DE112010005447T5

DE112010005447T5 - Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE112010005447T5
Application number: DE112010005447T
Authority: DE
Inventors: Mie Sasai; Kazuhiro Wakao
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2013-03-28
Also published as: JPWO2011125167A1; CN102472176B; WO2011125167A1; CN102472176A; US20120103312A1; JP5105027B2

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Unterschied des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen Zylindern beim Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung in einer Situation zu verhindern, in welcher einige aus einer Vielzahl von Zylindern einer Brennkraftmaschine, die dazu fähig ist, mehrere Arten von Kraftstoffen zu verwenden, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, beim Unterbrechen der Kraftstoffeinspritzung von einer Einspritzdüse abgeschaltet sind. Um die Aufgabe zu lösen, weist eine Steuereinrichtung, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird, einen Kraftstoffeigenschaftssensor auf, der in einer Kraftstoffleitung zwischen einem Kraftstofftank und einem Zuführrohr eingebaut ist, und erfasst eine Kraftstoffeigenschaftsänderung aus einer Änderung eines Signals des Kraftstoffeigenschaftssensors. Bei der Erfassung einer Kraftstoffeigenschaftsänderung verhindert die Steuervorrichtung die Abschaltung eines Zylinders vor dem Abschluss einer Kraftstoffeigenschaftsänderung im Zuführrohr.

Description

Titel der Erfindung:
Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die dazu fähig ist, eine Vielzahl von Arten von Kraftstoffen zu verwenden, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Noch genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Brennkraftmaschine, die eine Einrichtung zum Abschalten von Zylindern aufweist, die einige aus einer Vielzahl von Zylindern abschaltet.
Stand der Technik
Eine Brennkraftmaschine, die dazu fähig ist, Kraftstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften zu verwenden, ist in einem sogenannten FFV (Fexible-Fuel-Vehicle, Mehrkraftstoff-Kraftfahrzeug) eingebaut. Ein Beispiel einer solchen FFV-Brennkraftmaschine, das beispielsweise in der JP-A-2006-322401 beschrieben wird, ist dazu fähig, Benzin und Alkohol zu verwenden. Wenn Kraftstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften zu verwenden sind, muss ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis passend zu den Kraftstoffeigenschaften angepasst werden. Wenn beispielsweise mit Alkohol versetztes Benzin als Kraftstoff verwendet wird, ist es notwendig, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis passend zur Konzentration von Alkohol in dem Kraftstoff anzupassen, weil sich der Alkohol von Benzin stark im kalorischen Wert pro Volumeneinheit unterscheidet.
Die Verwendung eines Kraftstoffeigenschaftssensors ermöglicht es, die Eigenschaften eines verwendeten Kraftstoffs zu bestimmen. Ein Kraftstofftank für die FFV-Brennkraftmaschine, die in der JP-A-2006-322401 offenbart ist, ist mit einem Alkoholkonzentrationssensor versehen. Wenn der Alkoholkonzentrationssensor verwendet wird, um die Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs zu bestimmen, kann eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung passend zur Alkoholkonzentration ausgeführt werden.
Eine in der JP-A-2009-203900 offenbarte Technologie stoppt die Kraftstoffeinspritzung aus Einspritzdüsen, um einige aus einer Vielzahl von Zylindern abzuschalten. Diese Zylinderabschaltungstechnologie kann für die vorstehend erwähnte FFV-Brennkraftmaschine verwendet werden. In einem derartigen Fall ergibt sich jedoch das nachfolgende Problem.
1 in der JP-A-2006-322401 zeigt den Aufbau eines Kraftstoffzuführsystems für eine FFV-Brennkraftmaschine, das auch für eine herkömmliche Brennkraftmaschine verwendbar ist. Wie in der Figur gezeigt wird dieselbe Kraftstoffleitung (derselbe Kraftstoffzuführweg) verwendet, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank an Einspritzdüsen für einzelne Zylinder zuzuführen. Ein Zuführrohr bzw. Kraftstoffverteilerrohr ist stromab der Kraftstoffleitung angeordnet. Die Einspritzdüsen für die einzelnen Zylinder sind zu Verbindungszwecken in der Axialrichtung des Zuführrohrs angeordnet. Der Kraftstoff wird durch die Kraftstoffleitung aus dem Kraftstofftank an das Zuführrohr zugeführt. Dann wird der Kraftstoff nacheinander an die Einspritzdüsen für die einzelnen Zylinder verteilt, wobei mit der Einspritzdüse begonnen wird, die dem Einlass des Zuführrohrs am nächsten liegt.
6 ist ein Zeitschaubild, das zeigt, wie sich die Alkoholkonzentration eines von einer Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs ändert, wenn sich die Konzentration von Alkohol in einem Kraftstofftank aufgrund des Betankens ändert. Die Figur zeigt einen Fall, in welchem mit Alkohol versetztes Benzin in einen Kraftstofftank eingebracht wird, der nur Benzin enthält. Eine Änderung der Alkoholkonzentration eines von einer Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs tritt mit einer Verzögerung nach einer Änderung der Alkoholkonzentration am Auslass einer Kraftstoffpumpe auf. Der Grund dafür ist, dass ein Kraftstoff (der Kraftstoff vom letzten Mal bzw. von der vorhergehenden Fahrt) vor dem Start des Betankens in der Kraftstoffleitung und dem Zuführrohr verbleibt. Nachdem der verbleibende Kraftstoff beim Einspritzen in jeden Zylinder verbraucht ist, wird die Änderung der Alkoholkonzentration in dem von der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoff wiedergegeben.
Die Antwortzeit, die benötigt wird, damit die Änderung der Alkoholkonzentration sich in dem von der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoff widerspiegelt, ändert sich von einem Zylinder zum anderen. Die Antwortzeit ändert sich von einem Zylinder zum anderen aufgrund des Unterschieds in einer Länge eines Flussweges, das bedeutet, des Abstands zwischen dem Einlass des Zuführrohrs und der Einspritzdüse für jeden Zylinder. Die Änderung der Alkoholkonzentration spiegelt sich im von der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoff in der Reihenfolge vom kürzesten Abstand zwischen dem Einlass des Zuführrohrs und der Einspritzdüse für jeden Zylinder bis zum längsten wider. Daher erfährt der Zylinder, der am weitesten vom Einlass des Zuführrohrs entfernt ist, das bedeutet, der Zylinder, der am weitesten stromab in der Richtung des Kraftstoffflusses in dem Zuführrohr angeordnet ist (der nachstehend als der am weitesten stromab liegende Zylinder bezeichnet wird), die Änderung der Alkoholkonzentration des von der Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs später als die anderen Zylinder.
Der Kraftstofffluss in dem Zuführrohr wird durch die Einspritzung von Kraftstoff aus den Einspritzdüsen für die einzelnen Zylinder verursacht. Wenn der am weitesten stromab liegende Zylinder durch die vorstehend erläuterte Zylinderabschaltungstechnologie abgeschaltet wird, bildet sich jedoch ein Gebiet, in welchem der Kraftstoff nicht schnell fließt, in der Nähe des am weitesten stromab liegenden Abschnitts des Zuführrohrs. Daher bleibt der Kraftstoff, der vor der Änderung der Alkoholkonzentration vorhanden war (der Kraftstoff, der vor dem Start des Betankens vorhanden war) in der Nähe des am weitesten stromab liegenden Abschnitts des Zuführrohrs, wenn der am weitesten stromab liegende Zylinder während eines Übergangszeitabschnitts abgeschaltet ist, in dem sich die Alkoholkonzentration in dem Zuführrohr ändert.
Bei Wiederherstellung bzw. Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung in der vorstehend erläuterten Situation wird der Kraftstoff, der in dem Zuführrohr verbleibt, in den am weitesten stromab liegenden Zylinder eingespritzt, obwohl die Alkoholkonzentration des Kraftstoffs, der in die anderen Zylinder eingespritzt wird, sich bereits auf jene geändert hat, die nach dem Betanken vorherrscht. Daher gibt es einen wesentlichen Unterschied zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des am weitesten stromab liegenden Zylinders und dem der anderen Zylinder. Dies verschlechtert die Fahrleistung und die Abgasleistung. Eine zu lösende Aufgabe bei der Anwendung der Zylinderabschaltungstechnologie auf die FFV-Brennkraftmaschine ist es, einen Unterschied des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen Zylindern bei einem Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung zu vermeiden.
Kurze Erläuterung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehend erläuterten Umstände gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Unterschied im Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen Zylindern zu vermeiden, wenn nach einer Zylinderabschaltung in einer Brennkraftmaschine, die dazu fähig ist, verschiedene Kraftstoffarten mit unterschiedlichen Eigenschaften zu verwenden, ein Wiederanlauf erreicht wird.
Um die vorstehend erläuterte Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine nachstehend beschriebene Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Steuervorrichtung einen Kraftstoffeigenschaftssensor auf, der in einer Kraftstoffleitung zwischen einem Kraftstofftank und einem Zuführrohr einbaut ist. Der Kraftstoffeigenschaftssensor erfasst eine Änderung einer Kraftstoffeigenschaft aus einer Änderung eines vom Kraftstoffeigenschaftssensor erzeugten Signals. Die Steuervorrichtung ist dazu fähig, einige aus einer Vielzahl von Zylindern durch Unterbrechen der Einspritzung von Kraftstoff aus einer Einspritzdüse abzuschalten. In einer solchen Zylinderabschaltung kann ein Ventilanhaltmechanismus entweder ein Auslassventil oder ein Einlassventil in einem geschlossenen Zustand anhalten. Die abzuschaltenden Zylinder können vorab bestimmt oder in beliebiger Weise bestimmt sein. Wenn eine Änderung der Kraftstoffeigenschaft erfasst wird, verhindert die Steuervorrichtung die Abschaltung eines Zylinders, bevor die Änderung der Kraftstoffeigenschaft im Zuführrohr abgeschlossen ist. Ob die Änderung der Kraftstoffeigenschaft in dem Zuführrohr abgeschlossen ist, kann beispielsweise abhängig von einer Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Zylinder abgeschätzt werden. Die Steuervorrichtung, welche die vorstehend erläuterte Funktion aufweist, ist dazu fähig, zu verhindern, dass ein Kraftstoff, der eine Eigenschaft aufweist, die vor der Änderung vorherrschte, in dem Zuführrohr verbleibt.
Die Steuervorrichtung kann die Deaktivierung eines Zylinders in den nachstehend erläuterten bevorzugten Modi verhindern. In einem bevorzugten Modus verhindert die Steuervorrichtung die Deaktivierung eines Zylinders, der am weitesten von dem Zuführrohr entfernt ist, bevor eine Änderung der Kraftstoffeigenschaft in dem Zuführrohr abgeschlossen ist. In einem anderen bevorzugten Modus verhindert die Steuervorrichtung die Deaktivierung eines Zylinders, der als letzter durch eine Änderung der Kraftstoffeigenschaft beeinflusst wird, bevor die Änderung der Kraftstoffeigenschaft in dem Zuführrohr abgeschlossen ist. In den vorstehend erläuterten Modi erlaubt die Steuervorrichtung den anderen Zylindern, abzuschalten, selbst bevor die Änderung der Kraftstoffeigenschaft in dem Zuführrohr abgeschlossen ist. In einem noch anderen bevorzugten Modus verhindert die Steuervorrichtung bei allen abzuschaltenden Zylindern die Abschaltung vor dem Abschluss der Änderung der Kraftstoffeigenschaft im Zuführrohr.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindert die Steuervorrichtung die Ausführung einer Abnormitätsdiagnose bezüglich eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, bis ein vorab festgelegter Zeitabschnitt nach dem Wiederanlauf einer Zylinderabschaltung verstrichen ist. Wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird, verhindert die Steuervorrichtung daher eine falsche Abnormitätsdiagnose aufgrund einer solchen Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, selbst wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom einen Zylinder zum andern unterscheidet.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindert die Steuervorrichtung das Lernen eines Steuerparameters, der sich auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezieht, bis ein vorab festgelegter Zeitabschnitt seit dem Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung verstrichen ist. Daher verhindert die Steuervorrichtung, dass ein Steuerparameter aufgrund einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Veränderung irrtümlich gelernt wird, selbst wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem Zylinder zum nächsten verändert, wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird.
Nach einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schätzt die Steuervorrichtung eine Kraftstoffeigenschaft in dem Zuführrohr ab. Wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird, schätzt die Steuervorrichtung die Kraftstoffeigenschaft in der Einspritzdüse für einen wieder anlaufenden Zylinder aus der Menge des Kraftstoffverbrauchs in dem Zylinder und der Kraftstoffeigenschaft in dem Zuführrohr ab. Die Steuervorrichtung stellt eine Steuerung der in den wieder anlaufenden Zylinders eingespritzten Kraftstoffmenge passend zu der abgeschätzten Kraftstoffeigenschaft in der Einspritzdüse bereit, bis ein vorab festgelegter Zeitabschnitt nach dem Wiederanlauf seit der Zylinderabschaltung verstrichen ist. Folglich ist es möglich, den Unterschied des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den Zylindern zu verringern, der während des Wiederanlaufs nach der Zylinderabschaltung auftritt, selbst wenn ein Kraftstoff in dem Zuführrohr oder der Einspritzdüse verblieben ist, der eine Eigenschaft aufweist, die vor einer Änderung der Kraftstoffeigenschaft vorherrschte.
Die nachstehenden bevorzugten Verfahren können verwendet werden, um die Kraftstoffeigenschaft im Zuführrohr abzuschätzen. Ein Verfahren ist es, den vorstehend erläuterten Kraftstoffeigenschaftssensor zu nutzen. Die Kraftstoffeigenschaft im Zuführrohr kann passend zu der Kraftstoffeigenschaft in der Kraftstoffleitung abgeschätzt werden, die durch ein vom Kraftstoffeigenschaftssensor erzeugtes Signal identifiziert wird. Ein anderes Verfahren ist es, einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zu verwenden, der in einem Abgasdurchlass der Brennkraftmaschine eingebaut ist. Die Kraftstoffeigenschaft in dem Zuführrohr kann abhängig von einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas abgeschätzt werden, das über ein vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erzeugtes Signal erkannt wird.
Kurze Erläuterung der Figuren
1 ist ein schematisches Schaubild, das den Aufbau eines Kraftstoffzuführsystems einer Brennkraftmaschine veranschaulicht, in welchem eine Steuervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
2 ist ein Ablaufplan, der ein Programm zur Auswahl eines abzuschaltenden Zylinders veranschaulicht, das in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
3 ist ein Ablaufplan, der ein Programm zur Beurteilung einer Ausführbedingung für OBD veranschaulicht, das in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
4 ist ein Ablaufplan, der ein Programm zur Berechnung einer zylinderspezifischen eingespritzten Kraftstoffkonzentration veranschaulicht, das in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
5 ist ein Ablaufplan, der das Programm zur Berechnung der zylinderspezifisch eingespritzten Kraftstoffkonzentration veranschaulicht, das in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
6 ist ein Zeitschaubild, das zeigt, wie sich eine Kraftstoffeigenschaft in verschiedenen Abschnitten eines Kraftstoffzuführwegs nach dem Betanken ändert.
Bester Modus zur Durchführung der Erfindung
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
Eine Steuervorrichtung nach der ersten Ausführungsform wird auf eine Brennkraftmaschine eines FFV angewendet, das nicht nur Benzin, sondern auch mit Biokraftstoffversetztes Benzin verwenden kann. 1 ist ein schematisches Schaubild, welches den Aufbau eines Kraftstoffzuführsystems für eine solche Brennkraftmaschine veranschaulicht.
Das in 1 gezeigte Kraftstoffzuführsystem ist so aufgebaut, das eine Kraftstoffleitung 6 zwischen einem Kraftstofftank 2 und einem Zuführrohr 8 verbunden bzw. eingebaut ist. Die Kraftstoffleitung 6 ist mit einem Ende des Zuführrohrs 8 verbunden. Von einem Einlass zu einem hinteren Ende sind vier Einspritzdüsen 11, 12, 13 und 14 in Reihe angeordnet und mit dem Zuführrohr 8 verbunden. Die in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Brennkraftmaschine ist ein 4-Zylinder-Reihenmotor. Die Bezugszeichen #1, #2, #3 und #4 in 1 sind Zylindernummern. Eine Kraftstoffpumpe 4 ist an dem zum Kraftstofftank 2 zeigenden Ende der Kraftstoffleitung 6 angebracht. Die Kraftstoffpumpe 4 zieht Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 und pumpt den Kraftstoff in die Kraftstoffleitung 6. Der vom Kraftstofftank 2 über die Kraftstoffleitung 6 in das Zuführrohr 8 zugeführte Kraftstoff wird sequenziell an die Einspritzdüsen 11, 12, 13 und 14 für die einzelnen Zylinder verteilt, wobei mit der Einspritzdüse begonnen wird, die am nächsten zum Einlass des Zuführrohrs 8 liegt.
Ein Kraftstoffeigenschaftssensor 10 ist in der Mitte der Kraftstoffleitung 6 eingebaut. Der Kraftstoffeigenschaftssensor 10, der in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist ein Sensor für eine Biokraftstoffkonzentration, der ein Signal passend zur Konzentration eines Biokraftstoffs in dem Kraftstoff abgibt. In der vorliegenden Ausführungsform gibt daher die Bezeichnung „Kraftstoffeigenschaft” die Konzentration des Biokraftstoffs (nachstehend einfach als die Kraftstoffkonzentration bezeichnet) wider. Ein Signal des Biokraftstoffkonzentrationssensors 10 wird in eine ECU 20 der Brennkraftmaschine abgegeben.
Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform wird durch die ECU 20 und den Biokraftstoffkonzentrationssensor 10 gebildet. Die ECU 20 kann funktional in einen Abschnitt 22 zur Messung einer Kraftstoffkonzentration, einen Abschnitt 24 zur Steuerung einer Zylinderabschaltung, einen OBD-Steuerabschnitt 26, einen Abschnitt 28 zum Lernen eines Steuerparameters und einen Abschnitt 30 zur Steuerung einer Kraftstoffeinspritzmenge unterteilt sein. Diese funktionalen Elemente 22, 24, 26, 28, und 30 werden aus verschiedenen funktionalen Elementen ausgewählt, die in der ECU 20 umfasst sind, und in der Figur gezeichnet, weil sie für die vorliegende Erfindung relevant sind. In anderen Worten zeigt 1 nicht, dass die ECU 20 nur die funktionalen Elemente 22, 24, 26, 28, 30 aufweist. Die funktionalen Elemente 22, 24, 26, 28, 30 können durch jeweilige Hardware implementiert werden, oder können virtuell durch Software implementiert werden, während sie dieselbe Hardware teilen.
Die funktionellen Elemente 22, 24, 26, 28, 30, die von der ECU 20 umfasst sind, werden nun genau beschrieben.
Abschnitt zur Messung der Kraftstoffkonzentration>
Der Abschnitt 22 zur Messung der Kraftstoffkonzentration ist dazu fähig, ein Signal von dem Biokraftstoffkonzentrationssensor aufzunehmen und eine Biokraftstoffkonzentration an einer Position zu identifizieren, an der der Biokraftstoffkonzentrationssensor 10 angebracht ist. Der Abschnitt 22 zur Messung der Kraftstoffkonzentration ist auch dazu fähig, die Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 passend zu einem Signal des Biokraftstoffkonzentrationssensors 10 abzuschätzen. Wenn die Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr abzuschätzen ist, wird zunächst ein Kraftstoffflussweg zwischen dem Zuführrohr 8 und der Montageposition des Biokraftstoffkonzentrationssensors 10 virtuell und eindimensional in kleine Gebiete unterteilt, die ein gleiches Volumen aufweisen. Als nächstes wird jedem kleinen Gebiet eine Zelle zugeordnet, die eine Kraftstoffkonzentration speichert. Wenn der Kraftstoff verbraucht ist, der ein Volumen aufweist, das zu einem kleinen Gebiet äquivalent ist, wird die Kraftstoffkonzentration jeder Zelle um eine Position stromab verschoben. Zudem speichert eine Zelle, die einem Gebiet zugeordnet ist, das zu der Position des Biokraftstoffkonzentrationssensor gehört, eine aus dem Signal des Biokraftstoffkonzentrationssensors 10 identifizierte Kraftstoffkonzentration. Der Abschnitt 22 zur Messung der Kraftstoffkonzentration verfolgt die Bewegung der Kraftstoffkonzentration in dem Kraftstoffflussweg durch Verschieben der Daten einer Zelle, die zu dem vorstehenden beschriebenen jeweiligen kleinen Gebiet gehört und schätzt die Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 ab.
Abschnitt zur Steuerung der Zylinderabschaltung
Der Abschnitt 24 zur Steuerung der Zylinderabschaltung ist dazu fähig, einige von insgesamt vier in der Brennkraftmaschine vorgesehenen Zylindern abzuschalten. Bei einer Zylinderabschaltung hält die Einspritzdüse ihre Kraftstoffeinspritzung an und ein Ventilstoppmechanismus stoppt entweder ein Einlassventil oder ein Auslassventil in einem geschlossenen Zustand. Ein abzuschaltender Zylinder wird passend zu einem Kurbelwellenwinkel festgelegt, der zu einem Zeitpunkt vorliegt, zu dem die Ausführungsbedingungen für eine Zylinderabschaltung erfüllt sind. Noch genauer wird ein Zylinder, der als frühester eine Zylinderabschaltung abschließen kann, als der abzuschaltende Zylinder ausgewählt. Abhängig vom ausgewählten Zylinder kann jedoch das vorstehend erläuterte Problem auftreten.
Um eine unpassende Zylinderauswahl zu vermeiden, führt der Abschnitt 24 zur Steuerung der Zylinderabschaltung wie durch einen Ablaufplan der 2 gezeigt konstant ein Programm zur Auswahl eines abzuschaltenden Zylinders in regelmäßigen Zeitintervallen durch.
In Schritt S102, der der erste Schritt ist, beurteilt das Programm zur Auswahl des abzuschaltenden Zylinders, ob sich die Kraftstoffkonzentration in der Kraftstoffleitung 6 geändert hat. Eine Änderung der Kraftstoffkonzentration kann passend zu einer Änderung des Signals des Biokraftstoffkonzentrationssensors 10 erfasst werden. Die Kraftstoffkonzentration in der Kraftstoffleitung 6 kann sich ändern, wenn beispielsweise ein Kraftstoff neu eingebracht wird, dessen Konzentration sich gegenüber der eines Kraftstoffs unterscheidet, der in dem Kraftstofftank 2 verbleibt. Wenn die Kraftstoffkonzentration in dem Kraftstofftank 2 durch Betanken geändert wird, ändert sich die Kraftstoffkonzentration in der Kraftstoffleitung 6, und dann ändert sich die Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 mit einer Verzögerung. Wenn die Kraftstoffkonzentration unverändert bleibt, wird das Programm beendet.
Wenn eine Änderung der Kraftstoffkonzentration erfasst wird, geht das Programm zu Schritt S104 weiter. In Schritt S104 beurteilt das Programm, ob die Änderung der Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 abgeschlossen ist. Ein Kraftstoffweg, der durch die Kraftstoffleitung 6 und das Zuführrohr 8 gebildet wird, weist ein festes Fassungsvermögen auf. Daher gibt es eine Zeitverzögerung zwischen dem Moment, zu dem Kraftstoff mit einer veränderten Konzentration im Einlass des Zuführrohrs 8 ankommt, und dem Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 gleichförmig geändert ist. Im Schritt S104 berechnet das Programm den Unterschied zwischen der Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8, die von dem Abschnitt 22 zur Messung der Kraftstoffkonzentration abgeschätzt wird, und der Kraftstoffkonzentration, die aus dem Signal des Biokraftstoffkonzentrationssensors 10 erkannt wird. Wenn der berechnete Unterschied nicht größer als ein vorab festgelegter Wert ist, beschließt das Programm, dass die Änderung der Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 abgeschlossen ist.
Wenn das im Schritt S104 erhaltene Ergebnis anzeigt, dass die Änderung die Kraftstoffkonzentration noch nicht abgeschlossen ist, geht das Programm zu Schritt S106 weiter. Im Schritt S106 verhindert das Programm die Abschaltung eines bestimmten Zylinders. Der bestimmte Zylinder ist ein Zylinder, der am weitesten von dem Einlass des Zuführrohrs 8 weg angeordnet ist. Wenn der verwendete Aufbau der in 1 gezeigte ist, wird der vierte Zylinder als der bestimmte Zylinder bezeichnet. Wenn die Ausführbedingungen für eine Zylinderabschaltung erfüllt sind, während die Abschaltung des bestimmten Zylinders verhindert wird, wird der bestimmte abzuschaltende Zylinder unabhängig davon nicht als der abzuschaltende Zylinder ausgewählt, ob ein Zylinder, der eine Zylinderabschaltung zum frühesten Zeitpunkt durchführen kann, der abzuschaltende Zylinder ist. In diesem Fall wird der abzuschaltende Zylinder aus Zylindern ausgewählt, die sich vom bestimmten Zylinder unterschieden.
Wenn das in Schritt S104 erhaltene Ergebnis anzeigt, dass die Änderung der Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 abgeschlossen ist, geht das Programm zum Schritt S108 weiter. Im Schritt S108 hebt das Programm die Verhinderung der Abschaltung des bestimmten Zylinders auf. Somit kann der bestimmte Zylinder abhängig von dem Zeitpunkt als der abzuschaltende Zylinder ausgewählt werden, zu welchem die Ausführungsbedingungen für eine Zylinderabschaltung erfüllt sind. In anderen Worten wird ein Zylinder, der eine Zylinderabschaltung zum frühesten Zeitpunkt durchführen kann, nach Abschluss der Änderung der Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 unabhängig davon als der abzuschaltende Zylinder ausgewählt, ob er der bestimmte Zylinder ist.
Wenn das vorstehend erläuterte Programm während eines Übergangszeitabschnitts ausgeführt wird, während dessen sich die Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 ändert, wird der vierte Zylinder, der am weitesten vom Einlass des Zuführrohrs 8 entfernt angeordnet ist, nicht als der abzuschaltende Zylinder ausgewählt. Dies stellt sicher, dass der Kraftstoff, der vor der Änderung der Kraftstoffkonzentration vorhanden war (der Kraftstoff, der vor dem Start des Betankens vorhanden war) nicht in der Nähe des am weitesten stromab liegenden Abschnitts des Zuführrohrs 8 verbleibt. Als ein Ergebnis wird ein Unterschied zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Zylinder verhindert, wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird.
<OBD-Steuerabschnitt>
Der OBD-Steuerabschnitt 26 ist dazu fähig, eine OBD (On-Board-Diagnose) der Brennkraftmaschine durchzuführen, oder noch genauer, eine OBD durch Verwenden eines Signals eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors durchzuführen. Die OBD umfasst eine Abnormitätsdiagnose des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors und eine Abnormitätsdiagnose eines Kraftstoffsystems. Der OBD-Steuerabschnitt 26 führt eine OBD zu einein Zeitpunkt durch, zu welchem vorab festgelegte Ausführungsbedingungen erfüllt sind. Wenn der Ausführungszeitpunkt einer OBD jedoch mit dem Zeitpunkt des Wiederanlaufs nach einer Zylinderabschaltung zusammenfällt, kann sich die Genauigkeit der OBD verschlechtern. Wenn eine OBD mit dem Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors durchzuführen ist, ist es eine Voraussetzung, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis genau gesteuert wird. Wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird, ist es wahrscheinlich, dass die Genauigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung aufgrund einer beispielsweise durch Betanken verursachten Änderung der Kraftstoffkonzentration verschlechtert sein kann.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das vorstehend erläuterte Programm zur Auswahl eines abzuschaltenden Zylinders ausgeführt, um sicher zu stellen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis sich zwischen den Zylindern nicht unterscheidet, wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird. Wenn sich jedoch die Kraftstoffkonzentration vor einer Zylinderabschaltung ändert, gibt es eine kleine Möglichkeit, dass der Kraftstoff, der vor dem Betanken vorliegt (der Kraftstoff, der vor einer Änderung der Kraftstoffkonzentration vorliegt) in der Einspritzdüse für den abzuschaltenden Zylinder verbleiben kann. In einem solchen Fall verbleibt der Unterschied des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den Zylindern, bis die Einspritzdüse beim Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung den verbleibenden Kraftstoff vollständig einspritzt.
Da dies der Fall ist, führt der OBD-Steuerabschnitt 26 ein durch einen Ablaufplan der 3 gezeigtes Programm zur Beurteilung einer OBD-Ausführungsbedingung zur Zeit der OBD-Ausführung durch.
Im Schritt S202, der der erste Schritt ist, beurteilt das Programm zur Beurteilung der OBD-Ausführungsbedingung, ob ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird. Wenn eine Zylinderabschaltung noch nicht begonnen wurde oder gerade läuft, schließt das Programm, dass ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung nicht erzielt wird. In einem solchen Fall geht das Programm zum Schritt S210 und erlaubt die Ausführung einer OBD.
Wenn andererseits bereits ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erreicht wurde, geht das Programm zum Schritt S204 weiter. Im Schritt S204 beurteilt das Programm, ob es eine Aufzeichnung einer Kraftstoffkonzentrationsänderung gibt, die vor einer Zylinderabschaltung aufgetreten ist. Wenn sich die Kraftstoffkonzentration vor der Zylinderabschaltung nicht geändert hat, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht von einem Zylinder zum anderen variieren, wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird. Wenn es daher keinen Bericht über eine Kraftstoffkonzentrationsänderung gibt, geht das Programm zum Schritt S210 weiter und erlaubt die Ausführung einer OBD.
Wenn es andererseits eine Aufzeichnung über eine Änderung der Kraftstoffkonzentration gibt, geht das Programm zum Schritt S206 weiter, der der nächste Beurteilungsschritt ist. Im Schritt S206 beurteilt das Programm, ob die Kraftstoffmenge, die von jedem Zylinder aufgrund der Kraftstoffeinspritzung von der Einspritzdüse nach dem Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung verbraucht wurde, kleiner als eine Referenzmenge Q ist. Die Referenzmenge Q ist die Menge des verbrauchten Kraftstoffs, die die Einspritzdüse benötigt, um den in der Einspritzdüse verbleibenden Kraftstoff (den Kraftstoff, der vor einer Änderung der Kraftstoffkonzentration vorhanden war) vollständig einzuspritzen. Beispielsweise kann die Referenzmenge Q ein Äquivalent zum Fassungsvermögen der Einspritzdüse für Kraftstoff sein. Wenn die Menge des Kraftstoffverbrauchs nach dem Wiederanlauf kleiner als die Referenzmenge Q ist, ist es möglich, dass der Kraftstoff, der vor einer Konzentrationsänderung vorliegt, in der Einspritzdüse verbleibt. Daher geht das Programm in einem solchen Fall zum Schritt S208 weiter und verhindert die Ausführung einer OBD.
Wenn anderseits die Menge des Kraftstoffverbrauchs nach dem Wiederanlauf nicht kleiner als die Referenzmenge Q ist, ist es nicht möglich, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen den Zylindern unterscheidet. Daher geht das Programm in einem solchen Fall zum Schritt S210 weiter und erlaubt die Ausführung einer OBD. Wenn das vorstehend erläuterte Programm in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die Genauigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung während des Wiederanlaufs nach einer Zylinderabschaltung verschlechtert ist, wird die Ausführung einer OBD auf der Grundlage des Signals vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor vermieden. Folglich kann die Möglichkeit einer irrtümlichen Diagnose aufgrund einer Zylinderabschaltung eliminiert werden.
<Steuerparameterlernabschnitt>
Der Steuerparameterlernabschnitt 28 ist dazu fähig, die Werte von Steuerparametern zu fernen, die sich auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis beziehen. Zu den Steuerparametern gehören verschiedene Korrekturgrößen für die Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Ein Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors wird verwendet, um die Steuerparameter zu lernen. Daher kann sich die Genauigkeit des Lernens der Steuerparameter verschlechtern, wenn der Zeitpunkt des Steuerparameterlernens mit dem Zeitpunkt des Wiederanlaufs einer Zylinderabschaltung zusammenfällt, wie es bei der vorstehend erläuterten OBD der Fall ist.
Um das vorstehend erläuterte Problem zu lösen, führt der Steuerparameterlernabschnitt 28 ein nachstehend beschriebenes Programm zur Beurteilung der Lernbedingung zur Zeit des Steuerparameterlernens durch.
Das Programm zur Beurteilung der Lernbedingung ist dem Programm zur Beurteilung der OBD-Ausführungsbedingung ähnlich. Das Programm zur Beurteilung der Lernbedingung kann erzeugt werden, indem der Vorgang im Schritt S208 des Programms zur Beurteilung der OBD-Ausführungsbedingung durch einen „Lernverhinderungs”-Vorgang ersetzt wird und indem der Vorgang im Schritt S208 mit einem „Lernerlaubnis”-Vorgang ersetzt wird. Wenn daher der Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wurde und es eine Aufzeichnung über eine Kraftstoffkonzentrationsänderung vor der Zylinderabschaltung gibt, verhindert das Programm zur Beurteilung der Lernbedingung das Lernen von Steuerparametern, bis die Menge des Kraftstoffverbrauchs nach dem Wiederanlauf nicht kleiner als die Referenzmenge Q ist.
Wenn das vorstehend erläuterte Programm in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die Genauigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung während des Wiederanlaufs nach einer Zylinderabschaltung verschlechtert ist, wird das Lernen von Steuerparametern mit einem Signal vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor vermieden. Folglich kann die Möglichkeit eines irrtümlichen Lernens aufgrund einer Zylinderabschaltung eliminiert werden.
<Steuerabschnitt für die Kraftstoffeinspritzmenge>
Der Steuerabschnitt 30 für die Kraftstoffeinspritzmenge ist dazu fähig, eine Kraftstoffeinspritzmenge auf einer Basis einzelner Zylinder zu steuern. Als ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das die Grundlage der Berechnungen der Kraftstoffeinspritzmenge ist, wird im Allgemeinen derselbe Wert für alle Zylinder verwendet. Wenn jedoch wie vorstehend erläutert eine Zylinderabschaltung während eines Übergangszeitabschnitts durchgeführt wird, in dem sich die Kraftstoffstoffkonzentration ändert, kann der Kraftstoff, der vor der Konzentrationsänderung vorliegt, in den Einspritzdüsen für einige Zylinder verbleiben. In einem solchen Fall verändert sich die Kraftstoffkonzentration eines eingespritzten Kraftstoffs für einen bestimmten Zeitabschnitt nach dem Wiederanlauf nach der Zylinderabschaltung zwischen den Zylindern. Wenn eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge durch Verwendung eines einzigen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einer Situation durchgeführt wird, in der ein Unterschied in der Kraftstoffkonzentation vorliegt, ist der Unterschied des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den Zylindern groß.
Da dies der Fall ist, schätzt der Abschnitt 30 zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzgröße die Kraftstoffkonzentration des eingespritzten Kraftstoffs auf der Basis der einzelnen Zylinder ab. Zudem legt der Abschnitt 30 zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge ein zylinderspezifisches Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis passend zur abgeschätzten Kraftstoffkonzentration des eingespritzten Kraftstoffs fest und führt eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge passend zu dem zylinderspezifischen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch. Ein in einem Ablaufplan der 4 gezeigtes Programm wird von dem Abschnitt 30 zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge verwendet, um eine zylinderspezifische Konzentration des eingespritzten Kraftstoffs zu berechnen. Dieses Programm zur Berechnung der zylinderspezifischen Konzentration des eingespritzten Kraftstoffs wird nachstehend beschrieben.
Jedes Mal, wenn das in 4 gezeigte Programm zur Berechnung der zylinderspezifischen Konzentration des eingespritzten Kraftstoffs ausgeführt wird, berechnet es eine eingespritzte Kraftstoffkonzentration für jeden Zylinder. Die Anzahl der ausgeführten Programmläufe wird durch „i” angezeigt, und die Kraftstoffkonzentration in dem n-ten Zylinder, die zum i-ten Mal berechnet wird, wird En(i) genannt.
Im Schritt S302, der der erste Schritt ist, schätzt das Programm die Kraftstoffkonzentration in dem Zuführrohr 8 (die nachstehend als die Zuführkonzentration bezeichnet wird) Ed(i) durch das vorstehend beschriebene Abschätzverfahren ab. Die Zuführkonzentration Ed(i) wird jedes Mal aktualisiert.
Im nächsten Schritt, dem Schritt S304, beurteilt das Programm, ob eine Zylinderabschaltung durchgeführt wird. Wenn eine Zylinderabschaltung durchgeführt wird, führt das Programm die Schritte S312 und S314 nacheinander aus. In Schritt S312 führt das Programm Berechnungen für einen deaktivierten Zylinder durch, um die letzte eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i-1) als die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen. Im Schritt S314 führt das Programm Berechnungen bei einem nicht abgeschalteten Zylinder durch, um die derzeitige Lieferkonzentration Ed(i) als die derzeitig eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen.
Wenn dagegen andererseits derzeit keine Zylinderabschaltung durchgeführt wird, geht das Programm zum Schritt S306 weiter. Im Schritt S306 beurteilt das Programm, ob es eine Aufzeichnung über eine Zylinderabschaltung gibt. Wenn in der Vergangenheit keine Zylinderabschaltung durchgeführt wurde, hat sich die Kraftstoffkonzentration des eingespritzten Kraftstoffs von einem Zylinder zum anderen nicht verändert. Daher führt das Programm Schritt S314 durch, wenn es keine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung gibt. Noch genauer behandelt das Programm alle Zylinder als einen nicht abgeschalteten Zylinder und berechnet die derzeitige Lieferkonzentration Ed(i) als die derzeitige Kraftstoffeinspritzkonzentration En(i).
Wenn es eine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung gibt, führt das Programm zusätzlich den Schritt S308 zum Zweck einer Beurteilung durch. Im Schritt S308 prüft das Programm einen Zylinder, von dem eine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung vorliegt, um zu bestimmen, ob die Menge an Kraftstoff, die nach dem Wiederanlauf nach der Zylinderabschaltung verbraucht wurde, kleiner als das Fassungsvermögen Vinj der Einspritzdüse für Kraftstoff ist. Wenn die Menge an nach dem Wiederanlauf verbrauchtem Kraftstoff größer als das Fassungsvermögen Vinj der Einspritzdüse für Kraftstoff ist, ist es nicht möglich, dass der Kraftstoff, der vor einer Konzentrationsänderung vorhanden war, in der Einspritzdüse verblieben ist. In diesem Fall geht das Programm daher zum Schritt S314 und führt Berechnungen für alte Zylinder durch, um die derzeitige Lieferkonzentration Ed(i) als die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen.
Wenn die nach dem Wiederanlauf verbrauchte Kraftstoffmenge kleiner als das Fassungsvermögen Vinj der Einspritzdüse für Kraftstoff ist, ist es möglich, dass der Kraftstoff, der vor der Konzentrationsänderung vorhanden war, in der Einspritzdüse verblieben ist. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass es einen Unterschied der eingespritzten Kraftstoffkonzentration zwischen einem Zylinder, der eine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung aufweist, und einem Zylinder gibt, der keine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung aufweist. Daher muss die eingespritzte Kraftstoffkonzentration für diese vorstehend erläuterten zwei Arten von Zylindern getrennt berechnet werden. In diesem Fall führt das Programm Berechnungen für einen Zylinder mit einer Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung (ein wieder angelaufener Zylinder) im Schritt S310 durch, um die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen, und führt Berechnungen für einen Zylinder ohne Zylinderabschaltung (einen nicht abgeschalteten Zylinder) im Schritt S314 durch, um die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen.
Im Schritt S310 berechnet das Programm die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) im wieder angelaufenen Zylinder aus der in dem wieder angelaufenen Zylinder verbrauchten Kraftstoffmenge und der Kraftstoffkonzentration im Zuführrohr 8. Noch genauer verwendet das Programm die nachstehende Gleichung 1, um die eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu berechnen. In Gleichung 1 gibt Qn die Kraftstoffmenge wieder, die in den n-ten Zylinder eingespritzt wird. En(i) = {En(i – 1) × (Vinj – Qn(i – 1)) + Ed(i – 1) × Qn(i – 1)}/Ninj Gleichung 1
Wenn das vorstehend erläuterte Programm ausgeführt wird, kann die eingespritzte Kraftstoffkonzentration in jedem Zylinder genau abgeschätzt werden. Der Abschnitt 30 zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge legt ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis für jeden Zylinder passend zur eingespritzten Kraftstoffkonzentration fest, die wie vorstehend beschrieben genau abgeschätzt wird, und führt eine zylinderspezifische Kraftstoffeinspritzmengensteuerung passend zu dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis für jeden Zylinder durch. Daher wird selbst dann, wenn der vor einer Konzentrationsänderung vorliegende Kraftstoff aufgrund einer Zylinderabschaltung in der Einspritzdüse verbleibt, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Unterschied zwischen Zylindern vermieden, wenn der Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird. Zudem ist im Vergleich zu einem Fall, in welchem eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerung durch Anwenden desselben Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf die Zylinder durchgeführt wird, der Unterschied extrem klein, falls es einen Unterschied im Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen den Zylindern geben sollte.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 5 beschrieben.
Die Steuervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform wird wie in dem Fall der Steuervorrichtung nach der ersten Ausführungsform auf eine Brennkraftmaschine mit dem in 1 gezeigten Kraftstoffzuführsystem angewendet. Daher basiert die nachfolgende Beschreibung wie im Fall der ersten Ausführungsform auf dem in 1 gezeigtem System.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Funktionalität des Steuerabschnitts 30 für die Kraftstoffeinspritzmenge. Noch genauer unterscheiden sich diese zwei Ausführungsformen im Verfahren der Abschätzung der in jeden Zylinder eingespritzten Kraftstoffkonzentration, obwohl sie einander dahingehend ähnlich sind, dass sie die Kraftstoffeinspritzmenge auf Basis einzelner Zylinder steuern. Ein in dem Ablaufplan der 5 gezeigtes Programm wird von dem Steuerabschnitt 30 für die Kraftstoffeinspritzmenge verwendet, um eine zylinderspezifische Konzentration des eingespritzten Kraftstoffs zu berechnen. Dieses Programm zur Berechnung der zylinderspezifischen Konzentration des eingespritzten Kraftstoffs wird nachstehend beschrieben.
Jedes Mal, wenn das in 5 gezeigte Programm zur Berechnung der zylinderspezifischen Konzentration des eingespritzten Kraftstoffs ausgeführt wird, berechnet es eine in jeden Zylinder eingespritzte Kraftstoffkonzentration. Der Programmausführungszähler wird mit „i” bezeichnet und die zum i-ten Mal berechnete Kraftstoffeinspritzkonzentration in den n-ten Zylinder wird mit En(i) bezeichnet.
Im Schritt S402, der der erste Schritt ist, beurteilt das Programm, ob es eine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung gibt. Wenn es eine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung gibt, geht das Programm zu Schritt S404 weiter. Wenn es andererseits keine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung gibt, geht das Programm zu Schritt S414 werter. Die Schritte S404 und S414 werden beide durchgeführt, um die Kraftstoffkonzentration im Zuführrohr 8 zu berechnen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraftstoffkonzentration im Zuführrohr 8 passend zu einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas abgeschätzt, das aus einem Sensorsignal für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis erkannt wird.
Wenn es eine Aufzeichnung über eine Zylinderabschaltung gibt, führt das Programm Schritt S404 durch, um die letzte Lieferkonzentration Ed(i-1) aus der Kraftstoffmenge, die in einem nicht abgeschalteten Zylinder (einem Zylinder, der keine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung aufweist) eingespritzt wird, und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas zu berechnen. Wenn es andererseits keine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung gibt, führt das Programm Schritt S414 durch, um die letzte Lieferkonzentration Ed(i-1) aus der in alle Zylindereingespritzten Kraftstoffmenge und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas zu berechnen. Das Verfahren zur Berechnung der Kraftstoffkonzentration unter Verwendung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Abgas wird nicht genau beschrieben, weil es bekannt ist ( JP-A-2000-291484 ).
Wenn das in Schritt S402 erhaltene Beurteilungsergebnis zeigt, dass es keine Aufzeichnung übereine Zylinderabschaltung gibt, geht das Programm nach der Beendigung des Schritts S414 zum Schritt S318 bzw. S418 weiter. Im Schritt S418 führt das Programm Berechnungen für alle nicht abgeschalteten Zylinder durch, um die fetzte Lieferkonzentration Ed(i-1) als derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen.
Wenn andererseits das in Schritt S402 erhaltene Ergebnis anzeigt, dass es eine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung gibt, geht das Programm nach der Beendigung des Schritts S404 zum Schritt S406 weiter. Im Schritt S406 beurteilt das Programm, ob derzeit eine Zylinderabschaltung durchgeführt wird. Wenn eine Zylinderabschaltung durchgeführt wird, führt das Programm nacheinander die Schritte S416 und S418 durch. Im Schritt S416 führt das Programm Berechnungen für einen abgeschalteten Zylinder durch, um die letzte eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i-1) als derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen. Im Schritt S418 führt das Programm Berechnungen für einen nicht abgeschalteten Zylinder durch, um die letzte Lieferkonzentration Ed(i-1) als derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) zu bestimmen.
Wenn andererseits derzeit keine Zylinderabschaltung durchgeführt wird, geht das Programm zum Schritt S408 weiter. Im Schritt S408 verwendet das Programm die vorstehend beschriebene Gleichung 1, um die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) in einem Zylinder zu berechnen, der eine Aufzeichnung einer Zylinderabschaltung aufweist (einem wieder angelaufenen Zylinder). Zur Berechnung werden die letzte Lieferkonzentration Ed(i-1), die im Schritt S404 berechnet wird, und die letzte eingespritzte Kraftstoffmenge Qn(i-1) verwendet.
Im nächsten Schritt, dem Schritt S410, überprüft das Programm den wieder angelaufenen Zylinder, um zu bestimmen, ob die Kraftstoffmenge, die nach dem Wiederanlauf nach der Zylinderabschaltung verbraucht wurde, kleiner als das Fassungsvermögen Vinj der Einspritzdüse für Kraftstoff ist. Wenn die nach dem Wiederanlauf verbrauchte Kraftstoffmenge größer als das Fassungsvermögen Vinj der Einspritzdüse für Kraftstoff ist, kann der vor einer Konzentrationsänderung vorhandene Kraftstoff nicht in der Einspritzdüse verblieben sein. In diesem Fall führt das Programm Schritt S412 durch, um die Aufzeichnung der Zylinderabschaltung zurückzusetzen. Das Programm geht dann zum nächsten Schritt, dem Schritt S418, weiter und berechnet die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i) in einem nicht abgeschalteten Zylinder.
Wenn die nach dem Wiederanlauf verbrauchte Kraftstoffmenge kleiner als das Fassungsvermögen Vinj der Einspritzdüse für Kraftstoff ist, kann der vor einer Konzentrationsänderung vorliegende Kraftstoff in der Einspritzdüse verblieben sein. Daher geht das Programm zum Schritt S418 weiter, ohne die Zylinderabschaltaufzeichnung zurückzusetzen, und berechnet die letzte Lieferkonzentration Ed(i-1) als die derzeit eingespritzte Kraftstoffkonzentration En(i)
Wenn das vorstehend erläuterte Programm ausgeführt wird, kann die eingespritzte Kraftstoffkonzentration in jedem Zylinder wie in dem Fall der ersten Ausführungsform genau bestimmt werden. Daher wird ein Unterschied des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen Zylindern vermieden, wenn ein Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung erzielt wird, selbst wenn der Kraftstoff, der vor einer Konzentrationsänderung vorhanden ist, aufgrund einer Zylinderabschaltung in der Einspritzdüse verbleibt.
Anderes
Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den vorstehend erläuterten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf verschiedene Modifizierungen, die nichtsdestotrotz in das Gebiet und dem Geist der vorliegenden Erfindung fallen. Beispielsweise können die vorstehenden Ausführungsformen wie nachstehend beschrieben modifiziert werden.
Im Schritt S102 des in 2 gezeigten Programms zur Auswahl des abzuschaltenden Zylinders kann das Programm beschließen, dass sich die Kraftstoffkonzentration ändert, wenn eine vorab festgelegte Kraftstoffmenge verbraucht ist, nachdem eine Anderung in dem Signal des Biokraftstoffkonzentrationssensor 10 festgestellt wurde. Dies ermöglicht es, den Zeitraum zu verkürzen, während dessen die Abschaltung eines bestimmten Zylinders verboten ist. Zudem kann das Programm im Schritt S104 des Programms zur Auswahl des abzuschaltenden Zylinders statt der Abschätzung der Kraftstoffkonzentration im Zuführrohr 8 beschließen, dass eine Änderung in der Kraftstoffkonzentration im Zuführrohr 8 abgeschlossen ist, wenn zumindest eine vorab festgelegte Menge an Kraftstoff verbraucht wurde, nachdem sich das Signal des Biokraftstoffkonzentrationssensors 10 geändert hat.
1 nimmt an, dass nur der vierte Zylinder als ein bestimmter Zylinder ausgewählt werden kann. Es können jedoch eine Vielzahl von Zylindern, die am weitesten vom Einlass des Zuführrohrs weg angeordnet sind, abhängig von der Position existieren, an welcher die Kraftstoffleitung mit dem Zuführrohr verbunden ist. In einem solchen Fall kann ein durch das Ergebnis eines Experiments erkannter Zylinder, der als letzter durch eine Kraftstaffkonzentrationsänderung beeinflusst wird, als der bestimmte Zylinder ausgewählt werden. Eine Alternative ist es, jeden aus der Vielzahl solcher Zylinder als den bestimmten Zylinder bezeichnen, und einen anderen Zylinder als den abzuschaltenden Zylinder auszuwählen, wenn ein Zylinder für einen vorab festgelegten Zeitabschnitt abgeschaltet bleibt.
Die vorstehend erläuterten Ausführungsformen verhindern die Deaktivierung nur eines Zylinders, der am weitesten vom Einlass des Zuführrohrs angeordnet ist, bevor eine Kraftstoffeigenschaftsänderung in dem Zuführrohr abgeschlossen ist. Alternativ kann jedoch die Abschaltung aller abzuschaltenden Zylinder verhindert werden, bevor eine Kraftstoffeigenschaftsänderung in dem Zuführrohr abgeschlossen ist.
Zudem verwenden die vorstehend erläuterten Ausführungsformen einen Biokraftstoffkonzentrationssensor (Alkohol-Kraftstoffkonzentrationssensor) als den Kraftstoffeigenschaftssensor. Der zu benutzende Typ des Kraftstoffeigenschaftssensor kann jedoch abhängig von einem verwendeten Kraftstoff bestimmt werden. Wenn beispielsweise der Kraftstoff, der als ein Kraftstoff für einen Benzinmotor verwendet wird, hinsichtlich der Qualität variiert, kann ein Sensor zur Erfassung, ob der Kraftstoff schwer oder leicht ist, oder ein Sensor zur Erfassung einer Oktanzahl als der Kraftstoffeigenschaftssensor verwendet werden.
Bezugszeichenliste

2: Kraftstofftank
4: Kraftstoffpumpe
6: Kraftstoffleitung
8: Zuführrohr
10: Biokraftstoffkonzentrationssensor als Kraftstoffeigenschaftssensor
11, 12, 13, 14: Einspritzdüse
20: ECU
#1, #2, #3, #4: Zylinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-322401 A [0002, 0003, 0005]
JP 2009-203900 A [0004]
JP 2000-291484 A [0064]

Claims

Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die dazu fähig, eine Vielzahl von Arten von Kraftstoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu verwenden, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: einen Kraftstoffeigenschaftssensor, der in einer Kraftstoffleitung zwischen einem Kraftstofftank und einem Zuführrohr eingebaut ist; eine Einrichtung zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaftsänderung, um eine Kraftstoffeigenschaftsänderung aus einem Signal des Kraftstoffeigenschaftssensors zu erfassen; eine Zylinderabschalteinrichtung, um einige aus einer Vielzahl von Zylindern durch Unterbrechen einer Kraftstoffeinspritzung von einer Einspritzdüse abzuschalten; und eine Einrichtung zur Verhinderung einer Zylinderabschaltung, um die Abschaltung eines Zylinders vor der Beendigung einer Kraftstoffeigenschaftsänderung im Zuführrohr zu verhindern, wenn eine Kraftstoffeigenschaftsänderung erfasst wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur Verhinderung der Zylinderabschaltung die Abschaltung eines Zylinders, der am weitesten vom Einlass des Zuführrohrs entfernt ist, vor dem Abschluss einer Kraftstoffeigenschaftsänderung in dem Zuführrohr verhindert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur Verhinderung der Zylinderabschaltung die Abschaltung eines Zylinders, der als Letzter von einer Kraftstoffeigenschaftsänderung betroffen ist, vor dem Abschluss einer Kraftstoffeigenschaftsänderung in dem Zuführrohr verhindert.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einrichtung zur Verhinderung der Abschaltung eines Zylinders in Übereinstimmung mit der in jeden Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge abschätzt, ob eine Kraftstoffeigenschaftsänderung im Zuführrohr abgeschlossen ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter mit: einer Einrichtung zur Verhinderung einer Diagnose, um die Ausführung einer Abnormitätsdiagnose des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu verhindern, bis nach dem Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung eine vorab festgelegte Zeitdauer verstrichen ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter mit: einer Lernverhinderungseinrichtung, um das Lernen eines Steuerparameters bezüglich eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu verhindern, bis eine vorab festgelegte Zeitdauer nach dem Wiederanlauf nach einer Zylinderabschaltung verstrichen ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter mit: einer Einrichtung zur Abschätzung einer Eigenschaft des Kraftstoffs im Zuführrohr, um die Eigenschaft von Kraftstoff in dem Zuführrohr abzuschätzen; eine Einrichtung zur Abschätzung einer Eigenschaft von Kraftstoff in der Einspritzdüse, um die Eigenschaft von Kraftstoff in der Einspritzdüse eines wieder angelaufenen Zylinders, der nach einer Zylinderabschaltung wieder angelaufen ist, abhängig von der in dem Zylinder verbrauchten Kraftstoffmenge und der Kraftstoffeigenschaft im Zuführrohr abzuschätzen; und eine Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, um eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerung des wieder angelaufenen Zylinders passend zu der abgeschätzten Kraftstoffeigenschaft in der Einspritzdüse auszuüben, bis ein vorab festgelegter Zeitabschnitt nach dem Wiederanlauf nach der Zylinderabschaltung verstrichen ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Einrichtung zur Abschätzung der Kraftstoffeigenschaft im Zuführrohr die Kraftstoffeigenschaft im Zuführrohr abhängig von der Kraftstoffeigenschaft in der Kraftstoffleitung abschätzt, die aus einem Signal des Kraftstoffeigenschaftssenors erkannt wird.