DE112013007073B4 - Automatische Stopp- und Neustartvorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor - Google Patents

Automatische Stopp- und Neustartvorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors, die konfiguriert ist, den Innenverbrennungsmotor automatisch zu stoppen, wenn vorbestimmte Automatik-Stoppbedingungen etabliert sind, während der Innenverbrennungsmotor läuft, und den Innenverbrennungsmotor neu zu starten, wenn vorbestimmte Neustartbedingungen etabliert sind, während der Innenverbrennungsmotor in einem automatisch gestoppten Zeitraum ist, wobei die Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst:ein Kurbelwinkel-Detektionsmittel zum Detektieren eines Kurbelwinkels des Innenverbrennungsmotors;ein Drehzahl-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Drehzahl des Innenverbrennungsmotors;ein Kraftstoff-Einspritzsteuermittel zum Neustarten der Kraftstoffeinspritzung in einen vorbestimmten Zylinder, nachdem die Neustartbedingungen etabliert sind;eine Motorsteuereinheit, konfiguriert zum Vorhersagen einer Drehzahl eines Innenverbrennungsmotors zum Zünd-Zeitpunkt, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist, und zum Bestimmen, ob eine Selbst-Wiederherstellung des Innenverbrennungsmotors zulässig ist, anhand eines Vergleichsergebnisses einer Vorhersagedrehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt und einer voreingestellten Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl wobeidie Vorhersagedrehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt eine Anfangsverbrennungsdrehzahl ist, die eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt ist, an welchem Anfangsverbrennung von in einen vorbestimmten Zylinder durch das Kraftstoffeinspritz-Steuermittel eingespritztem Kraftstoff gemäß dem Zeitpunkt, wenn die Neustartbedingungen erfüllt sind, stattfindet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors, die zum automatischen Stoppen des Innenverbrennungsmotors konfiguriert ist, wenn vorbestimmte Automatik-Stoppbedingungen etabliert sind, um den Innenverbrennungsmotor später automatisch neu zu starten, wenn vorbestimme Neustartbedingungen etabliert sind.
  • Hintergrund
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung (sogenannte Leerlauf-Stoppvorrichtung) eines Innenverbrennungsmotors wird durch einige Typen von Fahrzeugen im Stand der Technik mit dem Ziel verwendet, den Kraftstoffverbrauch zu verbessern und Umweltbelastungen zu reduzieren. Die Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors stoppt den Lauf des Innenverbrennungsmotors automatisch, wenn vorbestimmte Automatik-Stoppbedingungen etabliert sind, anhand einer durch den Fahrer durchgeführten Bedienung, um das Fahrzeug zu verlangsamen oder zu stoppen, während der Innenverbrennungsmotor läuft, und startet auch den Innenverbrennungsmotor neu, wenn vorbestimmte Neustartbedingungen hergestellt sind, gemäß einer Bedienung durch den Fahrer zum Starten oder Beschleunigen des Fahrzeugs.
  • Als solch eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors wird eine wie folgt konfigurierte Vorrichtung vorgeschlagen. Das heißt in einem Fall, bei dem eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors wenn die Neustartbedingungen hergestellt sind, höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist, wird der Innenverbrennungsmotor nur durch Neustarten der Kraftstoffeinspritzung wiedergestartet, das heißt, es wird ein selbstwiederherstellbarer Neustart durchgeführt, während, wenn eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors, wenn die Neu-Startbedingungen erfüllt sind, niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist, eine Startvorrichtung (Anlasser) angetrieben wird, so dass die Startvorrichtung (Anlasser) weniger oft angetrieben wird, wenn der Innenverbrennungsmotor wiedergestartet wird.
  • PTL 1 beschreibt, dass der Innenverbrennungsmotor nur durch Neustarten der Kraftstoffeinspritzung wieder gestartet wird, das heißt eine selbstwiederherstellender Neustart in einem Fall durchgeführt wird, bei dem eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors, wenn das Neustarten angefordert wird, so hoch wie oder höher als ein Anlasser-Notwendigkeitsbestimmungswert ist, der unter Berücksichtigung eines Rotationsabnahmebetrags über einen Bereich von einem Kurbelwinkel, wenn das Neustarten angefragt wird, bis zu einer Kompressionswinkelposition eines Verbrennungszylinders, nachdem ein Neustart angefordert wird, vorab eingestellt wird.
  • Zitateliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: - JP 5 059 043 B2
  • Druckschrift DE 10 2010 040 562 A1 , 15 März 2012, betrifft ein Verfahren zum Wiederstart einer Brennkraftmaschine, bei dem ein erster Zylinder (ZYL1) eine niedrige Luftfüllung aufweist und ein zweiter Zylinder (ZYL2) eine hohe Luftfüllung aufweist, und ein vorermittelter Drehzahlschwellenwert (ns) abhängig von diesen Luftfüllungen gewählt ist, wobei abhängig von einem Vergleich einer ermittelten Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine mit dem vorermittelten Drehzahlschwellenwert (ns) ein Verfahren zum Wiederstart ausgewählt und durchgeführt wird.
  • Druckschrift DE 10 2008 041 037 A1 , 11 Februar 2010, betrifft ein Verfahren einer Steuerung für einen Start-Stopp-Betrieb einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug zum kurzfristigen Stoppen und Starten der Brennkraftmaschine, die von einer elektrischen Maschine als Starter gestartet wird, wobei von einer Detektionseinrichtung die Position und die Drehzahl einer Kurbelwelle während des Betriebs und nach Ausschalten der Brennkraftmaschine, insbesondere für einen kurzfristigen Stopp, erfasst wird. Um einen Fahrzeugkomfort zu verbessern, in dem ein Wiederstart der Brennkraftmaschine schneller ausführbar ist, wird der Verlauf der Drehzahl der Kurbelwelle nach Ausschalten der Brennkraftmaschine im Voraus aktiv und neu berechnet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Übrigens muss, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist, eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors nicht notwendiger Weise bei jeder Gelegenheit um einen bestimmten Betrag abnehmen und ein Abnahmebetrag variiert mit den Zuständen des Innenverbrennungsmotors. Zusätzlich, selbst wenn die Laufzustände des Innenverbrennungsmotors die gleichen sind, variiert ein Abnahmebetrag der Drehzahl auch in einem Fall, bei dem die Drehzahl, wenn der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt wird, sich unterscheidet, oder in einem Fall, bei dem der Zustand des Innenverbrennungsmotors sich ändert, während die Drehzahl abnimmt. Daher, um den Anlasser-Notwendigkeitsbestimmungswert unter Berücksichtigung eines Rotationsabnahmebetrags des Innenverbrennungsmotors wie im Stand der Technik einzustellen, ist es notwendig, einen exakten Rotationsabnahmebetrag in verschiedenen Laufzuständen und automatisch gestoppten Zuständen zu verstehen. Es ist auch notwendig, den Bestimmungswert unter der Annahme einzustellen, dass ein Rotationsabnahmebetrag groß ist.
  • Wenn jedoch der Bestimmungswert unter der Annahme eingestellt wird, dass der Rotationsabnahmebetrag groß ist, kann eine Bestimmung zum Hemmen des selbstwiederherstellbaren Neustartens in einem Fall vorgenommen werden, bei dem der Zustand des Innenverbrennungsmotors sich ändert, während die Drehzahl abnimmt. Mit anderen Worten, selbst wenn Selbstwiederherstellen des Neustartens gestattet ist, weil ein Rotationsabnahmebetrag der Drehzahl klein wird, nachdem die Neustartbedingungen etabliert sind, muss der Innenverbrennungsmotor auf eine Neustartbedienung warten, bis der Antrieb des Anlassers beginnt. Daher kann nicht nur die Neustartzeit verzögert sein, sondern es kann sein, dass der Anlasser auch häufiger angetrieben wird.
  • Die Erfindung ist im Hinblick auf die oben diskutierten Probleme gemacht worden und hat als Aufgabe, eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Bestimmung korrekt für einen automatisch gestoppten Innenverbrennungsmotor vorzunehmen, bezüglich Zulässigkeit einer Selbstwiederherstellung, durch welche der Innenverbrennungsmotor neu gestartet wird, nur durch Zuführen von Kraftstoff, so dass der Innenverbrennungsmotor in einer zuverlässigen Weise nur durch Kraftstoffeinspritzung neu gestartet wird, und auch in der Lage ist, eine Notwendigkeit des Antriebs der Startvorrichtung angemessen zu bestimmen, so dass die Startvorrichtung nur angetrieben wird, wenn es notwendig ist, die Startvorrichtung anzutreiben, um den Innenverbrennungsmotor neu zu starten.
  • Problemlösung
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors, die konfiguriert ist, den Innenverbrennungsmotor zum automatisch zu stoppen, wenn vorbestimmte Automatik-Stoppbedingungen etabliert sind, während der Innenverbrennungsmotor läuft, und den Innenverbrennungsmotor neu zu starten, wenn vorbestimmte Neustartbedingungen etabliert sind, während der Innenverbrennungsmotor in einem automatisch gestoppten Zeitraum ist. Diese Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung beinhaltet: ein Kurbelwinkel-Detektionsmittel zum Detektieren eines Kurbelwinkels des Innenverbrennungsmotors; ein Drehzahl-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Drehzahl des Innenverbrennungsmotors; ein Kraftstoff-Einspritzsteuermittel zum Neustarten der Kraftstoffeinspritzung in einen vorbestimmten Zylinder, nachdem die Neustartbedingungen etabliert sind; ein Zündzeitpunkt-Innenverbrennungsmotor-Drehzahlvorhersagemittel zum Vorhersagen einer Drehzahl eines Innenverbrennungsmotors zum Zünd-Zeitpunkt, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist; und ein Selbst-Wiederherstell-Zulässigkeitsbestimmungsmittel zum Bestimmen, ob eine Selbst-Wiederherstellung des Innenverbrennungsmotors zulässig ist, anhand eines Vergleichsergebnisses einer Vorhersage-Drehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt und einer voreingestellten Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl.
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersage-Drehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt eine Anfangsverbrennungsdrehzahl ist, die eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt ist, bei welchem Anfangs-Verbrennung von durch das Kraftstoff-Einspritzsteuermittel anhand dem Timing, wenn die Neustartbedingungen etabliert sind, in einen vorbestimmten Zylinder eingespritzten Kraftstoff stattfindet.
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zündzeitpunkt-Innenverbrennungsmotor-Drehzahlvorhersagemittel die Anfangsverbrennungsdrehzahl unter Verwendung einer Vorhersage-Drehzahl berechnet, welche eine Variation der Rotationsenergie des Innenverbrennungsmotors berücksichtigt.
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zündzeitpunkt-Innenverbrennungsmotor-Drehzahlvorhersagemittel eine erste Vorhersage der Vorhersagedrehzahl unter Verwendung der Rotationsenergie des Innenverbrennungsmotors macht, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist, als einen Anfangswert.
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl auf Basis zumindest eines von einer Wassertemperatur, einem Einlassrohrdruck und einer Rotationslast des Innenverbrennungsmotors bestimmt wird.
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Selbst-Wiederherstell-Zulässigkeitsbestimmungsmittel feststellt, dass Selbstwiederherstellung gestattet ist und ein Anstiegsbetrag der Drehzahl des Innenverbrennungsmotors vom Zündzeitpunkt einer Anfangsverbrennung kleiner als ein voreingestellter Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert ist, eine Notwendigkeit einer Korrektur bei der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl bestimmt wird und ein vorbestimmter Korrektur-Koeffizient zur Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl hinzugefügt wird.
  • Eine Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert auf Basis zumindest eines bestimmt wird von Wassertemperatur, Einlassrohrdruck und Rotationslast des Innenverbrennungsmotors.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß den ersten bis vierten Aspekten der Erfindung wird, ob Neustarten des Innenverbrennungsmotors durch Selbst-Wiederherstellung gestattet wird, anhand eines Vergleichsergebnisses einer Vorhersagedrehzahl zum Zündzeitpunkt des Innenverbrennungsmotors, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist, und einer voreingestellten Selbstwiederherstell-Bestimmungsdrehzahl festgestellt. Daher kann selbstwiederherstellbares Neustarten in einer zuverlässigen Weise durchgeführt werden. Auch wird durch Vorhersagen der Drehzahl zum Zündzeitpunkt einer Anfangsverbrennung, seit die Neustartbedingungen etabliert sind, ein selbstwiederherstellbares Neustarten durchgeführt, wobei die Drehzahl bei der Anfangsverbrennung erkannt ist. Daher kann das Auftreten eines Ausfalls des selbstwiederherstellbaren Neustartens verhindert werden. Weiter wird eine Drehzahl unter Verwendung von Rotationsenergie des Innenverbrennungsmotors, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist, als ein Anfangswert vorhergesagt. Daher kann die Drehzahl mit Genauigkeit aus der Anfangsdrehzahl vorhergesagt werden.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung wird die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl auf Basis von Information zu zumindest einem von Wassertemperatur, Einlassrohrdruck und Rotationslast des Innenverbrennungsmotors bestimmt. Daher, weil der Zustand des Innenverbrennungsmotors berücksichtigt werden kann, kann genauer bestimmt werden, ob das Selbst-Wiederherstell-Neustarten zulässig ist oder nicht.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung, wenn ein Drehzahlanstieg durch Anfangsverbrennung, nachdem die Neustartbedingungen etabliert sind, schwach ist und ein Anstiegsbetrag kleiner als der Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungskorrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert, wird die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl auf einen höheren Wert korrigiert. Daher kann das Auftreten eines Ausfalls des selbstwiederherstellbaren Neustarts aufgrund von Verschleiß des Innenverbrennungsmotors verhindert werden.
  • Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung wird der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlkorrektur-Notwendigkeitsbestimmungswert auf Basis von Informationen zu zumindest einem von Wassertemperatur, Einlassrohrdruck und Rotationslast des Innenverbrennungsmotors bestimmt. Daher, weil der Zustand des Innenverbrennungsmotors berücksichtigt werden kann, kann genauer festgestellt werden, ob der Selbst-Wiederherstell-Neustart gestattet ist oder nicht.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Innenverbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 2 ist ein Steuer-Flussdiagramm einer Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
    • 3 ist eine Ansicht, die zum Beschreiben von Kraftstoff-Einspritztiming gemäß der Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
    • 4 ist eine Ansicht, die ein Einstellbeispiel einer Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 5 ist ein Steuerflussdiagramm einer Anfangsverbrennungs-Drehzahlverarbeitung gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
    • 6 ist eine Ansicht, die zum Beschreiben einer Berechnung einer Vorhersagedrehzahl gemäß der Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
    • 7 ist ein Steuerflussdiagramm einer Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturverarbeitung gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
    • 8 ist eine Ansicht, die ein Einstellbeispiel eines Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl-Korrektur-Notwendigkeitsbestimmungswerts gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 9 ist eine Ansicht, die ein Einstellbeispiel eines vorbestimmten Wertes zeigt, der zur Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl gemäß der Ausführungsform der Erfindung addiert wird.
    • 10 ist ein Timing-Diagramm, das ein Beispiel eines selbstwiederherstellbaren Neustarts gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 11 ist ein Timing-Diagramm, das ein anderes Beispiel des selbstwiederherstellbaren Neustarts gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Erste Ausführungsform
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors zeigt, in welchem die Erfindung angewendet wird. Bezugnehmend auf 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Innenverbrennungsmotor (nachfolgend als der Motor 1 bezeichnet), und dem Motor 1 zugeführte Luft wird jeweils Zylindern des Motors 1 über einen Luftfilter 2, ein Einlassrohr 10, einen Ausgleichstank 9 und einen Einlassverteiler (Krümmer) 11 zugeführt. Der Luftfilter 2 ist mit einem Einlass-Temperatursensor 3 versehen, der eine Temperatur der eingehenden Luft detektiert. Das Einlassrohr 10 ist mit einem Luftflusssensor 4 versehen, der eine Luftmenge der eingehenden Luft detektiert. Ein Drosselventil 6, das durch einen Motor 5 betätigt wird, zum Steuern einer Flussrate der eingehenden Luft, und ein Drossel-Öffnungssensor 7, der einen Öffnungsgrad des Drosselventils 6 detektiert, sind stromabwärts des Luftflusssensors 4 vorgesehen. Der Ausgleichstank 9 ist mit einem Einlassluftdrucksensor 8 versehen, der einen Einlassdruck innerhalb des Ausgleichstanks 9 detektiert.
  • Dem Motor 1 zugeführter Kraftstoff wird durch ein KraftstoffEinspritzventil 12 zugeführt, das in der Nähe des Einlassanschlusses (Saugseite) jedes Zylinders des Motors 1 vorgesehen ist, um eine Luft/Kraftstoffmischung mit der wie oben zugeführten Luft zu bilden, und die Luft/Kraftstoffmischung wird in die Verbrennungskammer jedes Zylinders des Motors 1 eingesaugt. Die Verbrennung findet statt, wenn die in die Verbrennungskammer eingesaugte Luftkraftstoffmischung durch eine (nicht gezeigte) Zündkerze gezündet wird. Als ein Ergebnis der Verbrennung erzeugtes Verbrennungsgas passiert ein Abgasrohr 14 und wird an die Atmosphäre abgegeben, nachdem ein schädliches Gas durch eine katalytische Vorrichtung (nicht gezeigt) gereinigt ist.
  • Der Motor 1 ist mit einem Zahnkranz 16 versehen, der mit den Kurbelwellen eines Anlassers 15 und des Motors 1 gekoppelt ist. Wenn der Motor 1 per Schlüssel gestartet oder neu gestartet wird, mit der Notwendigkeit des Antriebs des Anlassers 15, wird das Kurbeln des Motors 1 mit dem drehenden Antrieb des Zahnkranzes 16 durch den Anlasser 15 gestartet.
  • Weiter ist der Motor 1 mit einem Wassertemperatursensor 19 versehen, der eine Temperatur von Kühlwasser des Motors 1 detektiert, und einem Kurbelwinkelsensor 13, der einen Kurbelwinkel des Motors 1 detektiert. Eine Motorsteuereinheit (nachfolgend als die ECU 17 abgekürzt) berechnet einen Kurbelwinkel, eine Drehzahl usw. des Motors 1 auf Basis der Ausgangssignale aus dem Wassertemperatursensor 19 und dem Kurbelwinkelsensor 13.
  • Die ECU 17 ist gebildet mit einer Eingabe- und Ausgabeschnittstelle, über welche die aus den jeweiligen oben beschriebenen Sensoren ausgegebenen Signale, Detektionssignale eines Herunter-Drückbetrags eines nicht-illustrierten Gaspedals, eines Herunter-Drückbetrag einer nicht-illustrierten Bremse usw. einzugeben sind, einer CPU (Mikroprozessor), welche verschiedene Berechnungen zum Steuern des Motors 1 durchführt und ein Antriebssignal an eine Antriebsschaltung sendet, einem ROM (Nur-Lesespeicher), der Steuerprogramme und verschiedene Konstanten steuert, die für verschiedene Berechnungen durch die CPU verwendet werden, einem RAM (Wahlfrei-Zugriffsspeicher), der zeitweilig ein Ergebnis durch Berechnungen durch die CPU speichert, und der Antriebsschaltung, die ein Antriebssignal an die KraftstoffEinspritzventile 12, den Anlasser 15 usw. gemäß einem Rechenergebnis aus der CPU sendet. Strom wird der ECU 17 aus einer Batterie 18 über die Eingangs- und Ausgangsschnittstellen zugeführt.
  • Die ECU 17 bestimmt auch, ob Automatik-Stopp-Bedingungen und Neustartbedingungen des Motors 1 der Erfindung etabliert sind und führt eine Berechnung zur Bestimmung bezüglich der Selbst-Wiederherstellung durch, wenn eine Anfrage zum Neustarten erstellt wird. Auch führt auf Basis eines Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors 13, die ECU 17 Berechnungen so durch, dass der Kurbelwinkel crk am oberen Kompressions-Totpunkt jedes Zylinders einen Minimalwert aufweist, und der Kurbelwinkel crk einen Maximalwert nach dem oberen Kompressions-Totpunkt aufweist. Weiter berechnet die ECU 17 eine Drehzahl Ne des Motors 1 und bestimmt, ob der Anlasser 15 anzutreiben ist, wenn der Motor 1 per Schlüssel gestartet oder neugestartet ist.
  • Die Erfindung wird nunmehr im Detail unter Verwendung von 2 bis 10 beschrieben. 2 ist ein Steuer-Flussdiagramm, gemäß welchem automatische Stopp- und Neustartverarbeitung des Motors 1 der Erfindung durchgeführt wird. Hier wird eine Berechnung bei einer konstanten Periode (beispielsweise bei einer Periode von 10 ms) durch die ECU 17 durchgeführt.
  • Wenn das Steuerflussdiagramm von 2 begonnen wird, wird im S101 festgestellt, ob die Automatik-Stoppbedingungen etabliert sind. Die Automatik-Stoppbedingungen des Motors 1 sind Information, die zum Bestimmen einer Bedienung durch den Fahrer zum Verlangsamen oder Stoppen des Fahrzeugs verwendet werden, wie etwa Information, die beispielsweise spezifiziert, ob eine Detektionstemperatur des Wassertemperatursensors 19 so hoch wie oder höher als eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 60 Grad) ist, ob eine detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit (beispielsweise 12 km/h) zumindest einmal erreicht oder überschritten hat, ob eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit so hoch wie oder höher als eine vorgegebene Geschwindigkeit (beispielsweise 0 km/h) ist, ob das Bremspedal heruntergetreten wird, oder ob ein Herunter-Tretbetrag des Gaspedals gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert (beispielsweise kein Herunter-Drückbetrag) ist. Es wird in S101 eine Bestimmung vorgenommen, durch gemeinsames Betrachten dieser individuellen Informationsteile.
  • In einem Fall, wo zumindest eine Bedingung der Automatik-Stopp-Bedingungen nicht im S101 etabliert wird, wird eine Bestimmung von Nein getroffen und es wird zu S103 vorgerückt. Hier wird die Verarbeitung beendet, durch Löschen eines Automatik-Stopp-Steuerdurchführ-Flags (F1 = 0 (null)), Löschen eines selbstwiederherstellbaren Neustart-Flags (F3 = = (null)) und Löschen eines Selbst-Wiederherstell-Zustandsbestimmungswerts (NE_IFG = 0 (null)).
  • Derweil wird in einem Fall, bei dem die Automatik-Stopp-Bedingungen in S101 etabliert sind, eine Bestimmung von Ja getroffen, und es wird zu S102 vorgerückt. Wenn zu S102 vorgerückt wird, wird als Nächstes eine Bestimmung dembezüglich getroffen, ob die Automatik-Stopp-Steuerung nicht durchgeführt ist. Die Bestimmung in S102 wird anhand des Automatik-Stopp-Steuerdurchführ-Flags (F1) gemacht, das gesetzt wird, nachdem die unten beschriebene Automatik-Stopp-Steuerung durchgeführt ist. Natürlich ist die Automatik-Stopp-Steuerung nicht gemäß der Berechnung in zuerst S102 durchgeführt worden, seit die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind. Daher wird zu S104 vorgerückt. Im Gegensatz wird das unten beschriebene Automatik-Stopp-Steuer-Flag durch die Berechnung im zweiten oder nachfolgenden S102 gesetzt (F = 1), seit die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind. Hier wird in S102 eine Bestimmung von Nein getroffen und es wird zu S106 vorgerückt.
  • Wenn zu S104 vorgerückt wird, weil eine Bestimmung von Ja durch die Berechnung im ersten S102 vorgenommen wird, wird die Automatik-Stopp-Steuerung durchgeführt. Durch die Automatik-Stopp-Steuerung wird eine Kraftstoffzufuhr an den Motor 1 gestoppt, indem ein Antriebssignal an die Kraftstoffeinspritzventile 12 gestoppt wird, und auch ein Steuerbetrag beispielsweise des Drosselventils 6 verändert wird. Zusätzlich wird eine Steuerung zum Öffnen der Kupplung des am Motor 1 eingerüsteten Getriebes durchgeführt. Wenn diese Aktionen involvierende Automatik-Stopp-Steuerung beendet wird, wird zu S105 vorgerückt. Hier wird das Automatik-Stopp-Steuerungs-Durchführ-Flag gesetzt (F = 1) und es wird zu S106 vorgerückt.
  • Wenn zu S106 vorgerückt wird, wird als Nächstes bestimmt, ob die Neustartbedingungen etabliert sind. Die Neustartbedingungen sind Informationen, die zum Bestimmen einer Absicht des Fahrers zum Starten oder Beschleunigen des Fahrzeugs verwendet werden, wie etwa Information, welche spezifiziert, ob ein Herunterdrückbetrag des Bremspedals gleich oder kleiner einem vorbestimmten Betrag ist (beispielsweise kein Herunterdrückbetrag) und ob das Gaspedal einen Wert gleich oder größer einem vorbestimmten Wert aufweist (beispielsweise ein Herunterdrückbetrag der 10% oder mehr des gesamten Herunterdrückwegs ausmacht), und Zustandsinformation der Batterie 18, die den Sensoren, wie etwa dem Einlasstemperatursensor, mit dem der Motor 1 ausgestattet ist, Strom zuführt. Eine Bestimmung bezüglich der Neustartbedingungen wird in S106 vorgenommen, indem diese individuellen Informationsteile zusammen betrachtet werden.
  • In einem Fall, bei dem die Neustartbedingungen in S106 etabliert sind, wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S107 vorgerückt. In einem Fall, bei dem zumindest eine Bedingung der Neustartbedingungen nicht etabliert ist, wird eine Bestimmung von Nein getroffen und die Verarbeitung wird beendet. Wenn zu S107 vorgerückt wird, wird ein Ergebnis der Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahlverarbeitung ausgelesen und es wird zu S108 vorgerückt. Das Ergebnis der in S107 ausgelesenen Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahlverarbeitung ist die in dem unten beschriebenen S108 verwendete Information (Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG). Die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahlverarbeitung wird in Übereinstimmung mit dem in 5 dargestellten Steuerflussdiagramm durchgeführt und wird im Detail beschrieben, nachdem 2 beschrieben worden ist.
  • Wenn zu S108 vorgerückt wird, wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG, die in S107 ausgelesen wird, mit einer Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH verglichen. Die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH ist ein unterer Grenzwert einer Drehzahl, an oder über welcher eine Verbrennung ohne die Hilfe des Anlassers 15 durch Zündung stattfinden kann, und wird beispielsweise auf 400 u/min eingestellt. Alternativ kann die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH aus einem Kennfeld berechnet werden, wie in 4 gezeigt, anhand von Zuständen des Motors 1, wie etwa einer Wassertemperatur, einem Einlassrohrdruck und einer Rotationslast des Motors 1, wenn die Neustartbedingungen etabliert sind. 4 zeigt die Wassertemperatur in der Abszisse und den Einlassrohrdruck in der Ordinate des Motors 1. Berücksichtigend, dass die Verbrennung, wenn der Motor 1 durch Selbstrotation neu gestartet wird, instabiler wird, wenn die Wassertemperatur des Motors 1 näher an die Automatik-Stopp-gehemmten Bedingungen kommt, wird die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH auf einen höheren Wert eingestellt, wenn die Wassertemperatur des Motors 1 näher an die Automatik-Stopp-Bedingung kommt, und wird niedriger eingestellt, wenn der Einlassrohrdruck höher wird.
  • In einem Fall, bei dem die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG in S108 so hoch oder höher als die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH ist, wird eine Bestimmung von Ja getroffen, spezifischer, wird das Neustarten durch Selbst-Wiederherstellung gestattet und es wird zu S109 vorgerückt. Hier wird das selbstwiederherstellbare Neustart-Flag gesetzt (F3 = 1) und es wird zu S110 vorgerückt. Hier wird ein Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand NE_SC, wenn festgestellt wird, dass das Selbst-Wiederherstell-Neustarten gestattet ist, als der Selbst-Wiederherstellungs-Zustandsbestimmungswert NE_IGF gespeichert, und es wird zu S113 vorgerückt. Der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand NE_SC, der in S110 verwendet wird, wird unten unter Bezugnahme auf 5 detailliert beschrieben.
  • Andererseits wird in einem Fall, bei dem eine Bestimmung von Nein getroffen wird, d.h., wenn festgestellt wird, dass ein Neustarten durch Selbst-Wiederherstellung in S108 gehemmt ist, zu S111 vorgerückt. Hier wird eine Bestimmung getroffen, ob Antrieb der Startvorrichtung (Anlasser 15) gestattet ist. Die Bestimmung wird in S111 abhängig davon getroffen, ob die Drehzahl Ne des Motors 1 innerhalb eines Bereichs der antriebsermöglichenden Drehzahl des Anlassers 15 ist, usw.. In einem Fall, bei dem festgestellt wird, dass der Antrieb des Anlassers 15 gestartet ist, ist eine in S111 getroffene Bestimmung eine Bestimmung von Ja. Damit wird zu S112 vorgerückt. Hier wird eine Antriebsanweisung an die Startvorrichtung (Anlasser 15) gegeben und es wird zu S113 vorgerückt. In einem Fall, bei dem der Antrieb der Startvorrichtung (Anlasser 15) in S111 nicht gestattet ist, wird eine Bestimmung von Nein getroffen und die Verarbeitung wird beendet.
  • Wenn zu S113 vorgerückt wird, wird als Nächstes die Neustart-Zeitsteuerverarbeitung durchgeführt. Die Neustart-Zeitsteuerverarbeitung involviert die Verarbeitung zum Ändern eines Steuerungsbetrags des Drosselventil 6 auf einen Steuerungsbetrag zur Zeit des Neustartens oder die Verarbeitung zum Neustarten der Einspritzung von Kraftstoff aus den Verbrennungseinspritzventilen 12. Das Anfangskraftstoff-Einspritz-Timing und Anfangsverbrennungs-Timing der Erfindung wird nunmehr unter Verwendung von 3 beschrieben.
  • 3 ist eine Ansicht, die eine Beziehung von Takten, einen Anfangskraftstoff-Einspritzbereich, und ein Anfangskraftstoff-Einspritz-Timing jedes Zylinders eines Zylindermotors beschreibt. In Takten jedes Zylinders (B) kommt der Zündzeitpunkt, wenn der Kompressionstakt endet. Die Zündung findet in der in dem Zündzeitpunkt jedes Zylinders (D) angezeigten Reihenfolge statt. Bezüglich der Anfangskraftstoffeinspritzung in den Zylinder wird die Anfangskraftstoffeinspritzung in den Zylinder anhand des Anfangskraftstoff-Einspritzbereichs jedes Zylinders (C) unter Bezugnahme auf den Kurbelwinkel zum Einspritzzeitpunkt (A) durchgeführt. In der Erfindung kommt der Anfangskraftstoff-Einspritzzeitpunkt, nachdem der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand, seit die Neustartbedingungen etabliert sind, gespeichert ist (nachdem S110 von 2 durchgeführt ist), oder nachdem die Antriebsanweisung der Startvorrichtung (Anlasser 15) erteilt wird (nachdem S112 von 2 durchgeführt ist). Der Anfangskraftstoff-Einspritzbereich wird auf einen Bereich ab dem Start des Auslasstakts jedes Zylinders bis zu dem Induktionstaktkurbelwinkel (CRK_F) eingestellt, der die Obergrenze ist, bis zu welcher jedem Zylinder gestattet ist, Kraftstoff einzusaugen.
  • Der Einspritzzeitpunkt und der Verbrennungszeitpunkt, nachdem die Neustartbedingungen etabliert sind, werden nunmehr unter Bezugnahme auf den Anfangskraftstoff-Einspritzzeitpunkt und Anfangsverbrennungszeitpunkt (E) von 3 beschrieben. Im Fall der eingekreisten 1, welche den Einspritzzeitpunkt zum Durchführen der Anfangskraft-Einspritzung bis Zeit T1 angibt, sind Zylinder 1 und Zylinder 2 im Anfangskraftstoff-Einspritzbereich. Daher wird Anfangskraftstoff-Einspritzung an dem Zylinder 1 und dem Zylinder 2 durchgeführt. Schließlich verschiebt sich der Zylinder 1 im Ansaug-/Einlasstakt zum Kompressionstakt und findet die Anfangsverbrennung zur Zeit T_IG1 statt, was der Zündzeitpunkt ist. In den Fällen von eingekreisten 2 und 3, die Einspritzzeitpunkte zwischen Zeit T1 und Zeit T2 angeben, wird die Anfangskraftstoff-Einspritzung nur am Zylinder 2 zum Einspritzzeitpunkt durchgeführt, der durch die eingekreiste 2 angegeben ist, und wird Anfangskraftstoff-Einspritzung am Zylinder 2 und Zylinder 3 zum Einspritzzeitpunkt durchgeführt, der durch die eingekreiste 3 angegeben ist. Schließlich verschiebt sich der Zylinder 2 zum Kompressionstakt und es findet Anfangsverbrennung zu T_IG2 statt, was der Zündzeitpunkt ist. Im Falle der eingekreisten 4, die den Einspritzzeitpunkt zwischen Zeit T2 und T3 angibt, wird die Anfangskraftstoff-Einspritzung nur am Zylinder 3 durchgeführt und findet Anfangsverbrennung im Zylinder 3 zur Zeit T_IG3 statt, was die letzte Zeit im Kompressionstakt ist.
  • Nachdem die Anfangskraftstoff-Einspritzung durchgeführt ist, wird normale Kraftstoffeinspritzung durchgeführt, genauer gesagt, wird eine Kraftstoffeinspritzung (normale sequenzielle Einspritzung) anhand des vorgegebenen Kurbelwinkels jedes Zylinders im Auslasttakt durchgeführt. In der Erfindung wird die Anfangskraftstoff-Einspritzung durchgeführt, nachdem der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand NE_SC wie oben beschrieben gespeichert ist. Entsprechend ist die Anfangskraftstoff-Einspritzung beim selbstwiederherstellbaren Neustart in Synchronisation mit einer Bestimmung, dass die Neustartbedingungen etabliert sind.
  • Wieder Bezug nehmend auf 2, wenn die Neustartzeit-Steuerverarbeitung wie in S113 durchgeführt wird, wird zu S114 vorgerückt. Hier wird die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturverarbeitung als Nächstes durchgeführt und wird die Automatik-Stopp- und Neustartverarbeitung beendet. Die im S114 durchgeführte Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturverarbeitung wird anhand des in 7 dargestellten Flussdiagramms durchgeführt und wird im Detail beschrieben, nachdem 5 beschrieben ist. Die Automatik-Stopp- und Neustartverarbeitung des Motors 1 wird in der oben beschriebenen Weise durchgeführt.
  • Nun wird 5 beschrieben. 5 ist ein Steuerflussdiagramm zum Berechnen der Anfangsverbrennungsdrehzahl der Erfindung. Gemäß diesem Steuerflussdiagramm wird eine Berechnung jedes Mal durchgeführt, wenn ein Ausgangssignal aus dem Kurbelwinkelsensor 13 in die ECU 17 eingegeben wird und ein Berechnungsergebnis in S107 von 2 ausgelesen wird.
  • Wenn das Steuerflussdiagramm von 5 begonnen wird, wird zuerst in S201 eine Bestimmung gemacht, ob das unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Automatik-Stopp-Steuerdurchführ-Flag (F1) gesetzt ist. In einem Fall, bei dem das Automatik-Stopp-Steuerdurchführ-Flag gesetzt ist (F1 = 1), wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S202 vorgerückt. In einem Fall, bei dem das Automatik-Stopp-Steuer-Flag gelöscht ist (F1 = 0 (null)), wird eine Bestimmung von Nein getroffen und es wird zu S203 vorgerückt. Hier wird die Verarbeitung durch Löschen verschiedener Typen von Recheninformation beendet, spezifischer durch Löschen eines End-Verbrennungs-Flags (F2 = 0), Löschen eines Zündzeitpunktzählers (crk_C(m) = 0), Löschen eines Zündzeitpunkt-NE-Istwerts (NE(n) = 0), Löschen eines Zündzeitpunkt-NE-Letzt-Werts (NE(n) - 1) = 0), Löschen einer nächsten Vorhersagedrehzahl (Ne_p1 = 0), Löschen einer danach nächsten Vorhersagedrehzahl (Ne_p2 = 0) und Löschen des Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustands (NE_SC = 0).
  • Wenn zu S202 vorgerückt wird, wird der Kurbelwinkel crk(n) und die Drehzahl Ne(n), die in den anderen Steuerungen berechnet ist, ausgelesen und es wird zu S204 vorgerückt. Wenn zu S204 vorgerückt wird, wird eine Bestimmung getroffen, ob das Endverbrennungs-Flag (F2) ungesetzt ist. Das Endverbrennungs-Flag (F2) ist das Flag, das im unten beschriebenen S206 gesetzt wird. In einem Fall, bei dem das Endverbrennungs-Flag gelöscht in S204 wird (F2 = 0 (null)), wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S205 vorgerückt. In dem Fall, wo das Endverbrennungs-Flag gesetzt ist (F2 = 1) wird zu S207 vorgerückt.
  • Wenn in S204 eine Bestimmung von Ja getroffen wird und zu S205 vorgerückt wird, wird eine Bestimmung dem bezüglich getroffen, ob der Zündzeitpunkt des Endkraftstoffeinspritz-Zylinders verstrichen ist, mit anderen Worten, ob die Verbrennung des Motors 1 abgeschlossen ist, seit die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind. Diese Bestimmung ist eine Voraussetzung für eine Vorhersage-Drehzahlberechnung und die Vorhersage-Drehzahl wird berechnet, nachdem die Automatik-Stopp-Bedingungen von dem Motor 1 in einem Drehzahlbereich etabliert sind, in welchem die Verbrennung des Motors 1 beendet ist. In einem Fall, bei dem der Zündzeitpunkt des Endkraftstoff-Einspritzzylinders in S205 verstrichen ist, wird eine Bestimmung von Ja in S205 getroffen und es wird zu S206 vorgerückt. Hier wird das Endverbrennungs-Flag gesetzt (F2 = 1) und es wird zu S207 vorgerückt. Andererseits wird in einem Fall, bei dem der Zündzeitpunkt des Endkraftstoff-Einspritzzylinders nicht verstrichen ist, im S205 eine Bestimmung von Nein getroffen und die Verarbeitung wird beendet, indem die Verarbeitung zum Anfang des Ablaufs zurückgeführt wird.
  • Wenn zu S207 vorgerückt wird, wird eine Bestimmung getroffen, ob der Kurbelwinkel crk(n), der in S202 ausgelesen wird, mit einem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG übereinstimmt (beispielsweise 5 Grad). In einem Fall, bei dem Kurbelwinkel crk(n) mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG übereinstimmt, wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S208 vorgerückt. Hier wird der Zündzeitpunktzähler crk_C(m) um Eins heraufgezählt und es wird zu S209 vorgerückt. Andererseits wird in einem Fall, bei dem der Kurbelwinkel crk(n) nicht mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG in S207 übereinstimmt, eine Bestimmung von Nein getroffen und es wird zu S214 vorgerückt.
  • Die Berechnung der Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG, das heißt, der Vorhersage-Drehzahl wird gestartet, wenn in S207 eine Bestimmung von Ja getroffen wird. Die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG, die in S208 und den nachfolgenden Schritten berechnet ist, wird nunmehr beschrieben. In der Erfindung wird die Berechnung der Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG gestartet, nach der Endverbrennung, seit die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind. Die Berechnung verwendet eine Vorhersage-Drehzahl, die eine Variation der Rotationsenergie des Motors 1 berücksichtigt. Ein Berechnungsverfahren für diese Vorhersage-Drehzahl wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist eine Ansicht, welche Berechnungswerte der Vorhersage-Drehzahl zeigt, die aus der Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG und einer Energievariation des Motors 1, nachdem die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind, berechnet wird. In der Erfindung wird die Vorhersage-Drehzahl zu jedem Zündzeitpunkt nach der Endverbrennung, seit die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind, berechnet.
  • Nach der Endverbrennung, seit die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind, verliert der Motor 1 Rotationsenergie, die gehalten wurde, während der Motor 1 lief, aufgrund eines Pumpverlustes und dergleichen, und die Drehzahl Ne nimmt weiter ab. Es kann angenommen werden, dass von der Drehzahl Ne abhängiger Reibungswiderstand im Wesentlichen 0 (null) während der Leerlaufrotation an oder unter einer Leerlaufdrehzahl (beispielsweise 800 u/min) ist. Daher kann angenommen werden, dass eine Energievariation zwischen vorgestimmten Kurbelwinkeln (zwischen Zündzeitpunkten in der Erfindung) konstant ist, unabhängig von der Drehzahl Ne. Daher, bezugnehmend auf 6, sei E_loss eine Energievariation zwischen den Zündzeitpunkten und sei J das Trägheitsmoment des Motors 1, werden dann Beziehungen zwischen der Drehzahl NE zu den entsprechenden Drehzahlen NE zu den entsprechenden Zündzeitpunkten T1 bis T4 jeweils durch Gleichungen 1 bis 4 wie folgt ausgedrückt.
    Gleichung 1 E_loss = 1 2 × J × ( Ne1 × 2 π 60 ) 2 1 2 × J × ( Ne2 × 2 π 60 ) 2 ( Ne1 ) 2 ( Ne2 ) 2
    Figure DE112013007073B4_0001
    E_loss = 1 2 × J × ( Ne2 × 2 π 60 ) 2 1 2 × J × ( Ne3 × 2 π 60 ) 2 ( Ne2 ) 2 ( Ne3 ) 2
    Figure DE112013007073B4_0002
    E_loss = 1 2 × J × ( Ne3 × 2 π 60 ) 2 1 2 × J × ( Ne4 × 2 π 60 ) 2 ( Ne3 ) 2 ( Ne4 ) 2
    Figure DE112013007073B4_0003
    E_loss = 1 2 × J × ( Ne4 × 2 π 60 ) 2 1 2 × J × ( Ne5 × 2 π 60 ) 2 ( Ne4 ) 2 ( Ne5 ) 2
    Figure DE112013007073B4_0004
  • Die Drehzahl Ne3 zum dritten Zündzeitpunkt und die Drehzahl Ne4 zum vierten Zündzeitpunkt können unter Verwendung von Gleichung 1 bis 3 oben wie durch jeweils Gleichungen 5 und 6 nachfolgend ausgedrückt berechnet werden.
    Gleichung 2 ( Ne3 ) 2 = ( Ne2 ) 2 E_loss = ( Ne2 ) 2 ( ( Ne1 ) 2 ( Ne2 ) 2 ) = 2 × ( Ne2 ) 2 ( Ne1 ) 2
    Figure DE112013007073B4_0005
    ( Ne4 ) 2 = ( Ne3 ) 2 E_loss = ( 2 × ( Ne2 ) 2 ( Ne1 ) 2 ) ( ( Ne1 ) 2 ( Ne2 ) 2 ) = 3 × ( Ne2 ) 2 2 × ( Ne1 ) 2
    Figure DE112013007073B4_0006
  • Daher können die Drehzahlen (Ne3 und Ne4) zu den dritten und vierten Zündzeitpunkten durch Berechnung unter Verwendung der Drehzahlen (Ne1 und Ne2) zu den Zündzeitpunkten zur Zeit T1 und Zeit T2 vorhergesagt werden.
  • Auch wird angenommen, dass eine Energievariation E_loss zwischen den Kurbelwinkeln konstant ist. Daher können die Drehzahlen zu den zweiten und dritten Zündzeitpunkten aus Gleichungen 1 und 2 oben unter Verwendung eines EnergieVariations-Anfangswerts E_loss_ini wie ausgedrückt gefunden werden, jeweils durch Gleichungen 7 und 8 unten. Daher können die Drehzahlen (Ne2 und Ne3) zu den zweiten und dritten Zündzeitpunkten durch Berechnung aus der Drehzahl Ne1 zum Zündzeitpunkt zur Zeit T1 vorhergesagt werden. Der EnergieVariations-Anfangswert E_loss_ini ist ein Wert, der empirisch auf Basis von Verhalten des Motors 1 berechnet wird, nachdem die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind.
    Gleichung 3 ( Ne2 ) 2 = ( Ne1 ) 2 E_loss_ini
    Figure DE112013007073B4_0007
    ( Ne3 ) 2 = ( Ne2 ) 2 E_loss_ini = ( Ne2 ) 2 2 × E_loss_ini
    Figure DE112013007073B4_0008
  • Daher können durch Detektieren des Anfangs-Zündzeitpunkts während der Leerlaufrotation nach der finalen Verbrennung und Verwenden des empirisch berechneten Energievariations-Anfangswert E_loss_ini und der Drehzahl bei dem Anfangszündungszeit, die Drehzahlen zu den nächsten und den danach nächsten Zündzeitpunkten durch Berechnung vorhergesagt werden, wie jeweils durch Gleichungen 9 und 10 unten ausgedrückt. In einem Fall, bei dem das zweite oder nachfolgende Zünd-Timing detektiert wird, können die Drehzahlen zu dem nächsten und danach nächsten Zündzeitpunkten vorhergesagt werden, durch Berechnung unter Verwendung der Drehzahl zum aktuellen Zündzeitpunkt und der Drehzahl zum letzten Zündzeitpunkt, wie jeweils durch Gleichungen 11 und 12 unten ausgedrückt.
    Gleichung 4
    Gleichung 4
  • Wenn Anfangs-Zündzeitpunkt detektiert wird (wenn n = 1) ( Ne ( n + 1 ) ) 2 = ( Ne ( n ) ) 2 E_loss_ini
    Figure DE112013007073B4_0009
    ( Ne ( n + 2 ) ) 2 = ( Ne ( n ) ) 2 2 × E_loss_ini
    Figure DE112013007073B4_0010

    Gleichung 5
    Gleichung 5
  • Wenn zweiter oder nachfolgender Zündzeitpunkt detektiert ist (wenn n ≥2) ( Ne ( n + 1 ) ) 2 = 2 × ( Ne ( n ) ) 2 ( Ne ( n 1 ) ) 2
    Figure DE112013007073B4_0011
    ( Ne ( n + 2 ) ) 2 = 3 × ( Ne ( n ) ) 2 2 × ( Ne ( n 1 ) ) 2
    Figure DE112013007073B4_0012
  • Die Drehzahlen der Zündzeitpunkte werden durch Berechnung unter Verwendung von Gleichungen 9 bis 12 oben in S209 und den nachfolgenden Schritten von 5 vorhergesagt.
  • Wieder Bezug nehmend auf 5, um die Beschreibung wieder aufzunehmen, wird in einem Fall, bei dem eine Bestimmung von Ja in S207 getroffen wird, zu S208 vorgerückt. Hier wird der Zündzeitpunktzähler crk_C(m) nur um eins heraufgezählt und es wird zu S209 vorgerückt. In S209 wird eine Bestimmung getroffen, ob der Zündzeitpunktzähler crk_C(m) eins zeigt. In einem Fall, bei dem der Zündzeitpunktzähler crk_C(m) eins zeigt, bedeutet dies, dass dies der Anfangszündzeitpunkt nach der Schlussverbrennung ist. Daher wird eine Bestimmung von Ja in S209 getroffen und es wird zu S210 vorgerückt. Hier wird der Energievariations-Anfangswert EI_0 ausgelesen und wird die Drehzahl Ne(n) an diesem Punkt in dem internen RAM der ECU 17 als die Zündzeitpunkt-Drehzahl NE(n) gespeichert. Nachfolgend wird zu S211 vorgerückt. Hier werden die nächste Zündzeitpunkt-Vorhersagedrehzahl Ne-p1(Ne(n+1) in Gleichung (9) oben) und die danach nächste Zündzeitpunkt-Vorhersagedrehzahl Ne_p2 (Ne(n+2) in Gleichung (10) oben) jeweils unter Verwendung von Gleichungen (9) und (10) oben berechnet. Nachfolgend wird zu S214 vorgerückt. Es sollte angemerkt sein, dass der Energievariations-Anfangswert EI_0 vorläufig im internen ROM der ECU 17 gespeichert wird.
  • Andererseits, in einem Fall, bei dem der Zündzeitpunktzähler crk_C(m) in S209 einen größeren Wert als 1 zeigt, bedeutet dies, dass dies der zweite oder nachfolgende Zündzeitpunkt ist. Daher wird die Bestimmung von Nein getroffen, und es wird zu S212 vorgerückt. Hier werden die Zündzeitpunkt-Drehzahl NE(n) und die Drehzahl Ne(n) gespeichert. Spezifischer wird die Zündzeitpunkt-Drehzahl NE(n) als der letzte Wert NE(n-1) der Zündzeitpunkt-Drehzahl gespeichert und wird die Drehzahl Ne(n) als die Zündzeitpunkt-Drehzahl NE(n) gespeichert. Nachfolgend wird zu S213 vorgerückt. Hier werden die nächste Zündzeitpunkt-Vorhersagedrehzahl (Ne_p1 (ne(n+1) in Gleichung (11) oben) und die danach nächste Zündzeitpunkt-Vorhersagedrehzahl Ne_p2 (Ne(n+2) in Gleichung (12) oben) unter Verwendung von Gleichungen 11 bzw. 12 oben berechnet. Nachfolgend wird zu S214 vorgerückt.
  • Wenn zu S214 vorgerückt wird, wird eine Bestimmung hinsichtlich des Kurbelwinkels crk(n) getroffen. Spezifischer wird eine Bestimmung bezüglich dem gemacht, ob der Kurbelwinkel crk(n) mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG übereinstimmt, oder ob der Kurbelwinkel crk(n) gleich oder größer einem Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH ist. Der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH wird anhand des Einlasstakt-Kurbelwinkels CRK_F eingestellt, welche die Grenze ist, bis zu welcher jedem Zylinder gestattet ist, Kraftstoff anzusaugen, wie oben unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, und beispielsweise auf 215 Grad eingestellt. In einem Fall, bei dem der Kurbelwinkel crk(n) mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG übereinstimmt oder gleich oder größer als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH ist S214 ist, wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S215 vorgerückt. In einem Fall, bei dem der Kurbelwinkel crk(n) kleiner als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH ist, wird zu S217 vorgerückt.
  • Eine Bestimmung in S214 wird nun beschrieben. Wie unter Bezugnahme in 6 beschrieben worden ist, wird die Vorhersagedrehzahl zu jedem Zündzeitpunkt berechnet, um die Drehzahl zu den nächsten und danach nächsten Zündzeitpunkten zu finden. Auch, wie in 3 gezeigt (Anfangskraftstoff-Einspritzbereich jedes Zylinders (C) von 3), werden die Anfangskraftstoff-Einspritzungen über die Zeitpunkte der Zylinder eingestellt. Daher findet Verbrennung zur Anfangszündung statt, nach der Kraftstoffeinspritzung, abhängig vom Kurbelwinkel crk(n) zum Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt. Mit anderen Worten, wenn Kraftstoff eingespritzt wird, bevor der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH erreicht wird, findet Anfangsverbrennung zum nächsten Zündzeitpunkt statt (nächste Vorhersagedrehzahl). Daher wird in S214 eine Bestimmung vor Ort wie folgt gemacht. Das heißt, in einem Fall, bei dem der Kurbelwinkelzähler crk(n) gleich oder größer als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH in S214 ist (eine Bestimmung in S214 ist Ja), wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG als die nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1 gefunden, während in einem Fall, bei dem der Kurbelwinkelzähler crk(n) kleiner als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH ist (eine Bestimmung in S214 ist Nein), die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG als die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2 gefunden wird.
  • In einem Fall, wo eine Bestimmung von Ja in S214 getroffen wird, und zu S215 vorgerückt wird, wird die nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1 auf die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG eingestellt. Nachfolgend wird zu S216 vorgerückt. Hier wird die Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand Ne_SC auf eins eingestellt und kehrt die Verarbeitung zum Anfang des Ablaufs zurück. In einem Fall, bei dem in S214 eine Bestimmung Nein vorgenommen wird, wird zu S217 vorgerückt. Hier wird die nach der nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p2 auf die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG eingestellt. Nachfolgend wird zu S218 vorgerückt. Hier wird die Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand Ne_SC auf zwei eingestellt und die Verarbeitung wird zum Beginn des Ablaufs rückgeführt. Wie beschrieben worden ist, wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG gemäß dem in 5 dargestellten Steuerflussdiagramm bestimmt.
  • 7 wird nunmehr beschrieben. 7 ist ein Steuerflussdiagramm der in S114 von 2 durchgeführten Selbst-Wiederherstellbestimmungsdrehzahl-Korrekturverarbeitung und eine Berechnung wird jedesmal durchgeführt, wenn ein Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 13 in der ECU 17 eingegeben wird.
  • Wenn die Selbst-Wiederherstellbestimmungsdrehzahl-Korrekturverarbeitung begonnen wird, wird in S301 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Selbst-Wiederherstell-Neustart gestattet ist. Die Bestimmung bezüglich des Selbst-Wiederherstell-Neustartens wird unter Bezugnahme auf das Selbst-Wiederherstell-Neustart-Flag (F3), das in S109 von 2 eingestellt ist, gemacht. In einem Fall, bei dem das Selbst-Wiederherstell-Neustart-Flag gesetzt ist (F3 = 1) wird eine Bestimmung von Ja in S301 gemacht und wird zu S302 vorgerückt. In einem Fall, bei dem das Selbst-Wiederherstell-Neustart-Flag gelöschte ist (F3 = 0 (null)) wird eine Bestimmung von Nein vorgenommen und es wird zu S303 vorgerückt. Hier wird die Verarbeitung beendet, indem verschiedene Typen von Berechnungsinformation gelöscht werden, genauer gesagt durch Löschen einer Referenzdrehzahl (NE_std = 0), Löschen eines Drehzahl-Anstiegbetrags (ΔNE = 0), Löschen eines Zündzeitpunktzählers (recrk_C = 0), Löschen des Selbst-Wiederherstellbestimmungsdrehzahl-Korrekturdurchführ-Flags (F4 = 0) usw. Indem die Bestimmung von S301 vorgenommen wird, wird die unten beschriebene Selbst-Wiederherstellbestimmungsdrehzahl-Korrekturverarbeitung nur durchgeführt, wenn der Motor 1 durch Selbst-Wiederherstellung neu gestartet wird.
  • Wenn zu S302 vorgerückt wird, werden der Kurbelwinkel crk(n) und die Drehzahl Ne(n) ausgelesen und es wird zu S304 vorgerückt. Wenn zu S304 vorgerückt wird, wird eine Bestimmung gemacht, ob der Kurbelwinkel crk(n) der in S302 ausgelesen wurde, mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK IG übereinstimmt. In einem Fall, bei dem der Kurbelwinkel crk(n) mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG übereinstimmt, wird eine Bestimmung von Ja in S304 getroffen und wird zu S305 vorgerückt. Wenn zu S305 vorgerückt wird, wird die in S302 ausgelesene Drehzahl Ne(n) im internen RAM der ECU 17 als die Referenzdrehzahl NE_std gespeichert und es wird zu S306 vorgerückt. In S306 wird der Zündzeitpunkt-Zähler recrk_C nur um eins hochgezählt und wird die Verarbeitung zum Anfang des Ablaufs zurückgeführt.
  • Andererseits wird in einem Fall, bei dem der Kurbelwinkel crk(n) nicht mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG in S304 übereinstimmt, eine Feststellung von Nein getroffen und es wird zu S307 vorgerückt. In S307 wird als Nächstes eine Bestimmung getroffen, ob der Kurbelwinkel crk(n) mit einem Verbrennungs-Bestimmungskurbelwinkel CRK_judge (beispielsweise 125 Grad) übereinstimmt. In einem Fall, bei dem der Kurbelwinkel crk(n) mit dem Verbrennungs-Bestimmungskurbelwinkel CRK_judge übereinstimmt, wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S308 fortgerückt. In einem Fall, bei dem der Kurbelwinkel crk(n) nicht mit dem Verbrennungs-Bestimmungskurbelwinkel CRK_judge übereinstimmt, wird eine Bestimmung von Nein getroffen und die Verarbeitung wird zum Anfang des Ablaufs zurückgeführt.
  • Ein Grund, warum die Berechnung in S307 durchgeführt wird, wird nunmehr beschrieben. Die Drehzahl NE(n) des Motors 1 wird nicht erhöht, sobald der Zündzeitpunkt CRK_IG kommt. Weil die Drehzahl Ne(n) aufgrund der Verbrennungsenergie ansteigt, die durch Verbrennung in jedem Zylinder erzeugt wird, weist der Maximalwert eines Anstiegs der Drehzahl einen Latenz vom Zündzeitpunkt CRK_IG auf, und die Latenz variiert mit der Drehzahl des Zündzeitpunkts CRK_IG, daher wird der Verbrennungs-Bestimmungskurbelwinkel CRK_judge so eingestellt, dass ein Anstiegsbetrag der Drehzahl unter Verwendung einer Drehzahl bei einem bestimmten Kurbelwinkel bestimmt wird.
  • Wenn zu S308 vorgerückt wird, wird als Nächstes eine Bestimmung gemacht, ob die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrektur nicht durchgeführt ist. In S308 verwendete Information ist das Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturdurchführ-Flag (F4), welches das unten beschriebene, in S307 gesetzte Flag ist. Als Anfangsberechnung in S308 wird die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl nicht korrigiert. Daher wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S309 vorgerückt. Bei der zweiten Berechnung, weil die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl korrigiert wird, wird eine Bestimmung von Nein getroffen und die Verarbeitung wird beendet, indem die Verarbeitung zum Anfang des Flusses zurückgeführt wird.
  • Wenn zu S309 vorgerückt wird, wird der Selbst-Wiederherstellungs-Zustandsbestimmungswert NE_IGF, der in S110 von 2 eingestellt wird, ausgelesen und es wird zu S310 vorgerückt. Hier wird eine Bestimmung gemacht bezüglich des Selbst-Wiederherstellungs-Zustandsbestimmungswert NE_IGF. In einem Fall, bei dem der Selbst-Wiederherstellungs-Zustandsbestimmungswert NE_IGF eins ist, wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S311 vorgerückt. Ansonsten wird eine Bestimmung von Nein getroffen und es wird zu S312 vorgerückt. Wie oben unter Bezugnahme auf 5 beschrieben worden ist, ist die Bestimmung in S310 die Bestimmung, die gemacht wurde, weil die Anfangsverbrennung zum nächsten oder dem danach nächsten Zündzeitpunkt stattfindet. Die Bestimmung in S310 wird basierend darauf gemacht, dass eine Verbrennung bei der Anfangszündung durch das selbst-wiederherstellende Starten stattfindet, wenn der Selbst-Wiederherstellungs-Zustandsbestimmungswert NE_IGF 1 ist, während eine Anfangsverbrennung ab der zweiten Zündung stattfindet, wenn der Selbst-Wiederherstellungs-Zustandsbestimmungswert NE_IGF 2 ist.
  • Wenn zu S311 vorgerückt wird, weil die Bestimmung von Ja in S310 getroffen wird, wird als Nächstes eine Bestimmung bezüglich des Zündzeitpunktzählers recrk_C getroffen. In einem Fall, bei dem der Zündzeitpunktzähler recrk_C 1 zeigt, wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S313 vorgerückt. Ansonsten wird eine Bestimmung von Nein getroffen und die Verarbeitung wird zum Anfang des Flusses zurückgeführt. In einem Fall, bei dem eine Bestimmung von Nein in S310 getroffen wird, wird zu S312 vorgerückt. Hier wird eine Bestimmung getroffen hinsichtlich des Zündzeitpunktzählers recrk_C. In einem Fall, bei dem der Zündzeitpunktzähler recrk_C 2 zeigt, wird eine Bestimmung von Ja getroffen und es wird zu S313 vorgerückt. In einem Fall, bei dem eine Bestimmung von Nein in S312 getroffen wird, wird die Verarbeitung beendet, indem die Verarbeitung zum Anfang des Flusses zurückkehrt.
  • Wenn zu S313 vorgerückt wird, wird ein Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE aus der in S302 ausgelesenen Drehzahl Ne(n) und der in S305 gespeicherten Referenzdrehzahl NE_std berechnet. Nachfolgend wird zu S314 vorgerückt. Wenn zu S314 vorgerückt wird, wird der in S313 berechnete Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE mit einem Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert (d. h. einem Bestimmungswert, der zum Bestimmen einer Notwendigkeit einer Korrektur bei der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl verwendet wird) NE_exp verglichen. S314 ist ein Schritt, bei dem eine Berechnung durchgeführt wird, um die Verbrennungscharakteristik der Anfangsverbrennung zu bestimmen und der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert NE_exp wird auf beispielsweise 150 u/min eingestellt. Alternativ kann der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert NE_exp aus einem Kennfeld berechnet werden, wie in 8 gezeigt, anhand von Zuständen des Motors 1, wie etwa Wassertemperatur, Einlassrohrtemperatur und Rotationslast des Motors 1, wenn die Neustartbedingungen etabliert sind. Spezifischer wird Bezug nehmend auf 8 die Abszisse für die Wassertemperatur des Motors 1 verwendet. Eine Variation der Drehzahl NE steigt mehr an, wenn die Wassertemperatur des Motors 1 niedriger wird, und indem dies berücksichtigt wird, wird der eingestellte Wert auf einen höheren Wert eingestellt, wenn die Wassertemperatur niedriger wird, und wird der eingestellte Wert auch höher eingestellt, wenn der Einlassrohrdruck höher wird.
  • In einem Fall, bei dem Drehzahl-Anstiegsbetrag ΔNE gleich oder größer als der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert NE_exp in S314 ist, wird eine Bestimmung von Ja getroffen, und es wird zu S315 vorgerückt. In S315 wird die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl NE_TH initialisiert (ein Referenzwert NE_THb wird als die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl NE_TH eingesetzt) und es wird zu S317 vorgerückt. Hier wird das Durchführ-Flag der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrektur gesetzt (F4 = 1) und wird die Verarbeitung zum Anfang des Flusses rückgeführt. Es sollte angemerkt sein, dass der Referenzwert NE_THb vorab im internen ROM der ECU 17 gespeichert wird. Derweil wird in einem Fall, bei dem eine Bestimmung von Nein in S314 getroffen wird, dies bedeuten, dass Anfangsverbrennungs-Charakteristika als schwach bestimmt werden. Daher wird zu S316 vorgerückt. Hier wird nur ein vorbestimmter Wert α zur Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl NE_TH addiert (eine Summe des Referenzwerts NE_THb und des vorbestimmten Werts α werden in die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl NE_TH eingesetzt). Nachfolgend wird zu S317 vorgerückt. Hier wird das Durchführ-Flag der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrektur gesetzt (F4 = 1) und wird die Verarbeitung zum Anfang des Ablaufes rückgeführt. Der vorbestimmte Wert α wird aus dem Kennfeld eingestellt, wie in 9 gezeigt. Wie beschrieben, wird die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturverarbeitung anhand des in 7 dargestellten Steuerflussdiagramms durchgeführt.
  • Timing-Diagramme von 10 und 11 werden nun beschrieben. Diese Zeichnungen sind Timing-Diagramme, die einen Betrieb der Selbst-Wiederherstellung-Bestimmung der Erfindung im Verhalten des Motors 1 anzeigen, während die Drehzahl Ne abnimmt, nachdem die Automatik-Stoppbedingungen etabliert sind. In den Zeichnungen wird die Abszisse für die Zeit verwendet und wird die Ordinate für die Drehzahl Ne (A), den Kurbelwinkel crk (B), den Zündzeitpunktzähler crk_C, den Zündzeitenzähler recrk_C (C), Takte jedes Zylinders (D), die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E), die Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand NE_SC (F), der Drehzahl-Anstiegsbetrag ΔNE (G), das Automatik-Stopp-Steuerdurchführ-Flag F1 (H), das Endverbrennungs-Flag F2 (I), das Selbstwiederherstellbar-Neustart-Flag F3 (J), und das Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturdurchführ-Flag F4 (K) .
  • Zuerst wird 10 beschrieben. Bezugnehmend auf 10, wenn die Automatik-Stopp-Bedingungen zur Zeit T1 etabliert sind und das automatische Stoppen durchgeführt wird, wird das Automatik-Stopp-Durchführ-Flag F1 (H) gesetzt (F1 = 1), weil die Automatik-Stopp-Steuerung, wie etwa Stoppen der Kraftstoff-Einspritzung aus den Kraftstoff-Einspritzventilen 12 durchgeführt wird. Nachfolgend wird das Endverbrennungs-Flag F2 (I) zur Zeit T2 gesetzt (F2 = 1), das heißt, wenn die Verbrennung des Kraftstoffs, der eingespritzt wird, bevor den Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind, stattfindet. Daher kann die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) jedes Mal berechnet werden, wenn dieses Zünd-Timing zur und nach der Zeit T2 detektiert wird.
  • Wenn die Zeit bis zur Zeit T3 verstrich, wird das Anfangs-Zündtiming nach der Endverbrennung detektiert. Daher wird der Zündzeitpunktzähler crk_C (C) um eins heraufgezählt und wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) berechnet. Wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben worden ist, wird die Anfangsverbrennungs-Drehzahl NE_IG (E) durch Berechnen der nächsten Vorhersage-Drehzahl NE_p1 und der danach nächsten Vorhersage-Drehzahl NE_p2 berechnet, wobei die Drehzahl Ne (A) zur Zeit T3 und der Energie-Variationsanfangswert EI_0 verwendet werden. Nachfolgend wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) anhand des Kurbelwinkels crk (B) zur Zeit T3 eingestellt. Weil der Kurbelwinkel crk (B) mit dem Anfangszeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG zur Zeit T3 übereinstimmt, wird die nächste Vorhersage-Drehzahl NE_p1 auf die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) eingestellt (S215 von 5). Auch wird der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand Ne_SC (F) auf 1 eingestellt.
  • Zur Zeit T4 wird der Kurbelwinkel crk (B) kleiner als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH. Daher wird die NE_IG (E) zur danach nächsten Vorhersage-Drehzahl Ne_p2 aktualisiert (S217 von 5). Auch wird der Selbst-Wiederherstell-Rotationsdrehzahlzustand NE_SC (F) auf 2 eingestellt und keiner der Computerwerte wird aktualisiert, bis das nächste Zünd-Timing detektiert ist.
  • Wenn der zweite Zündzeitpunkt nach der Endverbrennung als Nächstes zur Zeit T5 detektiert wird, wird der Zündungszeitpunktzähler crk_C (C) nur um eins heraufgezählt und zeigt 2. Auch wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) wieder berechnet. Weil das Anfangszünd-Timing zur Zeit T3 detektiert wird, wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben worden ist, wird die nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1 und die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2 zur Zeit T5 unter Verwendung der Drehzahlen NE zur Zeit T3 und Zeit T5 berechnet. Weil der Kurbelwinkel crk (B) mit dem Zündzeitpunkt-Kurbelwinkel CRK_IG übereinstimmt, wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG auf die berechnete nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1 aktualisiert. Wenn der Kurbelwinkel crk (B) kleiner als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH zur und nach Zeit T5 wird, wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG auf die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2 aktualisiert.
  • Auf diese Weise werden in einem Fall, bei dem der Zündzeitpunkt wieder an und nach Zeit T5 detektiert wird, die nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1 und die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2 unter Verwendung der Drehzahl bei der Detektion und der Drehzahl letzten Zündzeitpunkts berechnet, so dass die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) anhand des Kurbelwinkels crk (B) aktualisiert wird.
  • In einem Fall, bei dem Neustart-Bedingungen zur Zeit T6 etabliert sind, weil die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) so hoch wie oder höher als die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH ist, wird die Selbstwiederherstellbar-Neustartung durchgeführt und wird das Selbst-Wiederherstell-Neustart-Flag F3 (J) gesetzt (F3 = 1). Die Anfangskraftstoff-Einspritzung zur Zeit T6 ist die Kraftstoff-Einspritzung in den Zylinder 1 und die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG wird als danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2 aufgefunden. Auch wird der Selbst-Wiederherstell-Drehzahlzustand NE_SC als der Selbst-Wiederherstell-Zustandsbestimmungswert NE_IGF zur Zeit T6 gespeichert.
  • In einem Fall, bei dem die Neustartbedingungen zur Zeit T6' etabliert werden, weil die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) so hoch wie oder höher als die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH ist, wird das selbstwiederherstellbare Neustarten durchgeführt und wird ebenfalls das Selbst-Wiederherstell-Neustart-Flag F3 (J) auf (F3 = 1) gesetzt. Im Falle der Zeit T6' wird das Selbst-Wiederherstell-Neustarten wie im Falle der Zeit T6 durchgeführt. Jedoch werden die Neustartbedingungen etabliert, nach der Detektion des dritten Zündzeitpunkts nach der Endverbrennung und ist der Kurbelwinkel crk (B) so hoch wie oder höher als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH. Entsprechend unterscheiden sich die Ergebnisse der Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsberechnung und die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG wird gefunden, die nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1 zu sein. Auch ist die Anfangskraftstoff-Einspritzung die Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder 1 und den Zylinder 2. Weiter wird der Selbst-Wiederherstell-Drehzahlzustand NE_SC als der Selbst-Wiederherstell-Zustands-Bestimmungswert NE_IGF zur Zeit T6' gespeichert.
  • Die Neustartbedingungen werden zur Zeit T6 (oder Zeit T6') etabliert und die Anfangsverbrennung des in den entsprechenden Zylinder eingespritzten Kraftstoff findet zur Zeit T7 statt, so dass die Drehzahl Ne (A) beginnt, zu steigen. Auch wird der Zündzeitpunktzähler recrk_C (C) nur um eins heraufgezählt. Der Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE (G) wird berechnet, wenn der Kurbelwinkel crk (B) mit dem Verbrennungs-Bestimmungs-Kurbelwinkel CRK_judge zur Zeit T8 übereinstimmt. In 10, weil der Drehzahl-Anstiegsbetrag ΔNE gleich oder größer dem Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert NE_exp ist, wird die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl NE_TH auf den Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Anfangswert NE_THb eingestellt. Auch wird das Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturdurchführ-Flag F4 (K) gesetzt (F4 = 1).
  • Entsprechend verbrennt sukzessive eingespritzter Kraftstoff und die Drehzahl Ne (A) steigt. Der Selbst-Wiederherstell-Neustart wird zur Zeit T9 abgeschlossen. Daher werden der Zündzeitpunktzähler crk_C, der Zündzeitenzähler recrk_C, die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG, die nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1, die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2, der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand Ne_SC, der Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE und verschiedene Flags (F1 bis F4) gelöscht.
  • Nunmehr wird 11 beschrieben. 11 zeigt einen Fall, bei dem die Anfangsverbrennung durch Selbst-Wiederherstell-Neustarten schwach ist. Weil die Inhalte die gleichen wie die Inhalten von 10 sind, außer dass die Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH aktualisiert wird, wird die andere Beschreibung als im veränderten Bereich vereinfacht.
  • Zuerst, wenn die Automatik-Stopp-Bedingungen zur Zeit T1 etabliert sind und die automatische Stopp-Steuerung durchgeführt wird, wird das Automatik-Stopp-Steuerdurchführ-Flag F1 (H) eingesetzt (F1 = 1). Weil die Endverbrennung, seit die Automatik-Stopp-Bedingungen etabliert sind, zur Zeit T2 stattfindet, wird das Endverbrennungs-Flag F2 (I) gesetzt (F2 = 1) und wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) ab der Zeit (Zeit T3) des als nächsten detektierten Zündzeitpunkt berechnet.
  • Das Anfangsverbrennungs-Timing nach der Endverbrennung geschieht zur Zeit T3. Daher wird der Zündzeitpunktzähler crk_C (C) nur um eins heraufgezählt und wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) durch Berechnen der nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p1 und der danach nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p2 wie oben beschrieben berechnet. Zur Zeit T3 ändert sich die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) zur nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p1 aufgrund des Kurbelwinkels crk (B). Weil der Kurbelwinkel crk (B) kleiner wird als der Kraftstoffeinspritz-Kurbelwinkelbestimmungswert CRK_TH zur Zeit T4, wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) auf die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2 aktualisiert.
  • Zu Zeit T5 wird der zweite Zündzeitpunkt nach der Endverbrennung detektiert. Daher wird der Zündzeitpunktzähler crk_C (C) weiter um nur eins heraufgezählt. Entsprechend wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) durch Berechnen der nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p1 und der danach nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p2 unter Verwendung der Drehzahlen Ne zur Zeit T3 und T5 berechnet. Die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) ändert sich zur Zeit T5 zur nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p1.
  • Wenn die Neustartbedingungen zur Zeit T6 etabliert werden, weil die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG (E) so hoch wie oder höher als die Selbst-Wiederherstell-Untergrenzdrehzahl NE_TH ist, wird das Selbst-Wiederherstell-Neustart-Flag F3 gesetzt (F3 = 1). Auch wird die Anfangskraftstoffeinspritzung gemäß dem Kurbelwinkel crk (B) zu diesem Punkt durchgeführt (wird Kraftstoff in den Zylinder 1 in 11 eingespritzt). Auch wird die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG zur Zeit T6 auf die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2 eingestellt. Weiter wird der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand Ne_SC als der Selbst-Wiederherstellungs-Zustandsbestimmungswert NE_IGF zur Zeit T6 gespeichert.
  • Zur Zeit T7, nachdem die Neustartbedingungen etabliert sind, verbrennt durch die Anfangseinspritzung zur Zeit T6 eingespritzter Kraftstoff, so dass die Drehzahl Ne (A) beginnt, anzusteigen. Entsprechend wird der Zündzeitenzähler recrk_C (C) nur um eins heraufgezählt. Der Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE (G) wird zur Zeit T8 berechnet, wenn der Kurbelwinkel crk (B) mit dem Kraftstoffbestimmungskurbelwinkel CRK_judge übereinstimmt. In 11 ist der Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE (G) gleich oder kleiner dem Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert NE_exp, das heißt, dass sich ein Anstieg bei der Drehzahl durch die Anfangsverbrennung verschlechtert, wird nur der vorbestimmte Wert (α) zur Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl NE_TH addiert (siehe A oder E von 11). Auch wird das Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturdurchführ-Flag F4 (K) gesetzt (F4 = 1).
  • Wenn das Selbst-Wiederherstell-Neustarten zur Zeit T9 abgeschlossen ist, werden der Zündzeitpunktzähler crk_C, der Zündzeitenzähler recrk_C, die Anfangsverbrennungsdrehzahl NE_IG, die nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p1, die danach nächste Vorhersagedrehzahl Ne_p2, der Selbst-Wiederherstellungs-Drehzahlzustand Ne_SC, der Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE, und die verschiedenen Flags (F1 bis F4) gelöscht.
  • Wie beschrieben worden ist, wird gemäß der Ausführungsform der Erfindung die Drehzahl zum Zündzeitpunkt zu jedem Zündzeitpunkt nach der Endverbrennung vorhergesagt, seit der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist. Daher kann die Drehzahl bei der Anfangsverbrennung durch das Selbst-Wiederherstell-Neustarten präzise verstanden werden. Auch wird eine Bestimmung getroffen, ob das Selbst-Wiederherstell-Neustarten gestattet ist, durch Vergleichen der Vorhersagedrehzahl mit der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl. Daher kann das Selbst-Wiederherstell-Neustarten in einer zuverlässigen Weise durchgeführt werden. Weil das Selbst-Wiederherstell-Neustarten in einer zuverlässigen Weise durchgeführt werden kann, ist es nicht notwendig, die Startvorrichtung (Anlasser 15) anzutreiben, aufgrund eines Scheiterns des Selbst-Wiederherstell-Neustartens. Daher wird die Startvorrichtung (Anlasser 15) nicht häufiger angetrieben, als es notwendig ist.
  • Die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl wird anhand des Laufzustands des Innenverbrennungsmotors eingestellt. Daher kann die Bestimmungsgenauigkeit des Selbst-Wiederherstell-Neustarts verbessert werden.
  • In einem Fall, bei dem die Verbrennungscharakteristika der Anfangsverbrennung schwach sind, selbst wenn das Selbst-Wiederherstell-Neustarten durchgeführt wird, wird eine Bestimmung getroffen, ob das nächste Selbst-Wiederherstell-Neustarten gestattet ist, indem die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl erhöht wird. Daher wird es möglich, ein Versagen des Selbst-Wiederherstell-Neustarts aufgrund von Altersverschleiß des Innenverbrennungsmotors zu vermeiden.
  • Auch wird die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrektur durch die Einstellung durchgeführt, welche dem Laufzustand des Innenverbrennungsmotors entspricht. Daher kann die Bestimmungsgenauigkeit des Selbst-Wiederherstell-Neustarts verbessert werden.
  • Die Ausführungsform der Erfindung ist unter Verwendung des Saugrohreinspritz-Innenverbrennungsmotors beschrieben worden. Es sollte jedoch erkannt werden, dass die Erfindung nicht auf diesen Typ von Innenverbrennungsmotor beschränkt ist und die Erfindung auch auf einen Zylinder- bzw. Direkt-Einspritz-Innenverbrennungsmotor anwendbar ist. Auch ist die Anzahl der Zylinder des Innenverbrennungsmotors nicht auf drei beschränkt und die Erfindung ist auch auf einen 4-Zylinder- oder 6-Zyliner-Innenverbrennungsmotor anwendbar.
  • In der Ausführungsform der Erfindung wird ein vorbestimmter Wert zur Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl addiert, wenn der Drehzahlanstiegsbetrag ΔNE kleiner als der Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert NE_exp ist. Jedoch kann der vorbestimmte Wert anhand einer Differenz zwischen der Vorhersagedrehzahlen, d. h. einer Drehzahldifferenz zwischen der nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p1 und der danach nächsten Vorhersagedrehzahl Ne_p2 kann berechnet werden, um die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl zu korrigieren.
  • Bezugszeichenliste
  • 1:
    Innenverbrennungsmotor
    2:
    Luftfilter
    3:
    Einlasstemperatursensor
    4:
    Luftmassensensor
    5:
    Motor
    6:
    Drosselventil
    7:
    Drosselöffnungssensor
    8:
    Einlassrohr-Drucksensor
    9:
    Überdrucktank
    10:
    Einlassrohr
    11:
    Einlassverteiler
    12:
    Kraftstoffeinspritzventil
    13:
    Kurbelwinkelsensor
    14:
    Abgasrohr
    15:
    Anlasser
    16:
    Zahnkranz
    17:
    ECU (Motorsteuereinheit)
    18:
    Batterie
    19:
    Wassertemperatursensor

Claims (6)

  1. Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors, die konfiguriert ist, den Innenverbrennungsmotor automatisch zu stoppen, wenn vorbestimmte Automatik-Stoppbedingungen etabliert sind, während der Innenverbrennungsmotor läuft, und den Innenverbrennungsmotor neu zu starten, wenn vorbestimmte Neustartbedingungen etabliert sind, während der Innenverbrennungsmotor in einem automatisch gestoppten Zeitraum ist, wobei die Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: ein Kurbelwinkel-Detektionsmittel zum Detektieren eines Kurbelwinkels des Innenverbrennungsmotors; ein Drehzahl-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Drehzahl des Innenverbrennungsmotors; ein Kraftstoff-Einspritzsteuermittel zum Neustarten der Kraftstoffeinspritzung in einen vorbestimmten Zylinder, nachdem die Neustartbedingungen etabliert sind; eine Motorsteuereinheit, konfiguriert zum Vorhersagen einer Drehzahl eines Innenverbrennungsmotors zum Zünd-Zeitpunkt, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist, und zum Bestimmen, ob eine Selbst-Wiederherstellung des Innenverbrennungsmotors zulässig ist, anhand eines Vergleichsergebnisses einer Vorhersagedrehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt und einer voreingestellten Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl wobei die Vorhersagedrehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt eine Anfangsverbrennungsdrehzahl ist, die eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors zum Zündzeitpunkt ist, an welchem Anfangsverbrennung von in einen vorbestimmten Zylinder durch das Kraftstoffeinspritz-Steuermittel eingespritztem Kraftstoff gemäß dem Zeitpunkt, wenn die Neustartbedingungen erfüllt sind, stattfindet.
  2. Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die Motorsteuereinheit berechnet die Vorhersagedrehzahl unter Berücksichtigung einer Variation von Rotationsenergie des Innenverbrennungsmotors.
  3. Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: Die Motorsteuereinheit eine erste Vorhersage der Vorhersagedrehzahl unter Verwendung der Rotationsenergie des Innenverbrennungsmotors, nachdem der Innenverbrennungsmotor automatisch gestoppt ist, als einen Anfangswert vornimmt.
  4. Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl auf Basis von zumindest eines von Wassertemperatur, Einlassrohrdruck und Rotationslast des Innenverbrennungsmotors bestimmt wird.
  5. Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, wobei die Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung ein Selbst-Wiederherstell-Zulässigkeits-Bestimmungsmittel umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn das Selbst-Wiederherstell-ZulässigkeitsBestimmungsmittel feststellt, dass eine Selbst-Wiederherstellung zulässig ist und ein Steigerungsbetrag der Drehzahl des Innenverbrennungsmotors ab dem Zündzeitpunkt der Anfangsverbrennung kleiner als ein voreingestellter Selbst-Wiederherstell-Bestimmungsdrehzahl-Korrektur-Notwendigkeitsbestimmungswert ist, eine Notwendigkeit einer Korrektur bei der Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl bestimmt wird und ein vorbestimmter Korrektur-Koeffizient zur Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl addiert wird.
  6. Automatik-Stopp- und Neustartvorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass: der Selbst-Wiederherstellungs-Bestimmungsdrehzahl-Korrekturnotwendigkeits-Bestimmungswert auf Basis zumindest eines von einer Wassertemperatur, einem Einlassrohrdruck und einer Rotationslast des Innenverbrennungsmotors bestimmt wird.
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