DE19816897B4

DE19816897B4 - Motorsteuereinrichtung für Kraftfahrzeugmotoren

Info

Publication number: DE19816897B4
Application number: DE19816897A
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiko Kobe Takahashi; Shiro Yonezawa; Satoshi Wachi; Atsuko Hashimoto; Hirofumi Ohuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: JPH11166439A; DE19816897A1; US6092505A

Abstract

Motorsteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche aufweist:
einen Motor (1) mit mehreren Zylindern;
mehrere Sensoren (3, 6, 10) zur Feststellung des Betriebszustands des Motors;
eine Motorsteuervorrichtung (11) zum Steuern des Motors in Reaktion auf den Betriebszustand;
eine Drosselklappe (4) zur Einstellung der Ansaugluftmenge (Qa), die dem Motor zugeführt werden soll;
ein Drosselklappenbetätigungsglied (5) zum Stellen der Drosselklappe;
einen Drosselklappenöffnungsgradsensor (6) zur Feststellung der Öffnungs/Schließ-Position der Drosselklappe als Drosselklappenöffnungsgrad (T);
einen Bypasskanal (7) zum Versorgen des Motors mit Luft durch eine Umwegleitung, die die Drosselklappe umgeht;
ein Bypassventil (8) zum öffnen bzw. Schließen des Bypasskanals (2);
eine Bypasssteuervorrichtung (11) zum Steuern des Bypassventils (6);
einen Gaspedalbetätigungsgradsensor (10) zur Feststellung der Betriebsposition eines Gaspedals als Gaspedalbetätigungsgrad (A);
eine Drosselklappensteuervorrichtung (12) zum Steuern des Drosselklappenbetätigungsgliedes (5) in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad (A);
eine Störungserfassungsvorrichtung (S1) zur Feststellung einer Störung in einem Drosselklappensteuersystem...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge, welche einen Notfallbetriebszustand aufweist, in welchem man mit eingeschränkten Funktionen nach Hause oder bis zur nächsten Werkstatt fahren kann, wenn ein Drosselklappensteuersystem eine Störung aufweist, und betrifft insbesondere eine Motorsteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge, welche einen Notfallbetrieb mit eingeschränkten Funktionen zum Erreichen der nächsten Werkstatt durchführen kann, und zwar selbst dann, wenn nicht nur ein Drosselklappenöffnungssensor, sondern auch eine Drosselklappe eine Störung aufweist.
5 zeigt als Blockschaltbild den Aufbau einer herkömmlichen Motorsteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge, die beispielsweise in der auf die Anmelderin zurückgehende US 5343 840 A beschrieben ist.
In 5 weist ein Motor 1 des Kraftfahrzeugs mehrere Zylinder auf, und ist mit einem Ansaugrohr 2 und einem Auspuffrohr (nicht gezeigt) versehen.
Ein Luftflußsensor (AFS) 3 ist stromaufwärts des Ansaugrohrs 2 zur Feststellung der den Motor 1 zuzuführenden Luftmenge vorgesehen, und gibt ein entsprechendes Ansaugluftmengensignal Qa aus.
Eine Drosselklappe 4 ist in dem Ansaugrohr 2 vorgesehen und kann geöffnet bzw. geschlossen werden, um die Ansaugluftmenge Qa einzustellen.
Ein Betätigungsmotor 5, der auf einer Drehwelle der Drosselklappe 4 vorgesehen ist, bildet ein Drosselklappenbetätigungsglied für den Antrieb zum Öffnen bzw. Schließen der Drosselklappe 4. Die Drosselklappe 4 ist entweder direkt an die Drehwelle des Betätigungsmotors 5 angeschlossen, oder über ein (nicht dargestelltes) Getriebe.
Ein Drosselklappenöffnungsgradsensor (TPS) 6 stellt den Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 fest, und gibt ein entsprechendes Drosselklappenöffnungssignal T aus.
Ein Bypaßkanal 7 ist an einem Teil des Ansaugrohrs 2 vorgesehen, um eine Umgehungsleitung zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 4 bereitzustellen.
Ein Bypaßventil 8 stellt den Öffnungsgrad des Bypaßkanals 7 ein, um die Bypaßluftmenge einzustellen, beispielsweise für eine Steuerung für den Notfallbetrieb mit eingeschränkten Funktionen.
Ein Gaspedal 9 wird von einem Fahrer betätigt. Ein Gaspedalbetätigungsgradsensor (APS) 10 stellt den Betätigungsgrad des Gaspedals 9 fest, und gibt ein entsprechendes Gaspedalbetätigungsgradsignal A aus.
Der AFS 3, der TPS 6 und der APS 10 bilden verschiedene Sensoren zur Feststellung des Betriebszustandes des Motors 1, zusammen mit anderen, nicht dargestellten Sensoren, beispielsweise einem Kurbelwinkelsensor und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
Eine erste ECU (elektronische Steuereinheit) 11 weist einen Mikrocomputer auf und gibt Steuersignale zum Antrieb verschiedener Betätigungsglieder auf der Grundlage der Betriebszustandsinformationssignale von den verschiedenen Sensoren aus.
Die erste ECU 11 weist eine Motorsteuervorrichtung zum Steuern des Motors 1 entsprechend dem Betriebszustand sowie eine Bypaßsteuervorrichtung zum Steuern des Bypaßventils 8 auf.
Weiterhin ist die erste ECU 11 mit einer Drosselklappenstörungserfassungsvorrichtung zur Feststellung einer Störung eines Drosselklappensystems einschließlich der Drosselklappe 4 und des TPS 6 versehen, einer Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied zur Unterbrechung der Stromversorgung des Betätigungsmotors 5, falls eine Störung in dem Drosselklappensteuersystem festgestellt wird, und mit einer Erfassungsvorrichtung für einen vorbestimmten Betriebszustand zur Feststellung, daß sich der Betriebszustand zu einem vorbestimmten Betriebszustand entsprechend dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe 4 geändert hat, wenn die Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied in Betrieb ist.
Hierbei ist nur das Bypaßtreibersignal D für das Bypaßventil 8 gezeigt. Weiter gehören zu den von der ersten ECU 11 ausgegebenen Steuersignalen auch ein Einspritzsignal für einen Injektor (nicht dargestellt) in dem Motor 1, ein Zündsignal für eine Zündkerze (nicht gezeigt), und dergleichen.
Weiterhin arbeitet eine zweite ECU 12, die ebenfalls einen Mikrocomputer aufweist, mit der ersten ECU 11 über in beide Richtungen arbeitende Kommunikationsleitungen L zusammen, und ist mit einer Drosselklappensteuervorrichtung zur elektrischen Steuerung des Betätigungsmotors 5 in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A versehen, um ein entsprechendes Betätigungsmotortreibersignal M auszugeben.
Eine Batterie 13 sorgt für die Stromversorgung zu jeder ECU 11, 12 über ein Hauptrelais 14, und sorgt gleichzeitig für die Stromversorgung für die zweite ECU 12 über ein Motorsteuerrelais 15, welches von dem Hauptrelais 14 gesteuert wird.
Unter Bezugnahme auf ein in 6 dargestelltes Zeitablaufdiagramm wird nachstehend der Betrieb bei der herkömmlichen Motorsteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß 5 beschrieben.
Zuerst berechnet im normalen Betriebszustand die Motorsteuervorrichtung innerhalb der ersten ECU 11 Steuerparameter für den Motor 1, um die Kraftstoffeinspritzung und die Zündsteuerung entsprechend dem Betriebszustand durchzuführen.
Die Bypaßsteuervorrichtung und die Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied innerhalb der ersten ECU 11 steuern das Bypaßventil 8 des Bypaßkanals 7 dadurch, daß sie Information in Zusammenarbeit mit der zweiten ECU 12 über die Kommunikationsleitungen L austauschen, und gleichzeitig das Motorsteuerrelais 15 steuern, welches als Stromquellenunterbrechungsvorrichtung dient.
Andererseits gibt die Drosselklappensteuervorrichtung innerhalb der zweiten ECU 12 ein Motortreibersignal M in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad A aus, um so den Drosselklappenöffnungsgrad auf einen Sollöffnungsgrad To zu regeln (durch eine einfach gepunktete Linie in 6 angedeutet).
Die Drosselklappensteuervorrichtung berechnet den Sollöffnungsgrad To der Drosselklappe 4 auf der Grundlage des Gaspedalbetätigungsgrades A von dem APS 10 und der Information, die von der ersten ECU 11 über die Kommunikationsleitungen L erhalten wird, um den Betätigungsmotor 5 durch das Motortreibersignal M so zu steuern oder zu regeln, daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 entsprechend eingestellt wird.
Hierbei führt die Drosselklappensteuervorrichtung die Stromversorgung für den Betätigungsmotor 5 über das Motorsteuerrelais 15 so durch, daß eine Regelung des Drosselklappenöffnungsgrades in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A durchgeführt wird.
Hierbei wird die Öffnungsgradabweichung zwischen dem Drosselklappenöffnungsgradsignal T und dem Sollöffnungsgrad To, die sich in Reaktion auf den Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 ändert, dazu verwendet, eine derartige Regelung durchzuführen, daß die Öffnungsgradabweichung gleich Null wird (T = To).
Als nächstes wird beschrieben, wie auf die Bypaßsteuerung in einem Fall umgeschaltet wird, wenn eine Störung in einem Bauteil des Drosselklappensteuersystems auftritt, und das Bypaßventil 8 des Bypaßkanals für den eingangs erwähnten Notfallbetrieb mit eingeschränkten Operationen gesteuert wird.
Hierbei wird als Beispiel ein Fall betrachtet, bei welchem eine Masseschlußstörung in dem TPS 6 auftritt (hierzu 6).
Wenn beispielsweise zum Zeitpunkt t1 die Masseschlußstörung in dem TPS 6 auftritt, und das Drosselklappenöffnungsgradsignal T auf den Wert Null (V) festgelegt wird, ist es unmöglich, die Regelung der Drosselklappe 4 auf den Sollöffnungsgrad To durchzuführen. Dies führt dazu, daß ein Programm auf den Bypaßsteuerzustand über den Bypaßkanal 7 als Ausfallsicherheitsfunktion des Fahrzeugbetriebs umgeschaltet wird.
Zu diesem Zeitpunkt treibt die Drosselklappenstörungserfassungsvorrichtung innerhalb der ersten ECU 11 einen Zeitgeber, Beginn vom Zeitpunkt t1, wenn das Drosselklappenöffnungsgradsignal T einen Pegel aufweist, der kleiner oder gleich einem vorbestimmten Öffnungsgrad Tr entsprechend dem Masseschlußpegel (Massepegel = 0 V) ist. Eine Störungsmarke F wird zum Zeitpunkt t2 eingeschaltet, nachdem eine vorbestimmte Zeit tf abgelaufen ist.
Wenn die Störungsmarke F sofort nach dem Zeitpunkt t1 eingeschaltet ist, wenn das Drosselklappenöffnungsgradsignal T den Wert 0 V aufweist, besteht die Möglichkeit, daß die Störung falsch beurteilt werden könnte, wenn der Einfluß von Rauschen oder dergleichen vorhanden wäre. Daher wird in jenem Fall, wenn das Zustandssignal kleiner oder gleich der vorbestimmten Untergrenze über den vorbestimmten Zeitraum tf andauert, die Störungsmarke F eingeschaltet (es erfolgt also die Beurteilung, daß eine Störung vorliegt).
Die Vorrichtung (S2) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied (S2) Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsgliedinnerhalb der ersten ECU 11 unterbricht daher die magnetische Erregung des Motorsteuerrelais 15 zum Einschaltzeitpunkt t2 der Störungsmarke F, und unterbricht die Stromversorgung von der zweiten ECU 12 für den Betätigungsmotor 5.
Daher erzeugt der Betätigungsmotor kein Drehmoment. Dies führt dazu, daß die Drosselklappe 4 durch eine (nicht dargestellte) Rückführfeder, die an der Drehwelle vorhanden ist, in ihrem vollständig geschlossenen Zustand gehalten wird.
Weiterhin schaltet die Bypaßsteuervorrichtung innerhalb der ersten ECU 11 das Bypaßtreibersignal D ein, und öffnet das Bypaßventil 8, damit die Bypaßansaugluftmenge über dem Bypaßkanal 7 dem Motor 1 zugeführt wird.
Unter der Bedingung, daß die Drosselklappe 4 vollständig geschlossen ist, wodurch die Rückkopplungssteuerung gesperrt wird, wird daher der Motor 1 mit den minimal möglichen Betriebseigenschaften durch die Ansaugluftmenge durch den Bypaßkanal 7 im Betrieb gehalten, so daß das Fahrzeug mit eingeschränkten Funktionen jedenfalls noch bis zu einer Werkstatt fahren kann.
Eine Störung des Betätigungsmotors 5 in dem Drosselklappensteuersystem wird beispielsweise durch eine Abweichung zwischen dem Sollöffnungsgrad To und der tatsächlichen Drosselklappenöffnung (Drosselklappenöffnungsgradsignal T) festgestellt, oder aufgrund der Beziehung zwischen dem Ansaugluftmengensignal Qa und dem Sollöffnungsgrad To. In diesem Fall wird, falls eine Störung des Betätigungsmotors 5 festgestellt wird, der Öffnungsgrad des Bypaßventils 8 in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A gesteuert.
Die herkömmliche Fahrzeugmotorsteuereinrichtung unterbricht daher die Stromversorgung des Betätigungsmotors 5 in Reaktion auf den eingeschalteten Zustand der Störungsmarke F wenn eine Störung in dem Drosselklappensteuersystem festgestellt wird, und führt gleichzeitig die Steuerung für den Betrieb mit eingeschränkten Funktionen des Fahrzeugs durch.
Hierbei gibt es keine Probleme, wenn es sich bei der Störung um eine einfache Masseschlußstörung des TPS 6 handelt. Allerdings ist es unmöglich, den Zustand der Drosselklappe 4 zu bestätigen (also ob die Drosselklappe 6 tatsächlich vollständig geschlossen ist oder nicht, selbst wenn der Betätigungsmotor 5 nicht angetrieben wird). Bei der herkömmlichen Einrichtung treten daher folgende Schwierigkeiten auf.
Wenn beispielsweise ein Zustand mit fester Öffnung (Öffnungsstörung) vorhanden ist, in welchem die Drosselklappe 4 nicht vollständig geschlossen ist, obwohl der Antrieb durch den Betätigungsmotor 5 gestoppt wurde, und wenn das Bypaßventil 8 in Reaktion auf das Einschalten der Störungsmarke F geöffnet wird, ist die Ansaugluftmenge, die dem Motor 1 zugeführt werden soll, zu groß, was zu Schwierigkeiten beim Verzögern oder Anhalten des Fahrzeugs führt.
Da bei der herkömmlichen Fahrzeugmotorsteuereinrichtung der Bypaßkanal 7 unabhängig von der Art der Störung bei Feststellung einer Störung des Drosselklappensteuersystems geöffnet wird, tritt daher bei einem hiermit ausgerüsteten Fahrzeug in der Hinsicht das Problem auf, daß es schwierig ist, das Fahrzeug zu verzögern oder anzuhalten, wenn eine Öffnungsstörung der Drosselklappe 4 auftritt.
Angesichts der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten liegt der vorliegenden Erfindung die Problemstellung zugrunde, eine Motorsteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche einen stabilen Betrieb mit eingeschränkten Funktionen durchführen kann, selbst wenn eine Öffnungsstörung bei einer Drosselklappe auftritt.
Gemäß der Erfindung wird eine Motorsteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welche aufweist: einen Motor mit mehreren Zylindern; mehrere Sensoren zur Feststellung des Betriebszustands des Motors; eine Motorsteuervorrichtung zum Steuern des Motors in Reaktion auf den Betriebszustand; eine Drosselklappe zur Einstellung der Ansaugluftmenge, die dem Motor zugeführt werden soll; ein Drosselklappenbetätigungsglied zum Stellen der Drosselklappe; einen Drosselklappenöffnungsgradsensor zur Feststellung der Öffnungs/Schließ-Position der Drosselklappe als Drosselklappenöffnungsgrad; einen Bypasskanal zum Versorgen des Motors mit Luft durch eine Umwegleitung, die die Drosselklappe umgeht; ein Bypassventil zum Öffnen bzw. Schließen des Bypasskanals; eine Bypasssteuervorrichtung zum Steuern des Bypassventils; einen Gaspedalbetätigungsgradsensor zur Feststellung der Betriebsposition eines Gaspedals als Gaspedalbetätigungsgrad; eine Drosselklappensteuervorrichtung zum Steuern des Drosselklappenbetätigungsgliedes in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad; eine Störungserfassungsvorrichtung zur Feststellung einer Störung in einem Drosselklappensteuersystem einschließlich der Drosselklappe und des Drosselklappenöffnungsgradsensors; eine Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied, wenn eine Störung in dem Drosselklappensteuersystem festgestellt wird; eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung eines vorbestimmten Betriebszustands entsprechend dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe beim Betrieb der Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied; eine Vorrichtung zur Feststellung eines Abwürgzustands des Motors; wobei die Bypasssteuervorrichtung das Bypassventil zu einem Zeitpunkt öffnet, wenn der vorbestimmte Betriebszustand beim Betrieb der Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied festgestellt wird; und die Bypasssteuervorrichtung den Bypasskanal öffnet, wenn der Motor während des Betriebs der Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied stillsteht.
Weiterhin weist vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der Erfindung die Motorsteuervorrichtung eine Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung zur Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu zumindest einem der Zylinder des Motors im Betrieb der Vorrichtung (S2) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied auf.
Weiterhin ändert vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der Erfindung die Kraftstoffunterbrechnungsvorrichtung die Anzahl an Zylindern, zu welchen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad.
Weiterhin gehört vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der Erfindung zu den verschiedenen Sensoren ein Drehzahlsensor zur Feststellung der Drehzahl des Motors; und ändert die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung die Anzahl an Zylindern, für welche die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, in Reaktion auf die Motordrehzahl.
Weiterhin stellt vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung einen ersten vorbestimmten Pegel entsprechend dem Gaspedalbetätigungsgrad als Beurteilungsbezugsgröße für die Anzahl an Zylindern ein, zu welchen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, sowie einen zweiten vorbestimmten Pegel, der höher als der erste vorbestimmte Pegel ist; unterbricht die Kraftstoffzufuhr entsprechend zwei Zylindern, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad kleiner als der erste vorbestimmte Pegel ist; unterbricht die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Pegel und kleiner als der zweite vorbestimmte Pegel ist; und unterbricht die Kraftstoffzufuhr zu keinem der Zylinder, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad höher als der zweite vorbestimmte Pegel ist.
Weiterhin stellt vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der Erfindung die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung einen dritten vorbestimmten Pegel ein, der kleiner als der erste vorbestimmte Pegel ist, als Beurteilungsbezugsgröße für die Anzahl an Zylindern, zu welchen die Kraftstoffzufuhr; unterbrochen werden soll, sowie einen vierten vorbestimmten Pegel, der zwischen dem ersten vorbestimmten Pegel und dem zweiten vorbestimmten Pegel liegt; führt alternativ entweder eine Stoppsteuerung für die Kraftstoffzufuhr oder eine Nicht-Stoppsteuerung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder zu jedem Kraftstoffversorgungszeitpunkt in einem Fall durch, in welchem der Gaspedalbetätigungsgrad größer oder gleich dem vierten vorbestimmten Pegel und kleiner als der zweite vorbestimmte Pegel ist; und führt alternativ die Stoppsteuerung für die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder und eine Stoppsteuerung für die Kraftstoffzufuhr zu zwei Zylindern zu jedem Kraftstoffversorgungszeitpunkt in einem Fall durch, in welchem der Gaspedalbetätigungsgrad größer oder gleich dem dritten vorbestimmten Pegel und kleiner als der erste vorbestimmte Pegel ist.
Weiterhin besteht vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Bypaßventil aus einem Einschalt/Ausschaltventil.
Weiterhin besteht vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Bypaßventil aus einem linearen Magnetventil, welches über ein Tastverhältnis angetrieben wird, in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad im Betrieb der Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied.
Weiterhin stellt vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Feststellungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand variabel einen Zustand zur Feststellung einer Verschiebung auf den vorbestimmten Betriebszustand in Reaktion auf den Betriebszustand bei der Feststellung einer Störung in dem Drosselklappensteuersystem ein.
Weiterhin umfassen vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die verschiedenen Sensoren einen Luftflußsensor zur Feststellung der Ansaugluftmenge; und stellt die Feststellungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand den vorbestimmten Betriebszustand fest, wenn die Ansaugluftmenge kleiner oder gleich einem vorbestimmten Pegel zur Feststellung des vollständig geschlossenen Zusands der Drosselklappe ist.
Weiterhin umfassen vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die verschiedenen Sensoren einen Luftflußsensor zur Feststellung der Ansaugluftmenge, und stellt die Feststellungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand den vorbestimmten Betriebszustand fest, wenn eine Verringerungsrate der Ansaugluftmenge kleiner oder gleich einem vorbestimmten Pegel ist, um den vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe festzustellen.
Weiterhin umfassen vorzugsweise bei der Kraftfahrzeugmotorsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die verschiedenen Sensoren zumindest entweder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Feststellung der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, einen Drehzahlsensor zur Feststellung der Drehzahl des Motors, oder einen Drucksensor zur Feststellung des Drucks innerhalb des Ansaugrohrs des Motors; und stellt die Erfassungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand den vorbestimmten Betriebszustand fest, wenn zumindest entweder die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl oder der Druck kleiner oder gleich einem vorbestimmten Pegel ist, um den vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe festzustellen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 ein Flußdiagramm mit der Darstellung eines Verschiebungsvorgangs auf eine Bypaßsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs, wenn ein Gaspedalbetätigungsgradsensor einen Masseschluß bei der ersten Ausführungsform aufweist;
3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Bypaßsteuerbetriebs gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
4 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der Kraftstoffunterbrechungssteueroperation gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Motorsteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge; und
6 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs, wenn ein Gaspedalbetätigungsgradsensor einer herkömmlichen Motorsteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge einen Masseschluß aufweist.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
Unter Bezugnahme auf 1 wird nachstehend eine erste Ausführungsform erläutert.
Der grundsätzliche Aufbau der ersten Ausführungsform der Erfindung ist ebenso wie in 5 gezeigt. Allerdings gibt es Unterschiede zwischen der Ausführungsform und dem in 5 dargestellten Beispiel in Bezug auf das Betriebsverarbeitungsprogramm innerhalb der ersten und zweiten ECU 11 bzw. 12.
In vorliegenden Fall ist die erste ECU 11 mit einer Erfassungsvorrichtung für einen vorbestimmten Betriebszustand zur Feststellung versehen, daß der Betriebszustand sich zu einem vorbestimmten Betriebszustand verschoben hat, welcher dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe 4 entspricht, im Betrieb der Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied.
Beispielsweise stellt die Erfassungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand die Verschiebung oder den Übergang auf den vorbestimmten Betriebszustand fest, wenn das Ansaugluftmengensignal Qa kleiner oder gleich einer vorbestimmten Menge Qr zur Feststellung des vollständig geschlossenen Zustands der Drosselklappe 4 ist. Selbstverständlich ist die vorbestimmte Menge Qr auf einen Pegel eingestellt, der etwas höher liegt als die Ansaugluftmenge entsprechend dem vollständig geschlossenen Zustand.
Weiterhin ist die Bypaßsteuervorrichtung innerhalb der ersten ECU 11 dazu ausgebildet, daß Bypaßventil 8 zu öffnen, um Luft dem Motor 1 zu einem Zeitpunkt zuzuführen, wenn der vorbestimmte Betriebszustand im Betrieb der Drosselklappenstromversorgungsunterbrechungseinrichtung festgestellt wird.
Die Bypaßsteuerungsvorrichtung stellt nämlich fest, ob das Bypaßventil 8 geöffnet werden sollte oder nicht, auf der Grundlage der Steuerinformation des Motors 1, wenn eine Störung auftritt, welcher durch die Bypaßsteuerung begegnet werden soll, nachdem das Motorsteuerrelais 15 ausgeschaltet ist, und die Stromversorgung für den Betätigungsmotor 5 unterbrochen ist. Dann wird die Bypaßsteuerung nur in jenem Fall durchgeführt, wenn sich der vorbestimmte Betriebszustand zeigt.
Der Betriebsablauf bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 und ebenso die 5 geschildert.
Der normale Steuer- oder Regelbetrieb ist ebenso wie voranstehend beschrieben und wird daher nachstehend nicht erneut erläutert.
1 ist ein Flußdiagramm, welches den Umschaltvorgang auf die Bypaßsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs, wenn der TPS 6 eine Masseschlußstörung aufweist.
In 1 stellt die Drosselklappenstörungserfassungsvorrichtung zuerst fest, ob der Spannungspegel des Drosselklappenöffnungsgradsignals T kleiner oder gleich dem vorbestimmten Öffnungsgrad Tr ist oder nicht, und stellt fest, ob der Zustand T ≤ Tr über einen vorbestimmten Zeitraum tf andauert, seit einem Startpunkt t1, wenn der Zustand T ≤ Tr festgestellt wird (Schritt S1).
Wenn festgestellt wird, daß der Zustand T ≤ Tr über den vorbestimmten Zeitraum tf andauert (also JA), schaltet die Drosselklappenstörungsfeststellungsvorrichtung die Störungsmarke F zum Zeitpunkt t2 ein.
Wenn der TPS 6 einen Masseschluß aufweist, kann die Drosselklappensteuervorrichtung in der ersten ECU 11 keine Rückkopplungssteuerung oder Rückkopplungsregelung des Drosselklappenöffnungsgrades auf den Sollöffnungsgrad To durchführen. Daher schaltet zum Zeitpunkt t2 die Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied das Motorsteuerrelais 15 ab, und unterbricht die Stromzufuhr zum Betätigungsmotor 5 (Schritt S2).
Wenn der TPS 6 daher einen Masseschluß aufweist, weist der Spannungspegel des Drosselklappenöffnungsgradsignals T den Wert 0 V auf (entsprechend dem Pegel kleiner oder gleich dem vollständig geschlossenen Öffnungsgrad der Untergrenze). Daher wird eine Masseschlußstörung mit einem Signalpegel festgestellt, der im Normalbetrieb nicht ausgegeben wird. Es ist möglich, die Drosselklappenstromquelle abzuschalten.
Wenn im Gegensatz der Spannungspegel des Drosselklappenöffnungsgradsignals T den Stromversorgungspegel (entsprechend dem Pegel größer oder gleich dem vollständig geöffneten Grad der Obergrenze) aufweist, der im Normalzustand nicht ausgegeben werden könnte, ist es möglich, einen derartigen Kurzschluß des TPS 6 festzustellen.
Wie im Schritt S2 wird, wenn die Stromversorgung für den Betätigungsmotor 5 zum Zeitpunkt t2 unterbrochen wird, die Drosselklappe 4 in den vollständig geschlossenen Zustand zurückgebracht, so daß sich das Ansaugluftmengensignal Qa verringert, wodurch die Ausgangsleistung des Motors 1 absinkt. Daher ist es unmöglich, den Drosselklappenöffnungsgrad in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A zu steuern, und ist es unmöglich, den normalen Fahrbetrieb durchzuführen.
Um daher das Fahren zur Werkstatt mit eingeschränkten Funktionen zu ermöglichen, und den Stillstandszustand des Motors zu verhindern, ist es erforderlich, die Ansaugluftmengensteuerung durch das voranstehend erwähnte Bypaßventil 8 durchzuführen, nachdem das Motorsteuerrelais 15 ausgeschaltet wurde.
Nur aufgrund des Zustands, daß die Störungsmarke F eingeschaltet ist, kann jedoch die erste ECU 11 nicht feststellen, ob es sich bei der Störung um eine Störung des TPS 6 oder der Drosselklappe 4 handelt.
Wenn beispielsweise die Drosselklappe 4 im geöffneten Zustand eine Störung aufweist, so ist dann, wenn die Stromversorgung des Betätigungsmotors 5 unterbrochen ist, die Drosselklappe 4 nicht vollständig geschlossen. Daher wird das Bypaßventil 8 geöffnet (EIN), wie voranstehend geschildert, und dann besteht die Befürchtung, daß die Ansaugluftmenge zu groß ist.
Daher stellt die Erfassungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand in der ersten ECU 11 fest, ob die Ansaugluftmenge Qa kleiner oder gleich der vorbestimmten Menge Qr ist (der Menge entsprechend dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe 4) (ob der vorbestimmte Betriebszustand vorhanden ist oder nicht) (Schritt S3).
Wenn beurteilt wird, daß der Zustand Qa ≤ Qr herrscht, so weiß man, daß die Drosselklappe 4 normal arbeitet, jedoch durch Unterbrechung der Stromversorgung zum Betätigungsmotor 5 geschlossen wurde. Das Bypaßtreibersignal D wird eingeschaltet, und die Bypaßsteuerung durch das Bypaßventil 8 wird eingeschaltet (Schritt S4). Der Betriebsablauf, der in 1 dargestellt ist, ist damit beendet.
In 2 herrscht zum Zeitpunkt t3 der Zustand Qa ≤ Qr, und das Bypaßtreibersignal D ist eingeschaltet.
Daher wird die Umschaltung auf die Bypaßsteuerung zu dem Zeitpunkt durchgeführt, wenn das Ansaugluftmengensignal Qa, welches die Motorsteuerinformation darstellt, kleiner oder gleich der vorbestimmten Menge Qr ist, so daß der Motor 1 mit der Ansaugluftmenge durch den Bypaßkanal 7 betrieben wird. Daher ist es möglich, das Fahren zur Werkstatt mit eingeschränktem Funktionsumfang durchzuführen.
Wenn andererseits im Schritt S3 festgestellt wird, daß das Ansaugluftmengensignal Qa nicht auf den Pegel kleiner oder gleich der vorbestimmten Menge Qr verringert ist (also bei der Antwort NEIN auf die Abfrage), dann besteht die Befürchtung, daß die Drosselklappe 4 im geöffneten Zustand eine Störung erfahren hat. Während der Ausschaltzustand des Bypaßtreibersignals D aufrechterhalten wird, wird daher die Steuerung des Bypaßventils 8 ausgeschaltet (Schritt S5). Damit ist der in 1 dargestellte Betriebsablauf beendet.
Selbstverständlich ist es in einem Fall, in welchem wie im Schritt S5 die Bypaßsteuerung ausgeschaltet ist, möglich, die Fahrt zur Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang dadurch durchzuführen, daß die Ansaugluftmenge durch die Drosselklappe 4 in dem Zustand gehalten wird, in welchem die Drosselklappe im geöffneten Zustand eine Störung aufweist.
Bezüglich der vorliegenden Ausführungsform wurde voranstehend der Fall beschrieben, bei welchem das Drosselklappenöffnungsgradsignal T einen Pegel kleiner oder gleich dem Masseschlußstörpegel aufweist. Auch in einem Fall, in welchem das Drosselklappenöffnungsgradsignal T einen Pegel oberhalb des oberen Kurzschlußstörungspegels aufweist, wird die Umschaltung auf die Bypaßsteuerung zu dem Zeitpunkt durchgeführt, wenn das Ansaugluftmengensignal Q3 auf dem Pegel kleiner oder gleich der vorbestimmten Menge abgesunken ist, seit dem Zeitpunkt des Einschaltens der Störungsmarke F, und zwar auf dieselbe Weise.
Selbst bei der Feststellung einer Störung ist es daher möglich, das Fahrzeug zu verzögern oder anzuhalten, ohne das Bypaßventil 8 zu öffnen, bis bestätigt ist, daß die Drosselklappe 4 vollständig durch Unterbrechung der Stromversorgung zum Betätigungsmotor 5 geschlossen ist.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Bei der ersten Ausführungsform wird als Umschaltbedingung auf die Bypaßsteuerung (als Bedingung zur Feststellung der Umschaltung auf den vorbestimmten Betriebszustand) im Schritt S3 festgestellt, ob der Spannungspegel des Ansaugluftmengensignals Qa kleiner oder gleich der vorbestimmten Menge Qr ist. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, festzustellen, ob die Verringerungsänderungsrate des Spannungspegels des Ansaugluftmengensignals Qa eine vorbestimmte Änderungsrate oder mehr zeigt.
In diesem Fall tritt bei der Umschaltung auf die Bypaßsteuerung die Abweichung auf einem Pegel auf, der größer oder gleich der vorbestimmten Menge des Ansaugluftmengensignals Qa nach Ausschalten des Motorsteuerrelais 15 ist, und wird das Bypaßventil 8 geöffnet, wenn das Ausmaß der Abweichung dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe 4 entspricht. Es ist daher möglich, das Fahrzeug auf dieselbe Weise wie voranstehend geschildert zu verzögern oder anzuhalten.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Zustand des Abwürgens des Motors 1 bei der Beurteilung der Umschaltbedingung für die Bypaßsteuerung nicht besonders berücksichtigt. Allerdings wird die Ansaugluftmengenabweichung oberhalb der vorbestimmten Menge in Abhängigkeit von dem Betriebszustand nicht vor dem Auftreten der Störung erzeugt. Daher besteht die Befürchtung, daß der Motor abgewürgt wird, bevor die Verringerungsänderungsrate des Ansaugluftmengensignals Qa gleich einer vorbestimmten Menge oder mehr ist (Umschaltung auf die Bypaßsteuerung).
Wenn der Zustand des Abwürgens des Motors vor der Umschaltung auf die Bypaßsteuerung festgestellt wurde, wird daher sofort das Bypaßventil 8 geöffnet, um den Motor 1 erneut in Gang zu setzen, wie dies zu dem Zweck wünschenswert ist, das Fahren zur Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang zu ermöglichen.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Motor 1 im Motorabwürgzustand erneut gestartet wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 geschildert.
Der Aufbau der dritten Ausführungsform ist grundsätzlich derselbe wie jener, der in 5 gezeigt ist. Es gibt nur einen Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und dem in 5 dargestellten Beispiel bei einem Teil des Betriebsverarbeitungsprogramms innerhalb der ersten ECU 11.
In diesem Fall ist die erste ECU 11 mit einer Motorabwürgerfassungsvorrichtung versehen, um den Abwürgzustand des Motors 1 festzustellen. Die Bypaßsteuervorrichtung in der ersten ECU 11 ist so ausgebildet, daß sie das Bypaßventil 8 einschaltet, unter Berücksichtigung einer Motorabwürgbestimmungsmarke E der Motorabwürgerfassungsvorrichtung.
3 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches eine Bypaßsteueroperation gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In 3 wird das Ansaugluftmengensignal Qa durch Ausschalten des Motorsteuerrelais 15 verringert. Wenn die Verringerungsrate des Ansaugluftmengensignals Qa ständig verringert wird, während der Zustand beibehalten wird, in welchem die Verringerungsrate niedriger als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, wird jedoch ein Abwürgen des Motors hervorgerufen, ohne den vorbestimmten Betriebszustand festzustellen.
Hierbei schaltet die Motorabwürgerfassungsvorrichtung die Motorabwürgbestimmungsmarke E auf der Grundlage der Motordrehzahl oder der Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t5 ein, wenn die Motordrehzahl oder die Geschwindigkeit den Abwürgpegel aufweist.
Daher schaltet die Bypaßsteuervorrichtung das Bypaßtreibersignal D zum Zeitpunkt t5 ein, in Reaktion auf das Abschalten der Motorabwürgbestimmungsmarke E.
Da das Bypaßventil 8 eingeschaltet wird, um hierdurch den Bypaßkanal 7 zu öffnen, unmittelbar nach dem Hervorrufen des Abwürgens des Motors, wird daher der Motor 1 zum Zeitpunkt t6 erneut gestartet, und kehrt das Fahrzeug zu dem Zustand zurück, in welchem das Fahrzeug in der Betriebsart zum Fahren zur Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang angetrieben werden kann.
Wenn der Motor 1 erneut gestartet wird, wird die Motorabwürgmarke E ausgeschaltet.
AUSFÜHRUNGSFORM 4
Bei der dritten Ausführungsform wurde jener Fall geschildert, in welchem die Ansaugluftmengenabweichung größer oder gleich dem vorbestimmten Ausmaß als Umschaltbedingung auf die Bypaßsteuerung festgestellt wird. Wie jedoch voranstehend (bezüglich der ersten Ausführungsform) beschrieben wurde, besteht auch in einem Fall, in welchem eine Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der vorbestimmten Menge festgestellt wird, in Abhängigkeit von dem Betriebszustand vor der Erzeugung der Störung, die Befürchtung, daß ein Abwürgen des Motors vor der Umschaltung auf die Bypaßsteuerung auftreten könnte.
Unabhängig von der Umschaltbedingung auf die Bypaßsteuerung ist es daher wirksam, die Öffnungssteuerung des Bypaßventils 8 bei der Motorabwürgerfassung durchzuführen. Selbstverständlich werden hierdurch dieselben Auswirkungen erzielt.
AUSFÜHRUNGSFORM 5
Bei den voranstehenden Ausführungen 1 bis 4 wird die Verbesserung des Fahrverhaltens in der Betriebsart zum Fahren zur Werkstatt mit verringertem Funktionsvermögen nach der Umschaltung auf die Bypaßsteuerung nicht besonders berücksichtigt. Allerdings ist es möglich, das Ausgangsdrehmoment des Motors zu verringern, um das Fahrverhalten beim Fahren in die Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang zu verbessern, nämlich durch selektive Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu jedem Zylinder des Motors 1.
Weiterhin ist es möglich, das Ausgangsdrehmoment des Motors 1 beim Fahren zur Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang in mehreren Stufen umzuschalten, in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A.
Unter Bezugnahme auf 4 wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verbesserung des Fahrverhaltens beim Fahren zur Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang bei der Bypaßsteuerung erläutert.
Der grundsätzliche Aufbau der fünften Ausführungsform der Erfindung ist ebenso wie in 5. Ein Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und dem in 5 dargestellten Beispiel liegt nur in einem Teil des Betriebsverarbeitungsprogramms innerhalb der ersten ECU 11.
In diesem Fall ist die Motorabwürgsteuervorrichtung in der ersten ECU 11 mit einer Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung versehen, um die Kraftstoffzufuhr zumindest zu einem der Zylinder des Motors 1 im Betrieb der Vorrichtung zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied zu unterbrechen. Weiterhin ist die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung dazu ausgebildet, die Anzahl an Zylindern zu ändern, welchen der Kraftstoff nicht zugeführt werden soll.
4 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches die Kraftstoffunterbrechungssteueroperation gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt, und stellt die Steueroperation in einem Fall dar, in welchem der Motor 1 mit vier Zylindern versehen ist.
In 4 stellt zuerst die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung fest, ob das Gaspedalbetätigungsgradsignal A einen Pegel größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Pegel A1 aufweist oder nicht (Schritt S11).
Wenn ermittelt wird, daß die, Beziehung A < A1 vorhanden ist (also Ergebnis der Abfrage: NEIN), so wird infolge der Tatsache, daß erkannt wird, daß das Ausmaß der Betätigung des Gaspedals 9 relativ gering ist, und von dem Motor 1 nicht eine hohe Ausgangsleistung erforderlich ist, die Kraftstoffzufuhr zu zwei Zylindern von den vier Zylindern unterbrochen. Diese beiden Zylinder arbeiten nicht, und der Fahrzustand wird infolge der anderen zwei Zylinder aufrechterhalten (Schritt S12). Der in 4 dargestellte Ablauf ist beendet.
Wenn andererseits im Schritt S11 festgestellt wird, daß die Beziehung A ≥ A1 gilt (also JA), dann stellt die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung fest, ob das Gaspedalbetätigungsgradsignal A größer oder gleich dem vorbestimmten Pegel A2 ist oder nicht (Schritt S13).
Hierbei ist der zweite vorbestimmte Pegel A2 höher als der erste vorbestimmte Pegel A1.
Wenn die Beziehung A < A2 vorhanden ist (also NEIN), so bedeutet dies, daß ein mittleres Ausmaß der Betätigung des Gaspedals 9 vorhanden ist. Daher wird die Kraftstoffzufuhr zu einem der vier Zylinder unterbrochen, so daß nur ein Zylinder abgeschaltet ist, und die anderen drei Zylinder weiter arbeiten (Schritt S14). Damit ist der in 4 dargestellte Betriebsablauf beendet.
Wenn andererseits im Schritt S13 die Beziehung A ≥ A1 vorhanden ist (also JA), so wird festgestellt, daß das Ausmaß der Betätigung des Gaspedals 9 relativ groß ist, und daß von dem Motor 1 eine ausreichende Ausgangsleistung verlangt wird. Daher wird Kraftstoff sämtlichen vier Zylindern zugeführt, und wird keiner der Zylinder abgeschaltet (Schritt S15). Der in 4 dargestellte Betriebsablauf ist beendet.
Wenn die Drosselklappe 4 in der Nähe des vollständig geöffneten Zustands vollständig geöffnet oder festgelegt ist (sogenannte Störung mit offener Drosselklappe), so kann wie voranstehend geschildert selbst dann, wenn das Motorsteuerrelais 15 ausgeschaltet ist, die Drosselklappe 4 nicht in den vollständig geschlossenen Zustand zurückgestellt werden, und verringert sich das Ansaugluftmengensignal Qa nicht. Daher wird in diesem Fall die Umschaltung auf die Bypaßsteuerung nicht durchgeführt.
Die Ausgangsleistung des Motors 1 wird daher durch Abschalten eines Zylinders verringert, so daß die Zylinderabschaltsteuerung in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A (das Ausmaß der Betätigung des Gaspedals 9) durchgeführt werden kann. Selbst beim Fahren zur Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang ist es daher möglich, die Fahrbarkeit des Fahrzeugs in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A entsprechend dem Wunsch des Fahrers zu ermöglichen.
Die Bypaßansaugluftmengensteuerung durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr auf die voranstehend genannte Art und Weise ist insbesondere in einem Fall wirksam, in welchem ein Ein/Aus-Ventil als Bypaßventil 8 verwendet wird.
Wenn nämlich die Steuerung auf die Bypaßsteuerung unter Verwendung des Bypaßventils 8 umgeschaltet wird, welches als Ein/Ausschaltventil ausgebildet ist, wird infolge der Tatsache, daß nur das Bypaßventil 8 eingeschaltet (geöffnet) im vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe 4 wird, in einem Fall, wenn bei dieser Steuerung keiner der Zylinder abgeschaltet ist, nur eine konstante Menge der Bypaßansaugluftmenge zur Festlegung des vollständig geöffneten Zustands des Bypaßventils 8 dem Motor 1 zugeführt, so daß sich das Fahrverhalten des Fahrzeugs nicht beeinflussen läßt.
Es ist jedoch möglich, ein kostengünstiges Ein/Ausschaltventil als Bypaßventil 8 einzusetzen, wenn die voranstehend geschilderte Zylinderabschaltsteuerung verwendet wird.
In 4 wird die Anzahl abgeschalteter Zylinder so gewählt, daß sie zwei Zylinder oder ein Zylinder beträgt, jedoch ist es möglich, auf eine gewünschte Anzahl von Zylindern umzuschalten. Daher ist es auch möglich, die Anzahl abgeschalteter Zylinder auf drei oder mehr zu setzen, abhängig von der Gesamtanzahl der Zylinder des Motors 1, oder nur einen Zylinder abzuschalten.
AUSFÜHRUNGSFORM 6
Bei der fünften Ausführungsform wird auf eine Anzahl abgeschalteter Zylinder in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A umgeschaltet, jedoch kann auf eine bestimmte Anzahl abgeschalteter Zylinder auch auf der Grundlage der Motordrehzahlinformation von dem Drehzahlsensor umgeschaltet werden.
Wenn beispielsweise die Drosselklappe 4 eine solche Störung aufweist, daß sie im geöffneten Zustand festsitzt, kann die Steuerung nicht auf die Bypaßsteuerung umgeschaltet werden, selbst wenn das Motorsteuerrelais 15 ausgeschaltet ist. Allerdings wird, selbst wenn das Bypaßventil 8 nicht geöffnet wird, die Ausgangsleistung des Motors 1 nicht verringert. Daher besteht die Gefahr, daß die Motordrehzahl abnorm zunimmt.
Wenn daher die Motordrehzahlinformation von dem Drehzahlsensor einen Pegel größer oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl anzeigt, führt die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung eine derartige Steuerung durch, daß sie die Anzahl abgeschalteter Zylinder erhöht, um ein abnormes Ansteigen der Motordrehzahl zu verhindern.
Wenn eine derartige Zylinderabschaltsteuerung auf der Grundlage der Motordrehzahl zusammen mit der Zylinderabschaltsteuerung in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A durchgeführt wird, ist es möglich, die Steuerung der Ausgangsleistung des Motors 1 mit hoher Genauigkeit durchzuführen, und kann das Fahrverhalten beim Fahren in die Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang des Motors weiter verbessert werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 7
Bei der fünften Ausführungsform wird auf eine Anzahl von zwei abgeschalteten Zylindern oder einen abgeschalteten Zylinder umgeschaltet, in Reaktion auf das Vergleichsergebnis des Vergleichs zwischen einem vorbestimmten Pegel A1 und einem zweiten vorbestimmten Pegel A2, jedoch ist es ebenfalls möglich, die Anzahl abgeschalteter Zylinder alternativ bei jedem Kraftstoffzufuhrzeitpunkt umzuschalten, um hierdurch eine höhere Steuer- oder Regelgenauigkeit in Bezug auf das Fahrverhalten zu erreichen.
In diesem Fall stellt die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung einen dritten vorbestimmten Pegel ein, der niedriger als der erste vorbestimmte Pegel ist, als Bezugsgröße für die Festlegung der Anzahl an Zylindern, denen kein Kraftstoff zugeführt wird, und stellt gleichzeitig einen vierten vorbestimmten Pegel ein, der zwischen dem ersten vorbestimmten Pegel und dem zweiten vorbestimmten Pegel liegt, um wiederholt den Vergleich zwischen dem Gaspedalbetätigungsgradsignal A und dem jeweiligen vorbestimmten Pegel durchzuführen.
Wenn nämlich das Gaspedalbetätigungsgradsignal A größer oder gleich dem vierten vorbestimmten Pegel ist, und kleiner als der zweite vorbestimmte Pegel A2, führt die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung alternativ die Unterbrechungssteuerung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder (ein abgeschalteter Zylinder) und eine derartige Steuerung durch, bei welcher die Kraftstoffzufuhr nicht unterbrochen wird (kein abgeschalteter Zylinder).
Wenn das Gaspedalbetätigungsgradsignal A größer oder gleich dem dritten vorbestimmten Pegel ist, und kleiner als der erste vorbestimmte Pegel A1 ist, führt die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung alternativ die Abschaltsteuerung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder (ein abgeschalteter Zylinder) und die Abschaltsteuerung der Kraftstoffzufuhr zu zwei Zylindern (zwei abgeschaltete Zylinder) durch.
Der Steuerzustand entsprechend einem Zustand zwischen einem abgeschalteten Zylinder und keinem abgeschaltetem Zylinder und der Steuerzustand entsprechend einem Zustand zwischen zwei abgeschalteten Zylindern und einem abgeschalteten Zylinder wird daher so eingestellt, daß die Ausgangsleistung des Motors 1 fein gesteuert werden kann, um so das Fahrverhalten beim Fahren in die Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang weiter zu verbessern und zu stabilisieren.
Darüber hinaus kann die Frequenz der intermittierenden Steuerung der Kraftstoffzufuhr geändert werden, um hierdurch die Ausgangsleistung des Motors 1 noch feiner zu steuern.
Beispielsweise wird eine Steuerung mit zwei abgeschalteten Zylindern zweimal bei zwei Zündzeitpunkten durchgeführt, und dann wird die Steuerung mit einem abgeschalteten Zylinder dreimal an drei Zündzeitpunkten durchgeführt, um hierdurch eine noch feinere Steuerung der Ausgangsleistung des Motors 1 zu erreichen.
AUSFÜHRUNGSFORM 8
Bei der fünften und sechsten Ausführungsform wurde die Kraftstoffzufuhrunterbrechungssteuerung beschrieben, die in einem Fall wirksam ist, in welchem als Bypaßventil 8 ein Ein/Ausschaltventil verwendet wird, jedoch ist es möglich, wenn ein lineares Magnetventil als Bypaßventil 8 verwendet wird, eine Tastverhältnissteuerung des Bypaßventils 8 in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A bei der Bypaßsteuerung durchzuführen.
Der Tastverhältnisantrieb wird daher unter Verwendung eines linearen Magnetventils durchgeführt, so daß der Öffnungsgrad des Bypaßventils 9 bei der Bypaßsteuerung mit relativ hoher Genauigkeit in Reaktion auf das Gaspedalbetätigungsgradsignal A gesteuert werden kann (in Abhängigkeit von der Betätigung des Gaspedals 9).
Daher kann das Fahrverhalten beim Fahren in die Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang durch die Ansaugluftmengensteuerung verbessert werden, die dem Wunsch des Fahrers folgt, und wenn hiermit die voranstehend geschilderte Zylinderabschaltsteuerung kombiniert wird, wird das Fahrverhalten weiter verbessert.
Wenn die voranstehend geschilderte Tastverhältnissteuerung des Bypaßventils 8 mit der voranstehend geschilderten Zylinderabschaltsteuerung kombiniert wird, so kann eine äußerst exakte Motorausgangsleistungssteuerung erzielt werden, was das Fahrverhalten weiter verbessert.
AUSFÜHRUNGSFORM 9
Bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen 1 bis 8 wird die Verringerungsänderungsrate des Ansaugluftmengensignals Qa oder der Spannungspegel des Ansaugluftmengensignals Qa als Umschaltbedingung für die Bypaßsteuerung verwendet, jedoch kann auch irgendeine andere Sensorinformation zu diesem Zweck eingesetzt werden.
Beispielsweise kann die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl, ein Aufladungswirkungsgrad, ein Ansaugrohrdruck und dergleichen als Motorsteuerinformation abgesehen von der Ansaugluftmenge verwendet werden.
In diesem Fall umfassen die verschiedenen Sensoren daher zumindest entweder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Feststellung der Fahrzeuggeschwindigkeit, oder einen Drehzahlsensor zur Feststellung der Motordrehzahl, oder einen Drucksensor zur Feststellung des Drucks im Ansaugrohr des Motors.
Wenn zumindest entweder die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl oder der Druck auf einen Pegel kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert (einem Meßwert entsprechend dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe) wird, stellt die Erfassungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand den vorbestimmten Betriebszustand fest.
Auch durch Feststellung des vorbestimmten Betriebszustandes auf der Grundlage verschiedener Sensorinformationen und Umschaltung auf die Bypaßsteuerung ist es daher selbstverständlich möglich, die voranstehend geschilderten Auswirkungen auf die gleiche Art und Weise zu erzielen.
AUSFÜHRUNGSFORM 10
Bei den Ausführungsformen 1 bis 9 ist die Umschaltbedingung für die Bypaßsteuerung ein fester Wert, jedoch kann zu diesem Zweck auch eine Variable verwendet werden, beispielsweise eine Variable, die auf den Betriebszustand bei der Feststellung der Störung reagiert.
Wenn beispielsweise die vorbestimmte Menge Qr, die mit dem Ansaugluftmengensignal Qa verglichen werden soll, auf einem hohen Anfangswert liegt, wenn die Motordrehzahl bei der Feststellung der Störung hoch ist, wird daher die vorbestimmte Menge Qr desto höher eingestellt, je höher die Motordrehzahl ist.
Die Umschaltbedingung auf den vorbestimmten Betriebszustand in Reaktion auf den Betriebszustand wird auf geeignete Art und Weise eingestellt, so daß die Verläßlichkeit der Umschaltung auf die Bypaßsteuerung verbessert wird, und das Fahrverhalten beim Fahren in die Werkstatt mit verringertem Funktionsumfang weiter verbessert werden kann.

Claims

Motorsteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche aufweist: einen Motor (1) mit mehreren Zylindern; mehrere Sensoren (3, 6, 10) zur Feststellung des Betriebszustands des Motors; eine Motorsteuervorrichtung (11) zum Steuern des Motors in Reaktion auf den Betriebszustand; eine Drosselklappe (4) zur Einstellung der Ansaugluftmenge (Qa), die dem Motor zugeführt werden soll; ein Drosselklappenbetätigungsglied (5) zum Stellen der Drosselklappe; einen Drosselklappenöffnungsgradsensor (6) zur Feststellung der Öffnungs/Schließ-Position der Drosselklappe als Drosselklappenöffnungsgrad (T); einen Bypasskanal (7) zum Versorgen des Motors mit Luft durch eine Umwegleitung, die die Drosselklappe umgeht; ein Bypassventil (8) zum öffnen bzw. Schließen des Bypasskanals (2); eine Bypasssteuervorrichtung (11) zum Steuern des Bypassventils (6); einen Gaspedalbetätigungsgradsensor (10) zur Feststellung der Betriebsposition eines Gaspedals als Gaspedalbetätigungsgrad (A); eine Drosselklappensteuervorrichtung (12) zum Steuern des Drosselklappenbetätigungsgliedes (5) in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad (A); eine Störungserfassungsvorrichtung (S1) zur Feststellung einer Störung in einem Drosselklappensteuersystem einschließlich der Drosselklappe (4) und des Drosselklappenöffnungsgradsensors (6); eine Vorrichtung (S2) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied, wenn eine Störung in dem Drosselklappensteuersystem festgestellt wird; eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung eines vorbestimmten Betriebszustands entsprechend dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe beim Betrieb der Vorrichtung (S2) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied; eine Vorrichtung zur Feststellung eines Abwürgzustands des Motors; wobei die Bypasssteuervorrichtung das Bypassventil zu einem Zeitpunkt öffnet, wenn der vorbestimmte Betriebszustand beim Betrieb der Vorrichtung (S2) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied festgestellt wird; und die Bypasssteuervorrichtung (11) den Bypasskanal öffnet, wenn der Motor während des Betriebs der Vorrichtung (S2) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied stillsteht.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuervorrichtung (11) eine Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung (S12, S14) zur Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr für zumindest einen der Zylinder des Motors im Betrieb der Vorrichtung (S2) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zum Drosselklappenbetätigungsglied aufweist.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung die Anzahl an Zylindern, zu welchen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad (A) ändert.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Sensoren einen Drehzahlsensor zur Feststellung der Drehzahl des Motors umfassen; und dass die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung die Anzahl an Zylindern, zu welchen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, in Reaktion auf die Motordrehzahl ändert.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung einen ersten vorbestimmten Pegel (A1) entsprechend dem Gaspedalbetätigungsgrad als Bezugsgröße für die Beurteilung der Anzahl an Zylindern einstellt, zu welchen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, und einen zweiten vorbestimmten Pegel (A2) einstellt, der höher als der erste vorbestimmte Pegel ist; die Kraftstoffzufuhr zu zwei Zylindern unterbricht, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad kleiner als der erste vorbestimmte Pegel ist; die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder unterbricht, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Pegel und kleiner als der zweite vorbestimmte Pegel ist; und nicht die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern unterbricht, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad höher als der zweite vorbestimmte Pegel ist.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffunterbrechungsvorrichtung einen dritten vorbestimmten Pegel einstellt, der kleiner als der erste vorbestimmte Pegel (A1) ist, als Bezugsgröße für die Beurteilung der Anzahl an Zylindern, zu welchen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, und einen vierten vorbestimmten Pegel einstellt, der zwischen dem ersten vorbestimmten Pegel (A1) und dem zweiten vorbestimmten Pegel (A2) liegt; alternativ eine Abschaltsteuerung der Kraftstoffzufuhr und eine Nicht-Abschaltsteuerung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder bei jedem Kraftstoffzufuhrzeitpunkt in einem Fall durchführt, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad größer oder gleich dem vierten vorbestimmten Pegel und kleiner als der zweite vorbestimmte Pegel (A2) ist; und alternativ die Abschaltsteuerung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder und eine Abschaltsteuerung der Kraftstoffzufuhr zu zwei Zylindern bei jedem Kraftstoffzufuhrzeitpunkt durchführt, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad größer oder gleich dem dritten vorbestimmten Pegel und kleiner als der erste vorbestimmte Pegel (A1) ist.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (8) als Ein/Ausschaltventil ausgebildet ist.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (8) als lineares Magnetventil ausgebildet ist, und über das Tastverhältnis angetrieben wird, in Reaktion auf den Gaspedalbetätigungsgrad im Betrieb der Drosselklappenstromversorgungsunterbrechungsvorrichtung.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung eine Bedingung zur Feststellung einer Umschaltung auf den vorbestimmten Betriebszustand in Reaktion auf die Feststellung der Störung in dem Drosselklappensteuersystem variabel einstellt.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Sensoren einen Luftflusssensor (3) zur Feststellung der Ansaugluftmenge (Qa) umfassen; und die Erfassungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand den vorbestimmten Betriebszustand feststellt, wenn die Ansaugluftmenge kleiner oder gleich einem vorbestimmten Pegel ist, um den vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe (4) festzustellen.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Sensoren einen Luftflusssensor (3) zur Feststellung der Ansaugluftmenge (Qa) umfassen; und die Erfassungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand den vorbestimmten Betriebszustand feststellt, wenn eine Verringerungsrate der Ansaugluftmenge (Qa) größer oder gleich einem vorbestimmten Pegel ist, um den vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe festzustellen.
Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Sensoren zumindest entweder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Feststellung der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen, oder einen Drehzahlsensor zur Feststellung der Drehzahl des Motors, oder einen Drucksensor zur Feststellung des Drucks im Ansaugrohr des Motors; und die Erfassungsvorrichtung für den vorbestimmten Betriebszustand den vorbestimmten Betriebszustand feststellt, wenn zumindest entweder die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl oder der Druck kleiner oder gleich einem vorbestimmten Pegel zur Feststellung des vollständig geschlossenen Zustands der Drosselklappe ist.