DE102012113208B4 - Benzinmotor-Steuerungssystem und Steuerungsverfahren für dasselbe - Google Patents

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Abstract

Ein Benzinmotor-Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors, aufweisend:einen Kurbelwellenrotationssensor (10), welcher eine Drehzahl einer Kurbelwelle misst,einen Kühlmitteltemperatursensor (20), welcher eine Kühlmitteltemperatur misst,einen Motorklopfen-Sensor (30),einen Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50),eine Motorzündvorrichtung (60),eine Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70), undeine Steuervorrichtung (40), welche die Drehzahl der Kurbelwelle, die Kühlmitteltemperatur und die Klopf-Information jeweils von dem Kurbelwellenrotationssensor (10), dem Kühlmitteltemperatursensor (20) und dem Motorklopfen-Sensor (30) erhält,wobei die Steuervorrichtung (40) eine Kraftstoffklasse, welche in den Verbrennungsmotor einströmt, und einen Kaltstart-Anpassungsfaktor ermittelt,wobei die Steuervorrichtung (40) einen Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor basierend auf der Kraftstoffklasse und dem Kaltstart-Anpassungsfaktor ermittelt, undwobei die Steuervorrichtung (40) einen Betrieb von wenigstens einem/einer von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), der Motorzündvorrichtung (60) und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend einem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor steuert, wenn der ermittelte Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor nicht ein vorbestimmter Referenz-Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor ist,wobei in einem Fall, in welchem eine ermittelte Kraftstoffklasse nicht eine Referenz-Klasse ist und ein Verzögerungswert eines Zündzeitpunkts des Verbrennungsmotors, welcher basierend auf einem Klopf-Signal des Motorklopfen-Sensors (30) gesteuert wird, nicht größer ist als ein vorbestimmter Referenz-Verzögerungswert, die Steuervorrichtung (40) den Fall als Fehlzündung bestimmt und ein Fehlfunktionssignal ausgibt.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Benzinmotor-Steuerungssystem und ein Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems und insbesondere ein Benzinmotor-Steuerungssystem, welches in der Lage ist, eine optimale Leistung eines Verbrennungsmotors durch Lernen von zahlreichen Kraftstoffqualitäten aufrechtzuerhalten, auch wenn die zahlreichen Kraftstoffqualitäten dem Verbrennungsmotor zugeführt werden, und ein Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • In einem Fall eines momentan in Serie hergestellten Benzinmotors verändern sich viele Teile für die Steuerung entsprechend einer Oktanzahl des Kraftstoffs.
  • Wenn beispielsweise Kraftstoff mit einer geringen Oktanzahl verwendet wird, tritt ein Problem auf, wie zum Beispiel Motorklopfen-Entstehung, Ausgangsleistungsverschlechterung, Abgaserzeugung und Motorverzögerung-Entstehung.
  • Um das Problem zu vermeiden, wird eine Kraftstoffprobe für jede/jedes Verkaufsregion/Land gesammelt und werden eine Zeit einer Überschneidung zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil, ein Motorzündzeitpunkt, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung und dergleichen individuell basierend auf einem Resultat einer Kraftstoffanalyse ermittelt.
  • Da es folglich notwendig ist, Verbrennungsmotorsteuerungs-ECU-Daten entsprechend einer Kraftstoffcharakteristik für jede Verkaufsregion und/oder jedes Land aufzuteilen und einzugeben, gibt es dahingehend ein Problem, dass es schwierig ist, eine Folge-Verwaltung durchzuführen und sehr viele Daten zu verwalten.
  • Ferner ist die repräsentative Eigenschaft der Kraftstoffprobe schlecht, so dass letztendlich ein Problem bezüglich eines Haltbarkeits-/Leistungsproblems des Verbrennungsmotors entsteht.
  • Die obigen Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
  • Ferner offenbart die US 2010 / 0 294 235 A1 offenbart ein Benzinmotor-Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors mit einem Kurbelwellenrotationssensor), welcher eine Drehzahl einer Kurbelwelle misst, einem Kühlmitteltemperatursensor, welcher eine Kühlmitteltemperatur misst, einem Motorklopfen-Sensor, einem Ventilzeitsteuerungsmechanismus, einer Motorzündvorrichtung und einer Steuervorrichtung. Weitere Benzinmotor-Steuerungssystem sind aus der US 2010 / 0 332 104 A1 , der US 6 283 102 B1 , der US 2005 / 0 263 118 A1 und der US 2011 / 0 174 268 A1 bekannt.
  • Kurze Erläuterung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Benzinmotor-Steuerungssystem mit den Vorteilen des Aufrechterhaltens einer optimalen Leistung eines Verbrennungsmotors durch Lernen zahlreicher Kraftstoffqualitäten, auch wenn die zahlreichen Kraftstoffqualitäten dem Verbrennungsmotor zugeführt werden, und ein Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems zu schaffen.
  • Hierzu stellt die vorliegende Erfindung ein Benzinmotor-Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1 und ein Verfahren des Steuerns eines Benzinmotor- Steuerungssystems nach Anspruch 10 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß dem Benzinmotor-Steuerungssystem und dem Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine optimale Leistung des Verbrennungsmotors durch Lernen von zahlreichen Kraftstoffqualitäten aufrechtzuerhalten, wenn die zahlreichen Kraftstoffqualitäten zugeführt werden.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm eines Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein Graph, welcher eine Veränderung in einer Drehzahl eines Verbrennungsmotors und einer Drehzahl für jeden Zylinder in einer Anfangsphase des Startens darstellt.
    • 3 ist eine Kraftstoffklasse, welche in dem Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
    • 4 ist ein Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor, welcher in dem Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren des Steuerns eines Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuerungsverfahren entsprechend dem Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor, welcher in dem Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, darstellt.
  • Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
  • In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in welchen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt sind.
  • Wie es den Fachmännern auf dem Gebiet jedoch klar wird, können die beschriebenen Ausführungsformen in zahlreichen verschiedenen Weisen modifiziert werden, ohne jeweilig vom Sinn oder vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Ferner bedeuten durchgehend durch die Beschreibung Teile, welche durch dasselbe Bezugszeichen gekennzeichnet sind, dieselben Bauteile.
  • In den Zeichnungen sind die Dicke von Ebenen, Folien, Paneelen, Bereichen, etc. zur Verdeutlichung übertrieben.
  • Es ist zu verstehen, dass, wenn von einem Element, wie z.B. einer Ebene, Folie, Paneel, Bereich, oder einem Substrat, als „an“ einem anderen Element vorliegend gesprochen wird, es direkt an dem anderen Element sein kann oder auch zwischenliegende Elemente vorhanden sein können.
  • Im Gegensatz dazu, wenn von einem Element als „direkt an“ einem anderen Element vorliegend gesprochen wird, dann liegen keine zwischenliegenden Elemente vor.
  • Durchgehend durch die Beschreibung, falls nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, sind das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen davon wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, aber nicht die Ausschließung von irgendeinem anderen Element bedeuten.
  • Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf einen Kurbelwellenrotationssensor 10 zum Messen einer Drehzahl einer Kurbelwelle, einen Kühlmitteltemperatursensor 20 zum Messen einer Temperatur des Kühlmittels, einen Motorklopfen-Sensor 30 zum Messen von Klopfen eines Verbrennungsmotors, einen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 50 zum Einstellen eines Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Ventils, eine Motorzündvorrichtung 60, welche in dem Verbrennungsmotor vorliegt, eine Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung 70 zum Steuern eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von Luft, welche in den Verbrennungsmotor einströmt, und eine Steuervorrichtung 40.
  • Die Steuervorrichtung 40 erhält eine Kurbelwellendrehzahl, eine Kühlmitteltemperatur und eine Klopf-Information jeweilig von dem Kurbelwellenrotationssensor 10, dem Kühlmitteltemperatursensor 20 und dem Motorklopfen-Sensor 30, um eine Kraftstoffklasse, welche in den Verbrennungsmotor einströmt, und einen Kaltstart-Anpassungsfaktor zu ermitteln, ermittelt einen Kraftstoffklasse/Kaltstart-Anpassungsfaktor basierend auf der Kraftstoffklasse und dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und steuert einen Betrieb von wenigstens einer von der Ventilsteuerungseinrichtung 50, der Motorzündvorrichtung 60 und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung 70 entsprechend dem ermittelten Kraftstoffklasse/Kaltstart-Anpassungsfaktor, wenn der ermittelte Kraftstoffklasse/Kaltstart-Anpassungsfaktor nicht ein vorbestimmter Referenz-Kraftstoffklasse/Kaltstart-Anpassungsfaktor ist.
  • Im Allgemeinen hat Kraftstoff, welcher in einem Benzin-Motor verwendet wird, entsprechend einer Oktanzahl des Kraftstoffs eine unterschiedliche Verbrennungscharakteristik, und folglich kann eine Drehzahl einer Kurbelwelle für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors verändert sein.
  • Die Veränderung in der Drehzahl der Kurbelwelle kann eine Rauheit des Verbrennungsmotors sein, und die Rauheit des Verbrennungsmotors wird ER bezeichnet.
  • Nach dem ersten Start des Verbrennungsmotors ist eine Veränderung in einem Wert der ER groß, und das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet eine Qualität des Kraftstoffs, welcher momentan in dem Verbrennungsmotor verbrannt wird, basierend auf der Veränderung des ER-Werts und steuert den Zündzeitpunkt, die Ventilüberschneidung und ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeignet.
  • 2 ist ein Graph, welcher eine Veränderung in einer Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer Drehzahl für jeden Zylinder in einer Anfangsphase des Startens darstellt, und 3 ist eine Kraftstoffklasse, welche in dem Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Bezugnehmend auf 2 und 3 misst das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Veränderung in einer Drehzahl für jeden Zylinder unter Verwendung des Kurbelwellenrotationssensors 10 und berechnet einen Mittelwert der gemessenen Veränderung als eine Verbrennungscharakteristik gemäß einer Qualität des Kraftstoffs. Das bedeutet, dass der Mittelwert der Veränderung der Drehzahl von jedem Zylinder, welcher mittels des Kurbelwellenrotationssensors 10 gemessen wird, als ein ER-Mittelwert dient und den ER-Mittelwert als eine Kraftstoffklasse, d.h. als eine Qualität des Kraftstoffs, digitalisiert.
  • Hierbei kann der Mittelwert der Veränderung der Drehzahl von jedem Zylinder für eine vorbestimmte Zeit gemessen werden, z.B. für zwei bis drei Sekunden, ausgehend von dem ersten Starten des Verbrennungsmotors.
  • Die Kraftstoffklasse, welche einen Wert von „0“ hat, ist hierbei eine Referenzklasse, bedeutet, dass eine Qualität des momentan verwendeten Kraftstoffs von einem Grad ist, welcher keine Steuerung über Kraftstoff benötigt, und ist unter Berücksichtigung einer Größe des Verbrennungsmotors, einer Marktbedürfnisbedingung und dergleichen beliebig eingestellt. In diesem Fall ist der ER-Mittelwert ein Referenz-ER-Mittelwert und hat einen Referenzwert von beispielsweise 1,5.
  • Ein Wert von „1“ der Kraftstoffklasse bedeutet, dass die Qualität des momentan verwendeten Kraftstoffs von einem Grad ist, welcher eine Steuerung über den Kraftstoff erfordert, und in diesem Fall ist der ER-Mittelwert „2“, was bedeutet, dass der Mittelwert der Veränderung der Drehzahl für jeden Zylinder um 2/1,5, d.h. ungefähr 33%, größer ist als der Referenz-ER-Mittelwert im Hinblick auf die Veränderung in der Drehzahl.
  • Ein Wert von „2“ der Kraftstoffklasse bedeutet, dass die Qualität des momentan verwendeten Kraftstoffs eine Steuerung über den Kraftstoff erfordert, und in diesem Fall ist der ER-Mittelwert 2,2 was bedeutet, dass der Mittelwert der Veränderung der Drehzahl für jeden Zylinder um 2,2/1,5, d.h. ungefähr 47%, größer ist als der Referenz-ER-Mittelwert im Hinblick auf die Veränderung in der Drehzahl.
  • Ein Wert von „3“ der Kraftstoffklasse bedeutet, dass die Qualität des momentan verwendeten Kraftstoffs eine Steuerung über den Kraftstoff erfordert, und in diesem Fall ist der ER-Mittelwert 2,7, was bedeutet, dass der Mittelwert der Veränderung der Drehzahl für jeden Zylinder um 2,7/1,5, d.h. ungefähr 80%, größer ist als der Referenz-ER-Mittelwert im Hinblick auf die Veränderung in der Drehzahl.
  • Die jeweiligen Kraftstoffklassen und der ER-Mittelwert korrespondieren zu einer einfachen beispielhaften Ausführungsform, jedoch kann die Kraftstoffklasse in mehr als die vorgenannten Zahlen unterteilt sein, und das Einstellen des akzeptablen ER-Mittelwert und eines Verhältnisses des ER-Mittelwerts zur Veränderung der Drehzahl kann selbstverständlich ebenfalls verschiedenartig modifiziert sein.
  • 4 ist ein Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor, welcher in dem Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Im Allgemeinen wird die im Vergleich zu einer Referenz-Kraftstoffmenge sehr kleine Kraftstoffmenge basierend auf der Kühlmitteltemperatur angepasst, und der Kraftstoff wird zur Verbrennungsstabilität des Verbrennungsmotors eingespritzt, wenn ein Fahrzeug kalt startet.
  • In diesem Fall wird ein Faktor, welcher zur Anpassung der Kraftstoffmenge verwendet wird, als ein Kaltstart-Anpassungsfaktor bezeichnet, und der Kaltstart-Anpassungsfaktor wird in dem Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • Der Grund des Verwendens des Kaltstart-Anpassungsfaktors ist der, dass die Menge des eingespritzten Kraftstoffs durch den Kaltstart-Anpassungsfaktor verändert wird, wenn das Fahrzeug kalt startet, und die Veränderung der Menge des eingespritzten Kraftstoffs übt einen Einfluss auf den ER-Wert aus, so dass es nötig ist, eine Anpassung entsprechend der Kraftstoffmenge durchzuführen.
  • Bezugnehmend auf 4 ermittelt die Steuervorrichtung 40 einen Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor durch Kombinieren der Kraftstoffklasse, welche unter Verwendung des ER-Mittelwerts ermittelt wird, und des Kaltstart-Anpassungsfaktors, welcher entsprechend der Kühlmitteltemperatur ermittelt wird, wenn das Fahrzeug kalt startet.
  • Die Steuervorrichtung 40 steuert einen Betrieb von wenigstens einer von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus 50, der Motorzündvorrichtung 60 und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung 70 entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren des Steuerns eines Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Nachstehend wird das Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben.
  • Wenn zunächst der Verbrennungsmotor startet, dann misst der Kühlmitteltemperatursensor 20 eine Kühlmitteltemperatur (S10) und überträgt ein korrespondierendes Signal an die Steuervorrichtung 40, und die Steuervorrichtung 40 ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur eine Kaltstartbedingung erfüllt (S20). Wenn beispielsweise die Kühlmitteltemperatur gleich oder kleiner als 0°C ist, dann ermittelt die Steuervorrichtung 40, dass die Kühlmitteltemperatur die Kaltstartbedingung erfüllt.
  • Wenn die gemessene Kühlmitteltemperatur nicht die Kaltstartbedingung erfüllt, dann führt die Steuervorrichtung 40 das Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht durch und führt einen allgemeinen Betrieb durch (S80) .
  • Wenn die gemessene Kühlmitteltemperatur die Kaltstartbedingung erfüllt, dann stellt die Steuervorrichtung 40 einen Kaltstart-Anpassungsfaktor entsprechend der gemessenen Kühlmitteltemperatur ein (S30).
  • Der Kurbelwellenrotationssensor 10 misst eine Veränderung einer Motordrehzahl für eine vorgegebene Zeit (S40), und die Steuervorrichtung 40 berechnet einen ER-Mittelwert basierend auf der gemessenen Veränderung der Motordrehzahl und stellt eine Kraftstoffklasse basierend auf dem berechneten ER-Mittelwert ein (S50) .
  • Die Steuervorrichtung 40 ermittelt, ob die eingestellte Kraftstoffklasse eine Referenzklasse ist (S60), und, wenn die eingestellte Kraftstoffklasse eine Referenzklasse ist, dann ermittelt die Steuervorrichtung 40, dass es nicht notwendig ist, eine Qualität des momentan verwendeten Kraftstoffs über den Kraftstoff zu steuern und führt einen allgemeinen Betrieb durch (S80) .
  • Wenn die eingestellte Kraftstoffklasse nicht die Referenz-Klasse ist, dann detektiert die Steuervorrichtung 40 ein Klopf-Signal des Benzinmotors, um einen Zündzeitpunktverzögerungswert zu ermitteln, vergleicht, ob der Verzögerungswert durch das Klopfen größer ist als ein Referenz-Verzögerungswert (S70), und gibt ein Fehlzündung-Signal aus, wenn der Verzögerungswert durch das Klopfen nicht größer ist als der Referenz-Verzögerungswert (S90). Hierbei bedeutet der Verzögerungswert durch das Klopfen einen Wert, durch welchen die Steuervorrichtung 40 verzögert steuert unter Verwendung des Klopf-Signals des Verbrennungsmotors, welches durch den Motorklopfen-Sensor 30 gemessen wird, und die Verzögerungssteuerung durch eine von dem Verfahren zum Steuern des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Steuerung durchführt. Der Verzögerungswert durch das Klopfen wird berücksichtigt, weil, wenn der Verzögerungswert durch das Klopfen nicht größer als ein vorbestimmter Referenz-Verzögerungswert ist, auch wenn die vorbestimmte Kraftstoffklasse nicht die Referenzklasse ist, es prognostiziert werden kann, dass das Klopfen nicht durch den Kraftstoff erzeugt wird. In diesem Fall bestimmt die Steuervorrichtung 40 diesen Fall als Fehlzündung und gibt ein korrespondierendes Signal aus. Hierbei kann der Referenz-Verzögerungswert 4 Grad sein.
  • Die Steuervorrichtung 40 stellt einen Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor basierend auf dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse ein (S100).
  • Ferner steuert die Steuervorrichtung 40 einen Betrieb von wenigstens einer von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus 50, der Motorzündvorrichtung 60 und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung 70 basierend auf dem eingestellten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor (S110).
  • 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuerungsverfahren entsprechend dem Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor, welcher in dem Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, darstellt.
  • Der Kaltstart-Anpassungsfaktor, die Kraftstoffklasse und der Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor, welche in den 4 und 6 dargestellt sind, sind ein Beispiel und können entsprechend einer Motorgröße des Fahrzeugs, einer Steuerungseinschränkung und dergleichen verschiedenartig modifiziert sein.
  • Nachstehend werden der Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor, welcher in dem Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und das Steuerungsverfahren entsprechend dem Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
  • In den 4 und 6, wenn ein Wert einer Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktortabelle gemäß dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse gleich „1“ ist, dann verringert die Steuervorrichtung 40 die Überschneidung durch Steuern des Betriebs des Ventilzeitsteuerungsmechanismus 50. Beispielsweise verringert die Steuervorrichtung 40 die Ventilüberschneidung durch Verzögern einer Auslassnockenwelle um -5 Grad (S115).
  • Wenn ein Wert einer Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktortabelle gemäß dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse gleich „2“ ist, dann verringert die Steuervorrichtung 40 die Überschneidung durch Steuern des Betriebs des Ventilzeitsteuerungsmechanismus 50. Beispielsweise verringert die Steuervorrichtung 40 die Ventilüberschneidung durch Verzögern der Auslassnockenwelle um -7 Grad (S125).
  • Wenn ein Wert einer Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktortabelle gemäß dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse gleich „5“ ist, dann verzögert die Steuervorrichtung 40 den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors durch Steuern des Betriebs der Motorzündvorrichtung 60. Beispielsweise verzögert die Steuervorrichtung 40 einen Zündwinkel um 5 Grad (S135).
  • Wenn ein Wert einer Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktortabelle gemäß dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse gleich „6“ ist, dann verzögert die Steuervorrichtung 40 den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors durch Steuern des Betriebs der Motorzündvorrichtung 60. Beispielsweise verzögert die Steuervorrichtung 40 einen Zündwinkel um 10 Grad (S145).
  • Wenn ein Wert einer Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktortabelle gemäß dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse gleich „10“ ist, dann fettet die Steuervorrichtung 40 ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch Steuern des Betriebs der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung 70 an. Beispielsweise fettet die Steuervorrichtung 40 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis an, dass es um 5% fetter ist als ein momentanes Luft/Kraftstoff-Verhältnis, durch Steuern der Kraftstoff- und/oder der Einströmluftmenge (S155).
  • Wenn ein Wert einer Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktortabelle gemäß dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse gleich „10“ ist, dann verzögert die Steuervorrichtung 40 den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors durch Steuern des Betriebs der Motorzündvorrichtung 60 und fettet das Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch Steuern des Betriebs der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung 70 an. Beispielsweise fettet die Steuervorrichtung 40 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis an, dass es um 5% fetter ist als ein momentanes Luft/Kraftstoff-Verhältnis, durch Steuern der Kraftstoff- und/oder der Einströmluftmenge und verzögert den Zündwinkel um 5 Grad (S165).
  • Der Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor, welcher in 4 und 6 dargestellt ist, ist ein Beispiel, und ein Betrieb des Verbrennungsmotors entsprechend einer Qualität des Kraftstoffs wird gesteuert durch Steuern von irgendeiner oder von zwei oder von mehreren von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus 50, der Motorzündvorrichtung 60 und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung 70.
  • Wie oben beschrieben, können das Benzinmotor-Steuerungssystem und das Verfahren des Steuerns des Benzinmotor-Steuerungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine optimale Leistung des Verbrennungsmotors durch Lernen von zahlreichen Kraftstoffqualitäten aufrechterhalten, auch wenn die zahlreichen Kraftstoffqualitäten dem Verbrennungsmotor zugeführt werden.
  • Folglich ist es möglich, den Aufwand zu verringern, welcher zum Verwalten der Daten von Kraftstoffproben für jede Region/Land, in welche/welches ein Fahrzeug verkauft wird, notwendig ist, wodurch die Herstellungskosten eines Fahrzeugs verringert werden.
  • Auch wenn zahlreiche Kraftstoffqualitäten in dem gleichen Fahrzeug verwendet werden, kann der Verbrennungsmotor ferner eine optimale Leistung entsprechend der Kraftstoffqualität aufweisen.
  • Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims (15)

  1. Ein Benzinmotor-Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors, aufweisend: einen Kurbelwellenrotationssensor (10), welcher eine Drehzahl einer Kurbelwelle misst, einen Kühlmitteltemperatursensor (20), welcher eine Kühlmitteltemperatur misst, einen Motorklopfen-Sensor (30), einen Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), eine Motorzündvorrichtung (60), eine Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70), und eine Steuervorrichtung (40), welche die Drehzahl der Kurbelwelle, die Kühlmitteltemperatur und die Klopf-Information jeweils von dem Kurbelwellenrotationssensor (10), dem Kühlmitteltemperatursensor (20) und dem Motorklopfen-Sensor (30) erhält, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Kraftstoffklasse, welche in den Verbrennungsmotor einströmt, und einen Kaltstart-Anpassungsfaktor ermittelt, wobei die Steuervorrichtung (40) einen Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor basierend auf der Kraftstoffklasse und dem Kaltstart-Anpassungsfaktor ermittelt, und wobei die Steuervorrichtung (40) einen Betrieb von wenigstens einem/einer von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), der Motorzündvorrichtung (60) und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend einem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor steuert, wenn der ermittelte Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor nicht ein vorbestimmter Referenz-Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor ist, wobei in einem Fall, in welchem eine ermittelte Kraftstoffklasse nicht eine Referenz-Klasse ist und ein Verzögerungswert eines Zündzeitpunkts des Verbrennungsmotors, welcher basierend auf einem Klopf-Signal des Motorklopfen-Sensors (30) gesteuert wird, nicht größer ist als ein vorbestimmter Referenz-Verzögerungswert, die Steuervorrichtung (40) den Fall als Fehlzündung bestimmt und ein Fehlfunktionssignal ausgibt.
  2. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei der Kaltstart-Anpassungsfaktor basierend auf der Kühlmitteltemperatur von der Steuervorrichtung (40) eingestellt wird.
  3. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 2, wobei die Kraftstoffklasse entsprechend einem Grad der Veränderung in der Drehzahl durch Messen der Drehzahl der Kurbelwelle von der Steuervorrichtung (40) eingestellt wird.
  4. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 3, wobei die Kraftstoffklasse entsprechend dem Grad der Veränderung in der Drehzahl der Kurbelwelle, welche für eine vorbestimmte Zeit gemessen wird, von der Steuervorrichtung (40) ermittelt wird, wenn eine Kaltstartbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist.
  5. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei in einem Fall, in welchem die ermittelte Kraftstoffklasse nicht die Referenzklasse ist und der Verzögerungswert des Zündzeitpunkts des Verbrennungsmotors, welcher basierend auf dem Klopf-Signal des Motorklopfen-Sensors (30) gesteuert wird, größer ist als der vorbestimmte Referenz-Verzögerungswert, die Steuervorrichtung (40) einen Betrieb von dem/der wenigstens einen von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), der Motorzündvorrichtung (60) und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor steuert.
  6. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Überschneidung reduziert durch Steuern eines Betriebs des Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor.
  7. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung (40) den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors verzögert durch Steuern eines Betriebs der Motorzündvorrichtung (60) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor.
  8. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung (40) ein Luft/Kraftstoff-Gemisch anfettet durch Steuern eines Betriebs der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor.
  9. Das Benzinmotor-Steuerungssystem gemäß Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung (40) den Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors verzögert durch Steuern eines Betriebs der Motorzündvorrichtung (60) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor und ein Luft/Kraftstoff-Gemisch anfettet durch Steuern eines Betriebs der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor.
  10. Ein Verfahren des Steuerns eines Benzinmotor-Steuerungssystems, aufweisend einen Kurbelwellenrotationssensor (10), welcher dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl einer Kurbelwelle zu messen, einen Kühlmitteltemperatursensor (20), welcher dazu eingerichtet ist, eine Kühlmitteltemperatur zu messen, einen Motorklopfen-Sensor (30), einen Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), eine Motorzündvorrichtung (60), eine Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) und eine Steuervorrichtung (40), welche dazu eingerichtet ist, die Drehzahl der Kurbelwelle, die Kühlmitteltemperatur und die Klopf-Information jeweilig von dem Kurbelwellenrotationssensor (10), dem Kühlmitteltemperatursensor (20) und dem Motorklopfen-Sensor (30) zu erhalten, um einen Betrieb von wenigstens einem/einer von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), der Motorzündvorrichtung (60) und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) zu steuern, das Verfahren aufweisend: Messen einer Kühlmitteltemperatur (S10), Einstellen eines Kaltstart-Anpassungsfaktors (S30), wenn eine Kaltstartbedingung eines Fahrzeugs erfüllt ist (S20), Messen einer Veränderung einer Drehzahl eines Verbrennungsmotors für eine vorbestimmte Zeit (S40), Einstellen einer Kraftstoffklasse basierend auf einer gemessenen Veränderung in der Drehzahl des Verbrennungsmotors (S50), Einstellen eines Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktors basierend auf dem Kaltstart-Anpassungsfaktor und der Kraftstoffklasse (S100), und Steuern eines Betriebs von dem/der wenigstens einen von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), der Motorzündvorrichtung (60) und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend einem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor (S110), wenn der ermittelte Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor nicht ein vorbestimmter Referenz-Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor ist, wobei das Verfahren ferner aufweist: Ermitteln eines Zündzeitpunktverzögerungswerts durch Detektieren eines Klopf-Signals des Benzinmotors, welcher basierend auf dem Klopf-Signal des Motorklopfen-Sensors (30) gesteuert wird, und in einem Fall, in welchem eine ermittelte Kraftstoffklasse nicht eine Referenz-Klasse ist und ein ermittelter Zündzeitpunktverzögerungswert nicht größer ist als ein vorbestimmter Referenz-Verzögerungswert, Bestimmen des Falls als Fehlzündung (S70) und Ausgeben eines Fehlfunktionssignals (S90) .
  11. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, ferner aufweisend: in einem Fall, in welchem eine ermittelte Kraftstoffklasse nicht eine Referenz-Klasse ist und ein Verzögerungswert eines Zündzeitpunkts des Verbrennungsmotors, welcher basierend auf einem Klopf-Signal des Motorklopfen-Sensors (30) gesteuert wird, größer ist als ein vorbestimmter Referenz-Verzögerungswert, Steuern eines Betriebs von dem/der wenigstens einen von dem Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50), der Motorzündvorrichtung (60) und der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor.
  12. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei eine Überschneidung reduziert wird durch Steuern eines Betriebs des Ventilzeitsteuerungsmechanismus (50) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor (S115,S125).
  13. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors verzögert wird durch Steuern eines Betriebs der Motorzündvorrichtung (60) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor (S135,S145).
  14. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis angefettet wird durch Steuern eines Betriebs der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor (S145).
  15. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei ein Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors verzögert wird durch Steuern eines Betriebs der Motorzündvorrichtung (60) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor und ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis angefettet wird durch Steuern eines Betriebs der Luft/Kraftstoff-Steuervorrichtung (70) entsprechend dem ermittelten Kraftstoff/Kaltstart-Anpassungsfaktor (S165).
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