DE102019201016A1 - Steuerung und steuerverfahren für verbrennungsmotor - Google Patents

Abstract

Um eine Steuerung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Zielwert einer gesteuerten Variablen des Verbrennungsmotors zu berechnen, welcher das Zieldrehmoment realisiert, während die Anzahl von Berechnungen, die eine Drehmoment-Charakteristik-Funktion verwenden, reduziert wird. Eine Steuerung 30 und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor 1 berechnen Zündprobenanzahlen von Zündentsprechungs-Drehmomenten Trqil, Trqi2 ... entsprechend den jeweiligen Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten IG1, IG2 ... unter Verwendung einer Drehmoment-Charakteristik-Funktionsbeziehung, in der eine Beziehung zwischen Antriebsbedingung und Abgabedrehmoment vorläufig eingestellt wird; und berechnet eine Zünddrehmoment-Annäherungskurve, die eine Beziehung zwischen den Zündprobenanzahlen der Zündzeitpunkte IG1, IG2 ... und den Zündprobenanzahlen der Zündentsprechungs-Drehmomente Trqil, Trqi2 ... annähert; und berechnet einen Zündzeitpunkt IGt entsprechend dem Zieldrehmoment.

Description

• HINTERGRUND
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Steuerung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor zum Steuern des Verbrennungsmotors durch Einstellen von Abgabedrehmoment als Steueraufgabe.
• In letzter Zeit sind eine Steuerung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen worden, um ein Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors, der ein physikalischer Wert ist, der auf die Fahrzeugsteuerung direkt einwirkt, zu verwenden, als ein Anfragewert der von einem Fahrer empfangenen Verbrennungsmotorabgabe und jedes Fahrzeugsystems (Motorsteuerung für Hybridfahrzeug, Getriebesteuerung, Bremssteuerung, Traktionssteuerung und dergleichen) und Luftmenge, Kraftstoffmenge, Zündzeitpunkt und dergleichen, die gesteuerte Variablen des Verbrennungsmotors sind, zu bestimmen, durch Einstellen des Abgabedrehmoments als einem Zielwert der Verbrennungsmotorabgabe; und eine kooperative Steuerung zu realisieren und gute Fahrleistungsfähigkeit zu erhalten, indem ein Ist-Abgabedrehmoment abgeschätzt wird, basierend auf den Ist-Fahrbedingungen des Verbrennungsmotors, und an jedes Fahrzeugsystem gesendet wird.
• Obwohl ein solches Steuerverfahren allgemein drehmomentbasierte Steuerung genannt wird, ist es bei diesem Steuerverfahren wichtig, dass das Ist-Abgabedrehmoment mit guter Genauigkeit basierend auf den Fahrbedingungen des Verbrennungsmotors berechnet werden kann. Falls dies erzielt werden kann, können durch inverse Berechnung davon Zielwerte der gesteuerten Variablen des Verbrennungsmotors (beispielsweise ein Drosselöffnungsgrad, ein EGR-Öffnungsgrad, ein Zündzeitpunkt, ein Kraftstoff-/LuftVerhältnis und dergleichen) aus dem Zieldrehmoment berechnet werden.
• Beispielsweise gibt es in JP 5644733 B als das Zieldrehmoment bei der Drehmoment-Basissteuerung ein Niederantwort-Zieldrehmoment und ein Hochantwort-Zieldrehmoment, die sich in der Antwort unterscheiden. In JP 5644733 B wird der Betrieb der Luftmenge wie etwa Drosselsteuerung so durchgeführt, dass das Niederantwort-Zieldrehmoment realisiert wird und wird der Betrieb des Zündzeitpunkts oder der Kraftstoffeinspritzmenge so durchgeführt, dass das Hochantwort-Zieldrehmoment realisiert wird. Detaillierter werden ein MBT-Zündzeitpunkt zu der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors, eine thermische Effizienz beim MBT, eine Reduktionsrate des Drehmoments zu einem Rückstellbetrag ab MBT und dergleichen in vielen Kennfelddaten gespeichert; weiter wird eine Korrektur um einen EGR-Betrag und ein Luft-/Kraftstoffverhältnis nach Bedarf durchgeführt; dadurch dass diese kombiniert werden, werden eine Berechnung des Ist-Drehmoments und eine Steuerung, die in der Lage ist, zu einem Niedrigantwort-Zieldrehmoment und einem Hochantwort-Zieldrehmoment zu korrespondieren, konfiguriert.
• Auch gibt es in JP 4499809 B ein erstes Zieldrehmoment zum Durchführen einer Drehmomentsteuerung durch einen Drosselöffnungsgrad und ein zweites Zieldrehmoment zum Durchführen einer Drehmomentsteuerung durch einen Zündzeitpunkt; und eine Berechnung, welche viele Kennfelddaten verwendet, wird durchgeführt, um eine Zieleinlassluftmenge und ein Zündzeitpunkt aus diesen Zieldrehmomenten zu berechnen.
• Übrigens wird als ein Verfahren zum Abschätzen des Abgabedrehmoments aus der Antriebsbedingung des Verbrennungsmotors neben dem obigen Rechenverfahren, welches die Kennfelddaten verwendet, beispielsweise auch ein Verfahren vorgeschlagen, das eine neuronale Netzwerk-Technologie adaptiert, wie JP H11-351045 A . Hier ist das neuronale Netzwerk ein mathematisches Modell, das auf das Ausdrücken mehrerer Charakteristika zielte, die in der Hirnfunktion beobachtet wurden, durch Simulation auf einem Computer. Indem ein neuronales Vorwärtskopplungs-Ausbreitungstyp Netzwerk (FNN: Feedforward Neural Network) dazu gebracht wird, vorher unter Verwendung von Abgabewerten zu Eingabewerten als Lehrdaten zu lernen, kann es als Universal-Annäherungsfunktion verwendet werden, welche eine Relation zwischen den Eingabewerten und dem Ausgabewert, die erlernt werden, simuliert. Als ein Lernverfahren des neuronalen Netzwerks ist allgemein ein Fehler-Rückausbreitungsverfahren (Rückausbreitungsverfahren) bekannt.
• ZUSAMMENFASSUNG
• Für einen Mechanismus zur Verbrennungsmotorsteuerung, die für jüngste Verbesserung bei der Kraftstoffeffizienz komplex wird, wird auch ein Verbrennungsmotor-Steuersystem ähnlich komplex, und wird ein Anstieg bei den Adaptionsmannstunden ein großes Problem. Als ein Beispiel des Mechanismus für Verbrennungsmotorsteuerung, die komplex wird, sind Einlass- und Auslass-WT (Variable Ventil Zeitpunkte), ein variabler Ventilhub, das variable Kompressionsverhältnis, ein Turbolader, ein Wirbel-Steuerventil, ein Torkel-Steuerventil, und dergleichen bekannt. Im Falle des Steuerverfahrens, das Kennfelddaten verwendet, wie JP 5644733 B oder JP 4499809 B , falls der Mechanismus für die Verbrennungsmotorsteuerung komplex wird, sind entsprechend viele Kennfelddaten erforderlich und entsprechend steigen auch die Anpassungs-Mannstunden an. Iim Hinblick auf ein Experiment von einem Verbrennungsmotor, für den Adaption möglich ist, ist ein kommerziell verfügbares MBC- (modellbasiertes Kalibrierungs-) Werkzeug in den letzten Jahren entwickelt worden. Beispielsweise wie in „Application of model base calibration in direct injection diesel engine“, Motonori Yoshida, Mazda Motor Technischer Bericht Nr. 24 (2006) in diesem Werkzeug ein Testplan des Verbrennungsmotors geplant, basierend auf DOE (Design of Experiments), wird eine Datensammlung in Konjunktion mit einer Testausrüstung des Verbrennungsmotors durchgeführt, wird ein statisches Modell des Verbrennungsmotors aus seinem Ergebnis erzeugt, und werden zur Steuerung, basierend auf diesem Modell, verwendete Kennfelddaten erzeugt.
• Jedoch, obwohl Kennfelddaten durch das MBC-Werkzeug erzeugt werden können, um viele Kennfelddaten zu erzeugen, sind entsprechende Mannstunden erforderlich und sind viele Mannstunden auch für das Verwalten seiner Daten für jedes Modell von Verbrennungsmotor erforderlich. Weiterhin, falls die Kennfelddaten zur Steuerung aus dem statistischen Modell vom MBC-Werkzeug erzeugt werden, da angenommen wird, dass die Anzahl von Parametern der Fahrbedingungen des Verbrennungsmotors, die berücksichtigt werden können, gesenkt ist und die Genauigkeit beeinträchtigt ist, sind auch viele Mannstunden zum Überprüfen der Steuergenauigkeit unter Verwendung dieser Kennfelddaten und Fein-Tuning erforderlich. Auf diese Weise gibt es in der konventionellen Kennfeldsteuerung, selbst obwohl ein MBC-Werkzeug eingeführt wird, ein Problem, dass noch enorme Anpassungs-Mannstunden erforderlich sind.
• Zum Verfahren zum Abschätzen des Abgabedrehmoments aus der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors unter Verwendung von Vorwärtskopplungs-Ausbreitungstyp-Neuronalnetzwerk (FNN), wie JP H11-351045 A , gibt es beim konventionellen Verfahren nur mit einer Mittelschicht ein Problem, dass eine ausreichend Genauigkeit nicht erhalten werden kann, selbst falls FNN als Annäherungsfunktion verwendet wird. Im Hinblick auf angenäherte Genauigkeit ist ein Deep Learning genanntes Verfahren in den letzten Jahren bekannt geworden. Beispielsweise kann durch Mehrfach-Schichten (Deep Layering) des neuronalen Netzwerks, welches dem konventionellen ähnelt, dieses Verfahren die Genauigkeit als Annäherungsfunktion signifikant verbessern. Während das Lernen aufgrund des verschwindenden Gradientenproblems und dergleichen beim konventionellen Lernverfahren nicht gut durchgeführt werden konnte, war es so, dass Lernen durch verschiedene entwickelte Lerntechniken in den letzten Jahren gut durchgeführt werden konnte. Dieses Deep Learning ist auch als das eine Verfahren der künstlichen Intelligenz (AI) und des Maschinenlernens bekannt, die in den letzten Jahren Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben.
• Dann, falls das Abgabedrehmoment aus der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors unter Verwendung von FNN als der Annäherungsfunktion abgeschätzt wird, wird angenommen, dass durch Erzeugen von Lehrerdaten mit dem MBC-Werkzeug und deren Erlernen das Abgabedrehmoment gut durch minimale Anpassungs-Mannstunden abgeschätzt werden kann. Weiterhin, da ein neuronales Netzwerk als eines der Verfahren des Erzeugens des statistischen Modells von Verbrennungsmotor auch beim MBC-Werkzeug verwendet werden kann, kann auch das Abgabedrehmoment aus den Fahrbedingungen des Verbrennungsmotors abgeschätzt werden, indem das statistische Modell des Verbrennungsmotors selbst, das durch das MBC-Werkzeug erzeugt wird, verwendet wird, werden in diesem Fall die Mannstunden weiter reduziert.
• Jedoch wird das Abgabedrehmoment, so wie es vorliegt, lediglich abgeschätzt, und können der Ziel-Zündzeitpunkt und die Ziel-Einlassluftmenge, welche das Niederantwort-Zieldrehmoment und das Hochantwort-Zieldrehmoment realisieren, nicht berechnet werden. Beispielsweise, wie in „Machine learning professional series deep learning“, Takayuki Okaya, Kodansha, 2015, gezeigt, falls ein Zündzeitpunkt oder eine Einlassluftmenge peu à peu geändert wird und das Abgabedrehmoment wiederholt unter Verwendung einer Funktion wie etwa FNN berechnet wird, kann nach einem Ziel-Zündzeitpunkt oder einer Ziel-Einlassluftmenge, welche die Zieldrehmomente realisiert, gesucht werden. Jedoch, falls die Berechnung, welche die Funktion wie etwa FNN verwendet, wiederholt durchgeführt wird, steigt die arithmetische Belastung. Insbesondere, falls eine Systemstruktur komplex wird und die Funktion, wie etwa FNN, komplex wird, wird die arithmetische Last signifikant gesteigert. Daher wird es gewünscht, die Anzahl von Berechnungen unter Verwendung der Funktion, wie etwa FNN soweit als möglich zu senken.
• Somit wird es gewünscht, eine Steuerung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Zielwert von einer gesteuerten Variablen von im Verbrennungsmotor zu berechnen, welche das Zieldrehmoment realisiert, während die Anzahl von Berechnungen unter Verwendung einer Drehmoment-Charakteristik-Funktion und dergleichen reduziert wird, welche eine Charakteristik des Abgabedrehmoments, zur Fahrbedingung soweit als möglich ausdrückt.
• Eine erste Steuerung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet:
• eine Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit, die Zündprobenanzahlen von Zündung entsprechend Drehmomenten berechnet, welche die Zündproben-Anzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend den jeweiligen Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten sind, die vorläufig auf mehrere Anzahlen eingestellt werden, indem eine Drehmoment-Charakteristik-Funktion verwendet wird, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen einschließlich eines Zündzeitpunkts, und dem Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors vorläufig eingestellt wird;
• eine Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit, die eine Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen der Zündprobenanzahl der Zündzeitpunkte und der Zündprobenanzahl der Zündungs-Entsprechungs-Drehmomenten ist;
• eine Annäherungskurven-Zündrecheneinheit, welche den Zündzeitpunkt entsprechend einem Zieldrehmoment, das ein Abgabedrehmoment ist, welches für den Verbrennungsmotor erforderlich ist, als ein Ziel-Zündzeitpunkt berechnet, unter Verwendung der Zünddrehmoment-Annäherungskurve; und
• eine Zündungssteuereinheit, welche eine Energetisierungs-Steuerung an einer Zündspule, basierend auf dem Ziel-Zündzeitpunkt durchführt.
• Eine zweite Steuerung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet:
• eine Antriebsbedingungs-Detektionseinheit, die Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors einschließlich Zylinder-Einlassluftmengen-Information, die Information einer in einer Verbrennungskammer aufgenommenen Luftmenge ist, detektiert;
• eine Mehrfacheinlass-Zündungsrecheneinheit, die eine Einlassproben-Anzahl von Basiswerten von einem Ziel-Zündzeitpunkt entsprechend den jeweiligen Einlassproben-Anzahl der Zylinder-Einlassluftmengen-Informationen, die vorläufig auf Mehrfachanzahlen eingestellt sind, berechnet, unter Verwendung einer Zündzeitpunkt-Einstellfunktion, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, welche die Zylinder-Einlassluftmengen-Information enthält, und dem Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts eine vorläufig eingestellte ist;
• eine Mehrfacheinlassdrehmoment-Recheneinheit, welche die Einlassproben-Anzahlen von Einlasszündung-Entsprechungs-Drehmomenten berechnet, welche die Einlassprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Informationen und der entsprechenden Einlassprobenanzahl der Basiswerte von Ziel-Zündzeitpunkt sind, unter Verwendung einer Drehmomentcharakteristik-Funktion, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, welche die Zylinder-Einlassluftmengen-Information und einen Zündzeitpunkt beinhalten, und einem Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors eine vorläufig eingestellte ist;
• eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit, die eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen der Einlassprobenanzahl der Zylinder-Einlassluftmengen-Informationen und der Einlassprobenanzahl der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente annähert;
• eine Zieleinlassluftmengen-Recheneinheit, welche die Zylinder-Einlassluftmengen-Information entsprechend dem Zieldrehmoment berechnet, welches ein für den Verbrennungsmotor erforderliches Abgabedrehmoment ist, als eine Ziel-Zylinder-Einlassluftmengen-Information, unter Verwendung der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve; und
• eine Einlassluftmengen-Steuereinheit, welche die in die Verbrennungskammer aufgenommene Luftmenge steuert, basierend auf der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve Ziel-Zylinder-Einlassluftmengen- Information.
• Ein erstes Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet:
• einen Mehrfachzünddrehmoment-Rechenschritt, der Zündprobenanzahlen von Zündungsentsprechungs-Drehmomenten, welche die Zündprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend den jeweiligen Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten sind, die vorläufig auf mehrere Anzahlen eingestellt werden, unter Verwendung einer Drehmomentcharakteristik-Funktion, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, die den Zündzeitpunkt beinhalten, und einem Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors vorläufig eingestellt ist;
• einen Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Rechenschritt, der eine Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die eine angenäherte Kurve ist, welche eine Beziehung zwischen den Zündprobenanzahlen der Zündzeitpunkte und den Zündprobenanzahlen der Zündentsprechungs-Drehmomente annähert;
• einen Annäherungskurven-Rechenschritt, welcher den Zündzeitpunkt entsprechend einem Zieldrehmoment, das ein Abgabedrehmoment ist, welches für den Verbrennungsmotor erforderlich ist, als einen Ziel-Zündzeitpunkt, unter Verwendung der Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet; und
• einen Zündungssteuerschritt, der eine Energetisierungs-Steuerung an einer Zündspule durchführt, basierend auf dem Ziel-Zündzeitpunkt.
• Ein zweites Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet:
• einen Antriebsbedingungs-Detektionsschritt, der Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors einschließlich Zylinder-Einlassluftmengen-Information, die Information einer in eine Verbrennungskammer aufgenommenen Luftmenge ist, detektiert;
• einen Mehrfacheinlass-Zündrechenschritt, der Einlassprobenanzahlen von Basiswerten des Ziel-Zündzeitpunkts entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Zylinder-Einlassluftmengen-Informationen berechnet, die vorläufig auf Mehrfachanzahlen eingestellt sind unter Verwendung einer Zündzeitpunkt-Einstellfunktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, einschließlich der Zylinder-Einlassluftmengen-Information, und dem Basiswert des Ziel-Zündzeitpunktes voreingestellt ist;
• einen Mehrfacheinlass-Drehmomentrechenschritt, der die Einlassprobenanzahlen von Einlasszündentsprechungs-Drehmomenten berechnet, welche die Einlassprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend von den die jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Informationen und der entsprechenden Einlassprobenanzahlen der Basiswerte vom Ziel-Zündzeitpunkt sind, unter Verwendung einer Drehmoment-Charakteristik-Funktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, welche die Zylinder-Einlassluftmengen-Information und dem Zündzeitpunkt beinhaltet, und dem Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors eine vorläufig eingestellte ist;
• einen Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Rechenschritt, der eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen der Einlassprobenanzahl der Zylinder-Einlassluftmengen-Informationen und der Einlassprobenanzahl der Einlass-Zündungsentsprechungs-Drehmomente annähert;
• einen Zieleinlassluftmengen-Rechenschritt, der die Zylinder-Einlassluftmengen-Information entsprechend dem Zieldrehmoment, welches ein Abgabedrehmoment ist, das für den Verbrennungsmotor erforderlich ist, als eine Zielzylinder-Einlassluftmengen-Information berechnet, unter Verwendung der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve; und
• einen Einlassluftmengen-Steuerschritt, der die in die Verbrennungskammer aufgenommene Luftmenge steuert, basierend auf der Zielzylinder-Einlassluftmengen-Information.
• Gemäß der ersten Steuerung und dem ersten Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor, wird ohne Durchführen der Berechnung unter Verwendung der Drehmomentcharakteristik-Funktion wiederholt, um nach dem Zündzeitpunkt entsprechend dem Zieldrehmoment direkt zu suchen, die angenäherte Kurve basierend auf der Zündprobenanzahl von Berechnungsergebnissen der Drehmomentcharakteristik-Funktion berechnet und wird der Zündzeitpunkt entsprechend den Zieldrehmoment unter Verwendung der angenäherten Kurve berechnet, so dass die, die Drehmomentcharakteristik-Funktion verwendende Berechnung auf die zuvor eingestellte Zündprobenanzahlen reduziert werden kann.
• Gemäß der zweiten Steuerung und dem zweiten Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor wird ohne Durchführen der Berechnung unter Verwendung der Drehmomentcharakteristik-Funktion und der Zündzeitpunkteinstellfunktion wiederholt, um nach der Ladeeffizienz entsprechend dem Zieldrehmoment direkt zu suchen, die angenäherte Kurve basierend auf den Einlassprobenanzahlen von Rechenergebnissen der Drehmomentcharakteristik-Funktion und der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion berechnet und wird die Ladeeffizienz entsprechend dem Zieldrehmoment unter Verwendung der angenäherten Kurve berechnet, so dass die, die Drehmomentcharakteristik-Funktion und die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion verwendende Berechnung auf die vorläufig eingestellten Einlassprobenanzahlen reduziert werden können.
• Figurenliste
• 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Verbrennungsmotors und einer Steuerung gemäß Ausführungsform 1;
• 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerung gemäß Ausführungsform 1;
• 3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm einer Steuerung gemäß Ausführungsform 1;
• 4 ist eine Figur, welche eine Zündzeitpunkt-Einstellfunktion zeigt, die durch ein FNN konfiguriert ist, gemäß Ausführungsform 1;
• 5 ist eine Figur, die eine Drehmomentcharakteristik-Funktion zeigt, die durch ein FNN konfiguriert ist, gemäß Ausführungsform 1;
• 6 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Rechenverarbeitung eines Ziel-Zündzeitpunkts gemäß Ausführungsform 1;
• 7 ist eine Figur zum Erläutern einer Zünddrehmoment-Annäherungskurve gemäß Ausführungsform 1;
• 8 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern von Rechenverarbeitung einer Ziellade-Effizienz gemäß Ausführungsform 1;
• 9 ist eine Figur zum Erläutern einer Einlassdrehmomentkurve gemäß Ausführungsform 1;
• 10 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Verarbeitung einer Verbrennungssteuerziel-Recheneinheit und einer Verbrennungssteuereinheit gemäß Ausführungsform 1; und
• 11 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern der Rechenverarbeitung von Ziel-Zündzeitpunkt und Ziel-Ladeeffizienz gemäß Ausführungsform 1.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
• Ausführungsform 1
• Eine Steuerung 30 für einen Verbrennungsmotor (nachfolgend einfach als die Steuerung 30 bezeichnet) gemäß Ausführungsform 1 wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm des Verbrennungsmotors 1 und 2 ist ein Blockdiagramm der Steuerung 30 gemäß Ausführungsform 1. Der Verbrennungsmotor 1 und die Steuerung 30 sind in einem Fahrzeug montiert; der Verbrennungsmotor 1 fungiert als eine Antriebskraftquelle des Fahrzeugs (Räder).
• Konfiguration von Verbrennungsmotor 1
• Wie in 1 gezeigt, ist der Verbrennungsmotor 1 mit einer Verbrennungskammer 25 versehen, in welcher eine Kraftstoffluftmischung verbrannt wird. Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einem Einlassrohr 23 zum Zuführen von Luft an die Verbrennungskammer 25 und einen Abgasrohr 17 zum Abgeben von Abgas aus der Verbrennungskammer 25 versehen. Die Verbrennungskammer 25 ist durch einen Zylinder und einen Kolben konfiguriert. Nachfolgend wird die Verbrennungskammer 25 auch als der Zylinder bezeichnet. Der Verbrennungsmotor 1 ist ein Benzinmotor. Der Verbrennungsmotor 1 weist eine Drosselklappe 6 zum Öffnen und Schließen des Einlassrohrs 23 auf. Die Drosselklappe 6 ist eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe, die durch einen, durch die Steuerung 30 gesteuerten Elektromotor öffnungs-/schließ-angetrieben wird. Die Drosselklappe 6 ist mit einem Drosselöffnungsgradsensor 7 versehen, der ein elektrisches Signal gemäß einem Drosselöffnungsgrad der Drosselklappe 6 erzeugt.
• Im Einlassrohr 23 auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe 6 sind ein Luftflusssensor 3, der ein elektrisches Signal entsprechend einer in das Einlassrohr 23 aufgenommenen Einlassluftflussrate ausgibt, und ein Einlasslufttemperatursensor 4, der ein elektrisches Signal gemäß einer Temperatur von Einlassluft ausgibt, vorgesehen. Die Temperatur von durch den Einlasslufttemperatursensor 4 detektiertern Einlassluft kann als gleich einer Außenlufttemperatur angesehen werden.
• Der Verbrennungsmotor 1 weist eine EGR-Passage 21, die Abgas aus dem Abgasrohr 17 zum Einlasskrümmer 12 rückführt und ein EGR-Ventil 22, welches die EGR-Passage 21 öffnet und schließt, auf. Der Einlasskrümmer 12 ist ein Teil des Einlassrohrs 23 auf der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 6. Das EGR-Ventil 22 ist ein elektronisch gesteuertes EGR-Ventil, welches durch einen durch die Steuerung 30 gesteuerten Elektromotor öffnungs-/schließangetrieben wird. Das EGR-Ventil 22 ist mit einem EGR-Öffnungsgradsensor 27 versehen, der ein elektrisches Signal entsprechend dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils 22 ausgibt. „EGR“ ist eine Abkürzung für Exhaust Gas Recirculation (Abgasrückführung). EGR, welche das Abgas über das EGR-Ventil 22 rückführt, wird externes EGR genannt, und EGR, bei dem das Abgas in der Verbrennungskammer durch Ventilüberlappung von Einlass- und Auslassventilen verbleibt, wird internes EGR genannt. Nachfolgend wird externes EGR einfach als EGR bezeichnet.
• Im Einlasskrümmer 12 sind ein Krümmerdrucksensor 8, der ein elektrisches Signal entsprechend einem Krümmerdruck, welches ein Druck von Gas im Einlasskrümmer 12 ist, ausgibt, und ein Krümmer-Temperatursensor 9, der ein elektrisches Signal entsprechend einer Krümmertemperatur, welches eine Temperatur von Gas innerhalb des Einlasskrümmers 12 ist, ausgibt, vorgesehen.
• Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einem Injektor 13 versehen, der Kraftstoff der Verbrennungskammer 25 zuführt. Der Injektion 13 ist auf solche Weise vorgesehen, dass er einen Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 25 einspritzt. Der Injektor 13 kann so vorgesehen sein, dass er Kraftstoff zu einem Stromabwärtsseitenteil des Einlasskrümmers 12 einspritzt. Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einem Atmosphärendrucksensor 2 versehen, der ein elektrisches Signal entsprechend dem Atmosphärendruck ausgibt.
• Eine Zündkerze zum Zünden einer Kraftstoff-Luftmischung und eine Zündspule 16 zum Zuführen von Zündenergie an die Zündkerze sind oben auf der Verbrennungskammer 25 vorgesehen. Oben auf der Verbrennungskammer 25 sind ein Einlassventil 14 zum Justieren einer Einlassluftmenge, die aus dem Einlassrohr 23 in die Verbrennungskammer 25 aufzunehmen ist, und ein Abgasventil 15 zum Justieren einer Abgasmenge, die aus der Verbrennungskammer 25 an das Abgasrohr 17 abzugeben ist, vorgesehen. Das Einlassventil 14 ist mit einem EinlassVariabelventil-Zeitmechanismus versehen, der den öffentlichen Öffnungs-/Schließ-Zeitpunkt davon variabel macht. Das Abgasventil 15 ist mit einem Abgas-Variabelventil-Timing-Mechanismus versehen, welcher das Öffnen- und Schließ-Timing davon variabel macht. Jeder der Variabelventil-Timing-Mechanismen 14, 15 weist einen elektrischen Aktuator auf. Auf der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 wird ein Kurbelwinkelsensor 20 zum Erzeugen eines elektrischen Signals entsprechend dessen Rotationswinkel vorgesehen. Ein Klopfsensor 28 ist am Zylinderblock fixiert.
• Im Abgasrohr 17 ist ein Luft-/Kraftstoffverhältnissensor 18 vorgesehen, der ein elektrisches Signal entsprechend einem Luft-/Kraftstoffverhältnis AF erzeugt, welches das Verhältnis von Luft zu Kraftstoff im Abgas ist. Ein Katalysator 19 zum Reinigen von Abgas ist auch im Abgasrohr 17 vorgesehen.
• Konfiguration von Steuerung 30
• Als Nächstes wird die Steuerung 30 erläutert. Die Steuerung 30 ist eine Steuerung, deren Steuersubjekt der Verbrennungsmotor 1 ist. Wie im Blockdiagramm von 2 gezeigt, ist die Steuerung 30 mit Steuereinheiten wie etwa einer Drehmomentsteuereinheit 31, einer Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 und einer Motorsteuereinheit 33 versehen. Die jeweiligen Steuereinheiten 31 bis 33 und dergleichen der Steuerung 30 werden durch in der Steuerung 30 enthaltene Verarbeitungsschaltungen realisiert. Spezifisch, wie in 2 gezeigt, beinhaltet die Steuerung 30 als Verarbeitungsschaltungen einen Arithmetikprozessor (Computer) 90, wie etwa eine CPU (Zentraleinheit), Speichereinheiten 91, die Daten mit dem Arithmetikprozessor 90 austauschen, eine Eingangsschaltung 92, die externe Signale am Arithmetikprozessor 90 eingibt, eine Ausgangsschaltung 93, die Signale aus dem Arithmetikprozessor 90 nach außen ausgibt, eine Kommunikationsschaltung 94 und dergleichen.
• Als der Arithmetikprozessor 90 können eine ASIC (Applikations-spezifische Schaltung), IC (Integrierte Schaltung), DSP (Digitalsignalprozessor), FPGA (Feldprogrammierbares Gate-Array), verschiedene Arten von Logikschaltungen, verschiedene Arten von Signalverarbeitungsschaltungen und dergleichen vorgesehen sein. Als Arithmetikprozessor 90 können eine Vielzahl desselben Typs oder von unterschiedlichen Typen vorgesehen sein und ihre Verarbeitung kann geteilt und ausgeführt werden. Als die Speichereinrichtung 91 sind ein RAM (Wahlfreizugriffsspeicher), der Daten aus dem Arithmetikprozessor 90 lesen und Daten schreiben kann, ein ROM (Nurlesespeicher), der Daten aus dem Arithmetikprozessor 90 lesen kann, und dergleichen, vorgesehen. Die Eingangsschaltung 92 ist mit verschiedenen Arten von Sensoren und Schaltern verbunden und ist mit einem A/D-Wandler und dergleichen zum Eingeben von Ausgangssignalen aus den Sensoren und den Schaltern an den Arithmetikprozessor 90 versehen. Die Ausgangsschaltung 93 ist mit elektrischen Lasten verbunden und ist mit einer Antriebsschaltung und dergleichen zum Ausgeben eines Steuersignals aus dem Arithmetikprozessor 90 versehen.
• Die Kommunikationsschaltung 94 ist mit externen Steuerungen verbunden, wie etwa einer Getriebesteuerung 95, welche ein Getriebe steuert, einer Motorsteuerung 96, die einen im Hybridfahrzeug vorgesehenen Motor (Elektromotor) steuert, und eine Bremstraktionssteuerung 97, die Bremssteuerung und Traktionssteuerung durchführt, durch einen Kommunikations...?, und Kabelkommunikation basierend auf einem Kommunikationsprotokoll wie etwa CAN (Controller Area Network) durchführt.
• Dann lässt der Arithmetikprozessor 90 Software-Elemente (Programme), die in der Speichereinrichtung 91, wie etwa einem ROM) gespeichert sind, ablaufen und kollaboriert mit anderen Hardware-Vorrichtungen in der Steuerung 30, wie etwa der Speichereinrichtung 91, der Eingangsschaltung 92 und der Ausgangsschaltung 93, so dass die jeweiligen Funktionen der Steuereinheiten 31 bis 33, die in der Steuerung 50 enthalten sind, realisiert werden. Einstell-Datenelemente wie etwa jede Funktion und Konstanten, die in den Steuereinheiten 31 bis 33 einzusetzen sind, werden gespeichert, als Teil von Software-Elementen (Programmen) in der Speichereinrichtung 91 wie etwa einem ROM.
• In der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingangsschaltung 92 mit dem Atmosphärendrucksensor 2, dem Luftflusssensor 3, dem Einlasslufttemperatursensor 4, dem Drosselpositionssensor 7, dem Krümmerdrucksensor 8, dem Krümmer-Temperatursensor 9, dem Luft-/Kraftstoffverhältnissensor 18, dem Kurbelwinkelsensor 20, dem Fahrpedal-Öffnungsgradsensor 26, dem EGR-Öffnungsgradsensor 27, dem Klopfsensor 28, und dergleichen verbunden. Die Ausgangsschaltung 93 ist mit der Drosselklappe 6 (elektrischer Motor), dem Injektor 13, dem Einlassvariabelventil-Timing-Mechanismus 14, dem Abgasvariabelventil-Timing-Mechanismus 15, der Zündspule 16, dem EGR-Ventil 22 (dem elektrischen Aktuator), und dergleichen verbunden. Die Steuerung 30 ist mit verschiedenen Arten unillustrierter Sensoren, Schalter, Aktuatoren und dergleichen verbunden.
• Drehmoment-Basissteuerung
• Die Steuerung 30 führt eine Drehmoment-Basissteuerung durch, welche den Verbrennungsmotor 1 basierend auf einem Zieldrehmoment steuert. Die Steuerung 30 ist mit der Drehmomentsteuereinheit 31, der Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 und der Motorsteuereinheit 33 schematisch verbunden, wie oben erwähnt. Die Drehmomentsteuereinheit 31 berechnet das Zieldrehmoment. Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 berechnet Zielwerte von gesteuerten Variablen des Verbrennungsmotors, basierend auf dem Zieldrehmoment. Die Motorsteuereinheit 33 führt Antriebssteuerung verschiedener Arten elektrischer Lasten durch, basierend auf den Zielwerten von gesteuerten Variablen.
• <Drehmomentsteuereinheit 31>
• Die Drehmomentsteuereinheit 31 berechnet ein Fahreranforderungs-Drehmoment, das ein Abgabedrehmoment ist, das ein Fahrer am Verbrennungsmotor 1 verlangt, basierend auf dem Ist-Fahrpedalöffnungsgrad, welcher durch den Fahrpedal-Öffnungsgradsensor 26 detektiert wird. Die Drehmomentsteuereinheit 31 berechnet ein Leerlaufdrehmoment, das ein Abgabedrehmoment ist, das zum Aufrechterhalten einer Drehzahl bei Leerlaufbetrieb notwendig ist. Die Drehmomentsteuereinheit 31 berechnet ein externes Anfragedrehmoment, das ein Abgabedrehmoment ist, das aus externen Steuerungen, wie etwa der Getriebesteuerung 95, der Motorsteuerung 96 und der Bremstraktionssteuerung 97 angefordert wird. Dann berechnet die Drehmomentsteuereinheit 31 das Zieldrehmoment durch Bestimmen der Priorität von Fahreranfragedrehmoment, Leerlaufdrehmoment und externem Anfragedrehmoment (eine solche Berechnung wird auch als Drehmomentjustierung bezeichnet).
• Hier enthält das Zieldrehmoment ein Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts und ein Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf. Das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts ist ein Abgabedrehmoment, das für den Verbrennungsmotor erforderlich ist, ohne das Rückstellen des Zündzeitpunkts zu berücksichtigen; und das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf ist ein Abgabedrehmoment, das für den Verbrennungsmotor erforderlich ist, einschließlich des Rückstellens des Zündzeitpunkts. Normalerweise, obwohl das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts und das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf miteinander koinzidieren, wenn es eine Drehmoment-Abwärtsanfrage durch Rückstellen des Zündzeitpunkts gibt, wird das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf niedriger als das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts.
• Die Drehmomentsteuereinheit 31 berechnet hauptsächlich das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts, basierend auf dem größeren vom Fahreranfragedrehmoment und Leerlaufdrehmoment in einem Gleichgewichtszustand und berechnet das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf, basierend auf dem externen Anfragedrehmoment und dem Leerlaufdrehmoment bei Laständerung.
• <Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32>
• Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 führt Zwischenwandlung zwischen dem Zieldrehmoment und der Ladeeffizienz und Zwischenwandlung zwischen dem Zieldrehmoment und dem Zündzeitpunkt durch, basierend auf den Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors; und berechnet eine Ziel-Ladeeffizienz und ein Ziel-Zündzeitpunkt IGt zum Senden an die Motorsteuereinheit 33. Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 berechnet ein Ist-Abgabedrehmoment Trqr, basierend auf den Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors, zum Senden an die Drehmomentsteuereinheit 31. Eine detaillierte Verarbeitung der Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 ist unten beschrieben.
• <Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330>
• Die Motorsteuereinheit 33 ist mit einer Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 versehen, welche die Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors detektiert. Die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 detektiert verschiedene Arten von Antriebsbedingungen, basierend auf den Ausgangssignalen von verschiedenen Arten von Sensoren und dergleichen. Spezifisch detektiert die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 tatsächlich einen Atmosphärendruck, basierend auf dem Ausgangssignal des Atmosphärendrucksensors 2; detektiert eine Ist-Einlassluftflussrate, basierend auf dem Ausgangssignal des Luftflusssensors 3; detektiert eine Ist-Außenlufttemperatur, basierend auf dem Ausgangssignal des Einlasslufttemperatursensors 4; detektiert einen Ist-Drosselöffnungsgrad, basierend auf dem Ausgangssignal des Drosselpositionssensors 7; detektiert einen Ist-Krümmerdruck, basierend auf dem Ausgangssignal des Krümmerdrucksensors 8; detektiert eine Ist-Krümmertemperatur, welche eine Temperatur von Gas im Einlasskrümmer 12 ist, basierend auf dem Ausgangssignal des Krümmer-Temperatursensors 9 und dergleichen; detektiert ein Ist-Luft-/Kraftstoffverhältnis von Abgas, basierend auf dem Ausgangssignal des Luft-/Kraftstoffverhältnissensors 18; detektiert einen Ist-Fahrpedalöffnungsgrad, basierend auf dem Ausgangssignal des Fahrpedal-Öffnungsgradsensors 26; und detektiert einen Ist-EGR-Öffnungsgrad, basierend auf dem Ausgangssignal eines EGR-Öffnungsgradsensors 27.
• Die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 detektiert einen Kurbelwinkel und eine Ist-Drehzahl Ner, basierend auf dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 20. Die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 detektiert einen Ist-Phasenwinkel IVTr des Einlassvariabelventil-Timing-Mechanismus 14 (nachfolgend als der Einlass-VVT 14 bezeichnet) und einen Ist-Phasenwinkel EVTr des Abgasvariabelventil-Timing-Mechanismus 15 (nachfolgend als der Abgas-VVT 15 bezeichnet), basierend auf einer Phasendifferenz zwischen der Kante eines Nockenwinkelsensors (nicht illustriert) und dem Kurbelwinkel θd.
• Die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 detektiert eine Zylinder-Einlassluftmengen-Information, die Information zu einer in die Verbrennungskammer 25 aufgenommenen Luftmenge ist. Die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 detektiert eine Ist-Einlassluftmenge [g/Hub], die in die Verbrennungskammer 25 aufgenommen ist, und eine Ist-Ladeeffizienz Ecr [%] als die Zylindereinlassluftmengen-Information, basierend auf der Ist-Einlassluftflussrate, der Ist-Drehzahl Ner und dergleichen. Beispielsweise berechnet die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 als die Ist-Einlassluftmenge [g/Hub] einen Wert, der durch Anwenden einer Filterverarbeitung, die eine Verzögerung bei dem Einlasskrümmer simuliert, auf einen Wert, der durch Multiplizieren eine Taktperiode entsprechend der Drehzahl Ne mit der Ist-Einlassluftflussrate [g/s] ermittelt wird, ermittelt wird. Alternativ kann die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 die Ist-Einlassluftmenge [g/Hub] und die Ist-Ladeeffizienz [%], basierend auf dem Ist-Krümmerdruck, der Ist-Drehzahl Ner und dergleichen berechnen.
• Die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 berechnet eine Ist-EGR-Menge [g/Hub], die eine in die Verbrennungskammer 25 aufgenommene Ist-Abgasrückführmenge ist, basierend auf dem EGR-Öffnungsgrad und dergleichen. Beispielsweise berechnet die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 eine Ist-EGR-Flussrate [g/s], die das das EGR-Ventil 22 passiert, basierend auf dem EGR-Öffnungsgrad, dem Krümmerdruck und dergleichen; und berechnet als die Ist-EGR-Menge [g/Hub] einen Wert, der durch Anwenden von Filterverarbeitung auf einen Wert ermittelt wird, der durch Multiplizieren der Taktperiode mit der Ist-EGR-Flussrate ermittelt wird. Die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 berechnet eine Ist-EGR-Flussrate Regrr [%], die ein Verhältnis der Ist-EGR-Menge zu der Ist-Einlassluftmenge ist.
• <Einlassluftmengen-Steuereinheit 331>
• Die Motorsteuereinheit 33 ist mit einer Einlassluftmengen-Steuereinheit 331 versehen, welche die Einlassluftmenge steuert. Die Einlassluftmengen-Steuereinheit 331 berechnet eine Zieleinlassluftmenge aus der Ziel-Ladeeffizienz Ect und berechnet eine Ziel-Einlassluftflussrate aus der Zieleinlassluftmenge. Die Motorsteuereinheit 33 berechnet einen Ziel-Drosselöffnungsgrad, basierend auf der Ist-Einlassluftflussrate und dem Ist-Krümmerdruck, um so die Ziel-Einlassluftflussrate zu erzielen, und führt eine Antriebssteuerung des Elektromotors der Drosselklappe 6 durch.
• <Verbrennungssteuereinheit 334>
• Die Motorsteuereinheit 33 ist mit einer Verbrennungssteuereinheit 334 versehen, welche den Verbrennungsbetriebsmechanismus zum Betreiben des Verbrennungszustands steuert. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Verbrennungsbetriebsmechanismus auf das EGR-Ventil 22, das Einlass-VVT 14 und das Abgas-WT 15 eingestellt. Die Verbrennungssteuereinheit 334 führt eine Antriebssteuerung jedes Verbrennungsbetriebsmechanismus, basierend auf dem Zielwert jedes aus der unten beschriebenen Verbrennungsziel-Recheneinheit 66 gesendeten Verbrennungssteuerzustands, durch, wie in 10 gezeigt. Die Verbrennungssteuereinheit 334 berechnet einen Ziel-EGR-Öffnungsgrad, um so die Ziel-EGR-Rate Regrt zu erzielen und führt Antriebssteuerung des elektrischen Aktuators des EGR-Ventils 22 durch. Die Verbrennungssteuereinheit 334 führt Antriebssteuerung des elektrischen Aktuators des Einlass-VVT 14 durch, um so den Ziel-Phasenwinkel IVTt des Einlass-VVT 14 zu erzielen (nachfolgend als der Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt bezeichnet). Die Verbrennungssteuereinheit 334 führt Antriebssteuerung des elektrischen Aktuators des Abgas-WT 15 durch, um so den Ziel-Phasenwinkel EVTt des Abgas-WT 15 zu erzielen (nachfolgend als der Zielabgas-Phasenwinkel EVTt bezeichnet).
• <Kraftstoffsteuereinheit 332>
• Die Motorsteuereinheit 33 ist mit einer Kraftstoffsteuereinheit 332 versehen, welche die Kraftstoffeinspritzmenge steuert. Die Kraftstoffsteuereinheit 332 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge zum Erzielen eines Ziel-Luft-/Kraftstoffverhältnisses, basierend auf der Ist-Ladeeffizienz Ecr und führt eine Antriebssteuerung des Injektors 13 durch.
• <Zündsteuereinheit 333>
• Die Motorsteuereinheit 33 ist mit einer Zündsteuereinheit 333 versehen, welche Energetisierung an der Zündspule durchführt. Die Zündsteuereinheit 333 bestimmt einen Schlusszündzeitpunkt SA, basierend auf dem aus der Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 gesendeten Ziel-Zündzeitpunkt IGT. Wenn ein Klopfen durch den Klopfsensor 28 detektiert wird, berechnet die Zündsteuereinheit 333 den Schluss-Zündzeitpunkt SA durch Durchführen von Rückstellwinkelkorrektur an dem Ziel-Zündzeitpunkt IGT, so dass kein Klopfen verursacht wird. Die Zündsteuereinheit 333 führt Rückstellwinkelbegrenzung durch, welche den Zündzeitpunkt der Rückstellseite um einen Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt IGrtd beschränkt, so dass der Schluss-Zündzeitpunkt SA nicht auf die Rückstellseite eingestellt wird, eher als der Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt IGrtd, um Fehlzündung zu verhindern. Dann führt die Zündsteuereinheit 333 eine Energetisierungssteuerung an der Zündspule 16 durch, basierend auf dem Schluss-Zündzeitpunkt SA. Dieser Schluss-Zündzeitpunkt SA wird zu einem Ist-Zündzeitpunkt SA.
• Detaillierte Konfiguration von Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32.
• Wie oben erwähnt, führt die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 eine Zwischenumwandlung zwischen dem Zieldrehmoment und der Ladeeffizienz und eine Zielumwandlung zwischen dem Zieldrehmoment und dem Zündzeitpunkt durch, basierend auf der Antriebsbedingung des Verbrennungsmotors, und berechnet eine Ziel-Ladeeffizienz Ect und einen Ziel-Zündzeitpunkt IGT. Zu diesem Zweck sind eine Drehmoment-Charakteristik-Funktion und eine Zündzeitpunkt-Einstellfunktion, die unten erläutert werden, in der Speichereinrichtung 91 gespeichert.
• Zündzeitpunkt-Einstellfunktion
• Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 speichert die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen und einem Basiswert von dem Ziel-Zündzeitpunkt IGb vorläufig eingestellt werden. In einer Antriebsbedingung, bei der Klopfen nicht zu dem MBT-Zündzeitpunkt IGmbt auftritt (MBT: Minimale Vorstellung für das beste Drehmoment), welcher ein Zündzeitpunkt ist, wenn das Abgabedrehmoment maximal wird, wird der Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb auf den MBT-Zündzeitpunkt IGmbt eingestellt; und bei einer Antriebsbedingung, wo Klopfen zu dem MBT-Zündzeitpunkt IGmbt auftritt, wird der Basiswert des Ziel- Zündzeitpunkts IGb auf einen Klopfgrenz-Zündzeitpunkt IGknk eingestellt, welcher ein Grenz-Zündzeitpunkt zur Vorstellseite ist, wenn ein Klopfen beginnt, aufzutreten.
• Die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion ist eine Funktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen einschließlich der Ladeeffizienz Ec und dem Basiswert von dem Zündzeitpunkt IGb vorläufig eingestellt sind. Die Antriebsbedingungen, welche Einfluss nehmen auf den Zündzeitpunkt, wenn das Abgabedrehmoment maximal wird, ändern sich an der Systemstruktur des Verbrennungsmotors 1. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion eine Funktion, in der eine Beziehung zwischen Antriebsbedingungen der Drehzahl Ne, der Ladeeffizienz Ec, dem Abgasphasenwinkel EVT und der EGR-Reise EGR und dem Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb vorläufig eingestellt ist.
• <Neuronales Netzwerk>
• Wenn die Systemstruktur des Verbrennungsmotor 1 komplex wird, wird die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion eine komplexe Funktion mit vielen Eingangsvariablen. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, ist die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion durch ein neuronales Netzwerk vom Vorwärtskopplungs-Ausbreitungstyp (FNN: Feedforward Neural Network) konfiguriert. Das FNN weist eine Struktur auf, in welcher Einheiten (auch als Knoten, Neuron bezeichnet), die in einer hierarchischen Weise angeordnet sind, zwischen angrenzenden Schichten verbunden sind und ist ein Netzwerk, das so konfiguriert ist, dass Information sich von der Eingangsseite zur Ausgangsseite ausbreitet. In der in der Einheit durchgeführten Berechnung werden Gewichtungen angewendet und Beeinflussungen zu Werten addiert, die aus entsprechenden Einheiten in einer früheren Schicht eingegeben werden, und dann werden diese eine Gesamteingabe an diese Einheit; und diese Gesamteingabe wird in eine Aktivierungsfunktion eingegeben und ihre Ausgabe wird eine Ausgabe der Einheit.
• Um durch solche Einheiten konfiguriertes FNN als Approximationsfunktion zu verwenden, ist es notwendig, die Gewichtungen und die Beeinflussungen jeder Einheit so zu justieren, dass die Eingangswerte an FNN und sein Ausgangswert eine gewünschte Beziehung werden. Viele Datensätze von Eingangswerten und dem Ausgangswert, die Lehrerdaten genannt werden, werden zuvor für diese Justierung vorbereitet und sie wird durchgeführt, indem ein Verfahren angewendet wird, das Fehler-Rückausbreitungsverfahren (Rückausbreitungsverfahren, back-propagation) genannt wird. Gewichtung oder Beeinflussung auf diese Weise zu justieren, wird als Lernen des neuronalen Netzwerks bezeichnet; und wenn ein Lernen gut durchgeführt wird, kann das FNN als eine Universalzweck-Funktion eingesetzt werden, welche das Merkmal der Lehrerdaten memorisierte.
• Obwohl angenommen wird, dass eine angenäherte Präzision verbessert wird, wenn die Zahl von Schichten des FNN größer wird und die Anzahl von Einheiten, die in einer Schicht enthalten ist, größer wird; kann die Genauigkeit extrem beeinträchtigt sein an unterschiedlichen Punkten aus Lehrerdaten abhängig von der Lernbedingung (dies wird als Überlernen oder übermäßige Adaption bezeichnet); in einem solchen Fall ist es notwendig, zu justieren, um die notwendige angenäherte Präzision zu erhalten, indem das Lernen unterwegs gestoppt wird, um Überlernen zu unterdrücken, und durch Erhöhen der Anzahl von Lehrerdaten. Obwohl das Obige ein Umriss von FNN ist, da FNN und sein Lernverfahren wohlbekannte Technologien sind, wie in „Machine learning professional series deep learning“, Takayuki Okaya, Kodansha, 2015, erläutert, wird das oben erwähnte FNN als bekannt erläutert.
• In einem in 4 gezeigten Beispiel werden als Konfiguration des FNN fünf Parameter der Drehzahl Ne, der Ladeeffizienz Ec, des Einlass-Phasenwinkels IVT, des Abgas-Phasenwinkels EVT und der EGR-Rate Regr in die Eingangsschicht eingegeben; es gibt drei mittlere Schichten, die fünf Einheiten aufweisen und der Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb wird aus der Ausgabeschicht ausgegeben. Diese Konfiguration ist beispielhaft und sie kann so konfiguriert sein, dass Umgebungsbedingung, wie etwa Einlasslufttemperatur, Atmosphärendruck und Krümmertemperatur eingegeben werden, und sie kann so konfiguriert sein, dass die anderen Antriebsbedingungen der Verbrennungsmotoren wie auch das Luft-/Kraftstoffverhältnis AF eingegeben werden. Falls die Systemstruktur des Verbrennungsmotors anders ist, kann sie so konfiguriert sein, dass die Antriebsbedingungen ihrer Systemstruktur (beispielsweise ein Variabelventilhub, ein variables Kompressionsverhältnis und dergleichen) eingegeben werden. Hinsichtlich der mittleren Schichten kann auch die Anzahl von Einheiten jeder Schicht und die Anzahl von Schichten selbst erhöht oder gesenkt werden. Dies sind die Parameter, die abhängig von der angenäherten Genauigkeit beim Lernen des FNN, das vorläufig durchgeführt wird, justiert werden sollten.
• Hier wird das Beispiel, in welchem der Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb direkt durch ein FNN berechnet wird, gezeigt. Jedoch können zwei FNN von einem FNN zur Berechnung des MBT-Zündzeitpunkts IGmbt und einem FNN zur Berechnung des Klopfgrenz-Zündzeitpunkts IGknk vorgesehen sein; der MBT-Zündzeitpunkt IGmbt und der Klopfgrenz-Zündzeitpunkt IGknk werden durch jedes FNN berechnet; und der Zündzeitpunkt auf der Rückstellseite von diesen zwei Zündzeitpunkten kann als der Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb berechnet werden.
• Drehmoment-Charakteristik-Funktion
• Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 speichert die Drehmoment-Charakteristik-Funktion, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen und dem Abgabedrehmoment Trq vorläufig eingestellt werden. Dann berechnet die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 die Zielwerte von gesteuerten Variablen, welche das Zieldrehmoment realisieren, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion.
• Die Drehmoment-Charakteristik-Funktion ist eine Funktion, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen einschließlich Zündzeitpunkt IG und dem Abgabedrehmoment Trq vorläufig eingestellt sind. Die Antriebsbedingungen, welche Einfluss nehmen auf das Abgabedrehmoment, ändern sich abhängig von der Systemstruktur des Verbrennungsmotors 1. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Drehmoment-Charakteristik-Funktion eine Funktion, in der eine Beziehung zwischen Antriebsbedingungen der Drehzahl Ne, der Ladeeffizienz Ec, des Einlass-Phasenwinkels IVT, des Abgasphasenwinkels EVT, der EGR-Rate Regr und des Zündzeitpunkts IG und das Abgabedrehmoment Trq vorläufig eingestellt wird.
• Wenn die Systemstruktur des Verbrennungsmotors 1 komplex wird, wird die Drehmoment-Charakteristik-Funktion ein Komplex mit vielen Eingangsvariablen. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, ist die Drehmoment-Charakteristik-Funktion durch das Vorwärtskopplungs-Ausbreitungstyp-Neuronalnetzwerk (FNN) konfiguriert.
• In einem in 5 gezeigten Beispiel werden als die Konfiguration des FNN sechs Parameter von Drehzahl Ne, Ladeeffizienz Ec, Einlass-Phasenwinkel IVT, Abgasphasenwinkel EVT, EGR-Rate Regr und Zündzeitpunkt IG in die Eingangsschicht eingegeben; es gibt drei mittlere Schichten, die jeweils sechs Einheiten aufweisen und das Abgabedrehmoment Trq wird aus der Ausgabeschicht ausgegeben.
• Diese Konfiguration ist beispielhaft und kann so konfiguriert sein, dass Umgebungsbedingungen, wie etwa Einlasslufttemperatur, der Atmosphärendruck und der Krümmerdruck eingegeben werden und kann so konfiguriert sein, dass die anderen Antriebsbedingungen der Verbrennungsmotoren wie etwa das Luft-/Kraftstoffverhältnis AF eingegeben werden. Falls die Systemstruktur des Verbrennungsmotors eine andere ist, kann so konfiguriert werden, dass die Antriebsbedingungen seiner Systemstruktur (beispielsweise eines variablen Ventilhubs, eines variablen Kompressionsverhältnisses und dergleichen) eingegeben werden. Auch kann hinsichtlich mittleren Schichten die Anzahl von jeder Schicht und die Anzahl von Schichten selbst erhöht oder gesenkt werden. Dies sind die Parameter, die abhängig von angenäherter Genauigkeit beim Lernen von FNN, das zuvor durchgeführt wird, justiert werden sollten.
• Hier ist das Beispiel, in welchem das Abgabedrehmoment Trq direkt durch FNN berechnet wird, gezeigt. Jedoch kann ein angegebener mittlerer effektiver Druck oder eine thermische Effizienz durch das FNN berechnet werden; und kann das Abgabedrehmoment Trq durch Multiplizieren eines Hubvolumens und dergleichen mit dem angegebenen mittleren effektiven Druck berechnet werden, oder kann das Abgabedrehmoment Trq durch Multiplizieren einer Wärmemenge von Kraftstoff und dergleichen mit der thermischen Effizienz berechnet werden.
• Berechnung von Ist-Abgabedrehmoment Trqr
• Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 ist mit einer Ist-Drehmoment-Recheneinheit 55 versehen, die ein Ist-Abgabedrehmoment Trqr berechnet. Die Ist-Drehmoment-Recheneinheit 55 berechnet das Ist-Abgabedrehmoment Trqr, welches das Abgabedrehmoment Trq ist, das den aktuellen Antriebsbedingungen entspricht (in diesem Beispiel der Ist-Drehzahl Ner, der Ist-Ladeeffizienz Ecr, dem Ist-Einlass-Phasenwinkel IVTr, dem Ist-Abgas-Phasenwinkel EVTr, der EGR-Rate Regrr und dem Ist-Zündzeitpunkt SA), unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion. Das berechnete Ist-Abgabedrehmoment Trqr wird an die Drehmomentsteuereinheit 31 gesendet.
• Berechnung von Ziel-Zündzeitpunkt IGT
• Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 ist mit einer Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 versehen, welche einen Ziel-Zündzeitpunkt IGT berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in der nächsten Gleichung in 6 gezeigt, wenn das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf mit dem Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts koinzidiert und es keine Drehmoment-Herab-Anforderung um Rücksetz-Zündzeitpunkt gibt, berechnet die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 den Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb entsprechend den aktuellen Antriebsbedingungen als dem Ziel-Zündzeitpunkt IGt; und wenn das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf niedriger als das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts ist und es eine Drehmoment-Herab-Anforderung um Rückstell-Zündzeitpunkt gibt, berechnet die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 ein Entsprechungs-Zündzeitpunkt IGtt entsprechend dem Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf als dem Ziel-Zündzeitpunkt IGt. $$\begin{array}{l}1)\text{ Wenn Trqtf}=\text{Trqts}\\ \text{ IGT}=\text{IGB}\\ 2)\text{ Wenn Trqtf}<\text{Trqts}\\ \text{ IGt}=\text{IGtt}\end{array}$$

  
• Berechnung von Basiswert von Ziel-Zündzeitpunkt IGb.
• Die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 berechnet den Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb entsprechend den Antriebsbedingungen (in diesem Beispiel die Ist-Drehzahl Ner, die Ist-Ladeeffizienz Ecr, den Ist-Einlass-Phasenwinkel IVTr, den Ist-Abgas-Phasenwinkel EVTr und die Ist-EGR-Rate Regrr), unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion.
• Berechnung von Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt.
• Die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 berechnet den Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt IGtt, der das Zieldrehmoment realisiert. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 den Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt IGtt, welcher das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf realisiert, das das für den Verbrennungsmotor erforderliche Abgabedrehmoment einschließlich Rückstell-Zündzeitpunkt ist.
• Falls der Zündzeitpunkt IG geändert wird und das Abgabedrehmoment Trq wiederholt unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion berechnet wird, kann nach dem Zündzeitpunkt IG, der das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf realisiert, gesucht werden. Falls jedoch die Berechnung unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion wiederholt durchgeführt wird, wird die arithmetische Last gesteigert. Insbesondere, falls die Systemstruktur komplex wird und die Drehmoment-Charakteristik-Funktion komplex wird, wird die arithmetische Last signifikant erhöht. Daher wird es gewünscht, die Anzahl von Berechnungen unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion soweit als möglich abzusenken.
• Dann, wie in 6 gezeigt, ist die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 mit einer Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52, einer Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 und einer Annäherungskurven-Zündrecheneinheit 54 versehen. Die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 berechnet Zündprobenanzahlen von Zündentsprechungs-Drehmomenten Trqi1, Trqi2 ... , die Zündprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend jeweiligen Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten IG1, IG2 ... sind, die vorläufig auf Mehrfachanzahlen eingestellt werden, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion.
• Die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 berechnet eine Zünddrehmoment-Annäherungskurve, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen den Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten IG1, IG2 ... und den Zündprobenanzahlen der Zündentsprechungs-Drehmomente Trqi1, Trqi2 ... annähert. Die Annäherungskurven-Zündrecheneinheit 54 berechnet den Zündzeitpunkt entsprechend dem Zünddrehmoment (in diesem Beispiel dem Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf) als dem Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt IGtt unter Verwendung der Zünddrehmoment-Annäherungskurve.
• Gemäß dieser Konfiguration, ohne die Berechnung unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion wiederholt durchzuführen, um nach dem Zündzeitpunkt entsprechend dem Zieldrehmoment direkt zu suchen, wird die angenäherte Kurve basierend auf den Zündprobenanzahlen von Rechenergebnissen der Drehmoment-Charakteristik-Funktion berechnet und wird der Zündzeitpunkt entsprechend dem Zieldrehmoment unter Verwendung der angenäherten Kurve berechnet, so dass die, die Drehmoment-Charakteristik-Funktion verwendende Berechnung auf die vorläufig eingestellten Zündprobenanzahlen reduziert werden kann.
• <Einstellung von drei Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten>
• In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall erläutert, bei dem die Zündprobenanzahlen auf drei eingestellt werden. Das heißt, dass die Berechnung unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion für jede der ersten Probe des Zündzeitpunkts IG1, der zweiten Probe des Zündzeitpunkts IG2, und der dritten Probe des Zündzeitpunkts IG3 durchgeführt werden und die erste Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi1, die zweite Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi2 und der dritten Probe des Zündentsprechungs-Drehmomentes Trqi3 werden berechnet.
• Die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 stellt die erste Probe des Zündzeitpunkts IG1, die zweite Probe des Zündzeitpunkts IG2 und die dritte Probe des Zündzeitpunkts IG3 auf zueinander unterschiedliche Werte innerhalb eines entzündlichen Bereichs ein. Beispielsweise wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, stellt die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 die erste Probe des Zündzeitpunkts IG1 auf den Basiswert des Zündzeitpunkts IGb ein, stellt die dritte Probe des Zündzeitpunkts IG3 auf den Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt IGrtd ein, der eine Einstellgrenze des Zündzeitpunkts auf der Rückstellseite ist, und stellt die zweite Probe des Zündzeitpunkts IG2 auf einen Zwischenwert zwischen dem Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb und dem Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt IGrtd ein. $$\begin{array}{ccc}\text{IG1}=\text{IGb},& \text{IG3}=\text{IGrtd},& \text{IG2}=\frac{\text{IGb}+\text{IGrtd}}{2}\end{array}$$

  
• <Berechnung von drei Zündprobenanzahlen von Zündentsprechungs-Drehmomenten>
• Die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 berechnet die erste Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqil, welches das Abgabedrehmoment entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, der Ist-Ladeeffizienz Ecr, dem Ist-Einlass-Phasenwinkel IVTr, dem Ist-Abgas-Phasenwinkel EVTr, der Ist-EGR-Rate Regrr, und der ersten Probe von Zündzeitpunkt IG1, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion. Als Nächstes berechnet die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 die zweite Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi2, welches das Abgabedrehmoment entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, der Ist-Ladeeffizienz Ecr, dem Ist-Einlass-Phasenwinkel IVTr, dem Ist-Abgas-Phasenwinkel EVTr, der Ist-EGR-Rate Regrr und der zweiten Probe des Zündzeitpunkts IG2 ist, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion. Dann berechnet die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 die dritte Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi3, welches das Abgabedrehmoment entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, der Ist-Ladeeffizienz Ecr, dem Ist-Einlass-Phasenwinkel IVTr, dem Ist-Abgas-Phasenwinkel EVTr, der Ist-EGR-Rate Regrr und der dritten Probe des Zündzeitpunkts IG3 ist, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion.
• <Berechnung von Zünddrehmoment-Annäherungskurve>
• Die Beziehung zwischen erster Probe bis dritter Probe von Zündzeitpunkten IG1, IG2, IG3 und erster Probe bis dritter Probe von Zündentsprechungs-Drehmomenten Trqil, Trqi2, Trqi3 ist in 7 gezeigt. Allgemein, falls die anderen Antriebsbedingungen als der Zündzeitpunkt die gleichen sind, wird angenommen, dass die Beziehung zwischen den Zündzeitpunkten und dem Drehmoment durch eine quadratische Funktion angenähert werden kann (siehe Absatz 0032 und dergleichen von JP 4499809 B ).
• Dann wird in der vorliegenden Ausführungsform die Zünddrehmoment-Annäherungskurve auf eine Quadratfunktion eingestellt, wie in einer nächsten Gleichung gezeigt. Die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 berechnet Koeffizienten A, B, C entsprechender Ausdrücke der Zünddrehmoment-Annäherungskurve, welche auf die quadratische Funktion eingestellt wird, basierend auf der Zündprobenanzahl der Zündzeitpunkte IG1, IG2, ... und der Zündprobenanzahl der Zündentsprechungs-Drehmomente Trqil, Trqi2 .... $$\text{Trq}=\text{A}\times {\text{IG}}^2+\text{B}\times \text{IG}+\text{C}$$

  
• In dieser quadratischen Funktion, falls es drei Beziehungspunkte zwischen dem Zündzeitpunkt IG und dem Abgabedrehmoment Trq gibt, können die drei Koeffizienten A, B, C durch Einsetzen jener in die Gleichung (3) jeweils und Lösen der simultanen Gleichungen berechnet werden. Beispielsweise berechnet die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 die drei Koeffizienten A, B, C unter Verwendung einer nächsten Gleichung. $$\left[\begin{array}{c}\text{A}\\ \text{B}\\ \text{C}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{ccc}\text{IG}{1}^2& \text{IG}1& 1\\ {\text{IG2}}^2& \text{IG2}& 1\\ {\text{IG3}}^2& \text{IG3}& 1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}\text{Trqi}1\\ \text{Trqi2}\\ \text{Trqi3}\end{array}\right]$$

  
• Die Zündprobenanzahlen werden vorläufig auf vier oder größere Anzahlen eingestellt, vier oder mehr Punkte der Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt IG und dem Abgabedrehmoment Trq werden berechnet und durch ein Verfahren von Regressions-Analyse, wie dem Verfahren kleinster Quadrate, können die Koeffizienten A, B, C der entsprechenden Ausdrücke berechnet werden.
• <Falls die Zündprobenanzahlen Zwei sind>
• Alternativ können die Zündprobenanzahlen vorläufig auf Zwei eingestellt werden. In diesem Fall, wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, stellt die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 die erste Probe des Zündzeitpunkts IG1 auf den MBT-Zündzeitpunkt IGmbt ein, welches der Zündzeitpunkt ist, wenn das Abgabedrehmoment maximal wird, und stellt die zweite Probe des Zündzeitpunkts IG2 auf den Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt IGrtd ein, welcher eine Einstellbegrenzung des Zündzeitpunkts auf der Rückstellseite ist. Ähnlich zur Zündzeitpunkt-Einstellfunktion wird der MBT-Zündzeitpunkt IGmbt unter Verwendung einer Funktion berechnet, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellter Arten von Antriebsbedingungen und dem MBT-Zündzeitpunkt IGmbt vorläufig eingestellt wird; und die Funktion wird durch ein neuronales Netzwerk konfiguriert. Alternativ, wie oben erwähnt, falls zwei FNN von einem FNN zur Berechnung des MBT-Zündzeitpunkts IGmbt und einem FNN zur Berechnung des Klopfgrenz-Zündzeitpunkts IGknk an der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion vorgesehen sind, kann der MBT-Zündzeitpunkt IGmbt, der berechnet wird, wenn der Basiswert des Zündzeitpunkts IGb berechnet wird, verwendet werden. $$\text{IG}1=\text{IGmbt},\text{ IG2}=\text{IGrtd}$$

  
• Die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 berechnet die erste Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi1 entsprechend dem MBT-Zündzeitpunkt IGmbt, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion und berechnet die zweite Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi2 entsprechend dem Rückstellgrenz-Zündzeitpunkts IGrtd unter Verwendung einer Drehmoment-Charakteristik-Funktion.
• Dann, wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, stellt die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 die erste Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi1 entsprechend dem MBT-Zündzeitpunkt IGmbt, und dem MBT-Zündzeitpunkt IGmbt auf Extreme der Zünddrehmoment-Annäherungskurve ein, die auf eine Quadratfunktion eingestellt ist. $$\begin{array}{c}\text{Trq}=\text{A}\times {\left(\text{IG}+\frac{\text{B}}{2\text{A}}\right)}^2+\text{C}-\frac{{\text{B}}^2}{4\text{A}}\\ \frac{\text{B}}{2\text{A}}=-\text{IGmbt},\text{ C}-\frac{{\text{B}}^2}{4\text{A}}=\text{Trqi}1\end{array}$$

  
• Dann, wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, berechnet die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 die Koeffizienten A, B, C entsprechender Ausdrücke der Zünddrehmoment-Annäherungskurve, basierend auf der zweiten Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqi2 entsprechend dem Rückstellgrenz-Zündzeitpunkts IGrtd, und dem Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt IGrtd. $$\begin{array}{l}\text{Trqi}2=\text{A}\times \left(\text{IGrtd}-\text{IGmbt}\right)+\text{Trqil}\\ \text{A}=\frac{\text{Trqi2}-\text{Trqil}}{{\left(\text{IGrtd}-\text{IGmbt}\right)}^2}\\ \text{B}=-\text{IGmbt}\times 2\text{A}\\ \text{C}=\text{Trqi}1+\frac{{\text{B}}^2}{4\text{A}}\end{array}$$

  
• <Berechnung von Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt unter Verwendung von Zünddrehmoment-Annäherungskurve>
• Wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, berechnet die Annäherungskurven-Zündrecheneinheit 54 den Zündzeitpunkt entsprechend dem Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf durch Lösen der Gleichung der quadratischen Funktion und Verwenden des Koeffizienten A, B, C als dem Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt IGtt. $$\begin{array}{l}\text{A}\times {\text{IGtt}}^2+\text{B}\times \text{IGtt}+\left(\text{C}-\text{Trqtf}\right)=0\\ \text{IGtt}=\frac{-\text{B}+\sqrt{{\text{B}}^2-4\times \text{A}\times \left(\text{C}-\text{Trqtf}\right)}}{2\times \text{A}}\end{array}$$

  
• Berechnung von Ziel-Ladeeffizienz Ect
• Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 ist mit einer ZielEinlassluftmengen-Recheneinheit 61 versehen, welche die Ziel-Ladeeffizienz Ect berechnet. Die Ziel-Einlassluftmengen-Recheneinheit 61 berechnet die Ziel-Ladeeffizienz Ect, welche das Zieldrehmoment realisiert. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Ziel-Einlassluftmengen-Recheneinheit 61 die Ziel-Ladeeffizienz Ect, welche das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts realisiert, welches das Abgabedrehmoment ist, das für den Verbrennungsmotor erforderlich ist, ohne Berücksichtigung des Rückstellens des Zündzeitpunkts.
• Falls die Ladeeffizienz Ec verändert wird und das Abgabedrehmoment Trq wiederholt unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion berechnet wird, kann nach der Ladeeffizienz Ec, welche das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqt realisiert, gesucht werden. In diesem Fall, da der Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb auch verändert wird, wenn die Ladeeffizienz Ec verändert wird, ist es nötig, auch den Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion jedes Mal zu berechnen, wenn die Ladeeffizienz Ec verändert wird. Jedoch, falls die Berechnung unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion und die Berechnung unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion wiederholt durchgeführt werden, wird die arithmetische Last vergrößert. Insbesondere falls die Systemstruktur komplex wird, und die Drehmoment-Charakteristik-Funktion und die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion komplex werden, wird die arithmetische Last signifikant vergrößert. Daher wird es gewünscht, die Anzahl von Berechnungen unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion und der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion so weit als möglich zu senken.
• Dann, wie in 8 gezeigt, ist die Ziel-Einlassluftmengen-Recheneinheit 61 mit einer Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62, einer Mehrfacheinlass-Drehmoment-Recheneinheit 63, einer Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 64 und einer Drehmoment-Einlassluftmengen-Recheneinheit 65 versehen. Die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 berechnet Einlassprobenanzahlen der Basiswerte von dem Ziel-Zündzeitpunkt IGb1, IGb2 ... entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2 ..., die vorläufig auf mehrere Zahlen eingestellt sind, unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion.
• Die Mehrfacheinlass-Drehmoment-Recheneinheit 63 berechnet die Einlassprobenanzahlen der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente Trqe1, Trqe2 ..., welche die Einlassprobenanzahlen der Abgabedrehmomente entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, EC2 ... und der jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Basiswerte des Ziel-Zündzeitpunkts IGb1, IGbw ... sind, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion.
• Die Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 64 berechnet eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurve, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen den Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec, Ec2 ... und den Einlassprobenanzahlen der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente Trqe1, Trqe2 ... annähert. Die Drehmoment-Einlassluftmengen-Recheneinheit 65 berechnet die Ladeeffizienz entsprechend dem Zieldrehmoment (in diesem Beispiel dem Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts), als die Ladeeffizienz Ect unter Verwendung der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve.
• Gemäß dieser Konfiguration, ohne die Berechnung unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion und der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion wiederholt durchzuführen, um nach der Ladeeffizienz zu suchen, die direkt dem Zieldrehmoment entspricht, wird die angenäherte Kurve basierend auf den Einlassprobenanzahlen von Rechenergebnissen der Drehmoment-Charakteristik-Funktion und der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion berechnet und wird die Ladeeffizienz, welche dem Zieldrehmoment entspricht, unter Verwendung der angenäherten Kurve berechnet, wodurch die Berechnung unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion und der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion auf die vorläufig eingestellte Einlassprobenanzahlen reduziert werden kann.
• Einstellung von drei Einlassprobenanzahlen von Ladeeffizienzen>
• In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Verfahren erläutert, bei dem die Einlassprobenanzahlen auf drei eingestellt sind. Wie in der nächsten Gleichung gezeigt, stellt die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 die Ist-Ladeeffizienz Ist-Ladeeffizienz Ecr auf die erste Probe der Ladeeffizienz Ec1 ein. Die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 berechnet einen Wert anhand eines Wertes, welcher durch Multiplizieren eines Verhältnisses des Niederantwort-Zieldrehmoments Trqts zu dem Ist-Abgabedrehmoment Trqr mit der Ist-Ladeeffizienz Ecr ermittelt wird, als eine Ziel-Entsprechungs-Ladeeffizienz, und stellt sie auf die dritte Probe der Ladeeffizienz Ec3 ein. $$\begin{array}{l}\text{Ec}1=\text{Ecr}\\ \text{Ec}3=\text{Ke}\times \text{Ecr}\times \frac{\text{Trqts}}{\text{Trqr}}\\ \text{Ec2}=\frac{\text{Ec}1+\text{Ec3}}{2}\end{array}$$

  
• Hier, wenn “ Ist-Abgabedrehmoment Trqr < Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts“, wird der Justierfaktor Ke auf einen Wert von etwa 1,2 bis 1,5 eingestellt und wenn „Ist-Abgabedrehmoment Trqr > Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts“, wird der Justierfaktor Ke auf einen Wert von etwa 0,7 bis 0,9 eingestellt.
• <Berechnung von Zielwerten von anderen gesteuerten Variablen als drei Einlassprobenanzahlen von Zündzeitpunkten>
• Falls sich die Ladeeffizienz Ec ändert, ändern sich nicht nur der Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb, sondern auch die optimalen Werte anderer gesteuerter Variablen der Verbrennungsmotoren, und eine Änderung der gesteuerten Variablen wird Einfluss nehmen auf das Abgabedrehmoment Trq. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 Zielwerte anderer gesteuerter Variablen der anderen Verbrennungsmotoren als dem Zündzeitpunkt (in diesem Fall, der Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt, der Ziel-Abgas-Phasenwinkel EVTt, die Ziel-EGR-Rate Regrt) entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2, Ec3 und verwendet diese für die Berechnung unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion.
• Spezifisch berechnet die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 die Einlassprobenanzahlen der Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt1, IVTt2, IVTt3 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner und den entsprechenden Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2, Ec3 unter Verwendung einer Einlass-Phasenwinkel-Ziel-Einlassfunktion, die unten beschrieben ist. Die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 berechnet die Einlassprobenanzahlen der Zielabgas-Phasenwinkel EVTt1, EVTt2, EVTt3 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner und den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienz Ec1, Ec2, Ec3 unter Verwendung einer unten beschriebenen AbgasPhasenwinkelziel-Einstellfunktion. Die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 berechnet die Einlassprobenanzahlen der Ziel-EGR-Raten Regrt1, Regrt2, Regrt3 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner und den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2, Ec3 unter Verwendung einer unten beschriebenen EGR-Raten-Einstellfunktion.
• <Berechnung von drei Einlassprobenanzahlen von Basiswerten von Ziel-Zündzeitpunkt>
• Die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 berechnet die erste Probe des Basiswerts des Ziel-Zündzeitpunkts IGb1 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, die erste Probe der Ladeeffizienz Ec1, die erste Probe des Zieleinlass-Phasenwinkels IVTt1, die erste Probe des Zielabgas-Phasenwinkels EVTt1 und die erste Probe der Ziel-EGR-Rate Regrt1 unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion. Als Nächstes berechnet die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 die zweite Probe des Basiswerts des Ziel-Zündzeitpunkts IGb2 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, die zweite Probe der Ladeeffizienz Ec2, die zweite Probe des Zieleinlass-Phasenwinkels IVTt2, die zweite Probe des Zielabgas-Phasenwinkels EVTt2 und die zweite Probe der Ziel-EGR-Rate Regrt2 unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion. Dann berechnet die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 die dritte Probe des Basiswerts des Ziel-Zündzeitpunkts IGb3 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, die dritte Probe der Ladeeffizienz Ec3, die dritte Probe des Zieleinlass-Phasenwinkels IGvtt3, die dritte Probe des Ziel-Abgas-Phasenwinkels EVTt3 und die dritte Probe der Ziel-EGR-Rate Regrt3, unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion.
• <Berechnung von drei Einlassprobenanzahlen von Einlasszündentsprechungs-Drehmomenten>
• Die Mehrfacheinlass-Drehmoment-Recheneinheit 63 berechnet die erste Probe des Zündentsprechungs-Drehmoments Trqe1 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, die erste Probe der Ladeeffizienz Ec1, die erste Probe des Zieleinlass-Phasenwinkels IVTt1, die erste Probe des Zieleinlass-Phasenwinkels IVTt1, die erste Probe der Ziel-EGR-Rate Regrt1, und die erste Probe des Basiswerts des Ziel-Zündzeitpunkts IGb1 unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion. Dann berechnet die Mehrfacheinlass-Drehmoment-Recheneinheit 63 die zweite Probe des Einlasszündentsprechungs-Drehmoments Trqe2 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, die zweite Probe der Ladeeffizienz Ec2, die zweite Probe des Zieleinlass-Phasenwinkels IVTt2, die zweite Probe des Zielabgas-Phasenwinkels EVTt2, die zweite Probe der Ziel-EGR-Rate Regrt2 und die zweite Probe des Basiswerts des Ziel-Zündzeitpunkts IGb2 unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion. Dann berechnet die Mehrfacheinlass-Drehmoment-Recheneinheit 63 die dritte Probe des Einlasszündentsprechungs-Drehmoments Trqe3 entsprechend der Ist-Drehzahl Ner, die dritte Probe der Ladeeffizienz Ec3, die dritte Probe des Zieleinlass-Phasenwinkels IVTt3, die dritte Probe des Zielabgas-Phasenwinkels Ziel-Abgas-Phasenwinkels EVTt3, die dritte Probe der Ziel-EGR-Rate Regrt3 und die dritte Probe des Basiswerts des Ziel-Zündzeitpunkts IGb3 unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion.
• <Berechnung der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve>
• Die Beziehung zwischen erster Probe bis dritter Probe der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2, Ec3 und erster Probe bis dritter Probe der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente Trqe1, Trqe2, Trqe3 ist in 9 gezeigt. Allgemein, falls die thermische Effizienz konstant ist, ist die Beziehung zwischen der Ladeeffizienz und dem Abgabedrehmoment proportional. Da jedoch die thermische Effizienz sich auch ändert, falls der Zündzeitpunkt, der Phasenwinkel und die EGR-Rate sich ändern, wird angenommen, dass dies keine strikt proportionale Beziehung ist. Daher wird die angenäherte Genauigkeit gesteigert, falls durch eine Quadratfunktion angenähert. Dann wird in der vorliegenden Ausführungsform die angenäherte Einlassdrehmomentkurve auf eine Quadratfunktion eingestellt, wie in einer nächsten Gleichung gezeigt. Die Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 64 berechnet Koeffizienten P, Q, R entsprechend der Ausdrücke der angenäherten Einlassdrehmomentkurve, die auf eine Quadratfunktion eingestellt ist, basierend auf den Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2 ... und der Einlassprobenanzahlen der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente Trqe1, Trqe2 .... $$\text{Trq}=\text{P}\times {\text{Ec}}^2+\text{Q}\times \text{Ec}+\text{R}$$

  
• In dieser Quadratfunktion, falls es drei Punkte von Beziehung zwischen der Ladeeffizienz Ec und dem Abgabedrehmoment Trq gibt, können die drei klassifizierten P, Q, R durch Einsetzen dieser in die Gleichung (10) jeweils und Lösen simultaner Gleichungen berechnet werden. Beispielsweise berechnet die Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 64 die drei Koeffizienten P, Q, R unter Verwendung einer nächsten Gleichung. $$\left[\begin{array}{c}P\\ Q\\ R\end{array}\right]={\left[\begin{array}{ccc}{\text{Ec1}}^2& \text{Ec1}& 1\\ {\text{Ec2}}^2& \text{Ec2}& 1\\ {\text{Ec3}}^2& \text{Ec3}& 1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}\text{Trqe1}\\ \text{Trqe2}\\ \text{Trqe3}\end{array}\right]$$

  
• Die Einlassprobenanzahlen können vorläufig auf vier oder größere Anzahlen eingestellt werden, vier oder mehr Punkte der Beziehung zwischen der Ladeeffizienz Ec und dem Abgabedrehmoment Trq werden berechnet und durch ein Verfahren von Regressions-Analyse wie das Verfahren kleinster Quadrate können die Koeffizienten P, Q, R entsprechender Ausdrücke berechnet werden.
• <Berechnung von Ziel-Ladeeffizienz unter Berechnung von Einlassdrehmoment-Annäherungskurve>
• Wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, berechnet die Drehmoment-Einlassluftmengen-Recheneinheit 65 die Ladeeffizienz entsprechend dem Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts durch Lösen der Gleichung der Quadratfunktion und Verwenden der Koeffizienten P, Q, R entsprechender Ausdrücke als der Ziel-Ladeeffizienz Ect. $$\begin{array}{l}\text{P}\times {\text{Ect}}^2+\text{Q}\times \text{Ect}+\left(\text{R}-\text{Trqts}\right)=0\\ \text{Ect}=\frac{-Q+\sqrt{{\text{Q}}^2-4\times \text{P}\times \left(\text{R}-\text{Trqts}\right)}}{2\times \text{P}}\end{array}$$

  
• Berechnung von Zielwert von Verbrennungssteuerzustand
• Die Drehmoment-Schnittstelleneinheit 32 ist mit einer Verbrennungsziel-Recheneinheit 66 versehen, die einen Zielwert eines Verbrennungssteuerzustands berechnet, der ein Steuerzustand des Verbrennungsbetriebsmechanismus ist. Wie in 10 gezeigt, berechnet die Verbrennungsziel-Recheneinheit 66 den Zielwert des Verbrennungssteuerzustands unter Verwendung einer Verbrennungsteuerziel-Einstellfunktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen und dem Zielwert des Verbrennungssteuerzustands eingestellt wird. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Ziel-EGR-Rate Regrt, der Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt und der Zielabgas-Phasenwinkel EVTt als der Zielwert des Verbrennungssteuerzustands berechnet; und eine EGR-Raten-Einstellfunktion, eine Einlass-Phasenwinkel-Zieleinstellfunktion und eine Abgas-Phasenwinkel-Zieleinstellfunktion werden als die Verbrennungssteuer-Zieleinstellfunktion verwendet.
• Die Verbrennungsziel-Recheneinheit 66 berechnet die Ziel-EGR-Rate Regrt entsprechend der Ist-Drehzahl Ner und der Ladeeffizienz Ect unter Verwendung der EGR-Raten-Zieleinstellfunktion, in der eine Beziehung zwischen der Drehzahl Ne, der Ladeeffizienz Ec und der Ziel-EGR-Rate Regrt vorläufig eingestellt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die EGR-Raten-Zieleinstellfunktion durch Kennfelddaten konfiguriert. Die EGR-Raten-Zieleinstellfunktion kann durch ein neuronales Netzwerk konfiguriert sein.
• Die Verbrennungsziel-Recheneinheit 66 berechnet den Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt entsprechend der Ist-Drehzahl Ner und der Ziel-Ladeeffizienz Ect unter Verwendung der Einlass-Phasenwinkelziel-Einstellfunktion, in der eine Beziehung zwischen der Drehzahl Ne, der Ladeeffizienz Ec und dem Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt vorläufig eingestellt sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Einlass-Phasenwinkelziel-Einstellfunktion durch Kennfelddaten konfiguriert. Die Einlass-Phasenwinkelziel-Einstellfunktion kann durch ein neuronales Netzwerk konfiguriert werden.
• Die Verbrennungsziel-Recheneinheit 66 berechnet den Zielabgas-Phasenwinkel EVTt entsprechend der Ist-Drehzahl Ner und der Ziel-Ladeeffizienz Ect unter Verwendung der Einlass-Phasenwinkelziel-Einstellfunktion, in der eine Beziehung zwischen der Drehzahl Ne, der Ladeeffizienz Ec und dem Zielabgas-Phasenwinkel EVTt vorläufig eingestellt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Einlass-Phasenwinkelziel-Einstellfunktion durch Kennfelddaten konfiguriert. Die Abgasphasenwinkelziel-Einstellfunktion kann durch ein neuronales Netzwerk konfiguriert werden.
• Flussdiagramm
• Die Prozedur (das Steuerverfahren des Verbrennungsmotors 1) schematischer Verarbeitung der Steuerung 30 hinsichtlich Berechnung des Zündzeitpunkts IGt und der Ziel-Ladeeffizienz Ect wird basierend auf dem in 11 gezeigten Flussdiagramm erklärt. Die im Flussdiagramm in 11 repräsentierte Verarbeitung wird rekurrent implementiert, beispielsweise in jedem vorbestimmten Betriebszyklus, während die Rechenverarbeitungseinheit 90 Software (ein Programm), das in der Speichereinrichtung 91 gespeichert ist, implementiert.
• Im Schritt S01, wie oben erwähnt, implementiert die Antriebsbedingungs-Detektionseinheit 330 Antriebsbedingungs-Detektionsverarbeitung, die verschiedene Arten von Antriebsbedingungen detektiert, wie etwa die Ist-Drehzahl Ner des Verbrennungsmotors und die Ist-Ladeeffizienz Ecr, als die Zieleinlassluftmengen-Information. Im Schritt S02, wie oben erwähnt, implementiert die Drehmomentsteuereinheit 31 die Zieldrehmoment-Rechenverarbeitung, die das Zieldrehmoment (in diesem Beispiel, das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts, das Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf) berechnet. Im Schritt S03, wie oben erwähnt, implementiert die Ist-Drehmoment-Recheneinheit 55 die Ist-Drehmoment-Rechenverarbeitung, welche das Ist-Abgabedrehmoment Trqr entsprechend den vorliegenden Antriebsbedingungen berechnet, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion. Im Schritt S04, wie oben erwähnt, implementiert die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 eine Basis-Zündzeitpunkt-Rechenverarbeitung, welche den Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb entsprechend der vorliegenden Antriebsbedingungen berechnet, unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion.
• Im Schritt S05, wie oben erwähnt, implementiert die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit 52 eine Mehrfach-Zünddrehmoment-Rechenverarbeitung, die Zündprobenanzahlen von Zündentsprechungs-Drehmomenten Trqil, Trqi2 ... berechnet, welche die Zündprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend den jeweiligen Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten IG1, IG2 ... sind, unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion. Im Schritt S06, wie oben erwähnt, implementiert die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 53 eine Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Rechenverarbeitung, die eine Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet, welche eine Beziehung zwischen der Zündprobenanzahl der Zündzeitpunkte IG1, IG2 ... und der Zündprobenanzahlen von Zündentsprechungs-Drehmomenten Trqi1, Trqi2 ... approximiert. Im Schritt S07, wie oben erwähnt, implementiert die Annäherungskurven-Zündrecheneinheit 54 eine Annäherungskurven-Zündrechenverarbeitung, welche den Zündzeitpunkt entsprechend dem Zieldrehmoment (in diesem Beispiel den Hochantwort-Zieldrehmoment Trqtf) berechnet, als den Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt IGtt, unter Verwendung der Zünddrehmoment-Annäherungskurve.
• Im Schritt S08, wie oben erwähnt, implementiert die Ziel-Zündzeitpunkt-Recheneinheit 51 eine Ziel-Zündzeitpunkt-Auswahlverarbeitung, welche den Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts IGb, der im Schritt S04 berechnet ist, als den Ziel-Zündzeitpunkt IGt berechnet, wenn es keine Drehmoment-Herabanforderung durch Rückstellen des Zündzeitpunkts gibt; und berechnet den Zieldrehmoment-Entsprechungs-Zündzeitpunkt IGtt, der im Schritt S07 berechnet ist, als den Ziel-Zündzeitpunkt IGt, wenn es eine Drehmoment-Herabanforderung durch Rückstellen des Zündzeitpunkts gibt.
• Im Schritt S09, wie oben erwähnt, implementiert die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit 62 eine Mehrfacheinlasszünd-Rechenverarbeitung, welche die Einlassprobenanzahlen der Basiswerte des IGb1, IGb2 ... Elektrode den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2 ... , die vorläufig auf mehrere Anzahlen eingestellt sind, berechnet, unter Verwendung der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion. Im Schritt S10, wie oben erwähnt, implementiert die Mehrfacheinlass-Drehmoment-Recheneinheit 63 Mehrfacheinlass-Drehmoment-Rechenverarbeitung, welche die Einlassprobenanzahlen der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente Trqe1, Trqe2 ... , welche die Einlassprobenanzahlen der Abgabedrehmomente entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2 ... sind, und die entsprechenden Einlassprobenanzahlen der Basiswerte des Zündzeitpunkts IGb1, IGb2 ... , unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion berechnet.
• Im Schritt S11, wie oben erwähnt, implementiert die Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit 64 eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Rechenverarbeitung, welche die Einlassdrehmoment-Annäherungskurve, welche eine Beziehung zwischen der Einlassprobenanzahl der Ladeeffizienzen Ec1, Ec2 ... und der Einlassprobenanzahlen der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente Trqe1, Trqe2 ... annähert. Im Schritt S12, wie oben erwähnt, implementiert die Drehmoment-Einlassluftmengen-Recheneinheit 65 Drehmoment-Einlassluftmengen-Rechenverarbeitung, welche die Ladeeffizienz entsprechend dem Zieldrehmoment (in diesem Fall das Niederantwort-Zieldrehmoment Trqts) als die Ziel-Ladeeffizienz Ect berechnet, unter Verwendung der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve. Im Schritt S13, wie oben erwähnt, implementiert die Verbrennungsziel-Recheneinheit 66 eine Verbrennungssteuerziel-Rechenverarbeitung, welche den Zielwert des Verbrennungssteuerzustands (in diesem Fall die Ziel-EGR-Rate Regrt, den Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt und den Zielabgas-Phasenwinkel EVTt) unter Verwendung der Verbrennungssteuerziel-Einstellfunktion berechnet.
• Im Schritt S14, wie oben erwähnt, implementiert die Zündsteuereinheit 333 eine Zündsteuerverarbeitung, welche den End-Zündzeitpunkt SA, basierend auf dem Ziel-Zündzeitpunkt IGt bestimmt und eine Energetisierungs-Steuerung an die Anzeigeeinheit 16 durchführt, basierend auf dem End-Zündzeitpunkt SA. Im Schritt S15, wie oben erwähnt, implementiert die Einlassluftmengen-Steuereinheit 331 Einlassluftmengen-Steuerverarbeitung, welche die in den Zylinder aufgenommene Luftmenge basierend auf der Ziel-Ladeeffizienz Ect steuert. Im Schritt S16, wie oben erwähnt, implementiert die Verbrennungssteuereinheit 334 eine Verbrennungssteuer-Verarbeitung, die eine Antriebssteuerung des elektrischen Aktuators des EGR-Ventils 22, des Einlass-VVT 14 und des Abgas-VVT 15 durchführt, basierend auf der Ziel-EGR-Rate Regrt, dem Zieleinlass-Phasenwinkel IVTt und dem Zielabgas-Phasenwinkel EVTt.
• <Andere Ausführungsformen>
• Zuletzt werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erläutert. Jede der Konfigurationen von zu erklärenden Ausführungsformen unten ist nicht darauf beschränkt, getrennt eingesetzt zu werden, sondern kann in Kombination mit den Konfigurationen anderer Ausführungsformen eingesetzt werden, solange wie keine Diskrepanz auftritt.
1. (1) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 ist der Fall erklärt worden, bei dem die Drehmoment-Charakteristik-Funktion und die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion durch das neuronale Netzwerk konfiguriert sind. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht auf den vorstehenden Fall beschränkt. Das heißt, dass ein oder beide von der Drehmoment-Charakteristik-Funktion und der Zündzeitpunkt-Einstellfunktion durch andere Funktionen konfiguriert werden können, wie etwa Kennfelddaten und eine Annäherungskurve.
2. (2) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 ist der Fall erläutert worden, bei dem die Verbrennungssteuerziel-Einstellfunktion, wie etwa die EGR-Raten-Zieleinstellfunktion, die Einlassphasenwinkel-Zieleinstellfunktion und die Abgasphasenwinkel-Zieleinstellfunktion durch Kennfelddaten konfiguriert sind. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht auf den vorstehenden Fall beschränkt. Das heißt, dass jede Verbrennungssteuerziel-Einstellfunktion durch andere Funktionen, wie etwa ein neuronales Netzwerk, konfiguriert werden kann.
3. (3) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 ist der Fall erläutert worden, bei dem die Verbrennungsbetriebsmechanismen des Einlass-WT 14, des Abgas-VVT 15 und des EGR-Ventils 22 sind; der Ziel-Einlass-Phasenwinkel IVTt, der Zielabgas-Phasenwinkel EVTt und die Ziel-EGR-Rate Regrt werden als der Zielwert des Verbrennungssteuerzustands berechnet; und die Einlass-Phasenwinkelziel-Einstellfunktion, die Abgasphasenwinkelziel-Einstellfunktion und die EGR-Raten-Einstellfunktion werden als die Steuerziel-Einstellfunktion verwendet. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht auf den vorstehenden Fall beschränkt. Das heißt, dass der Verbrennungsbetriebsmechanismus abhängig von der Systemstruktur des Verbrennungsmotors geändert werden kann und ein Variabelventil-Hubmechanismus, ein Variabel-Kompressionsverhältnis-Mechanismus, ein Turbolader, ein Verwirbelungssteuerventil, ein Taumelsteuerventil und dergleichen sein kann; der Zielwert des Verbrennungssteuerzustands kann ein Zielventilhubbetrag, ein Ziel-Kompressionsverhältnis, ein Ziel-Superladungsdruck, eine Ziel-Verwirbelungssteuerventil-Öffnungsgrad, ein Ziel-Taumelventil-Öffnungsgrad und dergleichen sein; und die Steuerziel-Einstellfunktion kann eine Funktion sein, die jeden Zielwert einstellt.
4. (4) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 ist der Fall erläutert worden, bei dem der Verbrennungsmotor 1 ein Benzinmotor ist. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht auf den vorstehenden Fall beschränkt. Das heißt, dass der Verbrennungsmotor 1 verschiedene Arten von Verbrennungsmotoren sein kann, wie etwa ein Motor, der HCCI-Verbrennung durchführt (Homogeneous-Charge Compression Ignition Combustion, Homogenladungs-Kompressions-Zündverbrennung).
• Obwohl die vorliegende Offenbarung im Hinblick auf eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben ist, versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionalitäten, die in der Ausführungsform beschrieben sind, in ihrer Anwendbarkeit auf die besondere Ausführungsform, mit welcher sie beschrieben sind, nicht beschränkt sind, sondern stattdessen alleine oder in verschiedenen Kombinationen auf die Ausführungsform angewendet werden können. Es versteht sich daher, dass verschiedene Modifikationen, die nicht exemplifiziert worden sind, erdacht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise kann zumindest eine der Bestandteilkomponenten modifiziert, hinzugefügt oder weggelassen werden.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• JP 5644733 B [0004, 0007]
• JP 4499809 B [0005, 0007, 0070]
• JP H11351045 A [0006, 0009]

Claims (12)

1. Steuerung (30) für einen Verbrennungsmotor (1), umfassend: eine Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit (52), die Zündprobenanzahlen von Zündungs-Entsprechungs-Drehmomenten (Trqil, Trqi2...) berechnet, welche die Zündprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend den jeweiligen Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten (IG1, IG2...) sind, die vorläufig auf mehrere Anzahlen eingestellt werden, indem eine Drehmoment-Charakteristik-Funktion verwendet wird, in welcher eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen einschließlich eines Zündzeitpunkts und dem Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors (1) vorläufig eingestellt ist; eine Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit (53), die eine Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen der Zündprobenanzahl der Zündzeitpunkte (IG1, IG2...) und der Zündprobenanzahl der Zündungs-Entsprechungs-Drehmomenten (Trqil, Trqi2...) ist; eine Annäherungskurven-Zündrecheneinheit (54), welche den Zündzeitpunkt entsprechend einem Zieldrehmoment, das ein Abgabedrehmoment ist, welches für den Verbrennungsmotor (1) erforderlich ist, als ein Ziel-Zündzeitpunkt (IGt) berechnet, unter Verwendung der Zünddrehmoment-Annäherungskurve; und eine Zündungssteuereinheit (333), welche eine Energetisierungs-Steuerung an einer Zündspule (16), basierend auf dem Ziel-Zündzeitpunkt durchführt.
2. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Drehmoment-Charakteristik-Funktion durch ein neuronales Netzwerk konfiguriert ist.
3. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zündprobenanzahlen vorläufig auf größer oder gleich drei Anzahlen eingestellt sind, und wobei die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit (53) Koeffizienten (A, B, C) entsprechender Ausdrücke der Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die auf eine Quadratfunktion eingestellt ist, basierend auf den Zündprobenanzahlen der Zündzeitpunkte (IG1, IG2 ...) und den Zündprobenanzahlen der Zündentsprechungs-Drehmomente (Trqil, Trqi2 ...) .
4. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor 1 gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zündprobenanzahlen vorläufig auf Zwei eingestellt sind; wobei die Mehrfach-Zünddrehmoment-Recheneinheit (52) einen Maximaldrehmoment-Zündzeitpunkt (IGmbt), welcher der Zündzeitpunkt ist, wenn das abgegebene Drehmoment maximal wird, und einen Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt (IGrtd), der eine Einstellgrenze des Zündzeitpunktes auf einer Rückstellseite ist, als die Zündprobenanzahlen der Zündzeitpunkte (IG1, IG2 ...) verwendet; und wobei die Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit (53) den Maximaldrehmoment-Zündzeitpunkt (IGmbt) und das Zündentsprechungs-Drehmoment (Trqi1) entsprechend dem Maximaldrehmoment-Zündzeitpunkt (IGmbt) auf Extreme der Zünddrehmoment-Annäherungskurve einstellt, die auf eine Quadratfunktion eingestellt ist; und Koeffizienten (A, B, C) entsprechender Ausdrücke der Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet, basierend auf dem Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt (IGrtd) und dem Zündentsprechungs-Drehmoment (Trqi1) entsprechend dem Rückstellgrenz-Zündzeitpunkt (IGrtd).
5. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Zieldrehmoment ein Abgabedrehmoment ist, welches für den Verbrennungsmotor (1) erforderlich ist, einschließlich Verzögerns des Zündzeitpunkts.
6. Steuerung (30) für einen Verbrennungsmotor (1), umfassend: eine Antriebsbedingungs-Detektionseinheit (330), die Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors (1) einschließlich von Zylindereinlassluftmengen-Information detektiert, welche Information einer in eine Verbrennungskammer (25) aufgenommenen Luftmenge ist; eine Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit (62), die Einlassprobenanzahlen von Basiswerten eines Ziel-Zündzeitpunkt (IGbl, IGb2 ...) entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Informationen berechnet, die vorläufig auf mehrere Anzahlen eingestellt sind, unter Verwendung einer Zündzeitpunkt-Einstellfunktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, welche die Zylindereinlassluftmengen-Information beinhalten, und dem Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts (IGb) ein vorläufig eingestellter ist; eine Mehrfacheinlass-Drehmoment-Recheneinheit (63), welche die Einlassprobenanzahlen von EinlassZündentsprechungs-Drehmomenten (Trqil, Trqi2 ...), welche die Einlassprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend der jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Informationen und der jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Basiswerte des Ziel-Zündzeitpunkts (IGbl, IGb2 ...) sind, unter Verwendung einer Drehmoment-Charakteristik-Funktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen einschließlich der Zylindereinlassluftmengen-Information und einem Zündzeitpunkt, und dem Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors (1) vorläufig eingestellt wird; eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit (64), die eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen den Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Information und der Einlassprobenanzahlen der Einlass-Zündentsprechungs-Drehmomente (Trqil, Trqi2 ...) annähert; eine Ziel-Einlassluftmengen-Recheneinheit (61), welche die Zylindereinlassluftmengen-Information entsprechend dem Zieldrehmoment, welches ein für den Verbrennungsmotor 1 erforderliches Abgabedrehmoment ist, als eine Zielzylinder-Einlassluftmengen-Information berechnet, unter Verwendung der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve; und eine Einlassluftmengen-Steuereinheit (331), welche die in die Verbrennungskammer (25) aufgenommene Luftmenge steuert, basierend auf der Zielzylinder-Einlassluftmengen-Information.
7. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Zündzeitpunkt-Einstellfunktion durch ein neuronales Netzwerk konfiguriert ist, und wobei die Drehmoment-Charakteristik-Funktion durch ein neuronales Netzwerk konfiguriert ist.
8. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Einlassprobenanzahlen vorläufig auf größer als oder gleich drei Anzahlen eingestellt sind, und wobei die Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Recheneinheit (64) Koeffizienten (P, Q, R) entsprechender Ausdrücke der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die auf eine quadratische Funktion eingestellt ist, basierend auf den Einlassprobenanzahlen der Zieleinlassluftmengen-Informationen und der Einlassprobenanzahlen der Einlasszündentsprechungs-Drehmomente (Trqil, Trqi2 ...).
9. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor (1) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Einlassprobenanzahlen vorläufig auf Drei eingestellt sind, wobei die Mehrfacheinlass-Zündrecheneinheit (62) einen Ist-Wert des Abgabedrehmoments entsprechend den IstWerten der Antriebsbedingungen unter Verwendung der Drehmoment-Charakteristik-Funktion berechnet; einen Wert anhand eines Werts berechnet, der durch Multiplizieren eines Verhältnisses des Zieldrehmoments zum Ist-Wert des Abgabedrehmoments mit dem Ist-Wert der Zylindereinlassluftmengen-Information als eine Zielentsprechungs-Zylindereinlassluftmengen-Information ermittelt wird; einen Wert zwischen dem Ist-Wert der Zylindereinlassluftmengen-Information und der Zielentsprechungs-Zylindereinlassluftmengen-Information als eine Zwischen-Zylindereinlassluftmengen-Information berechnet; und den Ist-Wert der Zylindereinlassluftmengen-Information, der Zielentsprechungs-Zylindereinlassluftmengen-Information und der Zwischen-Zylindereinlassluftmengen-Information als die Einlassprobenanzahlen der Zieleinlassluftmengen-Informationen verwendet.
10. Steuerung (30) für den Verbrennungsmotor (1) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Zieldrehmoment ein Abgabedrehmoment ist, das für den Verbrennungsmotor (1) benötigt wird, ohne Berücksichtigen des Verzögerns des Zündzeitpunkts.
11. Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1), umfassend: einen Mehrfach-Zünddrehmoment-Rechenschritt, der Zündprobenanzahlen von Zündentsprechungs-Drehmomenten (Trqil, Trqi2 ...) berechnet, die Zündprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend jeweiligen Zündprobenanzahlen von Zündzeitpunkten (IG1, IG2 ...) sind, die vorläufig auf mehrere Anzahlen eingestellt werden, unter Verwendung einer Drehmoment-Charakteristik-Funktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, die Zündzeitpunkt und Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors (1) beinhalten, vorläufig eingestellt wird; einen Zünddrehmoment-Annäherungskurven-Rechenschritt, der eine Zünddrehmoment-Annäherungskurve berechnet, die eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen den Zündprobenanzahlen der Zündzeitpunkte (IG1, IG2 ...) und den Zündprobenanzahlen der Zündentsprechungs-Drehmomente (Trqil, Trqi2 ...) annähert; einen Annäherungskurven-Rechenschritt, der den Zündzeitpunkt entsprechend einem Zieldrehmoment berechnet, der ein für den Verbrennungsmotor (1) benötigter Abgabedrehmoment ist, als ein Ziel-Zündzeitpunkt (IGt) unter Verwendung der Zünddrehmoment-Annäherungskurve; und einen Zündsteuerschritt, der Energetisierungssteuerung an einer Zündspule (16) durchführt, basierend auf dem Ziel-Zündzeitpunkt (IGt).
12. Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1), umfassend: einen Antriebsbedingungs-Detektionsschritt, der Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors (1) detektiert, beinhaltend Zylindereinlassluftmengen-Information, die Information der Luftmenge ist, die in eine Verbrennungskammer (25) aufgenommen wird; einen Mehrfacheinlasszünd-Rechenschritt, der Einlassprobenanzahlen von Basiswerten von Ziel-Zündzeitpunkt (IGbl, IGb2 ...) entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Informationen berechnet, die vorläufig auf mehrere Anzahlen eingestellt sind, unter Verwendung einer Zündzeitpunkt-Einstellfunktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, einschließlich der Zylindereinlassluftmengen-Information, und dem Basiswert des Ziel-Zündzeitpunkts (IGb) ein vorläufig eingestellter ist; einen Mehrfacheinlassdrehmoment-Rechenschritt, der die Einlassprobenanzahlen von Einlasszünd-Entsprechungs-Drehmomenten (Trqil, Trqi2 ...), die die Einlassprobenanzahlen von Abgabedrehmomenten entsprechend den jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Informationen und der jeweiligen Einlassprobenanzahlen der Basiswerte des Ziel-Zündzeitpunkts (IGbl, IGb2 ...) sind, unter Verwendung einer Drehmoment-Charakteristik-Funktion, in der eine Beziehung zwischen vorläufig eingestellten Arten von Antriebsbedingungen, die Zylindereinlassluftmengen-Information und Zündzeitpunkt beinhalten, und dem Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors (1) eine vorläufig eingestellte ist; einen Einlassdrehmoment-Annäherungskurven-Rechenschritt, der eine Einlassdrehmoment-Annäherungskurve berechnet, welche eine angenäherte Kurve ist, die eine Beziehung zwischen den Einlassprobenanzahlen der Zylindereinlassluftmengen-Information und den Einlassprobenanzahlen der Einlasszünd-Entsprechungs-Drehmomente (Trqil, Trqi2 ...) ist; einen Zieleinlassluftmengen-Rechenschritt, der die Zylindereinlassluftmengen-Information entsprechend dem Zieldrehmoment, das ein Abgabedrehmoment ist, das für den Verbrennungsmotor (1) erforderlich ist, als die Zielzylinder-Einlassluftmengen-Information berechnet, unter Verwendung der Einlassdrehmoment-Annäherungskurve; und einen Einlassluftmengen-Steuerschritt, der die in die Verbrennungskammer (25) aufgenommene Luftmenge steuert, basierend auf der Zielzylinder-Einlassluftmengen-Information.

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