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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen
Verbrennungsmotor, bei dem ein Ventilsystem Ventilumschaltmechanismen
zum selektiven Aktivieren oder Deaktivieren von Einlaß- und Auslassventilen
bei einem vollen oder teilweisen Zylinderbetriebsmodus aufweist
und es ermöglicht,
dass eine Kraftstoffzufuhreinheit Kraftstoff an aktive Zylinder
gemäß dem vollen
oder teilweisen Zylinderbetriebsmodus zuführt.
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Es
sind bereits Verbrennungsmotoren bekannt, die nachstehend aufgeführte Komponenten aufweisen:
Ventilumschaltmechanismen zum selektiven Betreiben von Niedergeschwindigkeits-
bzw. langsamlaufenden oder Hochgeschwindigkeits- bzw. schnelllaufenden
Nocken jeweils im Bereich niedriger oder höherer Motordrehzahl, um so
den Drehmomentverlauf zu beeinflussen. Es sind aber auch Ventilumschaltmechanismen
zum selektiven Betreiben von langsam- oder schnelllaufenden Nocken
bekannt, die Ventile durch ausgewählte Nocken selektiv betätigen und
einen teilweisen Zylinderbetriebsmodus durch Unterbrechen der Zufuhr
von Einlaßluft und
Kraftstoff zu nur einem Teil der Zylinder zulassen, wodurch besonders
bei geringer Last der Kraftstoffverbrauch gesenkt wird. In der
US 4 398 520 ist ein System
offenbart, welches die Kraftstoffzufuhr zum Zylinder steuert, in
Abhängigkeit
von einem vollen oder teilweisen Zylinderbetriebsmodus. Die
DE 27 376 13 A1 beschreibt,
daß die
Ventile mit einer gewissen Verzögerung
betrieben werden, wenn der volle oder teilweise Zylinderbetriebsmodus
jeweils umgeschaltet wird, wobei dadurch wiederholter Umschaltbetrieb
verhindert wird. Die
US 4 249
374 und
US 4 227 505 offenbaren,
den Motor in dem teilweisen Zylinderbetrieb und dem vollen Zylinderbetrieb zu
steuern.
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Eine
Steuervorrichtung für
derartige Ventilumschaltmechanismen setzt verschiedene Betriebsmoden
gemäß den Daten
des Motorbetriebszustandes. Zum Beispiel wird ein Teil der Zylinder
bei einem teilweisen Zylinderbetriebsmodus durch Deaktivieren von
Einlaß-
und Auslassventilen derartiger Zylinder und Unterbrechen von deren
Kraftstoffzufuhr abgeschaltet. Bei der Beendigung des teilweisen
Zylinderbetriebsmodus werden die abgeschalteten Zylinder aktiv,
wenn ihre Einlaß-
und Auslassventile aktiviert und ihnen Kraftstoff zugeführt wir
Des weiteren werden bei einem vollen Zylinderbetriebsmodus (wenn alle
Zylinder aktiviert sind) bei einer niedrigen Motordrehzahl langsamlaufende
Nocken verwendet, um die Einlaß-
und Auslassventile zu betreiben, um so den volumetrischen Wirkungsgrad
bzw. die Volumeneffizienz zu erhöhen.
Umgekehrt werden schnelllaufende Nocken verwendet, um die Ventile
beim vollen Zylinderbetriebsmodus bei einer hohen Motordrehzahl
zu betreiben, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad erhöht wird.
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Die
vorgenannte Steuervorrichtung wird benötigt, um die Ventilumschaltmechanismen
und das Kraftstoffzufuhrsystem in Reaktion auf verschiedene Daten
des Motorbetriebszustandes rasch zu steuern. Bei dem Ventilsystem
sind die Ventilumschaltmechanismen und das Kraftstoffzufuhrsystem
in Reaktion auf verschiedene Daten des Motorbetriebszustandes rasch
zu steuern. Bei dem Ventilsystem werden die Ventilumschaltmechanismen
durch Magnetventile oder einen durch die Magnetventile angetriebenen hydraulischen
Kreis aktiviert. Es gibt keine Betriebsstörung, solange die Ventilumschaltmechanismen auf
die Motorbetriebszustände
sehr gut ansprechen. Die Ventilumschaltmechanismen neigen jedoch
zu einer schwachen Ansprechempfindlichkeit infolge Alterns ihrer
Bauteile.
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Wenn
der teilweise Zylinderbetriebsmodus auf den vollen Zylinderbetriebsmodus
umgeschaltet wird, nehmen die Einlaß- und Auslassventile der abgeschalteten
Zylinder sofort ihren Betrieb auf. In diesem Zustand steuert, wenn
die Ventilumschaltmechanismen langsam sind, um auf eine derartige Änderung
des Maschinenbetriebsmodus infolge einer Fehlfunktion von deren
Bauteilen anzusprechen, die Steuervorrichtung für die Ventilumschaltmechanismen
für die
Ventile für
den vollen Zylinderbetriebsmodus, während das Ventilsystem die
Ventile für
den teilweisen Zylinderbetriebsmodus weiterbetätigen kann. In einem derartigen
Fall gibt es keine Betriebsstörung,
wenn ein Sensor vorhanden ist, der direkt die Betriebszustände der
Ventile erfassen kann. Ein derartiger Sensor ist jedoch zur Zeit
für eine
praktische Anwendung noch nicht verfügbar.
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Wenn
das Ventilsystem für
den teilweisen Zylinderbetriebsmodus arbeitet, die Kraftstoffzufuhreinheit
jedoch weiterhin Kraftstoff an alle Zylinder für den vollen Zylinderbetriebsmodus
zuführt,
würde der zu
den abgeschalteten Zylindern zugeführte Kraftstoff in die kontinuierlich
aktiven Zylinder über
den Saugbehälter
gehen und deren Kolben und Pleuel beschädigen.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Problemstellung zugrunde, mit der solche
Schäden
sicher vermieden werden können,
und die dafür
die ohnehin vorhandenen Sensoren ausnutzt.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit
abschaltbaren Zylindergruppen und folgenden Merkmalen:
Ventilumschalteinrichtungen
zum selektiven Aktivieren oder Deaktivieren von zumindest entweder
den Einlaß-
oder Auslassventilen des Motors;
eine Betriebsmodusauswahl-Einrichtung
zum Auswählen
entweder eines teilweisen Zylinderbetriebsmodus oder eines vollen
Zylinderbetriebsmodus, bei denen die Einlass- und Auslassventile
selektiv aktiviert und deaktiviert werden, und zwar als Soll-Betriebsmodus
auf der Basis von Motorbetriebszustandsdaten;
eine Ventilumschaltsteuereinrichtung
zum selektiven Betätigen
der Ventilumschalteinrichtungen, um so den Motor in dem Soll-Betriebsmodus
zu betreiben, der durch die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung ausgewählt ist;
eine
Kraftstoffzufuhreinrichtung zum selektiven Zuführen von Kraftstoff zu den
Zylindern des Motors gemäß dem ausgewählten Soll-Betriebsmodus,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Modusänderungsbetätigungseinrichtung vorgesehen
ist, die beim Wechsel vom teilweisen Zylinderbetriebsmodus in den
vollen Zylinderbetriebsmodus ein Modusänderungs-Bestätigungssignal
erst dann ausgibt, wenn diese Wechsel durch die Ventilumschalteinrichtung beendet
ist, wobei die Modusänderungs-Bestätigungseinrichtung
mit einer Betriebsparameter-Erfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Wechsels des Motorbetriebszustandes versehen
ist, der durch den Moduswechsel verursacht wird, und eine Kraftstoffzufuhreinrichtung,
die erst nach Vorliegen des Modusänderungs-Bestätigungssignals
die Kraftstoffversorgung auf vollen Zylinderbetriebsmodus umschaltet.
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Vorzugsweise
ist die Moduswechsel-Bestätigungseinrichtung
mit einer Betriebsparameterfassungseinrichtung zum Erfassen eines
Unterdrucks in der Einlassleitung versehen, mit einer Betriebszustandserfassungseinrichtung
zum Erfassen des Öffnungsgrads
eines Drosselventils des Motors wie auch der Motordrehzahl.
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Ebenfalls
vorzugsweise weist die Modusänderungs-Bestätigungseinrichtung
eine für
das Betriebsparameter-Speichereinrichtung auf, in der vorbestimmte
Unterdruckwerte abgespeichert sind, die unter variierenden Betriebszuständen des
Motors in dem vollen Zylinderbetriebsmodus erhalten werden, so dass
Unterdruckwerte, die dem aktuellen Betriebszustand entsprechen,
aus den gespeicherten Werten gelesen werden können, und dass die Modusänderungs-Bestätigungseinrichtung
den erfassten Wert mit dem Wert vergleicht, der aus der Betriebsparameter-Speichereinrichtung
gelesen wird, wodurch bestätigt
wird, ob der teilweise Zylinderbetriebsmodus vollständig auf
den vollen Zylinderbetriebsmodus durch die Ventilumschalteinrichtung
umgeschaltet worden ist.
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Fernerhin
vorzugsweise bleibt bei bestimmten Betriebszuständen des Motors ein Modusänderungs-Bestätigungssignal
aus.
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Bevorzugt
bleibt die Modusänderungs-Bestätigung aus,
wenn die von der Betriebszustandserfassungseinrichtung erfasste
Motortemperatur unter einem vorbestimmten Bezugswert liegt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Zeichnungen.
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1 ist eine schematische
Ansicht, die die Konfiguration einer Kraftstoffsteuervorrichtung
für einen
Motor mit abschaltbaren Zylindergruppen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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2 ist ein Blockdiagramm
der Kraftstoff-Steuervorrichtung von 1;
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3 ist ein Betriebsmoduskennfeld
für die Kraftstoffsteuervorrichtung
von 1
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4(a) ist ein Diagramm, das
einen Unterdruck Pb über
einer Drosselöffnung θs während
des Leerlaufs des Motors zeigt, der durch einen Unterdrucksensor
für die
Kraftstoffsteuervorrichtung von 1 erfaßt wird;
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4(b) ist ein Diagramm, das ähnlich dem von 4(a) ist, jedoch einen Unterdruck
Pb über
einer Drosselöffnung θs während
einer Motordrehzahl von 3000 U/min zeigt, der durch den Unterdrucksensor
für die
Kraftstoffsteuervorrichtung von 1 erfaßt wird;
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5 ist ein Flußdiagramm
einer Hauptroutine für
die Kraftstoffsteuervorrichtung von 1;
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6 ist ein Flußdiagramm
einer Betriebsstörungserfassungsroutine
bei einer Modusänderung für die Kraftstoffsteuervorrichtung
von 1;
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7 ist ein Flußdiagramm
einer Betriebsstörungserfassungsroutine
für eine
Modusänderung während des
Leerlaufs des Motors;
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8 ist ein Flußdiagramm
einer Betriebsstörungserfassungsroutine
für den
Motor, während das
Fahrzeug fährt;
und
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9 ist ein Flußdiagramm
einer Aktivierroutine für
die Kraftstoffeinspritzdüse
für die
Kraftstoffsteuervorrichtung von 1.
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Bezugnehmend
auf 1 wird eine Kraftstoffsteuervorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung auf einen Vierzylinderreihenmo tor 1 einschließlich eines
DOHC-Ventilsystems angewendet. Der Motor 1 weist an seinem
Zylinderkopf 2 eine Einlaßsammelleitung IM, die mit
jeweiligen Zylindern in Verbindung steht, eine Einlaßleitung IR,
die mit einem Saugbehälter 37 und
einem Luftreiniger 38 in Verbindung steht, eine Abgassammelleitung
EM, die mit den Zylindern in Verbindung steht, und eine Abgasleitung
ER auf, die mit der Abgassammelleitung EM verbunden ist.
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Ein
Drosselventil 40 ist stromabwärts von dem Luftreiniger 38 in
der Einlaßleitung
IR angeordnet. Eine Drehwelle 41 des Drosselventils 40 wird durch
eine Ventilbetätigungseinrichtung 42 mit
einem Schrittmotor betätigt
und gedreht. Die Ventilbetätigungseinrichtung 42 ist
mit einer später
zu beschreibenden Motorsteuereinheit ECU 32 verbunden und wird
durch sie gesteuert. Das Drosselventil 40 weist einen Drosselventil-Öffnungssensor 36 auf,
um der ECU 32 ein Drosselventil-Öffnungssignal θs bereitzustellen, das kennzeichnend für einen
Drosselöffnungswinkel
ist. Ein Unterdrucksensor 35 ist an dem Saugbehälter 37 in
der Einlaßleitung
IR angeordnet. Beispiele von Daten, die durch den Unterdrucksensor 35 erfaßt werden,
sind in den 4(a) und 4(b) gezeigt. In 4(a) ist speziell ein Diagramm
gezeigt, das die Pb-θS-Kurven zeigt, wenn der Motor im Leerlauf
ist, während 4(b) ein Diagramm ist, das die
Pb-θs-Kurven zeigt, wenn die Motordrehzahl Ne 3000
U/min ist. Des weiteren bezeichnen in diesen Zeichnungsfiguren gestrichelte
Linien die Pb-θs-Kurve
während
des teilweisen Zylinderbetriebsmodus; und durchgezogene Linien bezeichnen
die Pb-θs-Kurve während
des vollen Zylinderbetriebsmodus.
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Einlaß- und Auslaßöffnungen
(nicht angezeigt) der Zylinder werden durch Einlassventile und Auslassventile
(nicht angezeigt) geöffnet
bzw. geschlossen. Diese Ventile werden durch ein Ventilsystem 4 eines
bekannten DOHC-Typs betrieben. Das Ventilsystem 4 weist
Einlaß-
und Auslassnockenwellen 5 und 6 und Einlaß- und Auslaßkipphebel 7 und 8 auf,
von denen alle am Zylinderkopf 2 installiert sind. Die
Nockenwellen 5 und 6 weisen Ventilsteuerungen bzw.
Steuergestänge 9 bzw. 10 als
integrale Teile an deren Enden auf. Die Ventilsteuerungen 9 und 10 sind
mit einer Kurbelwelle (nicht angezeigt) über einen Synchronriemen 11 verbunden,
so dass die Nockenwellen 5 und 6 mit der halben
Motordrehzahl gedreht werden. Die Einlaß- und Auslasskipphebel 7 und 8 sind
separat für
jeweilige Zylinder vorgesehen.
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Die
Einlaß-
und Auslaßventile
aller Zylinder werden durch das Ventilsystem
4 geöffnet und
geschlossen, das eine Struktur aufweist, wie sie zum Beispiel in
der parallelen japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 4-232,322 A offenbart
und gezeigt ist.
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Das
Ventilsystem 4 weist einen Ventilumschaltmechanismus auf,
der eine Auswähleinheit
ML für
langsamlaufende Nocken und eine Auswahleinheit MH für einen
schnellaufenden Nocken aufweist. Die Auswahleinheit ML für langsamlaufende
Nocken hat ein Niedergeschwindigkeits-Magnetventil 26 zum intermittierenden
Verbinden einer Ölleitung 23 mit
einer Hydraulikpumpe 25 und ein Niedergeschwindigkeits-Magnetventil 30 zum
intrmittierenden Verbinden der Ölleitung 23 mit
der Hydraulikpumpe 25. Das Niedergeschwindigkeits-Magnetventil 26 dient
für die Zylinder
#1 und #4, während
das Niedergeschwindigkeits-Magnetventil 30 für die Zylinder
#2 und #3 dient. In ähnlicher
Weise weist die Auswahleinheit MH für den schnellaufenden Nocken
ein Hochgeschwindigkeits-Magnetventil 27 zum intermittierenden
Verbinden einer Ölleitung 24 mit
der. Hydraulikpumpe 25 und ein Hochgeschwindigkeits-Magnetventil 31 zum intermittierenden
Verbinden der Ölleitung 24 mit
der Hydraulikpumpe 25 auf. Die Hochgeschwindigkeits-Magnetventile 27 und 31 dienen
den Zylin dern #1 und #4 bzw. den Zylindern #2 und #3. Die Hydraulikpumpe 25 steht
mit einem Öltank 50 in
Verbindung, wie in 1 gezeigt.
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Die
Magnetventile 26, 30, 27 und 31 sind Dreiwegeventile
und sind mit der Motorsteuereinheit ECU 32 verbunden. Wenn
sie aktiv sind, liefern die Ventile 26, 30, 27 und 31 Drucköl an die
hydraulischen Betätigungseinrichtungen
(nicht gezeigt). Im Gegensatz dazu verbinden diese Ventile, wenn
sie inaktiv sind, die hydraulischen Betätigungseinrichtungen mit Ablaufleitungen.
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Die
Auswähleinheiten
ML und MH für
langsamlaufende und schnellaufende Nocken betätigen die Einlaß- und Auslaßventile
(nicht gezeigt) in dem Betriebsmodus mit niedriger Motordrehzahl,
wenn die Niedergeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeits-Magnetventile 26, 30, 27 und 31 inaktiv
sind. Umgekehrt betätigen
die Auswähleinheiten
ML und MH der langsamlaufenden und schnellaufenden Nocken die Einlaß- und Auslaßventile
in dem Modus hoher Motordrehzahl, wenn die Magnetventile 26, 30, 27 und 31 aktiv
sind.
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Wenn
nur das Niedergeschwindigkeits-Magnetventil 26 für die Zylinder
#1 und #4 aktiv ist, ist der teilweise Zylinderbetriebsmodus durch
Betreiben der Einlaß-
und Auslaßventile
dieser Zylinder im Leerlauf etabliert.
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Eine
Kraftstoffzufuhreinheit FS ist an dem Zylinderkopf 2 installiert,
was in 1 gezeigt ist,
und weist Kraftstoffeinspritzdüsen 28 und
einen Regler 29 auf. Die Einspritzdüsen 28 spritzen Kraftstoff
in die Einlaßöffnungen
(nicht gezeigt) der jeweiligen Zylinder Der Regler 29 reguliert
Kraftstoff von einem Kraftstofftank 40 und liefert ihn
an die Einspritzdü sen 28. Die
Kraftstoffzufuhreinheit FS ist mit der Motorsteuereinheit ECU 32 verbunden,
die die Kraftstoffeinspritzung steuert.
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Die
Motorsteuereinheit ECU 32 weist hauptsächlich einen Mikrocomputer
auf und führt
verschiedene Steuerfunktionen aus, wie z.B. Prüfen von Betriebsmodus-Daten,
um so als einen Soll-Betriebsmodus den langsamlaufenden Betriebsmodus
unter Verwendung der langsamlaufenden Nocken, den schnellaufenden
Betriebsmodus unter Verwendung der schnellaufenden Nocken oder den
teilweisen Zylinderbetriebsmodus mit abgeschalteten Zylindern #1 und
#4 auszuwählen.
Die Motorsteuereinheit ECU 32 gibt ein Modusauswählsignal
aus, um den aktuellen Betriebsmodus auf den ausgewählten Soll-Betriebsmodus
zu wechseln, und steuert den Betrieb der Kraftstoffeinspritzdüsen und
der Einspritzzeit entsprechend.
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Die
Motorsteuereinheit ECU 32 funktioniert als eine Betriebsmodus-Auswahlvorrichtung
A1, eine Ventilumschalt-Steuervorrichtung A2 für den Ventilumschaltmechanismus,
eine Betriebsmodusänderungs-Bestätigungseinheit
A3 und eine Kraftstoffsteuervorrichtung A4.
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Die
Betriebsmodus-Auswählvorrichtung
A1 wählt
den vollen oder teilweisen Zylinderbetriebsmodus als den Soll-Betriebsmodus
auf der Basis der Betriebszustandsdaten des Motors 1. Die
Ventilumschalt-Steuervorrichtung A2 steuert den Betrieb der Auswähleinheit
ML oder MH für
die langsamlaufenden oder schnellaufenden Nocken, um den Soll-Betriebsmodus
zu etablieren, der durch die Betriebsmodus-Auswahlvorrichtung A1
ausgewählt
wurde.
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Die
Betriebsmodusänderungs-Bestätigungseinheit
A3 bestimmt, ob der teilweise Zylinderbetriebsmodus auf den vollen
Zylinderbetriebsmodus durch die Auswahleinheiten ML und MH für die langsamlaufenden
und schnellaufenden Nocken umgeschaltet wurde und gibt ein Signal
aus, das kennzeichnend für
die Beendigung der Betriebsmodusänderung
ist. Die Kraftstoffsteuervorrichtung A4 betreibt die Kraftstoffzufuhreinheit
FS in dem teilweisen Zylinderbetriebsmodus, wenn die Betriebsmodus-Auswahlvorrichtung
A1 den vollen Zylinderbetriebsmodus als den Soll-Betriebsmodus auswählt, jedoch wenn
die Betriebsmodusänderungs-Bestätigungseinheit
A3 das Signal bereitstellt, das kennzeichnend für die Nichtbeendigung der Betriebsmodusänderung ist.
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Bezugnehmend
auf 1 empfängt die
Motorsteuereinheit ECU 32 verschiedene Betriebsdaten, wie
z.B. eine Motordrehzahl Ne von einem Motordrehzahlsensor 33 (d.h.
einem Kurbelwinkelsensor), eine Kühlwassertemperatur Twt von
einem Temperatursensor 34, einen Einlaßluftunterdruck Pb von einem
Unterdrucksensor 35 und eine Drosselöffnung θs von
einem Drosselöffnungssensor 36.
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Der
Betrieb der Kraftstoffsteuervorrichtung der Erfindung wird nun beschrieben
unter Bezug auf ein Logikflußdiagramm,
das in den 5 bis 9 gezeigt ist.
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Die
Betätigung
eines Hauptschalters (nicht gezeigt) setzt das Logikflußdiagramm
in Gang, gemäß dem die
Motorsteuereinheit ECU 32 ihre Steueroperationen in der
Hauptroutine ausführt.
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In
Schritt p1 prüft
die Motorsteuereinheit ECU 32 verschiedene Funktionen,
führt eine
Initialisierung aus und geht zu Schritt p2. In Schritt p2 liest die
Motorsteuereinheit ECU 32 verschiedene Motorbetriebsdaten
und geht dann zum Schritt p3, bei dem die Motorsteuereinheit ECU 32 die
Betriebsmodusänderung
in einer bekannten Art steuert.
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Die
Motorsteuereinheit ECU 32 prüft, ob der Motor in einem Bereich
a1 des teilweisen Zylinderbetriebsmodus arbeitet, wie in 3 gezeigt, und zwar auf
der Basis der Motorbetriebsdaten, wie z.B. der Motordrehzahl Ne,
einem Axialdrehmoment Te (das auf der Basis des Unterdruckes Pb
und der Motordrehzahl N2 in einer unterschiedlichen Routine berechnet
worden ist) und einem Schwellenwert Ne2'. Die Motorsteuereinheit ECU 32 prüft auch
die verbleibenden Anforderungen für den teilweisen Zylinderbetriebsmodus.
Wenn alle Anforderungen für
den teilweisen Zylinderbetriebsmodus erfüllt sind, aktiviert die Motorsteuereinheit
ECU 32 das Niedergeschwindigkeits-Magnetventil 26,
deaktiviert jedoch die anderen Magnetventile 30, 27 und 31.
Dann kehrt die Motorsteuereinheit ECU 32 zu der Hauptroutine
zurück.
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Wenn
die aktuelle Motordrehzahl Ne niedriger als ein Schwellenwert Ne1' ist (in 3 gezeigt), wählt die
Motorsteuereinheit ECU 32 den langsamlaufenden Modus. Andernfalls
wählt die
Motorsteuereinheit ECU 32 den schnellaufenden Modus. Für den langsamlaufenden
Modus sind alle Magnetventile 26, 30, 27 und 31 deaktiviert.
Im Gegensatz dazu sind alle diese Magnetventile für den schnellaufenden Modus
aktiviert. Dann kehrt die Motorsteuereinheit ECU 32 zu
der Hauptroutine zurück.
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In
Schritt p4 der Hauptroutine steuert die Motorsteuereinheit ECU 32 einen
Kraftstoffzufuhrprozeß,
führt weitere
Steueroperationen in Schritt p5 aus und kehrt dann zu Schritt p2
zurück.
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In
dem Kraftstoffzufuhr-Steuerprozeß korrigiert die Motorsteuereinheit
ECU 32 die Kraftstoffeinspritzzeit in Abhängigkeit
vom Verbrennungsluftverhältnis,
einer Kühlwassertemperatur,
einer Umgebungstemperatur, einem Atmosphärendruck usw, was bei der Aktivierroutine
für die
Einspritzdüsen
verwendet wird, die in 9 gezeigt
ist. Die Aktivierrou tine für
die Einspritzdüse
wird bei jeder Kurbelimpulsunterbrechung ausgeführt, die während des Einlaßtaktes
der Zylinder stattfindet. In Schritt f1 prüft die Motorsteuereinheit ECU 32,
ob die Kraftstoffzufuhrunterbrechung für einen Teil der Zylinder in
Gang ist. Wenn die Kraftstoffunterbrechung in Gang ist, kehrt die
Motorsteuereinheit ECU 32 zu der Hauptroutine zurück. Andernfalls
berechnet die Motorsteuereinheit ECU 32 einen Kraftstoffeinspritz-Bezugsimpuls
TB1 für
den vollen Zylinderbetriebsmodus oder einen Kraftstoffeinspritz-Bezugsimpuls
TB2 für
den teilweisen Zylinderbetriebsmodus in Abhängigkeit von den aktuellen
Einlaßluftmengendaten.
In Schritt f3 prüft die
Motorsteuereinheit ECU 32, ob der teilweise oder der volle
Zylinderbetriebsmodus in Gang ist. Wenn der teilweise Zylinderbetriebsmodus
in Gang ist, fährt die
Motorsteuereinheit ECU 32 zu Schritt f5 fort. Anderenfalls
geht die Motorsteuereinheit ECU 32 zu Schritt f4. In Schritt
f4 prüft
die Motorsteuereinheit ECU 32, ob es ein Signal gibt, das
für eine
Betriebsstörung
einer Betriebsmodusänderung
kennzeichnend ist. Bei Vorhandensein eines Betriebsstörungssignals
geht die Motorsteuereinheit ECU 32 zu Schritt f5. Anderenfalls
geht die Motorsteuereinheit ECU 32 zu Schritt f6.
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In
Schritt f6 empfängt
die Motorsteuereinheit ECU 32 den Kraftstoffeinspritz-Bezugsimpuls
TB1 für den
vollen Zylinderbetriebsmodus und berechnet die Kraftstoffeinspritzzeit
in Abhängigkeit
von dem Verbrennungsluftverhältnis,
der Kühlwassertemperatur, der
Umgebungstemperatur, dem Atmosphärendruck usw.,
und berechnet eine Soll-Einspritzperiodenbreite Tinj.
In den Schritten f7 und f9 betätigt
die Motorsteuerungseinheit ECU 32 die Treiber bzw. Getriebe für alle Zylinder
mittels eines Impulses mit einer Breite, die der Soll-Einspritzperiodenbreite
Tinj entspricht und ermöglicht es, daß die Kraftstoffeinspritzdüsen 28 Kraftstoff
in die Einlaßöffnungen
einspritzen.
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Wenn
in Schritt f3 bestimmt wird, daß der
teilweise Zylinderbetriebsmodus in Gang ist, geht die Motorsteuerungseinheit
ECU 32 zu Schritt f5. Manchmal wird die Motorsteuereinheit
ECU 32 gezwungen, von Schritt f4 zu Schritt f5 zu gehen.
In Schritt f5 empfängt
die Motorsteuereinheit ECU 32 den Kraftstoffeinspritz-Bezugsimpuls
TB2 für
den teilweisen Zylinderbetriebsmodus, korrigiert die Kraftstoffeinspritzzeit
in Abhängigkeit
von dem Verbrennungsluftverhältnis,
der Kühlwassertemperatur,
der Umgebungstemperatur, dem Atmosphärendruck usw. und berechnet
eine weitere Soll-Einspritzperiodenbreite Tinj.
In den Schritten f8 und f9 aktiviert die Motorsteuereinheit ECU 32 die
Treiber bzw Getriebe nur für
die Zylinder #2 und #3. Dann spritzen die Einspritzdüsen 28 Kraftstoff
in die Einspritzöffnungen der
Zylinder #2 und #3. Im Gegensatz dazu wird kein Kraftstoff in die
Zylinder #1 und #4 eingespritzt.
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Betriebsstörungen bei
der Betriebsmodusänderung
werden in der Betriebsstörungs-Erfassungsroutine
für die
Modusänderung
durch Unterbrechen der Hauptroutine bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel
erfaßt.
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In
Schritt s1 dieser Routine (in 6 gezeigt) erhöht die Motorsteuereinheit
ECU 32 den jeweiligen Zeitgeber TIM1 bis TIM6 um eins (1)
und geht zu Schritt s2. In Schritt s2 prüft die Motorsteuereinheit ECU 32,
ob eine Drosselöffnungsänderungs-Geschwindigkeit ΔTPS höher als
eine Drosselöffnungsänderungs-Bezugsgeschwindigkeit
Tp1 ist, was kennzeichnend für
eine Beschleunigung ist. Wenn ΔTPS
unter Tp1 ist, geht die Motorsteuerungseinheit ECU 32 zu
Schritt s3. Wenn ΔTPS
in Schritt s3 als sehr viel größer als
Tp1 bestimmt wird, geht die Motorsteuereinheit ECU 32 zu
Schritt s4. In Schritt s3 prüft
die Motorsteuereinheit ECU 32, ob eine Motordrehzahl-Änderungsdrehzahl ΔNe höher ist
als eine Motordrehzahl-Änderungsbezugsdrehzahl
Ne1, was kennzeichnend für
eine Beschleunigung ist. Wenn ΔNe
höher ist
als Ne1, geht die Motor steuereinheit ECU 32 zu Schritt
s4. Anderenfalls geht die Motorsteuereinheit ECU 32 zu
Schritt s5. In Schritt s4 setzt die Motorsteuereinheit ECU 32 den
Zeitgeber TIM1 zum Bestimmen zurück,
ob der Motorbetrieb normal ist, und geht zu Schritt s5. In Schritt
s5 prüft
die Motorsteuereinheit 32 auf der Basis des Vorhandenseins
eines Signals, das kennzeichnend für einen Ein/Aus-Zustand eines
Leerlaufschalters (nicht gezeigt) ist, ob der Motor im Leerlauf
arbeitet. Wenn der Motor im Leerlauf ist, läßt die Motorsteuereinheit ECU 32 den
Zeitgeber TIM2 (zum Fehlen einer Zeitperiode T2, während der
eine Bestimmung der Modusänderung
nach der Betätigung
des Leerlaufschalters verhindert wird) mit dem Zählen fortzufahren und geht
zu Schritt s7. Wenn der Motor aus dem Leerlauf herausgeht, geht
die Motorsteuereinheit ECU 32 zu Schritt s6 und setzt den
Zeitgeber TIM2 zurück. Wenn
jedoch eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Va in Schritt s7 als
niedriger als eine Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit Vs1 ist, die kennzeichnend
für einen
Leerlauf ist (d.h. Va < Vs1),
geht die Motorsteuereinheit ECU 32 zu Schritt s8, um zu
prüfen,
ob eine Betriebsstörung
einer Modusänderung
während
des Leerlaufes vorhanden ist. Im Gegensatz dazu geht die Motorsteuereinheit
ECU 32 zu Schritt s9, wenn Va > Vs1 ist, wo geprüft wird, ob die Betriebsstörung der
Betriebsmodusänderung
aufgetreten ist, während
das Fahrzeug fährt.
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Bezugnehmend
auf 7 wird eine Betriebsstörung einer
Modusänderung
während
des Leerlaufens wie folgt erfaßt
und verarbeitet. In Schritt r1 prüft die ECU 32, ob
der Zeitgeber TIM2 die Zeitperiode T2 gezählt hat. Wenn die Zeitperiode
T2 nicht verstrichen ist, fährt
das Logikflußdiagramm
zu Schritt r4 fort, in welchem die Motorsteuereinheit ECU 32 einen
Zeitgeber TIM6 (zum Zählen
einer Zeitperiode zur Bestätigung,
daß die
Modusänderung
normalerweise beim Motorleerlauf ausgeführt worden ist), löscht den
Zeitgeber TIM5 (zum Zählen einer
Zeitperiode zur Bestimmung, daß die
Betriebsstörung
der Modusänderung
während
des Leerlaufs aufgetreten ist) bzw. setzt ihn auf null, setzt ein
Betriebsstörungs-Erfassungsflag
F1 zurück
und kehrt zu der Hauptroutine zurück.
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Im
Gegensatz dazu geht die ECU 32 zu Schritt r2, wenn der
Zeitgeber TIM2 die Zeit T2 in Schritt r1 gezählt hat. In Schritt r2 prüft die ECU 32, ob
die aktuelle Kühlwassertemperatur
WT über
einer Temperatur WT1 ist (kennzeichnend für eine Temperatur, bei der
die Bestätigung
der Betriebsstörung
der Modusänderung
in Gang gesetzt wird). Wenn WT unter WT1 ist, geht die ECU 32 zu
Schritt r4. Im Gegensatz dazu geht die ECU 32 zu Schritt
r3, wenn WT höher
als WT1 ist, wo sie prüft,
ob eine Klimaanlage aktiv ist. Wenn die Klimaanlage aktiv ist, geht
die ECU 32 zu Schritt r4. Andernfalls geht die ECU 32 zu Schritt
r5. Wenn das Vorhandensein einer Betriebsstörung der Modusänderung
in Schritt r5 bestätigt wird,
geht die ECU 32 zu Schritt r6. In Schritt r6 prüft die ECU 32,
ob der aktuelle Unterdruck Pb über
einem Unterdruck MAP (Ne, θ2) ist, wie es in 4(a) oder 4(b) gezeigt
ist, abhängig
von der aktuellen Motordrehzahl und Drosselöffnung. 4(a) ist in diesem Fall anwendbar. Der
Unterdruck MAP hängt von
einer aktuellen Motordrehzahl und einer Drosselöffnung in dem vollen Zylinderbetriebsmodus
ab und wird als ein Kriterium zum Erfassen der Betriebsstörung der
Modusänderung
verwendet. Wenn Pb über MAP
ist, geht die ECU 32 zu Schritt r7, wo sie den Zeitgeber
TIM5 zurücksetzt.
Wenn im Gegensatz dazu Fall Pb unter MAP ist, geht die ECU 32 zu Schritt
r8. In Schritt r8, wenn eine Zeitperiode, die durch den Zeitgeber
TIM5 gezählt
wird, kürzer
ist als eine Zeitperiode TOK (eine Bezugszeitperiode zum Bestätigen, daß die Betriebsmodusänderung
normal ausgeführt
worden ist), kehrt die ECU 32 zu der Hauptroutine zurück. Wenn
andererseits die Zeitperiode, die durch den Zeitgeber TIM5 gezählt wird, über TOK
ist, wird berücksichtrigt,
daß die
Betriebsstörung der
Betriebs modusänderung
beseitigt ist. Somit setzt die Motorsteuereinheit ECU 32 ein
Betriebsstörungs-Bestimmungsflag F1
in Schritt s9 zurück
und kehrt zu der Hauptroutine zurück.
-
Wenn
andererseits in Schritt r5 bestimmt wird, daß es keine Betriebsstörung der
Modusänderung
gibt, fährt
das Logikflußdiagramm
fort zu Schritt r10. In Schritt r10 arbeitet die ECU 32 als
eine Moduswechselbestätigungseinheit
(nicht gezeigt) eine Betriebsparametererfassungseinheit und eine Betriebsparameterfestsetzungseinheit
(nicht gezeigt). Es wird geprüft,
ob der Unterdruck Pb der Einlaßleitung
gleich oder kleiner als MAP (Ne, θs)
ist, was in 4(a) gezeigt
ist. Wenn Pb gleich oder kleiner als MAP ist, bestätigt die
Motorsteuereinheit ECU 32 das Fehlen der Betriebsstörung der
Modusänderung
und geht zu Schritt r11. In Schritt r11 wird der Zeitgeber TIM6
zurückgesetzt.
Wenn im umgekehrten Fall Pb über
MAP ist, fährt
das Logikflußdiagramm
fort zu Schritt r12. Dann wird das Betriebsstörungs-Bestätigungsflag F1 auf 1 gesetzt.
Danach geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt r13. Wenn die Zeitperiode, die durch den Zeitgeber TIM6
gezählt wird,
kürzer
als eine Bezugszeitperiode TNG ist, die kennzeichnend für eine Zeitperiode
zum Bestätigen des
Vorhandenseins einer Betriebsstörung
der Modusänderung
ist, kehrt das Logikflußdiagramm
zur Hauptroutine zurück.
Wenn im umgekehrten Fall die Zeitperiode, die durch den Zeitgeber
TIM6 gezählt wird,
länger
als TNG ist, bestätigt
die Motorsteuereinheit ECU 32 das Vorhandensein der Betriebsstörung der Modusänderung,
gibt ein Betriebsstörung-Vorhanden-Signal
aus und kehrt zur Hauptroutine zurück.
-
In
alternativer Weise kann das Betriebsstörungs-Vorhanden-Signal ausgegeben werden,
unmittelbar nachdem das Flag 1 eins wird.
-
Wenn
das Logikflußdiagramm
zu Schritt s9 in der in 6 gezeigten
Betriebsstörungserfassungs-
und Verarbeitungsroutine der Modusänderung fortschreitet, führt die
Motorsteuereinheit ECU 32 eine in 8 gezeigte Routine aus. Diese Routine ist
zum Erfassen und Verarbeiten der Betriebsstörung der Modusänderung,
während
das Fahrzeug fährt.
-
In
Schritt q1 prüft
die Motorsteuereinheit ECU 32, ob die aktuelle Wassertemperatur
WT über der
Bezugswassertemperatur WT1 ist, bei der die Betriebsstörungsbestätigung der
Modusänderung
in Gang gesetzt wird. Das Logikflußdiagramm geht zu Schritt q6,
wenn WT unter WT1 ist. Sobald WT über WT1 ist, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q2. In Schritt q6 wird der Zeitgeber TIM3 zum Zählen eines Zeitintervalls
zum Bestätigen
des Vorhandenseins einer Betriebsstörung der Modusänderung
zurückgesetzt,
und der Zeitgeber TIM4 zum Zählen
einer Zeitperiode zum Bestätigen
des Vorhandenseins einer Betriebsstörung der Modusänderung
wird auch zurückgesetzt.
Das Betriebsstörungs-Bestätigungsflag F1
wird zurückgesetzt.
Dann kehrt die Motorsteuereinheit ECU 32 zur Hauptroutine
zurück.
-
Wenn
WT über
WT1 ist, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q2. In Schritt q2 wird geprüft, ob die aktuelle Motordrehzahl
Ne zwischen einer minimalen und einer maximalen Motordrehzahl NeL
und NeH ist (d.h. NeL < Ne < NeH), bei denen
es sich um Schwellenwerte handelt, die verwendet werden, um zu entscheiden,
ob die Betriebsstörungsbestätigung der
Modusänderung
gestartet wird, während
das Fahrzeug läuft.
Wenn Ne zwischen NeL und NeH ist, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q3. Andernfalls geht das Logikflußdiagramm zu Schritt q6.
-
In
Schritt q3 wird geprüft,
ob der Zeitgeber TIM1 die Zeitperiode T1 zur Bestätigung gezählt hat, daß der Motorbetrieb
normal ist. Wenn die Zeitperiode, die durch den Zeitgeber TIM1 gezählt wird,
kürzer ist
als T1, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q6. Anderenfalls geht das Logikflußdiagramm zu Schritt q4. In
Schritt q4, wenn die aktuelle Dros selöffnung θs unter
einer maximalen Drosselöffnung θs2 ist, die kennzeichnend für eine maximale
Drosselöffnung
ist, die verwendet wird, um zu bestimmen, ob eine Betriebsstörung der
Modusänderung
vorhanden ist, während
das Fahrzeug läuft,
geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q5. Wenn im Gegensatz dazu Fall θ2 größer ist
als θs2, wird die Drosselöffnung als im wesentlichen
voll betrachtet, und das Logikflußdiagramm geht zu Schritt q6,
um so die Betriebsstörungsbestätigung der
Modusänderung
zu löschen.
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In
Schritt q5 wird geprüft,
ob Kraftstoffabschaltung in Gang ist. Wenn Kraftstoffabschaltung
in Gang ist, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q6. Andernfalls geht das Logikflußdiagramm zu Schritt q7.
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In
Schritt q7 wird geprüft,
ob es eine Betriebsstörung
der Modusänderung
gibt. Wenn die Betriebsstörung
der Modusänderung
vorhanden ist, geht das Logikflußdiagramm zu Schritt q9. In
Schritt q9 wird geprüft,
ob der Unterdruck Pb der Einlaßleitung über MAP
ist (in 4(b) gezeigt).
Wenn Pb größer als
MAP ist, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q10. Dann wird der Zeitgeber TIM5 zurückgesetzt. Wenn Pb kleiner
als MAP ist, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q11. Der Unterdruck MAP hängt von einer aktuellen Motordrehzahl
und Drosselöffnung
in dem vollen Zylinderbetriebsmodus ab und wird als ein Kriterium
zur Bestimmung der Betriebsstörung
der Modusänderung
verwendet. In Schritt q11, wenn das Zeitintervall, das durch den Zeitgeber
TIM3 gezählt
wird, unter TOK ist (die Bezugszeitperiode zum Bestätigen, daß die Betriebsmodusänderung
normal ausgeführt
worden ist), kehrt das Logikflußdiagramm
zur Hauptroutine zurück. Wenn
im Gegensatz dazu Fall die Zeitperiode, die durch den Zeitgeber
TIM3 gezählt
wird, über
TOK ist, wird die Betriebsstörung
der Modusänderung
als gelöscht
bzw. geklärt
betrach tet. Dann wird das Flag F1 zurückgesetzt, und das Logikflußdiagramm
kehrt zur Hauptroutine zurück.
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Wenn
in Schritt q7 bestätigt
wird, daß es
keine Betriebsstörung
der Modusänderung
gibt, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q8. In Schritt q8 wird geprüft, ob der Unterdruck Pb gleich
oder unter MAP (Ne, θs) ist, was in 4(b) gezeigt
ist. wenn Pb < MAP
ist, geht das Logikflußdiagram
zu Schritt q13. In Schritt q13 wird eine Zeitperiode, die durch
den Zeitgeber TIM4 gezählt
wird (um das Vorhandensein der Betriebstörung der Modusänderung
zu bestätigen,
während
das Fahrzeug fährt),
zurückgesetzt. Dann
geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q15. Wenn im Gegensatz dazu Fall Pb > MAP ist, geht das Logikflußdiagramm
zu Schritt q14. Dann wird das Flag F1 auf 1 gesetzt, und das Logikflußdiagramm geht
zu Schritt q15. In Schritt q15, wenn eine zeitperiode, die durch
den Zeitgeber TIM4 gezählt
wird, unter TNG ist (was kennzeichnend für die Zeitperiode zur Bestätigung des
Vorhandenseins der Betriebsstörung
der Modusänderung
ist, während
das Fahrzeug fährt),
kehrt das Logikflußdiagramm
zur Hauptroutine zurück.
Wenn andererseits die zeit, die durch den Zeitgeber TIM4 gezählt wird, über TNG
ist, wird bestätigt,
daß die
Betriebstörung
der Modusänderung
vorhanden ist, so daß das
Betriebsstörungs-Vorhanden-Signal ausgegeben
wird. Dann kehrt das Logikflußdiagramm
zur Hauptroutine zurück.
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In
alternativer Weise wird das Betriebsstörungs-Vorhanden-Signal ausgegeben, unmittelbar nachdem
das Flag F1 1 wird.
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Die
Motorsteuereinheit ECU 32 arbeitet in den Schritten r10
bzw. q8 als die Moduswechselbestätigungseinheit
A3, die die Betriebsparametererfassungseinheit und Betriebsparameterspeichereinheit
(nicht gezeigt) miteinschließt.
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Wie
oben beschrieben, wird wenn der aktuelle Unterdruck Pb der Einlaßleitung
unter MAP ist (entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Drosselöffnung θs), der
teilweise Zylinderbetriebsmodus als normal umgeschaltet auf den
vollen Zylinderbetriebsmodus betrachtet. Anderer seits wird berücksichtigt,
dass es eine Betriebsstörung
der Modusänderung
gibt, und das Betriebsstörungs-Vorhanden-Signal
wird ausgegeben. Dieses Signal wird in Schritt f. 4 von einer Betätigungsroutine
der Einspritzdüse
empfangen, die in 9 gezeigt
ist. In Schritt f. 8 werden nur die Treiber bzw. Getriebe bzw. Antriebe für die Zylinder
#2 und #3 betätigt,
so dass kein Kraftstoff zu den inaktiven Zylindern #1 und #4 zugeführt wird.
Somit können
die inaktiven Zylinder gegen jeglichen Schaden geschützt werden,
der verursacht wird, wenn eine Betriebsstörung der Modusänderung vorhanden
ist.