DE102016209103A1

DE102016209103A1 - Steuervorrichtung für Verbrennungsmotor und Steuerverfahren für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102016209103A1
Application number: DE102016209103.4A
Authority: DE
Inventors: Michihisa Yokono; Hideki Hagari
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: DE102016209103B4; CN106567784A; CN106567784B; JP6058102B1; US20170101949A1; JP2017072059A; US9863347B2

Abstract

Die Steuervorrichtung beinhaltet einen Betriebszustandsdetektor, einen Ansaugkrümmerdruck-Detektor, einen Luftfeuchtigkeitsdetektor, einen Lufttemperaturdetektor, einen Atmosphärendruckdetektor und eine Steuerung, die die Motorabgabe auf Basis der Detektionsergebnisse der Detektoren steuert. Die Steuerung erzeugt Feuchtigkeitsinformation über die Luft, welche durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, aus Feuchtigkeit, Temperatur und Atmosphärendruck, berechnet einen Trockenluftpartialdruck durch Korrigieren des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor detektierten Drucks unter Verwendung der Feuchtigkeitsinformation und steuert die Motorabgabe durch Verwenden des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor detektierten Drucks als einem nassen Luftdruck und Auswählen anhand eines Steuerelementes entweder des nassen Luftdrucks oder des Trockenluftpartialdrucks als einen für die Motorausgabesteuerung zu verwendenden Druck.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, die einen Ansaugkrümmerdruck, der zum Berechnen eines Steuerparameters des Verbrennungsmotors verwendet wird, hinsichtlich Feuchtigkeit korrigieren.
2. Beschreibung verwandten Stands der Technik
Ein Motorsteuerverfahren, welches "drehmomentbasierte Steuerung" genannt wird, in welchem ein Motorabgabewellendrehmoment als ein Wert von Antriebsleistung verwendet wird, die von einem Fahrer eines Fahrzeugs verlangt wird, und das durch den Motor erzeugte Drehmoment gesteuert wird, indem dieses Motorabgabewellendrehmoment als eine Indikator verwendet wird, ist in den letzten Jahren populär geworden.
Bei der drehmomentbasierten Steuerung wird das Zieldrehmoment des Motors auf Basis des Herunterdrückbetrags des Gaspedals durch den Fahrer bestimmt. Der Drosselöffnungsgrad wird dann so gesteuert, dass eine Soll-Einlassluftflussrate, welche die Erzeugung des Solldrehmoments ermöglicht, durch den Motor eingelassen wird. Als Ergebnis wird die Motorabgabe auf das Solldrehmoment gesteuert, indem die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Zündzeitpunkt anhand der tatsächlichen Einlassluftflussrate gesteuert wird und die vom Fahrer verlangte Fahrleistung realisiert wird.
Die nachfolgende Technik ist für eine Motorsteuervorrichtung vorgeschlagen worden, welche den Drosselöffnungsgrad durch Antreiben eines mit der Motordrossel gekoppelten Aktuators steuert, um die Soll-Einlassluftflussrate entsprechend einem solchen Solldrehmoment des Motors zu realisieren. Somit wird diese Öffnungsfläche der Drossel unter Verwendung der Soll-Einlassluftflussrate, dem Druckverhältnis vor und nach der Drossel und der Öffnungsfläche der Drossel in einer Basisformel für Flussratenberechnung in einem Beschränkungstyp-Flussmeter bestimmt. Mit dieser Technik wird der mit der Drossel gekoppelte Aktuator so gesteuert, dass er den Drosselöffnungsgrad ermittelt, bei welchem die Soll-Öffnungsfläche der Drossel erreicht wird.
Um beispielsweise die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt zu steuern, die Motorsteuerelemente sind, ist es notwendig, die in den Motor aufgenommene Luftmenge zu detektieren. Zwei Systeme, die L-Jetronic und D-Jetronic genannt werden, werden allgemein bei einer solchen Detektion verwendet.
Beim L-Jetronic-System wird die Luftmenge, die eingelassen wird, durch einen an einem Einlasskanal angeordneten Luftflusssensor detektiert. Das D-Jetronic-System schätzt die in einen Zylinder eingelassene Luftmenge auf Basis des Ansaugkrümmerdrucks stromabwärts der Drosselklappe und der Motordrehzahl ab.
Das D-Jetronic-System ist preisgünstig, weil kein teurer Luftflusssensor benötigt wird. Ein anderer Vorteil des D-Jetronic-Systems ist, dass eine rasche Antwort auf Änderungen im Betriebszustand durch eine Steuerung sichergestellt ist, welche den Druck unmittelbar vor dem Zylinder verwendet.
Ein Verfahren zum Berechnen der in einen Zylinder eingelassenen Luftmenge aus dem Druck und der Volumeneffizienz des Ansaugkrümmers und von Zylindervolumen und Temperatur ist ein spezifisches Beispiel von Verfahren zum Abschätzen der Zylindereinlassluftmenge zum Abschätzen der Zylindereinlassluftmenge im D-Jetronic-System (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (JP-A) Nr. H08-303293 .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch sind mit dem Stand der Technik die nachfolgenden Probleme assoziiert. Das D-Jetronic-System hat die oben beschriebenen Verdienste, aber sein Problem ist, dass die Abschätzung ohne direkte Messung der Luftmenge durchgeführt wird, die bei der Motorsteuerung wichtig ist und daher tritt ein Fehler bei der geschätzten Luftmenge auf
In der Umgebung, in der Motoren verwendet werden, sind durch Feuchtigkeit repräsentierte Wasserdämpfe typischerweise in der vom Motor aufgenommenen Luft enthalten. Weiterhin variiert die Menge von Wasserdämpfen, die in der Luft enthalten sind, das heißt die Feuchtigkeit, abhängig von metereologischen Bedingungen und dergleichen. Entsprechend beinhaltet der Druck im Ansaugkrümmer, der in JP-A Nr. H08-303293 angezeigt ist, einen durch die in der Luft enthaltenen Wasserdämpfe erzeugten Druck, das heißt einen Wasserdampfpartialdruck.
Bei einem Benzinmotor wird die Abgabe durch die den Zylindern zugeführte Luftmenge eingestellt. Diese Luftmenge wird durch Einstellen des Öffnungsgrades einer im Einlasskanal zu dem Zylinder vorgesehenen Drosselklappe eingestellt. Ein Kraftstoff, wie etwa Benzin, wird mit der dem Zylinder zugeführten Luft gemischt, die durch den Kolben komprimierte Gasmischung wird gezündet und der Druckanstieg, der durch die Verbrennung der Gasmischung erzeugt wird, ist die Motorabgabe.
Von der in den Zylinder eingelassenen Luftmenge nimmt nur die trockene Luft, ausschließlich der in der Luft enthaltenen Wasserdämpfe, an der Verbrennung teil. Das sich ergebende Problem ist, dass selbst wenn die Menge an dem Zylinder zugeführter nasser Luft dieselbe ist, die Motorabgabe abhängig von der Feuchtigkeit der nassen Luft differiert, das heißt der Menge an Wasserdampf. Im D-Jetronic-System verursacht der Wasserdampfpartialdruck einen Fehler.
Ein Verfahren zum Reduzieren des Einlassluftmengen-Berechnungsfehlers, wenn ein Einlass-VVT oder Auslass-VVT im D-Jetronic-System geändert worden ist, ist vorgeschlagen worden, um dieses Problem zu lösen (siehe beispielsweise japanische Patent-Nummer 5328967 ). Jedoch, da die Korrektur bzgl. Feuchtigkeit auch im japanischen Patent Nr. 5328967 nicht durchgeführt wird, liegt jederzeit ein sich auf die Feuchtigkeitskomponente beziehender Fehler vor.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche die Motorabgabe genau steuern können, ohne durch Luftfeuchtigkeit beeinträchtigt zu sein, und die Genauigkeit der Motorsteuerung erhöhen können, wie etwa Abgasreinigung, während das vom Fahrer verlangte Drehmoment genau gesteuert wird.
Die Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: einen Betriebszustandsdetektor, der einen Betriebszustand eines Verbrennungsmotors detektiert; einen Ansaugkrümmerdruck-Detektor, der einen Druck in einen Ansaugkrümmer stromabwärts einer Drosselklappe, die in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, detektiert; einen Luftfeuchtigkeitsdetektor, der eine Feuchtigkeit von in den Verbrennungsmotor eingelassener Luft detektiert; einen Lufttemperaturdetektor, welcher die Temperatur der Luft detektiert; einen Atmosphärendruckdetektor, der einen Umgebungsdruck des Verbrennungsmotors als einen Atmosphärendruck detektiert; und eine Steuerung, die eine Motorabgabe auf Basis der Detektionsergebnisse der Detektoren steuert, wobei die Steuerung: Feuchtigkeitsinformation zur Luft, die durch den Verbrennungsmotor eingelassen wird, aus der durch den Luftfeuchtigkeitsdetektor detektierten Feuchtigkeit, der durch den Lufttemperaturdetektor detektierten Temperatur und dem durch den Atmosphärendruckdetektor detektierten Atmosphärendruck erzeugt, einen Trockenluftpartialdruck durch Korrigieren des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor detektierten Drucks unter Verwendung der erzeugten Feuchtigkeitsinformation berechnet; und die Motorabgabe steuert, indem der durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor als Nassluftdruck detektierte Druck genommen wird und anhand eines Steuerelementes entweder der Nassluftdruck oder der Trockenluftpartialdruck als ein Druck ausgewählt wird, der zum Steuern der Motorabgabe zu verwenden ist.
Das Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch eine Steuerung in einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor auszuführen, wobei die Steuervorrichtung beinhaltet: einen Betriebszustandsdetektor, der einen Betriebszustand eines Verbrennungsmotors detektiert; einen Ansaugkrümmerdruck-Detektor, der einen Druck in einen Ansaugkrümmer stromabwärts einer Drosselklappe, die in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, detektiert; einen Luftfeuchtigkeitsdetektor, der eine Feuchtigkeit von in den Verbrennungsmotor eingelassener Luft detektiert; einen Lufttemperaturdetektor, welcher die Temperatur der Luft detektiert; einen Atmosphärendruckdetektor, der einen Umgebungsdruck des Verbrennungsmotors als einen Atmosphärendruck detektiert; und die Steuerung, die eine Motorabgabe auf Basis der Detektionsergebnisse der Detektoren steuert, wobei das Steuerverfahren die nachfolgenden, durch die Steuerung ausgeführten Schritte enthält: einen ersten Schritt zum Erzeugen von Feuchtigkeitsinformation zu der Luft, welche durch den Verbrennungsmotor eingelassen wird, aus der durch den Luftfeuchtigkeitsdetektor detektierten Feuchtigkeit, der durch den Lufttemperaturdetektor detektierten Temperatur, und dem durch den Atmosphärendruckdetektor detektierten Atmosphärendruck; einen zweiten Schritt zum Berechnen eines Trockenluftpartialdrucks durch Korrigieren des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor detektierten Drucks unter Verwendung der in dem ersten Schritt erzeugten Feuchtigkeitsinformation; und einen dritten Schritt zum Steuern der Motorabgabe durch Verwenden des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor detektierten Drucks als einen Nassluftdruck und Auswählen, gemäß einem Steuerelement, des Nassluftdrucks oder der Trockenluftpartialdrucks als einen Druck, der zum Steuern der Motorabgabe zu verwenden ist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Konfiguration bereit, in der ein Ansaugkrümmerdruck als ein Nassluftdruck verwendet wird, wobei der Druck durch Korrigieren, unter Verwendung der Feuchtigkeitsinformation, erhalten wird, der durch Feuchtigkeit des Ansaugkrümmerdrucks erzeugte Effekt als der Trockenluftpartialdruck berechnet wird und die für die Steuerung zu verwendende Druckinformation angemessen zwischen dem Nassluftdruck und dem Trockenluftpartialdruck gemäß dem Motorsteuerelement umgeschaltet wird. Im Ergebnis ist es möglich, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche die Motorabgabe genau steuern können, ohne durch Feuchtigkeit beeinträchtigt zu sein, und die Genauigkeit der Motorsteuerung vergrößern können, wie etwa Abgasreinigung, während das vom Fahrer verlangte Drehmoment genau gesteuert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches schematisch eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert.
2 ist ein Blockdiagramm, die eine schematische Konfiguration einer ECU gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert.
3 illustriert eine Drehmomentkurve in einem gewissen Betriebszustand von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
4 illustriert eine Drehmomentkurve in einem gewissen Betriebszustand, der sich von dem in 3 dargestellten unterscheidet und eine Klopfgrenze in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitungssequenz in einem Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor illustriert, welches durch die ECU in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die bevorzugten Ausführungsformen der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und des Steuerverfahrens für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung werden untenstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Ausführungsform 1
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches schematisch eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 ist eine elektronisch gesteuerte Drossel 5, welche elektrisch gesteuert werden kann, um die Einlassluftmenge einzustellen, stromaufwärts eines Einlasssystems eines Motors 1 vorgesehen. Ein Drosselöffnungsgradsensor 6 ist zum Messen des Öffnungsgrads der elektronisch gesteuerten Drossel 5 vorgesehen.
Auch sind ein Ansaugkrümmerdrucksensor 9, der einen Druck (nachfolgend als "Ansaugkrümmerdruck" bezeichnet) in einem Raum einschließlich des Inneren eines Drucktanks 7 und eines Ansaugkrümmers 8 (dieser Raum wird nachstehend als "Ansaugkrümmer" bezeichnet) stromabwärts der Drossel 5 misst, und ein Ansaugkrümmertemperatursensor 18, der die Lufttemperatur innerhalb des Ansaugkrümmers misst, bereitgestellt.
Außerhalb des Motors sind ein Atmosphärendrucksensor 17 zum Detektieren des Atmosphärendrucks, welcher ein Umgebungsdruck zum Motor ist, ein Temperatursensor 3 zum Detektieren der Umgebungstemperatur und ein Feuchtigkeitssensor 4 zum Detektieren der Umgebungsfeuchtigkeit bereitgestellt. Jener Temperatursensor 3 und Feuchtigkeitssensor 4 können auch am Motoreinlasskanal oder internem Krümmer vorgesehen sein.
Es kann auch ein Verfahren verwendet werden, durch welches der Umgebungsdruck, die Umgebungstemperatur und die Umgebungsfeuchtigkeit durch Kommunizieren von durch andere Vorrichtungen gemessener Information, wie etwa eine Klimaanlage, ermittelt werden. Wenn der Temperatursensor 3 und der Feuchtigkeitssensor 4 am Ansaugkrümmer installiert sind, kann jeglicher des Temperatursensors 3 und des Ansaugkrümmertemperatursensor 18 weggelassen werden, um das Messen der Temperatur am selben Ort zu vermeiden.
Der Feuchtigkeitssensor 4 ist allgemein ein elektrischer Widerstandstyp, bei welchem die Feuchtigkeit durch den elektrischen Widerstand eines feuchtigkeitssensitiven Materials detektiert wird, oder ein elektrostatischer Kapazitätstyp, in welchem die Feuchtigkeit durch elektrostatische Kapazität eines Sensorelements detektiert wird. Die durch den Feuchtigkeitssensor 4 detektierte Feuchtigkeit ist relative Feuchtigkeit, unabhängig von dessen Detektionstyp. Die relative Feuchtigkeit, wie hierin beschrieben, repräsentiert das Verhältnis des Wasserdampfpartialdrucks der Luft zu dem gesättigten Wasserdampfdruck, der durch die Lufttemperatur bestimmt ist, und selbst wenn der Wasserdampfpartialdruck in der Luft der gleiche ist, ändert sich die relative Feuchtigkeit abhängig von der Temperatur.
Ein Injektor 10 zur Kraftstoffeinspritzung ist in der Nähe eines Einlassventils vorgesehen, welches das Innere eines Zylinders und des Ansaugkrümmers 8 beinhaltet. Das Einlassventil und ein Auslassventil sind beide mit einem Einlass-VVT 11 und einem Auslass-VVT 12 zum Variieren des Ventil-Timings versehen. Eine Zündspule 13 zum Antreiben einer Zündkerze, die einen Funken innerhalb eines Zylinders erzeugt, ist im Zylinderkopf bereitgestellt.
Ein Luftkraftstoffverhältnissensor 15 und ein Katalysator (in der Figur nicht dargestellt) werden am Auslasskrümmer 14 vorgesehen. Nur einer von dem Einlass-VVT 11 und dem Auslass-VVT 12 können vorgesehen sein und in einigen Fällen mag keiner von ihnen vorgesehen sein.
Information über Detektionssignale aus einem Kurbelwinkelsensor 16, der einen Kurbelwinkel oder die Motordrehzahl detektiert, den oben beschriebenen Sensoren und anderen Sensoren, welche in der Figur (nicht dargestellt sind, und Information wie etwa Zündungs-S/W (nachfolgend als "IG-S/W" bezeichnet), welches ein Start-S/W des Motors ist, werden als Information, welche den Betriebszustand des Motors 1 angibt, in eine Elektroniksteuereinheit (nachfolgend als "ECU" bezeichnet) 20, die aus einem Mikrocomputer oder einer Schnittstellenschaltung besteht, eingegeben.
Die ECU 20, die einer Steuerung entspricht, berechnet ein Solldrehmoment aus den Daten, die den eingegebenen Betriebszustand angeben und berechnet die Soll-Einlassluftrate, bei welcher das berechnete Solldrehmoment erreicht wird. Die ECU 20 berechnet auch eine Soll-Effektiv-Öffnungsfläche und bestimmt einen Soll-Drosselöffnungsgrad durch das unten beschriebene Verfahren, um so die Soll-Einlassluftflussrate zu erreichen.
Die ECU 20 steuert auch den Öffnungsgrad der elektronisch gesteuerten Drossel 5, um so den Soll-Drosselöffnungsgrad zu erreichen. Gleichzeitig berechnet die ECU 20 Anweisungswerte an Aktuatoren einschließlich des Injektors 10, des Einlass-VVT 11, des Auslass-VVT 12 und der Zündspule 13.
Die Konfiguration der ECU 20 der Motorsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 wird untenstehend detaillierter unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, welches die schematische Konfiguration einer ECU 20 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert.
Die Umgebungstemperatur Thr, die durch den Temperatursensor 3 detektiert wird, die relative Feuchtigkeit Hr der Umgebungstemperatur, die durch den Feuchtigkeitssensor 4 detektiert worden ist, der Atmosphärendruck Pa, der durch den Atmosphärendrucksensor 17 detektiert ist, und der Ansaugkrümmerdruck Pb, der durch den Ansaugkrümmerdrucksensor 9 detektiert ist, werden als den Betriebszustand anzeigende Information in die ECU 20 eingegeben.
Die ECU 20 ist konfiguriert, um eine Sättigungswasserdruck-Druck-Recheneinheit 101, eine Wasserdampfpartialdruck-Recheneinheit 102, eine Molanteil-Recheneinheit 103, eine Trockenluftpartialdruck-Recheneinheit 104, eine Kraftstoffeinspritzmengen-Recheneinheit 105, eine Zündzeitpunkt-Recheneinheit 106 und eine Soll-Drosselöffnungsgrad-Recheneinheit 107 zu enthalten.
Die Sättigungswasserdampfdruck-Recheneinheit 101 gibt die Umgebungstemperatur Thr ein und berechnet einen Sättigungswasserdampfdruck Ps. Der Sättigungswasserdampfdruck, wie hierein bezeichnet, ist ein Druck von Wasserdampf, wenn der Wasserdampf in einem gesättigten Zustand bei einer bestimmten Temperatur vorliegt. Es ist allgemein bekannt, dass der Sättigungswasserdampfdruck als Funktion von Temperatur durch Tetens Formel berechnet werden kann, die durch Ausdruck (1) unten repräsentiert ist. In Ausdruck (1) unten ist T eine Temperatur (°C); in der Sättigungswasserdampfdruck-Recheneinheit 101 ist die Einlasstemperatur Thr angezeigt.
Wenn der Effekt der Indexberechnung auf die Verarbeitungslast Befürchtungen bezüglich der Rechenkapazität der ECU 20 verursacht, kann die Berechnung mittels Tabelleneinstellung unter Verwendung der Temperatur durchgeführt werden, statt einer Berechnung durch Ausdruck (1) oben.
Die Wasserdampfpartialdruck-Recheneinheit 102 erhält den Sättigungswasserdampfdruck Ps und die relative Feuchtigkeit Hr und berechnet den Wasserdampfpartialdruck Pv. Der Wasserdampfpartialdruck, wie hierin bezeichnet, ist ein Druck, der durch im Gas enthaltenen Wasserdampf erzeugt wird. Die Beziehung desselben mit dem Sättigungswasserdampfdruck Ps wird durch Ausdruck (2) unten repräsentiert. In Ausdruck (2) unten ist H eine relative Feuchtigkeit (%RH); in der Wasserdampfpartialdruck-Recheneinheit 102 ist die relative Feuchtigkeit Hr abg egeben. P_v = P_s × H / 100[hPa] (2)
Die Molanteil-Recheneinheit 103 erhält den Atmosphärendruck Pa und Wasserdampfpartialdruck Pv und berechnet den Molanteil χv. Der Molanteil, wie hierin bezeichnet, entspricht Feuchtigkeitsinformation, welche das Verhältnis der Mol-Anzahl von Wasserdampf zu nasser Luft angibt, das heißt das Verhältnis von Mengen von Substanzen. Der Molanteil χv ist das Verhältnis der Substanzmengen von Wasserdampf und nasser Luft. Da das Verhältnis von Substanzmengen gleich dem Verhältnis von Drücken ist, gemäß dem allgemein bekannten Gesetz von Dalton, wird der Molanteil χv durch Ausdrücke (3) bis (5) unten repräsentiert.
In den Ausdrücken (3) bis (5) unten ist nv die Menge der Substanz von Wasserdampf, ist nd die Menge der Substanz von nasser Luft, ist Mv das Molekulargewicht von Wasserdampf, ist Md das Molekulargewicht von trockener Luft, ist mv die Masse von Wasserdampf und ist md die Masse von trockener Luft.
Die Trockenluftpartialdruck-Recheneinheit 104 gibt an sich den Ansaugkrümmerdruck Pb ein, das heißt den Nassluftdruck Pw und den Molanteil χv entsprechend der Feuchtigkeitsinformation und berechnet den Trockenluftpartialdruck Pd. Der Motor erhält die Ausgabe durch Verbrennung von gemischtem Gas von Luft und Benzin innerhalb des Zylinders, aber diese Verbrennung wird durch die in die Zylinder aufgenommene trockene Luft verursacht. Daher wird die Menge an trockener Luft durch Subtrahieren des Wasserdampfanteils von der Menge von Luft, die in den Zylinder aufgenommen ist, ermittelt.
Wenn die Einlassluftmenge in der Drosselklappe 5 beschränkt ist, wird der Druck stromabwärts der Drosselklappe niedriger als der Umgebungsatmosphärendruck, aber das Verhältnis der Menge an trockener Luft und der Menge an Wasserdampf in der nassen Luft, die aufgenommen wird, ist die gleiche wie vor Passieren der Drosselklappe. Daher wird die Beteiligung von Druck, der durch die trockene Luft in dem Ansaugkrümmerdruck erzeugt wird, durch Ausdruck (6) unten aus der durch Gleichung (5) oben repräsentierten Beziehung repräsentiert. Hier ist Pd der Trockenluftpartialdruck. P_d = (1 – χ_v) × P_w (6)
Kraftstoffsteuerung oder Zündsteuerung mit dem L-Jetronic-System wird Im Allgemeinen unter Verwendung einer Rechenformel oder eines voreingestellten Kennfelds auf Basis der mit dem Luftflusssensor detektierten Luftmenge und der aus der Luftmenge und der Motordrehzahl berechneten Motorfülleffizienz durchgeführt.
Derweil wird beim D-Jetronic-System Kraftstoffsteuerung oder Zündsteuerung durch Berechnungen aus dem Ansaugkrümmerdruck und Motordrehzahl unter Verwendung eines voreingestellten Kennfelds oder durch ein Verfahren ähnlich demjenigen des L-Jetronic-Systems durchgeführt, bei welchem die Einlassluftmenge beispielsweise aus der Rechenformel berechnet wird, die in JP-A Nr. H08-303293 abgegeben ist, unter Verwendung des Ansaugkrümmerdrucks.
Die Kraftstoffeinspritzmengen-Recheneinheit 105 und die Zündzeitpunkt-Recheneinheit 106 werden unten unter Berücksichtigung eines Verfahrens erläutert, in welchem die Steuerung unter Verwendung der aus dem Ansaugkrümmerdruck berechneten Einlassluftmenge durchgeführt wird. Die Einlassluftmenge Qvth wird in diesem Fall aus dem Ansaugkrümmerdruck beispielsweise durch Ausdruck (7) unten berechnet. Hier ist P ein Ansaugkrümmerdruck, ist Kv ein Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizient, ist Vcyl ein Zylindervolumen, ist Tsgt ein Zeitraum zwischen Referenz-Kurbelwinkel, der für die Motorsteuerung verwendet wird, ist R die Gaskonstante und ist Tb eine Ansaugkrümmertemperatur.
Beispielsweise wird der Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizient Kv aus der Motordrehzahl und dem Ansaugkrümmerdruck berechnet. Somit werden die vorab gemessenen Ergebnisse als ein Kennfeld eingestellt und werden Korrekturkoeffizienten von Volumeneffizienz für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen angezeigt, welche durch Motordrehzahl und Ansaugkrümmerdruck festgelegt sind.
Im verwandten Stand der Technik ist Pb, das heißt Pw, welches der Nassluftdruck ist, als Ansaugkrümmerdruck ein Ausdruck (7) verwendet worden, was zu einem durch Feuchtigkeit verursachten Fehler führte. Im Gegensatz dazu kann in der vorliegenden Ausführungsform 1 die Menge Qd trockener Luft unter Verwendung des Trockenluftpartialdrucks Pd, der mit Ausdruck (6) oben berechnet ist, berechnet werden. Als Ergebnis kann der durch die Feuchtigkeit verursachte Fehler eliminiert werden.
Die Kraftstoffeinspritzmengen-Recheneinheit 105 gibt in sich den Trockenluftpartialdruck Pd und Betriebsinformation verschiedener Typen ein und berechnet und gibt die Kraftstoffeinspritzmenge aus, das heißt die Antriebsmenge des Injektors 10. Es ist eine allgemein bekannte Technik, die durch den Injektor 10 realisierte Kraftstoffeinspritzmenge unter der Motorsteuerung auf Basis des Zielverhältnisses (untenstehend als A/F bezeichnet) der Luftmasse und Kunststoffmasse im Betriebszustand und der Einlassluftmenge während des Betriebs zu berechnen.
Entsprechend kann in Ausführungsform 1 die Kraftstoffmenge, die zum Realisieren des Soll-A/F optimal ist, unter Verwendung der Menge Qd trockener Luft, die zur Verbrennung beiträgt, als für die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge zu verwendenden Luftmenge berechnet werden.
Ein Katalysator, der zur Reinigung des Abgases dient, ist typischerweise im Abgaskanal installiert und der Verbrennungszustand mit einem stöchiometrischen A/F von 14,7 ist für die Abgasreinigung mit dem Katalysator geeignet. Da das A/F genau durch Berechnen der Kraftstoffmenge aus der Trockenluftmenge realisiert werden kann, kann die Verschiebung bei der Kraftstoffmenge, das heißt das A/F, welches durch den Effekt von Feuchtigkeit verursacht wird, unterdrückt werden und kann die Beeinträchtigung des Abgases verbessert werden.
Die Zündzeitpunkt-Recheneinheit 106 gibt an sich die Menge Qd von Trockenluft und den Molanteil χv ein und berechnet und gibt den Zündzeitpunkt aus, das heißt den Antriebszeitpunkt der Zündspule 13. Es ist eine allgemein bekannte Technik, den Zündzeitpunkt für die Spule 13 und Zündkerze bei der Motorsteuerung auf Basis der Motordrehzahl und der Fülleffizienz zu berechnen. Der optimale Zündzeitpunkt bei jeder Motordrehzahl und Fülleffizienz wird vorab gemessen und als Kennfeld innerhalb der Zündzeitpunkt-Recheneinheit 106 gespeichert.
Der optimale Zündzeitpunkt, wie hier bezeichnet, ist allgemein der Zündzeitpunkt, der sowohl gegenüber dem minimalen Früherstellen für den besten Drehmoment-(MBT)Zündzeitpunkt als auch dem kritischen Zündzeitpunkt, bei welchem Klopfen nicht auftritt, nach später gestellt ist. In Ausführungsform 1 kann der optimale Zündzeitpunkt im Betriebszustand unter Verwendung der Menge Qd trockener Luft berechnet werden, die zur Verbrennung beiträgt, auch zum Berechnen der Fülleffizienz, die für die Zündzeitpunktberechnung zu verwenden ist.
3 illustriert eine Drehmomentkurve in einem bestimmten Betriebszustand der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Die Drehmomentkurve, wie hier bestimmt, ist eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und dem Drehmoment, welches durch den Motor erzeugt wird, wenn die Motordrehzahl und Drosselöffnungsgrad im Betriebszustand des Motors, das heißt Einlassluftmenge, A/F und in einigen Motorsystemkonfigurationen der Betriebszeitpunkt des Einlassventils und der Betriebszeitpunkt des Auslassventils alle konstant sind und nur der Zündzeitpunkt geändert wird.
In der Kurve, die nach außen oben kurvt, ist der Zündzeitpunkt, zu welchem das Drehmoment maximal ist, als vorstehend erwähntes MBT bezeichnet. Beispielsweise wird die durch eine durchgezogene Linie in 3 repräsentierte Drehmomentkurve C_dry in einem Zustand berechnet, in welchem die durch den Motor aufgenommene Luft trocken ist, bei bestimmter Motordrehzahl und Fülleffizienz. Der MBT zu dieser Zeit ist SA_dry und das durch den Motor bei MBT erzeugte Drehmoment ist Trq_dry.
Die durch eine unterbrochene Linie repräsentierte Kurve C_wet wird durch Steigern der Luftfeuchtigkeit und Messen der Drehmomentkurve bei hoher Feuchtigkeitsluftaufnahme, während die Massenflussrate der in den Motor aufgenommenen Luft konsant bleibt, repräsentiert. Das MBT zu dieser Zeit ist SA_wet und das durch den Motor bei MBT erzeugte Drehmoment beträgt Trq_wet.
Wie in 3 dargestellt, nimmt aufgrund des Anstiegs bei der Feuchtigkeit das Ausgabedrehmoment ab und wird der MBT in Bezug auf jenes, wenn die Luft trocken ist, früher. Dies liegt daran, dass der Anstieg bei der Feuchtigkeit die Menge an vom Motor aufgenommener trockener Luft senkt. Die bei Luft hoher Feuchtigkeit gemessene Drehmomentkurve C_wet ist als dieselbe Charakteristik repräsentierend bestätigt worden, wie wenn die Drosselklappe geschlossen wird, um die Einlassluftmenge während des Betriebs bei trockener Luft zu reduzieren.
Mit anderen Worten ist es durch Berechnen der Fülleffizienz, die zum Berechnen des Zündzeitpunkts verwendet wird, auf Basis der Menge trockener Luft, möglich, die Steuerung durch den Zündzeitpunkt in der korrekten Motorausgabe-Charakteristik durchzuführen.
Wenn das Zündzeitpunkt-Kennfeld mit der trockenen Luft zu messen und einzustellen ist, wird bei der konventionellen Steuerung, die keine Feuchtigkeitskorrektur involviert, selbst wenn die C_wet-Charakteristik während des Hochfeuchtigkeitsbetriebs realisiert wird, der Zündzeitpunkt als SA_dry berechnet. Daher erfolgt die Zündung gegenüber dem MBT bei der Motorcharakteristik später.
Als Ergebnis tritt ein Drehmomentverlust, wie etwa in 3 dargestellter Trq_loss auf und degradiert die Kraftstoffeffizienz. Im Gegensatz dazu wird in Ausführungsform 1 der Zündzeitpunkt basierend auf der Fülleffizienz der Menge an trockener Luft als Ergebnis der Korrektur für die Feuchtigkeit berechnet. Als Folge wird die Zündung beim SA_wet, welches der MBT ist, möglich, und der sich ergebende Effekt ist, dass die Kraftstoffeffizienz im Vergleich mit derjenigen, die bei konventioneller Steuerung erzielt wird, verbessert werden kann.
4 illustriert eine Drehmomentkurve in einem bestimmten Betriebszustand, der sich von dem in 3 dargestellten unterscheidet, und eine Klopfgrenze in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Bei der trockenen Luft, wo der Zündzeitpunkt auf einen BLD_dry nach früher gerückt wird, tritt das Kopfphänomen bei einem Pegel auf, der nicht gestattet werden kann, sofern Kraftstoffleistung und Haltbarkeit berücksichtigt werden. Somit gibt der BLD_dry den Zündzeitpunkt bei der Klopfgrenze an und das durch den Motor zu dieser Zeit erzeugte Drehmoment beträgt Trq_k_dry.
Die Klopfgrenze ist ein von dem MBT nach später gestellter Zündzeitpunkt und ein Klopfgrenzwert auf der späteren Seite oder ein Wert, der unter Berücksichtigung der Spreizung zwischen den Motoren und Umgebungsbedingungen weiter nach später gestellt ist, wird auf dem Zündzeitpunkt-Kennfeld eingestellt. Es ist allgemein bestätigt worden, dass in der Hochlastbetriebsregion des Motors die Klopfgrenze dazu tendiert, gegenüber dem MBT nach später gestellt zu sein.
Wenn ähnliche Messungen in einem Hochfeuchtigkeits-Einlasszustand durchgeführt werden, da die Verbrennungsrate innerhalb des Zylinders durch Wasserdampf reduziert wird, ändert sich der Zündzeitpunkt der Klopfgrenze zu einem BLD_wet, der auf der früheren Seite liegt, und steigt das durch den Motor zu dieser Zeit erzeugte Drehmoment auf Trq_k_wet an.
In anderen Worten kann bei dem Betrieb, bei dem die Klopfgrenze, eher als der MBT beim Zündzeitpunkt-Kennfeld eingestellt wird, der Zündzeitpunkt weiter nach früher gestellt werden während des Hochfeuchtigkeitsbetriebs. Als Ergebnis davon, dass der Zündzeitpunkt weiter nach früher gestellt wird, kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werten.
Selbst wenn der Zündzeitpunkt in einem Hochfeuchtigkeitszustand unter Verwendung der Menge an trockener Luft berechnet wird, wird ein zusätzliches Stellen nach früher bei dem Betriebszustand möglich gemacht, bei welchem die Klopfgrenze am Zündzeitpunkt-Kennfeld eingestellt wird. Das Ergebnis zeigt an, dass die zusätzliche Verbesserung bei der Kraftstoffeffizienz unter Verwendung der Feuchtigkeitsinformation erzielt werden kann, um den korrigierten Wert auf der Seite hin zu früher zu berechnen und den aus dem Kennfeld berechneten Zündzeitpunkt zu korrigieren.
Der Korrekturwert, das heißt der Früherstellbetrag, steigt, wenn die Feuchtigkeit steigt. Daher ist es möglich, vorab die Feuchtigkeitsinformation, beispielsweise die Beziehung zwischen dem Molanteil χv und dem Früherstellbetrag, als ein Kennfeld zu speichern, und den Früherstellbetrag unter Verwendung dieses Kennfelds zu berechnen. Weiter wird unter Berücksichtigung der Motor-Charakteristik die Klopfgrenze auf dem Zündzeitpunkt-Kennfeld für den Hochlastbetriebszustand eingestellt. Entsprechend kann die Korrektur des Früherstellbetrags für die Feuchtigkeit nur in der Hochlastregion durchgeführt werden.
Rückkehrend zur Erläuterung von 2 nimmt die Soll-Drosselöffnungsgrad-Recheneinheit 107 den Ansaugkrümmerdruck Pb, das heißt den Nassluftdruck Pw und den Molanteil χv als Eingaben und berechnet und gibt den Soll-Drosselöffnungsgrad aus, um die Soll-Einlassluftmenge zu realisieren.
Bezüglich der durch die Drossel 5 bei der Motorsteuerung bestimmte Luftmenge wird der Soll-Drosselöffnungsgrad, wie oben erwähnt, bestimmt, was durch Berechnen des Solldrehmoments für die eingegebenen Daten, Berechnen der Soll-Einlassluftflussrate, bei welcher das berechnete Solldrehmoment erreicht wird, und Berechnen der Soll-Effektivöffnungsfläche so, dass die Soll-Einlassluftflussrate erreicht wird. Die Beziehung zwischen der Einlassluftmenge und effektiven Öffnungsfläche wird durch Ausdruck (8) unten repräsentiert.
Hier ist die Einlassluftmenge Qvth eine Volumenflussrate, ist α0 die Schallgeschwindigkeit der Einlassluft, ist Sth die effektive Öffnungsfläche der Drossel, ist Κ ein spezifisches Wärmeverhältnis der Einlassluft und ist Pup ein Druck stromaufwärts der Drosselklappe. In der vorliegenden Erfindung ist der Atmosphärendruck Pdwn der Ansaugkrümmerdruck, der ein Druck stromabwärts des Drosselventils ist.
Wenn der Ausdruck (8) oben als effektive Öffnungsfläche Sth umgeschrieben wird, wird Ausdruck (9) unten ermittelt. Hier ist σ eine dimensionslose Flussrate, die sich gemäß dem Druckverhältnis Pdwn/Pup ändert. Wenn das Druckverhältnis Pdwn/Pup gleich oder kleiner einem kritischen Druckverhältnis ist, im Falle von Luft (ein Wert entsprechend etwa 0,528), ist die dimensionslose Flussrate σ zur Zeit des kritischen Druckverhältnisses ein durch Ausdruck (10) unten repräsentierter Konstantwert.
Ein, eine physikalische Rechenformel verwendendes Modell kann zum Berechnen des Öffnungsgrades der Drossel aus der effektiven Öffnungsfläche auf Basis der Drosselklappenform oder von vorab berechneten Werten auf Basis von Berechnung und tatsächlichen Messergebnissen als ein Kennfeld gespeichert werden und kann der Öffnungsgrad unter Verwendung des Kennfelds berechnet werden.
Die Soll-Einlassluftmenge, die aus dem Solldrehmoment berechnet wird, muss basierend auf der, zur Verbrennung beitragenden trockenen Luft berechnet werden. Derweil muss die für die Drosselöffnungsgradberechnung verwendete Luftmenge durch die Gesamtluftmenge, welche die Drosselklappe passiert, berechnet werden, das heißt die Menge an nasser Luft. Die durch Ausdruck (8) oben repräsentierte Flussrate Qvth ist eine Volumenflussrate, aber das Verhältnis der Molanzahl ist das gleiche wie das Volumenverhältnis. Daher kann in Ausdruck (11) unten die Volumenflussrate Qvw der nassen Luft aus dem Molanteil χv und der Volumenflussrate Qvd der trockenen Luft berechnet werden.
Somit kann die Menge an Luft zum Realisieren des Solldrehmoments genau berechnet werden, ohne den Feuchtigkeitszustand der Umgebung zu beeinträchtigen. Es ist allgemein bekannt, dass die Umwandlung zwischen der Massenflussrate und der Volumenflussrate der Luft unter Verwendung der Luftdichte durchgeführt werden kann.
Somit kann die Degradierung des Abgases unterdrückt werden und kann das Motorausgabedrehmoment genau gesteuert werden, während die Kraftstoffeffizienz verbessert wird, indem der zu verwendende Druck adäquat zwischen dem Trockenluftpartialdruck und dem Nassluftdruck mit dem Steuerelement umgeschaltet wird.
Die Steuerverarbeitungssequenz in Ausführungsform 1 wird nachfolgend unter Verwendung eines Flussdiagramms erläutert. 5 ist ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitungssequenz im Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor illustriert, welche durch die ECU 20 in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Die durch das in 5 dargestellte Flussdiagramm repräsentierte Verarbeitung wird wiederholt durch eine in der ECU 20 lokalisierte Rechenverarbeitungsvorrichtung für jede vorbestimmte Rechenperiode ausgeführt, durch Ausführen der Software (Programm), die in der Speichervorrichtung gespeichert ist.
Anfangs führt im Schritt S501 die ECU 20 die Verarbeitung der Sättigungswasserdampfdruck-Recheneinheit 101 und der Wasserdampfpartialdruck-Recheneinheit 102 durch. Spezifischer wird der Sättigungswasserdampfdruck Ps aus der Einlasslufttemperatur Tafs durch die Verarbeitung der Sättigungswasserdampfdruck-Recheneinheit 101 berechnet und wird der Wasserdampfpartialdruck Pv aus der relativen Feuchtigkeit Hafs und dem Sättigungswasserdampfdruck Ps durch die Verarbeitung der Wasserdampfpartialdruck-Recheneinheit 102 berechnet.
Dann führt in Schritt S502 die ECU 20 die Verarbeitung der Molanteil-Recheneinheit 103 durch. Spezifischer wird der Molanteil χv entsprechend der Feuchtigkeitsinformation aus dem Atmosphärendruck Pa und dem Wasserdampfpartialdruck Pv durch die Verarbeitung der Molanteil-Recheneinheit 103 berechnet.
Dann führt in Schritt S503 die ECU 20 die Verarbeitung der Trockenluftpartialdruck-Recheneinheit 104 durch. Spezifischer wird der Trockenluftpartialdruck Pd aus Ansaugkrümmerdruck Pb und dem Molanteil χv durch die Verarbeitung der Trockenluftpartialdruck-Recheneinheit 104 berechnet.
Dann führt in Schritt S504 die ECU 20 die Verarbeitung der Kraftstoffeinspritzmengen-Recheneinheit 105, der Zündzeitpunkt-Recheneinheit 106 und der Soll-Drosselöffnungsgrad-Recheneinheit 107 durch. Spezifischer wird die Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Trockenluftpartialdruck Pd durch die Verarbeitung der Kraftstoffeinspritzmengen-Recheneinheit 105 berechnet, wird der Zündzeitpunkt aus dem Trockenluftpartialdruck Pd oder dem Trockenluftpartialdruck Pd und dem Molanteil χv durch die Verarbeitung der Zündzeitpunkt-Recheneinheit 106 berechnet und wird der Drosselklappenöffnungsgrad aus dem Nassluftdruck Pw und dem Molanteil χv durch die Verarbeitung der Soll-Drosselöffnungsgrad-Recheneinheit 107 berechnet.
Wie oben beschrieben, ist die Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Ausführungsform 1 konfiguriert, die Korrektur des Nassluftdrucks, der durch die Feuchtigkeit beeinträchtigt wird, durchzuführen, berechnend den Trockenluftpartialdruck aus dem nassen Luftdruck nach der Korrektur und umschaltend den zu verwendenden Druck auf entweder den nassen Luftdruck oder den Trockenluftpartialdruck mit dem Element der Motorsteuerung.
Spezifischer wird der zu verwendende Druck so umgeschaltet, dass der Trockenluftpartialdruck verwendet wird, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge und der Zündzeitpunkt berechnet werden, und der Nassluftdruck verwendet wird, wenn der Soll-Drosselöffnungsgrad berechnet wird. Somit wird die Feuchtigkeitsinformation in Bezug auf den Zündzeitpunkt verwendet, und wenn die Feuchtigkeit hoch ist, wird der Zündzeitpunkt nach früher korrigiert.
Als Ergebnis ist es möglich, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor zu realisieren, welche die Degradierung von Abgas unterdrücken und die Motorabgabe genau steuern können, während die Kraftstoffeffizienz verbessert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 08-303293 A [0008, 0010, 0045]
JP 5328967 [0013]

Claims

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Steuervorrichtung umfasst: einen Betriebszustandsdetektor (15, 16), der einen Betriebszustand eines Verbrennungsmotors detektiert; einen Ansaugkrümmerdruck-Detektor (9), der einen Druck in einen Ansaugkrümmer stromabwärts einer Drosselklappe, die in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, detektiert; einen Luftfeuchtigkeitsdetektor (4), der eine Feuchtigkeit von in den Verbrennungsmotor eingelassener Luft detektiert; einen Lufttemperaturdetektor (3), welcher die Temperatur der Luft detektiert; einen Atmosphärendruckdetektor (17), der einen Umgebungsdruck des Verbrennungsmotors als einen Atmosphärendruck detektiert; und eine Steuerung (20), die eine Motorabgabe auf Basis der Detektionsergebnisse der Detektoren steuert, wobei die Steuerung (20): Feuchtigkeitsinformation zur Luft, die durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, aus der durch den Luftfeuchtigkeitsdetektor (4) detektierten Feuchtigkeit, der durch den Lufttemperaturdetektor (3) detektierten Temperatur und dem durch den Atmosphärendruckdetektor (17) detektierten Atmosphärendruck erzeugt, einen Trockenluftpartialdruck durch Korrigieren des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor (9) detektierten Drucks unter Verwendung der erzeugten Feuchtigkeitsinformation berechnet; und die Motorabgabe steuert, indem der durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor (9) als ein Nassluftdruck detektierter Druck genommen wird und anhand eines Steuerelementes entweder der Nassluftdruck oder der Trockenluftpartialdruck als ein Druck ausgewählt wird, der zum Steuern der Motorabgabe zu verwenden ist.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei der Luftfeuchtigkeitsdetektor (4) die Feuchtigkeit als eine relative Feuchtigkeit detektiert, und die Steuerung (20) einen Molanteil, der durch ein Verhältnis des Atmosphärendrucks und eines Wasserdampfpartialdrucks repräsentiert wird, auf Basis der relativen Feuchte berechnet, und den berechneten Molanteil als die Feuchtigkeitsinformation nimmt.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei wenn das Steuerelement eine Kraftstoffeinspritzmenge ist, die Steuerung (20) die Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung des Trockenluftpartialdrucks berechnet.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenn das Steuerelement ein Zündzeitpunkt ist, die Steuerung (20) den Zündzeitpunkt unter Verwendung des Trockenluftpartialdrucks berechnet.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, wobei wenn die Feuchtigkeitsinformation höher als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, die Steuerung (20) den Zündzeitpunkt nach früher hin korrigiert.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenn das Steuerelement ein Soll-Drosselöffnungsgrad einer elektronisch gesteuerten Drossel ist, deren Öffnungsgrad elektrisch eingestellt werden kann, um eine Einlassluftmenge einzustellen, die Steuerung (20) unter Verwendung der Feuchtigkeitsinformation eine Soll-Einlassluftmenge zum Realisieren eines Anforderungsdrehmoments des Verbrennungsmotors korrigiert und den Soll-Drosselöffnungsgrad unter Verwendung der durch die Feuchtigkeitsinformation und den Nassluftdruck korrigierten Soll-Einlassluftmenge berechnet.
Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, das durch eine Steuerung in einer Steuervorrichtung (20) für einen Verbrennungsmotor ausgeführt wird, wobei die Steuervorrichtung beinhaltet: einen Betriebszustandsdetektor (15, 16), der einen Betriebszustand eines Verbrennungsmotors detektiert; einen Ansaugkrümmerdruck-Detektor (9), der einen Druck in einen Ansaugkrümmer stromabwärts einer Drosselklappe, die in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, detektiert; einen Luftfeuchtigkeitsdetektor (4), der eine Feuchtigkeit von in den Verbrennungsmotor eingelassener Luft detektiert; einen Lufttemperaturdetektor (3), welcher die Temperatur der Luft detektiert; einen Atmosphärendruckdetektor (17), der einen Umgebungsdruck des Verbrennungsmotors als einen Atmosphärendruck detektiert; und die Steuerung (20), die eine Motorabgabe auf Basis der Detektionsergebnisse der Detektoren steuert, wobei das Steuerverfahren die nachfolgenden, durch die Steuerung (20) ausgeführten Schritte umfasst: einen ersten Schritt zum Erzeugen von Feuchtigkeitsinformation zu der Luft, welche durch den Verbrennungsmotor eingelassen wird, aus der durch den Luftfeuchtigkeitsdetektor (4) detektierten Feuchtigkeit, der durch den Lufttemperaturdetektor (3) detektierten Temperatur, und dem durch den Atmosphärendruckdetektor (17) detektierten Atmosphärendruck; einen zweiten Schritt zum Berechnen eines Trockenluftpartialdrucks durch Korrigieren des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor (9) detektierten Drucks unter Verwendung der in dem ersten Schritt erzeugten Feuchtigkeitsinformation; und einen dritten Schritt zum Steuern der Motorabgabe durch Verwenden des durch den Ansaugkrümmerdruck-Detektor (9) detektierten Drucks als einen Nassluftdruck und Auswählen, gemäß einem Steuerelement, des Nassluftdrucks oder des Trockenluftpartialdrucks als einen Druck, der zum Steuern der Motorabgabe zu verwenden ist.