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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuer vorrichtung für einen
Verbrennungsmotor, und genauer auf eine Klopfsteuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor zum Erfassen des Auftretens von Klopfen in dem
Verbrennungsmotor basierend auf einem Ionenstrom, der durch Verbrennung in
dem Verbrennungsmotor generiert wird, und Korrigieren eines Steuerbetrags
im Verbrennungsmotor, sodass das Klopfen unterdrückt wird.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Bis
jetzt wurde in Klopfsteuervorrichtungen für einen Verbrennungsmotor,
um einen Schaden zu minimieren, der an dem Motor durch Erzeugung
von Klopfen verursacht wird, ein Steuerbetrag des Verbrennungsmotors
in Übereinstimmung
mit dem Auftreten von Klopfen gesteuert (z. B. wird eine Zündzeiteinstellung
verzögert),
sodass das Klopfen unterdrückt
wird.
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Ferner
kann in einer Klopfsteuervorrichtung eines Verbren nungsmotors zur
Verwendung eines Ionenstroms, der unmittelbar nach Zündung innerhalb einer
Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors generiert wird, eine Klopfsteuerung
effektiv für
jeden Zylinder durchgeführt
werden, da es wenig Unterschied in der Klopferfassungsempfindlichkeit
von jedem Zylinder gibt. Bis jetzt wurde eine Vielfalt von diesen
vorgeschlagen.
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Allgemein
werden in einem Verbrennungsmotor Luft und Kraftstoff (ein Luft-Kraftstoff-Gemisch),
die in die Verbrennungskammer eingebracht werden, durch eine Aufwärtsbewegung
eines Kolbens komprimiert. Eine Hochspannung wird an eine Zündkerze
innerhalb der Verbrennungskammer angelegt, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch
mit elektrischen Funken zu zünden,
die an der Zündkerze
generiert werden, wodurch eine Kraft, die den Kolben nach unten
drückt,
als eine Ausgabe entnommen wird.
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Wenn
die Verbrennung innerhalb der Verbrennungskammer stattfindet, werden
zu diesem Zeitpunkt Elektronen von Molekülen innerhalb der Verbrennungskammer
abgespalten (Ionisierung). Wenn die Hochspannung an die Zündkerze
(eine Ionenstromerfassungselektrode) innerhalb der Verbrennungskammer
angelegt wird, erlaubt deshalb eine Bewegung von Ionen, dass durch
die Zündkerze ein
Ionenstrom fließt.
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Es
ist bekannt, dass der Ionenstrom empfindlich aufgrund von Druckschwankungen
innerhalb der Verbrennungskammer variiert und der Ionenstrom Vibrationskomponenten
enthält,
die dem auftretenden Klopfen entsprechen. Deshalb ist es möglich, das
Auftreten oder Ausbleiben von Klopfen basierend auf dem Ionenstrom
zu bestimmen.
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In
einer Vorrichtung dieser Art wird ein Hintergrundpegel bezüglich eines
Ionenstromerfassungssignals eingestellt, um eine fehlerhafte Klopferfassung
aufgrund von Rauschen, das dem Ionenstrom überlagert wird, zu verhindern.
Z. B. wird in einer oben erwähnten
Vorrichtung, die in
JP
10-9108 A beschrieben wird, ein Signal durch Durchführung einer
Wellen formformungsbearbeitung und dergleichen in einem Klopfstromerfassungssignal
generiert. Für
das so generierte Signal wird ein Hintergrundpegel eingestellt (ein
Rauschpegel-Bestimmungsbezug), der aus einer Summe kalkuliert wird,
die durch Addition eines Durchschnittswerts einer Erfassungssignalstärke zu einer
Totzone (ein Versatzwert) entsprechend einer Betriebsregion erzeugt
wird.
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Die
in
JP 10-9108 A beschriebene
Vorrichtung erreicht die Klopfsteuerung basierend auf dem Ionenstrom,
ist aber nicht mit einem Korrekturmittel zum Korrigieren der Klopferfassung
und der Klopfsteuerung in einem Fall versehen, wo Zusatzstoffe in den
Kraftstoff gemischt werden, und einem Fall, wo eine Nicht-Standard-Zündkerze
in der Verbrennungskammer befestigt ist. Deshalb gab es ein Problem
dabei, dass eine Schwankung in der Intensität des Ionenstromerfassungssignals
wahrscheinlich eine fehlerhafte Klopferfassung und Nicht-Erfassung verursacht.
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Um
dieses Problem zu überwinden,
beschreibt
JP 2001-82304
A eine Vorrichtung, die ein Klopfsteuersystem ähnlich der
in der oben erwähnten
JP 10-9108 A beschriebenen
Vorrichtung ist, wobei eine Schwankung der Ionenstrombeträge durch Durchführung einer
Bearbeitung erfasst wird, um einen Durchschnittswert von Integrationswerten
der Ionenströme
zu erhalten. Dann wird das ermittelte Ergebnis verwendet, um den
Hintergrundpegel und dergleichen zu korrigieren, um dieses Problem
zu lösen.
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Ferner
wird als ein Verfahren zum Einstellen des Korrekturbetrags das Ergebnis,
das durch Durchführung
der Mittlungsbearbeitung ermittelt wird, mit einem Vergleichspegel
verglichen, der basierend auf einer Drehzahl (U/Min) und Last eingestellt
ist., Ein Hintergrundpegel-Korrekturbetrag wird gemäß einem
Verhältnis
oder der Abweichung zwischen dem Re sultat, das aus der Durchschnittsbearbeitung
ermittelt wird, und dem Vergleichspegel eingestellt.
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Wie
oben beschrieben, schlägt
JP 2001-82304 A die
Vorrichtung zum Durchführen
einer Klopfsteuerung in Übereinstimmung
mit Änderungen
in dem Ionenstrom vor, der durch den Kraftstoff und die Zündkerze
erzeugt wird. Von dem Ionenstrom ist aber bekannt, dass er sich
im Betrag abhängig
von der Motordrehzahl, der Last und dergleichen ändert, was die Vorrichtung
in dieser Veröffentlichung nicht
betrachtet. Wenn eine tatsächliche
Fahrzeugbetriebszeit betrachtet wird, ist es auch notwendig, die
oben erwähnten
Bedingungen zu erfassen, und somit ist es notwendig, den Zyklus
zum Erhalten des Durchschnitts in dem konventionellen Beispiel in
der oben erwähnten
Veröffentlichung
zu verkürzen. Wenn
der Zyklus zum Erhalten des Durchschnitts lang ist, sind die Betriebsbedingungen
derart, dass die niedrige Drehzahl relativ häufig ist, bis die Erfassung
abgeschlossen ist. Dann ist unmittelbar bevor das Erfassen abgeschlossen
ist eine hohe Drehzahl erreicht, und wenn dann die Erfassung endet,
wird der erfasste Wert, in dem ein Anteil der niedrigen Drehzahl
groß ist,
mit dem Vergleichspegel verglichen, der zum Vergleich bei dem Zeitpunkt
einer hohen Drehzahl verwendet werden sollte. Deshalb gibt es eine
Befürchtung,
dass ein geeigneter Korrekturbetrag nicht eingestellt werden kann.
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Selbst
wenn die oben erwähnten
Motorbedingungen identisch sind, ist ferner von dem Ionenstrombetrag
bekannt, sich bei jedem Zündzyklus
zu ändern.
In dem Fall, wo der Durchschnitt einfach wie in dem konventionellen
Beispiel der oben erwähnten Veröffentlichung
genommen wird, spiegeln sich die Schwankungen der Ionenstrombeträge von jedem Zündzyklus
als solche in dem erfasste Wert wider, und die Ergebnisse des Erfassens
können
instabil sein.
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Ferner
ist der Ionenstrombetrag zum Zeitpunkt einer Fehlzündung extrem
klein, und ist bekannt, null zu werden. In dem konventionellen Beispiel
der oben erwähnten
Veröffentlichung
wird dem Zeitpunkt einer Fehlzündung
jedoch keine Beachtung geschenkt. In einem Fall, wo die Fehlzündung häufig ist,
spiegeln sich die Integrationswerte der Ionenströme zum Zeitpunkt der Fehlzündung in
dem gelernte Wert wider, und es ist möglich, dass die Ergebnisse
des Lernens instabil sein können.
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Aus
DE 100 13 826 A1 ist
eine Klopfsteuervorrichtung für
Kraftfahrzeuge bekannt, die auf der Basis eines erfassten Ionenstroms
eine Unterdrückung
des Klopfen durchführt.
Aus einem erfassten Ionenstromsignal extrahiert eine Filtereinrichtung
ein Klopfsignal und führt
das Klopfsignal einer Einrichtung für die Feststellung von Klopfen
zu, deren Ausgangssignal einer Einrichtung zum Steuern einer Korrekturgröße für die Brennkraftmaschine
zugeführt wird.
Dabei wird ein integraler Wert des Ionenstromausgangspegels ermittelt
und auf der Basis eines Vergleichs eines vorgegebenen Referenzpegels
mit dem integralen Wert eine Korrekturgröße bestimmt, so dass diese
in der Klopfenfeststellungseinrichtung oder der Korrekturgrößensteuereinrichtung über Parameter
berücksichtigt
werden kann.
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Aus
DE 196 81 269 C2 ist
ein Verfahren zur Klopfregelung in Verbrennungsmotoren bekannt,
bei dem für
den Fall, dass Klopfen auftritt, mehrere Grundsteuerungsdaten korrigiert
werden.
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Aus
US 2002/0014108 A1 ist
ein Verfahren zur Klopfregelung bekannt, bei dem ein Bandpassfilter
zum Einsatz kommt und bei dem die Intensität des Ionenstroms zur Durchführung von
Korrekturen herangezogen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde unternommen, um die oben erwähnten Probleme
zu lösen,
und hat deshalb als ein Ziel, eine Steuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor für
eine genaue Erfassung einer Schwankung in einem Ionenstrombetrag
vorzusehen, um eine Änderung
in dem Ionenstrombetrag zu bewältigen.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit
zumindest einem Zylinder zur Vermeidung des Auftretens von Klopfen
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Eine
Klopfsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung für einen
Verbrennungsmotor umfasst eine Ionenstromsignal-Erfassungeinrichtung zum Erfassen eines
Ionenstroms, der unmittelbar nach einer Zündung in dem Zylinder des Verbrennungsmotors generiert
wird; eine Klopfen-Erfassungseinrichtung zum
Extrahieren eines Klopfsignals aus dem Ionenstromsignal; eine Klopfen-Feststelleinrichtung
zum Feststellen des Auftretens von Klopfen in dem Verbrennungsmotor
basierend auf dem extrahierten Klopfsignal, die eine Vergleichsreferenzwert-Einstelleinrichtung
umfasst, der das von der Klopfen-Erfassungseinrichtung ausgegebene
Klopfsignal zugeführt
wird; und eine Steuerparameter-Einstelleinrichtung
zum Einstellen eines Steuerparameters zum Korrigieren des Zündzeitpunkts
des Zylinders basierend auf dem Vergleichsreferenzwert, der durch
die Vergleichsreferenzwert-Einstelleinrichtung eingestellt wird,
mit Hilfe einer Zündzeitpunkt-Korrektureinrichtung
zum Steuern der Zündzeiteinstellung
einer Zündvorrichtung
des Verbrennungsmotors basierend auf dem Steuerparameter; und zeichnet
sich erfindungsgemäß aus durch
eine Ionenstromintensität-Ermittlungseinrichtung
zum Bestimmen einer Ionenstromintensität des Ionenstroms, der von
der Ionenstromsignal-Erfassungeinrichtung erfasst wird, wobei der
Ionenstromintensität-Ermittlungseinrichtung
ein Impuls, der der Dauer des Ionenstromsignals entspricht, und
ein Ausgangssignal einer Fehlzündungserfassungseinrichtung,
der der Impuls zugeführt
wird und die auf der Basis des Impulses eine Fehlzündung ermittelt,
zugeführt
werden; und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Vergleichsreferenzwerts
und des Steuerparameters basierend auf Ausgangssignalen von der
Ionenstromintensität-Ermittlungseinrichtung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den begleitenden Zeichnungen:
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Klopfsteuervorrichtung
für einen
Verbrennungsmotor gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein beispielhaftes Diagramm bezüglich
einer Ionenstromgenerierungszeit während niedriger Rotation gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
ein beispielhaftes Diagramm bezüglich
der Ionenstromgenerierungszeit während
hoher Rotation gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
ein Flussdiagramm bezüglich
einer IPPLS-Lernkalkulation gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
ein Flussdiagramm bezüglich
einer positiven Abweichung IPDev mit Bezug auf einen Durchschnittswert
IPAve des IPPLS gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
ein Flussdiagramm bezüglich
einer Steuerparameterkorrektur gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist
eine Abbildung des IPPLS-Korrekturkoeffizienten Coef IP gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
ein Diagramm einer Drehzahl-/Lastcharakteristik, die der IPPLS-Durchschnittswert
IPAve gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung aufweist;
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9 ist
ein Diagramm einer Drehzahl-/Lastcharakteristik, die die positive
Abweichung in Bezug auf den IPPLS-Durchschnittswert IPAve gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung aufweist;
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10A und 10B sind
eine Tabelle eines Versatzkorrekturkoeffizienten Ka und eine Tabelle
eines Ki-Korrekturkoeffizienten Kb entsprechend einem gelernten
Wert IPAve gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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11A und 11B sind
eine Tabelle eines Versatzkorrekturkoeffizienten Ka und eine Tabelle
eines Ki-Korrekturkoeffizienten Kb entsprechend einem gelernten
Wert IPDev gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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12A und 12B sind
zwei Versatzabbildungen entsprechend Intensität/Schwäche eines Ionenstroms gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung; und
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13A und 13B sind
zwei Ki-Abbildungen entsprechend der Intensität/Schwäche des Ionenstroms gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform
1
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1 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau der Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung zeigt. Nachstehend wird eine Beschreibung dieses Blockdiagramms
vorgenommen.
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In 1 bezeichnet
Bezugszeichen 1 verschiedene Sensoren und Bezugszeichen 2 bezeichnet
eine ECU. Die ECU 2 wird durch einen Microcomputer gebildet.
Ferner wird in 1 stellvertretend nur eine Zündkerze
gezeigt.
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Die
verschiedenen Sensoren 1 umfassen einen gewöhnlich bekannten
Drosselöffnungswinkelsensor,
Kurbelwinkelsensor, Temperatursensor und dergleichen zum Generieren
verschiedener Sensorsignale, die einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors
kennzeichnen. Zum Beispiel gibt der Kurbelwinkelsensor ein Kurbelwinkelsignal
SGT entsprechend der Motordrehzahl aus. Die verschiedenen Sensorsignale
einschließlich
des Kurbelwinkelsignals SGT werden in die ECU 2 eingegeben,
die durch den Microcomputer gebildet wird. Das Kurbelwinkelsignal
SGT hat eine Impulsflanke, die Kurbelwinkelreferenzpositionen von
jedem Zylinder anzeigt, und wird in einer Vielfalt von Steuerkalkulationen
innerhalb der ECU 2 verwendet.
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Bezugszeichen 3 bezeichnet
eine Zündvorrichtung.
Die Zündvorrichtung 3 umfasst
eine Zündspule
mit einer Primärwicklung
und einer Sekundärwicklung
und einen Leistungstransistor zum Abschalten eines elektrischen
Flusses in der Primärwicklung der
Zündspule
(keines wird in dem Diagramm gezeigt).
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Bezugszeichen 4 bezeichnet
eine Zündkerze.
Die Zündkerze 4 generiert
Funken mittels einer Zündhochspannung,
die durch die Zündvorrichtung angelegt
wird, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch
in jedem Zylinder des Motors gemäß der vorbestimmten Zeiteinstellung
zu zünden.
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Bezugszeichen 5 bezeichnet
eine Ionenstrom-Erfassungsschaltung. Die Ionenstrom-Erfassungsschaltung 5 umfasst
ein Vorspannmittel (einen Kondensator) zum Anlegen einer Vorspannung
an die Zündkerze 4 über die
Zündspule
innerhalb der Zündvorrichtung 3,
um den Ionenstrom zu erfassen, der zwischen Spalten der Zündkerzen 4 zum
Verbrennungszeitpunkt fließt,
und einen Widerstand zum Ausgeben des Ionenstromerfassungssignals (keines
wird in dem Diagramm gezeigt).
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Bezugszeichen 6 bezeichnet
einen Bandpassfilter. Der Bandpassfilter 6 umfasst eine
Verstärkungsschaltung
und extrahiert ein verstärktes
Klopfsignal aus dem Ionenstromerfassungssignal, das von der Ionenstrom-Erfassungsschaltung 5 ausgegeben wird.
Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Wellenformformungsschaltung.
Die Wellenformformungsschaltung 7 gibt eine Klopfimpulsfolge
aus, die durch Formung der Klopfsignale in gegebene Pegel erzeugt werden.
Ferner bezeichnet Bezugszeichen 9 ein Zählermittel. Das Zählermittel 9 zählt die
Zahl von Impulsen der Klopfimpulsanordnung, die von der Wellenformformungsschaltung 7 ausgegeben
wird. Die ECU 2 führt
eine Klopfbestimmung basierend auf der Zahl von Impulsen der Klopfimpulsfolge
durch, nachdem das Klopfsignal, das aus dem Ionenstromerfassungssignal
extrahiert wird, einer Wellenformformung unterzogen wurde, was mittels
des Bandpassfilters 6, der Wellenformformungsschaltung 7 und
des Zählermittels 9 erhalten
wird.
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Bezugszeichen 8 bezeichnet
eine andere Wellenformformungsschaltung, die aus einem DC thresh
(Schwellwert) und einem Timer zusammengesetzt ist, und die die Wellenform
des Ionenstromerfassungssignals formt, das von der Ionenstrom-Erfassungsschaltung 5 ausgegeben
wird, derart, um einen Impuls auszugeben (hierin nachstehend als
der ”IPPLS” bezeichnet),
der eine Ionenstromgenerierungszeit darstellt (Zeitdauer, während der
der Ionenstrom generiert wird) und auch als ein Index der Ionenstromintensität dient.
Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Zeitmessmittel (Zeitmesseinrichtung).
Das Zeitmessmittel 10 digitalisiert den IPPLS (die Ionenstromgenerierungszeit),
der von der Wellenformformungsschaltung 8 eingegeben wird.
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Zusätzlich zu
dem Zähler 9 und
dem Zeitmessmittel 10 umfasst die ECU 2 das folgende,
wie in 1 gezeigt, was nachstehend erläutert wird: Fehlzündungsbestimmungsmittel 11 (Fehlzündungserfassungseinrichtung),
Klopfbestimmungsmittel 12 (Klopfen-Feststelleinrichtung),
Zündzeiteinstellungskorrekturmittel 13 (Steuerparameter-Einstelleinrichtung),
Ionenstromintensitätsbestimmungsmittel 14 (Ionenstromintensität-Ermittlungseinrichtung),
Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag-Einstellmittel 17 (Steuerparameter-Einstelleinrichtung)
und Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten-Einstellmittel 18 (Korrektureinrichtung).
Diese werden nun erläutert.
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Wenn
der IPPLS, der durch das Zeitmessmittel 10 digitalisiert
wird, gleich oder unter einem gegebenen Wert ist, bestimmt das Fehlzündungsbestimmungsmittel 11,
dass der Ionenstrom noch nicht generiert wurde, was heißt, dass
eine Fehlzündung festgestellt
wird. Wenn der IPPLS größer als
der gegebene Wert ist, dann bestimmt es eine Ionenstromgenerierung,
was heißt,
dass eine Verbrennung festgestellt wird. Es ist zu beachten, dass
während
in der Figur nicht gezeigt, das Fehlzündungsbestimmungsmittel 11 auch
ein Schwelerfassungsmittel zum Bestimmen aufweisen kann, dass ein
Kriechstrom durch Schwelen und dergleichen durch die Zündkerze 4 zu
einer Zeit generiert wurde, wenn sich innerhalb gegebener Betriebsbedingungen
der IPPLS, der einen bestimmten Pegel oder mehr oberhalb des gegebenen Werts
aufweist, für
eine gegebene Zahl von Zündzeitpunkten
fortsetzt.
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Wie
in 1 gezeigt, ist das Klopfbestimmungsmittel 12 mit
einem Versatzeinstellmittel 16 zum Einstellen des Versatzwerts
und einem Vergleichsreferenzwert-Einstellmittel 15 zum
Kalkulieren eines Klopfpegeldurchschnittswerts AVE aus der Zahl
von Klopfimpulsen, die durch das Zählermittel 9 gezählt werden,
und Kalkulieren eines Hintergrundpegels BGL, der durch Addieren
des Versatzwerts, der durch das Versatzeinstellmittel 16 eingestellt wird,
zu dem Klopfpegeldurchschnittswert AVE erhalten wird, versehen.
Wenn die Zahl von Klopfimpulsen, die durch das Zählermittel 9 gezählt werden,
den Hintergrundpegel BGL überschreitet,
gibt das Klopfbestimmungsmittel 12 ein Vergleichsergebnis
aus, das die Klopfgenerierung anzeigt. Es ist zu beachten, dass
das Versatzeinstellmittel später
beschrieben wird.
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Das
Zündzeiteinstellungs-(Steuerparameter) Korrekturmittel 13 ist
mit dem Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag-Einstellmittel 17 verbunden,
was in dem Fall, wo das Vergleichsergebnis, das die Klopfgenerierung
anzeigt, von dem Klopfbestimmungsmittel 12 eingegeben wird,
einen Verzögerungskorrekturbetrag
zum Verzögern
der Zündzeiteinstellung
kalkuliert (um das Klopfen zu unterdrücken). Ferner erhält das Zündzeiteinstellungs-(Steuerparameter)
Korrekturmittel 13 eine Korrekturanforderungsvariable,
die als eine Referenz von einer Korrekturanforderungsbetragtabelle
entsprechend der Zahl von Klopfimpulsen, die den Hintergrundpegel BGL überschreitet,
dient, multipliziert diesen Betrag mit einem Korrekturkoeffizienten
Ki, der durch das Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten-Einstellmittel 18 eingestellt
wird, und referenziert dann einen Korrekturbetrag von dem vorherigen Zündsteuerzeitpunkt,
um den Korrekturbetrag zu kalkulieren. In dem Fall andererseits,
wo ein Vergleichser gebnis, das anzeigt, dass das Klopfen noch nicht aufgetreten
ist, von dem Klopfbestimmungsmittel 12 eingegeben wird,
kalkuliert das Zündzeiteinstellungs-(Steuerparameter)
Korrekturmittel 13 einen Beschleunigungskorrekturbetrag,
um die Zündzeiteinstellung
zu beschleunigen. Es ist zu beachten, dass das Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten-Einstellmittel 18 später beschrieben
wird.
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Das
Ionenstromintensitätslernmittel 14 führt eine
Lernkalkulationsbearbeitung in dem eingegeben IPPLS durch, der durch
das Zeitmessmittel 10 digitalisiert wurde, und kalkuliert
eine statistische Ionenstromintensität basierend auf einer vorbestimmten Lernkalkulationsformel.
Es ist zu beachten, dass das Ionenstromintensitätslernmittel 14 die
Ionenstromintensität
basierend auf mindestens einem von dem Integrationswert, einem Spitzenwert
und der Generierungszeit (die Zeitdauer, während der der Ionenstrom generiert
wird) des Ionenstroms bestimmt.
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Ferner
hat das Ionenstromintensitätslernmittel 14 ein
Lernzulassungsmittel (in dem Diagramm nicht gezeigt) zum Begrenzen
der Betriebsbedingungen (z. B. der Motordrehzahl, der Last, einer
Motorwassertemperatur, einer Ansauglufttemperatur, des Verzögerungsbetrags
etc.) zum Durchführen
der oben beschriebenen Lernkalkulationsbearbeitung, und ein IPPLS-Korrekturmittel
(in dem Diagramm nicht gezeigt) zum Korrigieren des IPPLS basierend auf
der Drehzahl und der Last.
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Das
Versatzeinstellmittel 16 als zwei Versatzabbildungen basierend
auf der Motordrehzahl und der Last entsprechend der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms.
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Das
Versatzeinstellmittel 16 stellt den Versatzwert entweder
durch sein Erhalten von einer der beiden Versatzabbildungen oder
durch Addieren eines Werts, der zwischen den beiden Wer ten ist,
die den beiden Abbildungen entnommen werden, basierend auf dem Lernkalkulationsergebnis
(die statistische Ionenstromintensität) von dem Ionenstromintensitätslernmittel 14 ein.
Der Versatzwert, der hier eingestellt wird, wird zu dem Klopfpegeldurchschnittswert
AVE addiert, um den Hintergrundpegel BGL zu erhalten.
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Das
Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten-Einstellmittel 18 hat
zwei Abbildungen eines Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten
Ki, die der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms entsprechen und auf der Motordrehzahl und der Last basieren.
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Das
Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten-Einstellmittel 18 stellt
den Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten Ki entweder durch
sein Erhalten von einer der beiden Abbildungen eines Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten
Ki oder durch Addition eines Werts, der zwischen den beiden Werten
in den Abbildungen ist, basierend auf dem Lernkalkulationsergebnis
(die statistische Ionenstromintensität) von dem Ionenstromintensitätslernmittel 14 ein.
Der Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizient Ki, der hier
eingestellt wird, wird mit dem Verzögerungssteuerbetrag multipliziert.
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Die
verschiedenen Sensoren 1, die den Kurbelwinkelsensor umfassen,
geben in die ECU 2 verschiedene Information ein, wie etwa
Temperaturinformation, die den Betriebsstatus des Motors anzeigt. Verschiedene
Stellglieder 19, die mit der ECU 2 verbunden sind,
steuern diese basierend auf Steuersignalen von der ECU 2 an,
die dem Betriebszustand entsprechen.
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Es
ist zu beachten, dass obwohl hier nicht gezeigt, unter der ECU 2,
der Zündvorrichtung 3,
den verschiedenen Sensoren 1 und den verschiedenen Stellgliedern 19 eine
Eingabe-/Ausgabe schnittstelle, ein D/A-Konverter und ein A/D-Konverter
eingefügt sind.
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Als
nächstes
wird ein in 1 gezeigtes Blockdiagramm verwendet,
um eine Operation gemäß Ausführungsform
1 zu beschreiben. Wenn ein Zündsignal
eingegeben wird, das durch die ECU 2 generiert wird, wird
eine Hochspannung, die von der Zündvorrichtung 3 generiert
wird, an die Zündkerze 4 angelegt
und es tritt eine Entladung in den Spalten zwischen den Zündkerzen 4 auf,
wodurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Motorzylinders gezündet wird.
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Wenn
dies auftritt, wird die Ionenstromerfassungsschaltung 5 mit
einem Teil der Zündenergie
als die Vorspannung darin geladen. Diese Vorspannung wird an die
Zündkerze 4 über die
Zündvorrichtung 3 angelegt,
wodurch die Ionen bewegt werden, die zu dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Verbrennungszeitpunkt generiert
werden, um dem Ionenstrom zu erlauben zu fließen.
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Der
Ionenstrom wird durch die Ionenstromerfassungsschaltung 5 als
das Ionenstromerfassungssignal erfasst. Einerseits wird das Klopfsignal
mittels des Bandpassfilters 6, der Wellenformformungsschaltung 7 und
des Zählers 9 extrahiert,
um die Zahl von Klopfimpulsen zu erzeugen. Andererseits wandeln
die Wellenformformungsschaltung 8 und das Zeitmessmittel 10 dieses
in den oben erwähnten
IIPLS, der die Zeitdauer des Ionenstroms (die Ionenstromintensität) anzeigt,
basierend auf dem Ionenstromerfassungssignal, das durch die Ionenstromerfassungsschaltung 5 erfasst
wird, um. Dann wird die Zahl von Klopfimpulsen bzw. der IPPLS in
die ECU 2 eingegeben.
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2 vergleicht
einen Unterschied in der Ionenstromintensität während der Zeit niedriger Drehzahl,
erzeugt durch Mischung von Benzinzuschlagstoffen und dergleichen.
In 2 bezeichnet Bezugszeichen 20 eine Zeit,
wenn die Ionenstrom intensität
groß ist,
und Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Zeit, wenn die Ionenstromintensität klein
ist. Ferner bezeichnet Bezugszeichen 23 eine Maskierungsperiode
zum Verhindern fehlerhafter Pulsierung, die durch Zündrauschen
verursacht wird, Bezugszeichen 24 bezeichnet die Zündzeiteinstellung
und Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Schwellwert, der für das Ionenstromerfassungssignal
eingestellt ist. Wie in dem Diagramm gezeigt, werden z. B., wenn Kraftstoff
verwendet wird, der mit Zuschlagstoffen vermischt ist, Ionen, die
in den Zuschlagstoffen enthalten sind, zu dem Ionenstrom hinzugefügt, und
somit wird der Ionenstrom größer als
in dem Fall ohne den Zuschlagstoffen, und die Ionenstromgenerierungszeit
wird ebenso länger.
Entsprechend wird auch der IPPLS, der durch die Wellenformformungsschaltung 8 generiert
wird, länger.
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3 vergleicht
einen Unterschied in der Ionenstromintensität während der Zeit hoher Drehzahl wegen
Vermischung in dem Benzin von Zuschlagstoffen und dergleichen. Bezugszeichen 20, 21, 23, 24 und 25 sind
die gleichen wie in 2. Bezugszeichen 26 zeigt
eine MF-Signalerfassungsperiode an und Bezugszeichen 27 zeigt
eine ATDC 125° CA
Periode an. Während
der niedrigen Drehzahl, die in 2 gezeigt
wird, tendiert der Ionenstrom dazu, leicht eine Variation in seiner
Dauer vom Fortbestand abhängig
von der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms aufzuweisen, und während
der hohen Drehzahl, die in 3 gezeigt
wird, tendiert er dazu, den Unterschied nicht aufzuweisen (während der
hohen Drehzahl jedoch erscheint leicht ein Unterschied in der Intensität/Schwäche der
Ionenstromspitze). Ferner setzt sich während der hohen Drehzahl selbst
in dem Fall ohne den Zuschlagstoffen der Ionenstrom bis zum nachfolgenden
Hub fort. Wenn die Periode, während
der die ECU 2 den IPPLS annimmt (z. B. ist sie hier von
der Zündzeiteinstellung
(Bezugszeichen 24) bis zu dem ADTC 125° CA (Bezugszeichen 27)), beschränkt ist,
trifft der IPPLS während der IPPLS-Erfassungsperiode
auf eine obere Grenze und wird ungeachtet der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms ein fester Wert, wodurch es schwierig gemacht wird,
die Ionenstromintensität
zu bestimmen. Es gibt auch andere Fälle, wo ein fester stetiger
Ionenstrom wegen der Zündzeiteinstellung,
der Wassertemperatur, der Ansauglufttemperatur und dergleichen nicht
erfasst werden kann, und es gibt eine Möglichkeit, dass eine fehlerhafte
Bestimmung verursacht wird. Wegen den oben erläuterten Gründen kann dieses Problem durch
Begrenzung der Betriebsbedingungen gelöst werden, die in den Kalkulationen
zum Lernen des IPPLS verwendet werden.
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In
Fällen
ferner, wo der IPPLS während
der Fehlzündung
extrem klein ist, gibt es eine Möglichkeit,
dass eine fehlerhafte Bestimmung der Ionenstromintensität verursacht
wird. Wenn deshalb derartige Fälle
erfasst werden, werden die Lernkalkulationen für diese Verbrennungszyklen
nicht durchgeführt.
Obwohl in Ausführungsform
1 nicht besonders beschrieben, verursacht der Kriechstrom ferner, wenn
die Zündkerze 4 schwelt,
dass der IPPLS außerordentlich
groß wird,
und es gibt eine Befürchtung,
dass eine fehlerhafte Bestimmung der Ionenstromintensität bewirkt
wird. Deshalb wird das Schwelerfassungsmittel hinzugefügt, und
es ist selbstverständlich,
dass wenn das Schwelen erfasst wird, die Lernkalkulation nicht durchgeführt wird.
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Das
Fehlzündungsbestimmungsmittel 11 bestimmt
die Fehlzündung,
wenn der eingegebene IPPLS unterhalb eines gegebenen Werts ist,
und es bestimmt die Verbrennung, wenn er oberhalb des gegebenen
Werts ist. Zur Zeit eines Verbrennungszyklus, wenn die Fehlzündung bestimmt
wurde, wird +1 zu dem Fehlzündungszähler hinzugefügt (d. h.
es wird 1 addiert). Wenn der Wert des Fehlzündungszählers einen gegebenen Werts
innerhalb einer gegebenen Zeitdauer oder einer gegebenen Zündung überschreitet,
wird ein Anomaliesignal ausgegeben, das einem Be diener mitteilt,
dass es eine Art von Anomalie in dem Zündsystem gibt. In dem Fall
von Kraftstoffunterbrechungen oder Zündunterbrechungen jedoch, die
für eine
Motorsteuerung notwendig sind (z. B. während Abbremsung), werden diese
als solche bestimmt und der Fehlzündungszählerwert wird nicht erhöht.
-
Als
nächstes
wird die Lernkalkulationsbearbeitung in dem IPPLS durchgeführt, und
die statistische Ionenstromintensität wird aus deren Ergebnis erhalten.
Dann wird eine Bearbeitung gestartet, um den Versatzwert und den
Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten Ki zu erhalten,
die der Ionenstromintensität
entsprechen. 4 bis 6 stellen
Flussdiagramme dieser Bearbeitung dar. Hierin nachstehend wird eine
Erläuterung
basierend auf 1 und 4 bis 6 vorgenommen.
-
Es
ist zu beachten, dass in Übereinstimmung mit
dieser Ausführungsform
zwei Lernkalkulationsformeln verwendet werden, um die Ionenstromintensität zu bestimmen.
Hier werden der Durchschnittswert IPAve des IPPLS während der
gegebenen Zündung und
die positive Abweichung IPDev während
der gegebenen Zündung
in Bezug auf den IPAve dieser Zündung
erhalten.
-
In
dem Durchschnittswert IPAve während
der gegebenen Zündung
tendiert der Wert entsprechend der Ionenstromintensität dazu,
eine kleine Abweichung aufzuweisen, selbst wenn der Bereich Lernzulassungsbedingung
breit ist, aber die Unterschiede, die abhängig von der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms erzeugt werden, sind nicht groß.
-
Im
Gegensatz dazu weist die positive Abweichung IPDev während der
gegebenen Zündung
einen großen
Unterschied in dem Kalkulationsergebnis auf, das in Bezug auf die
Intensität/Schwäche des
Ionenstroms erzeugt wird, und ist somit für eine Bestimmung der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms überlegen.
Die ser Wert weicht jedoch abhängig
von den Betriebsbedingungen ab, und es gibt Betriebsbedingungen,
unter denen die Bestimmung der Intensität/Schwäche schwierig ist. Deshalb
wurde der Bereich noch mehr als in dem Fall der Lernzulassungsbedingungen
für den
Durchschnittswert IPAve nach unten verengt.
-
Entsprechend
hat die Lernabschlusszeit gemäß jeder
Kalkulationsformel eine kurze Lernzeit für den IPAve und eine lange
Lernzeit für
den IPDev. Wenn das Lernen des IPAve abgeschlossen ist, wird deshalb
die Ionenstromintensität
unter Verwendung des IPAve-Kalkulationsergebnisses bestimmt, und wenn
das Lernen des IPDev abgeschlossen ist, wird die Intensität danach
mit dem IPDev-Kalkulationsergebnis bestimmt.
-
In
einem Schritt S1, der in 4 gezeigt wird, wird zuerst
der IPPLS des Verbrennungszyklus erhalten. Zu einem Schritt S2 wird
bestimmt, ob die Lernzulassungsbedingungen wie oben beschrieben erfüllt sind
oder nicht (hier sind die Bedingungen auf die Motordrehzahl, die
Last, die Motorwassertemperatur, die Ansauglufttemperatur, den Verzögerungsbetrag
und dergleichen begrenzt), und es wird auch bestimmt, ob die Fehlzündung auftritt
oder nicht. Wenn auch eine der Bedingungen nicht erfüllt ist, wird
das Lernen nicht durchgeführt
und die Bearbeitung, die innerhalb des gegenwärtigen Zündzyklus durchgeführt wird,
wird beendet. In dem Fall, wo bestimmt wird, dass alle Lernzulassungsbedingungen erfüllt sind,
fährt der
Prozess zu Schritt S3 fort, wo ein IPPLS-Korrekturkoeffizient Coef_IP
basierend auf der Drehzahl und der Last, wie etwa der eine, der
in 7 gezeigt wird, erhalten wird, um den eingegebenen
IPPLS in der Lernkalkulation zu verwenden, und bei Schritt S4 wird
dieser mit dem IPPLS multipliziert. Eine detaillierte Erläuterung
bezüglich
dessen wird später
vorgenommen.
-
Die
Generierungszeit des Ionenstroms variiert abhängig von der Drehzahl und der
Last. Deshalb können
auch der IPPLS und der IPPLS-Durchschnittswert IPAve abhängig von
der Drehzahl und der Last bis zu einem bestimmten Grad variieren. (Dies
wird in 8 gezeigt. In 8 bezeichnet
Bezugszeichen 70 den Fall vor einer IP-Impulsbreitenkorrektur,
und Bezugszeichen 71 bezeichnet den Fall nach der IP-Impulsbreitenkorrektur.)
Dies ist ebenso das gleiche innerhalb der Lernzulassungsbedingungen.
(Wenn die Lernzulassungsbedingungen extrem eng sind, können Maßnahmen
getroffen werden, dies bewirkt aber, das die Lernzeit extrem lang
wird und die Fähigkeit
beeinflusst, das Klopfen zu bestimmen.) Wenn der IPPLS innerhalb
der Lernzulassungsbedingungen durch die IPPLS-Korrektur nicht geglättet wird,
werden deshalb die Betriebsbedingungen, die gelernt werden, eine
Abweichung in dem gelernten Wert verursachen (hier ist es der IPAve),
und dies kann eine fehlerhafte Bestimmung der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms verursachen.
-
Bei
Schritt S5 werden, um eine Gesamtsumme IPAve_SUM von korrigierten
IP-Impulsbreiten C_IPPLS zu erhalten, die C_IPPLSs, die mit jedem Verbrennungszyklus
eingegeben werden, aufaddiert und ein IPAve-Kalkulationszähler IPA_CNT
wird um +1 erhöht.
Bei Schritt S6 wird eine Bestimmung bezüglich dessen vorgenommen, ob
die Anzahl von Zyklen IPAve_NUM erreicht wurde oder nicht, die notwendig
ist, um den IPAve zu erhalten. Wenn sie erreicht wurde, fährt der
Prozess zu Schritt S7 fort. Wenn sie noch nicht erreicht wurde,
dann wird bei Schritt S6 bestätigt,
ob ein IPAve-Lernabschlussflag IPAve-Aktiv-Flag gegenwärtig eingeschaltet ist. Wenn
das Flag eingeschaltet ist, d. h. wenn die IPAve-Kalkulation abgeschlossen
ist, rückt
die Bearbeitung zu Fenster 1 vor (in dem Flussdiagramm in 5).
Wenn die IPAve-Kalkulation nicht abgeschlossen ist, dann endet die
Bearbeitung für
den gegenwärtigen
Zündzyklus.
-
Wenn
bei Schritt S6 der IPAve-Kalkulationszähler IPA_CNT die Zahl von Verbrennungszyklen IPAve_NUM
erreicht, dann wird bei Schritt S7 die Gesamtsumme IPAve_SUM der
IP-Impulsbreiten C_IPPLS durch die Zahl von Verbrennungszyklen IPAve_NUM
dividiert, um den Durchschnittswert IPAve des IPPLS innerhalb der
gegebenen Zahl von Verbrennungszyklen zu erhalten. Dann wird bei
Schritt S8 das IPAve-Flag, das anzeigt, dass die IPAve-Lernkalkulation abgeschlossen
ist, auf 1 gesetzt, der IPAve_CNT und die IPAve_SUM werden initialisiert (auf
0 zurückgesetzt)
und dann bewegt sich der Prozess zu der Bearbeitung in Fenster 1.
Wie oben beschrieben hebt das Ionenstromintensitätslernmittel die Ionenstromintensität pro Zündzyklus
an, und die Gesamtsumme der Ionenstromintensitäten während der gegebenen Zündzyklen
wird durch die gegebenen Zündzyklen
dividiert, und den Durchschnitt zu erhalten.
-
Wie
in 5 gezeigt, wird in Fenster 1 die Kalkulation für den IPDev
(die positive Abweichung in Bezug auf den IPAve) durchgeführt. Bei
Schritt S9 wird zuerst bestimmt, ob der C_IPPLS des gegenwärtigen Verbrennungszyklus
größer als
der IPAve ist. In dem Fall, wo er kleiner als der IPAve ist, verlässt der
Prozess die Bearbeitung in Fenster 1 und. bewegt sich zu Fenster
2. In dem Fall, wo er größer als
der IPAve ist, fährt
der Prozess zu Schritt S10 fort.
-
Bei
Schritt S10 wird bestimmt, ob die gegenwärtige Operationsregion innerhalb
einer IPDev-Lernregion ist oder nicht. Für diese Bestimmung werden die
Drehzahl und die Last bestimmt. Der IPDev weist nicht eine lineare
Charakteristik auf, die durch die Drehzahl und die Last bestimmt
wird, wie es der IPAve tut. Wie in 9 gezeigt,
weist der IPDev jedoch eine Tendenz derart auf, dass wenn die Operationsregion
weiter begrenzt wird, der IPDev einen im wesentlichen stabilen Wert
ohne die IPPLS-Korrektur aufweist. Es ist zu beach ten, dass in 9 Bezugszeichen 80 den
Fall vor der IP-Impulsbreitenkorrektur bezeichnet und Bezugszeichen 81 den
Fall nach der IP-Impulsbreitenkorrektur bezeichnet. Wenn jedoch
die IPPLS-Korrektur durchgeführt wird,
werden die Drehzahl und die Lastcharakteristika einbezogen und der
Wert weist wegen den gelernten Operationsbedingungen eine Abweichung
auf. Somit kann es Fälle
geben, wo dies eine fehlerhafte Bestimmung der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms verursacht. In dem Fall, wo die Operationsbedingungen
außerhalb
der IPDev-Lernregion
sind, verlässt
der Prozess die Bearbeitung, die in Fenster 1 gezeigt wird, und
bewegt sich zu Fenster 2. In dem Fall, wo die Operationsbedingungen
innerhalb der IPDev-Lernregion sind, fährt der Prozess zu Schritt S11
fort und die Bearbeitung zur Durchführung der IPDev-Kalkulation
wird durchgeführt.
-
In
der Bearbeitung in Fenster 1, die in 5 gezeigt
wird, wird, wenn bei Schritt S10 bestimmt wird, dass die gegenwärtigen Operationsbedingungen
die IPDev-Lernzulassungsbedingungen erfüllen, bei Schritt S11 der IPAve
von den C_IPLLSs, die bei jeder Zündung eingegeben werden, um
die C_IPPLS positive Abweichung in Bezug auf den IPAve zu erhalten,
subtrahiert. Wie in dem vorherigen Absatz beschrieben, wird dann
der Betrag, der in der Division durch den IPPLS-Korrekturkoeffizienten
Coef_IP verwendet wird, zu der IPDev_SUM addiert (Anfangswert 0),
um die Drehzahl und die Lastcharakteristika zu eliminieren, und
der Zähler
IPDev_CNT zum Kalkulieren des IPDev wird um +1 erhöht. Als
nächstes wird
bei Schritt S12 bestimmt, ob die Zahl von Verbrennungszyklen IPDev_NUM
erreicht wurde oder nicht, die notwendig ist, um den IPDev zu erhalten. Wenn
die Zahl erreicht wurde, wird bei Schritt S13 die IPDev-Kalkulation
durchgeführt,
und wenn sie nicht erreicht wurde, endet die Bearbeitung in Fenster
1 und der Prozess bewegt sich zu der Bearbeitung in Fenster 2.
-
Bei
Schritt S13 wird die IPDev_SUM durch die IPDev_NUN dividiert, um
den IPDev während
der gegebenen Zahl von Zündzeitpunkten
zu erhalten. Bei Schritt S14 wird dann das IPDev-Flag zum Anzeigen,
dass die IPDev-Lernkalkulation beendet ist, auf 1 gesetzt, der IPDev_CNT
und die IPDev_NUM werden initialisiert (auf 0 gesetzt), die Bearbeitung
in Fenster 1 endet und der Prozess bewegt sich zu der Bearbeitung
in Fenster 2.
-
In
der Bearbeitung in Fenster 2, die in 6 gezeigt
wird, wird bestimmt, ob jede der Lernkalkulationen abgeschlossen
wurde oder nicht. Wenn das Lernen abgeschlossen ist, werden der
Versatzwert-Korrekturkoeffizient Ka und der Ki-Korrekturkoeffizient
Kb basierend auf dem gelernten Wert erhalten, um den Versatzwert
und den Ki zu korrigieren.
-
Zuerst
wird bei einem Schritt S15 der Status des IPDev-Aktiv-Flags bestätigt, und
wenn das IPDev-Lernen abgeschlossen ist (d. h. IPDev-Flag = 1), fährt der
Prozess zu Schritt S16 fort, und der Versatzkorrekturkoeffizient
Ka und der Ki-Korrekturkoeffizient Kb werden jeweils von (a) einer
Versatzkorrekturkoeffiziententabelle entsprechend dem gelernten
IPDev-Wert und (b) von einer Ki-Korrekturkoeffiziententabelle entsprechend
dem gelernten IPDev-Wert erhalten, derart, wie in 10A und 10B gezeigt.
-
Wenn
das IPDev-Lernen nicht beendet ist (d. h. IPDev-Flag = 0), fährt der
Prozess zu Schritt S15a fort und der Status des IPAve-Flags wird
bestätigt. Wenn
das IPAve-Lernen beendet ist (d. h. IPAve-Flag = 1), fährt der
Prozess zu Schritt S19 fort, und Versatzwertkorrekturkoeffizient
Ka und der Ki-Korrekturkoeffizient Kb werden jeweils von (a) einer
Versatzkorrekturkoeffiziententabelle entsprechend dem gelernten
IPAve-Wert und (b) von einer Ki-Korrekturkoeffiziententabelle entsprechend
dem gelernten IPAve-Wert erhalten, derart, wie in 11A und 11B gezeigt.
-
Ausführungsform
1 hat die beiden Versatzabbildungen (12A und 12B) und die beiden Ki-Abbildungen (13A und 13B),
die gemäß der Intensität/Schwäche des
Ionenstroms eingestellt sind. Basierend auf der Drehzahl und der
Last werden der Versatzwert und der Ki-Wert jeweils aus den beiden
Abbildungen abhängig
davon erhalten, ob die Ionenstromintensität groß oder klein ist.
-
Bei
Schritt S17 wird die Kalkulation des Versatzwertes wie folgt durchgeführt: (der
Wert A.OFS, erhalten aus der Abbildung für eine große Ionenstromintensität) × (der Wert
Ka, erhalten aus der Versatzkorrekturkoeffiziententabelle) + (der
Wert N.OFS, erhalten aus der Versatzabbildung für eine kleine Ionenstromintensität) × (1-Ka).
D. h. abhängig
von dem Wert des Versatzkorrekturkoeffizienten Ka wird bestimmt,
ob der Versatzwert von der Versatzabbildung für eine große oder kleine Ionenstromintensität zu erhalten
ist, oder ob ein Wert zwischen Werten, die aus beiden Abbildungen
erhalten werden, zu nehmen ist.
-
Bei
Schritt S18 wird die Ki-Kalkulation wie folgt durchgeführt: (der
Wert A.Ki, erhalten aus der Ki-Abbildung für eine große Ionenstromintensität) × (der Wert
Kb, erhalten aus der Ki-Korrekturkoeffiziententabelle) + (der Wert
N.Ki, erhalten aus der Ki-Abbildung für eine kleine Ionenstromintensität) × (1-Kb). D.
h. ähnlich
zur Versatzwertkalkulation wird abhängig von dem Wert des Werts
von Kb bestimmt, ob der Ki-Wert aus der Ki-Abbildung für eine große oder
für eine
kleine Ionenstromintensität
zu erhalten ist, oder ob ein Wert zwischen Werten, die aus beiden
Abbildungen erhalten werden, zu nehmen ist.
-
Bei
Schritt S15a fährt
der Prozess zu Schritt S20 fort, wenn bestimmt ist, dass das IPAve-Lernen nicht
beendet ist (d. h. IPAve-Flag = 0), und der Ka und der Kb erhalten
Anfangswerte. Es ist zu beachten, dass der Ka und der Kb durch eine
Batterie gesichert werden, wenn der Motor gestoppt ist, und wenn der
Motor erneut startet, werden die Werte, die durch die Batterie gesichert
wurden, als die Anfangswerte verwendet. Entsprechend können der
Versatzwert und der Ki-Wert unmittelbar nachdem der Motor startet
die Werte von unmittelbar bevor der Motor das vorherige Mal gestoppt
wurde aufweisen.
-
Der
Versatzwert, der auf die vorangehende Art und Weise eingestellt
wurde, wird verwendet, um die Klopfbestimmung wie oben beschrieben
durchzuführen.
Dann wird basierend auf dem Klopfbestimmungsergebnis der Ki-Wert,
der eingestellt ist, wie oben beschrieben, verwendet, um den Verzögerungskorrekturbetrag
einzustellen.
-
Wie
oben beschrieben, wird in Übereinstimmung
mit Ausführungsform
1 basierend auf der Ionenstromintensität, die durch die Ionenstromintensitätserfassungeinrichtung 14 bestimmt
wird, das die Ionenstromintensität
basierend auf der Ausgabe von der Ionenstrom-Erfassungsschaltung 5 bestimmt, mindestens
einer von dem Vergleichsreferenzwert und dem Steuerparameterkorrekturbetrag
korrigiert, sodass in dem Fall, wo die Zuschlagstoffe, die eine leicht
ionisierte Substanz enthalten, in den Kraftstoff gemischt werden,
die Schwankung des Ionenstrombetrags mit einem hohen Maß an Präzision bestimmt werden
kann, auch in dem Fall, wo die Verstärkung des Klopfsignals wegen
der Schwankung der Ionenstromintensität variiert, wodurch der Vergleichsreferenzwert
entsprechend der Ionenstromintensität korrigiert wird oder die
Korrektur des Steuerparameters durchgeführt wird, die fehlerhafte Steuerung
basierend auf einer fehlerhaften Bestimmung des Klopfens verhindert
wird und ein exzellenter Klopferfassungsstatus und Klopfsteuerstatus
sicher erreicht werden können.
-
Es
ist zu beachten, dass in Übereinstimmung mit 1 die
Lernzulassungsbedingungen basierend auf dem Durchschnittswert und
der Abweichung bezüglich
der Ionenstromintensität
eingestellt werden und dann die Lernkalkulation durchgeführt wird. Die
Lernkalkulationsformel kann nur eine sein. Des weiteren ist es selbstverständlich,
dass zusätzliche Lernkalkulationsformeln
und die Lernzulassungsbedingungen hinzugefügt werden können.
-
Ferner
kann ein Ergebnis, das mindestens durch Addieren oder Multiplizieren
mehrerer Lernkalkulationsergebnisse oder durch Addieren von Bruchteilen
der Ergebnisse von jeder von derartigen Kalkulationen erzeugt wird,
für das
abschließende
Lernkalkulationsergebnis verwendet werden.
-
Ferner
sind die Versatzabbildung und die Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizientenabbildungen
konfiguriert, die beiden Abbildungen für die große und die kleine Ionenstromintensität zu haben.
Die Anzahl von Abbildungen kann jedoch erhöht werden.
-
Ferner
sind die Versatzabbildung und die Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizientenabbildung
konfiguriert, die beiden Abbildungen für die große und die kleine Ionenstromintensität aufzuweisen,
sie können
aber konfiguriert sein, eine Abbildung aufzuweisen, die als eine
Referenz dient, und der Korrekturkoeffizient basierend auf dem Ergebnis von
der Kalkulation zum Lernen der Ionenstromintensität kann mit
einem Wert aus der Abbildung multipliziert werden.
-
Ferner
ist es auch möglich,
den Klopfpegeldurchschnittswert und den Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag
basierend auf dem Ionenstromintensitäts-Lernkalkulationsergebnis
direkt zu korrigieren.
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Ferner
wurden der Versatz und die Zündzeiteinstellung
basierend auf dem Ergebnis der Kalkulation zum Lernen der Ionenstromintensität korrigiert, aber
die Bandpassfilter-Verstärkung
kann basierend auf dem Ionenstromintensitäts-Lernergebnis korrigiert
werden.
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Ferner
wurde in 1 der Einfachheit wegen die
Schaltungstechnikstruktur für
nur einen Zylinder gezeigt. In einem Mehrzylindermotor jedoch kann das
gleiche Steuermittel für
jeden Zylinder vorgesehen werden, um die Ionenstromintensität von jedem Zylinder
zu bestimmen und den Steuerparameter für jeden Zylinder zu korrigieren.
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Ferner
ist es selbstverständlich,
dass der IPPLS von allen Zylinder genommen werden kann, um eine
gesamte Ionenstromintensität
zu lernen.
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Ferner
ist es selbstverständlich,
dass die Ionenstromintensität
auch auf Zylinder angewendet werden kann, die sich unterscheiden,
und der gleichen.
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Ferner
können
die Lernmalzahlen IPAve_NUM und IPDev_NUM kleine Werte sein, unmittelbar
nachdem der Motor startet um zu ermöglichen, das Lernen schnell
zu beenden. Nachdem das erste Lernen abgeschlossen ist, kann dann
eine Bearbeitung durchgeführt
werden, um die Lernmalzahl zu erhöhen, um den gelernten Wert
zu stabilisieren.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klopfsteuervorrichtung
für einen
Verbrennungsmotor, umfassend: Ionenstromerfassungsmittel zum Erfassen
eines Ionenstroms, der unmittelbar nach Zündung in einer Verbrennungskammer
eines Verbrennungsmotors generiert wird; Klopferfassungsmittel zum
Extrahieren eines Klopfsignals aus dem Ionenstrom; und Klopfbestimmungsmittel
zum Bestimmen des Klopfstatus des Verbren nungsmotors basierend auf
dem extrahierten Klopfsignal, wobei das Klopfbestimmungsmittel ein
Vergleichsreferenzwert-Einstellmittel zum Vergleichen des Klopfsignals, das
von dem Klopferfassungsmittel ausgegeben wird, mit einem Filterwert,
der einer Filterbearbeitung unterzogen wird, umfasst; und wobei
die Klopfsteuervorrichtung für
den Verbrennungsmotor ferner umfasst: Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag-Einstellmittel zum
Einstellen eines Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrags zum
Korrigieren eines Steuerparameters mindestens einschließlich eines
Verzögerungskorrekturbetrags
zum Verzögern
einer Zündzeiteinstellung
von jedem Zylinder basierend auf dem Vergleichsreferenzwert, der
durch das Vergleichsreferenzwert-Einstellmittel eingestellt wird,
und dem Klopfsignal, das von dem Klopferfassungsmittel ausgegeben
wird; Steuerparameter-Korrekturmittel zum Korrigieren eines Steuerparameters für eine Steuerung
einer Zündzeiteinstellung
einer Zündvorrichtung
basierend auf dem Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag, der
eingestellt wurde; Ionenstromintensitäts-Bestimmungsmittel zum Bestimmen
einer Ionenstromintensität
des Ionenstroms basierend auf einem Ausgabewert von dem Ionenstromerfassungsmittel;
und Korrekturmittel zum Korrigieren mindestens eines von dem Vergleichsreferenzwert
und dem Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag basierend auf
der Ionenstromintensität,
die durch das Ionenstromintensitäts-Bestimmungsmittel
bestimmt wird. Als ein Ergebnis wird die Schwankung in dem Ionenstrom
genau erfasst, wobei dadurch die Änderung in dem Ionenstrombetrag ermöglicht wird.
-
Auch
bestimmt das Ionenstromintensitäts-Bestimmungsmittel
die Ionenstromintensität
basierend auf mindestens einem von einem Integrationswert, einem
Spitzenwert und einer Generierungszeit des Ionenstroms. Als ein
Ergebnis wird die Schwankung des Ionenstroms genau bestimmt, wodurch
der exzellente Klopf erfassungsstatus und Klopfsteuerstatus sicher
erreicht werden können.
-
Auch
umfasst das Ionenstromintensitäts-Bestimmungsmittel
ein Ionenstromintensitäts-Korrekturmittel
zum Korrigieren der Ionenstromintensität, die bei jeder Zündung erhalten
wird, basierend auf mindestens einer Motordrehzahl und Last. Als
ein Ergebnis wird die Schwankung der Ionenstromintensität basierend
auf der Motordrehzahl und Last unterdrückt, wodurch die genaue Ionenstromintensität erfasst
werden kann.
-
Auch
umfasst das Ionenstromintensitäts-Bestimmungsmittel
ferner ein Ionenstromintensitäts-Lernmittel
zum Erhalten einer statistischen Ionenstromintensität als die
Ionenstromintensität
mittels eines oder mehr Lernkalkulationsprozessen einschließlich mindestens
einer von einer Lernkalkulationsbearbeitung, die auf einem Durchschnittswert
der Ionenstromgenerierungszeit basiert, und einer Lernkalkulationsbearbeitung,
die auf einer Abweichung der Ionenstromgenerierungszeit in Bezug
auf den Durchschnittswert der Ionenstromgenerierungszeit basiert.
Als ein Ergebnis wird die Ionenstromintensität statistisch und genau bestimmt,
wodurch der exzellente Klopferfassungsstatus und Klopfsteuerstatus
sicher erreicht werden können.
-
Auch
umfasst das Ionenstromintensitäts-Lernmittel
ferner ein Lernbedingungszulassungsmittel zum Zulassen der Lernkalkulationsbearbeitung
nur unter Betriebsbedingungen, die alle Bedingungen erfüllen, die
bezüglich
jedes gegebenen Ziels eingestellt sind, wobei mindestens die Motordrehzahl
und die Last Ziele sind, um dadurch das Lernen der Ionenstromintensität nur unter
den Betriebsbedingungen zuzulassen, in denen die Differenz zwischen
der Intensität
und Schwäche
eines Ionenstrompegels klar ist. Als ein Ergebnis wird die Ionenstromintensität genau
bestimmt, wodurch der exzellente Klopf erfassungsstatus und Klopfsteuerstatus
sicher erreicht werden können.
-
Auch
addiert das Ionenstromintensitäts-Lernmittel
die Ionenstromintensität
bei jedem Zündzyklus
und dividiert dann die Gesamtsumme der Ionenstromintensitäten von
gegebenen Zündzyklen durch
die gegebenen Zündzyklen,
wobei so die Ionenstromintensität
gemittelt wird. Als ein Ergebnis spiegelt sich die Schwankung der
Ionenstromintensität,
die bei jedem Zündzyklus
variiert, nicht in dem gelernten Wert wider, wodurch der stabile
gelernte Wert der Ionenstromintensität erhalten werden kann.
-
Auch
umfasst die Klopfsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor ferner
ein Versatzeinstellmittel mit mindestens zwei Versatzabbildungen
basierend auf der Motordrehzahl und der Last, die der Intensität bzw. Schwäche der
Ionenstromintensität entsprechen,
und basierend auf der Ausgabe von dem Ionenstromintensitäts-Lernmittel
Erhalten eines Versatzwerts zum Versetzen des Vergleichsreferenzwerts,
der durch das Vergleichsreferenzwert-Einstellmittel eingestellt
wird, von einer von den beiden Versatzabbildungen, oder Einstellen
des Versatzwerts als einen Wert zwischen zwei Werten, die aus den beiden
Abbildungen erhalten werden, und das Vergleichsreferenzwert-Einstellmittel
erhält
den Vergleichsreferenzwert durch Addition des Versatzwerts, der
durch das Versatzeinstellmittel eingestellt ist, zu dem Filterwert,
der in der Filterbearbeitung in dem Klopfsignal verwendet wird,
das von dem Klopferfassungsmittel ausgegeben wird. Als ein Ergebnis
kann der optimale Vergleichsreferenzwert ungeachtet der Ionenstromintensität eingestellt
werden, wodurch der exzellente Klopferfassungsstatus und Klopfsteuerstatus
sicher erreicht werden können.
-
Auch
umfasst die Klopfsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor ferner
ein Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten-Einstellmittel mit
mindestens zwei Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizientenabbildungen
basierend auf der Motordrehzahl und der Last entsprechend der Intensität bzw. der
Schwäche
der Ionenstromintensität
und basierend auf der Ausgabe von dem Ionenstromintensitäts-Lernmittel
Erhalten eines Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren des Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrages,
der durch das Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag-Einstellmittel
eingestellt wird, aus einer von den beiden Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizientenabbildungen,
oder Einstellen des Korrekturkoeffizienten als einen Wert zwischen
zwei Werten, die aus den beiden Abbildungen erhalten werden, und
das Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag-Einstellmittel erhält basierend
auf dem Klopfsignal, das von dem Klopferfassungsmittel ausgegeben
wird, den geeigneten Korrekturanforderungsbetrag aus einer Tabelle,
die Korrekturanforderungsbeträge
speichert, um als Referenzwerte für jeden Klopfsignalwert zu
dienen, und multipliziert den erhaltenen Korrekturanforderungsbetrag
mit dem Korrekturkoeffizienten, der durch das Korrekturanforderungsbetrag-Korrekturkoeffizienten-Einstellmittel eingestellt wird,
um den Steuerparameter-Korrekturanforderungsbetrag pro Zündung zu
erhalten. Als ein Ergebnis können
der exzellente Klopferfassungsstatus und Klopfsteuerstatus ungeachtet
der Ionenstromintensität
sicher erreicht werden.
-
Auch
bestimmt das Ionenstromintensitäts-Bestimmungsmittel
die Ionenstromintensität
basierend auf einer Wellenform des Ionenstroms, erfasst durch das
Ionenstromerfassungsmittel, und einschließlich des Fehlzündungsbestimmungsmittels zum
Bestimmen der Fehlzündung
basierend auf der bestimmten Intensität. Als ein Ergebnis können, während ein
addierter Wert eines Systems erhöht
wird, der exzellente Klopferfassungssta tus und Klopfsteuerstatus
ungeachtet der Ionenstromintensität sicher erreicht werden.
-
Auch
lässt das
Lernbedienungszulassungsmittel nicht zu, dass eine Lernkalkulationsbearbeitung
bezüglich
der Ionenstromintensität
eines Zündzyklus
durchgeführt
wird, für
den das Fehlzündungsbestimmungsmittel
die Fehlzündung
bestimmt hat. Als ein Ergebnis spiegelt sich die Ionenstromintensität zum Zeitpunkt
der Fehlzündung
nicht in dem gelernten Wert wider, wodurch der stabile gelernte
Wert des Ionenstromintensitätswerts
erhalten werden kann.