DE102015112278B4

DE102015112278B4 - Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102015112278B4
Application number: DE102015112278.2A
Authority: DE
Inventors: Akitaka YAMASHITA; Mikio Watanabe
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2035-07-29
Also published as: JP2016033339A; CN105317579A; CN105317579B; DE102015112278A1; US9822754B2; RU2604642C1; JP6020526B2; US20160032884A1

Abstract

Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündkerze (14) mit einem Funkenerzeugungsabschnitt (14a), wobei das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes aufweist:
eine elektronische Steuerungseinheit (50), die gestaltet ist, um:
(i) eine Zündzeitabstimmung als eine Zeitabstimmung zum Erzeugen eines Funkens von dem Funkenerzeugungsabschnitt (14a) zu korrigieren,
(ii) eine Regelung einer Brennkraftmaschinendrehzahl derart auszuführen, dass sich eine Brennkraftmaschinendrehzahl einer Solldrehzahl annähert,
(iii) ein Zündungsangemessenheitsverhältnis während einer voreingestellten Dauer nach einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (10) zu berechnen, und um einen Bestimmungsprozess zur Ausführung einer Bestimmung über eine Eigenschaft eines Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine (10) zugeführt wird, auf der Grundlage des Zündungsangemessenheitsverhältnisses auszuführen, wobei das Zündungsangemessenheitsverhältnis ein Verhältnis eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite als eine maximale Weite ist, die es ermöglicht, dass die Zündzeitabstimmung korrigiert wird, wenn die Zündzeitabstimmung in der Regelung korrigiert wird,
(iv) zu bestimmen, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs schwer ist, wenn ein Bestimmungsindexwert, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit einem Glättungsprozess erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert, wobei der Glättungsprozess ein Prozess zum Berechnen eines gewichteten Durchschnitts eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses, das dieses Mal erhalten wird, und eines Bestimmungsindexwerts ist, der letztes Mal erhalten wird, und
(v) einen Glättungskoeffizienten auf einen Wert korrespondierend zu jeder einer ersten Dauer, einer zweiten Dauer und einer dritten Dauer festzulegen, wobei der Glättungskoeffizient ein Kehrwert eines Koeffizienten korrespondierend zu einem Gewicht des Zündungsangemessenheitsverhältnisses ist, das dieses Mal in dem Glättungsprozess erhalten wird, die erste Dauer eine Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (10) bis zu einer Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl ist, die zweite Dauer eine Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl bis zu einem Verstreichen einer vorbestimmten Dauer ist, und die dritte Dauer eine Dauer nach dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine, das es ermöglicht, selbst bei niedrigen Temperaturen genauer zu bestimmen, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht.
Beschreibung des Stands der Technik
DE 600 12 422 T2 zeigt eine Startsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Startsteuerungsbetriebseinrichtung zur Auswahl eines Startbetriebs aus einem ersten und einem zweiten Startbetrieb entsprechend der Eigenschaft von Kraftstoff, der der Brennkraftmaschine zugeführt wird, und zum Starten der Brennkraftmaschine, wobei die Startsteuervorrichtung eine Betriebserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Laufzustands der Brennkraftmaschine, und eine Schalteinrichtung zum Schalten des Startbetriebs zu dem zweiten Startbetrieb, wenn der Laufzustand der Brennkraftmaschine nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach Beginnen des Startens der Brennkraftmaschine unter Verwendung des ersten Startbetriebs erfasst worden ist, aufweist.
DE 103 38 664 A1 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, bei dem der Brennkraftmaschine ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einem vorgebbaren Lambdawert als Kraftstoff-Luft-Verhältnis zugeführt wird, und bei dem eine klopfende Verbrennung in der Brennkraftmaschine mittels einer Klopfregelungseinrichtung erfasst und durch eine Zündwinkeländerung verhindert wird. In Abhängigkeit von einer mittels der Klopfregelungseinrichtung erfassten Kraftstoffqualität wird ein zum Neustart der Brennkraftmaschine erforderliches Kraftstoff-Luft-Verhältnis ermittelt.
DE 60 2004 010 340 T2 zeigt eine Kraftstoffeigenschaft-Bestimmungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die eine Steuerungseinheit aufweist und gestaltet ist, um eine Kraftstoffeigenschaft zu bestimmen, die anzeigt, dass der verwendete Kraftstoff schwer oder leicht ist, bei Verwendung auf der Grundlage der Motordrehzahl beim Motorstart. Die Steuerungseinheit ist gestaltet, um die Kraftstoffeigenschaft zu bestimmen, angezeigt auf der Grundlage eines Veränderungsgrades einer Drehzahl während eines Zeitraums von einem Ausdehnungshub eines Zylinders mit erster Kraftstoffeinspritzung beim Motorstart bis zu einem Ausdehnungshub eines Zylinders mit letzter Kraftstoffeinspritzung in einem ersten Durchgang bezüglich aller Zylinder des Motors.
DE 11 2013 001 817 T5 zeigt eine weitere Kraftstoffeigenschaft-Bestimmungsvorrichtung, mit der eine Drehzahl-Obergrenze auf Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit festgesetzt wird, wenn eine Schubabschaltung des Motors stattfindet. Wenn eine Motordrehzahl auf oder unter eine Drehzahl-Obergrenze sinkt, wird eine Kraftstoffeinspritzung für die Bestimmung der Cetanzahl des Kraftstoffs, die ein Indexwert für die Zündwilligkeit des Kraftstoffs ist, implementiert. Die Cetanzahl wird aus der Höhe des Motordrehmoments ermittelt, das durch die Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs erzeugt wird. Durch Festsetzen der Drehzahl-Obergrenze auf einen kleineren Wert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, begrenzt die Vorrichtung die Dauer des Zündverzugs und erhöht die Genauigkeit der Bestimmung der Cetanzahl.
US 2010 / 0 012 089 A1 zeigt eine weitere bekannte Kraftstoffeigenschaft-Bestimmungsvorrichtung (einen Kraftstoffeigenschaftsdetektor) für eine Brennkraftmaschine zur Bestimmung der Cetanzahl des zu verwendenden Kraftstoffs.
In dem relevanten technischen Gebiet ist es ferner bekannt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, einen Einfluss auf die Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und dergleichen in der Brennkraftmaschine hat. Zum Beispiel ist die Flüchtigkeit von Schwerkraftstoff geringer als die Flüchtigkeit von Standardkraftstoff. Daher können/kann sich, wenn die Steuerung, die für Standardkraftstoff angepasst ist, ausgeführt wird, die Betriebsfähigkeit der Brennkraftmaschine und/oder die Abgasemissionseigenschaften verschlechtern. Somit werden in dem relevanten technischen Gebiet verschiedene Anstrengungen zum Ausführen einer Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs in Anbetracht dessen ausgeführt, um die Steuerung korrespondierend zu der Eigenschaft des Kraftstoffs auszuführen.
Zum Beispiel ist es in einer Brennkraftmaschine, die mit einem Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät ausgestattet ist, das eine Regelung einer Zündzeitabstimmung derart ausführt, dass sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine einer Solldrehzahl zu einer Zeit eines Leerlaufs nach einer Inbetriebnahme annähert, vorgeschlagen, ein Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß zu der Zeit, wann sich die Brennkraftmaschinendrehzahl mit Bezug auf die Solldrehzahl stabilisiert, und ein Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß, das sich nach der Stabilisierung der Drehzahl annährt, zu berechnen, und eine Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage einer Differenz zwischen diesen Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßen auszuführen (siehe zum Beispiel JP 3863362 B2 ).
Des Weiteren ist es auch bekannt, eine genauere Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage eines Verhältnisses eines Korrekturausmaßes von einer Basiszündzeitabstimmung korrespondierend zu einer Solldrehzahl (das nachstehend in einigen Fällen als „ein Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß“ bezeichnet wird) zu einem zulässigen Bereich einer Zündzeitabstimmung auszuführen, der in Übereinstimmung mit der Solldrehzahl, einer Temperatur und dergleichen einer Brennkraftmaschine bestimmt wird (der nachstehend in einigen Fällen als „eine maximale Zündkorrekturweite“ bezeichnet wird).
Wie vorstehend beschrieben ist, wurden in dem relevanten technischen Gebiet verschiedene Anstrengungen zum Ausführen einer Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs in Anbetracht dessen gemacht, um die Steuerung korrespondierend zu der Eigenschaft des Kraftstoffs auszuführen. Es ist ferner bekannt, eine genauere Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage des Verhältnisses des Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes zu der maximalen Zündkorrekturweite auszuführen. Somit kann das Luft-KraftstoffVerhältnis und dergleichen in Übereinstimmung mit der Eigenschaft des Kraftstoffs gesteuert werden und können/kann die Betriebsfähigkeit der Brennkraftmaschine und/oder die Abgasemissionseigenschaften auf guten Werten gehalten werden.
Jedoch neigt die Drehzahl zu einer starken Schwankung unmittelbar nach einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zum Beispiel in einer kalten Umgebung. In diesem Fall schwankt auch das Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß stark. Daher kann es mit einem Verfahren zum Ausführen einer Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs gemäß dem Stand der Technik, wie vorstehend beschrieben ist, fehlerhaft bestimmt werden, dass Schwerkraftstoff ungeachtet der Verwendung von Standardkraftstoff verwendet wird. Dieses Problem neigt zur Manifestierung, da die Verwendung von Automobilen heutzutage auf der ganzen Welt weit verbreitet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, das es ermöglicht, selbst bei niedrigen Temperaturen genauer zu bestimmen ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt ist, Schwerkraftstoff ist oder nicht.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Es ist anzumerken, dass „das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine“ nachstehend auch in einigen Fällen als „das Gerät gemäß der Erfindung“ bezeichnet wird.
Das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine, die mit einer Zündkerze mit einem Funkenerzeugungsabschnitt (Abschnitt zwischen Mittelelektrode und Masseelektrode der Zündkerze) ausgestattet ist, weist eine elektronische Steuerungseinheit auf.
Die elektronische Steuerungseinheit ist gestaltet, um (i) eine Zündzeitabstimmung als eine Zeitabstimmung zum Erzeugen eines Funkens von dem Funkenerzeugungsabschnitt zu korrigieren, um (ii) eine Regelung einer Brennkraftmaschinendrehzahl derart auszuführen, dass sich eine Brennkraftmaschinendrehzahl einer Solldrehzahl annähert, um (iii) ein Zündungsangemessenheitsverhältnis (Verhältnis eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite) während einer voreingestellten Dauer nach einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zu berechnen, und um einen Bestimmungsprozess zur Ausführung einer Bestimmung über eine Eigenschaft eines Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, auf der Grundlage des Zündungsangemessenheitsverhältnisses auszuführen, wobei das Zündungsangemessenheitsverhältnis ein Verhältnis eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite als eine maximale Weite ist, die es ermöglicht, dass die Zündzeitabstimmung korrigiert wird, wenn die Zündzeitabstimmung in der Regelung korrigiert wird, um (iv) zu bestimmen, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, wenn ein Bestimmungsindexwert, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit einem Glättungsprozess erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert, wobei der Glättungsprozess ein Prozess zum Berechnen eines gewichteten Durchschnitts eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses, das zu dieser Zeit (dieses Mal) erhalten wird, und eines Bestimmungsindexwerts ist, der letztes Mal erhalten wird, und um (v) einen Glättungskoeffizienten auf einen Wert korrespondierend zu jeder einer ersten Dauer (Zeitdauer), einer zweiten Dauer (Zeitdauer) und einer dritten Dauer (Zeitdauer) festzulegen, wobei der Glättungskoeffizient ein Kehrwert eines Koeffizienten korrespondierend zu einem Gewicht des Zündungsangemessenheitsverhältnisses ist, das dieses Mal in dem Glättungsprozess erhalten wird, die erste Dauer eine Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (bis) zu einer Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl ist, die zweite Dauer eine Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl (bis) zu einem Verstreichen einer vorbestimmten Dauer ist, und die dritte Dauer eine Dauer nach dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl ist.
Außerdem kann es in dem Gerät gemäß der Erfindung möglich sein, dass ein erster Glättungskoeffizient größer ist als ein dritter Glättungskoeffizient, und dass der dritte Glättungskoeffizient größer ist als oder gleich ist wie ein zweiter Glättungskoeffizient. Es sollte angemerkt werden, dass der erste Glättungskoeffizient ein Glättungskoeffizient in der ersten Dauer ist, dass der zweite Glättungskoeffizient ein Glättungskoeffizient in der zweiten Dauer ist, und dass der dritte Glättungskoeffizient ein Glättungskoeffizient in der dritten Dauer ist.
Außerdem kann in dem Gerät gemäß der Erfindung die elektronische Steuerungseinheit gestaltet sein, um zu bestimmen, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl die Solldrehzahl selbst nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Dauer (Zeitdauer) t1 von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine nicht erreicht hat.
Außerdem kann das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät des Weiteren einen Kühlmitteltemperatursensor aufweisen, der gestaltet ist, um eine Temperatur eines Kühlmittels in der Brennkraftmaschine zu erfassen. Die elektronische Steuerungseinheit kann gestaltet sein, um den dritten Glättungskoeffizienten auf 1 festzulegen, wenn die Temperatur des Kühlmittels, die durch den Kühlmitteltemperatursensor zu einer Zeit der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine erfasst wird, gleich ist wie oder höher ist als ein vorbestimmter Grenzwert TL.
Außerdem kann das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät des Weiteren einen Kraftstoffförderdetektor aufweisen, der gestaltet ist, um einen Betrieb zum Fördern (Zuführen) von Kraftstoff zu erfassen. Die elektronische Steuerungseinheit kann gestaltet sein, um, wenn der Kraftstoffförderdetektor den Betrieb zum Fördern des Kraftstoffs erfasst, (i) ein Ergebnis der Bestimmung, das durch den Bestimmungsprozess erhalten wird, aufzuheben, und um (ii) zu verhindern, dass der Bestimmungsprozess ausgeführt wird, wenn die elektronische Steuerungseinheit bestimmt hat, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht.
In dem Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät gemäß der Erfindung, das vorstehend beschrieben ist, wird eine Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage des Bestimmungsindexwerts ausgeführt (gemacht), der durch Unterziehen des vorstehend erwähnten Zündungsangemessenheitsverhältnisses (Verhältnis eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite) mit „dem Glättungsprozess“ erhalten wird, in dem „der Glättungskoeffizient“ korrespondierend zu jeder der vorstehend erwähnten drei Dauern (Zeitdauern, Perioden) verwendet wird. Als Ergebnis erreicht das Zündungsangemessenheitsverhältnis (das heißt, der Bestimmungsindexwert), das (der) geeignet durch „den Glättungsprozess“ korrigiert wird, nicht den Grenzwert Ch. Das heißt, die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist, ungeachtet der Verwendung des Standardkraftstoffs, wird reduziert.
Wie vorstehend beschrieben ist, klassifiziert das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung die vorbestimmte Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit dem Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl und bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist, wenn der Bestimmungsindexwert, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit „dem Glättungsprozess“ korrespondierend zu jeder der Dauern erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als der vorbestimmte Grenzwert Ch. Als Ergebnis ermöglicht es das Gerät gemäß der Erfindung, dass selbst bei niedrigen Temperaturen genau bestimmt wird, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht.
Weitere Effekte, weitere Merkmale und einhergehende Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung der jeweiligen Ausführungsbeispiele der Erfindung besser ersichtlich, die nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben sind.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und gewerbliche Besonderheiten der beispielhaften Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen Folgendes gezeigt ist:

1 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das Änderungen einer Brennkraftmaschinendrehzahl, eines Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes, eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses (Verhältnisses eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite) und eines Schwerebestimmungsflags, das anzeigt, „dass der Kraftstoff schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht“, in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zeigt, die Standardkraftstoff bei Raumtemperaturen verwendet;
2 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl, des Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes, des Zündungsangemessenheitsverhältnisses (Verhältnisses eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite) und des Schwerebestimmungsflags, das anzeigt, „dass der Kraftstoff schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht“, in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zeigt, die Standardkraftstoff bei niedrigen Temperaturen verwendet;
3 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl, des Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes, des Zündungsangemessenheitsverhältnisses (Verhältnisses eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite) und des Schwerebestimmungsflags, das anzeigt, „dass der Kraftstoff schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht“, in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zeigt, die Schwerkraftstoff bei Raumtemperaturen verwendet;
4 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl, des Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes, des Zündungsangemessenheitsverhältnisses (Verhältnisses eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite) und des Schwerebestimmungsflags, das anzeigt, „dass der Kraftstoff schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht“, in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zeigt, die Standardkraftstoff bei niedrigen Temperaturen verwendet;
5 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Klassifizieren der vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit einem Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl darstellt;
6 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das ein Verfahren „eines Glättungsprozesses“ des Zündungsangemessenheitsverhältnisses (Verhältnisses eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite) in der vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine darstellt, die in Übereinstimmung mit dem Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl klassifiziert worden ist; und
7 ist eine schematische Ansicht, die eine Brennkraftmaschine zeigt bei der ein Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung (ein erstes Gerät) angewandt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
„Ein Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine (nachstehend in einigen Fällen vereinfacht als „das Bestimmungsgerät“ bezeichnet)“ gemäß jedem der Ausführungsbeispiele der Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zunächst ist das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Das Bestimmungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (das nachstehend vereinfacht als „das erste Gerät“ bezeichnet ist) ist bei einer Brennkraftmaschine angewandt, die mit einer Zündkerze ausgestattet ist, die einen Funkenerzeugungsabschnitt und ein Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät hat, das eine Zündzeitabstimmung als eine Zeitabstimmung zum Erzeugen eines Funkens von dem Funkenerzeugungsabschnitt korrigiert, und das eine Regelung einer Brennkraftmaschinendrehzahl derart ausführt, dass sich die Brennkraftmaschinendrehzahl einer Solldrehzahl annähert. Das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für diese Brennkraftmaschine berechnet ein Zündungsangemessenheitsverhältnis, das ein Verhältnis eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite ist als „eine maximale Weite, die es ermöglicht, dass die Zündzeitabstimmung korrigiert wird“, wenn die Zündzeitabstimmung in der Regelung während einer vorbestimmten Dauer (Zeitdauer, Periode) nach einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine korrigiert wird. Das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät ist mit einer Steuerungseinheit ausgestattet, die einen Bestimmungsprozess zum Ausführen einer Bestimmung über eine Eigenschaft eines Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, auf der Grundlage dieses Zündungsangemessenheitsverhältnisses ausführt. Die Steuerungseinheit bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, wenn ein Bestimmungsindexwert, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit „einem Glättungsprozess“ erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert Ch. „Der Glättungsprozess“ ist ein Prozess zum Berechnen eines gewichteten Durchschnitts eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses (Verhältnisses eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite), der dieses Mal (zu dieser Zeit) erhalten wird, und eines Bestimmungsindexwerts, der letztes Mal erhalten wird. Die Steuerungseinheit legt „einen Glättungskoeffizienten“ auf einen Wert korrespondierend zu jeder einer ersten Dauer (Zeitdauer, Periode), einer zweiten Dauer (Zeitdauer, Periode) und einer dritten Dauer (Zeitdauer, Periode) fest. Der Glättungskoeffizient ist ein Kehrwert eines Koeffizienten korrespondierend zu einem Gewicht des Zündungsangemessenheitsverhältnisses, das dieses Mal in „dem Glättungsprozess“ erhalten wird. Die erste Dauer ist eine Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (bis) zu einer Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl. Die zweite Dauer ist eine Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl (bis) zu dem Verstreichen einer vorbestimmten Dauer t2. Die dritte Dauer ist eine Dauer nach dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer t2 von (ab) der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die maximale Zündkorrekturweite ein zulässiger Bereich der Zündzeitabstimmung, der in Übereinstimmung mit der Solldrehzahl, der Temperatur und dergleichen der Brennkraftmaschine zu jeder Zeit (zu jedem Zeitpunkt) bestimmt wird. Mit anderen Worten ist die maximale Zündkorrekturweite ein Bereich der Zündzeitabstimmung, der durch eine Differenz zwischen einer am stärksten vorauseilenden Zündzeitabstimmung absef und einer am stärksten nacheilenden Zündzeitabstimmung aopmn bestimmt wird und der es ermöglicht, einen stabilen Leerlaufbetrieb bei der Solldrehzahl, Temperatur und dergleichen der Brennkraftmaschine zu jeder Zeit zu erreichen. Außerdem ist, wie vorstehend beschrieben ist, das Zündungsangemessenheitsverhältnis ein Verhältnis des Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu der maximalen Zündkorrekturweite. Mit anderen Worten ist das Zündungsangemessenheitsverhältnis ein Verhältnis eines Korrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung in Richtung der Vorauseilseite zu einem variablen Bereich der Zündzeitabstimmung. Demgemäß ist, wenn die Zündzeitabstimmung in Richtung der Nacheilseite korrigiert wird, das Zündungsangemessenheitsverhältnis „0 (null)“.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist es üblicherweise bekannt, eine Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage „des Verhältnisses des Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes zu der maximalen Zündkorrekturweite“ wie zum Beispiel des vorstehend erwähnten Zündungsangemessenheitsverhältnisses auszuführen. Jedoch schwankt unmittelbar nach einer kalten Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine die Drehzahl stark und schwankt zusätzlich das Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß stark. Daher wird es in einigen Fällen fehlerhaft bestimmt, dass ein Standardkraftstoff ein Schwerkraftstoff ist.
Die vorstehend erwähnte fehlerhafte Bestimmung ist nachstehend ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das Änderungen einer Brennkraftmaschinendrehzahl NE, eines Zündzeitkorrekturausmaßes (anefb), eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses (anefbrte) und eines Schwerebestimmungsflags als ein Flag, das anzeigt, „dass Kraftstoff schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht“, in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme einer Brennkraftmaschine zeigt, die einen Standardkraftstoff bei Raumtemperaturen verwendet. 2 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das die vorstehend erwähnten Änderungen in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme einer Brennkraftmaschine zeigt, die einen Standardkraftstoff bei niedrigen Temperaturen verwendet.
Wie in 1 gezeigt ist, steigt in der Brennkraftmaschine, die einen Standardkraftstoff bei Raumtemperatur verwendet, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE schnell nach der Inbetriebnahme an und überschreitet eine Solldrehzahl NT (die durch eine strichpunktierte Linie angezeigt ist). Somit wird die Zündzeitabstimmung durch die vorstehend erwähnte Regelung korrigiert, um nacheilend zu sein, und startet ein Abfallen der Brennkraftmaschinendrehzahl NE. Da die Brennkraftmaschinendrehzahl NE abfällt, wird das Nacheilkorrekturausmaß der Zündzeitabstimmung reduziert und nähert sich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE bald an die Solldrehzahl NT an. In der Zwischenzeit wird die Zündzeitabstimmung nicht korrigiert, um vorauseilend zu sein, so dass das Zündungsangemessenheitsverhältnis gleich „0 (null)“ bleibt. Demgemäß steigt das Zündungsangemessenheitsverhältnis nicht auf oder über einen Schwerebestimmungsgrenzwert Ch als ein Grenzwert zum Bestimmen, „dass Kraftstoff schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht“, an. Als Ergebnis wird das Schwerebestimmungsflag AUS gehalten.
Andererseits steigt, wie in 2 gezeigt ist, selbst in der Brennkraftmaschine, die einen Standardkraftstoff verwendet, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE nicht schnell nach der Inbetriebnahme bei niedrigen Temperaturen an. Die Brennkraftmaschinendrehzahl NE steigt allmählich an, während sie wiederholt ansteigt und abfällt, somit ist es unwahrscheinlich, dass die Solldrehzahl NT (die durch die strichpunktierte Linie angezeigt ist) erreicht wird. Danach wird, wenn eine Regelung gestartet wird, die Zündzeitabstimmung korrigiert, um vorauseilend zu sein, und überschreitet schließlich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die Solldrehzahl NT. Somit wird die Zündzeitabstimmung korrigiert, um nacheilend zu sein, und startet ein Abfallen der Brennkraftmaschinendrehzahl NE. Da die Brennkraftmaschinendrehzahl NE abfällt, wird das Nacheilkorrekturausmaß der Zündzeitabstimmung reduziert und nähert sich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE bald an die Solldrehzahl NT an. In einem Beispiel, das in 2 gezeigt ist, steigt, wie durch eine Region angezeigt ist, die durch eine gepunktete Ellipse umgeben ist, das Zündungsangemessenheitsverhältnis auf und über den Schwerebestimmungsgrenzwert Ch an (wie durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist). Als Ergebnis wird das Schwerebestimmungsflag auf EIN gestellt. Das heißt, in diesem Fall wird es fehlerhaft bestimmt, dass Schwerkraftstoff ungeachtet der Verwendung des Standardkraftstoffs verwendet worden ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, schwankt bei niedrigen Temperaturen die Drehzahl unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine stark und schwankt zusätzlich das Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß stark. Daher wird es in einigen Fällen ungeachtet der Verwendung des Standardkraftstoffs fehlerhaft bestimmt, dass Schwerkraftstoff verwendet wird. Als Ergebnis der Durchführung von intensiven Studien mit dem Ziel der Reduktion der Möglichkeit derartiger fehlerhafter Bestimmungen hat der Erfinder herausgefunden, dass es möglich ist, selbst bei niedrigen Temperaturen genau zu bestimmen, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht, indem eine Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage eines Bestimmungsindexwerts gemacht wird, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit „dem Glättungsprozess“ erhalten wird. Im Übrigen bestimmt die Steuerungseinheit, mit der das Gerät gemäß der Erfindung ausgestattet ist, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, wenn der Bestimmungsindexwert, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit „dem Glättungsprozess“ erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert (der Schwerebestimmungsgrenzwert Ch).
In 2 ist das Zündungsangemessenheitsverhältnis, das dem vorstehend erwähnten „Glättungsprozess“ (das heißt, der Bestimmungsindexwert) unterzogen wird, durch eine gebrochene Kurve angezeigt. Der Bestimmungsindexwert ist aufgrund „des Glättungsprozesses“ kleiner als das Zündungsangemessenheitsverhältnis und infolgedessen erreicht er nicht den Schwerebestimmungsgrenzwert Ch. Demgemäß kann die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, wie vorstehend beschrieben ist, durch Ausführen einer Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs mittels des Bestimmungsindexwerts anstelle des Zündungsangemessenheitsverhältnisses reduziert werden. Auf diese Weise wird der Bestimmungsindexwert ausreichend klein (gering) gehalten, indem das Zündungsangemessenheitsverhältnis „dem Glättungsprozess“ unterzogen wird. Es ist wichtig, „den Glättungsprozess“ in einem derartigen Ausmaß auszuführen, dass eine richtige (korrekte) Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs gemacht wird.
Im Übrigen sind 3 und 4 schematische Zeitdiagramme, ähnlich wie 1 und 2, in dem Fall, in dem Schwerkraftstoff verwendet wird. 3 zeigt Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl NE, des Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes (anefb), des Zündungsangemessenheitsverhältnisses (anefbrte) und des Schwerebestimmungsflags in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme einer Brennkraftmaschine, die Schwerkraftstoff bei Raumtemperaturen verwendet. 4 zeigt die vorstehend erwähnten Änderungen bei niedrigen Temperaturen.
Wie in 3 gezeigt ist, steigt in der Brennkraftmaschine, die Schwerkraftstoff verwendet, selbst bei Raumtemperaturen die Brennkraftmaschinendrehzahl NE nicht schnell nach der Inbetriebnahme an und es ist unwahrscheinlich, dass sie die Solldrehzahl NT (die durch die strichpunktierte Linie angezeigt ist) erreicht. Als Ergebnis wird das Schwerebestimmungsflag auf EIN gestellt, sobald das Zündungsangemessenheitsverhältnis auf oder über den Schwerebestimmungsgrenzwert Ch ansteigt. Andererseits verringert sich, wie in 4 gezeigt ist, bei niedrigen Temperaturen die Geschwindigkeit weiter, mit der die Brennkraftmaschinendrehzahl NE ansteigt, und wird das Erreichen der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE weiter verzögert. Als Ergebnis erhöht sich das Vorauseilkorrekturausmaß der Zündzeitabstimmung weiter und steigt das Zündungsangemessenheitsverhältnis auf und über den Schwerebestimmungsgrenzwert Ch (was durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist) an, wie durch eine Region angezeigt ist, die durch eine gepunktete Ellipse umgeben ist. Demgemäß wird in diesem Fall auch das Schwerebestimmungsflag auf EIN gestellt.
Im Übrigen steigt auch in dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, der Bestimmungsindexwert (der durch eine gebrochene Linie angezeigt ist) als das Zündungsangemessenheitsverhältnis, das „dem Glättungsprozess“ unterzogen wird, auf und über den Schwerebestimmungsgrenzwert Ch an, obwohl es langsamer ist als das Zündungsangemessenheitsverhältnis (das durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist). Das heißt, durch eine Bestimmung auf der Grundlage des Bestimmungsindexwerts wird auch korrekt bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, und wird das Schwerebestimmungsflag auf EIN gestellt. Auf diese Weise wird der Bestimmungsindexwert nicht zu klein festgelegt, selbst wenn das Zündungsangemessenheitsverhältnis „dem Glättungsprozess“ unterzogen wird, und es ist ferner wichtig, „den Glättungsprozess“ in einem derartigen Ausmaß auszuführen, dass eine korrekte Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs gemacht wird.
Im Übrigen bezieht sich „der Glättungsprozess“ auf einen Prozess zum Aktualisieren von vorhandenen Daten durch Glätten der Änderungen von den vorhandenen Daten zu den aktuellsten Daten (Reduktion des Wiedergabegrads) anstelle eines vollständigen Ersetzens der vorhandenen Daten mit den aktuellsten Daten durch direktes Wiedergeben der Änderungen von den vorhandenen Daten zu den aktuellsten Daten (hier beträgt der Wiedergabegrad der aktuellsten Daten 100%). In dem Gerät gemäß der Erfindung ist „der Glättungsprozess“ ein Prozess zum Berechnen eines gewichteten Durchschnitts eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses, der dieses Mal (zu dieser Zeit, aktuell) erhalten wird, und eines Bestimmungsindexwerts, der letztes Mal erhalten ist. Zum Beispiel kann „der Glättungsprozess“ durch eine Formel (1) ausgerückt werden, die nachstehend gezeigt ist.
[Formel 1] $M_{n} = α R_{n} + (1 - α) M_{n-1} = (1 / β) \times R_{n} + (1-1/ β) M_{n-1} = M_{n-1} + (R_{n} {-M}_{n-1}) / β$
In der vorstehend erwähnten Formel stellt M_n den derzeitigen (den n-ten) Bestimmungsindexwert dar, stellt M_n-1 den letzten (den (n-1)-ten) Bestimmungsindexwert dar, stellt R_n das derzeitige (das n-te) Zündungsangemessenheitsverhältnis dar, stellt α das Gewicht von R_n dar, und stellt β den Kehrwert von α dar. Wie aus der vorstehend erwähnten Formel ersichtlich ist, wenn β sich erhöht (wenn α sich verringert), verringert sich der Wiedergabegrad von R_n als die aktuellsten Daten und erhöht sich der Grad „des Glättungsprozesses“ beim Berechnen von M_n. In der vorliegenden Spezifikation ist dieser Wert β als „der Glättungskoeffizient“ definiert.
Unter anderem hat der Erfinder herausgefunden, dass sich das Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl NE ändert, wenn die Zeit nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine verstreicht. Demgemäß ist es, um „den Glättungsprozess“ in einem geeigneten Ausmaß auszuführen wie vorstehend beschrieben ist, wünschenswert, dass der Grad „des Glättungsprozesses“ (das heißt, die Stärke „des Glättungskoeffizienten“) in Übereinstimmung mit dem Verstreichen der Zeit nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine bestimmt wird. Somit klassifiziert die Steuerungseinheit, mit der das Gerät gemäß der Erfindung ausgestattet ist, die Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine in drei Dauern (Zeitdauern, Zeiträumen, Perioden), die nachstehend aufgezählt sind, und legt „den Glättungskoeffizienten“ in Übereinstimmung mit jeder der Dauern fest.
Die erste Dauer (Zeitdauer, Zeitraum, Periode) ist eine Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine bis zu einer Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl. Die zweite Dauer (Zeitdauer, Zeitraum, Periode) ist eine Dauer von (ab) der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl bis zu dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer t2. Die dritte Dauer ist eine Dauer nach dem Verstreichen der vorstehend erwähnten, vorbestimmten Dauer t2 nach dem Erreichen der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl.
Ein Verfahren zum Klassifizieren der vorstehend erwähnten Dauer ist nachstehend ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Wie durch eine Kurve angezeigt ist, die in einem oberen Teil von 5 gezeigt ist, ist die Brennkraftmaschinendrehzahl NE unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine nicht stabil und nähert sich allmählich der Solldrehzahl NT an, während sie wiederholt ansteigt und abfällt. In angemessener Zeit erreicht zu einer Zeit ta die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die Solldrehzahl NT. Zu dieser Zeit wird „ein NE < NT Flag“, das anzeigt, dass die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die Solldrehzahl NT nicht erreicht hat, von EIN auf AUS geschaltet (gestellt). Diese Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (bis) zu der Zeit ta (ein Bereich unmittelbar nach Inbetriebnahme) ist als „die erste Dauer“ klassifiziert. In dieser ersten Dauer schwankt die Brennkraftmaschinendrehzahl NE stark, wie vorstehend beschrieben ist.
Danach steigt die Brennkraftmaschinendrehzahl NE über die Solldrehzahl NT an und nähert sich dann bald an die Solldrehzahl NT zu einer Zeit tb durch eine Regelung durch das vorstehend erwähnte Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät an. Eine Dauer von der Zeit ta, wann die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die Solldrehzahl NT erreicht, bis zu der Zeit tb, wann sich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE an die Solldrehzahl NT annähert (ein Bereich mit vollständiger Verbrennung), ist als „die zweite Dauer“ klassifiziert. Im Übrigen kann die Länge (t2) der Dauer von der Zeit ta bis zu der Zeit tb empirisch auf der Grundlage zum Beispiel eines Versuchs oder dergleichen mittels der Brennkraftmaschine spezifiziert werden. Demgemäß kann die zweite Dauer als eine Dauer von dem Erreichen der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE bis zu dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer t2 bestimmt werden. In dieser zweiten Dauer nähert sich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE in Richtung der Solldrehzahl NT an, wie vorstehend beschrieben ist, und schwankt nicht stark.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die anschließende dritte Dauer eine Dauer nach dem Verstreichen der vorstehend erwähnten vorbestimmten Dauer t2 von (ab) dem Erreichen der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE (ein Bereich nach Inbetriebnahme). In dieser dritten Dauer ist die Brennkraftmaschinendrehzahl NE stabil und wird es abgeschätzt, dass sie nicht stark schwankt. Tatsächlich können/kann sich jedoch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE und/oder die Solldrehzahl NT aufgrund eines externen Faktors zum Beispiel durch Einschalten einer Klimaanlage, eine Betätigung der Schaltung von N-(Neutral-) Bereich zu einem D- (Antriebs-) Bereich durch einen Fahrer des Fahrzeugs, oder dergleichen ändern. Im Übrigen ist in 5 ein Bereich, in dem die Brennkraftmaschinendrehzahl NE (die durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist) niedriger (kleiner) ist als die Solldrehzahl NT (die durch eine strichpunktierte Linie angezeigt ist) aufgrund dieses externen Faktors (zum Beispiel durch Einschalten der Klimaanlage) in der dritten Dauer dargestellt.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl NE, die in den vorstehend erwähnten jeweiligen drei Dauern angenommen werden, voneinander verschieden. Somit legt die Steuerungseinheit, mit der das Gerät gemäß der Erfindung ausgestattet ist, „den Glättungskoeffizienten“ in Übereinstimmung mit (dem Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl NE, das angenommen wird) jeder der vorstehend erwähnten drei Dauern fest. Somit kann das Gerät gemäß der Erfindung geeignet eine Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs ausführen. Im Übrigen kann der konkrete Wert „des Glättungskoeffizienten“ geeignet in Übereinstimmung mit zum Beispiel der Charakteristik und dergleichen der Brennkraftmaschine bestimmt werden, bei der das Verfahren gemäß der Erfindung angewandt wird (die Details sind nachstehend beschrieben).
Das Vorstehende ist nachstehend ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 6 ist ein schematisches Zeitdiagramm, das ein Verfahren „des Glättungsprozesses“ des Zündungsangemessenheitsverhältnisses in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine darstellt, die in Übereinstimmung mit dem Schwankungsmuster der Brennkraftmaschine klassifiziert worden ist. Das Zeitdiagramm, das in 6 gezeigt ist, zeigt Schwankungen der Brennkraftmaschinendrehzahl NE einer Brennkraftmaschine, die einen Standardkraftstoff verwendet, in einer vorbestimmten Dauer unmittelbar nach einer kalten Inbetriebnahme und sich daraus ergebene Änderungen des Zündzeitabstimmungskorrekturausmaßes und des Zündungsangemessenheitsverhältnisses und dergleichen an.
Zunächst ist ein Stand der Technik zum Ausführen einer Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage des Zündungsangemessenheitsverhältnisses beschrieben. In der ersten Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zu der Erreichung der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE (der Bereich unmittelbar nach Inbetriebnahme) schwankt die Brennkraftmaschinendrehzahl NE stark und es ist unwahrscheinlich, dass sie die Solldrehzahl NT erreicht. Daher wird, sobald eine Zündzeitabstimmungsregelung gestartet wird (ein Zündzeitabstimmungs-F/B-Ausführungsflag auf EIN gestellt wird), die Zündzeitabstimmung drastisch korrigiert, um vorauseilend zu sein (das Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß wird erhöht), und erhöht sich das Zündungsangemessenheitsverhältnis, um gleich zu sein wie oder größer zu sein als der Grenzwert Ch. Das heißt, es wird ungeachtet der Verwendung des Standardkraftstoffs fehlerhaft bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht.
Anschließend ist in der zweiten Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE bis zu dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer t2 (der Bereich mit vollständiger Verbrennung) die Brennkraftmaschinendrehzahl NE stabil und schwankt nicht stark. Daher wird auch das Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß stabil auf einem kleinen Wert gehalten und erreicht das Zündungsangemessenheitsverhältnis auch nicht den Grenzwert Ch. Das heißt, in dieser Dauer wird es nicht fehlerhaft bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht.
Danach fallen gemäß diesem Beispiel in der dritten Dauer nach dem Verstreichen der vorstehend erwähnten vorbestimmten Dauer t2 von dem Erreichen der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE (der Bereich nach Inbetriebnahme) die Brennkraftmaschinendrehzahl NE und die Solldrehzahl NT aufgrund eines Betriebs des Schaltens von dem N- (Neutral-) Bereich zu dem D-(Antriebs-) Bereich durch den Fahrer des Fahrzeugs stark ab. Als Ergebnis schwankt das Zündzeitabstimmungskorrekturausmaß stark und erreicht das Zündungsangemessenheitsverhältnis ein Niveau, das gleich ist wie oder höher ist als der Grenzwert Ch. Das heißt, auch in diesem Fall wird es ungeachtet der Verwendung des Standardkraftstoffs fehlerhaft bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht. Somit reduziert, wie durch eine dicke, gebrochene Kurve angezeigt ist, die dargestellt wird, um mit einer Kurve zu überlappen, die Änderungen in dem Zündungsangemessenheitsverhältnis in 6 anzeigt, das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für die Brennkraftmaschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht. Das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ist nachstehend konkret beschrieben.
Zunächst ist die Gestaltung der Brennkraftmaschine beschrieben. Das erste Gerät ist bei einer Brennkraftmaschine angewandt, die mit einer Zündkerze, die einen Funkenerzeugungsabschnitt hat, und mit einem Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät ausgestattet ist, das eine Zündzeitabstimmung als eine Zeitabstimmung zum Erzeugen eines Funkens von dem Funkenerzeugungsabschnitt korrigiert, und das eine Regelung einer Brennkraftmaschinendrehzahl derart ausführt, dass sich die Brennkraftmaschinendrehzahl an eine Solldrehzahl annähert. Insbesondere ist das erste Gerät bei einer Brennkraftmaschine (nachstehend auch als „die Maschine“ bezeichnet) 10 angewandt, die in 7 gezeigt ist.
Die Maschine 10 ist eine bekannte Ottokraftstofffunkenzündungsbrennkraftmaschine. Die Maschine 10 ist mit einem Zylinderkopf 11, einem Zylinderblock 12, einem Kurbelgehäuse 13, einer Zündvorrichtung 14, die eine Zündkerze aufweist, einem Einlassventil 15, einem Auslassventil 16, einem Kolben 17, einer Verbindungsstange 18, einer Kurbelwelle 19 und dergleichen ausgestattet. Eine Brennkammer 20 ist durch eine untere Wandfläche des Zylinderkopfs 11, eine Wandfläche einer Zylinderbohrung, die in dem Zylinderblock 12 ausgebildet ist, und einer oberen Fläche des Kolbens 17 ausgebildet.
Die Zündvorrichtung 14 ist in dem Zylinderblock 11 derart angeordnet, dass ein Funkenerzeugungsabschnitt (Abschnitt zwischen Mittelelektrode und Masseelektrode der Zündkerze) 14a der Zündkerze zu einem zentralen Abschnitt einer oberen Fläche der Brennkammer 20 freiliegt. Das Einlassventil 15 ist in dem Zylinderkopf 11 derart angeordnet, um „einen Verbindungsabschnitt zwischen der Brennkammer 20 und einem Einlassanschluss 22, der in dem Zylinderkopf 11 ausgebildet ist“, zu öffnen/schließen, indem es durch einen Einlassnocken 21 angetrieben wird. Das Auslassventil 16 ist in dem Zylinderkopf 11 derart angeordnet, um „einen Verbindungsabschnitt zwischen der Brennkammer 20 und einem Auslassanschluss 24, der in dem Zylinderkopf 11 ausgebildet ist“, zu öffnen/schließen, indem es durch einen Auslassnocken 23 angetrieben wird. Des Weiteren ist die Maschine 10 mit einem Kraftstoffeinspritzventil (einem In-Zylindereinspritzventil) 30 ausgestattet. Das Kraftstoffeinspritzventil 30 ist in „einer Region zwischen dem Einlassanschluss 22 und dem Zylinderblock 12“ in dem Zylinderkopf 11 angeordnet, um Kraftstoff in die Brennkammer 20 einzuspritzen.
Im Übrigen ist, wie vorstehend beschrieben ist, die Brennkraftmaschine 10, die in 6 gezeigt ist, eine sogenannte „Seiteneinspritzbrennkraftmaschine“, in der das Kraftstoffeinspritzventil 30, das in der Region zwischen dem Einlassanschluss des Zylinderkopfs und dem Zylinderblock angeordnet ist, Kraftstoff in Richtung einer zentralen Achse (Mittenachse) des Zylinders einspritzt. Jedoch ist das erste Gerät nicht nur bei dieser „Seiteneinspritzbrennkraftmaschine“ anwendbar, sondern auch zum Beispiel bei einer sogenannten „Zentraleinspritzbrennkraftmaschine“, in der Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil, das in der Umgebung eines zentralen Abschnitts eines Zylinderkopfs angeordnet ist, in Richtung einer oberen Fläche eines Kolbens eingespritzt wird. Des Weiteren ist das erste Gerät nicht nur bei dieser „In-Zylindereinspritzbrennkraftmaschine“ anwendbar, sondern auch bei zum Beispiel einer „Anschlusseinspritzbrennkraftmaschine“, in der Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil, das in einem Einlassanschluss eines Zylinderkopfs angeordnet ist, eingespritzt wird.
Des Weiteren ist die Brennkraftmaschine 10 mit einem Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät ausgestattet, das die Zündzeitabstimmung als eine Zeitabstimmung zum Erzeugen eines Funkens von dem Funkenerzeugungsabschnitt 14a korrigiert, und das eine Regelung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE derart ausführt, dass sich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE an die Solldrehzahl NT annähert. In der Brennkraftmaschine 10 arbeitet (wirkt) eine elektronische Steuerungseinheit (eine ECU) 50, die nachstehend beschrieben ist, als das Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät.
Nachstehend ist die Gestaltung der ECU beschrieben. Die ECU 50 ist ein bekannter Mikrorechner, der eine CPU, ein ROM, ein RAM, ein Backup-RAM und dergleichen aufweist. Die ECU 50 ist elektrisch mit der Zündvorrichtung 14, dem Kraftstoffeinspritzventil 30 und dergleichen verbunden und sendet zu diesen Antriebssignale. Zusätzlich ist die ECU 50 elektrisch mit einem Kurbelpositionssensor 51, einem Luftströmungsmesser 52, einem Beschleunigerpedalbetätigungsausmaßsensor 53, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 54 und dergleichen verbunden und erhält von ihnen Signale.
Der Kurbelpositionssensor 51 erzeugt ein Signal in Übereinstimmung mit einer Drehposition der Kurbelwelle 19. Die ECU 50 berechnet die Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf der Grundlage eines Signals von dem Kurbelpositionssensor 51. Des Weiteren ermittelt die ECU 50 einen absoluten Kurbelwinkel mit Bezug auf zum Beispiel einen oberen Verdichtungstotpunkt in einem der Zylinder auf der Grundlage von Signalen von dem Kurbelpositionssensor 51 und einem Nockenpositionssensor (nicht gezeigt). Der Luftströmungsmesser 52 erzeugt ein Signal, das eine Strömungsrate einer Einlassluft in der Brennkraftmaschine 10 anzeigt. Der Beschleunigerpedalbetätigungsausmaßsensor 53 erzeugt ein Signal, das ein Betätigungsausmaß eines Beschleunigerpedals Ap anzeigt. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 54 erzeugt ein Signal, das ein Luft-KraftstoffVerhältnis eines Abgases anzeigt.
Nachstehend sind die Gestaltung und der Betrieb des ersten Geräts beschrieben. In dem ersten Gerät arbeitet (wirkt) die ECU 50, mit der die Brennkraftmaschine 10 ausgestattet ist, als die Steuerungseinheit. Diese Steuerungseinheit berechnet ein Zündungsangemessenheitsverhältnis, das ein Verhältnis eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite ist als „eine maximale Weite, die es ermöglicht, dass die Zündzeitabstimmung korrigiert wird“, wenn die Zündzeitabstimmung in der Regelung durch das Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät korrigiert wird, während einer vorbestimmten Dauer (Zeitdauer, Zeitraum, Periode) nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 10.
Des Weiteren führt das Steuerungsgerät einen Bestimmungsprozess zum Ausführen einer Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird, auf der Grundlage des Zündungsangemessenheitsverhältnisses aus. Es soll jedoch angemerkt werden, dass die Steuerungseinheit, mit der das erste Gerät ausgestattet ist, eine Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage eines Bestimmungsindexwerts macht, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit „dem Glättungsprozess“ erhalten wird.
Der vorstehend erwähnte „Glättungsprozess“ ist ein Prozess zum Berechnen eines gewichteten Durchschnitts eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses, das dieses Mal (zu dieser Zeit) erhalten wird, und eines Bestimmungsindexwerts, der letztes Mal erhalten (worden) ist. Die Steuerungseinheit, mit der das erste Gerät ausgestattet ist, bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, wenn der Bestimmungsindexwert gleich ist wie oder größer ist als der vorbestimmte Grenzwert Ch. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass der Grad dieses „Glättungsprozesses“ (das heißt, „das Glättungsverhältnis“) immer einen derartigen Wert einnehmen sollte, dass eine korrekte (richtige) Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs gemacht wird. Insbesondere ist es erforderlich, dass „das Glättungsverhältnis“ derart festgelegt wird, dass es nicht fehlerhaft bestimmt wird, dass der Kraftstoff „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, und dass es bei niedrigen Temperaturen korrekt (richtig) bestimmt wird, dass der Schwerkraftstoff „schwer“ ist.
Somit klassifiziert, wie vorstehend mit Bezug auf 5 beschrieben ist, die Steuerungseinheit, mit der das erste Gerät ausgestattet ist, die Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 10 in drei Dauern (Zeiträumen, Zeitdauern, Perioden). Dann legt die Steuerungseinheit „das Glättungsverhältnis“ in Übereinstimmung mit jeder der Dauern fest. Insbesondere legt, wie vorstehend mit Bezug auf die Formel (1) beschrieben ist, die Steuerungseinheit „den Glättungskoeffizienten“, der der Kehrwert des Koeffizienten korrespondierend zu dem Gewicht eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses ist, das dieses Mal in „dem Glättungsprozess“ erhalten wird, auf einen Wert korrespondierend zu jeder der drei Dauern fest, die nachstehend aufgezählt sind.
Die erste Dauer ist eine Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (der Maschine) 10 bis zu der Erreichung der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE. Die zweite Dauer ist eine Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE bis zu dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer t2. Die dritte Dauer ist eine Dauer nach dem Verstreichen der vorstehend erwähnten vorbestimmten Dauer t2 von (ab) dem Erreichen der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE.
Der konkrete Wert „des Glättungskoeffizienten“ in jeder der vorstehend erwähnten drei Dauern kann geeignet in Übereinstimmung mit zum Beispiel den Charakteristika und dergleichen der Brennkraftmaschine bestimmt werden, bei der das Verfahren gemäß der Erfindung angewandt wird. Insbesondere kann der konkrete Wert „des Glättungskoeffizienten“ geeignet auf der Grundlage zum Beispiel eines Versuchs oder dergleichen mittels der Brennkraftmaschine bestimmt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, klassifiziert das erste Gerät die vorbestimmte Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit dem Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl und berechnet den Bestimmungsindexwert durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit „dem Glättungsprozess“, der „den Glättungskoeffizienten“ korrespondierend zu jeder der Dauern verwendet. Wenn der Bestimmungsindexwert, der somit erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als der vorbestimmte Grenzwert Ch, bestimmt das erste Gerät, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht. Als Ergebnis ist die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass ungeachtet der Verwendung des Standardkraftstoffs die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist, reduziert. Das heißt, das erste Gerät kann selbst bei niedrigen Temperaturen genau bestimmen, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht.
Nachstehend ist das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein Bestimmungsgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung (das nachstehend vereinfacht als „das zweite Gerät“ bezeichnet wird) unterscheidet sich von dem ersten Gerät nur darin, dass ein erster Glättungskoeffizient als der „Glättungskoeffizient“ in der ersten Dauer, ein zweiter Glättungskoeffizient als der „Glättungskoeffizient“ in der zweiten Dauer und ein dritter Glättungskoeffizient als der „Glättungskoeffizient“ in der dritten Dauer folgendes Verhältnis erfüllen: der erste Glättungskoeffizient > der dritte Glättungskoeffizient > der zweite Glättungskoeffizient.
Wie vorstehend mit Bezug auf 5 beschrieben ist, ist in der ersten Dauer korrespondierend zu dem Bereich unmittelbar nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine die Brennkraftmaschinendrehzahl NE nicht stabil und sie nähert sich der Solldrehzahl NT, während sie wiederholt ansteigt und abfällt. Das heißt, in der ersten Dauer schwankt die Brennkraftmaschinendrehzahl NE stark. In der anschließenden zweiten Dauer korrespondierend zu einer Dauer mit vollständiger Verbrennung der Brennkraftmaschine wird die Brennkraftmaschinendrehzahl NE in Richtung der Solldrehzahl NT angenähert und schwankt nicht stark. Des Weiteren ist in der dritten Dauer korrespondierend zu dem Bereich nach Inbetriebnahme nach dem Verstreichen der vorstehend erwähnten vorbestimmten Dauer t2 von dem Erreichen der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die Brennkraftmaschinendrehzahl NE als stabil anzusehen. Jedoch können/kann sich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE und/oder die Solldrehzahl NT aufgrund eines externen Faktors zum Beispiel durch Einschalten der Klimaanlage, einen Schaltbetrieb durch den Fahrer des Fahrzeugs oder dergleichen ändern.
In Anbetracht des Schwankungsmusters der Brennkraftmaschinendrehzahl NE in jeder der ersten Dauer, der zweiten Dauer und der dritten Dauer, wie vorstehend beschrieben ist, ist das Risiko einer fehlerhaften Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs auf der Grundlage einer Erhöhung des Zündungsangemessenheitsverhältnisses, das sich aus Schwankungen in der Brennkraftmaschinendrehzahl NE ergibt, in der ersten Dauer am höchsten und in der zweiten Dauer am niedrigsten. Somit sind in dem zweiten Gerät der erste Glättungskoeffizient als „der Glättungskoeffizient“ in der ersten Dauer, der zweite Glättungskoeffizient als „der Glättungskoeffizient“ in der zweiten Dauer und der dritte Glättungskoeffizient als „der Glättungskoeffizient“ in der dritten Dauer so festgelegt, dass sie das Verhältnis erfüllen: der erste Glättungskoeffizient > der dritte Glättungskoeffizient > der zweite Glättungskoeffizient, wie es vorstehend beschrieben ist.
Aufgrund des vorstehend Genannten kann das zweite Gerät „den Glättungsprozess“ entsprechend geeigneter zu dem Schwankungsmuster der Brennkraftmaschinendrehzahl NE ausführen, das in jeder der vorstehend erwähnten drei Dauern angenommen wird. Als Ergebnis wird die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass ungeachtet der Verwendung des Standardkraftstoffs die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist, zuverlässiger reduziert. Das heißt, das zweite Gerät kann selbst bei niedrigen Temperaturen genauer bestimmen, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht.
Nachstehend ist das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein Bestimmungsgerät gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung (das nachstehend vereinfacht als „das dritte Gerät“ bezeichnet ist) unterscheidet sich von dem ersten Gerät und dem zweiten Gerät nur darin, dass die Steuerungseinheit bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl die Solldrehzahl selbst nach dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer t1 von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine nicht erreicht hat.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist in dem Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung (das Gerät gemäß der Erfindung) eine Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (der Maschine 10) bis zu der Erreichung der Solldrehzahl NT durch die Brennkraftmaschinendrehzahl NE als die erste Dauer definiert. Jedoch kann in gewissen Situationen zum Beispiel bei der Verwendung von Schwerkraftstoff in einer sehr kalten Umgebung oder dergleichen die Brennkraftmaschinendrehzahl NE für eine lange Zeitdauer unterhalb der Solldrehzahl NT bleiben, die in dem Fall, in dem Standardkraftstoff verwendet wird, nicht abgeschätzt werden kann.
In einem Fall, wie vorstehend beschrieben ist, ist es, selbst wenn das Vorauseilkorrekturausmaß der Zündzeitabstimmung gering (klein) ist und das Zündungsangemessenheitsverhältnis einen Wert, der gleich ist wie oder größer ist als der Grenzwert Ch, in der vorstehend erwähnten Dauer nicht erreicht, in der „die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die Solldrehzahl NT nicht erreicht“, falsch zu bestimmen, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „nicht schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs nicht dem eines Schwerkraftstoffs entspricht. Im Gegensatz dazu bedeutet die lange Dauer eines Zustands, in dem „die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die Solldrehzahl NT nicht erreicht“, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht.
Somit bestimmt in dem dritten Gerät, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl die Solldrehzahl selbst nach dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer t1 von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine nicht erreicht hat, die Steuerungseinheit, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht. Somit ist es selbst in dem Fall, in dem die Brennkraftmaschinendrehzahl NE für eine lange Dauer unterhalb der Solldrehzahl NT geblieben ist, möglich, geeignet zu bestimmen, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht.
Nachstehend ist das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein Bestimmungsgerät gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung (das nachstehend vereinfacht als „das vierte Gerät“ bezeichnet ist) unterscheidet sich von den ersten bis dritten Geräten nur darin, dass die Brennkraftmaschine des Weiteren mit einem Kühlmitteltemperatursensor ausgestattet ist, der eine Temperatur eines Kühlmittels in der Brennkraftmaschine erfasst, und darin, dass die Steuerungseinheit den dritten Glättungskoeffizienten mit 1 festlegt, wenn die Temperatur des Kühlmittels, die durch den Kühlmitteltemperatursensor erfasst wird, gleich ist wie oder höher ist als ein vorbestimmter Grenzwert TL zu der Zeit der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine.
Wie vorstehend am Anfang beschrieben ist, reduziert durch den vorstehend erwähnten „Glättungsprozess“ das Gerät gemäß der Erfindung die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass Standardkraftstoff ein Schwerkraftstoff ist, aufgrund von starken Schwankungen der Drehzahl und starken Schwankungen des Zündzeitbestimmungskorrekturausmaßes in der Brennkraftmaschine unmittelbar nach einer kalten Inbetriebnahme, und führt eine genaue Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs aus. Demgemäß ist es, wenn eine derartige fehlerhafte Bestimmung nicht wahrscheinlich ist, nicht erforderlich, „den Glättungsprozess“ auszuführen. Als ein Fall, in dem eine derartige fehlerhafte Bestimmung nicht wahrscheinlich ist, sollte zum Beispiel einen Fall erwähnet werden, in dem die Temperatur der Brennkraftmaschine zu der Zeit der Inbetriebnahme ausreichend hoch ist. Insbesondere ist, wenn die dritte Dauer (der Bereich nach Inbetriebnahme) über die vorstehend erwähnte erste Dauer (der Bereich unmittelbar nach Inbetriebnahme) und die vorstehend erwähnte zweite Dauer (der Bereich mit vollständiger Verbrennung) in einer Brennkraftmaschine, die bei einer ausreichend hohen Temperatur gestartet ist, erreicht worden ist, die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass Standardkraftstoff Schwerkraftstoff ist, äußert niedrig. Im Gegensatz dazu gibt, wenn „der Glättungsprozess“ in der dritten Dauer in diesem Fall ausgeführt wird, es eine Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass Schwerkraftstoff Standardkraftstoff ist. Das heißt, in diesem Fall ist es nicht erforderlich, „den Glättungsprozess“ auszuführen.
Somit wird das vierte Gerät bei einer Brennkraftmaschine angewandt, die des Weiteren mit einem Kühlmitteltemperatursensor ausgestattet ist, der eine Temperatur eines Kühlmittels erfasst, und in der die Steuerungseinheit den dritten Glättungskoeffizienten mit 1 festlegt, wenn die Kühlmitteltemperatur (die Temperatur des Kühlmittels), die durch den Kühlmitteltemperatursensor erfasst wird, gleich ist wie oder höher ist als der vorbestimmte Grenzwert TL zu der Zeit der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine. Wie vorstehend beschrieben ist, ist „der Glättungsprozess“ in dem Gerät gemäß der Erfindung ein Prozess zum Berechnen eines gewichteten Durchschnitts eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses, der dieses Mal erhalten wird, und eines Bestimmungsindexwerts, der letztes Mal erhalten ist. Im Übrigen wird, wenn sich „der Glättungskoeffizient“ verringert, der Wiedergabegrad des Zündungsangemessenheitsverhältnisses, das dieses Mal erhalten wird, bei einem neu berechneten Bestimmungsindexwert erhöht. In dem Fall, in dem „der Glättungskoeffizient“ 1 ist, ist, wie es auch aus der vorstehenden Formel (1) ersichtlich ist, der neu berechnete Bestimmungsindexwert gleich wie das Zündungsangemessenheitsverhältnis, das dieses Mal erhalten wird. Das heißt, in diesem Fall wird „der Glättungsprozess“ nicht ausgeführt.
Somit kann das vierte Gerät geeignet bestimmen, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht, während die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung, dass Schwerkraftstoff ein Standardkraftstoff ist, aufgrund der Ausführung „des Glättungsprozesses“ ohne Notwendigkeit reduziert wird
Nachstehend ist das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein Bestimmungsgerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung (das nachstehend vereinfacht als „das fünfte Gerät“ bezeichnet ist) unterscheidet sich von den ersten bis vierten Geräten nur darin, dass die Brennkraftmaschine des Weiteren mit einer Kraftstofffördererfassungsvorrichtung ausgestattet ist, die einen Betrieb zum Fördern von Kraftstoff erfasst, und darin, dass die Steuerungseinheit ein Bestimmungsergebnis, das durch den Bestimmungsprozess erhalten wird, wenn der Betrieb des Förderns von Öl (Kraftstoff) durch die Kraftstofffördererfassungsvorrichtung erfasst wird, aufhebt und eine Ausführung des Bestimmungsprozesses verhindert, wenn es bereits bestimmt ist, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, „schwer“ ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht.
Wie vorstehend beschrieben ist, bestimmt das Gerät gemäß der Erfindung geeignet, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht, auf der Grundlage des Korrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung (insbesondere des Bestimmungsindexwerts, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit „dem Glättungsprozess“ erhalten wird) in einer vorbestimmten Dauer nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine. Im Allgemeinen ist der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, in einem Behälter, zum Beispiel einem Kraftstofftank oder dergleichen, gespeichert und wird zu der Brennkraftmaschine von dem Behälter zugeführt. Demgemäß ändert sich die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, nicht besonders es sei denn, die Zusammensetzung des Kraftstoffs in einen Kraftstofftank ändert sich aufgrund zum Beispiel des erneuten Förderns des Kraftstoffs oder dergleichen.
Somit verhindert, wie vorstehend beschrieben ist, das fünfte Gerät, dass der Bestimmungsprozess neu ausgeführt wird, wenn es bereits bestimmt ist, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt ist, „schwer“ ist. Insbesondere hält zum Beispiel, wenn es bestimmt ist, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist, das fünfte Gerät die Daten bereit, die anzeigen, dass der derzeit verwendete Kraftstoff „schwer“ ist (zum Beispiel legt es das „Schwere“-Bestimmungsflag auf EIN fest, wie vorstehend beschrieben ist). Somit kann, nachdem das fünfte Gerät bestimmt, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs „schwer“ ist, die Steuerung zur Übereinstimmung eines Schwerkraftstoffs (zum Beispiel eine Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung korrespondierend zu einem Schwerkraftstoff durch das Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät, etc.) ausgeführt werden, ohne dass es erforderlich ist, den Bestimmungsprozess jedes mal neu auszuführen, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb genommen wird.
Jedoch kann sich, wenn Kraftstoff erneut zu der Brennkraftmaschine aufgrund von zum Beispiel einer geringen Restmenge an Kraftstoff in dem Kraftstofftank, mit dem die Brennkraftmaschine ausgestattet ist, und dergleichen gefördert wird, die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, nachher ändern. In diesem Fall stimmt, wenn das Ergebnis der Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs in der Vergangenheit beibehalten wird, wie vorstehend beschrieben ist, und die Steuerung auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung (zum Beispiel die Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung oder dergleichen) ausgeführt wird, die tatsächliche Eigenschaft des Kraftstoffs nicht mit der Steuerung überein. Folglich können/kann sich die Betriebsfähigkeit der Brennkraftmaschine und/oder die Abgasemissionseigenschaften verschlechtern.
Somit hebt, wenn der Kraftstoff neu zu der Brennkraftmaschine gefördert wird, das fünfte Gerät das Ergebnis der Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs in der Vergangenheit auf. Insbesondere wird das fünfte Gerät bei einer Brennkraftmaschine angewandt, die des Weiteren mit einer Kraftstofffördererfassungsvorrichtung ausgestattet ist, das einen Betrieb zum Fördern des Kraftstoffs erfasst, und hebt die Steuerungsvorrichtung das Ergebnis der Bestimmung, das durch den Bestimmungsprozess (in der Vergangenheit) erhalten wird, auf, wenn der Betrieb zum Fördern des Kraftstoffs durch die Kraftstofffördererfassungsvorrichtung erfasst wird. Somit ist es möglich, geeignet zu bestimmen, ob der Kraftstoff, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, ein Schwerkraftstoff ist oder nicht, während die Häufigkeit verringert wird, mit der eine Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs gemacht wird.
Im Übrigen hebt, wie vorstehend beschrieben ist, wenn der Kraftstoff neu zu der Brennkraftmaschine gefördert wird, das fünfte Gerät das Ergebnis der Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs in der Vergangenheit auf. Jedoch kann, wenn eine Änderung der Eigenschaft des Kraftstoffs ohne des erneuten (neuen) Förderns von Kraftstoffs aufgrund von zum Beispiel einer Verflüchtigung von leichten Komponenten des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank angenommen wird, die Anzahl der Gelegenheiten zum Aufheben des Ergebnisses der Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs in der Vergangenheit erhöht werden. Insbesondere kann das Ergebnis der Bestimmung über die Eigenschaft des Kraftstoffs in der Vergangenheit zum Beispiel jedes Mal aufgehoben werden, wenn die Betriebszeit der Brennkraftmaschine (die durch die Laufzeit oder Laufdistanz eines Fahrzeugs in dem Fall ersetzt werden kann, in dem die Brennkraftmaschine in dem Fahrzeug montiert ist) einen vorbestimmten Grenzwert erreicht.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung mit spezifischen Gestaltungen sind vorstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, falls erforderlich, mit Hinblick zur Darstellung der Erfindung beschrieben worden. Jedoch sollte der Schutzumfang der Erfindung nicht derart ausgelegt werden, dass er auf diese beispielhaften Ausführungsbeispiele beschränkt ist, das heißt, der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche festgelegt.
Ein Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine wird bei einer Brennkraftmaschine angewandt, die mit einer Zündkerze und einem Zündzeitabstimmungssteuerungsgerät ausgestattet ist. Eine elektronische Steuerungseinheit, die in dem Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät vorgesehen ist, führt einen Bestimmungsprozess zum Ausführen einer Bestimmung über eine Eigenschaft eines Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, auf der Grundlage eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses während einer vorbestimmten Dauer nach einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine aus. Die elektronische Steuerungseinheit ist gestaltet, um zu bestimmen, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs schwer ist oder die Eigenschaft des Kraftstoffs dem eines Schwerkraftstoffs entspricht, wenn ein Bestimmungsindexwert, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit einem Glättungsprozess erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert. Die elektronische Steuerungseinheit ist gestaltet, um einen Glättungskoeffizienten auf einen Wert korrespondierend zu jeder einer ersten Dauer, einer zweiten Dauer und einer dritten Dauer festzulegen.

Claims

Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündkerze (14) mit einem Funkenerzeugungsabschnitt (14a), wobei das Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes aufweist: eine elektronische Steuerungseinheit (50), die gestaltet ist, um: (i) eine Zündzeitabstimmung als eine Zeitabstimmung zum Erzeugen eines Funkens von dem Funkenerzeugungsabschnitt (14a) zu korrigieren, (ii) eine Regelung einer Brennkraftmaschinendrehzahl derart auszuführen, dass sich eine Brennkraftmaschinendrehzahl einer Solldrehzahl annähert, (iii) ein Zündungsangemessenheitsverhältnis während einer voreingestellten Dauer nach einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (10) zu berechnen, und um einen Bestimmungsprozess zur Ausführung einer Bestimmung über eine Eigenschaft eines Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine (10) zugeführt wird, auf der Grundlage des Zündungsangemessenheitsverhältnisses auszuführen, wobei das Zündungsangemessenheitsverhältnis ein Verhältnis eines Vorauseilkorrekturausmaßes der Zündzeitabstimmung zu einer maximalen Zündkorrekturweite als eine maximale Weite ist, die es ermöglicht, dass die Zündzeitabstimmung korrigiert wird, wenn die Zündzeitabstimmung in der Regelung korrigiert wird, (iv) zu bestimmen, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs schwer ist, wenn ein Bestimmungsindexwert, der durch Unterziehen des Zündungsangemessenheitsverhältnisses mit einem Glättungsprozess erhalten wird, gleich ist wie oder größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert, wobei der Glättungsprozess ein Prozess zum Berechnen eines gewichteten Durchschnitts eines Zündungsangemessenheitsverhältnisses, das dieses Mal erhalten wird, und eines Bestimmungsindexwerts ist, der letztes Mal erhalten wird, und (v) einen Glättungskoeffizienten auf einen Wert korrespondierend zu jeder einer ersten Dauer, einer zweiten Dauer und einer dritten Dauer festzulegen, wobei der Glättungskoeffizient ein Kehrwert eines Koeffizienten korrespondierend zu einem Gewicht des Zündungsangemessenheitsverhältnisses ist, das dieses Mal in dem Glättungsprozess erhalten wird, die erste Dauer eine Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (10) bis zu einer Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl ist, die zweite Dauer eine Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl bis zu einem Verstreichen einer vorbestimmten Dauer ist, und die dritte Dauer eine Dauer nach dem Verstreichen der vorbestimmten Dauer von der Erreichung der Solldrehzahl durch die Brennkraftmaschinendrehzahl ist.
Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Glättungskoeffizient größer ist als ein dritter Glättungskoeffizient, und der dritte Glättungskoeffizient größer ist als oder gleich ist wie ein zweiter Glättungskoeffizient, der erste Glättungskoeffizient ein Glättungskoeffizient in der ersten Dauer ist, der zweite Glättungskoeffizient ein Glättungskoeffizient in der zweiten Dauer ist, und der dritte Glättungskoeffizient ein Glättungskoeffizient in der dritten Dauer ist.
Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungseinheit (50) gestaltet ist, um zu bestimmen, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs schwer ist, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl die Solldrehzahl selbst nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Dauer von der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (10) nicht erreicht hat.
Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es des Weiteren Folgendes aufweist: einen Kühlmitteltemperatursensor, der gestaltet ist, um eine Temperatur eines Kühlmittels in der Brennkraftmaschine (10) zu erfassen, wobei die elektronische Steuerungseinheit (50) gestaltet ist, um den dritten Glättungskoeffizienten auf 1 festzulegen, wenn die Temperatur des Kühlmittels, die durch den Kühlmitteltemperatursensor zu einer Zeit einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (10) erfasst wird, gleich ist wie oder höher ist als ein vorbestimmter Grenzwert.
Kraftstoffeigenschaftsbestimmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es des Weiteren Folgendes aufweist: einen Kraftstoffförderdetektor, der gestaltet ist, um einen Betrieb zum Fördern von Kraftstoff zu erfassen, wobei die elektronische Steuerungseinheit (50) gestaltet ist, um, wenn der Kraftstoffförderdetektor den Betrieb zum Fördern von Kraftstoff erfasst, (i) ein Ergebnis einer Bestimmung aufzuheben, das durch den Bestimmungsprozess erhalten wird, und um (ii) die Ausführung des Bestimmungsprozesses zu verhindern, wenn die elektronische Steuerungseinheit bestimmt hat, dass die Eigenschaft des Kraftstoffs, der zu der Brennkraftmaschine (10) zugeführt wird, schwer ist.