DE102013206726A1

DE102013206726A1 - Verbrennungszustands-steuerungsvorrichtung für fahrzeug-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102013206726A1
Application number: DE102013206726A
Authority: DE
Inventors: Shunsuke Yamana
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: JP2013227874A; JP5962171B2; CN103375294B; CN103375294A; US20130282261A1; DE102013206726B4; US9371791B2

Abstract

Eine Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine umfasst eine Detektionseinheit für anormale Verbrennung zum Detektieren einer anormalen Verbrennung der Brennkraftmaschine, eine Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit zum Abschalten einer Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder, wo die anormale Verbrennung detektiert wird, während eines Zyklus von einem Ansaugtakt des Zylinders zu einem nächsten Ansaugtakt desselben, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung eines Zylinders detektiert, eine Fahrzeugvibrations-Detektionseinheit zum Detektieren von Vibrationen eines Fahrzeugs und eine Kraftstoffzufuhr-Abschaltbeendigungseinheit zum Beenden der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr, wenn die Fahrzeugvibrations-Detektionseinheit die Vibrationen des Fahrzeugs detektiert, während die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungszustands einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine.
Stand der Technik
Ein Beispiel einer Lösung zur Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit einer Brennkraftmaschine ist eine Technik des Einstellens eines Verdichtungsverhältnisses auf einen hohen Wert.
Wenn das Verdichtungsverhältnis jedoch zu hoch eingestellt wird, hat dies den Nachteil, dass wahrscheinlich eine anormale Verbrennung verursacht wird, wie etwa ein Klopfen oder eine Frühzündung vor der eigentlichen Zündung.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist eine Technik bekannt, welche die Schließzeit eines Einlassventils unter Verwendung eines variablen Einlassventilmechanismus bei Detektion eines Klopfens oder Detektion eines durch eine Zündkerze fließenden Ionenstroms hinauszögert, d. h. das Verzögern einer sogenannten variablen Ventilsteuerung (Variable Valve Timing, VVT) des Einlasses, so dass eine anormale Verbrennung vermieden werden kann (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
Bei dieser Technik ist es jedoch im Falle einer Brennkraftmaschine insbesondere unter erschwerten Betriebsbedingungen (z. B. ein Verdichtungsverhältnis ist besonders hoch, die Störung in einem Abgasprozess ist groß, oder Ähnliches) und in einer Umgebung, in welcher sowohl eine Wassertemperatur als auch eine Ansaugtemperatur hoch sind (d. h. eine Wärmeschaden-Umgebung), schwierig, eine anormale Verbrennung durch das Verzögern der Einlass-VVT allein zu unterdrücken.
Um dieser Schwierigkeit entgegenzuwirken, existiert eine Technik zum Abschalten einer Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder, an welchem die anormale Verbrennung aufgetreten ist, um die Temperatur im Inneren eines solchen Zylinders zu senken oder um dessen Inneres zu reinigen und dadurch die anormale Verbrennung zu unterdrücken.
Zum Beispiel wird bei einer Technik, die im Patentdokument 2 offenbart wird, die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet, wenn noch immer irgendein Klopfen detektiert wird, sogar wenn der Zündzeitpunkt zu der verspäteten Zeitgrenze hinausgezögert ist, um das Innere eines Zylinders zu kühlen.
Außerdem wird bei einer Technik, die im Patentdokument 3 offenbart wird, der Druck innerhalb eines Zylinders während eines Verdichtungszyklus detektiert, um die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder, welcher eine Frühzündung verursacht hat, abzuschalten.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP H11-36906 A
Patentdokument 2: JP S62-171642 A
Patentdokument 3: JP 1-104-17142 A

Kurzdarstellung der Erfindung
Zu lösendes Problem
Wenn die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder, an welchem die anormale Verbrennung aufgetreten ist, abgeschaltet wird (Kraftstoffabschaltung [Fuel Cut], im Folgenden auch als F/C bezeichnet), kann jedoch der Zylinder, wo die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist, eine Motorvibration erhöhen, verglichen mit einem vorliegenden Motorbetriebszustand, bei dem keine anormale Verbrennung aufgetreten ist, da ein solcher Zylinder kein Verbrennungsverhalten aufweist.
Die auf diese Weise erzeugte Motorvibration kann einem Fahrer oder einem Insassen ein unangenehmes Gefühl vermitteln.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine anormale Verbrennung zu unterdrücken und eine Motorvibration zu unterdrücken, die durch eine Abschaltung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder verursacht wird, welche vorgenommen wurde, um die anormale Verbrennung zu unterdrücken, so dass die Gebrauchstauglichkeit verbessert wird.
Lösung des Problems
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine bereitgestellt, welche eine Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder der Fahrzeug-Brennkraftmaschine abschaltet, wenn sie eine anormale Verbrennung der Fahrzeug-Brennkraftmaschine detektiert, wobei die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Detektionseinheit für anormale Verbrennung zum Detektieren der anormalen Verbrennung der Fahrzeug-Brennkraftmaschine; eine Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit zum Abschalten einer Kraftstoffzufuhr zu dem Zylinder, wo die anormale Verbrennung detektiert wird, während eines Zyklus von einem Ansaugtakt des Zylinders zu einem nächsten Ansaugtakt des Zylinders, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung detektiert; eine Vibrationsdetektionseinheit zum Detektieren von Vibrationen eines Fahrzeugs; und eine Kraftstoffzufuhr-Abschaltbeendigungseinheit zum Beenden der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr, wenn die Vibrationsdetektionseinheit die Vibrationen des Fahrzeugs detektiert, während die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist.
Bei dem oben erläuterten Aspekt der vorliegenden Erfindung schaltet vorzugsweise, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung mehrerer Zylinder detektiert, die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit die Kraftstoffzufuhr zu den einzelnen Zylindern in einem jeweiligen Zyklus der Reihe nach ab, wobei der jeweilige Zyklus eine Zeiteinheit zum Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu dem jeweiligen Zylinder ist.
In einer bevorzugten Variante des oben erläuterten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine ferner eine Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit zum Erhöhen einer Kraftstoffzufuhrmenge zu mindestens einem Zylinder unter den mehreren Zylindern im Vergleich zu einem Fall, in welchem keine anormale Verbrennung detektiert wird, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung der mehreren Zylinder detektiert.
In einer bevorzugten Variante des oben erläuterten Aspekts der vorliegenden Erfindung detektiert die Detektionseinheit für anormale Verbrennung einen Grad der anormalen Verbrennung in jedem Zylinder, die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit erhöht eine Kraftstoffzufuhrmenge zu einem Zylinder, wo der Grad der anormalen Verbrennung der höchste unter den mehreren der Zylinder ist, im Vergleich zu einem Fall, in welchem keine anormale Verbrennung detektiert wird, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung anormale Verbrennungen mehrerer Zylinder detektiert, und die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit schaltet die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder ab, wo die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit nicht die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung der mehreren Zylinder detektiert.
In einer bevorzugten Variante des oben erläuterten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrzeug einen Katalysator, der in einem Auslasskanal der Fahrzeug-Brennkraftmaschine angeordnet ist, und die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung umfasst ferner eine Kraftstoffzufuhrmengen-Einstelleinheit zum Einstellen einer Erhöhung einer Kraftstoffzufuhrmenge zu einem Zylinder, bei dem es sich nicht um einen Zylinder handelt, wo die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit die Kraftstoffzufuhr abschaltet, auf eine solche Weise, dass ein Abgas von jedem Zylinder der Fahrzeug-Brennkraftmaschine ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist.
In einer bevorzugten Variante des oben erläuterten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine ferner eine Wassertemperatur-Detektionseinheit zum Detektieren einer Wassertemperatur der Fahrzeug-Brennkraftmaschine, und je höher die von der Wassertemperatur-Detektionseinheit detektierte Wassertemperatur ist, umso länger stellt die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit eine Zeit zum Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr ein.
In einer bevorzugten Variante des oben erläuterten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine ferner eine Ansaugtemperatur-Detektionseinheit zum Detektieren einer Ansaugtemperatur, und je höher die von der Ansaugtemperatur-Detektionseinheit detektierte Ansaugtemperatur ist, umso länger stellt die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit eine Zeit zum Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr ein.
In einer bevorzugten Variante des oben erläuterten Aspekts der vorliegenden Erfindung detektiert die Detektionseinheit für anormale Verbrennung einen Grad der anormalen Verbrennung, und je höher der von der Detektionseinheit für anormale Verbrennung detektierte Grad der anormalen Verbrennung ist, umso länger stellt die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit eine Zeit zum Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr ein.
In einer bevorzugten Variante des oben erläuterten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine ferner eine Fahrbeschleunigungs-Detektionseinheit zum Detektieren einer Beschleunigung des Fahrzeugs, während das Fahrzeug fährt, und wenn die Beschleunigung, die von der Fahrbeschleunigungs-Detektionseinheit detektiert wird, während das Fahrzeug fährt, gleich einem oder kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert ist, schaltet die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit die Kraftstoffzufuhr nicht ab.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung wird die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder, wo eine anormale Verbrennung detektiert wird, abgeschaltet, wodurch verhindert wird, dass sich die anormale Verbrennung fortsetzt.
Außerdem wird die Kraftstoffzufuhr zu dem Zylinder, wo die anormale Verbrennung detektiert wird, abgeschaltet, wodurch der Zylinder, bei welchem die anormale Verbrennung aufgetreten ist, abgekühlt wird und verhindert wird, dass die anormale Verbrennung erneut auftritt.
Ferner wird das Abschalten der Kraftstoffzufuhr beendet, wenn eine Vibrationsdetektionseinheit Vibrationen eines Fahrzeugs detektiert, während die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird, wodurch eine durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr verursachte Erhöhung der Vibrationen einer Brennkraftmaschine verhindert wird. Daher kann verhindert werden, dass während einer Steuerung zur Unterdrückung anormaler Verbrennung unangenehme Vibrationen auf einen Fahrer oder einen Insassen übertragen werden.
Die Kraftstoffzufuhr zu den jeweiligen Zylindern wird nicht gleichzeitig abgeschaltet, und somit kann die durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr verursachte Erhöhung der Vibrationen der Brennkraftmaschine unterdrückt werden.
Die latente Verdampfungswärme des Kraftstoffs in dem Zylinder kann erhöht werden. Dementsprechend kann das Innere des Zylinders abgekühlt werden, und die Fortsetzung der anormalen Verbrennung kann unterdrückt werden.
Auf der Basis des Grades der anormalen Verbrennung kann das Innere des Zylinders abgekühlt werden, indem die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht wird oder indem die Kraftstoffzufuhr zu dem Zylinder abgeschaltet wird.
Ein in dem Auslasskanal der Brennkraftmaschine angeordneter Katalysator kann das Abgas wirksam reinigen.
Die latente Verdampfungswärme des Kraftstoffs in dem Zylinder kann erhöht werden, indem die Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zylinder, bei dem es sich nicht um den Zylinder handelt, wo die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist, erhöht wird. Dies ermöglicht eine Abkühlung des Inneren des Zylinders, bei dem es sich nicht um den Zylinder handelt, wo die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist, so dass das Auftreten der anormalen Verbrennung reduziert werden kann.
Die Zeit für die ununterbrochene Abschaltung der Kraftstoffzufuhr wird umso länger eingestellt, je höher die Wassertemperatur ist. Es kann daher verhindert werden, dass die anormale Verbrennung erneut auftritt, nachdem die anormale Verbrennung aufgetreten ist.
Die Zeit für die ununterbrochene Abschaltung der Kraftstoffzufuhr wird umso länger eingestellt, je höher die Ansaugtemperatur ist. Es kann daher verhindert werden, dass die anormale Verbrennung erneut auftritt, nachdem die anormale Verbrennung aufgetreten ist.
Die Zeit für die ununterbrochene Abschaltung der Kraftstoffzufuhr wird umso länger eingestellt, je höher der Grad der anormalen Verbrennung ist. Es kann daher verhindert werden, dass die anormale Verbrennung erneut auftritt, nachdem die anormale Verbrennung aufgetreten ist.
Da wenig Schwankungen in den von der Brennkraftmaschine erzeugten Vibrationen vorhanden sind, kann es bei einem Fahrzustand des Fahrzeugs, bei welchem es wahrscheinlich ist, dass der Fahrer oder der Insasse eine Änderung der Vibrationen der Brennkraftmaschine wahrnimmt, verhindert werden, dass einem Fahrer oder einem Insassen ein unangenehmes Gefühl vermittelt wird, das durch die Vibrationen der Brennkraftmaschine infolge einer Abschaltung der Kraftstoffzufuhr verursacht wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, die eine beispielhafte Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration einer Motorsteuerungsvorrichtung zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines von der Motorsteuerungsvorrichtung durchgeführten Prozesses gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist ein Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration einer Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines von der Motorsteuerungsvorrichtung durchgeführten Prozesses gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines von einer Motorsteuerungsvorrichtung durchgeführten Prozesses gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
(Erste Ausführungsform)
Zunächst wird eine erste Ausführungsform erläutert.
Die erste Ausführungsform betrifft ein Fahrzeug, in welches eine Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eingebaut ist.
(Konfiguration)
1 ist eine Zeichnung, die eine beispielhafte Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
In 1 weist eine Brennkraftmaschine 1 des Fahrzeugs einen Zylinderkopf 2, einen Zylinderkopfdeckel 3, Kolben 4, Brennräume 5 und eine Zündspule 6 auf. Diese Brennkraftmaschine 1 ist eine Viertakt-Brennkraftmaschine. In der Brennkraftmaschine 1 wird ein Verbrennungszustand usw. durch eine Motorsteuerungsvorrichtung (z. B. ein Motorsteuerungsmodul (Engine Control Module, ECM))) 60 gesteuert.
In dem Ansaugsystem dieser Brennkraftmaschine 1 ist eine Ansaugleitung 11 mit einem Ansaugkrümmer 14, der mit den Brennräumen 5 in Verbindung steht, über einen elektronisch gesteuerten Drosselkörper 12 und einen Ausgleichsbehälter 13 verbunden. Außerdem ist ein Luftfilter 15 in der Ansaugleitung 11 auf der stromaufwärtigen Seite derselben vorgesehen. Eine Drosselklappe 12a ist in dem elektronisch gesteuerten Drosselkörper 12 vorgesehen. In dem elektronisch gesteuerten Drosselkörper 12 wird der Öffnungsgrad usw. der Drosselklappe 12a durch die Motorsteuerungsvorrichtung 60 gesteuert.
Außerdem ist der Ansaugkrümmer 14 mit Kraftstoffeinspritzdüsen 16 versehen, die auf jeweilige Brennräume 5 gerichtet sind. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 16 sind mit einer Kraftstoffzufuhrleitung 17 verbunden, die mit einem Kraftstofftank (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Eine Kraftstoffeinspritzmenge und Kraftstoffeinspritzzeiten usw. der Kraftstoffeinspritzdüsen 16 werden durch die Motorsteuerungsvorrichtung 60 gesteuert.
Ferner ist in der Abgassystem der Brennkraftmaschine 1 eine Abgasleitung (nicht dargestellt) über einen Katalysatorwandler 22 mit einem Abgaskrümmer 21 verbunden, der mit den Brennräumen 5 in Verbindung steht. Ein Katalysator 23 ist in dem Katalysatorwandler 22 vorgesehen.
Zusätzlich ist der Zylinderkopf 2 mit einem Aktuator einer variablen Einlassventilsteuerung (Einlass-VVT-Aktuator) 31 der VVT-Vorrichtung an einem Ende einer Einlassnockenwelle (nicht dargestellt) befestigt. Außerdem ist der Zylinderkopf 2 mit einem Auslass-VVT-Aktuator 32 an einem Ende einer Auslassnockenwelle (nicht dargestellt) befestigt. Gemäß einer solchen Struktur ist die Brennkraftmaschine 1 mit einem Einlass-VVT-Ölsteuerventil 33 versehen, welches den Einlass-VVT-Aktuator 31 betätigt, und mit einem Auslass-VVT-Ölsteuerventil 34, welches den Auslass-VVT-Aktuator 32 betätigt. Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 steuert den Antrieb der einzelnen VVT-Aktuatoren 31 und 32 über das jeweilige von den VVT-Ölsteuerventilen 33 und 34.
Außerdem ist die Zündspule 6 elektrisch mit Zündkerzen (nicht dargestellt) verbunden, und die Motorsteuerungsvorrichtung 60 steuert eine Spannung, um die Zündkerzen zu zünden.
Ferner ist eine erste Blow-by-Gasleitung 42, die über ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (Positive Crankcase Ventilation valve, PCV-Ventil) 41 mit dem Inneren des Ausgleichsbehälters 13 in Verbindung steht, mit dem Zylinderkopfdeckel 3 verbunden. Außerdem ist eine zweite Blow-by-Gasleitung 43, die mit der Ansaugleitung 11 auf der stromaufwärtigen Seite des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers 12 in Verbindung steht, mit dem Zylinderkopfdeckel 3 verbunden. Das PCV-Ventil 41 führt das im Inneren des Kurbelgehäuses erzeugte Blow-by-Gas zur Ansaugseite zurück.
Das Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform weist einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51, einen Fahrzeugbeschleunigungssensor (einen sogenannten Fahrzeug-G-Sensor) 52, einen Wassertemperatursensor 53, einen Motordrehzahlsensor 54, einen Ansaugtemperatursensor 55 und Klopfsensoren 56 (oder Klopfsensoren) auf.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 detektiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 gibt einen detektierten Wert an die Motorsteuerungsvorrichtung 60 aus.
Der Fahrzeugbeschleunigungssensor 52 ist am Boden o. ä. einer Fahrzeugkarosserie befestigt und detektiert eine Vibration des Fahrzeugs und einen Straßengradienten (d. h. eine Neigung des Fahrzeugs). Gemäß der vorliegenden Ausführungsform detektiert der Fahrzeugbeschleunigungssensor 52 eine Fahrzeugbeschleunigung, die im Inneren des Fahrzeugs erzeugt wird. Dann gibt der Fahrzeugbeschleunigungssensor 52 einen detektierten Wert an die Motorsteuerungsvorrichtung 60 aus.
Der Motordrehzahlsensor 54 ist an der Brennkraftmaschine 1 befestigt und detektiert die Motordrehzahl. Dann gibt der Motordrehzahlsensor 54 einen detektierten Wert an die Motorsteuerungsvorrichtung 60 aus.
Der Wassertemperatursensor 53 detektiert eine Temperatur des Kühlmittels der Brennkraftmaschine 1. Der Wassertemperatursensor 53 gibt einen detektierten Wert an die Motorsteuerungsvorrichtung 60 aus.
Der Ansaugtemperatursensor 55 ist an der Ansaugleitung 11 befestigt und detektiert eine Ansaugtemperatur. Der Ansaugtemperatursensor 55 gibt einen detektierten Wert an die Motorsteuerungsvorrichtung 60 aus. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 1 dargestellt, der Ansaugtemperatursensor 55 benachbart zu einem Luftstromsensor 57 befestigt, welcher das Volumen der Einströmluft der Ansaugleitung 11 detektiert.
Der Klopfsensor 56 detektiert eine Vibration eines Motorblocks, die durch ein Klopfen erzeugt wird. Der Klopfsensor 56 ist an dem Motorblock der Brennkraftmaschine 1 befestigt, so dass er dem jeweiligen Zylinder entspricht. Dann gibt der Klopfsensor 56 einen detektierten Wert an die Motorsteuerungsvorrichtung 60 aus.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 wird von einer elektronischen Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU) gebildet, die zum Beispiel einen Mikrocomputer und Peripherieschaltungen desselben aufweist. Folglich umfasst die Motorsteuerungsvorrichtung 60 eine CPU, einen ROM und einen RAM usw. Das ROM speichert ein oder mehrere Programme, welche verschiedene Arten von Prozessen realisieren. Die CPU führt die verschiedenen Arten von Prozessen entsprechend dem mindestens einen oder den mehreren Programmen aus, die im ROM gespeichert sind.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 steuert die Brennkraftmaschine 1 gemäß detektierten Werten usw., die von verschiedenen Sensoren wie dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 detektiert wurden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 einen Steuerungsprozess durch, welcher eine anormale Verbrennung auf der Basis der detektierten Werte verschiedener Sensoren unterdrückt.
2 ist ein Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration der Motorsteuerungsvorrichtung 60 zeigt, welche einen solchen Steuerungsprozess realisiert.
Wie in 2 dargestellt, weist die Motorsteuerungsvorrichtung 60 eine Beschleunigungsbestimmungseinheit 61, eine Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62, eine Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit 63, eine Kraftstoffzufuhr-Abschaltbeendigungseinheit 64, eine Fahrzeugschwingungs-Detektionseinheit 65 und eine Speichereinheit 66 auf.
Die Beschleunigungsbestimmungseinheit 61 bestimmt, ob das betreffende Fahrzeug beschleunigt oder nicht. Genauer, die Beschleunigungsbestimmungseinheit 61 bestimmt, dass das betreffende Fahrzeug beschleunigt, wenn eine Änderungsrate (d. h. die Beschleunigung) des detektierten Wertes (d. h. der Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 51 gleich einem oder höher als ein Beschleunigungsbestimmungs-Schwellenwert ist. Zum Beispiel wird der Beschleunigungsbestimmungs-Schwellenwert auf experimenteller, empirischer oder theoretischer Basis voreingestellt, um eine Detektion der Beschleunigung des Fahrzeugs zu ermöglichen.
Die Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62 detektiert eine anormale Verbrennung der Brennkraftmaschine 1 (insbesondere jedes Zylinders). Genauer, die Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62 detektiert die anormale Verbrennung für jeden Zylinder auf der Basis des detektierten Wertes des Klopfsensors 56, der an dem jeweiligen Zylinder befestigt ist. Wenn zum Beispiel der detektierte Wert des Klopfsensors 56 gleich dem oder höher als ein Schwellenwert zur Bestimmung anormaler Verbrennung ist, leitet die Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62 daraus das Ergebnis ab, dass die anormale Verbrennung an dem Zylinder stattfindet, an welchem der entsprechende Klopfsensor 56 befestigt ist. Zum Beispiel wird der Schwellenwert zur Bestimmung anormaler Verbrennung experimentell, empirisch oder theoretisch voreingestellt.
Der Betrieb der Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62 ist nicht auf die Detektion von anormaler Verbrennung bei einem Klopfen beschränkt, und die Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62 kann anormale Verbrennung wie eine Frühzündung detektieren.
Die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit 63 beendet die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzdüse 16 und schaltet die Kraftstoffzufuhr zum Inneren des Zylinders ab (d. h. F/C). Genauer, die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit 63 steuert den Antrieb der Kraftstoffeinspritzdüse 16 selbst oder steuert den Antrieb einer Pumpe (z. B. einer Kraftstoffpumpe), welche den Kraftstoff zu der Kraftstoffeinspritzdüse 16 zum Zwecke der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzdüse 16 fördert, wodurch sie die Kraftstoffzufuhr zu dem Zylinder abschaltet.
Die Kraftstoffzufuhr-Abschaltbeendigungseinheit 64 beendet die Abschaltung einer solchen Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit 63.
Die Fahrzeugvibrations-Detektionseinheit 65 detektiert, dass das Fahrzeug vibriert. Genauer, wenn die Fahrzeugbeschleunigung, welche ein von dem Fahrzeugbeschleunigungssensor 52 detektierter Wert ist, gleich einer oder größer als eine Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung ist (Fahrzeugbeschleunigung ≥ Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung), oder wenn die Schwankung der Motordrehzahl, welche ein von dem Motordrehzahlsensor 54 detektierter Wert ist, gleich einem oder größer als ein Vibrationsbestimmungs-Schwankungswert ist (Schwankung der Motordrehzahl ≥ Vibrationsbestimmungs-Schwankungswert), leitet die Fahrzeugvibrations-Detektionseinheit 65 daraus ein Ergebnis ab, dass das Fahrzeug vibriert. Die Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung und der Vibrationsbestimmungs-Variablenwert werden experimentell, empirisch oder theoretisch voreingestellt.
Die Speichereinheit 66 speichert Informationen (z. B. die Zylindernummer) über den Zylinder (im Weiteren ”Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung” genannt), wo die anormale Verbrennung auftritt. Die Speichereinheit 66 ist ein Speicher, welcher das Überschreiben von Daten gestattet, wie der oben erwähnte RAM.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines von der in 2 dargestellten, oben erläuterten Konfiguration realisierten Prozesses zur Unterdrückung von anormaler Verbrennung zeigt.
Wie in 3 dargestellt, bestimmt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 in Schritt S1 zuerst auf der Basis des Bestimmungsergebnisses der Beschleunigungsbestimmungseinheit 61 und des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62, ob die anormale Verbrennung an dem betreffenden Fahrzeug während einer Beschleunigung auftritt oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die anormale Verbrennung an dem betreffenden Fahrzeug während der Beschleunigung auftritt, fährt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 mit Schritt S2 des Prozesses fort.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 setzt in Schritt S2 ein Flag der Bestimmung anormaler Verbrennung, welches das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Steuerung zur Unterdrückung anormaler Verbrennung anzeigt, auf 1 (Flag der Bestimmung anormaler Verbrennung = 1). Als Nächstes startet die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Steuerung zur Unterdrückung anormaler Verbrennung.
Anschließend speichert die Motorsteuerungsvorrichtung 60 in Schritt S3 den Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung (z. B. die Zylindernummer) in der Speichereinheit 66. Hierbei speichert, wenn die anormale Verbrennung an mehreren Zylindern auftritt, die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die mehreren Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung (z. B. die Zylindernummern) in der Speichereinheit 66.
Als Nächstes liest die Motorsteuerungsvorrichtung 60 in Schritt S4 den Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung (z. B. die Zylindernummer), an dem die Kraftstoffabschaltung (F/C) erfolgen soll, aus der Speichereinheit 66 aus. Wenn mehrere Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung vorhanden sind, liest die Motorsteuerungsvorrichtung 60 einen einzigen Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung von den mehreren Zylindern mit aufgetretener anormaler Verbrennung aus. In diesem Falle liest zum Beispiel die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die mehreren Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung (z. B. die Zylindernummern), die in der Speichereinheit 66 gespeichert sind, in der Reihenfolge aus, in der die anormale Verbrennung aufgetreten ist.
Anschließend bewirkt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 in Schritt 35, dass die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit 63 die F/C während eines Zyklus an dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung durchführt, der in Schritt S4 ausgelesen wurde. Ein Zyklus, von dem hier die Rede ist, ist ein Zyklus von einem Ansaugtakt zu nächsten Ansaugtakt und ist ein Zyklus, welcher es der Brennkraftmaschine 1 ermöglicht, zwei Umdrehungen auszuführen.
Als Nächstes bestimmt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 in Schritt 36 auf der Basis des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62, ob die anormale Verbrennung an irgendwelchen Zylindern auftritt oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass keine anormale Verbrennung auftritt, fährt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 mit Schritt S8 des Prozesses fort. Wenn dagegen bestimmt wird, dass eine anormale Verbrennung auftritt, fährt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 mit Schritt S7 des Prozesses fort.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 bestimmt in Schritt S7 unter Verwendung der Fahrzeugvibrations-Detektionseinheit 65, ob die Fahrzeugbeschleunigung gleich der oder größer als die Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung ist oder nicht, oder ob die Schwankung der Motordrehzahl gleich dem oder größer als der Vibrationsbestimmungs-Schwankungswert ist. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeugbeschleunigung gleich der oder größer als die Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung ist (Fahrzeugbeschleunigung ≥ Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung) oder dass die Schwankung der Motordrehzahl gleich dem oder größer als der Vibrationsbestimmungs-Schwankungswert ist (Schwankung der Motordrehzahl ≥ Vibrationsbestimmungs-Schwankungswert), fährt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 mit Schritt S8 des Prozesses fort. Wenn dagegen das Bestimmungsergebnis ein anderes ist (Fahrzeugbeschleunigung < Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung und Schwankung der Motordrehzahl < Vibrationsbestimmungs-Schwankungswert), startet die Motorsteuerungsvorrichtung 60 den Prozess wieder von Schritt S4 ab.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 beendet in Schritt S8 die F/C unter Verwendung der Kraftstoffzufuhr-Abschaltbeendigungseinheit 64, um die Steuerung zur Unterdrückung anormaler Verbrennung zu beenden, und setzt das Flag der Bestimmung anormaler Verbrennung auf 0 (Flag der Bestimmung anormaler Verbrennung = 0). Als Nächstes beendet die Motorsteuerungsvorrichtung 60 den in 3 dargestellten Prozess.
(Operationen und Aktionen)
Als Nächstes wird eine Erläuterung aufeinander folgender Operationen, die von der Motorsteuerungsvorrichtung 60 ausgeführt werden, und von Aktionen derselben gegeben.
Wenn die anormale Verbrennung an dem betreffenden Fahrzeug während einer Beschleunigung auftritt, setzt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 das Flag der Bestimmung anormaler Verbrennung auf 1, um die Steuerung zur Unterdrückung anormaler Verbrennung zu starten, und speichert den Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung (z. B. die Zylindernummer) in der Speichereinheit 66 (Schritte S1 bis S3).
Als Nächstes liest die Motorsteuerungsvorrichtung 60 den Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung (z. B. die Zylindernummer), bei dem die F/C erfolgen soll, aus der Speichereinheit 66 aus und führt die F/C an dem ausgelesenen Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung während eines Zyklus durch (Schritte S4 und S5). Das heißt, die Motorsteuerungsvorrichtung 60 führt die F/C durch und bewirkt dadurch die Reinigungs- und Kühlzyklen eines Zyklus für den Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung.
Wenn mehrere Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung vorhanden sind, liest die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die mehreren Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung (z. B. die Zylindernummern), die in der Speichereinheit 66 gespeichert sind, in der Reihenfolge aus, in der anormale Verbrennungen aufgetreten sind (in der Detektionsreihenfolge der anormalen Verbrennungen), und führt nacheinander für jeden Zylinder die F/C für jeweils einen Zyklus durch. Das heißt, die Motorsteuerungsvorrichtung 60 legt einen Zyklus als eine Zeiteinheit zur Beendigung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder fest und schaltet die Kraftstoffzufuhr zu jedem Zylinder nacheinander in jeweils einem Zyklus ab.
Als Nächstes, bis die anormale Verbrennung für alle Zylinder beseitigt ist oder falls nicht Fahrzeugvibrationen mit einer gewissen Größe detektiert werden, führt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die F/C an dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung durch (Schritte S6 und S7). Wenn dagegen die anormale Verbrennung für alle Zylinder beseitigt ist oder wenn die Fahrzeugvibrationen mit einer gewissen Größe detektiert werden, beendet die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Steuerung zur Unterdrückung anormaler Verbrennung, um die F/C zu beenden (d. h. um die Kraftstoff zu starten), und setzt das Flag der Bestimmung anormaler Verbrennung auf 0 (Schritte S6 bis S8).
(Vorteilhafte Wirkungen der ersten Ausführungsform)
Gemäß der ersten Ausführungsform führt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die F/C an dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung durch. Daher führt gemäß der ersten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 ein Reinigen und Kühlen an dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung durch, wodurch das heiße Restgas reduziert wird, welches eine Ursache der anormalen Verbrennung ist, während gleichzeitig das Innere des Zylinders abgekühlt wird.
Außerdem stoppt gemäß der ersten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die F/C, wenn die Vibrationen des Fahrzeugs zu groß werden (insbesondere wenn Fahrzeugbeschleunigung ≥ Vibrationsbestimmungs-Fahrzeugbeschleunigung oder Schwankung der Motordrehzahl ≥ Vibrationsbestimmungs-Schwankungswert). Daher wird es gemäß der ersten Ausführungsform möglich, dass die Motorsteuerungsvorrichtung 60 eine Erhöhung der Motorvibrationen aufgrund des Nicht-Verbrennungszustands in dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung im Vergleich zu einem vorliegenden Motorbetriebszustand, in welchem keine anormale Verbrennung auftritt, unterdrückt und verhindert, dass die Vibrationen des Fahrzeugs einem Fahrer oder einem Insassen ein unangenehmes Gefühl vermitteln.
(Zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine zweite Ausführungsform erläutert. Für Bauteile, welche mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch oder diesen ähnlich sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird ein Prozess zur Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge für den Zylinder, bei dem keine F/C erfolgt, durchgeführt.
4 ist ein Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration einer Motorsteuerungsvorrichtung 60, welche einen solchen Prozess realisiert, gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Wie in 4 dargestellt, weist die Motorsteuerungsvorrichtung 60 gemäß der zweiten Ausführungsform ferner eine Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 auf.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses der Unterdrückung von anormaler Verbrennung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Wie in 5 dargestellt, ist gemäß diesem Prozess, gegenüber dem in 3 dargestellten Prozess der ersten Ausführungsform, ein Vorgang in Schritt S21 nach dem Vorgang in Schritt S5 hinzugefügt worden.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 bewirkt in Schritt S21, dass die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die Kraftstoffzufuhrmenge zu allen Zylindern erhöht, mit Ausnahme des Zylinders, wo in Schritt S5 die F/C durchgeführt wird.
Zu den Zylindern mit Ausnahme des Zylinders, wo in Schritt S5 die F/C durchgeführt wird, gehören andere Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung und die Zylinder, bei denen keine anormale Verbrennung auftritt.
Des Weiteren erhöht die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die Einspritzmenge von der Kraftstoffeinspritzdüse 16, wodurch sie die Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zylinder erhöht.
Außerdem erhöht die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder auf eine solche Weise, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases an einer Stelle, wo sich die Abgase von den jeweiligen Zylindern vereinigen, d. h. einer Stelle unmittelbar vor dem Katalysator 23, ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird (auch stöchiometrisches Verhältnis genannt, womit ein Zustand bezeichnet wird, bei dem Luft: Kraftstoff = 14,7:1 gilt). Das heißt, die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 leitet zum Beispiel die Menge an Kraftstoff, die dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung aufgrund der F/C nicht zugeführt wird, in die Kraftstoffeinspritzung zu dem Zylinder, welcher nicht der Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung ist. Hierbei leitet, wenn mehrere Zylinder vorhanden sind, welche nicht der Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung sind, die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die Menge an Kraftstoff, die aufgrund der Durchführung der F/C nicht eingespritzt wurde, gleichmäßig in die mehreren Zylinder, welche nicht der Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung sind. In dieser Situation verteilt im Allgemeinen, da das einströmende Luftvolumen zu den einzelnen Zylindern gleich ist, die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die nicht eingespritzte Menge an Kraftstoff gleichmäßig auf die jeweiligen Zylinder.
Im Gegensatz hierzu ist die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 auch in der Lage, die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder entsprechend dem Luftvolumen zu erhöhen, das in den jeweiligen Zylinder strömt. In diesem Fall erhöht die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die zusätzliche Menge der Kraftstoffzufuhrmenge umso mehr, je größer das in den jeweiligen Zylinder strömende Luftvolumen ist.
Außerdem berechnet, wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass die anormale Verbrennung auftritt, die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die zusätzliche Menge der Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zeitpunkt, wenn der Zylinder, wo die F/C durchgeführt werden soll, und die Kraftstoffzufuhrmenge, die diesem Zylinder zugeführt werden soll, bestätigt werden. Zum Beispiel berechnet die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die zusätzliche Menge der Kraftstoffzufuhrmenge zum Zeitpunkt der Durchführung der F/C.
Während die für die zweite Ausführungsform spezifische Konfiguration oben erläutert wurde, sind die anderen Konfigurationen der zweiten Ausführungsform dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
(Vorteilhafte Wirkungen der zweiten Ausführungsform)
Gemäß der zweiten Ausführungsform erhöht die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder mit Ausnahme des Zylinders, wo die F/C durchgeführt wird, auf eine solche Weise, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases unmittelbar vor dem Katalysator 23 das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 bewirken, dass der Katalysator 23, der in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist, das Abgas wirksam reinigt.
Das heißt, wenn die F/C an dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung durchgeführt wird, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases sämtlicher Zylinder einschließlich des Zylinders, wo die F/C nicht durchgeführt wird (einschließlich des Zylinders, welcher ein Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung ist und an welchem die F/C noch nicht durchgeführt worden ist) mager (d. h. das Luftvolumen ist größer als bei dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis), und daher kann NOx usw. schlechter werden. Dagegen erhöht gemäß der zweiten Ausführungsform zum Beispiel die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder mit Ausnahme des Zylinders, wo die F/C durchgeführt wird, so dass verhindert wird, dass sich die anormale Verbrennung fortsetzt, ohne die Wirksamkeit der Reinigung in Bezug auf HC, NO und NOx usw. zu verringern.
Außerdem erhöht gemäß der zweiten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder mit Ausnahme des Zylinders, wo die F/C durchgeführt wird, d. h. zu dem Zylinder, welcher ein Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung ist und an welchem die F/C noch nicht durchgeführt worden ist, oder zu dem Zylinder, an welchem die anormale Verbrennung nicht auftritt. Es ist dadurch möglich, den Zylinder, an welchem die anormale Verbrennung bereits aufgetreten ist, oder den Zylinder, an welchem die anormale Verbrennung noch nicht aufgetreten ist, bei welchem jedoch eine hohe Wahrscheinlichkeit des Auftretens der anormalen Verbrennung besteht, im Voraus abzukühlen.
Ferner erhöht gemäß der zweiten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder, mit Ausnahme des Zylinders mit aufgetretener anormaler Verbrennung, entsprechend dem in den jeweiligen Zylinder einströmenden Luftvolumen. Daher kann gemäß der zweiten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 sogar dann, wenn das in den jeweiligen Zylinder einströmende Luftvolumen für die einzelnen Zylinder unterschiedliche ist, die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder entsprechend dieser Schwankung einstellen. Infolgedessen kann gemäß der zweiten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 eine Erzeugung von unverbrannten HC usw. infolge einer übermäßigen Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge unterdrücken.
Gemäß der zweiten Ausführungsform berechnet die Motorsteuerungsvorrichtung 60 nach einer Bestimmung, dass eine anormale Verbrennung auftritt, die zusätzliche Menge der Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zeitpunkt, wenn der Zylinder, wo die F/C durchgeführt werden soll, und die Kraftstoffzufuhrmenge, die diesem Zylinder zugeführt werden soll, bestätigt werden. Daher ist gemäß der zweiten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 in der Lage, augenblicklich und sofort eine Anweisung zum Erhöhen der Kraftstoffzufuhrmenge zu einem anderen Zylinder auszugeben, unmittelbar nachdem die F/C durchgeführt worden ist.
(Dritte Ausführungsform)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine dritte Ausführungsform erläutert. Für Konfigurationen, welche mit denjenigen der ersten und zweiten Ausführungsform identisch oder diesen ähnlich sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
Gemäß der dritten Ausführungsform wird ein Prozess zur aktiven Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge eines Zylinders mit aufgetretener anormaler Verbrennung durchgeführt, welcher unter mehreren Zylindern mit aufgetretener anormaler Verbrennung die höchste Intensität der anormalen Verbrennung aufweist.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses einer solchen dritten Ausführungsform zeigt.
Wie in 6 dargestellt, sind in diesem Prozess, im Vergleich zu dem in 5 dargestellten Prozess gemäß der zweiten Ausführungsform, Vorgänge von Schritt S41 und Schritt S42 nach dem Vorgang von Schritt S3 hinzugefügt worden.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 bestimmt in Schritt S41, ob ein Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung, der eine besonders hohe Intensität der anormalen Verbrennung aufweist, vorhanden ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass ein Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung, der eine besonders hohe Intensität der anormalen Verbrennung aufweist, vorhanden ist, fährt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 mit Schritt S42 des Prozesses fort.
Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass kein Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung, der eine besonders hohe Intensität der anormalen Verbrennung aufweist, vorhanden ist, führt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 mit Schritt S4 des Prozesses fort.
Durch den Bestimmungsprozess in Schritt S41, wenn mehrere Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung vorhanden sind, wählt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 einen Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung aus, welcher unter diesen Zylindern mit aufgetretener anormaler Verbrennung die höchste Intensität der anormalen Verbrennung aufweist.
Die Motorsteuerungsvorrichtung 60 erhöht in Schritt S42 die Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung, der die höchste Intensität der anormalen Verbrennung aufweist, durch die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71. Hierbei erhöht die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die Kraftstoffzufuhrmenge entsprechend der Intensität der anormalen Verbrennung. Insbesondere erhöht die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 die Kraftstoffzufuhrmenge umso mehr, je höher die Intensität der anormalen Verbrennung ist. Danach fährt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 mit Schritt S4 des Prozesses fort.
Während die für die dritte Ausführungsform spezifische Konfiguration oben erläutert wurde, sind die anderen Konfigurationen der dritten Ausführungsform dieselben wie diejenigen der ersten und zweiten Ausführungsform.
Gemäß der dritten Ausführungsform wird durch die oben erläuterte Konfiguration bewirkt, dass, wenn eine weitere anormale Verbrennung mit einer höheren Intensität in einem weiteren Zylinder detektiert wird, nachdem die anormale Verbrennung in irgendeinem Zylinder detektiert wurde und bevor die F/C an dem betreffenden Zylinder durchgeführt wurde, die Motorsteuerungsvorrichtung 60 vorzugsweise die Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung erhöht, der eine solche höhere Intensität der anormalen Verbrennung aufweist.
(Vorteilhafte Wirkungen der dritten Ausführungsform)
Gemäß der dritten Ausführungsform erhöht die Motorsteuerungsvorrichtung 60 aktiv die Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zylinder mit aufgetretener anormaler Verbrennung, der die höchste Intensität der anormalen Verbrennung aufweist. Daher ist gemäß der dritten Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 in der Lage, das Innere des Zylinders mit aufgetretener anormaler Verbrennung mit einer Wirksamkeit abzukühlen, die höher ist als diejenige bei einem Abkühlen des Inneren des Zylinders, das ohne die Verbrennung darin durch Durchführung der F/C realisiert wird.
Wenn die Kraftstoffzufuhrmenge zu dem Zylinder mit der höchsten Intensität der anormalen Verbrennung erhöht wird, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases unmittelbar vor dem Katalysator 23 in einigen Fällen mager, wenn nur die Erhöhung der Kraftstoffzufuhrmenge zu diesem Zylinder erfolgt. Dagegen erhöht gemäß der dritten Ausführungsform, wie bei der oben erläuterten zweiten Ausführungsform, die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Kraftstoffzufuhrmenge zu jedem Zylinder mit Ausnahme des Zylinders, wo die F/C durchgeführt wird, auf eine solche Weise, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases unmittelbar vor dem Katalysator 23 das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird (Schritt S21).
Daher ermöglicht gemäß der dritten Ausführungsform, wie bei der oben erläuterten zweiten Ausführungsform, die Motorsteuerungsvorrichtung 60, dass der Katalysator 23, der in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist, das Abgas wirksam reinigt.
Gemäß der obigen Erläuterung zu den Ausführungsformen hat die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit 71 zum Beispiel zwei Funktionen, als eine Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit und eine Kraftstoffzufuhr-Anpassungseinheit. Außerdem stellt die Motorsteuerungsvorrichtung 60 zum Beispiel eine Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Brennkraftmaschine dar.
(Modifikationen der Ausführungsformen)
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Zeit für das Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr (d. h. eine Abschaltungsfortsetzungszeit) umso länger einstellen, je höher die von dem Wassertemperatursensor 53 detektierte Wassertemperatur ist. In diesem Falle erhöht die Motorsteuerungsvorrichtung 60 bei der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Zyklen für die Durchführung der F/C, wodurch sie die Zeit für das Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr verlängert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Zeit für das Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr umso länger einstellen, je höher die von dem Ansaugtemperatursensor 55 detektierte Ansaugtemperatur ist.
Außerdem kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die Zeit für das Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr umso länger einstellen, je höher der Grad der anormalen Verbrennung (d. h. die Intensität der anormalen Verbrennung) ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Motorsteuerungsvorrichtung 60 den Fahrzeugbeschleunigungssensor 52 und den Motordrehzahlsensor 54, um eine Vibration des Fahrzeugs zu detektieren, die durch die Vibration des Motors verursacht wird. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Motorsteuerungsvorrichtung 60 einen anderen Detektor verwenden, um eine Vibration des Fahrzeugs zu detektieren, die durch die Vibration des Motors verursacht wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform detektiert die Motorsteuerungsvorrichtung 60 eine Vibration des Fahrzeugs auf der Basis des detektierten Wertes des Fahrzeugbeschleunigungssensors 52 und desjenigen des Motordrehzahlsensors 54. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel die Motorsteuerungsvorrichtung 60 eine Vibration des Fahrzeugs durch einen detektierten Wert entweder des Fahrzeugbeschleunigungssensors 52 oder des Motordrehzahlsensors 54 detektieren. Eine solche Konfiguration ist vorteilhaft, wenn das Fahrzeug mit nur einem von dem Fahrzeugbeschleunigungssensor 52 und dem Motordrehzahlsensor 54 ausgerüstet ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform detektiert die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die anormale Verbrennung auf der Basis des detektierten Wertes jedes Klopfsensors 56. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel die Motorsteuerungsvorrichtung 60 die anormale Verbrennung auf der Basis eines detektierten Wertes einer Ionenstrom-Detektionseinheit detektieren, welche einen Ionenstrom detektiert. Der Vorgang der Detektion der anormalen Verbrennung durch die Ionenstrom-Detektionseinheit wird im Folgenden beschrieben.
Die Ionenstrom-Detektionseinheit bewirkt, dass ein Strom durch eine Elektrode einer Zündkerze fließt, und detektiert einen Ionenstrom, der erzeugt wird, während ein Gasgemisch verbrannt wird. Als Nächstes detektiert die Detektionseinheit für anormale Verbrennung 62 die anormale Verbrennung, welche eine Frühzündung ist, auf der Basis des erzeugten zeitlichen Ablaufs des Ionenstroms, der von der Ionenstrom-Detektionseinheit detektiert wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Fahrzeug in der Lage, die anormale Verbrennung zu vermeiden, indem die Schließzeit eines Einlassventils unter Verwendung eines variablen Einlassventilmechanismus verzögert wird, welches den Einlass-VVT-Aktuator 31 aufweist, d. h. indem eine Einlass-VVT-Verzögerung durchgeführt wird. In diesem Fall kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Motorsteuerungsvorrichtung 60 versuchen, die anormale Verbrennung durch die F/C zu unterdrücken, wenn es schwierig ist, die anormale Verbrennung durch eine solche Einlass-VVT-Verzögerung zu vermeiden.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden detailliert erläutert; der Schutzbereich und die Grundidee der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt und umfassen alle Ausführungsformen mit einer vorteilhaften Wirkung, die zu der durch die vorliegende Erfindung beabsichtigten vorteilhaften Wirkung äquivalent ist. Ferner sind der Schutzbereich und die Grundidee der vorliegenden Erfindung nicht auf irgendeine Kombination der Merkmale beschränkt, die in den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind, sondern können durch jede beliebige gewünschte Kombination von speziellen Merkmalen aus der Menge der offenbarten Merkmale definiert sein.
Bezugszeichenliste

1: Brennkraftmaschine
51: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
52: Fahrzeugbeschleunigungssensor
53: Wassertemperatursensor
54: Motordrehzahlsensor
55: Ansaugtemperatursensor
56: Klopfsensor
60: Motorsteuerungsvorrichtung
61: Beschleunigungsbestimmungseinheit
62: Detektionseinheit für anormale Verbrennung
63: Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit
64: Kraftstoffzufuhr-Abschaltbeendigungseinheit
65: Fahrzeugvibrations-Detektionseinheit
66: Speichereinheit
71: Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit

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

JP 11-36906 A [0009]
JP 62-171642 A [0009]
JP 1-104-17142 A [0009]

Claims

Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine, welche eine Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder der Fahrzeug-Brennkraftmaschine abschaltet, wenn sie eine anormale Verbrennung der Fahrzeug-Brennkraftmaschine detektiert, wobei die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Detektionseinheit für anormale Verbrennung zum Detektieren der anormalen Verbrennung der Fahrzeug-Brennkraftmaschine; eine Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit zum Abschalten einer Kraftstoffzufuhr zu dem Zylinder, wo die anormale Verbrennung detektiert wird, während eines Zyklus von einem Ansaugtakt des Zylinders zu einem nächsten Ansaugtakt des Zylinders, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung detektiert; eine Vibrationsdetektionseinheit zum Detektieren von Vibrationen eines Fahrzeugs; und eine Kraftstoffzufuhr-Abschaltbeendigungseinheit zum Beenden der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr, wenn die Vibrationsdetektionseinheit die Vibrationen des Fahrzeugs detektiert, während die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung mehrerer Zylinder detektiert, die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit die Kraftstoffzufuhr zu den einzelnen Zylindern in einem jeweiligen Zyklus der Reihe nach abschaltet, wobei der jeweilige Zyklus eine Zeiteinheit zum Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu dem jeweiligen Zylinder ist.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, umfassend ferner eine Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit zum Erhöhen einer Kraftstoffzufuhrmenge zu mindestens einem Zylinder unter den mehreren Zylindern im Vergleich zu einem Fall, in welchem keine anormale Verbrennung detektiert wird, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung der mehreren Zylinder detektiert.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei: die Detektionseinheit für anormale Verbrennung einen Grad der anormalen Verbrennung in jedem Zylinder detektiert, die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit eine Kraftstoffzufuhrmenge zu einem Zylinder, wo der Grad der anormalen Verbrennung der höchste unter den mehreren Zylindern ist, im Vergleich zu einem Fall erhöht, in welchem keine anormale Verbrennung detektiert wird, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung anormale Verbrennungen mehrerer Zylinder detektiert, und die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder abschaltet, wo die Kraftstoffzufuhrmengen-Erhöhungseinheit nicht die Kraftstoffzufuhrmenge erhöht, wenn die Detektionseinheit für anormale Verbrennung die anormale Verbrennung der mehreren Zylinder detektiert.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei: das Fahrzeug einen Katalysator umfasst, der in einem Auslasskanal der Fahrzeug-Brennkraftmaschine angeordnet ist, und die Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung ferner eine Kraftstoffzufuhrmengen-Einstelleinheit umfasst, zum Einstellen einer Erhöhung einer Kraftstoffzufuhrmenge zu einem Zylinder, bei dem es sich nicht um einen Zylinder handelt, wo die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit die Kraftstoffzufuhr abschaltet, auf eine solche Weise, dass ein Abgas von jedem Zylinder der Fahrzeug-Brennkraftmaschine ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, welche ferner eine Wassertemperatur-Detektionseinheit zum Detektieren einer Wassertemperatur der Fahrzeug-Brennkraftmaschine umfasst, wobei die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit eine Zeit zum Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr umso länger einstellt, je höher die von der Wassertemperatur-Detektionseinheit detektierte Wassertemperatur ist.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, welche ferner eine Ansaugtemperatur-Detektionseinheit zum Detektieren einer Ansaugtemperatur umfasst, wobei die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit eine Zeit zum Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr umso länger einstellt, je höher die von der Ansaugtemperatur-Detektionseinheit detektierte Ansaugtemperatur ist.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei: die Detektionseinheit für anormale Verbrennung einen Grad der anormalen Verbrennung detektiert, und wobei die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit eine Zeit zum Fortsetzen der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr umso länger einstellt, je höher der von der Detektionseinheit für anormale Verbrennung detektierte Grad der anormalen Verbrennung ist.
Verbrennungszustands-Steuerungsvorrichtung für die Fahrzeug-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, welche ferner eine Fahrbeschleunigungs-Detektionseinheit zum Detektieren einer Beschleunigung des Fahrzeugs, während das Fahrzeug fährt, umfasst, wobei, wenn die Beschleunigung, die von der Fahrbeschleunigungs-Detektionseinheit detektiert wird, während das Fahrzeug fährt, gleich einem oder kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert ist, die Kraftstoffzufuhr-Abschalteinheit die Kraftstoffzufuhr nicht abschaltet.