskriterium Da auf das Beschleunigungskriterium Da oder darunter gesunken ist.
Hierbei ist erwünscht, das Beschleunigungskriterium Da in Abhängigkeit davon einzustellen, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, und es wie in der ersten Ausführungsform insbesondere auf einen Wert ΔTHaf einzustellen, der niedriger als ein Normalwert ΔTHn ist, wenn die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird. Allerdings kann das Beschleunigungskriterium Da die in der ersten Ausführungsform verwendete normale Kriteriumsänderungsrate ΔTHn der Drosselklappenöffnung θth unabhängig davon sein, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird.
Ist das Bestimmungsergebnis im Schritt S34 positiv (Ja), d. h. bei Bestimmung, daß die soeben detektierte Zunahmerate Δθacc der Drosselklappenöffnung θth größer als das Beschleunigungskriterium Da ist oder höchstens die vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß die Zunahmerate Δθacc der Drosselklappenöffnung θth auf das Beschleunigungskriterium Da oder darunter gesunken ist, kann bestimmt werden, daß sich der Motor 1 in einem Beschleunigungszustand, also in einem transienten Zustand, befindet. In diesem Fall geht der Regelablauf zum Schritt S36 über.
Um im Schritt S36 eine transiente Kraftstoffkorrektur auf der Grundlage der Einlaßdurchflußmenge Qair vorzunehmen, wird eine Grundkraftstoffzunahme ΔQaccb zur Beschleunigung (normale Beschleunigungskorrekturmenge) berechnet. Die Konfiguration kann so sein, daß die Grundkraftstoffzunahme ΔQaccb zur Beschleunigung aus einem vorab erstellten Kennfeld ausgelesen wird.
Im Schritt S38 wird bestimmt, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird. Ist das Bestimmungsergebnis positiv (Ja), d. h., wird bestimmt, daß die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, geht der Regelablauf zum Schritt S40 über.
Im Schritt S40 wird ein Zunahmefaktor Kacc anhand von Gleichung (1) berechnet: Kacc = (aktuelles Schwingungs-L/K)/(stöchiometrisches L/K) (1).
Dies bedeutet, daß in einem Beschleunigungszustand des Motors 1 der Zunahmefaktor Kacc in Abhängigkeit von dem unter Zwangsmodulationsregelung variierenden Verbrennungs-L/K eingestellt wird, insbesondere kleiner (< 1,0) eingestellt wird, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K fett ist, und größer (> 1,0), wenn das aktuelle Schwingungs-L/K mager ist.
Ist andererseits das Bestimmungsergebnis im Schritt S38 negativ (Nein), d. h. bei Bestimmung, daß die Zwangsmodulationsregelung nicht durchgeführt wird, geht der Regelablauf zum Schritt S42 über, und der Zunahmefaktor Kacc wird auf 1,0 eingestellt.
Anschließend wird im Schritt S44 eine Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung (Beschleunigungskorrekturmenge) mit Hilfe des so eingestellten Zunahmefaktors Kacc anhand von Gleichung (2) berechnet: ΔQacc = ΔQaccb × Kacc (2).
Wird also der Motor 1 unter Zwangsmodulationsregelung zum Beschleunigen beeinflußt oder anders gesagt in einen Beschleunigungszustand versetzt, so wird die Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung kleiner als die Grundkraftstoffzunahme ΔQaccb zur Beschleunigung eingestellt, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K fett ist, und größer als die Grundkraftstoffzunahme ΔQaccb zur Beschleunigung, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K mager ist. Die Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung wird auf der Grundkraftstoffzunahme ΔQaccb zur Beschleunigung gehalten, wenn die Zwangsmodulationsregelung nicht durchgeführt wird.
Ist das Bestimmungsergebnis im Schritt S34 negativ (Nein), d. h., wird bestimmt, daß die soeben detektierte Zunahmerate ΔQacc der Drosselklappenöffnung θth das Beschleunigungskriterium Da oder darunter ist oder mehr als die vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß die Zunahmerate Δθacc der Drosselklappenöffnung θth auf das Beschleunigungskriterium Da oder darunter gesunken ist, kann bestimmt werden, daß sich der Motor 1 nicht in einem Beschleunigungszustand befindet. In diesem Fall geht der Regelablauf zum Schritt S46 über, in dem die Grundkraftstoffzunahme ΔQaccb zur Beschleunigung und die Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung auf 0 eingestellt werden, dann zum Schritt S48, in dem der Zunahmefaktor Kacc auf 1,0 eingestellt wird, und anschließend zum Schritt S50.
Im Schritt S50 wird bestimmt, ob die soeben detektierte Abnahmerate Δθdec der Drosselklappenöffnung θth kleiner als ein Verlangsamungskriterium (Kriterium) Dd ist oder höchstens eine vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß die Abnahmerate Δθdec der Drosselklappenöffnung θth von einem Wert unter dem Verlangsamungskriterium Dd auf das Verlangsamungskriterium Dd oder darüber gestiegen ist.
Hierbei ist erwünscht, das Verlangsamungskriterium Dd in Abhängigkeit davon einzustellen, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, und es wie in der ersten Ausführungsform insbesondere auf einen Wert ΔTHaf einzustellen, dessen Absolutwert kleiner als der Absolutwert eines Normalwerts ΔTHn ist, wenn die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird. Wie beim zuvor beschriebenen Beschleunigungskriterium kann aber das Verlangsamungskriterium Dd die in der ersten Ausführungsform verwendete normale Kriteriumsänderungsrate ΔTHn der Drosselklappenöffnung θth unabhängig davon sein, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird.
Ist das Bestimmungsergebnis im Schritt S50 positiv (Ja), d. h. bei Bestimmung, daß die soeben detektierte Abnahmerate Δθdec der Drosselklappenöffnung θth kleiner als das Verlangsamungskriterium Dd ist oder höchstens die vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß die Abnahmerate Δθdec der Drosselklappenöffnung θth auf das Verlangsamungskriterium Dd oder darüber gestiegen ist, kann bestimmt werden, daß sich der Motor 1 in einem Verlangsamungszustand, also in einem transienten Zustand, befindet. In diesem Fall geht der Regelablauf zum Schritt S52 über.
Um im Schritt S52 eine transiente Kraftstoffkorrektur auf der Grundlage der Einlaßdurchflußmenge Qair vorzunehmen, wird eine Grundkraftstoffabnahme ΔQdecb zur Verlangsamung (normale Verlangsamungskorrekturmenge) berechnet. Die Konfiguration kann so sein, daß die Grundkraftstoffabnahme ΔQdecb zur Verlangsamung aus einem vorab erstellten Kennfeld ausgelesen wird.
Im Schritt S54 wird bestimmt, ob die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird. Ist das Bestimmungsergebnis positiv (Ja), d. h., wird bestimmt, daß die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, geht der Regelablauf zum Schritt S56 über.
Im Schritt S56 wird ein Abnahmefaktor Kdec anhand von Gleichung (3) berechnet: Kdec = (stöchiometrisches L/K)/(aktuelles Schwingungs-L/K) (3).
Dies bedeutet, daß in einem Verlangsamungszustand des Motors 1 der Abnahmefaktor Kdec in Abhängigkeit von dem unter Zwangsmodulationsregelung variierenden Verbrennungs-L/K eingestellt wird, insbesondere größer (> 1,0) eingestellt wird, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K fett ist, und kleiner (< 1,0), wenn das aktuelle Schwingungs-L/K mager ist.
Ist andererseits das Bestimmungsergebnis im Schritt S54 negativ (Nein), d. h. bei Bestimmung, daß die Zwangsmodulationsregelung nicht durchgeführt wird, geht der Regelablauf zum Schritt S58 über, und der Abnahmefaktor Kdec wird auf 1,0 eingestellt.
Anschließend wird im Schritt S60 eine Kraftstoffabnahme ΔQdec zur Verlangsamung (Verlangsamungskorrekturmenge) mit Hilfe des so eingestellten Abnahmefaktors Kdec anhand von Gleichung (4) berechnet: ΔQdec = ΔQdecb × Kdec (4).
Wird also der Motor 1 unter Zwangsmodulationsregelung zum Verlangsamen beeinflußt oder anders gesagt in einen Verlangsamungszustand versetzt, so wird die Kraftstoffabnahme ΔQdec zur Verlangsamung größer als die Grundkraftstoffabnahme ΔQdecb zur Verlangsamung eingestellt, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K fett ist, und kleiner als die Grundkraftstoffabnahme ΔQdecb zur Verlangsamung, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K mager ist. Die Kraftstoffabnahme ΔQdec zur Verlangsamung wird auf der Grundkraftstoffabnahme ΔQdecb zur Verlangsamung gehalten, wenn die Zwangsmodulationsregelung nicht durchgeführt wird.
Ist das Bestimmungsergebnis im Schritt S50 negativ (Nein), d. h., wird bestimmt, daß die soeben detektierte Abnahmerate Δθdec der Drosselklappenöffnung θth das Verlangsamungskriterium Dd oder darüber ist oder mehr als die vorbestimmte Zeit t1 nach der Bestimmung abgelaufen ist, daß die Abnahmerate Δθdec der Drosselklappenöffnung θth auf das Verlangsamungskriterium Dd oder darüber gestiegen ist, kann bestimmt werden, daß sich der Motor 1 nicht in einem Verlangsamungszustand befindet. In diesem Fall geht der Regelablauf zum Schritt S62 über, in dem die Grundkraftstoffabnahme ΔQdecb zur Verlangsamung und die Kraftstoffabnahme ΔQdec zur Verlangsamung auf 0 eingestellt werden, und dann zum Schritt S64, in dem der Abnahmefaktor Kdec auf 1,0 eingestellt wird.
Befindet sich wie zuvor beschrieben bei der Kraftstoffregelung in der zweiten Ausführungsform der Erfindung der Motor 1 in einem transienten Zustand, wird eine transiente Kraftstoffkorrektur vorgenommen, wobei die Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung oder Kraftstoffabnahme ΔQdec zur Verlangsamung in Abhängigkeit vom aktuellen Schwingungs-L/K unter Zwangsmodulationsregelung variiert wird. Befindet sich insbesondere der Motor 1 in einem Beschleunigungszustand, wird die Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung kleiner als die Grundkraftstoffzunahme ΔQaccb zur Beschleunigung eingestellt, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K fett ist, und größer, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K mager ist. Befindet sich andererseits der Motor 1 in einem Verlangsamungszustand, wird die Kraftstoffabnahme ΔQdec zur Verlangsamung größer als die Grundkraftstoffabnahme ΔQdecb zur Verlangsamung eingestellt, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K fett ist, und kleiner, wenn das aktuelle Schwingungs-L/K mager ist.
Somit kann die zuvor beschriebene Kraftstoffregelung ausreichend Kraftstoff zuführen, wenn der Motor 1 unter Zwangsmodulationsregelung in einen Beschleunigungszustand bei magerem aktuellem Schwingungs-L/K versetzt wird, und kann reduzierten Kraftstoff zuführen, wenn der Motor 1 unter Zwangsmodulationsregelung in einen Verlangsamungszustand bei fettem aktuellem Schwingungs-L/K versetzt wird.
Anders gesagt ermöglicht die Kraftstoffregelung auch dann eine geeignete Durchführung der transienten Kraftstoffkorrektur, wenn der Motor 1 unter Zwangsmodulationsregelung in einen Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand, also in einen transienten Zustand, versetzt wird, wodurch sie unbefriedigende Beschleunigung oder Verlangsamung verhindert und für verbessertes transientes Ansprechverhalten sorgt.
5 ist ein Zeitdiagramm eines Beispiels für eine Beziehung zwischen Verbrennungs-L/K, Drosselklappenöffnung θth, Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung und Motordrehzahl Ne bei der Kraftstoffregelung gemäß der zuvor beschriebenen Regelroutine. In 5 ist mit durchgezogener Linie eine Variation der Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung und der Motordrehzahl Ne in dem Fall dargestellt, in dem bei einem mageren Wert des der Zwangsmodulationsregelung unterzogenen Verbrennungs-L/K bestimmt wurde, daß sich der Motor in einem Beschleunigungszustand befand, und eine transiente Kraftstoffkorrektur vorgenommen wurde. Mit strichpunktierter Linie ist andererseits eine Variation der Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung und der Motordrehzahl Ne in dem Fall gezeigt, in dem bei einem fetten Wert des der Zwangsmodulationsregelung unterzogenen Verbrennungs-L/K bestimmt wurde, daß sich der Motor in einem Beschleunigungszustand befand, und eine transiente Kraftstoffkorrektur vorgenommen wurde. Das Zeitdiagramm zeigt, daß durch Einstellen der Kraftstoffzunahme ΔQacc zur Beschleunigung auf einen kleine ren Wert, wenn das Verbrennungs-L/K einen fetten Wert hat, und einen größeren, wenn das Verbrennungs-L/K einen mageren Wert hat, unbefriedigende Beschleunigung unter Zwangsmodulationsregelung verhindert wird. Folglich kann bei Beschleunigung des Motors 1 und somit des Fahrzeugs unter Zwangsmodulationsregelung Verschlechterung des Fahrverhaltens und eine Zunahme von HC-Emissionen infolge von Fehlzündung verhindert werden.
Obwohl im Zeitdiagramm nicht dargestellt, kann bei Bestimmung, daß sich der Motor 1 unter Zwangsmodulationsregelung in einem Verlangsamungszustand befindet, eine Einstellung der Kraftstoffabnahme ΔQdec auf einen größeren Wert, wenn das Verbrennungs-L/K einen fetten Wert hat, und auf einen kleineren, wenn das Verbrennungs-L/K einen mageren Wert hat, eine Zunahme von HC-Emissionen und eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs verhindern, zu denen es ansonsten in der Tendenz kommt, wenn der Motor 1, also das Fahrzeug, unter Zwangsmodulationsregelung verlangsamt wird.
Werden zudem das Beschleunigungskriterium Da und das Verlangsamungskriterium Dd auf einen Wert ΔTHaf eingestellt, dessen Absolutwert niedriger als der Absolutwert eines Normalwerts ΔTHn ist, wenn die Zwangsmodulationsregelung durchgeführt wird, kann dies für den gleichen Nutzeffekt wie in der ersten Ausführungsform, also für verbessertes transientes Ansprechverhalten, sorgen.
Zuvor wurden Kraftstoffregelvorrichtungen für einen Verbrennungsmotor als Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Gleichwohl ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
In der ersten Ausführungsform erfolgt z. B. bei Durchführung der Zwangsmodulationsregelung die Bestimmung, ob sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, auf der Grundlage des Beschleunigungs-/Ver langsamungskriteriums D, das auf den Wert |ΔTHaf| eingestellt ist, der niedriger als der Normalwert |ΔTHn| ist, und die Zwangsmodulationsregelung wird fortgesetzt. Ist es aber unnötig, die Zwangsmodulationsregelung fortzusetzen, kann die Zwangsmodulationsregelung nach der Bestimmung gestoppt werden, ob sich der Motor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet. Auch in diesem Fall ist eine mögliche frühere Detektion vorteilhaft, daß sich der Motor 1 in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand unter Zwangsmodulationsregelung befindet.
Obwohl ferner der Motor 1 in den beschriebenen Ausführungsformen ein Ottomotor mit MPI ist, kann der Motor 1 von einem anderen Typ als der Ottomotor mit MPI sein, solange er der Zwangsmodulationsregelung unterzogen werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2841806 A [0005]

Claims

Kraftstoffregelvorrichtung (40) für einen Verbrennungsmotor (1) mit: einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstelleinrichtung, die ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors einstellt, einer Standardkraftstoffmengen-Einstelleinrichtung, die eine Standardkraftstoffmenge auf der Grundlage des durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstelleinrichtung ein gestellten Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses einstellt, einer Transientzustands-Bestimmungseinrichtung, die anhand eines Kriteriums bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, einer Kraftstoffkorrektureinrichtung, die eine Korrektur der Standardkraftstoffmenge vornimmt, wenn die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, und einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung, die das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Verbrennungsmotors zwischen fetten und mageren Werten periodisch schwingen läßt, wodurch ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen fetten und mageren Werten periodisch in Schwingung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung eine Kriteriumseinstelleinrichtung aufweist, die das Kriterium einstellt, und die Kriteriumseinstelleinrichtung das Kriterium so einstellt, daß bei in Schwingung versetztem Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung die Tatsache, ob sich der Verbrennungsmotor in einem transienten Zustand befindet, anhand eines gelockerten Kriteriums verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt wird.
Kraftstoffregelvorrichtung (40) für den Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, wobei der transiente Zustand ein Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand ist und die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bestimmung durch die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung, daß sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand befindet, wenn das durch die Luft/Kraftstoff-Modulationseinrichtung in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen fetten Wert hat, die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer verringerten Beschleunigungskorrekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vornimmt, und wenn das in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen mageren Wert hat, die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer erhöhten Beschleunigungskorrekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vornimmt.
Kraftstoffregelvorrichtung (40) für den Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der transiente Zustand ein Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand ist und die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kriteriumseinstelleinrichtung das Kriterium so einstellt, daß mindestens bei einem mageren Wert des durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mindestens die Tatsache, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungszustand befindet, anhand eines gelockerten Kriteriums verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt wird.
Kraftstoffregelvorrichtung (40) für den Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der transiente Zustand ein Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand ist und die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Beschleunigungs- oder Verlangsamungszustand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bestimmung durch die Transientzustands-Bestimmungseinrichtung, daß sich der Verbrennungsmotor in einem Verlangsamungszustand befindet, wenn das durch die Luft/Kraftstoff-Modulationseinrichtung in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen fetten Wert hat, die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer erhöhten Verlangsamungskorrekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vornimmt, und wenn das in Schwingung versetzte Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen mageren Wert hat, die Kraftstoffkorrektureinrichtung eine Korrektur mit einer verringerten Verlangsamungskor rekturmenge verglichen mit dem nicht in Schwingung versetzten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vornimmt.
Kraftstoffregelvorrichtung (40) für den Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator (30) in einem Abgaskanal (20) des Verbrennungsmotors vorgesehen ist und die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Modulationseinrichtung das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Schwingung versetzt, wenn ein Temperaturanstieg des Katalysators erforderlich ist.