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Sachgebiet
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Die vorliegende Lehre bezieht sich auf einen Viertaktmotor.
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Hintergrund
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Ein Viertaktmotor umfasst zumindest einen Zylinder mit einer Verbrennungskammer, einen Einlasskanal, der mit der Verbrennungskammer verbunden ist, ein Einlassventil, das eine Einlassöffnung öffnet und schließt, die ein Verbindungsabschnitt zwischen der Verbrennungskammer und dem Einlasskanal ist, ein Drosselventil, das im Inneren des Einlasskanals vorgesehen ist und eine in die Verbrennungskammer eingesaugte Luftmenge anpasst, und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die Kraftstoff in den Einlasskanal einspritzt.
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Bei dem Viertaktmotor wurde eine Kraftstoffeinspritzsteuerung vorgeschlagen, bei der Kraftstoff während sowohl einer Ventilschließperiode, wenn das Einlassventil geschlossen ist, als auch einer Ventilöffnungsperiode, wenn das Einlassventil offen ist, in einem Verbrennungszyklus eingespritzt wird. Um diese Kraftstoffeinspritzsteuerung durchzuführen, ist es notwendig, die Kraftstoffeinspritzmenge für die Ventilschließperiode und die Kraftstoffeinspritzmenge für die Ventilöffnungsperiode separat zu steuern.
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Beispielsweise beschreibt Patentliteratur 1, dass die Basiseinspritzmenge, die in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe berechnet wird, während der Ventilschließperiode eingespritzt wird und die zusätzliche Einspritzmenge, die gemäß der Einspritzmenge α, die in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe berechnet wird, und der Einspritzmenge β berechnet wird, die in der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe berechnet wird, während der Ventilöffnungsperiode eingespritzt wird. Die Basiseinspritzmenge wird erfasst durch Anwenden der Drosselöffnung und der Motordrehgeschwindigkeit auf die Basiseinspritztabelle in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe. Die Einspritzmenge α wird erfasst durch Anwenden der Drosselöffnung, die in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, auf die zusätzliche Einspritztabelle. Die Einspritzmenge β wird erfasst durch Anwenden der Drosselöffnung, die in der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, auf die zusätzliche Einspritztabelle. Die zusätzliche Kraftstoffeinspritzmenge wird erfasst als β-α, wenn α < β in der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe, das heißt während einer sogenannten Beschleunigung. Gemäß dieser Ausbildung wird, selbst wenn das Drosselventil zwischen der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe und der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe weit geöffnet ist und ein Übergang zu dem Beschleunigungszustand auftritt, die Einspritzmengenkorrektur ansprechend auf eine leichte Veränderung an der Drosselöffnung genau durchgeführt und kann die Ansprechempfindlichkeit der Motorausgabe auf einen Drosselventilbetrieb verbessert werden. Die Patentliteratur 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Einspritzmenge gemäß der Änderungsmenge der Drosselöffnung angepasst werden kann durch Berechnen der zusätzlichen Einspritzmenge unter Verwendung der Drosselöffnung, die in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, und der Drosselöffnung, die in der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird.
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Zitatliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
japanisches Patent Nr. 4636564 B2 -
Kurzdarstellung
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Technisches Problem
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Ein Anstieg der Drosselventilöffnung zur Beschleunigung kann jedoch zu verschiedenen Zeitgebungen auftreten. Ein spezifisches Beispiel wird Bezug nehmend auf die Patentliteratur 1 beschrieben. Beispielsweise wird eine Situation einer allmählichen Beschleunigung untersucht, bei der die Drosselventilöffnung allmählich mit einer konstanten kleinen Änderungsrate kontinuierlich von einem Schwachlastzustand, in dem die Drosselventilöffnung klein ist, über mehrere Verbrennungszyklen hinweg allmählich zunimmt. In der Patentliteratur 1 sind in einer derartigen Situation sowohl die Drosselöffnung, die in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, als auch die Drosselöffnung, die in der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, klein und ist auch eine Differenz zwischen denselben klein. So ist die zusätzliche Einspritzmenge, die die Differenz zwischen der Einspritzmenge β und der Einspritzmenge α ist, sehr klein. Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung weist eine Minimumeinspritzmengenbegrenzung auf, die verhindert, dass die Vorrichtung die Einspritzmenge einspritzt, die kleiner ist als die Minimumeinspritzmenge. Aus diesem Grund kann bei der Situation einer allmählichen Beschleunigung unter Umständen aufgrund der Minimumeinspritzmengenbegrenzung kein genau erforderlicher Kraftstoff zugeführt werden, selbst wenn die zusätzliche Einspritzmenge aus β-α berechnet werden kann. Zusätzlich wird beispielsweise eine Situation einer raschen Beschleunigung untersucht, bei der die Drosselventilöffnung rasch von einem kleinen Zustand vor und nahe bei der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe nach der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe ansteigt. In der Patentliteratur 1 ist die Differenz zwischen der Drosselöffnung, die in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, und der Drosselöffnung, die in der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, in einer derartigen Situation klein. In der Situation der raschen Beschleunigung mit einer derartigen Zeitgebung könnte die zusätzliche Einspritzmenge relativ zu dem Beschleunigungsgrad klein sein. Das Phänomen bei diesen Beschleunigungssituationen ist der Tatsache zuzuschreiben, dass die Patentliteratur 1 die zusätzliche Einspritzmenge gemäß der Drosselöffnung, die in der Basiseinspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird, und der Drosselöffnung berechnet, die in der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe gemessen wird.
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Die vorliegende Lehre erfolgte im Hinblick auf Obiges und eine Aufgabe der vorliegenden Lehre besteht darin, einen Viertaktmotor bereitzustellen, der fähig ist, die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode, wenn das Einlassventil geschlossen ist, als auch der Ventilöffnungsperiode, wenn das Einlassventil offen ist, in einem Verbrennungszyklus in einer Beschleunigungssituation weiter zu verbessern, bei der die Position des Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils übergeht.
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Lösung des Problems
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre wird ein Viertaktmotor bereitgestellt, der folgende Merkmale aufweist: zumindest einen Zylinder mit einer Verbrennungskammer; einen Einlasskanal, der mit der Verbrennungskammer verbunden ist; zumindest ein Einlassventil, das eine Einlassöffnung öffnet und schließt, die ein Verbindungsabschnitt zwischen der Verbrennungskammer und dem Einlasskanal ist; ein Drosselventil, das im Inneren des Einlasskanals vorgesehen und dazu ausgebildet ist, eine in die Verbrennungskammer eingesaugte Luftmenge anzupassen; einen Drosselventil-Positionsdetektor, der eine Position des Drosselventils detektiert; eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Kraftstoff in den Einlasskanal einzuspritzen; und eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung basierend auf zumindest einem Signal des Drosselventil-Positionsdetektors zu steuern, wobei, wenn vier Takte, die durch eine Kolbenposition definiert sind und einen Verdichtungstakt als Starttakt, einen Ausdehnungstakt, einen Ausstoßtakt und einen Einlasstakt als Endtakt umfassen, als ein Verbrennungszyklus definiert sind, die Steuervorrichtung ferner dazu angepasst ist, in einer Beschleunigungssituation, in der die Position des Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils übergeht, eine Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer Ventilschließperiode eingespritzt wird, wenn das Einlassventil geschlossen ist, von dem Verdichtungstakt an in dem einen Verbrennungszyklus und eine Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während einer Ventilöffnungsperiode eingespritzt wird, wenn das Einlassventil offen ist, nach der Ventilschließperiode zu erfassen; und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung so zu steuern, dass diese die erfasste Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die erfasste Kraftstoffmenge, wenn das Einlassventil offen ist, einspritzt, wobei die Steuervorrichtung ferner dazu ausgebildet ist, die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, derart zu erfassen, dass die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, einer ersten Drosselventilpositionsänderungsrate entspricht, die eine Positionsänderungsrate des Drosselventils vor Beginn des Kraftstoffeinspritzens ist, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, einer zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate entspricht, die eine Positionsänderungsrate des Drosselventils nach Beginn des Kraftstoffeinspritzens ist, wenn das Einlassventil geschlossen ist.
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Gemäß dieser Ausbildung wird die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, die der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate entspricht, erfasst, beispielsweise selbst in einer Situation einer allmählichen Beschleunigung, bei der die Drosselventilöffnung allmählich mit einer konstanten kleinen Änderungsrate kontinuierlich von einem Schwachlastzustand ansteigt, bei dem die Drosselventilöffnung klein ist. In der Situation einer allmählichen Beschleunigung sind die erste Drosselventilpositionsänderungsrate und die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate im Wesentlichen klein und kann so die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, die die Situation einer allmählichen Beschleunigung widerspiegelt, durch Verwenden der Menge erfasst werden, die der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate entspricht. Die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate entspricht, wird erfasst, beispielsweise selbst in einer Situation einer raschen Beschleunigung zu einer späteren Zeitgebung, bei der die Drosselventilöffnung rasch von einem kleinen Zustand vor und nahe bei der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe ansteigt. Durch Verwenden der Menge, die der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate entspricht, kann die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die die rasche Beschleunigungssituation widerspiegelt, zu einer Zeitgebung vor einer Ventilöffnung erfasst werden. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode, wenn das Einlassventil geschlossen ist, als auch der Ventilöffnungsperiode, wenn das Einlassventil offen ist, bei einem Verbrennungszyklus in einer Beschleunigungssituation weiter zu verbessern, bei der die Position des Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils übergeht.
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Gemäß einem Aspekt der obigen Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor die erste Drosselventilpositionsänderungsrate eine Änderungsmenge der Drosselventilposition pro einer ersten Zeiteinheit oder ersten Kurbeldrehwinkeleinheit und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate eine Änderungsmenge der Drosselventilposition pro einer zweiten Zeiteinheit, die kürzer ist als die erste Zeiteinheit, oder einer zweiten Kurbeldrehwinkeleinheit, die kleiner ist als die erste Kurbeldrehwinkeleinheit.
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Gemäß dieser Ausbildung ist die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, mit einer kurzen Zeit bis zur Ventilschließzeitgebung des Einlassventils in einem Verbrennungszyklus so ausgebildet, dass sie der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate mit der zweiten Zeiteinheit oder der Kurbeldrehwinkeleinheit entspricht, die kleiner ist als die erste Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit. Gemäß dieser Ausbildung kann beispielsweise selbst in der Situation einer raschen Beschleunigung zu einer Zeitgebung vor einer Ventilöffnung die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate eine Änderungsrate sein, die mehr die Situation einer raschen Beschleunigung zu der Zeitgebung vor einem Ventilöffnen widerspiegelt. Deshalb kann selbst in der Situation einer raschen Beschleunigung zu der Zeitgebung vor einem Ventilöffnen die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die mehr die Situation einer raschen Beschleunigung zu der Zeitgebung vor einer Ventilöffnung widerspiegelt, erfasst werden. Beispielsweise könnte in einer Situation einer allmählichen Beschleunigung, bei der eine Änderung an der Drosselventilposition allmählich ist, die Drosselventilpositionsänderungsrate aufgrund des Einflusses von Schwingung, Rauschen oder dergleichen instabil sein, wenn die Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit der Änderungsrate verkürzt ist. Gemäß dieser Ausbildung jedoch ist die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, mit einer längeren Zeit bis zu der Ventilschließzeitgebung des Einlassventils in einem Verbrennungszyklus so ausgebildet, dass sie der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate mit der ersten Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit entspricht, die größer ist als die zweite Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit. Gemäß dieser Ausbildung kann eine Kraftstoffeinspritzsteuerung genau durchgeführt werden, während der Einfluss von Schwingung, Rauschen oder dergleichen unterdrückt wird, beispielsweise selbst in der Situation einer allmählichen Beschleunigung. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode, wenn das Einlassventil geschlossen ist, als auch der Ventilöffnungsperiode, wenn das Einlassventil offen ist, in einem Verbrennungszyklus bei einer Beschleunigungssituation weiter zu verbessern, bei der die Position des Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils übergeht.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor die Steuervorrichtung ferner dazu ausgebildet, einen Differenzwert über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder einen Zeitdifferenzwert für die Position des Drosselventils zu berechnen, ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen einer Glättungsverarbeitung an den berechneten Differenzwerten oder den berechneten Zeitdifferenzwerten unter Verwendung eines ersten Glättungsgrads und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen einer Glättungsverarbeitung an den berechneten Differenzwerten oder den berechneten Zeitdifferenzwerten unter Verwendung eines zweiten Glättungsgrads, der niedriger ist als der erste Glättungsgrad.
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Gemäß dieser Ausbildung wird der Differenzwert über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder der Zeitdifferenzwert für die Position des Drosselventils berechnet, wird eine Glättungsverarbeitung an dem Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert unter Verwendung des ersten Glättungsgrads durchgeführt, um die erste Drosselventilpositionsänderungsrate zu erhalten, und wird eine Glättungsverarbeitung unter Verwendung des zweiten Glättungsgrads durchgeführt, der niedriger ist als der erste Glättungsgrad, um die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate zu erhalten. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode als auch der Ventilöffnungsperiode weiter zu erhöhen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor die erste Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen eines Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder eines Zeitdifferenzwerts für ein Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung an Detektionswerten der Position des Drosselventils über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung eines dritten Glättungsgrads durchgeführt wird, und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen eines Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder eines Zeitdifferenzwerts für ein Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung an Detektionswerten der Position des Drosselventils über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung eines vierten Glättungsgrads durchgeführt wird, der niedriger ist als der dritte Glättungsgrad.
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Gemäß dieser Ausbildung wird die erste Drosselventilpositionsänderungsrate erhalten durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung an dem Detektionswert der Position des Drosselventils über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung des dritten Glättungsgrads durchgeführt wird, und wird die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate erhalten durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung an dem Detektionswert der Position des Drosselventils über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung des vierten Glättungsgrads durchgeführt wird, der niedriger ist als der dritte Glättungsgrad. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode als auch der Ventilöffnungsperiode weiter zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor die Glättungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Berechnen eines gleitenden Mittelwerts, ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung einer ersten Termzahl als Abtasttermzahl, die eine Anzahl von Datenpunkten ist, die zur Berechnung verwendet werden, oder einer ersten Abtastperiode als Abtastperiode und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung einer zweiten Termzahl, die kleiner ist als die erste Termzahl, als Abtasttermzahl, die eine Anzahl von Datenpunkten ist, die zur Berechnung verwendet werden, oder einer zweiten Abtastperiode, die kürzer als die erste Abtastperiode ist, als Abtastperiode.
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Gemäß dieser Ausbildung ist die Glättungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Berechnen des gleitenden Mittelwerts, wird die erste Drosselventilpositionsänderungsrate erhalten durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der ersten Termzahl als Abtasttermzahl oder der ersten Abtastperiode als Abtastperiode und wird die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate erhalten durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der zweiten Termzahl, die kleiner ist als die erste Termzahl, als Abtasttermzahl oder der zweiten Abtastperiode, die kürzer ist als die erste Abtastperiode, als Abtastperiode. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode als auch der Ventilöffnungsperiode weiter zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor die Glättungsverarbeitung ein Tiefpassfiltern an dem Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert, ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen des Tiefpassfilterns unter Verwendung einer ersten Grenzfrequenz als Grenzfrequenz und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen des Tiefpassfilterns unter Verwendung einer zweiten Grenzfrequenz, die höher ist als die erste Grenzfrequenz, als Grenzfrequenz.
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Gemäß dieser Ausbildung ist die Glättungsverarbeitung ein Tiefpassfiltern an dem Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert, wird das Tiefpassfiltern durchgeführt unter Verwendung der ersten Grenzfrequenz als Grenzfrequenz, um die erste Drosselventilpositionsänderungsrate zu erhalten, und wird das Tiefpassfiltern durchgeführt unter Verwendung der zweiten Grenzfrequenz, die höher ist als die erste Grenzfrequenz, als Grenzfrequenz, um die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate zu erhalten. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode als auch der Ventilöffnungsperiode weiter zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre umfasst der oben beschriebene Viertaktmotor einen Einlasskanal-Innendruckdetektor, der einen Einlasskanal-Innendruck detektiert, der ein Druck im Inneren des Einlasskanals ist, und ist die Steuervorrichtung ferner dazu ausgebildet, die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, in der Beschleunigungssituation derart zu erfassen, dass zumindest die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate und dem Einlasskanal-Innendruck entspricht.
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Gemäß dieser Ausbildung sind die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so ausgebildet, dass sie dem Einlasskanaldruck in einem Schwachlastzustand, zusätzlich zu der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate entsprechen. Der Einlasskanaldruck in dem Schwachlastzustand hängt stark mit der in die Verbrennungskammer eingesaugten Luftmenge zusammen. Deshalb kann zumindest die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, weiter verbessert werden. Die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, können weiter verbessert werden, selbst wenn die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, so ausgebildet ist, dass sie der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate mit der ersten Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit entspricht, die größer ist als die zweite Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor das Drosselventil ein Nähe-Drosselventil, das derart vorgesehen ist, dass eine Entfernung zwischen dem Einlassventil und dem Drosselventil kürzer ist als eine Entfernung zwischen dem Drosselventil und einem Umgebungsoffentor des Einlasskanals, und ist die Steuervorrichtung ferner dazu ausgebildet, die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, gemäß einer Änderungsrate einer Position des Nähe-Drosselventils in der Beschleunigungssituation zu erfassen.
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Gemäß dieser Ausbildung kann, da das Nähe-Drosselventil an einer Position nahe an dem Einlassventil vorgesehen ist, die Ansprechempfindlichkeit der in die Verbrennungskammer eingesaugten Luftmenge in einer Beschleunigungssituation verbessert werden, in der die Position des Nähe-Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Nähe-Drosselventils übergeht. Zusätzlich können die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so erfasst werden, dass sie der Änderungsrate der Position des Nähe-Drosselventils mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge entsprechen. Der Synergieeffekt dieser Ausbildungen kann die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung weiter verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor das Drosselventil ein Nähe-Drosselventil, das derart vorgesehen ist, dass ein Volumen des Einlasskanals stromabwärts des Drosselventils kleiner ist als ein Hubvolumen des Zylinders, und ist die Steuervorrichtung ferner dazu ausgebildet, die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, gemäß einer Änderungsrate einer Position des Nähe-Drosselventils in der Beschleunigungssituation zu erfassen.
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Gemäß dieser Ausbildung kann, da das Nähe-Drosselventil an einer Position nahe an dem Einlassventil vorgesehen ist, die Ansprechempfindlichkeit der in die Verbrennungskammer eingesaugten Luftmenge in einer Beschleunigungssituation verbessert werden, in der die Position des Nähe-Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Nähe-Drosselventils übergeht. Zusätzlich können die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so erfasst werden, dass sie der Änderungsrate der Position des Nähe-Drosselventils mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge entsprechen. Der Synergieeffekt dieser Ausbildungen kann die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung weiter verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre ist bei dem oben beschriebenen Viertaktmotor das Drosselventil in einem unabhängigen Einlasskanal vorgesehen, durch den in eine einzelne Verbrennungskammer eingesaugte Luft strömt, und ist die Steuervorrichtung ferner dazu ausgebildet, die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, gemäß einer Änderungsrate einer Position des Nähe-Drosselventils in der Beschleunigungssituation zu erfassen.
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Gemäß dieser Ausbildung kann, da das unabhängige Drosselventil an einer Position nahe an dem Einlassventil vorgesehen ist, die Ansprechempfindlichkeit der in die Verbrennungskammer eingesaugten Luftmenge in einer Beschleunigungssituation verbessert werden, in der die Position des unabhängigen Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des unabhängigen Drosselventils übergeht. Zusätzlich können die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so erfasst werden, dass sie der Änderungsrate der Position des unabhängigen Drosselventils mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge entsprechen. Der Synergieeffekt dieser Ausbildungen kann die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung weiter verbessern.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Lehre ist es möglich, den Viertaktmotor bereitzustellen, der fähig ist, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode, wenn das Einlassventil geschlossen ist, als auch der Ventilöffnungsperiode, wenn das Einlassventil offen ist, in einem Verbrennungszyklus in einer Beschleunigungssituation weiter zu verbessern, in der die Position des Drosselventils zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils übergeht.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Viertaktmotors schematisch darstellt;
- 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Zeit und einer Drosselventilposition oder einer Drosselventilpositionsänderungsrate darstellt;
- 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung durch eine Steuervorrichtung des Viertaktmotors darstellt; und
- 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Viertaktmotors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend sind die Ausführungsbeispiele eines Viertaktmotors unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Lehre nicht durch die Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist. Zusätzlich umfassen Komponenten in den folgenden Ausführungsbeispielen solche, die von fachkundigen Personen ersetzt werden können oder ohne weiteres ersetzt wird, oder solche, die im Wesentlichen gleich sind.
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1 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel eines Viertaktmotors 100 darstellt. Der Viertaktmotor 100 umfasst einen Motorkörper 10, einen Einlasskanal 21 und einen Auslasskanal 22, ein Einlassventil 31 und ein Auslassventil 32, ein Drosselventil 33, einen Kurbelwinkeldetektor 41, einen Drosselventil-Positionsdetektor 42, einen Einlasskanal-Innendruckdetektor 43, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bzw. -injektionsvorrichtung 50 und eine Steuervorrichtung 60.
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Der Motorkörper 10 umfasst einen Zylinder 11 und ein Kurbelgehäuse 12. Mindestens ein Zylinder 11 ist vorgesehen. Die Anzahl an Zylindern 11 ist nicht speziell eingeschränkt und ein einzelner Zylinder, zwei Zylinder, drei Zylinder, vier Zylinder oder dergleichen können verwendet werden. Der Zylinder 11 hat eine Verbrennungskammer 13. Die Verbrennungskammer 13 hat eine Einlassöffnung 17 und eine Auslassöffnung 18. Eine Zündkerze 19 ist in der Verbrennungskammer 13 angeordnet. Die Zündkerze 19 zündet ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, das der Verbrennungskammer 13 zugeführt wird, und ermöglicht eine Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs.
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Ein Kolben 14 ist in der Verbrennungskammer 13 angeordnet. Der Kolben 14 bewegt sich in dem Zylinder 11 aufgrund der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das Kraftstoff enthält, der der Verbrennungskammer 13 zugeführt wird, auf und ab. Die auf- und abgehende Bewegung des Kolbens 14 erhöht oder verringert das Volumen der Verbrennungskammer 13. Der Kolben 14 ist über eine Kurbelstange 15 mit einer Kurbelwelle 16 verbunden. Die Kurbelwelle 16 dreht sich gemeinsam mit der auf- und abgehenden Bewegung des Kolbens 14. Die Kurbelwelle 16 ist in dem Kurbelgehäuse 12 angeordnet.
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Der Einlasskanal 21 ist mit der Einlassöffnung 17 der Verbrennungskammer 13 verbunden. Die Einlassöffnung 17 ist ein Verbindungsabschnitt zwischen der Verbrennungskammer 13 und dem Einlasskanal 21. Der Einlasskanal 21 hat ein Umgebungsoffentor 21a, das ein offenes Tor zu der Umgebung ist.
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Der Auslasskanal 22 ist mit der Auslassöffnung 18 der Verbrennungskammer 13 verbunden. Die Auslassöffnung 18 ist ein Verbindungsabschnitt zwischen der Verbrennungskammer 13 und dem Auslasskanal 22.
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Das Einlassventil 31 öffnet und schließt die Einlassöffnung 17. Das Auslassventil 32 öffnet und schließt die Auslassöffnung 18. Das Einlassventil 31 und das Auslassventil 32 werden durch einen Antriebsmechanismus 34, beispielsweise eine Nockenwelle, angetrieben, einen Öffnungs-/Schließbetrieb durchzuführen.
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Das Drosselventil 33 ist im Inneren des Einlasskanals 21 angeordnet. Das Drosselventil 33 passt eine in die Verbrennungskammer 13 eingesaugte Luftmenge an. Das Drosselventil 33 kann an einer Position angeordnet sein, wo eine Entfernung L1 zwischen dem Einlassventil 31 und dem Drosselventil 33 kürzer als eine Entfernung L2 zwischen dem Drosselventil 33 und dem Atmosphärenoffentor 21a des Einlasskanals 21 ist. Das Drosselventil 33 kann an einer Position angeordnet sein, wo ein Volumen V1 des Einlasskanals 21 stromabwärts des Drosselventils 33 kleiner als ein Taktvolumen V2 des Zylinders 11 ist. Wenn das Drosselventil 33 an einer Position vorgesehen ist, die auf diese Weise nahe dem Einlassventil 31 ist, ist die Ansprechempfindlichkeit der Luftmenge, die in die Verbrennungskammer 13 eingesaugt wird, verbessert.
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Der Kurbelwinkeldetektor 41 detektiert einen Kurbeldrehwinkel, der ein Drehwinkel der Kurbelwelle 16 ist.
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Der Drosselventil-Positionsdetektor 42 detektiert die Drosselventilposition, die eine Position des Drosselventils 33 ist.
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Der Einlasskanal-Innendruckdetektor 43 detektiert den Einlasskanal-Innendruck, der ein Druck im Inneren des Einlasskanals 21 ist.
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Zusätzlich zu oben Genanntem sind verschiedene Detektoren (nicht dargestellt), beispielsweise ein Detektor, der eine Temperatur in dem Einlasskanal 21 detektiert, ein Detektor, der eine Temperatur im Inneren des Motorkörpers 10 detektiert, und ein Detektor, der eine Motordrehgeschwindigkeit detektiert, als Detektoren vorgesehen.
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Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 führt Kraftstoff in den Einlasskanal 21 zu. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 führt dem Inneren des Einlasskanals 21 Kraftstoff zu, indem sie Kraftstoff einspritzt.
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Die Steuervorrichtung 60 weist eine Verarbeitungsvorrichtung, beispielsweise eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU, Central Processing Unit), eine Speichereinrichtung, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM, Random Access Memory) oder einen Lesespeicher (ROM, Read Only Memory), einen Timer und dergleichen auf. Die Steuervorrichtung 60 empfängt Detektionsergebnisse von Detektoren, beispielsweise dem Kurbelwinkeldetektor 41, dem Drosselventil-Positionsdetektor 42 und dem Einlasskanal-Innendruckdetektor 43.
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Die Steuervorrichtung 60 steuert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 und die Zündkerze 19. Die Steuervorrichtung 60 steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 und einen zeitlichen Ablauf, nach dem die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 Kraftstoff einspritzt. Die Steuervorrichtung 60 steuert einen Zündungsablauf der Zündkerze 19.
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Der wie oben beschrieben ausgebildete Viertaktmotor 100 wiederholt einen Verbrennungszyklus. Ein Verbrennungszyklus umfasst vier von der Kolbenposition definierte Takte mit einem Verdichtungstakt als Starttakt, einem Ausdehnungstakt, einem Auslasstakt und einem Einlasstakt als Endtakt. Vor dem Einlasstakt wird Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 in den Einlasskanal 21 einspritzt. Bei dem Einlasstakt wird, wenn das Einlassventil 31 offen ist, das Luft-Kraftstoff-Gemisch aus Luft, die das Drosselventil 33 passiert, und Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 eingespritzt wird, der Verbrennungskammer 13 des Zylinders 11 zugeführt. Bei dem Verdichtungstakt verdichtet der Kolben 14 das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer 13. Bei dem Ausdehnungstakt verbrennt das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das von der Zündkerze 19 gezündet wird, und drückt auf den Kolben 14. Bei dem Auslasstakt wird, wenn das Auslassventil 32 offen ist, das Auslassgas nach der Verbrennung von der Verbrennungskammer 13 in den Auslasskanal 22 ausgestoßen.
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Eine Steuerung durch die Steuervorrichtung 60 ist unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Zeit und einer Drosselventilposition P oder einer Drosselventilpositionsänderungsrate darstellt. In dem oberen Teil von 2 stellt die vertikale Achse die Drosselventilposition P dar und in dem unteren Teil von 2 stellt die vertikale Achse die Drosselventilpositionsänderungsrate dar. In dem oberen und dem unteren Teil in 2 stellt die horizontale Achse die Zeit dar. In 2 kann die horizontale Achse der Kurbeldrehwinkel sein.
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Die Steuervorrichtung 60 führt eine Steuerung durch, um ein Kraftstoffeinspritzen J1, wenn das Einlassventil geschlossen ist, in einer beständigen Situation durchzuführen, in der die Position des Drosselventils 33 nicht wechselt, und in einer allmählichen Beschleunigungssituation, in der sich die Öffnung des Drosselventils 33 allmählich bei einer konstanten geringen Wechselrate kontinuierlich von einem Schwachlastzustand, in dem die Drosselventilöffnung klein ist, vergrößert. Das Kraftstoffeinspritzen J1, wenn das Einlassventil geschlossen ist, bezieht sich auf Kraftstoffeinspritzen, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 während einer Ventilschließperiode T1, wenn das Einlassventil 31 geschlossen ist, von dem Verdichtungstakt an in einem Verbrennungszyklus durchgeführt wird.
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Die Steuervorrichtung 60 kann das Kraftstoffeinspritzen J1, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und das Kraftstoffeinspritzen J2, wenn das Einlassventil offen ist, in einer Beschleunigungssituation durchführen, in der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 wechselt. Das Kraftstoffeinspritzen J2, wenn das Einlassventil offen ist, bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzen, das von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 während einer Ventilöffnungsperiode T2, wenn das Einlassventil 31 offen ist, nach der Ventilschließperiode T1 in einem Verbrennungszyklus durchgeführt wird. Die Beschleunigungssituation, in der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen weiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 wechselt, umfasst beispielsweise eine Beschleunigungssituation, in der die Position des Drosselventils 33 von dem Schwachlastzustand zu einem Hochlastzustand übergeht. Der Schwachlastzustand kann beispielsweise einem Zustand entsprechen, bei dem ein Lastmoment geringer ist als ein Durchschnittswert des Lastmoments in einem Verbrennungszyklus. Andererseits kann der Hochlastzustand einem Zustand entsprechen, bei dem das Lastmoment höher ist als der Durchschnittswert des Lastmoments in einem Verbrennungszyklus. In solch einer Beschleunigungssituation kann die Steuervorrichtung 60 eine Steuerung durchführen, um das Kraftstoffeinspritzen J1, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und das Kraftstoffeinspritzen J2, wenn das Einlassventil offen ist, durchzuführen, oder kann eine Steuerung durchführen, um das Kraftstoffeinspritzen J1, wenn das Einlassventil geschlossen ist, durchzuführen und nicht das Kraftstoffeinspritzen J2, wenn das Einlassventil offen ist, durchzuführen.
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Wenn eine Steuerung durchgeführt wird, um das Einspritzen J1 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und das Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, in der obigen Beschleunigungssituation durchzuführen, erfasst die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist. Die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, ist ein Zielwert der Kraftstoffeinspritzmenge, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50, bei dem Einspritzen J1 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil geschlossen ist, eingespritzt wird. Die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, ist ein Zielwert der Kraftstoffeinspritzmenge, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 bei dem Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, eingespritzt wird.
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Die Steuervorrichtung 60 erfasst die Kraftstoffeinspritzmenge für das Einlassventil derart, dass die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, einer ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 entspricht, die eine Positionsänderungsrate des Drosselventils 33 vor einem Starten des Einspritzens J1 von Kraftstoff ist, wenn das Einlassventil geschlossen ist. Die Steuervorrichtung 60 erfasst die Kraftstoffeinspritzmenge für das Einlassventil derart, dass die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, einer zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 entspricht, die eine Positionsänderungsrate des Drosselventils 30 nach Beginnen des Einspritzens J1 von Kraftstoff ist, wenn das Einlassventil geschlossen ist.
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Die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 ist eine Änderungsmenge der Drosselventilposition P pro einer ersten Zeiteinheit oder einer ersten Kurbeldrehwinkeleinheit. Die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 ist eine Änderungsmenge der Drosselventilposition P pro einer zweiten Zeiteinheit, die kürzer ist als die erste Zeiteinheit, oder pro einer zweiten Kurbeldrehwinkeleinheit, die kleiner ist als die erste Kurbeldrehwinkeleinheit.
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Wenn die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 und die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 erhalten sind, berechnet die Steuervorrichtung 60 einen Differenzwert über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder einen Zeitdifferenzwert für die Position des Drosselventils 33.
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In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 60 die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 berechnen durch Durchführen einer Glättungsverarbeitung an dem berechneten Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert unter Verwendung eines ersten Glättungsgrads. Die Steuervorrichtung 60 kann die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 auch berechnen durch Durchführen einer Glättungsverarbeitung an dem berechneten Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert unter Verwendung eines zweiten Glättungsgrads, der niedriger ist als der erste Glättungsgrad.
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Alternativ kann die Steuervorrichtung 60 die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 erhalten durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung durchgeführt wird unter Verwendung des dritten Glättungsgrads an dem Detektionswert der Position des Drosselventils 33 über ein vorbestimmtes Zeitintervall. Die Steuervorrichtung 60 kann die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 auch erhalten durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung durchgeführt wird unter Verwendung des vierten Glättungsgrads, der niedriger ist als der dritte Glättungsgrad, an dem Detektionswert der Position des Drosselventils 33 über ein vorbestimmtes Zeitintervall.
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Die Steuervorrichtung 60 kann beispielsweise eine Verarbeitung zum Berechnen eines gleitenden Mittelwerts als Glättungsverarbeitung durchführen. In diesem Fall ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der ersten Termzahl als Abtasttermzahl oder der ersten Abtastperiode als Abtastperiode. Die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 ist ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der zweiten Zahl, die kleiner ist als die erste Termzahl, oder der zweiten Abtastperiode, die kürzer ist als die erste Abtastperiode, als Abtastperiode.
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Die Steuervorrichtung 60 kann beispielsweise ein Tiefpassfiltern an dem Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert als Glättungsverarbeitung durchführen. In diesem Fall ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen von Tiefpassfiltern unter Verwendung der ersten Grenzfrequenz als Grenzfrequenz und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen von Tiefpassfiltern unter Verwendung der zweiten Grenzfrequenz, die höher ist als die erste Grenzfrequenz, als Grenzfrequenz.
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Die Steuervorrichtung 60 kann die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, aus beispielsweise einer vorbestimmten Kraftstoffeinspritzmengentabelle basierend auf der berechneten ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 und der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 erfassen. Alternativ kann die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, aus beispielsweise einer vorbestimmten Berechnungsformel basierend auf der berechneten ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 und zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 erfassen.
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In der beständigen Situation und der Situation einer allmählichen Beschleunigung sind die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 und die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 im Wesentlichen gleich. In der beständigen Situation und der Situation einer allmählichen Beschleunigung kann die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, die die beständige Situation und die Situation einer allmählichen Beschleunigung widerspiegelt, erfassen durch Verwenden der Menge, die der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 entspricht.
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In der Beschleunigungssituation wird die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 entspricht, erfasst. Die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 entspricht, wird beispielsweise selbst in einer Situation einer raschen Beschleunigung zu einer Zeitgebung vor einem Ventilöffnen erfasst, bei der die Öffnung des Drosselventils 33 rasch von einem kleinen Zustand vor und nahe bei der zusätzlichen Einspritzmengenberechnungsstufe ansteigt. Die Steuervorrichtung 60 kann die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die die Situation einer raschen Beschleunigung zu der Zeitgebung vor einer Ventilöffnung widerspiegelt, durch Verwenden der Menge erfassen, die der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 entspricht.
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Bei dem Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, ist die Zeit bis zu der Ventilschließzeitgebung des Einlassventils 31 kurz. Die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, bei dem Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, wird so erfasst, dass sie der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 mit der zweiten Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit entspricht, die kleiner ist als die erste Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit. Beispielsweise kann selbst in der Situation einer raschen Beschleunigung zu der Zeitgebung vor einem Ventilöffnen die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 eine Änderungsrate sein, die mehr die Situation einer raschen Beschleunigung zu der Zeitgebung vor einem Ventilöffnen widerspiegelt. Deshalb kann selbst in der Situation einer raschen Beschleunigung bei der Zeitgebung vor einem Ventilöffnen die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die mehr die Situation einer raschen Beschleunigung widerspiegelt, erfasst werden.
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Andererseits ist bei dem Einspritzen J1 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil geschlossen ist, die Zeit bis zu der Ventilschließzeitgebung des Einlassventils 31 lang. Beispielsweise könnte in einer Situation einer allmählichen Beschleunigung, bei der eine Änderung an der Drosselventilposition P allmählich ist, die Drosselventilpositionsänderungsrate aufgrund des Einflusses von Schwingung, Rauschen oder dergleichen instabil sein, wenn die Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit der Änderungsrate verkürzt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, so erfasst, dass sie der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 mit der ersten Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit entspricht, die größer ist als die zweite Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit. Deshalb kann beispielsweise selbst in der Situation einer allmählichen Beschleunigung die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, mit unterdrücktem Einfluss von Schwingung, Rauschen und dergleichen erhalten werden.
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Wenn das Drosselventil 33 derart angeordnet ist, dass die Entfernung L1 zwischen dem Einlassventil 31 und dem Drosselventil 33 kürzer ist als die Entfernung L2 zwischen dem Drosselventil 33 und dem Umgebungsoffentor 21a des Einlasskanals 21, werden die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, gemäß der Änderungsrate der Position des Drosselventils 33 mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge erfasst.
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Die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 und die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 können verwendet werden, um eine Änderung an der Drosselventilposition P basierend auf einer vorbestimmten Tabelle oder einer vorbestimmten Berechnungsformel zu schätzen. Zusätzlich können die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 und die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 verwendet werden, um eine Änderung an der angesaugten Luftmenge basierend auf einer vorbestimmten Luftmengentabelle oder einer vorbestimmten Berechnungsformel zu schätzen.
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Die Steuervorrichtung 60 steuert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50, so dass der Kraftstoff mit der erfassten Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und der erfassten Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, eingespritzt wird. In diesem Fall ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode T1, wenn das Einlassventil 31 geschlossen ist, als auch der Ventilöffnungsperiode T2, wenn das Einlassventil 31 offen ist, in einem Verbrennungszyklus in einer Beschleunigungssituation weiter zu verbessern, in der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 übergeht.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung durch die Steuervorrichtung 60 des Viertaktmotors 100 darstellt. Wie in 3 dargestellt ist, erfasst die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, die der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 bei einer vorbestimmten Zeitgebung t1 (siehe 2) während der Ventilschließperiode T1 entspricht (Schritt S10). Die Steuervorrichtung 60 führt das Einspritzen J1 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil geschlossen ist, bei einer vorbestimmten Zeitgebung basierend auf der erfassten Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, durch (Schritt S20).
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Nach dem Einspritzen J1 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil geschlossen ist, bestimmt die Steuervorrichtung 60, ob das Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, durchgeführt werden soll oder nicht (Schritt S30). Wenn bestimmt wird, dass das Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, nicht durchgeführt werden soll (Nein bei Schritt S30), beendet die Steuervorrichtung 60 die Vorgänge.
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Wenn andererseits die Steuervorrichtung 60 bestimmt, das Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, durchzuführen (Ja bei Schritt S30), erfasst die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 bei einer vorbestimmten Zeitgebung t2 (siehe 2) während der Ventilöffnungsperiode T2 entspricht (Schritt S40). Die Steuervorrichtung 60 führt das Einspritzen J2 von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist, mit einer vorbestimmten Zeitgebung basierend auf der erfassten Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, durch (Schritt S50).
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4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Viertaktmotors 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt. Wie in 4 dargestellt ist, ist der Viertaktmotor 100 ein unabhängiger Drosselmotor. Der unabhängige Drossel-Viertaktmotor 100 weist für jeden Zylinder 11 einen unabhängigen Einlasskanal 21 R auf, durch den in die einzelne Verbrennungskammer 13 eingesaute Luft strömt. Das Drosselventil 33 ist für jeden unabhängigen Einlasskanal 21 R vorgesehen. In der Beschleunigungssituation erfasst die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, um so der Änderungsrate der Position jedes Drosselventils 33 zu entsprechen. In dem unabhängigen Drosselmotor kann das Drosselventil 33 an einer Position nahe an dem Einlassventil 31 vorgesehen sein. Aus diesem Grund kann die Ansprechempfindlichkeit der Menge an in die Verbrennungskammer 13 eingesaugter Luft verbessert werden. Zusätzlich können die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, erfasst werden, so dass diese der Änderungsrate der Position des Drosselventils 33 mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge entsprechen.
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Der Viertaktmotor 100 ist nicht auf den unabhängigen Drosselmotor eingeschränkt. Der Viertaktmotor 100 kann ein Einzeldrosselmotor mit dem einzelnen Drosselventil 33 und einem oder mehr Zylindern 11 sein.
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Wie oben beschrieben wurde, umfasst gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Viertaktmotor 100 zumindest einen Zylinder 11 mit der Verbrennungskammer 13, den Einlasskanal 21, der mit der Verbrennungskammer 13 verbunden ist, zumindest ein Einlassventil 31, das die Einlassöffnung 17 öffnet und schließt, die ein Verbindungsabschnitt zwischen der Verbrennungskammer 13 und dem Einlasskanal 21 ist, das Drosselventil 33, das im Inneren des Einlasskanals 21 vorgesehen ist und die in die Verbrennungskammer 13 eingesaugte Luftmenge anpasst, den Drosselventil-Positionsdetektor 32, der die Position des Drosselventils 33 detektiert, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50, die Kraftstoff in den Einlasskanal 21 einspritzt, und die Steuervorrichtung 60, die die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 basierend auf zumindest einem Signal des Drosselventilpositionsdetektors 42 steuert, wobei, wenn vier Takte, die durch die Kolbenposition definiert sind und beginnen mit dem Verdichtungstakt, dann dem Ausdehnungstakt, dem Ausstoßtakt und mit dem Einlasstakt enden, als ein Verbrennungszyklus definiert sind, die Steuervorrichtung 60 dazu angepasst ist, die Kraftstoffeinspritzmenge J1, wenn das Einlassventil geschlossen ist, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 während der Ventilschließperiode T1 eingespritzt wird, wenn das Einlassventil 31 geschlossen ist, von dem Verdichtungstakt an in einem Verbrennungszyklus und die Kraftstoffeinspritzmenge J2, wenn das Einlassventil offen ist, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 während einer Ventilöffnungsperiode T2 eingespritzt wird, wenn das Einlassventil 31 offen ist, nach der Ventilschließperiode T1 zu erfassen, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 so zu steuern, dass diese die erfasste Kraftstoffeinspritzmenge J1, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die erfasste Kraftstoffmenge J2, wenn das Einlassventil offen ist, in einer Beschleunigungssituation einspritzt, in der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 übergeht, wobei die Steuervorrichtung 60 ferner dazu ausgebildet ist, die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, derart zu steuern, dass die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 entspricht, die eine Positionsänderungsrate des Drosselventils 33 vor Beginn des Kraftstoffeinspritzens J1 ist, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, der zweiten Drosselventilpositionsänderungsrate R2 entspricht, die eine Positionsänderungsrate des Drosselventils 33 nach Beginn des Kraftstoffeinspritzens J1 ist, wenn das Einlassventil geschlossen ist.
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Gemäß dieser Ausbildung ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode T1, wenn das Einlassventil 31 geschlossen ist, als auch der Ventilöffnungsperiode T2, wenn das Einlassventil 31 offen ist, in einem Verbrennungszyklus in einer Beschleunigungssituation weiter zu verbessern, bei der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 übergeht.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem Viertaktmotor 100 die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 eine Änderungsmenge der Drosselventilposition P pro einer ersten Zeiteinheit oder ersten Kurbeldrehwinkeleinheit und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 eine Änderungsmenge der Drosselventilposition P pro zweiter Zeiteinheit, die kürzer ist als die erste Zeiteinheit, oder zweiter Kurbeldrehwinkeleinheit, die kleiner ist als die erste Kurbeldrehwinkeleinheit.
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Gemäß dieser Ausbildung wird die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, die mehr die Situation einer raschen Beschleunigung widerspiegelt, in der Situation einer raschen Beschleunigung erfasst und wird die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, mit unterdrücktem Einfluss von Schwingung, Rauschen oder dergleichen in der Situation einer allmählichen Beschleunigung erhalten. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode T1, wenn das Einlassventil 31 geschlossen ist, als auch der Ventilöffnungsperiode T2, wenn das Einlassventil 31 offen ist, in einem Verbrennungszyklus in einer Beschleunigungssituation weiter zu verbessern, bei der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 übergeht.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem Viertaktmotor 100 die Steuervorrichtung 60 ferner dazu ausgebildet, den Differenzwert oder den Zeitdifferenzwert für die Position des Drosselventils 33 über ein vorbestimmtes Zeitintervall zu berechnen, ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen von Glättungsverarbeitung an dem berechneten Differenzwert oder dem berechneten Zeitdifferenzwert unter Verwendung des ersten Glättungsgrads und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen einer Glättungsverarbeitung an dem berechneten Differenzwert oder dem berechneten Zeitdifferenzwert unter Verwendung des zweiten Glättungsgrads, der niedriger ist als der erste Glättungsgrad.
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Gemäß dieser Ausbildung wird der Differenzwert über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder der Zeitdifferenzwert für die Position des Drosselventils 33 berechnet, wird eine Glättungsverarbeitung an dem Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert unter Verwendung des ersten Glättungsgrads durchgeführt, um die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 zu erhalten, und wird eine Glättungsverarbeitung unter Verwendung des zweiten Glättungsgrads, der niedriger ist als der erste Glättungsgrad, durchgeführt, um die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 zu erhalten. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode T1 als auch der Ventilöffnungsperiode T2 weiter zu verbessern.
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Gemäß der vorliegenden Lehre ist bei dem Viertaktmotor 100 die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung an dem Detektionswert der Position des Drosselventils 33 über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung des dritten Glättungsgrads durchgeführt wird, und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung durchgeführt wird an dem Detektionswert der Position des Drosselventils 33 über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung des vierten Glättungsgrads, der niedriger ist als der dritte Glättungsgrad.
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Gemäß dieser Ausbildung wird die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 erhalten durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung durchgeführt wird an dem Detektionswert der Position des Drosselventils 33 über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung des dritten Glättungsgrads, und wird die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 erhalten durch Berechnen des Differenzwerts über ein vorbestimmtes Zeitintervall oder des Zeitdifferenzwerts für das Verarbeitungsergebnis, bei dem eine Glättungsverarbeitung durchgeführt wird an dem Detektionswert der Position des Drosselventils 33 über ein vorbestimmtes Zeitintervall unter Verwendung des vierten Glättungsgrads, der niedriger ist als der dritte Glättungsgrad. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode T1 als auch der Ventilöffnungsperiode T2 weiter zu verbessern.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem Viertaktmotor 100 die Glättungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Berechnen des gleitenden Mittelwerts, ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der ersten Termzahl als Abtasttermzahl oder der ersten Abtastperiode als Abtastperiode und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 ein Wert, der erhalten wird durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der zweiten Termzahl, die kleiner ist als die erste Termzahl, als Abtasttermzahl oder der zweiten Abtastperiode, die kürzer ist als die erste Abtastperiode, als Abtastperiode.
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Gemäß dieser Ausbildung ist die Glättungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Berechnen des gleitenden Mittelwerts, wird die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 erhalten durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der ersten Termzahl als Abtasttermzahl oder der ersten Abtastperiode als Abtastperiode und wird die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 erhalten durch Berechnen des gleitenden Mittelwerts unter Verwendung der zweiten Termzahl, die kleiner ist als die erste Termzahl, als Abtasttermzahl oder der zweiten Abtastperiode, die kürzer ist als die erste Abtastperiode, als Abtastperiode. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode T1 als auch der Ventilöffnungsperiode T2 weiter zu verbessern.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem Viertaktmotor 100 die Glättungsverarbeitung ein Tiefpassfiltern an dem Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert, ist die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen von Tiefpassfiltern unter Verwendung der ersten Grenzfrequenz als Grenzfrequenz und ist die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 ein Wert, der erhalten wird durch Durchführen von Tiefpassfiltern unter Verwendung der zweiten Grenzfrequenz, die höher ist als die erste Grenzfrequenz, als Grenzfrequenz.
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Gemäß dieser Ausbildung ist die Glättungsverarbeitung ein Tiefpassfiltern an dem Differenzwert oder dem Zeitdifferenzwert, wird das Tiefpassfiltern durchgeführt unter Verwendung der ersten Grenzfrequenz als Grenzfrequenz, um die erste Drosselventilpositionsänderungsrate R1 zu erhalten, und wird das Tiefpassfiltern durchgeführt unter Verwendung der zweiten Grenzfrequenz, die höher ist als die erste Grenzfrequenz, als Grenzfrequenz, um die zweite Drosselventilpositionsänderungsrate R2 zu erhalten. Deshalb ist es möglich, die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung, bei der Kraftstoff eingespritzt wird, während sowohl der Ventilschließperiode T1 als auch der Ventilöffnungsperiode T2 weiter zu verbessern.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Viertaktmotor 100 den Einlasskanal-Innendruckdetektor 43, der den Einlasskanal-Innendruck detektiert, der ein Druck im Inneren des Einlasskanals ist, und führt die Steuervorrichtung 60 eine Steuerung derart durch, dass zumindest die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 und dem Einlasskanal-Innendruck in einer Beschleunigungssituation entspricht.
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Gemäß dieser Ausbildung sind die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so ausgebildet, dass sie dem Einlasskanal-Innendruck in einem Schwachlastzustand zusätzlich zu der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 entsprechen. Der Einlasskanal-Innendruck in dem Schwachlastzustand hängt stark mit der in die Verbrennungskammer 13 eingesaugten Luftmenge zusammen. Deshalb kann zumindest die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, weiter verbessert werden. Die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, kann selbst dann verbessert werden, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, so ausgebildet ist, dass sie der ersten Drosselventilpositionsänderungsrate R1 mit der ersten Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit entspricht, die größer ist als die zweite Zeiteinheit oder Kurbeldrehwinkeleinheit.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem Viertaktmotor 100 das Drosselventil 33 ein Nähe-Drosselventil, das derart vorgesehen ist, dass die Entfernung zwischen dem Einlassventil 31 und dem Drosselventil 33 kürzer ist als die Entfernung zwischen dem Drosselventil 33 und dem Umgebungsoffentor des Einlasskanals 21, und erfasst die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, gemäß der Änderungsrate der Position des Drosselventils 33 in einer Beschleunigungssituation.
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Gemäß dieser Ausbildung kann, da das Drosselventil 33 an einer Position nahe an dem Einlassventil 31 vorgesehen ist, die Ansprechempfindlichkeit der in die Verbrennungskammer 13 eingesaugten Luftmenge in einer Beschleunigungssituation verbessert werden, in der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 übergeht. Zusätzlich können die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so erfasst werden, dass sie der Änderungsrate der Position des Drosselventils 33 mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge entsprechen. Der Synergieeffekt dieser Ausbildungen kann die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung weiter verbessern.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem Viertaktmotor 100 das Drosselventil 33 ein Nähe-Drosselventil, das derart vorgesehen ist, dass das Volumen des Einlasskanals 21 stromabwärts des Drosselventils 33 kleiner ist als das Hubvolumen des Zylinders 11, und erfasst die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, gemäß der Änderungsrate der Position des Drosselventils 33 in einer Beschleunigungssituation.
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Gemäß dieser Ausbildung kann, da das Drosselventil 33 an einer Position nahe an dem Einlassventil 31 vorgesehen ist, die Ansprechempfindlichkeit der in die Verbrennungskammer 13 eingesaugten Luftmenge in einer Beschleunigungssituation verbessert werden, in der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 übergeht. Zusätzlich können die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so erfasst werden, dass sie der Änderungsrate der Position des Nähe-Drosselventils mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge entsprechen. Der Synergieeffekt dieser Ausbildungen kann die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung weiter verbessern.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei dem Viertaktmotor 100 das Drosselventil 33 in dem unabhängigen Einlasskanal vorgesehen, durch den die in die einzelne Verbrennungskammer 13 eingesaugte Luft in dem Einlasskanal 21 strömt, und erfasst die Steuervorrichtung 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, gemäß der Änderungsrate der Position des Drosselventils 33 in der Beschleunigungssituation.
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Gemäß dieser Ausbildung kann, da das Drosselventil 33 an einer Position nahe an dem Einlassventil 31 vorgesehen ist, die Ansprechempfindlichkeit der in die Verbrennungskammer 13 eingesaugten Luftmenge in einer Beschleunigungssituation verbessert werden, in der die Position des Drosselventils 33 zu einer Position für einen breiteren Öffnungszustand des Drosselventils 33 übergeht. Zusätzlich können die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil geschlossen ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge, wenn das Einlassventil offen ist, so erfasst werden, dass sie der Änderungsrate der Position des Drosselventils 33 mit hoher Ansprechempfindlichkeit auf die Luftmenge entsprechen. Der Synergieeffekt dieser Ausbildungen kann die Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzsteuerung weiter verbessern.
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Der technische Umfang der vorliegenden Lehre ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt und kann angemessen verändert werden, ohne von der Wesensart der vorliegenden Lehre abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- α, β
- Einspritzmenge
- J1
- Einspritzen von Kraftstoff, wenn das Einlassventil geschlossen ist
- J2
- Einspritzen von Kraftstoff, wenn das Einlassventil offen ist
- L1, L2
- Entfernung
- P
- Drosselventilposition
- R1
- erste Drosselventilpositionsänderungsrate
- R2
- zweite Drosselventilpositionsänderungsrate
- T1
- Ventilschließperiode
- T2
- Ventilöffnungsperiode
- V1
- Volumen
- V2
- Hubvolumen
- 10
- Motorkörper
- 11
- Zylinder
- 12
- Kurbelgehäuse
- 13
- Verbrennungskammer
- 14
- Kolben
- 15
- Kurbelstange
- 16
- Kurbelwelle
- 17
- Einlassöffnung
- 18
- Auslassöffnung
- 19
- Zündkerze
- 21
- Einlasskanal
- 21R
- unabhängiger Einlasskanal
- 21a
- Atmosphärenoffentor
- 22
- Auslasskanal
- 31
- Einlassventil
- 32
- Auslassventil
- 33
- Drosselventil
- 34
- Antriebsmechanismus
- 41
- Kurbelwinkeldetektor
- 42
- Drosselventil-Positionsdetektor
- 43
- Einlasskanal-Innendruckdetektor
- 50
- Kraftstoffeinspritzvorrichtung
- 60
- Steuervorrichtung
- 100
- Viertaktmotor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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