DE102016102358A1

DE102016102358A1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016102358A1
Application number: DE102016102358.2A
Authority: DE
Inventors: Shinya OHORI; Yoshiaki Ito; Makoto Yamazaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2036-02-12
Also published as: DE102016102358B4; US20160237934A1; JP6128141B2; US9759150B2; CN105888862A; JP2016151187A; CN105888862B

Abstract

Beim Starten einer Brennkraftmaschine wird eine Differenz ∆Pm zwischen einem ersten Einlassrohrdruck Pm1 und einem zweiten Einlassrohrdruck Pm2 berechnet (S210). Eine Reduktionskorrektur einer Wandflächenablagerungskorrektur wird verhindert (S240), bis sich der Zustand, in dem die Differenz ∆Pm gleich ist wie oder kleiner ist als ein Referenzwert ∆Pmref, über eine vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine fortsetzt (S220 und S230). Nachdem sich der Zustand, in dem die Differenz ∆Pm gleich ist wie oder kleiner ist als der Referenzwert ∆Pmref, über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine fortsetzt (S220 und S230), wird eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur gegeben (S260).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug und insbesondere auf ein Fahrzeug, das mit einer Brennkraftmaschine ausgestattet ist.
Stand der Technik
Eine Steuerungsvorrichtung der Brennkraftmaschine ist vorgeschlagen (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). In der Brennkraftmaschine wird, wenn ein Kraftstoff von (aus) einem Injektor eingespritzt wird, ein Anteil des eingespritzten Kraftstoffs direkt in eine Brennkammer als ein Direkteinlassanteil (direkter Einlassanteil) eingebracht, während sich der Restanteil an einer Innenwandfläche eines Einlassdurchgangs ablagert. In dem Fall des Einbringens des Direkteinlassanteils in die Brennkammer verdampft ein Anteil des Kraftstoffs, der an der Innenwandfläche abgelagert ist, und wird in die Brennkammer als ein zusätzlicher Einlassanteil (Zusatzeinlassanteil) eingebracht. Die vorgeschlagene Steuerungsvorrichtung der Brennkraftmaschine führt eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, wie nachstehend beschrieben ist, unter Berücksichtigung des vorstehend Genannten aus. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung legt zunächst eine Basisimpulsbreite auf der Grundlage der Einlassluftmenge und der Drehzahl der Brennkraftmaschine fest und legt eine angeforderte (erforderliche) Einspritzmenge (Impulsbreite) durch Multiplizieren der Basisimpulsbreite mit verschiedenen Korrekturfaktoren und Konstanten fest. Die angeforderte Einspritzmenge wird dann durch eine Nasskorrektur (engl. „wet correction“) eines Einlasssammlers (vorhergesagte Korrektur) auf der Grundlage einer Vorhersage des Direkteinlassanteils und des Zusatzeinlassanteils korrigiert. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird dann mit einer Kraftstoffmenge (Impulsbreite) ausgeführt, die von dem Injektor einzuspritzen ist. Zu einer Zeit des Startens der Brennkraftmaschine verhindert die Steuerungsvorrichtung der Brennkraftmaschine die Nasskorrektur des Einlasssammlers bis zu einer Erfüllung einer vorbestimmten Bedingung. Die vorbestimmte Bedingung, die angewandt wird, ist eine Bedingung, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine gleich ist wie oder höher ist als eine vorbestimmte Drehzahl und dass sich die Einlassluftfülleffizienz auf oder unterhalb eines ersten festgelegten Werts verringert und sich dann über einen gemittelten Wert hinaus derart erhöht, dass die Differenz gleich ist wie oder größer ist als ein zweiter festgelegter Wert. Eine derartige Steuerung wird angenommen, um die Nasskorrektur des Einlasssammlers zum Verringern der Kraftstoffmenge in dem Zustand zu verhindern, in dem die Bedingung einer Kraftstoffablagerung zu der Zeit des Startens oder unmittelbar nach dem Starten nicht genau erfassbar ist, und um dadurch eine Reduktion der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu verhindern.
Zitierungsliste
Patentdokument

Patentdokument 1: JP H08-74621 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei einem Fahrzeug, das mit der Steuerungsvorrichtung der Brennkraftmaschine ausgestattet ist, wie vorstehend beschrieben ist, ist es jedoch wahrscheinlich, dass sich eine Zeitdauer zwischen dem Starten der Brennkraftmaschine und einem Start der Nasskorrektur des Einlasssammlers verlängert. Mit der verlängerten Zeitdauer ist es wahrscheinlich, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf die fette Seite verlagert, wodurch sich der unverbrannte Kraftstoff erhöht und sich eine Verschlechterung der Emissionen in dem Fall ergibt, in dem eine angeforderte (erforderliche) Ausgabe (Ausgabeleistung) der Brennkraftmaschine in einer relativ kurzen Zeitdauer nach dem Starten der Brennkraftmaschine reduziert ist/wird.
In Bezug auf das Fahrzeug ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Verschlechterung der Emissionen zu verhindern.
Lösung des Problems
Um zumindest einen Teil der vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, kann das Fahrzeug der Erfindung gemäß den nachstehenden Gesichtspunkten oder Gestaltungen ausgeführt werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: eine Brennkraftmaschine, die gestaltet ist, um ein Kraftstoffeinspritzventil zu haben, das einen Kraftstoff in ein Einlassrohr einspritzt; und ein Steuerungsgerät, das gestaltet ist, um eine Sollkraftstoffeinspritzmenge durch Vorsehen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge mit einer Erhöhungskorrektur oder einer Reduktionskorrektur korrespondierend zu einer Änderung einer Menge des Kraftstoffs, der sich an einer Wandfläche des Einlassrohrs ablagert, festzulegen und um die Brennkraftmaschine derart zu steuern, dass bewirkt wird, dass der Kraftstoff der Sollkraftstoffeinspritzmenge durch das Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird, wobei das Steuerungsgerät die Reduktionskorrektur bis zu einer Erfüllung einer vorbestimmten Bedingung seit einem Start der Brennkraftmaschine verhindert und eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur bei Erfüllung der vorbestimmten Bedingung(ab-)gibt, wobei die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung ist, die erfüllt ist, wenn eine Differenz zwischen einem ersten Einlassrohrdruck und einem zweiten Einlassrohrdruck gleich ist wie oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wobei der erste Einlassrohrdruck ein derzeitiger Druck in dem Einlassrohr ist, der mittels einer Drosseldurchgangsluftströmung abgeschätzt wird, die eine Strömungsrate der Luft bezeichnet, die durch eine Drosselklappe pro Einheitszeit bei einer derzeitigen Drosselposition hindurchgeht (hindurchströmt), und der zweite Einlassrohrdruck ein Druck in dem Einlassrohr ist, wenn die Drosseldurchgangsluftströmung gleich ist wie eine Zylindereinlassluftströmung, die eine Strömungsrate der Luft bezeichnet, die in eine Brennkammer pro Einheitszeit strömt.
Das Fahrzeug dieses Gesichtspunkts sieht die Basiskraftstoffeinspritzmenge bei entweder der Erhöhungskorrektur oder Reduktionskorrektur korrespondierend zu einer Änderung der Menge des Kraftstoffs, die/der an der Wandfläche des Einlassrohrs abgelagert ist, vor, um die Sollkraftstoffeinspritzmenge festzulegen, und steuert die Brennkraftmaschine, um zu bewirken, dass der Kraftstoff mit der Sollkraftstoffeinspritzmenge von (aus) dem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird. Das Fahrzeug dieses Gesichtspunkts verhindert die Reduktionskorrektur bis zu der Erfüllung der vorbestimmten Bedingung seit einem Start der Brennkraftmaschine, während die Zustimmung zu der Reduktionskorrektur bei der Erfüllung der vorbestimmten Bedingung gegeben (abgegeben) wird. Die vorbestimmte Bedingung ist die Bedingung, die erfüllt ist, wenn die Differenz zwischen dem ersten Einlassrohrdruck, der der derzeitige Druck in dem Einlassrohr ist, der mittels der Drosseldurchgangsluftströmung abgeschätzt wird, die die Strömungsrate der Luft bezeichnet, die durch die Drosselklappe pro Einheitszeit bei der derzeitigen Drosselposition hindurchgeht (hindurchströmt), und dem zweiten Einlassrohrdruck, der der Druck in dem Einlassrohr ist, wenn die Drosseldurchgangsluftströmung gleich ist wie die Zylindereinlassluftströmung, die die Strömungsrate der Luft bezeichnet, die in die Brennkammer pro Einheitszeit strömt, gleich ist wie oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert. Mittels dieser vorbestimmten Bedingung wird eine Zeitdauer zwischen dem Starten der Brennkraftmaschine und der Zustimmung zu der Reduktionskorrektur weiter verkürzt. Wenn die Differenz gleich ist wie oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert, wird es angenommen, dass der tatsächliche Druck des Einlassrohrs in einem gewissen Ausmaß stabil ist, so dass die Zustimmung zu der Reduktionskorrektur gegeben (abgegeben) wird. Eine weitere Verkürzung der Zeitdauer zwischen dem Starten der Brennkraftmaschine und der Zustimmung zu der Reduktionskorrektur verhindert, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu der fetten Seite hin verlagert wird, zum Beispiel in dem Fall, in dem eine angeforderte (erforderliche) Ausgabeleistung der Brennkraftmaschine in einer relativ kurzen Zeitdauer nach dem Starten der Brennkraftmaschine reduziert wird/ist. Als Ergebnis wird dadurch eine Erhöhung des unverbrannten Kraftstoffs verhindert und wird die Verschlechterung der Emissionen verhindert. Die „Basiskraftstoffeinspritzmenge“ kann eine Einspritzmenge für eine Startzeiteinspritzung (Kraftstoffeinspritzmenge) zum Verringern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf einen Wert, der kleiner ist als ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, oder eine Kraftstoffeinspritzmenge zum Annähern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses an das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Gestaltungsschaubild, das die schematische Gestaltung eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
2 ist ein Gestaltungsschaubild, das die schematische Gestaltung einer Brennkraftmaschine darstellt;
3 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Luftmodells darstellt;
4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen einer Drosselposition θt und einem Strömungskoeffizienten µ(θt) darstellt;
5 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen einer Drosselposition θt und einer Öffnungsquerschnittsfläche A(θt) darstellt;
6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen (Pm1/Pa) und Ф(Pm1/Pa) darstellt;
7 ist ein Schaubild, das ein Drosselmodell M10 darstellt;
8 ist ein Schaubild, das ein Einlassrohrmodell M20 darstellt;
9 ist ein Schaubild, das ein Einlassventilmodell M30 darstellt;
10 ist ein Diagramm, das eine Zylindereinlassluftströmung mc und eine Zylinderfüllluftmenge Mc zeigt;
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Kraftstoffeinspritzsteuerungsroutine, die durch eine Brennkraftmaschinen-ECU ausgeführt wird, gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Festlegungsroutine für einen unteren Grenzwert, die durch die Brennkraftmaschinen-ECU ausgeführt wird, gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
13 ist ein Diagramm, das zeitliche Änderungen einer Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine, eines Zustands der Brennkraftmaschine, einer Startzeiteinspritzung, eines Solldrehmoments Te*, einer Drosselposition θt, eines ersten Einlassrohrdrucks Pm1, eines zweiten Einlassrohrdrucks Pm2, eines Lastfaktors der Brennkraftmaschine (Volumeneffizienz KL) und einer Korrekturmenge Qfmw zeigt;
14 ist ein Gestaltungsschaubild, das die schematische Gestaltung eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Modifikation darstellt;
15 ist ein Gestaltungsschaubild, das die schematische Gestaltung eines Hybridfahrzeugs gemäß einer anderen Modifikation darstellt; und
16 ist ein Gestaltungsschaubild, das die schematische Gestaltung eines Fahrzeugs gemäß noch einer anderen Modifikation darstellt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachstehend sind einige Gesichtspunkte der Erfindung in Bezug auf die Ausführungsbeispiele beschrieben.
1 ist ein Gestaltungsschaubild, das die schematische Gestaltung eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Wie dargestellt ist, weist das Hybridfahrzeug 20 eine Brennkraftmaschine 22, ein Planetengetriebe 30, Motoren MG1 und MG2, Inverter 41 und 42, eine Batterie 50 und eine elektronische Hybridsteuerungseinheit (nachstehend vereinfacht als HVECU) 70 auf.
Die Brennkraftmaschine 22 ist als eine Vierzylinderbrennkraftmaschine gestaltet, die eine Leistung in vier Takten ausgibt, das heißt, Einlass, Verdichtung, Expansion und Auslass, und die zum Beispiel Benzin oder Leichtöl als Kraftstoff verwendet. 2 ist ein Gestaltungsschaubild, das die schematische Gestaltung der Brennkraftmaschine 22 darstellt. Wie dargestellt ist, hat die Brennkraftmaschine 22 ein Kraftstoffeinspritzventil 127, das vorgesehen ist, um den Kraftstoff in ein Einlassrohr 125a einzuspritzen. Die Brennkraftmaschine 22 mischt die Einlassluft, die durch einen Luftfilter 122 gefiltert (gereinigt) wird und in das Einlassrohr 125a über eine Drosselklappe 124 eingebracht wird, mit dem Kraftstoff, der von (aus) dem Kraftstoffeinspritzventil 127 in das Einlassrohr 125a eingespritzt wird. Das Luftkraftstoffgemisch wird in eine Brennkammer 129 über ein Einlassventil 128 angesaugt. Das angesaugte Luftkraftstoffgemisch wird durch einen elektrischen Funken, der durch eine Zündkerze 130 erzeugt wird, zur Explosion gebracht und verbrannt. Die Brennkraftmaschine 22 wandelt die Hin- und Herbewegung eines Kolbens 132, der durch die Energie der Explosionsverbrennung nach unten gedrückt wird, in die Drehbewegung einer Kurbelwelle 26 um. Das Abgas von (aus) der Brennkammer 129 wird zu der Außenluft durch einen Katalysator 134 abgegeben (ausgestoßen), der mit einem Katalysator (Dreiwegekatalysator) 134a gefüllt ist, um toxische Komponenten, wie zum Beispiel Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx), in geringere toxische Komponenten umzuwandeln. Das Abgas von der Brennkammer 129 wird nicht vollständig zu der Außenluft ausgestoßen, sondern es wird teilweise zu dem Lufteinlasssystem über ein Abgasrückführungssystem (nachstehend vereinfacht als ein EGR-System bezeichnet) 160 zugeführt, das das Abgas zu der Einlassluft rückführt. Das EGR-System 160 weist ein EGR-Rohr 162 und ein EGR-Ventil 164 auf. Das EGR-Rohr 162 ist stromabwärtig des Katalysators 134 verbunden und wird verwendet, um das Abgas zu einem Sammeltank (Verteilertank) des Einlassluftsystems zuzuführen. Das EGR-Ventil 164 ist in dem EGR-Rohr 162 angeordnet und wird durch einen Schrittmotor 163 angetrieben. Das EGR-System 160 regelt die Rückführungsmenge des Abgases als unverbranntes Gas durch Einstellen der Öffnungsposition des EGR-Ventils 164 und führt die geregelte Menge des Abgases zu dem Lufteinlasssystem zurück. Die Brennkraftmaschine 22 ist gestaltet, um das Gemisch der Luft, des Abgases und des Kraftstoffs in die Brennkammer 129 anzusaugen.
Die Brennkraftmaschine 22 wird durch eine elektronische Brennkraftmaschinensteuerungseinheit (nachstehend vereinfacht als eine „Brennkraftmaschinen-ECU“ bezeichnet) 24 betrieben und gesteuert. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 ist durch eine CPU-basierenden Mikroprozessor gebildet und weist ein ROM, das Verarbeitungsprogramme speichert, ein RAM, das Daten temporär speichert, Eingabe- und Ausgabeschnittstellen und eine Verbindungsschnittstelle zusätzlich zu der CPU auf, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 gibt über ihre Eingabeschnittstelle Signale, die zur Betriebssteuerung der Brennkraftmaschine 22 erforderlich sind, von verschiedenen Sensoren ein. Die Signale von den verschiedenen Sensoren umfassen zum Beispiel einen Kurbelwinkel θcr von einem Kurbelpositionssensor 140, der gestaltet ist, um die Drehposition der Kurbelwelle 26 zu erfassen, eine Kühlwassertemperatur Tw von einem Wassertemperatursensor 142, der gestaltet ist, um die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine 22 zu erfassen, Nockenwinkel θci und θco von einem Nockenpositionssensor 144, der gestaltet ist, um die Drehposition einer Einlassnockenwelle zu erfassen, die das Einlassventil 128 öffnet und schließt, und um die Drehposition einer Auslassnockenwelle zu erfassen, die ein Auslassventil 131 öffnet und schließt, eine Drosselposition θt von einem Drosselpositionssensor 146, der gestaltet ist, um die Öffnungsposition der Drosselklappe 124 zu erfassen, eine Einlassluftmenge Qa von einem Luftströmungsmesser 148, der an dem Einlassrohr 125a montiert ist, eine Einlassluftmenge (Umgebungstemperatur) Ta von einem Temperatursensor 149, der an dem Einlassrohr 125a montiert ist, einen Atmosphärendruck Pa von einem Atmosphärendrucksensor 150, der gestaltet ist, um den Atmosphärendruck zu erfassen, eine Katalysatortemperatur Tc von einem Temperatursensor 134b, der gestaltet ist, um die Temperatur des Katalysators 134a des Katalysators 134 zu erfassen, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis AF von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 135a, ein Sauerstoffsignal O₂ von einem Sauerstoffsensor 135b, ein Klopfsignal Ks von einem Klopfsensor, der an einem Zylinderblock montiert ist, um eine Schwingung, die durch das Auftreten eines Klopfens induziert wird, zu erfassen, und eine EGR-Ventilposition von einem EGR-Ventilpositionssensor 165, der gestaltet ist, um die Öffnungsposition des EGR-Ventils 164 zu erfassen. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 gibt über ihre Ausgabeschnittstelle verschiedene Steuerungssignale zur Betriebssteuerung der Brennkraftmaschine 22 aus. Die verschiedenen Steuerungssignale umfassen zum Beispiel ein Steuerungssignal zu einem Drosselmotor 136, der gestaltet ist, um die Position der Drosselklappe 124 einzustellen, ein Steuerungssignal zu dem Kraftstoffeinspritzventil 127, ein Steuerungssignal zu einer Zündspule 138, die mit einer Zündeinrichtung integriert ist, ein Steuerungssignal zu einem variablen Ventilzeitabstimmungsmechanismus 170, der gestaltet ist, um die Öffnung-/Schließzeitabstimmung des Einlassventils 128 zu ändern (variieren), und ein Steuerungssignal zu einem Schrittmotor 163, der gestaltet ist, um die Öffnungsposition des EGR-Ventils 164 einzustellen. Die Brennkraftmaschinen-ECU 124 ist mit der HV-ECU 70 über die jeweiligen Verbindungsschnittstellen verbunden. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 führt eine Betriebssteuerung der Brennkraftmaschine 22 in Erwiderung auf die Steuerungssignale von der HVECU 70 aus. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 gibt ferner Daten bezüglich der Betriebsbedingungen in der Brennkraftmaschine 22 zu der HVECU 70 bei Bedarf aus. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 berechnet die Drehzahl der Kurbelwelle 26, oder in anderen Worten eine Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 auf der Grundlage des Kurbelwinkels θcr von dem Kurbelpositionssensor 140. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 berechnet ferner eine Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT des Einlassventils 128 auf der Grundlage eines Winkels (θci – θcr), der den Nockenwinkel θci der Einlassnockenwelle von dem Nockenpositionssensor 144 relativ zu dem Kurbelwinkel θcr von dem Kurbelpositionssensor 140 anzeigt. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 berechnet des Weiteren eine Volumeneffizienz (Verhältnis des Volumens der Luft, die tatsächlich in einen Zyklus eingebracht wird, zu dem Hubvolumen pro Zyklus der Brennkraftmaschine 22) KL, als eine Last der Brennkraftmaschine 22 auf der Grundlage der Einlassluftmenge Qa von dem Luftströmungsmesser 128 und der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22.
Das Planetengetriebe 30 ist als ein Planetengetriebemechanismus der Einzelritzelbauart gestaltet. Das Planetengetriebe 30 weist ein Sonnenzahnrad auf, das mit einem Rotor des Motors MG1 verbunden ist. Das Planetengetriebe 30 weist ferner ein Hohlzahnrad auf, das mit einer Antriebswelle 36 verbunden ist, die mit Antriebsrädern 38a und 38b über ein Differenzialgetriebe 37 gekoppelt ist, und das mit einem Rotor des Motors MG2 verbunden ist. Das Planetengetriebe 30 weist ferner einen Träger auf, der mit der Kurbelwelle 26 der Brennkraftmaschine 22 verbunden ist.
Der Motor MG1 ist zum Beispiel als ein Synchronmotorgenerator gestaltet. Der Motor MG1 weist den Rotor auf, der mit dem Sonnenzahnrad des Planetengetriebes 30 verbunden ist, wie vorstehend beschrieben ist. Der Motor MG2 ist ferner zum Beispiel als ein Synchronmotorgenerator gestaltet. Der Motor MG2 weist den Rotor auf, der mit der Antriebswelle 36 verbunden ist, wie vorstehend beschrieben ist. Die Batterie 50 und die Inverter 41 und 42 sind mit Stromleitungen 54 verbunden. Die Motoren MG1 und MG2 werden durch eine Umschaltsteuerung von Umschaltelementen (nicht gezeigt) der Inverter 41 und 42 durch eine elektronische Motorsteuerungseinheit (nachstehend vereinfacht als eine „Motor-ECU“ bezeichnet) 40 gedreht und angetrieben.
Die Motor-ECU 40 ist durch einen CPU-basierenden Mikroprozessor gebildet und weist ein ROM, das Verarbeitungsprogramme speichert, ein RAM, das Daten temporär speichert, Eingabe- und Ausgabeschnittstellen und eine Verbindungsschnittstelle zusätzlich zu der CPU auf, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die Motor-ECU gibt über ihre Eingabeschnittstelle Signale, die für eine Antriebssteuerung der Motoren MG1 und MG2 erforderlich sind, von verschiedenen Sensoren ein. Die Signale von den verschiedenen Sensoren umfassen zum Beispiel Drehpositionen θm1 und θm2 von Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44, die gestaltet sind, um Drehpositionen der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 zu erfassen, und Phasenströme von Stromsensoren, die gestaltet sind, um elektrische Ströme zu erfassen, die durch die jeweiligen Phasen der Motoren MG1 und MG2 fließen. Die Motor-ECU 40 gibt über ihre Ausgabeschnittstelle zum Beispiel Umschaltsteuerungssignale zu den Umschaltelementen (nicht gezeigt) der Inverter 41 und 42 aus. Die Motor-ECU 40 ist mit der HVECU 70 über die jeweiligen Verbindungsschnittstellen verbunden. Die Motor-ECU 40 führt eine Antriebssteuerung der Motoren MG1 und MG2 in Erwiderung auf die Steuerungssignale von der HVECU 70 aus. Die Motor-ECU 40 gibt ferner Daten bezüglich den Betriebsbedingungen der Motoren MG1 und MG2 zu der HVECU 70 bei Bedarf aus. Die Motor-ECU 40 berechnet Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 auf der Grundlage der Drehpositionen θm1 und θm2 der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 von den Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44.
Die Batterie 50 ist zum Beispiel als ein Lithiumionenakkumulator oder ein Nickelhydridakkumulator gestaltet und ist mit den Invertern 41 und 42 durch die Stromleitungen 54 verbunden. Diese Batterie 50 wird durch eine elektronische Batteriesteuerungseinheit (nachstehend vereinfacht als eine „Batterie-ECU“ bezeichnet) 52 gesteuert.
Die Batterie-ECU 52 ist durch einen CPU-basierenden Mikroprozessor gebildet und weist ein ROM, das Verarbeitungsprogramme speichert, ein RAM, das Daten temporär speichert, Eingabe- und Ausgabeschnittstellen und eine Verbindungsstelle zusätzlich zu der CPU auf, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die Batterie-ECU 52 gibt über ihre Eingabeschnittstelle Signale, die zum Handhaben (Steuern) der Batterie 50 erforderlich sind, von verschiedenen Sensoren ein. Die Signale von den verschiedenen Sensoren umfassen zum Beispiel eine Batteriespannung Vb von einem Spannungssensor 51a, der zwischen Anschlüssen der Batterie 50 angeordnet ist, einen Batteriestrom Ib von einem Stromsensor 51b, der an einem Ausgabeanschluss der Batterie 50 montiert ist, und eine Batterietemperatur Tb von einem Temperatursensor 51c, der an der Batterie 50 montiert ist. Die Batterie-ECU 52 ist mit der HVECU 70 über die jeweiligen Verbindungsschnittstellen verbunden. Die Batterie-ECU 52 gibt Daten bezüglich den Bedingungen der Batterie 50 zu der HVECU 70 bei Bedarf aus. Die Batterie-ECU 52 berechnet einen Ladezustand SOC auf der Grundlage eines integrierten Werts (Integrationswert) des Batteriestroms Ib von dem Stromsensor 51b. Der Ladezustand SOC bezeichnet ein Verhältnis einer Energiekapazität, die von der Batterie 50 entladbar ist, zu der gesamten Kapazität der Batterie 50. Die Batterie-ECU 52 berechnet ferner Eingabe- und Ausgabegrenzen Win und Wout auf der Grundlage des berechneten Ladezustands SOC und der Batterietemperatur Tb von dem Temperatursensor 51c. Die Eingabe- und Ausgabegrenzen Win und Wout bezeichnen maximal zulässige elektrische Ströme, die in die Batterie 50 ladbar sind und von dieser entladbar sind.
Die HVECU 70 ist durch einen CPU-basierenden Mikroprozessor gebildet und weist ein ROM, das Verarbeitungsprogramme speichert, ein RAM, das Daten temporär speichert, Eingabe- und Ausgabeschnittstellen und eine Verbindungsschnittstelle zusätzlich zur CPU auf, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die HVECU 70 gibt über ihre Eingabeschnittstelle Signale von verschiedenen Sensoren ein. Die Signale von den verschiedenen Sensoren umfassen zum Beispiel ein Zündsignal von einem Zündschalter 80, eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 82, der gestaltet ist, um die Betriebsposition (Betätigungsposition) eines Schalthebels 81 zu erfassen, eine Beschleunigerposition Acc von einem Beschleunigerpedalpositionssensor 84, der gestaltet ist, um das Niederdrückausmaß (Betätigungsausmaß) eines Beschleunigerpedals 83 zu erfassen, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der gestaltet ist, um das Niederdrückausmaß (Betätigungsausmaß) eines Bremspedals 85 zu erfassen, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die HVECU 70 mit der Brennkraftmaschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 über die Verbindungsschnittstellen verbunden. Die HVECU 70 überträgt verschiedene Steuerungssignale und Daten zu und von der Brennkraftmaschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52.
Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels, das die vorstehend beschriebene Gestaltung hat, läuft in einem ausgewählten Antriebsmodus, wie zum Beispiel einem Hybridantriebsmodus (HV-Antriebsmodus) oder einem Elektroantriebsmodus (EV-Antriebsmodus). Der HV-Antriebsmodus bezeichnet einen Antriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug 20 durch einen Betrieb der Brennkraftmaschine 22 angetrieben wird. Der EV-Antriebsmodus bezeichnet einen Antriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug 20 angetrieben wird, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine 22 gestoppt ist.
In dem HV-Antriebsmodus legt die HVECU 70 zunächst ein angefordertes (erforderliches) Drehmoment Tr*, das zum Betrieb erforderlich ist (um zu der Antriebswelle 36 ausgegeben zu werden), auf der Grundlage der Beschleunigerposition Acc von dem Beschleunigerpedalpositionssensor 84 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 fest. Die HVECU 70 multipliziert anschließend das angeforderte Drehmoment Tr* mit einer Drehzahl Nr der Antriebswelle 36, um eine Antriebsleistung Pdrv* zu berechnen, die zum Betrieb erforderlich ist. Die Drehzahl Nr der Antriebswelle 36, die nachstehend verwendet wird, kann die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 oder eine Drehzahl sein, die durch Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einem Umwandlungswirkungsgrad berechnet wird. Die HVECU 70 subtrahiert eine Lade-/Entladeleistungsanforderung Pb* der Batterie 50 (die einen positiven Wert in dem Fall des Entladens von der Batterie 50 einnimmt) von der Antriebsleistung Pdrv*, um eine Fahrzeugleistung Pv* zu berechnen, die für das Fahrzeug erforderlich ist. Die Fahrzeugleistung Pv* ist mit einer angeforderten Leistung Pe* der Brennkraftmaschine 22 festgelegt. Die HVECU 70 legt anschließend eine Solldrehzahl Ne* und ein Solldrehmoment Te* der Brennkraftmaschine 22 mittels der angeforderten Leistung Pe* der Brennkraftmaschine 22 und einer Betriebslinie (zum Beispiel einer Kraftstoffverbrauchsoptimierungsbetriebslinie) fest. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind eine Drehzahl Neef und ein Drehmoment Teef in einem Schnittpunkt einer Linie mit gleicher Leistung der angeforderten Leistung Pe* mit der Betriebslinie mit der Solldrehzahl Ne* und dem Solldrehmoment Te* entsprechend festgelegt. Die HVECU 70 legt Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 in dem Bereich der Eingabegrenze Win und der Ausgabegrenze Wout der Batterie 50 fest. Der Drehmomentbefehl Tm1* des Motors MG1 ist durch eine Drehzahlregelung festgelegt, die abzielt, um die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 der Solldrehzahl Ne* anzunähern. Der Drehmomentbefehl Tm2* des Motors MG2 ist durch Subtrahieren eines Drehmoments (–Tm1*/ρ) von dem angeforderten Drehmoment Tr* festgelegt. Das Drehmoment (–Tm1*/ ρ) bezeichnet ein Drehmoment, das von dem Motor MG1 ausgegeben wird und an der Antriebswelle 36 über das Planetengetriebe 30 aufgebracht wird, wenn der Motor MG1 mit dem Drehmomentbefehl Tm1* angetrieben wird. Die HVECU 70 sendet dann die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Brennkraftmaschine 22 zu der Brennkraftmaschinen-ECU 24, während es die Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 zu der Motor-ECU 40 sendet. Wenn die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Brennkraftmaschine 22 empfangen (erhalten) werden, führt die Brennkraftmaschinen-ECU 24 eine Einlassluftströmungssteuerung, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Zündsteuerung und eine Öffnungs-/Schließzeitabstimmungssteuerung der Brennkraftmaschine 22 aus, um die Brennkraftmaschine 22 auf der Grundlage der erhaltenen Solldrehzahl Ne* und des erhaltenen Solldrehmoments Te* zu betreiben. Die Einlassluftströmungssteuerung wird durch eine Antriebssteuerung des Drosselmotors 136 ausgeführt. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird durch eine Antriebssteuerung des Kraftstoffeinspritzventils 127 ausgeführt. Die Zündsteuerung wird durch eine Antriebssteuerung der Zündspule 138 ausgeführt. Die Öffnungs-/Schließzeitabstimmungssteuerung wird durch eine Antriebssteuerung des variablen Ventilzeitabstimmungsmechanismus 170 ausgeführt. Wenn die Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 erhalten werden, führt die Motor-ECU 40 eine Umschaltsteuerung der Umschaltelemente der Inverter 41 und 42 aus, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Drehmomentbefehlen Tm1* und Tm2* anzutreiben.
Wenn sich die Fahrzeugleistung Pv* unterhalb eines Referenzwerts Pref in dem HV-Antriebsmodus verringert, wird es bestimmt, dass eine Stoppbedingung der Brennkraftmaschine 22 erfüllt ist, und ein Prozess zum Stoppen der Brennkraftmaschine 22 wird ausgeführt, um zu dem EV-Antriebsmodus zu schalten (umzuschalten). Der Prozess zum Stoppen der Brennkraftmaschine 22 stoppt die Kraftstoffeinspritzsteuerung der Brennkraftmaschine 22 und bewirkt, dass der Motor MG1 die Brennkraftmaschine 22 durch den Motor mit dem Ziel betreibt, um die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 zu verringern.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die nachstehende Steuerung ausgeführt, wenn die Stoppbedingung der Brennkraftmaschine 22 in dem Zustand erfüllt ist, in dem die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT des Einlassventils 128 in einer Vorauseilposition (eine Position gemäß dem Solldrehmoment Te* oder dergleichen) von (bezüglich) einer Startposition ist, die zum Starten der Brennkraftmaschine 22 geeignet ist (zum Beispiel eine am größten nacheilende Position). Der Steuerungsprozess steuert den variablen Ventilzeitabstimmungsmechanismus 150, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT auf die Startposition zu stellen, während das Solldrehmoment Te* der Brennkraftmaschine 22 auf einen Wert 0 festgelegt wird, um die Brennkraftmaschine 22 im Leerlaufbetrieb zu betreiben. Der Steuerungsprozess führt den Prozess zum Stoppen der Brennkraftmaschine 22 aus, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT in die Startposition gestellt ist. Dies hat das Ziel, die Startfähigkeit der Brennkraftmaschine 22 für den nachfolgenden (nächsten) Neustart zu verbessern.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die nachstehende Steuerung ausgeführt, wenn die Stoppbedingung der Brennkraftmaschine 22 erfüllt ist, bevor eine vorbestimmte Referenzzeit tref (zum Beispiel 3 Sekunden oder 5 Sekunden) seit dem Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 verstrichen ist (vollständige Explosion (Explosionsverbrennung)). Der Steuerungsprozess legt das Solldrehmoment Te* der Brennkraftmaschine 22 auf einen Wert 0 fest, um die Brennkraftmaschine 22 in dem Leerlaufbetrieb zu betreiben, bis die vorbestimmte Referenzzeit tref seit dem Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 verstrichen ist, ob die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT des Einlassventils 128 in der Startposition ist oder nicht. Der Steuerungsprozess führt den Prozess zum Stoppen der Brennkraftmaschine 22 aus, wenn die vorbestimmte Referenzzeit tref seit dem Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 verstrichen ist. Dies hat das Ziel, den Betrieb der Brennkraftmaschine 22 für eine sehr kurze Zeitdauer zu verhindern. Der Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 (vollständige Explosion (Explosionsverbrennung)) kann zum Beispiel auf der Grundlage einer Variation (Schwankung) der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 bestimmt werden.
In dem EV-Antriebsmodus legt die HVECU 70 zunächst das angeforderte Drehmoment Tr* wie in dem Fall des HV-Antriebsmodus fest. Die HV-ECU 70 legt anschließend den Drehmomentbefehl Tm1* des Motors MG1 auf einen Wert 0 fest. Die HVECU 70 legt den Drehmomentbefehl Tm2* des Motors MG2 derart fest, dass das angeforderte Drehmoment Tr* zu der Antriebswelle 36 in dem Bereich der Eingabegrenze Win und der Ausgabegrenze Wout der Batterie 50 ausgegeben wird. Die HVECU 70 sendet dann die Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 zu der Motor-ECU 40. Wenn die Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 erhalten werden, führt die Motor-ECU 40 eine Umschaltsteuerung der Umschaltelemente der Inverter 41 und 42 aus, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Drehmomentbefehlen Tm1* und Tm2* anzutreiben.
Wenn sich die Fahrzeugleistung Pv*, die auf die gleiche Weise wie in dem HV-Antriebsmodus berechnet wird, auf oder über den Referenzwert Pref in dem EV-Antriebsmodus erhöht, wird es bestimmt, dass eine Startbedingung der Brennkraftmaschine 22 erfüllt ist, und wird ein Prozess zum Starten der Brennkraftmaschine 22 ausgeführt, um zu dem HV-Antriebsmodus umzuschalten. Der Prozess zum Starten der Brennkraftmaschine 22 bewirkt, dass der Motor MG1 die Brennkraftmaschine 22 durch den Motorbetrieb im Hinblick auf die Erhöhung der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 antreibt. Wenn die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 gleich ist wie oder höher ist als eine vorbestimmte Drehzahl Nst (zum Beispiel 500 U/min, 600 U/min oder 700 U/min), werden die Kraftstoffeinspritzsteuerung und die Zündsteuerung gestartet. Der Prozess zum Starten der Brennkraftmaschine 22 erhöht allmählich das Solldrehmoment Te* von einem Wert 0 auf ein Drehmoment Teef (das heißt, auf ein Drehmoment, das durch Verwendung der Betriebslinie und der angeforderten Leistung Pe* auf dieselbe Weise wie in dem HV-Antriebsmodus festgelegt ist).
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels verwendet die Brennkraftmaschinen-ECU 24 ein Luftmodell, das in 3 gezeigt ist, um eine Drosseldurchgangsluftströmung mt, einen ersten Einlassrohrdruck Pm1, einen zweiten Einlassrohrdruck Pm2, eine Einlassrohrtemperatur Tm, eine Zylindereinlassluftströmung mc und eine Zylinderfüllluftmenge Mc zu berechnen (abzuschätzen). Die Drosseldurchgangsluftströmung mt bezeichnet eine Strömungsrate der Luft, die durch die Drosselklappe 124 pro Einheitszeit hindurchströmt. Der erste Einlassrohrdruck Pm1 bezeichnet einen Druck der Luft in einem spezifizierten Abschnitt 126. Der spezifizierte Abschnitt 126 ist ein Abschnitt des Einlassrohrs 125a zwischen der Drosselklappe 124 und dem Einlassventil 128. Der zweite Einlassrohrdruck Pm2 bezeichnet einen Druck der Luft in dem spezifizierten Abschnitt 126 während eines stetigen Betriebs der Brennkraftmaschine 22 bei der derzeitigen Drosselposition θt. Die Einlassrohrtemperatur Tm bezeichnet eine Temperatur der Luft in dem spezifizierten Abschnitt 126. Die Zylindereinlassluftströmung mc bezeichnet eine Strömungsrate der Luft, die in die Brennkammer 129 pro Einheitszeit strömt. Die Zylinderfüllluftmenge Mc bezeichnet eine Menge der Luft, die in die Brennkammer 129 gefüllt ist, wenn das Einlassventil 128 geschlossen ist.
Das Luftmodell, das in 3 gezeigt ist, weist ein Drosselmodell M10, ein Einlassrohrmodell M20 und ein Einlassventilmodell M30 auf.
Daten, die in das Drosselmodell M10 eingegeben werden, umfassen die Drosselposition θt, die durch den Drosselpositionssensor 146 erfasst wird, den Atmosphärendruck Pa, der durch den Atmosphärendrucksensor 150 erfasst wird, die Einlasslufttemperatur (Umgebungstemperatur) Ta, die durch den Temperatursensor 149 erfasst wird, und den ersten Einlassrohrdruck Pm1, der durch das Einlassrohrmodell M20 berechnet wird. Das Drosselmodell M10 substituiert die eingegebenen Parameter in einer Modellformel des Drosselmodells M10, um die Drosseldurchgangsluftströmung mt zu berechnen. Die berechnete Drosseldurchgangsluftströmung mt wird zu dem Einlassrohrmodell M20 ausgegeben.
Daten, die in das Einlassrohrmodell M20 eingegeben werden, umfassen die Drosseldurchgangsluftströmung mt, die durch das Drosselmodell M10 berechnet wird, die Einlasslufttemperatur ta von dem Temperatursensor 149 und die Zylindereinlassluftströmung mc, die durch das Einlassventilmodell M30 berechnet wird. Das Einlassrohrmodell M10 substituiert die eingegebenen Parameter in einer Modellformel des Einlassrohrmodells M20, um den ersten Einlassrohrdruck Pm1 und die Einlassrohrtemperatur tm zu berechnen. Der berechnete erste Einlassrohrdruck Pm1 und die berechnete Einlassrohrtemperatur tm werden zu dem Einlassventilmodell M30 ausgegeben. Der erste Einlassrohrdruck Pm1 wird ferner zu dem Drosselmodell M10 ausgegeben.
Daten, die in das Einlassventilmodell M30 eingegeben werden, umfassen den ersten Einlassrohrdruck Pm1 und die Einlassrohrtemperatur Tm, die durch das Einlassrohrmodell M20 berechnet wird, und die Einlasslufttemperatur Ta von dem Temperatursensor 149. Das Einlassventilmodell M30 substituiert die eingegebenen Parameter in einer Modellformel des Einlassventilmodells M30, um die Zylindereinlassluftströmung mc zu berechnen. Das Einlassventilmodell 30 wandelt ferner die berechnete Zylindereinlassluftströmung mc in die Zylinderfüllluftmenge Mc um und gibt die Zylinderfüllluftmenge Mc aus. Die Zylindereinlassluftströmung mc wird zu dem Einlassrohrmodell M20 ausgegeben.
Wie aus 3 ersichtlich ist, werden in dem Luftmodell Daten, die durch ein Modell aus dem Drosselmodell M10, dem Einlassrohrmodell M20 und dem Einlassventilmodell M30 berechnet werden, als der Eingabewert eines weiteren Modells verwendet. Demgemäß sind die tatsächlichen Eingaben in das Luftmodell als Ganzes nur die drei Parameter, das heißt die Drosselposition θt, der Atmosphärendruck Pa und die Einlasslufttemperatur Ta. In anderen Worten verwendet das Luftmodell drei Parameter, um die Drosseldurchgangsluftströmung mt, den ersten Einlassrohrdruck Pm1, die Einlassrohrtemperatur Tm, die Zylindereinlassluftströmung mc und die Zylinderfüllluftmenge Mc zu berechnen (abzuschätzen).
Nachstehend sind der Reihe nach die Details des Drosselmodells M10, des Einlassrohrmodells M20 und des Einlassventilmodells M30 beschrieben.
Die Details des Drosselmodells M10 werden zuerst beschrieben. Das Drosselmodell M10 berechnet die Drosseldurchgangsluftströmung mt aus der Drosselposition θt, dem Atmosphärendruck Pa, der Einlasslufttemperatur Ta und dem ersten Einlassrohrdruck Pm1 gemäß Gleichung (1), die nachstehend gezeigt ist.
In der Gleichung (1) repräsentiert „µ(θt)“ einen Strömungskoeffizienten der Drosselklappe 124. In Bezug auf den Strömungskoeffizienten µ(θt) gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Verhältnis zwischen der Drosselposition θt und dem Strömungskoeffizienten µ(θt) im Voraus durch Versuche oder durch Analyse spezifiziert und ist in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) gespeichert. Ein Strömungskoeffizient µ(θt) korrespondierend zu einer bestimmten Drosselposition θt wird aus diesem Kennfeld ausgelesen, um geschätzt zu werden. Ein Beispiel des Verhältnisses zwischen der Drosselposition θt und dem Strömungskoeffizienten µ(θt) ist in 4 gezeigt. Wie dargestellt ist, ist der Strömungskoeffizient µ(θt) festgelegt, um sich bei einer Erhöhung der Drosselposition θt zu verringern. In der Gleichung (1) repräsentiert „A(θt)“ eine Öffnungsquerschnittsfläche der Drosselklappe 124. In Bezug auf die Öffnungsquerschnittsfläche A(θt) gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Verhältnis zwischen der Drosselposition θt und der Öffnungsquerschnittsfläche A(θt) im Voraus durch Versuche oder durch Analyse spezifiziert und ist in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) gespeichert. Eine Öffnungsquerschnittsfläche A(θt) korrespondierend zu einer bestimmten Drosselposition θt wird aus diesem Kennfeld ausgelesen, um geschätzt zu werden. Ein Beispiel des Verhältnisses zwischen der Drosselposition θt und der Öffnungsquerschnittsfläche A(θt) ist in 5 gezeigt. Wie dargestellt ist, ist die Öffnungsquerschnittsfläche A(θt) so festgelegt, um sich auf einen vorbestimmten Wert A1 bei einer Erhöhung der Drosselposition θt in einem Bereich zu erhöhen, in dem die Drosselposition θt kleiner ist als ein vordefinierter Wert θt1, und um auf den vorbestimmten Wert A1 in einem Bereich fixiert zu sein, in dem die Drosselposition θt gleich ist wie oder größer ist als der vordefinierte Wert θt1. Ein Wert µ(θt)∙A(θt) als das Produkt des Krümmungskoeffizienten µ(θt) und der Öffnungsquerschnittsfläche A(θt) kann durch Verwendung eines Kennfelds auf der Grundlage der Drosselposition θt bestimmt sein/werden. In der Gleichung (1) repräsentiert „R“ eine Konstante, die sich auf die Gaskonstante bezieht. Diese Konstante R ist äquivalent zu einem Wert, der durch Dividieren der Gaskonstante durch eine Masse M1 von 1 Mol des Gases (Luft) erhalten wird. In der Gleichung (1) repräsentiert „Φ(Pm1/Pa)“ eine Funktion, die durch eine Gleichung (2) erhalten wird, die nachstehend gezeigt ist. In der Gleichung (2) repräsentiert „κ“ ein Verhältnis der spezifischen Wärme. Das Verhältnis der spezifischen Wärme wird als ein konstanter Wert angenommen. Diese Funktion Φ(Pm1/Pa) kann in der Form eines Kennfelds wiedergegeben werden, wie in 6 gezeigt ist. Demgemäß kann der Wert der Funktion Φ(Pm1/Pa) durch Anwenden des ersten Einlassrohrdrucks Pm1 und des Atmosphärendrucks Pa in dem Kennfeld von 6 anstelle der Verwendung der Gleichung (2) bestimmt werden.
7 ist ein Schaubild, das das Drosselmodell M10 darstellt. Die Gleichung (1) und die Gleichung (2), die vorstehend gezeigt sind, werden durch den nachstehenden Prozess (Ablauf) erhalten. Der Druck des Gases stromaufwärtig der Drosselklappe 124 ist als der Atmosphärendruck Pa spezifiziert. Die Temperatur des Gases stromaufwärtig der Drosselklappe 124 ist als die Einlasslufttemperatur Ta spezifiziert. Der Druck des Gases stromabwärtig der Drosselklappe 124 ist als der erste Einlassrohrdruck Pm1 spezifiziert. Der Ablauf wendet das Massenerhaltungsgesetz, das Energieerhaltungsgesetz und das Impulserhaltungsgesetz in dem Drosselmodell M10 von 7 an und verwendet zusätzlich die Gasgleichung, die Gleichung des Verhältnisses der spezifischen Wärme und den Zusammenhang nach Mayer.
Die Details des Einlassrohrmodells M20 sind nachstehend beschrieben. Das Einlassrohrmodell M20 berechnet den ersten Einlassrohrdruck Pm1 und die Einlassrohrtemperatur Tm aus der Drosseldurchgangsluftströmung mt, der Einlasslufttemperatur Ta, der Zylindereinlassluftströmung mc, der Konstanten R und dem Verhältnis der spezifischen Wärme κ gemäß Gleichungen (3) und (4), die nachstehend gezeigt sind. In den Gleichungen (3) und (4) repräsentiert „Vm“ eine Konstante, die gleich ist wie das Volumen des spezifizierten Abschnitts 126.
8 ist ein Schaubild, das das Einlassrohrmodell M20 darstellt. Wie aus 8 ersichtlich ist, ist, wenn die gesamte Gasmenge (Gesamtmenge der Luft) in dem spezifizierten Abschnitt 126 mit M ausgedrückt wird, eine zeitliche Variation der gesamten Gasmenge M gleich wie die Differenz zwischen der Strömungsrate des Gases, das in den spezifizierten Abschnitt 126 strömt, das heißt der Drosseldurchgangsluftströmung mt und der Strömungsrate des Gases, das aus dem spezifizierten Abschnitt 126 strömt, das heißt der Zylindereinlassluftströmung mc. Eine Gleichung (5), die nachstehend gezeigt ist, wird somit aus dem Massenerhaltungsgesetz hergeleitet. Die Gleichung (3) wird aus der Gleichung (5) und der Gasgleichung (Pm1·Mn = M·R·Tm) in dem spezifizierten Abschnitt 126 erhalten. dM / dt = mt – mc (5)
Eine zeitliche Variation der Energie M·Cv·Tm des Gases in dem spezifizierten Abschnitt 126 ist gleich wie die Differenz zwischen der Energie des Gases, das in den spezifizierten Abschnitt 126 strömt, und der Energie des Gases, das aus dem spezifizierten Abschnitt 126 strömt. Unter der Annahme, dass die Temperatur des Gases, das in den spezifizierten Abschnitt 126 strömt, gleich ist wie die Einlasslufttemperatur Ta und die Temperatur des Gases, das aus dem spezifizierten Abschnitt 126 strömt, gleich ist wie die Einlassrohrtemperatur Tm, wird eine Gleichung (6), die nachstehend aufgeführt ist, aus dem Energieerhaltungsgesetz hergeleitet. In der Gleichung (6) repräsentiert „Cp“ eine spezifische Wärme bei konstantem Druck und repräsentiert „Cv“ eine spezifische Wärme bei konstantem Volumen der Luft. Die Gleichung (4) wird aus der Gleichung (6) und der Gasgleichung, die vorstehend beschrieben ist, erhalten.
Die Details des Einlassventilmodells M30 sind nachstehend beschrieben. Das Einlassventilmodell M30 berechnet die Zylindereinlassluftströmung mc aus dem ersten Einlassrohrdruck Pm1, der Einlassrohrtemperatur Tm und der Einlasslufttemperatur Ta gemäß einer Gleichung (7), die nachstehend aufgeführt ist. In der Gleichung (7) sind „a“ und „b“ Werte, die gemäß der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT des variablen Ventilzeitabstimmungsmechanismus 170 bestimmt sind. mc = Ta / Tm(a·Pm1 – b) (7)
9 ist ein Schaubild, das das Einlassventilmodell M30 darstellt. Im Allgemeinen ist die Zylinderfüllluftmenge Mc (Menge der Luft, die in die Brennkammer 129 gefüllt ist, wenn das Einlassventil 128 geschlossen ist) geregelt (festgesetzt), wenn das Einlassventil 126 geschlossen ist, und sie ist proportional zu dem Innendruck der Brennkammer 129 bei der Ventilschließzeit des Einlassventils 128. Der Druck der Brennkammer 129 bei der Ventilschließzeit des Einlassventils 128 kann derart angenommen werden, dass er gleich ist wie der Druck des Gases stromaufwärtig des Einlassventils 128, das heißt, wie der erste Einlassrohrdruck Pm1. Die Zylinderfüllluftmenge Mc kann somit auf einen Wert geschätzt werden, der proportional zu dem ersten Einlassrohrdruck Pm1 ist.
Wenn der Durchschnitt der gesamten Menge (Gesamtmenge) der Luft, die aus dem spezifizierten Abschnitt 126 pro festgelegter Zeit strömt (zum Beispiel korrespondierend zu 720 Grad des Kurbelwinkels θcr) oder die Division der Menge der Luft, die von dem spezifizierten Abschnitt 126 in die Brennkammern 129 von allen Zylindern pro fixierter Zeit (zum Beispiel korrespondierend zu 720 Grad des Kurbelwinkels θcr) angesaugt wird, durch die fixierte Zeit mit der Zylindereinlassluftströmung mc festgelegt ist, ist die Zylinderfüllluftmenge Mc proportional zu dem ersten Einlassrohrdruck Pm1. Es wird somit abgeschätzt, dass die Zylindereinlassluftströmung mc auch proportional zu dem ersten Einlassrohrdruck Pm1 ist. Die Gleichung (7), die vorstehend aufgeführt ist, wird somit theoretisch und empirisch erhalten. In der Gleichung (7) ist „a“ ein Proportionalitätsfaktor und ist „b“ ein kompatibler Wert, der das verbrannte Gas repräsentiert (wiedergibt), das in der Brennkammer 129 verbleibt. Der kompatible Wert wird durch die Dividieren der Menge des verbrannten Gases, die in der Brennkammer 129 bei der Ventilschließzeit des Auslassventils 129 verbleibt, durch eine Zeitdauer ΔT180° erhalten, die zum Drehen der Kurbelwelle 26 um 180 Grad erforderlich ist. Der Wert „180 Grad“ bedeutet einen Winkel (Winkel eines Hubs bzw. Takts), der durch Dividieren des Drehwinkels, zum Beispiel 720 Grad, der Kurbelwelle 26 in einem Zyklus (vier Takte (Hübe), das heißt, Einlass, Verdichtung, Expansion und Auslass) durch die Anzahl der Zylinder, zum Beispiel vier, erhalten wird. In dem tatsächlichen Betrieb der Brennkraftmaschine 22 kann die Einlassrohrtemperatur Tm signifikant geändert werden. Die Gleichung (7) wird demgemäß „a·Pm – b“ mit „Ta/Tm“ multipliziert, die theoretisch und empirisch als Korrektur unter Berücksichtigung einer Änderung der Einlassrohrtemperatur Tm hergeleitet werden.
10 ist ein Diagramm, das die Zylindereinlassluftströmung mc und die Zylinderfüllluftmenge Mc zeigt. 10 zeigt den Drehwinkel der Kurbelwelle 26 als Abszisse und die Strömungsrate der Luft, die tatsächlich von dem spezifizierten Abschnitt 126 in die Brennkammer 129 pro Einheitszeit strömt, als Ordinate. Das Ausführungsbeispiel verwendet die Vierzylinderbrennkraftmaschine 22, so dass das Einlassventil 128 zum Beispiel in der Abfolge des ersten Zylinders, des dritten Zylinders, des vierten Zylinders und des zweiten Zylinders geöffnet wird/ist. Wie in 10 gezeigt ist, strömt die Luft von dem spezifizierten Abschnitt 126 in die Brennkammer 129 jedes Zylinders gemäß dem Ventilöffnungsausmaß des Einlassventils 128 korrespondierend zu jedem Zylinder. Zum Beispiel hat die Strömungsrate der Luft, die von dem spezifizierten Abschnitt 126 in die Brennkammer 129 jedes Zylinders strömt, eine Änderung, die durch die gestrichelte Linie in 10 gezeigt ist. Die Strömungsrate der Luft, die von dem spezifizierten Abschnitt 126 in die Brennkammer 129 von allen Zylindern als Integration dieser Änderungen strömt, ist mit der durchgezogenen Linie in 10 gezeigt. Die Zylinderfüllluftmenge Mc in dem ersten Zylinder ist als eine Fläche gezeigt, die mit schrägen Linien in 10 versehen ist.
Die Zylindereinlassluftströmung Mc bezeichnet andererseits den Durchschnitt der Strömungsrate der Luft, die von dem spezifizierten Abschnitt 126 in die Brennkammern 129 von allen Zylindern strömt, die durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, und ist durch die einfach strichpunktierte Linie in 10 gezeigt. Die Zylinderfüllluftmenge Mc wird durch Multiplizieren der Zylindereinlassluftströmung mc, die durch die einfach strichpunktierte Linie gezeigt ist, mit der Zeitdauer ΔT180° erhalten. Die Zylinderfüllluftmenge Mc wird somit durch Multiplireizieren der Zylindenlassluftströmung mc, die durch das Einlassventilmodell M30 berechnet wird, mit der Zeitdauer ΔT180° berechnet. Insbesondere wird die Zylinderfüllluftmenge Mc durch Multiplizieren der Zylindereinlassluftströmung mc bei der Ventilschließzeit des Einlassventils 128 mit der Zeitdauer ΔT180° unter der Berücksichtigung erhalten, dass die Zylinderfüllluftmenge Mc proportional zu dem Druck bei der Ventilschließzeit des Einlassventils 128 ist.
Das Ausführungsbeispiel verwendet dieses Luftmodell zum Berechnen (Abschätzen) des zweiten Einlassrohrdrucks Pm2 sowie des ersten Einlassrohrdrucks Pm1. Der zweite Einlassrohrdruck Pm2 bezeichnet den Druck der Luft in dem spezifizierten Abschnitt 126 während eines stetigen Betriebs der Brennkraftmaschine 22 bei (mit) der derzeitigen Drosselposition θt, wie vorstehend beschrieben ist. Der zweite Einlassrohrdruck Pm2 wird durch die Gleichungen (1) und (7), die vorstehend beschrieben sind, unter der Annahme berechnet, dass die Drosseldurchgangsluftströmung mt gleich ist wie die Zylindereinlassluftströmung mc.
Nachstehend ist die Anwendung des vorstehenden Luftmodells in der Brennkraftmaschinen-ECU 24 zur tatsächlichen Berechnung der Zylinderfüllluftmenge Mc beschrieben. Die Zylinderfüllluftmenge Mc wird durch Lösen der Gleichungen (1), (3), (4) und (7), die vorstehend beschrieben sind, mittels des Luftmodells erhalten. Es ist erforderlich, diese Gleichungen diskret aufzulösen (zu diskretisieren), um die Betriebe durch die Brennkraftmaschinen-ECU 24 zu ermöglichen. Gleichungen (8), (9), (10) und (11) werden durch Diskretisieren der Gleichung (1), (3), (4) und (7) mittels einer Zeit t und eines Betriebsintervalls Δt erhalten. Eine Einlassrohrtemperatur Tm(t+Δt) wird durch eine Gleichung (12) aus Pm1/Tm·(t + Δt) und Pm1(t + Δt) berechnet, die jeweils durch die Gleichungen (9) und (10) berechnet werden.
In dem angewandten Luftmodell werden eine Drosseldurchgangsluftströmung mt(t) zu der Zeit t, die durch die Gleichung (8) des Drosselmodells M10 berechnet wird, und eine Zylindereinlassluftströmung mc(t) zu der Zeit t, die durch die Gleichung (11) des Einlassventilmodells M30 berechnet wird, in den Gleichungen (9) und (10) des Einlassrohrmodells M20 substituiert. Dadurch wird ein erster Einlassrohrdruck Pm1(t + Δt) und eine Einlassrohrtemperatur Tm(t + Δt) zu einer Zeit t + Δt berechnet. Der berechnete erste Einlassrohrdruck Pm1(t + Δt) und die Einlassrohrtemperatur Tm(t + Δt) werden dann in der Gleichung (8) des Drosselmodells M10 und in der Gleichung (11) des Einlassventilmodells M30 substituiert. Dadurch wird eine Drosseldurchgangsluftströmung mt(t + Δt) und eine Zylindereinlassluftströmung mc(t + Δt) zu der Zeit t + Δt berechnet. Durch Wiederholen dieser Betriebe wird die Zylindereinlassluftströmung mc zu einer beliebigen Zeit t aus der Drosselposition θt, dem Atmosphärendruck Pa und der Einlasslufttemperatur Ta berechnet. Die Zylinderfüllluftmenge Mc zu einer beliebigen Zeit t wird dann durch Multiplizieren der berechneten Zylindereinlassluftströmung mc mit der Zeitdauer ΔT180° berechnet.
In dem angewandten Luftmodell wird auch ein zweiter Einlassrohrdruck Pm2(t) zu der Zeit t durch die Gleichungen (8) und (11) berechnet.
Bei dem Start der Brennkraftmaschine 22, das heißt, zu der Zeit t=0, werden die Betriebe des Drosselmodells M10, des Einlassrohrmodells M20 und des Einlassventilmodells 30 unter der Annahme gestartet, dass der erste Einlassrohrdruck Pm1 gleich ist wie der Atmosphärendruck Pa (Pm1(0) = Pa) und dass die Einlassrohrtemperatur Tm gleich ist wie die Einlasslufttemperatur Ta (Tm(0) = Ta).
In dem vorstehenden Luftmodell sind die Einlassrohrtemperatur Ta und der Atmosphärendruck Pa fixierte (festgelegte) Werte unabhängig von der Zeit (wie zum Beispiel durch die Gleichung (8) gezeigt ist). Die Einlasslufttemperatur Ta und der Atmosphärendruck Pa können jedoch Werte sein, die mit der Zeit variieren. Zum Beispiel können ein Wert, der durch den Temperatursensor 149 erfasst wird, und ein Wert, der durch den Atmosphärendrucksensor 150 erfasst wird, jeweils als eine Einlasslufttemperatur (Atmosphärentemperatur) Ta(t) und als ein Atmosphärendruck Pa(t) festgelegt und in den Gleichungen (8), (10) und (11), die vorstehend beschrieben sind, substituiert werden.
Nachstehend ist eine Steuerung der Brennkraftmaschine 22 durch die Brennkraftmaschinen-ECU 24 oder insbesondere eine Einlassluftströmungssteuerung und eine Kraftstoffeinspritzsteuerung beschrieben. Die Zündsteuerung und die Öffnungs-/Schließzeitabstimmungssteuerung sind nicht charakteristisch für die Erfindung und sie sind nachstehend nicht spezifisch beschrieben.
In der Einlassluftströmungssteuerung gibt die Brennkraftmaschinen-ECU 24 zunächst Daten, zum Beispiel ein Solldrehmoment Te* der Brennkraftmaschine 22, ein. Das eingegebene Solldrehmoment Te* ist ein Wert, der durch einen Startprozess in dem HV-Antriebsmodus, der vorstehend beschrieben ist, festgelegt ist. Nach der Dateneingabe legt die Brennkraftmaschinen-ECU 24 eine Solldrosselposition TH* auf der Grundlage des eingegebenen Solldrehmoments Te* fest und steuert den Drosselmotor 136, um die Drosselposition θt der Solldrosselposition TH* anzunähern.
In der Kraftstoffeinspritzsteuerung führt die Brennkraftmaschinen-ECU 24 eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsroutine aus, die in 11 gezeigt ist. Diese Routine wird wiederholt ausgeführt.
Bei dem Start der Kraftstoffeinspritzsteuerungsroutine gibt die Brennkraftmaschinen-ECU 24 zunächst Daten einschließlich der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22, der Volumeneffizienz KL, des ersten Einlassrohrdrucks Pm1, der Kühlwassertemperatur Tw und der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT des Einlassventil 128 ein (Schritt S100). Die eingegebene Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 ist ein Wert, der auf der Grundlage des Kurbelwinkels θcr von dem Kurbelpositionssensor 140 berechnet wird. Die eingegebene Volumeneffizienz KL ist ein Wert, der auf der Grundlage der Einlassluftmenge Qa von dem Luftströmungsmesser 148 und der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 berechnet wird. Der eingegebene erste Einlassrohrdruck Pm1 ist ein Wert, der durch das Einlassrohrmodell M20 des vorstehenden Luftmodells berechnet wird. Die eingegebene Kühlwassertemperatur Tw ist ein Wert, der durch den Wassertemperatursensor 142 erfasst wird. Die eingegebene Öffnungs-/Schließzeitabstimmung VT des Einlassventils 128 ist ein Wert, der auf der Grundlage des Winkels (θci – θcr) berechnet wird, der den Nockenwinkel θci der Einlassnockenwelle von dem Nockenpositionssensor 144 relativ zu dem Kurbelwinkel θcr von dem Kurbelpositionssensor 140 anzeigt.
Nach der Dateneingabe bestimmt die Brennkraftmaschinen-ECU 24, ob eine Startzeiteinspritzung der Brennkraftmaschine abgeschlossen ist (Schritt S110). Wenn es bestimmt wird, dass die Startzeiteinspritzung der Brennkraftmaschine 22 noch nicht abgeschlossen ist, legt die Brennkraftmaschinen-ECU 24 eine vorbestimmte Einspritzmenge Qf1 mit einer Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp fest (Schritt S112). Die vorbestimmte Einspritzmenge Qf1 ist ein Wert, der festgelegt ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis geringfügig kleiner zu machen als ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wie zum Beispiel ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis (um es geringfügig zu der fetten Seite zu verlagern), um die gute Startfähigkeit der Brennkraftmaschine 22 sicherzustellen. Eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mittels einer Sollkraftstoffeinspritzmenge Qf* auf der Grundlage dieser Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp (= Qf1) wird als eine "Startzeiteinspritzung" bezeichnet. Die Startzeiteinspritzung wird gestartet, wenn die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 gleich ist wie oder höher ist als eine vorbestimmte Drehzahl Nst (das heißt, wenn die Kraftstoffeinspritzsteuerung gestartet werden soll), während sie nach einer Kraftstoffeinspritzung in einer vorbestimmten Anzahl von Zylindern abgeschlossen ist (zum Beispiel 4, 8 oder 12 Zylinder, das heißt zwei Umdrehungen, vier Umdrehungen oder sechs Umdrehungen der Brennkraftmaschine 22).
Wenn es in dem Schritt S110 bestimmt wird, dass die Startzeiteinspritzung der Brennkraftmaschine 22 abgeschlossen ist, legt die Brennkraftmaschinen-ECU 24 die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp auf der Grundlage der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und der Volumeneffizienz KL fest (Schritt S114). Die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp bezeichnet eine Kraftstoffeinspritzmenge, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine 22 dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis anzunähern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel spezifiziert und speichert im Voraus ein Prozess (Ablauf) zum Festlegen der Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp ein Verhältnis der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und der Volumeneffizienz KL zu der Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp in der Form eines Kennfelds und liest die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp korrespondierend zu einer gegebenen (vorgegebenen) Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und einer gegebenen (vorgegebenen) Volumeneffizienz KL aus dem Kennfeld aus. Die Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp ist festgelegt, um sich bei einer Erhöhung der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 zu erhöhen und um sich bei einer Erhöhung der Volumeneffizienz KL zu erhöhen.
Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 schätzt anschließend eine Wandflächenablagerungsmenge Qmw auf der Grundlage der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und der Volumeneffizienz KL ab (Schritt S120). Die Wandflächenablagerungsmenge Qmw bezeichnet eine Kraftstoffmenge, die sich an der Wandfläche des Einlassrohrs 125a während der Kraftstoffeinspritzsteuerung unter der Annahme ablagert, dass der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 22 ein stetiger Zustand ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel spezifiziert ein Prozess (Ablauf) zum Abschätzen der Wandflächenablagerungsmenge Qmw im Voraus ein Verhältnis der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und der Volumeneffizienz KL zu der Wandflächenablagerungsmenge Qmw durch einen Versuch oder durch Analyse, speichert das spezifizierte Verhältnis in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) ab und liest die Wandflächenablagerungsmenge Qmw korrespondierend zu einer gegebenen (vorgegebenen) Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und einer gegebenen (vorgegebenen) Volumeneffizienz KL aus dem Kennfeld aus. Die Wandflächenablagerungsmenge Qmw ist grundsätzlich festgelegt, um sich bei einer Erhöhung der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 zu erhöhen und um sich bei einer Erhöhung der Volumeneffizienz KL zu erhöhen.
Nach dem Abschätzen der Wandflächenablagerungsmenge Qmw berechnet die Brennkraftmaschinen-ECU 24 eine Wandflächenablagerungsvariation ∆Qmw durch Subtrahieren einer vorherigen Wandflächenablagerungsmenge (previous Qmw) von der abgeschätzten Wandflächenablagerungsmenge Qmw gemäß einer Gleichung (13), die nachstehend beschrieben ist (Schritt S122). Da die Wandflächenablagerungsmenge Qmw mit der vorstehenden Tendenz abgeschätzt ist, nimmt die Wandflächenablagerungsvariation ∆Qmw grundsätzlich positive Werte bei der hohen Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und der hohen Volumeneffizienz KL ein und nimmt negative Werte bei der niedrigen Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 und der niedrigen Volumeneffizienz KL ein. ∆Qmw = Qmw – previous Qmw (13)
Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 schätzt anschließend eine Direkteinspritzrate kw1 und eine Indirekteinspritzrate kw2 auf der Grundlage des ersten Einlassrohrdrucks Pm1 und der Kühlwassertemperatur Tw der Brennkraftmaschine 22 ab (Schritt S124). Die Direkteinlassrate kw1 bezeichnet ein Verhältnis der Kraftstoffmenge, die sich an der Wandfläche des Einlassrohrs 125a nicht ablagert, sondern direkt in die Brennkammer 129 eingebracht wird, zu der Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Kraftstoffeinspritzventil 127. Die Direkteinlassrate kw2 bezeichnet ein Verhältnis der Kraftstoffmenge, die von der Wandfläche des Einlassrohrs 125a getrennt ist und in die Brennkammer 129 eingebracht wird, zu der Kraftstoffmenge, die sich an der Wandfläche des Einlassrohrs 125a ablagert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel spezifiziert ein Ablauf (Prozess) zum Abschätzen der Direkteinlassrate kw1 und der Indirekteinlassrate kw2 im Voraus Verhältnisse des ersten Einlassrohrdrucks Pm1 und der Kühlwassertemperatur Tw zu der Direkteinlassrate kw1 und zu der Indirekteinlassrate kw2 durch Versuch oder Analyse, speichert die spezifizierten Verhältnisse in der Form von Kennfeldern in dem ROM (nicht gezeigt) ab und liest die Direkteinlassrate kw1 und die Indirekteinlassrate kw2 korrespondierend zu einem gegebenen (vorgegebenen) ersten Einlassrohrdruck Pm1 und einer gegebenen (vorgegebenen) Kühlwassertemperatur Tw aus diesen Kennfeldern aus.
Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 berechnet eine Basiskorrekturmenge Qfmwtmp als die Summe des Produkts der Wandflächenablagerungsvariation ∆Qmw und der Direkteinlassrate kw1 und des Produkts einer vorherigen abgeschätzten Wandflächenablagerungsmenge (previous Qtrn) und der Indirekteinlassrate kw2 gemäß einer Gleichung (14), die nachstehend aufgeführt ist (Schritt S126). Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 legt anschließend eine Korrekturmenge Qfmw durch eine untere Grenzüberwachung der Basiskorrekturmenge Qfmwtmp mit einem unteren Grenzwert Qfmwmin gemäß einer Gleichung (15) fest, die nachstehend aufgeführt ist (Schritt S128). Der untere Grenzwert Qfmwmin ist nachstehend ausführlich beschrieben. Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 berechnet eine Sollkraftstoffeinspritzmenge Qf* durch Addieren der Korrekturmenge Qfmw zu der Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp gemäß einer Gleichung (16), die nachstehend aufgeführt ist (Schritt S130). Nach dem Festlegen der Sollkraftstoffeinspritzmenge Qf* steuert die Brennkraftmaschinen-ECU 24 das Kraftstoffeinspritzventil 127, um den Kraftstoff mit der festgelegten Sollkraftstoffeinspritzmenge Qf* einzuspritzen (Schritt S140), und beendet diese Routine. Qfmwtmp = ∆Qmw·kw1 + previous Qtrn·kw2 (14) Qfmw = max(Qfmwtmp, Qfmwmin) (15) Qf* = Qftmp + Qfmw (16)
Qtrn repräsentiert eine abgeschätzte Wandflächenablagerungsmenge oder insbesondere eine Kraftstoffmenge, die abgeschätzt wird, um sich an der Wandfläche des Einlassrohrs 125a abzulagern. Diese abgeschätzte Wandflächenablagerungsmenge Qtrn kann aus der Direkteinlassrate kw1, der Wandflächenablagerungsvariation ∆Qmw und der Indirekteinlassrate kw2 gemäß einer Gleichung (17) berechnet werden, die nachstehend aufgeführt ist. In der Gleichung (17) zeigt der erste Ausdruck auf der rechten Seite eine Kraftstoffmenge, die nicht in die Brennkammer 129 eingebracht wird, sondern sich neu an der Wandfläche des Einlassrohrs 125a ablagert, aus der Wandflächenablagerungsvariation ∆Qmw. Der zweite Ausdruck auf der rechten Seite zeigt eine Kraftstoffmenge, die nicht von der Wandfläche des Einlassrohrs 125a getrennt ist (nicht in die Brennkammer 129 eingebracht wird) sondern an der Wandfläche des Einlassrohrs 125a abgelagert verbleibt, aus der abgeschätzten vorherigen Wandflächenablagerungsmenge (previous Qtrn). Qtrn = ΔQmw·(1 – kw1) + previous Qtrn·(1 – kw2) (17)
Die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp ist ein Wert korrespondierend zu einer Änderung der Kraftstoffmenge, die sich an der Wandfläche des Einlassrohrs 125a ablagert. In der nachstehenden Beschreibung wird ein Korrigieren der Basiskraftstoffeinspritzmenge Qftmp mittels der Korrekturmenge Qfmw auf der Grundlage dieser Basiskorrekturmenge Qfmwtmp als eine "Wandflächenablagerungskorrektur" bezeichnet.
Nachstehend ist der Betrieb des Hybridfahrzeugs 20 des Ausführungsbeispiels mit der vorstehenden Gestaltung oder insbesondere ein Betrieb zum Festlegen des unteren Grenzwerts Qfmwmin beschrieben. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Festlegungsroutine für einen unteren Grenzwert zeigt, die durch die Brennkraftmaschinen-ECU 24 des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Diese Routine wird beim Abschluss der Startzeiteinspritzung der Brennkraftmaschine 22 ausgeführt. Für eine Zeitdauer von dem Start der Kraftstoffeinspritzsteuerung der Brennkraftmaschine 22 (Startzeiteinspritzung) zu dem Abschluss der Startzeiteinspritzung verhindert die Brennkraftmaschinen-ECU 24 eine Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur und legt einen Wert 0 als den unteren Grenzwert Qfmwmin fest. In diesem Fall wird, wenn die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp gleich ist wie oder größer ist als der Wert 0, die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp mit der Korrekturmenge Qfmw festgelegt. Wenn die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp kleiner ist als der Wert 0, wird andererseits der Wert 0 als die Korrekturmenge Qfmw festgelegt. Dies verhindert eine Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur während der Startzeiteinspritzung. Als Ergebnis wird dadurch verhindert, dass die Kraftstoffeinspritzmenge zu dem Start der Brennkraftmaschine 22 nicht ausreichend ist, und es wird eine schlechte Startfähigkeit der Brennkraftmaschine 22 verhindert.
Bei dem Start der Festlegungsroutine für einen unteren Grenzwert gibt die Brennkraftmaschine ECU 24 zunächst Daten einschließlich des ersten Einlassrohrdrucks Pm1 und des zweiten Einlassrohrdrucks Pm2 ein (Schritt S200). Der erste Einlassrohrdruck Pm1 bezeichnet einen derzeitigen Druck (abgeschätzter Wert) der Luft in dem spezifizierten Abschnitt 126 gemäß der derzeitigen Drosselposition θt, wie vorstehend beschrieben ist. Der zweite Einlassrohrdruck Pm2 bezeichnet einen Druck (abgeschätzten Wert) der Luft in dem spezifizierten Abschnitt 126 während eines stetigen Betriebs der Brennkraftmaschine 22 bei der derzeitigen Drosselposition θt, wie vorstehend beschrieben ist. Der eingegebene erste Einlassrohrdruck Pm1 und zweite Einlassrohrdruck Pm2 sind Werte, die auf der Grundlage der derzeitigen Drosselposition θt durch die vorstehend Technik berechnet werden.
Nach der Dateneingabe berechnet die Brennkraftmaschine ECU 24 den Absolutwert einer Differenz durch Subtrahieren des zweiten Einlassrohrdrucks Pm2 von dem ersten Einlassrohrdruck Pm1 als eine Differenz ΔPm gemäß einer Gleichung (18), die nachstehend aufgeführt ist (S210). ΔPm = |Pm1 – Pm2| (18)
Die Brennkraftmaschinen-ECU 24 vergleicht anschließend die Differenz ΔPm mit einem Referenzwert ΔPmref (Schritt S200). Der Referenzwert ΔPmref ist ein Grenzwert, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass der tatsächliche Einlassrohrdruck der Brennkraftmaschine 22 stabil ist. Dieser Referenzwert ΔPmref kann zum Beispiel 1 kPa, 2 kPa oder 3 kPa betragen.
Wenn die Differenz ΔPm größer ist als der Referenzwert ΔPmref in dem Schritt S220, bestimmt die Brennkraftmaschine ECU 24, dass eine Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur zu verhindern ist (S240), legt den Wert 0 als den unteren Grenzwert Qfmwmin fest (Schritt S250) und kehrt zu dem Schritt S200 zurück.
Wenn die Differenz ΔPm gleich ist wie oder kleiner ist als der Referenzwert ΔPmref in dem Schritt S220, bestimmt andererseits die Brennkraftmaschine ECU 24, ob sich dieser Zustand (nachstehend als ein „spezifischer Referenzzustand“ bezeichnet) über eine vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 fortsetzt bzw. fortgesetzt hat (Schritt S230). Die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref bezeichnet eine Anzahl von Hüben, die erforderlich ist, um zu bestätigen, dass der tatsächliche Einlassrohrdruck der Brennkraftmaschine 22 stabil ist. Die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref kann zum Beispiel drei Hübe, vier Hübe oder fünf Hübe sein (Anzahl von Hüben zum Drehen der Brennkraftmaschine 26 der Viertaktbrennkraftmaschine 22 um 540 Grad, 720 Grad und 900 Grad). Mittels der vorbestimmten Anzahl von Hüben nref wird zusätzlich zu dem Vergleich der Differenz ΔPm mit dem Referenzwert ΔPmref die genauere Bestimmung ermöglicht, ob der tatsächliche Einlassrohrdruck der Brennkraftmaschine 22 stabil ist.
Wenn es in dem Schritt S230 bestimmt wird, dass sich der spezifische Differenzzustand nicht über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 fortsetzt bzw. fortgesetzt hat, bestimmt die Brennkraftmaschine ECU 24, dass eine Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur zu verhindern ist (Schritt S240), legt den Wert 0 mit dem unteren Grenzwert Qfmwmin fest (Schritt S250) und kehrt zu dem Schritt S200 zurück. In diesem Fall wird, wenn die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp gleich ist wie oder größer als der Wert 0, die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp mit der Korrekturmenge Qfmw festgelegt. Wenn die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp kleiner ist als der Wert 0, wird andererseits der Wert 0 mit der Korrekturmenge Qfmw festgelegt.
Wenn es in dem Schritt S230 bestimmt wird, dass sich der spezifische Differenzzustand über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 fortsetzt bzw. fortgesetzt hat, bestimmt die Brennkraftmaschine ECU 24, dass die Verhinderung der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur entfernt bzw. aufgehoben wird und dass eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur gegeben (abgegeben) wird (Schritt S260), legt einen Wert(-MAX) mit dem unteren Grenzwert Qfmwmin fest (Schritt S270) und beendet diese Routine. Der Wert(-MAX) ist ein Wert, der kleiner ist als ein unterer Grenzwert in einem erwarteten Bereich der Basiskorrekturmenge Qfmwtmp (das heißt größer als der Absolutwert). In diesem Fall wird die Basiskorrekturmenge Qfmwtmp mit der Korrekturmenge Qfmw festgelegt. In diesem Fall wird es erwartet, dass der tatsächliche Einlassrohrdruck der Brennkraftmaschine 22 stabil ist, so dass es unwahrscheinlich ist, dass eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur ein Problem verursacht. Nach der Beendigung dieser Routine wird der untere Grenzwert Qfmwmin auf den Wert(-MAX) gehalten, bis die Brennkraftmaschine 22 gestoppt wird/ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, verwendet das Ausführungsbeispiel die Bedingung, dass sich der spezifische Differenzzustand über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 fortsetzt, als die Bedingung zum Entfernen (Aufheben) der Verhinderung der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur zum Abgeben einer Zustimmung zu der Reduktionskorrektur. Dies verkürzt weiter die Zeitdauer zwischen dem Abschluss (Ende) der Startzeiteinspritzung oder dem Abschluss (Ende) des Startens der Brennkraftmaschine 22 (vollständige Explosion (Explosionsverbrennung) und der Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur. Zum Beispiel kann, wenn die Differenz ΔPm gleich ist wie oder kleiner ist als der Referenzwert ΔPmref bei dem Abschluss der Startzeiteinspritzung und die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 ungefähr 1000 U/min beträgt, eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur in ungefähr 0,1 Sekunden gegeben (abgegeben) zu werden, was zu der vorbestimmten Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 korrespondiert. Wie vorstehend beschrieben ist, lässt, wenn die Stoppbedingung der Brennkraftmaschine 22 erfüllt ist, bevor die vorbestimmte Referenzzeit tref (zum Beispiel 3 Sekunden oder 5 Sekunden) seit dem Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 verstrichen ist, die Gestaltung des Ausführungsbeispiels die Brennkraftmaschine 22 vor dem Verstreichen der vorbestimmten Referenzzeit tref im Leerlaufbetrieb und führt den Prozess zum Stoppen der Brennkraftmaschine 22 nach dem Verstreichen der vorbestimmten Referenzzeit tref aus. Bei der langen Zeitdauer zwischen dem Abschluss der Startzeiteinspritzung und der Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur ist es wahrscheinlich, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu der fetten Seite hin verlagert und eine Verschlechterung der Emissionen zum Beispiel in dem Fall verursacht wird, in dem die angeforderte Leistung Pe* der Brennkraftmaschine in einer relativ kurzen Zeitdauer nach dem Abschluss der Startzeiteinspritzung reduziert wird (zum Beispiel in 1 Sekunde oder 2 Sekunden), um die Brennkraftmaschine 22 im Leerlauf zu betreiben. Dadurch ist es auch wahrscheinlich, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einen relativ hohen Wert erhöht und zu der fetten Seite hin verlagert wird und eine Verschlechterung der Emissionen zum Beispiel in dem Fall verursacht wird, in dem die Startzeiteinspritzung ausgeführt wird, um die Brennkraftmaschine 22 nach einem Stopp neu zu starten. Die Gestaltung des Ausführungsbeispiels verkürzt andererseits weiter die Zeitdauer zwischen dem Abschluss der Startzeiteinspritzung oder dem Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 und der Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur. Dadurch wird eine Verlagerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu der fetten Seite hin verhindert und wird eine Verschlechterung der Emissionen zum Beispiel in dem Fall verhindert, in dem die angeforderte Leistung Pe* der Brennkraftmaschine in einer relativ kurzen Zeitdauer nach dem Abschluss der Startzeiteinspritzung reduziert wird/ist, um die Brennkraftmaschine 22 im Leerlauf zu betreiben. Dadurch wird auch verhindert, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einen relativ hohen Wert erhöht und zu der fetten Seite hin verlagert wird, und wird eine Verschlechterung der Emissionen zum Beispiel in dem Fall verhindert, in dem die Startzeiteinspritzung ausgeführt wird, um die Brennkraftmaschine 22 nach einem Stopp neu zu starten.
13 ist ein Diagramm, das zeitliche Änderungen der Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22, den Zustand der Brennkraftmaschine 22, die Startzeiteinspritzung, das Solldrehmoment Te*, die Drosselposition θt, den ersten Einlassrohrdruck Pm1, den zweiten Einlassrohrdruck Pm2, den Lastfaktor der Brennkraftmaschine 22 (die Volumeneffizienz KL) und die Korrekturmenge Qfmw zeigt. Wie dargestellt ist, wird in Erwiderung auf eine Anforderung zum Starten der Brennkraftmaschine 22 zu einer Zeit t1 die Brennkraftmaschine 22 durch einen Motorbetrieb mittels des Motors MG1 angetrieben und wird die Startzeiteinspritzung ausgeführt, um die Brennkraftmaschine 22 zu starten. Die Drosselposition θt wird bei einer allmählichen Erhöhung der angeforderten Ausgabeleistung (Ausgabe) der Brennkraftmaschine 22 allmählich erhöht. Die Startzeiteinspritzung der Brennkraftmaschine 22 ist zu einer Zeit t2 abgeschlossen. Bei einer nachfolgenden Zeit t3 wird es bestimmt, dass sich der spezifische Differenzzustand, in dem die Differenz ΔPm gleich ist wie oder kleiner ist als der Referenzwert ΔPmref, über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 fortsetzt (fortgesetzt hat). Der untere Grenzwert Qfmwmin wird dann von dem Wert 0 auf den Wert(-MAX) geändert, um die Verhinderung der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur zu entfernen (aufzuheben) und um eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur abzugeben. Dies verkürzt weiter die Zeitdauer zwischen dem Abschluss der Startzeiteinspritzung oder dem Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 und der Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur. Wie vorstehend beschrieben ist, kann zum Beispiel, wenn die Differenz ΔPm gleich ist wie oder kleiner ist als der Referenzwert ΔPmref bei dem Abschluss der Startzeiteinspritzung und die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 22 ungefähr 1000 U/min beträgt, eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur in ungefähr 0,1 Sekunden gegeben (abgegeben) werden. Dies verhindert eine Verlagerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu der fetten Seite und verhindert eine Verschlechterung der Emissionen, wenn die angeforderte Ausgabeleistung der Brennkraftmaschine 22 reduziert wird/ist, um die Brennkraftmaschine 22 zu einer Zeit t4 im Leerlauf zu betreiben, wenn nur eine relativ kurze Zeitdauer (zum Beispiel 1 Sekunde oder 2 Sekunden) nach dem Abschluss der Startzeiteinspritzung verstrichen ist.
Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels, das vorstehend beschrieben ist, verhindert eine Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur bis zu der Erfüllung der vorbestimmten Bedingung seit einem Start der Brennkraftmaschine 22 (dem Abschluss (Ende) der Startzeiteinspritzung oder dem Abschluss (Ende) des Startens), während eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur bei Erfüllung der vorbestimmten Bedingung gegeben wird. Die vorbestimmte Bedingung, die verwendet wird, ist die Bedingung, dass sich der spezifische Differenzzustand, in dem die Differenz ∆Pm zwischen dem ersten Einlassrohrdruck Pm1 und dem zweiten Einlassrohrdruck Pm2 gleich ist wie oder kleiner ist als der Referenzwert ∆Pmref, über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref fortsetzt. Dies verkürzt weiter die Zeitdauer zwischen dem Abschluss der Startzeiteinspritzung oder dem Abschluss des Startens der Brennkraftmaschine 22 und der Zustimmung zu der Reduktionskorrektur der Wandflächenablagerungskorrektur. Dies verhindert, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu der fetten Seite verlagert wird, und verhindert eine Verschlechterung der Emissionen zum Beispiel in dem Fall, in dem die angeforderte Leistung Pe* der Brennkraftmaschine in einer relativen Zeitdauer nach dem Abschluss der Startzeiteinspritzung reduziert wird, um die Brennkraftmaschine 22 im Leerlauf zu betreiben. Dies verhindert, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein relativ hohes Ausmaß erhöht und zu der fetten Seite hin verlagert wird, und verhindert eine Verschlechterung der Emissionen zum Beispiel in dem Fall, in dem die Startzeiteinspritzung ausgeführt wird, um die Brennkraftmaschine 22 nach einem Stoppen neu zu starten.
Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels verwendet die Bedingung, dass sich der spezifische Differenzzustand über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 fortsetzt, als die vorbestimmte Bedingung. Die vorbestimmte Bedingung kann alternativ eine Bedingung sein, dass sich der spezifische Differenzzustand für eine vorbestimmte Zeitdauer fortsetzt. Die vorbestimmte Zeitdauer kann zum Beispiel eine Zeitdauer korrespondierend zu der vorbestimmten Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine 22 sein. Die vorbestimmte Bedingung kann ferner eine Bedingung sein, die in den spezifischen Differenzzustand fällt, oder kann insbesondere eine Bedingung sein, die unabhängig von der vorbestimmten Anzahl an Hüben nref oder der vorbestimmten Referenzzeit tref erfüllt ist, wenn sie in den spezifischen Differenzzustand fällt.
Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ist gestaltet, um die Leistung von dem Motor MG2 zu der Antriebswelle 36 auszugeben, die mit den Antriebsrädern 38a und 38b gekoppelt ist. Wie in 14 dargestellt ist, kann jedoch ein Hybridfahrzeug 120 einer Modifikation gestaltet sein, um die Leistung von einem Motor MG2 zu einer Achse (Achse, die mit Rädern 38c und 38d in 14 gekoppelt ist) auszugeben, die von der Achse, die mit einer Antriebswelle 36 gekoppelt ist (Achse, die mit Antriebsrädern 38a und 38b gekoppelt ist), verschieden ist.
Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ist gestaltet, um die Leistung von der Brennkraftmaschine 22 über das Planetengetriebe 30 zu der Antriebswelle 36 auszugeben, die mit den Antriebsrädern 38a und 38b gekoppelt ist, und um die Leistung von dem Motor MG2 zu der Antriebswelle 36 auszugeben. Wie in 15 dargestellt ist, kann jedoch ein Hybridfahrzeug 220 einer Modifikation gestaltet sein, um einen Motor MG über ein Getriebe 230 mit einer Antriebswelle 36 zu verbinden, die mit den Antriebsrädern 38a und 38b gekoppelt ist, und um eine Brennkraftmaschine 22 über eine Kupplung 229 mit einer Drehwelle des Motors MG1 zu verbinden. Das Hybridfahrzeug 220 ist gestaltet, um die Leistung von der Brennkraftmaschine 22 über die Drehwelle des Motors MG und das Getriebe 230 zu der Antriebswelle 36 auszugeben, und um die Leistung von dem Motor MG über das Getriebe 230 zu der Antriebswelle 36 auszugeben.
Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ist gestaltet, um die Brennkraftmaschine zum Antreiben und die Motoren MG1 und MG2 aufzuweisen. Wie in 16 dargestellt ist, kann jedoch ein Fahrzeug 320 einer Modifikation gestaltet sein, um eine Brennkraftmaschine 22 und ein Getriebe 320 aufzuweisen, das vorgesehen ist, um die Leistung von der Brennkraftmaschine 22 zu ändern und um die geänderte Leistung zu Antriebsrädern 38a und 38b auszugeben.
In dem Fahrzeug der Erfindung kann die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung sein, die erfüllt ist, wenn sich der spezifische Differenzzustand, in dem die Differenz gleich ist wie oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert, über die vorbestimmte Anzahl von Hüben der Brennkraftmaschine oder für die vorbestimmte Zeitdauer fortsetzt. Die „vorbestimmte Anzahl von Hüben“ bezeichnet hiermit die Anzahl von Hüben, die erforderlich ist, um zu bestätigen, dass der tatsächliche Druck des Einlassrohrs stabil ist, und sie kann drei Hübe, vier Hübe oder fünf Hübe der Viertaktbrennkraftmaschine betragen, die eine Leistung in vier Takten (Hüben), das heißt Einlass, Verdichtung, Expansion und Auslass, ausgibt. Die „vorbestimmte Zeitdauer“ bezeichnet hiermit eine Zeitdauer, die erforderlich ist, um zu bestätigen, dass der tatsächliche Druck des Einlassrohrs stabil ist, und sie kann eine Zeitdauer korrespondierend zu der vorbestimmten Anzahl von Hüben sein. Mittels einer derart vorbestimmten Bedingung wird die genauere Bestimmung ermöglicht, ob der tatsächliche Druck des Einlassrohrs stabil ist.
Nachstehend ist das Korrespondenzverhältnis zwischen den primären Komponenten des Ausführungsbeispiels und den primären Komponenten der Erfindung, die in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben sind, beschrieben. Die Brennkraftmaschine 22 des Ausführungsbeispiels korrespondiert zu der „Brennkraftmaschine“ und die Brennkraftmaschinen-ECU 24 korrespondiert zu dem „Steuerungsgerät“.
Das Korrespondenzverhältnis zwischen den primären Komponenten des Ausführungsbeispiels und den primären Komponenten der Erfindung, in Bezug auf die das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, sollte nicht derart ausgelegt werden, dass es die Komponenten der Erfindung beschränkt, in Bezug auf die das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, da das Ausführungsbeispiel nur beispielhaft ist, um die Gesichtspunkte der Erfindung spezifisch zu beschreiben, in Bezug auf die das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist. Mit anderen Worten sollte die Erfindung, in Bezug auf die das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, auf der Grundlage der Beschreibung in der Zusammenfassung der Erfindung ausgelegt werden und ist das Ausführungsbeispiel nur ein spezifisches Beispiel der Erfindung, in Bezug auf die das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist.
Das Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, ist in jeglicher Hinsicht als beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten. Es kann verschiedene Modifikationen, Änderungen und Abweichungen aufweisen, ohne von dem Umfang und dem Kern der Hauptcharakteristika der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Umfang und der Kern der vorliegenden Erfindung sind vielmehr in den beigefügten Ansprüchen angezeigt, als dass sie in der vorstehenden Beschreibung aufgeführt sind.
Beim Starten einer Brennkraftmaschine wird eine Differenz ∆Pm zwischen einem ersten Einlassrohrdruck Pm1 und einem zweiten Einlassrohrdruck Pm2 berechnet (S210). Eine Reduktionskorrektur einer Wandflächenablagerungskorrektur wird verhindert (S240), bis sich der Zustand, in dem die Differenz ∆Pm gleich ist wie oder kleiner ist als ein Referenzwert ∆Pmref, über eine vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine fortsetzt (S220 und S230). Nachdem sich der Zustand, in dem die Differenz ∆Pm gleich ist wie oder kleiner ist als der Referenzwert ∆Pmref, über die vorbestimmte Anzahl von Hüben nref der Brennkraftmaschine fortsetzt (S220 und S230), wird eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur gegeben (S260).
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung ist zum Beispiel in der Fertigungsindustrie von Fahrzeugen anwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 08-74621 A [0003]

Claims

Fahrzeug (20, 120, 220, 320), das Folgendes aufweist: eine Brennkraftmaschine (22), die gestaltet ist, um ein Kraftstoffeinspritzventil (127) zu haben, das einen Kraftstoff in ein Einlassrohr (125a) einspritzt; und ein Steuerungsgerät (24), das gestaltet ist, um eine Sollkraftstoffeinspritzmenge durch Vorsehen einer Basiskraftstoffeinspritzmenge mit einer Erhöhungskorrektur oder einer Reduktionskorrektur korrespondierend zu einer Änderung einer Menge des Kraftstoffs, der sich an einer Wandfläche des Einlassrohrs (125a) ablagert, festzulegen, und um die Brennkraftmaschine (22) derart zu steuern, dass bewirkt wird, dass der Kraftstoff der Sollkraftstoffeinspritzmenge durch das Kraftstoffeinspritzventil (127) eingespritzt wird, wobei das Steuerungsgerät (24) die Reduktionskorrektur bis zu einer Erfüllung einer vorbestimmten Bedingung seit einem Start der Brennkraftmaschine (22) verhindert und eine Zustimmung zu der Reduktionskorrektur bei Erfüllung der vorbestimmten Bedingung gibt, wobei die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung ist, die erfüllt ist, wenn eine Differenz zwischen einem ersten Einlassrohrdruck und einem zweiten Einlassrohrdruck gleich ist wie oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wobei der erste Einlassrohrdruck ein derzeitiger Druck in dem Einlassrohr (125a) ist, der mittels einer Drosseldurchgangsluftströmung abgeschätzt wird, die eine Strömungsrate der Luft bezeichnet, die durch eine Drosselklappe (124) pro Einheitszeit bei einer derzeitigen Drosselposition hindurchgeht, und der zweite Einlassrohrdruck ein Druck in dem Einlassrohr (125a) ist, wenn die Drosseldurchgangsluftströmung gleich ist wie eine Zylindereinlassluftströmung, die eine Strömungsrate der Luft bezeichnet, die in eine Brennkammer (129) pro Einheitszeit strömt.
Fahrzeug (20, 120, 220, 320) nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn sich ein spezifischer Differenzzustand, in dem die Differenz gleich ist wie oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert, über eine vorbestimmte Anzahl von Hüben der Brennkraftmaschine (22) oder für eine vorbestimmte Zeitdauer fortsetzt.