DE602004000849T2

DE602004000849T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit variablen Verdichtungsverhältnis

Info

Publication number: DE602004000849T2
Application number: DE602004000849T
Authority: DE
Inventors: Takanobu Sugiyama; Shinichi Takemura; Toru Noda; Ryosuke Hiyoshi; Shunichi Aoyama
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2024-09-04
Also published as: EP1519019B1; EP1519019A1; US20050056240A1; JP2005090309A; US7165517B2; JP4207729B2; DE602004000849D1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einem Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis.
Ein typisches herkömmliches System zum Steuern des Zündzeitpunkts für einen Verbrennungsmotor ist so eingerichtet, dass es einen Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit Motordrehzahl und Motorlast bestimmt.
Im Gegensatz dazu wird vorgeschlagen, wie in der ungeprüften japanischen Patenveröffentlichung Nr. 2001-280228 offenbart, einen Zündzeitpunkt unter Berücksichtigung der Ventilsteuerzeit zu optimieren. Dies geschieht, um die Abnahme der Verbrennungsgeschwindigkeit zu berücksichtigen, die verursacht wird, wenn ein Mechanismus für variable Ventilbetätigung verwendet wird, um einen so genannten ungedrosselten Betrieb durchzuführen, oder wenn ein internes EGR-Verhältnis (Restgas-Verhältnis) durch Ventilüberdeckung gesteuert wird. Und zwar wird in einem solchen ungedrosselten Betrieb die Abnahme der Verbrennungsgeschwindigkeit bewirkt, wenn ein eingestellter Einlassventil-Schließzeitpunkt vorgezogen wird, um ein effektives Verdichtungsverhältnis zu mindern. Des Weiteren wird bei einer Steuerung eines solchen internen EGR-Verhältnisses durch Ventilüberdeckung die Abnahme in der Verbrennungsgeschwindigkeit durch einen erhöhten Anteil eines internen EGR-Verhältnisses bewirkt.
Andererseits wird, wie in der ungeprüften japanischen Patenveröffentlichung Nr. 2001-263114 und in JP 63109282 offenbart, ein Mehrfachgelenk-(multi-link)Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis vorgeschlagen, der ein Verdichtungsverhältnis unter Verwendung einer Vielzahl von Anschlussmechanismen verändern kann.
In einem solchen Verbrennungsmotor mit einem Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis ist es wünschenswert, einen Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit einem eingestellten Verdichtungsverhältnis zu optimieren, ähnlich wie in dem Fall, in dem der Motor mit einem Mechanismus für variable Ventilbetätigung ausgestattet ist.
Es ist nämlich wünschenswert, eine grundlegende Einstellung des Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit einem Verdichtungsverhältnis durchzuführen, (insbesondere eines Winkels einer Steuerwelle, die das Verdichtungsverhältnis steuert), der in jedem Verbrennungszyklus zusätzlich zur Motordrehzahl und Motorlast eingestellt wird.
Des Weiteren gibt es eine Technik zum Steuern eines Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit dem Klopfen des Motors, das von einem Klopfsensor erfasst wird. Und zwar wird ein Zündzeitpunkt so gesteuert, das er von einem grundlegenden Zündzeitpunkt vorgezogen wird, bis ein Klopfen des Motors erfasst wird, und nach der Erfassung des Klopfens wird der Zündzeitpunkt so gesteuert, dass er um einen Betrag verzögert wird, der basierend auf einer Frequenz und Größe des Klopfens bestimmt wird. Indessen wird die oben beschriebene Zündzeitpunkt-Steuerung durchgeführt, wenn sich der Motor in einem Betriebsbereich befindet, in dem ein zu den Sensorausgaben hinzugefügtes Geräusch relativ klein ist, (hauptsächlich in einem Betriebsbereich von mittlerer Drehzahl oder niedriger), und in einem Betriebsbereich von mittlerer Last oder niedriger, in dem eine Möglichkeit des Auftretens von Klopfen besteht. In einem Betriebsbereich, in dem die Motordrehzahl höher ist als mittlere Drehzahl, wird ein Zündzeitpunkt-Korrekturwert, der in einem Betriebsbereich erhalten wird, in dem die Zündzeitpunkt-Steuerung durchgeführt wird, als ein Schätzwert verwendet. Des Weiteren wurde vorgeschlagen, einen Zündzeitpunkt-Korrekturwert in Übereinstimmung mit dem Auftreten von Klopfen zu lernen (Klopf-Korrekturwert), und den Zündzeitpunkt auf der Basis des gelernten Korrekturwerts zu steuern. Ein Beispiel einer Zündzeitpunkt-Lernsteuerung wird in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 5-039770 offenbart. Und zwar wird in der Zündzeitpunkt-Lernsteuerung ein Zündzeitpunkt-Korrekturwert (Klopf-Korrekturwert) davon abhängig gelernt, ob der Motor klopft oder nicht, und ein Zündzeitpunkt wird abhängig von dem gelernten Korrekturwert gesteuert. Zusammen mit einer solchen Zündzeitpunkt-Lernsteuerung wird das Lernen eines Zündzeitpunkt-Korrekturwerts während einer vorgegebenen Anzahl von Zündungen zum Zeitpunkt einer Beschleunigungsbeurteilung gestoppt, wodurch eine sichere Zündzeitpunktkorrektur basierend auf dem Klopfen des Motors ausgeführt wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In einem Otto-Verbrennungsmotor mit einem Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis kann eine grundlegende Steuerung der Zündung durch Ausführen einer grundlegenden Zündzeitpunktsteuerung in Übereinstimmung mit einem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis und der oben beschriebenen Klopfsteuerung erreicht werden. Des Weiteren wird es durch Ausführen einer Zündzeitpunkt-Lernsteuerung in jedem Betriebsbereich des Motors möglich, eine Abweichung des Zündzeitpunkts von einem optimalen Wert zu verhindern und eine optimale Einstellung des Zündzeitpunkts zu erreichen.
Es ist allerdings bisher bekannt, dass sich eine Antiklopfeigenschaft eines Motors auf Grund von altersbedingter Verschlechterung (aged deterioration) abschwächt, wie beispielsweise durch Ablagerungen. In der oben beschriebenen Steuerung wird der Zündzeitpunkt so geändert, dass das Auftreten von Klopfen verhindert wird, wodurch ein guter Betrieb des Motors aufrecht erhalten wird. In diesem Fall wird die Verzögerung des Zündzeitpunkts allmählich erhöht, wobei dadurch ein Problem verursacht wird, dass die Arbeitsleistung des Motors unvermeidlich abnimmt.
In diesem Zusammenhang, wenn ein Otto-Verbrennungsmotor einen Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis aufweist, wird es möglich, eine altersbedingte Verschlechterung des Motors und eine Veränderung des einzelnen Motors selbst abzufangen, indem statt einer Korrektur des Zündzeitpunkts ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis bei jedem Betriebszustand des Motors geändert wird. Im Vergleich mit dem Fall, in dem die Korrektur durch den Zündzeitpunkt vorgenommen wird, wird es möglich, das Klopfen des Motors zu vermeiden, wobei der Kraftstoffverbrauch des Motors verbessert wird, indem ein Verdichtungsverhältnis gewählt wird, das dem Zündzeitpunkt eine bessere Annäherung an einen optimalen Wert gestattet.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Mechanismus zum Steuern einer variablen Verdichtung bereitzustellen, der eine Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses in Übereinstimmung mit einer altersbedingten Verschlechterung des Motors durchführen kann, wodurch Klopfen bei gleichzeitiger Verbesserung eines Kraftstoffverbrauchs vermieden wird.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis, der ein Verdichtungsverhältnis des Motors verändern kann, ein Kopfsensor zum Erfassen des Auftretens eines Klopfzustands und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses und eines Zündzeitpunkts des Motors bereitgestellt, wobei die Steuereinrichtung einen Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt, der ein Verdichtungsverhältnis einstellt, das durch den Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors erreicht werden soll, einen Zündzeitpunkt-Lernkorrekturabschnitt, der einen Lernkorrekturwert eines Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit dem Auftreten des Klopfzustands bestimmt, und einen Verdichtungsverhältnis-Korrekturabschnitt umfasst, der das Verdichtungsverhältnis, das durch den Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt eingestellt wurde, in Übereinstimmung mit dem Lernkorrekturwert des Zündzeitpunkts korrigiert.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit einem Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis bereitgestellt, der ein Verdichtungsverhältnis des Motors verändern kann, welches das Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses, das durch den Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors erreicht werden soll, das Erfassen eines Auftretens eines Klopfzustands, das Bestimmen eines Lernkorrekturwerts für einen Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit dem Auftreten des Klopfzustands und das Korrigieren des Verdichtungsverhältnisses umfasst, das durch den Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt in Übereinstimmung mit dem Lernkorrekturwert für den Zündzeitpunkt eingestellt wurde.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht einer Steuervorrichtung für einen Fahrzeug-Verbrennungsmotor;
2 ist eine schematische Ansicht eines Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis, der in dem Motor von 1 eingesetzt wird;
3A und 3B sind schematische Ansichten, die den Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis von 2 jeweils in einer Position mit hohem Verdichtungsverhältnis und einer Position mit niedrigem Verdichtungsverhältnis zeigen;
4 ist ein Kennfeld zum Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses;
5 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Veranschaulichung einer Veränderung eines erforderlichen Verdichtungsverhältnisses auf Grund einer altersbedingten Verschlechterung;
6 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Veranschaulichung einer Zündzeitpunkt-Lernkorrektur;
7 ist ein Ablaufdiagramm einer Zündzeitpunktsteuerung;
8 ist ein Ablaufdiagramm einer Berechnung eines Lernkorrekturwerts;
9 ist eine grafische Darstellung eines Verdichtungsverhältnis-Lernkorrekturbereichs;
10 ist ein Ablaufdiagramm einer Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Ansicht, die eine Tabelle zum Bestimmen eines Korrekturwerts für ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis in Übereinstimmung mit einem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert zeigt, der in der ersten Ausführungsform verwendet wird;
12 ist ein Ablaufdiagramm einer Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses gemäß einer zweiten Ausführungsform;
13A bis 13C sind Ansichten, die Tabellen zum Bestimmen von Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerten jeweils in Übereinstimmung mit Wassertemperatur, An sauglufttemperatur und Luft-Kraftstoff-Verhältnis zeigen, die in der zweiten Ausführungsform verwendet werden;
14 ist ein Ablaufdiagramm einer Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine Ansicht, die einen Verdichtungsverhältnis-Lernkorrekturbereich in der dritten Ausführungsform zeigt; und
16 ist ein Ablaufdiagramm einer Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses gemäß einer vierten Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter erster Bezugnahme auf 1 wird Luft aus dem Luftfilter 3 in einem Ansaugsystem in die Brennkammer 2 jedes Zylinders des Motors 1 durch den Ansaugkompressor 5 des Laders 4, den Ladeluftkühler 6, das elektronisch gesteuerte Drosselventil 7 und den Ansaugkrümmer 8 angesaugt. Ein Kraftstoffzuführsystem umfasst das Einspritzventil 9, das Kraftstoff, der auf einen vorgegebenen Druck reguliert worden ist, direkt in einen Abzweigteil des Ansaugkrümmers 8 (oder direkt in eine Brennkammer 2) für jeden Zylinder einspritzen kann. Kraftstoff wird für jeden Zylinder zu einem vorgegebenen Zeitpunkt eingespritzt und durch die Zündkerze 10 gezündet, so dass er in der Brennkammer 2 verbrennt. Nach dem Verbrennen wird ein Abgas durch den Abgaskrümmer 11 in ein Abgassystem, die Abgasturbine des Laders 4 und den Abgas-Reinigungskatalysator 13 abgegeben.
Das elektronisch gesteuerte Drosselventil 7 und das Einspritzventil 9 werden von der Motorsteuereinheit 20 (im Folgenden als ECU bezeichnet) gesteuert.
Zu diesem Zweck werden in die ECU 20 Signale eingegeben von einem Kurbelwinkelsensor 21, um ein Kurbelwinkelsignal zu erzeugen, das eine zeitlich festgelegte Beziehung zur Motordrehzahl aufweist und dadurch in der Lage ist, die Motordrehzahl Ne zu erfassen, einem Gaspedalöffnungssensor 22 zum Erfassen des Gaspedalöffnungsgrads (Betrags der Niederdrückung des Gaspedals) APO, einem Drosselventilöffnungsgrad- Sensor 23 zum Erfassen des Öffnungsgrads TVO des Drosselventils 7, einem Luftmengenmesser 24 zum Erfassen der Ansaugluftmenge Qa, einem Wassertemperatursensor 25 zum Erfassen der Motorkühlwassertemperatur Tw, einem Ansauglufttemperatursensor 26 zum Erfassen der Ansauglufttemperatur Ta und einem Klopfsensor 27, um aus Schwingungen des Motors 1 einen Klopf-Schwingungspegel mit einer bestimmten Frequenzkomponente zu erfassen, um als Klopf-Erfassungseinrichtung zu dienen.
Hierin wird in der ECU 20 der Soll-Drosselöffnungsgrad tTVO im Allgemeinen auf der Basis des Gaspedalöffnungsgrads APO eingestellt. Der Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselventils 7 wird so gesteuert, dass der Soll-Drosselöffnungsgrad tTVO erhalten wird.
Des Weiteren wird aus der Ansaugluftmenge Qa und der Motordrehzahl Ne die grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp = K × Qa/Ne (K ist konstant) berechnet, die dann durch verschiedene Korrekturkoeffizienten COEF korrigiert wird, um die endgültige Kraftstoffeinspritzmenge Ti = Tp × COEF zu berechnen. Dann wird ein Kraftstoffeinspritzimpulssignal mit einer Ti entsprechenden Impulsbreite an das Einspritzventil 9 für jeden Zylinder zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ausgegeben, wodurch die Kraftstoffeinspritzung erfolgt.
Des Weiteren wird der grundlegende Zündzeitpunkt MADV hauptsächlich auf der Basis der Motordrehzahl Ne und der Motorlast Te, (z.B. Ansaugluftmenge Qa, grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp, Gaspedalöffnungsgrad APO, Drosselventilöffnungsgrad TVO), eingestellt, der dann einer Korrektur gemäß einem Auftreten eines Klopfzustands unterzogen wird, der von dem Klopfsensor 27 erfasst wird, um damit den endgültigen Zündzeitpunkt ADV zu bestimmen und die Zündkerze 10 die Zündung zum Zündzeitpunkt ADV ausführen zu lassen.
Des Weiteren umfasst der Motor 1 einen Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis 100, der unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wird.
In 2 ist der Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis 100 als ein Doppelgelenk-Typ gezeigt und unterscheidet sich von üblichen Kurbelmechanismen dadurch, dass der Kolben 101 und die Kurbel (der Kurbelzapfen) 102 mittels Gelenken verbunden sind, d.h. einem ersten Gelenk 103 und einem zweiten Gelenk 104. Mit dem zweiten Gelenk 104 ist ein Ende eines dritten Gelenks 105 verbunden. Das andere Ende (Stützteil) des dritten Gelenks 105 ist an der Exzenternocke 107 angebracht, die außermittig an der Steuerwelle 106 bereitgestellt ist, die wiederum drehbar auf einem Motorhauptkörper (ohne Bezugszeichen) befestigt ist. An der Steuerwelle 106 ist das Schneckenrad 108 fest angebracht, das sich mit der Schnecke 109 in Eingriff befindet, die wiederum fest an einer Ausgangswelle des Stellantriebs (Motor) 110 angebracht ist. Dementsprechend bewirkt die Drehung der Steuerwelle 106 durch den Stellantrieb 110, dass die mittige Position der Exzenternocke 102 geändert wird, wodurch die Position des anderen Endes (Stützteil) des dritten Gelenks geändert wird, wodurch es möglich wird, die obere Totpunktposition des Kolbens 101 zu ändern.
Das beträchtlichste Merkmal des Mechanismus besteht dann, dass die oberste Position des Kolbens 101 durch eine variable Winkelpositionssteuerung der Steuerwelle 106 verändert werden kann, wodurch eine Funktion eines Mechanismus für variable Verdichtung ausgeführt wird. In 3A und 3B sind Beispiele für Stellungen gezeigt, in denen die Gelenke 103 bis 105, die Steuerwelle 106 und die Exzenternocke 107 gehalten werden, wenn sich der Mechanismus für variable Ventilbetätigung 100 jeweils in einer Position mit hohem Verdichtungsverhältnis und einer Position mit niedrigem Verdichtungsverhältnis befindet.
Indessen wird im Vergleich mit einem so genannten Unterkolben-(sub-piston type)Mechanismus für variable Verdichtung, der in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-3201 offenbart wird, die Brennkammer nicht deformiert, selbst wenn eine Änderung an einem niedrigen Verdichtungsverhältnis vorgenommen wird, und des Weiteren befindet sich in der Brennkammer kein Vorsprung oder Eckteil, das für eine Entzündung heißer Oberflächen ursächlich ist, wodurch sie eine relativ lineare Antiklopfeigenschaft in Übereinstimmung mit der Veränderung des Verdichtungsverhältnisses aufweist.
Hierin wird die Verdichtungsverhältnissteuerung mittels des Mechanismus für variables Verdichtungsverhältnis 100 im Wesentlichen konfiguriert, um ein Verdichtungsverhältnis auf der Basis der Motordrehzahl Ne und Motorlast Te, (z.B. Ansaugluftmenge Qa, grundlegende Kraftstoffeinspritzmenge Tp, Gaspedalöffnungsgrad APO und Drossel ventilöffnungsgrad TVO), und des Steuer-Stellantriebs (Motor) 100 einzustellen, so dass die Drehposition der Steuerwelle 106 so geändert wird, dass das eingestellte Verdichtungsverhältnis erreicht wird. Indessen kann ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis erfasst werden, indem die Drehposition der Steuerwelle 106 mittels eines Drehwertgebers oder dergleichen erfasst wird.
4 zeigt ein Kennfeld, das zum Bestimmen eines Verdichtungsverhältnisses verwendet wird, in welchem eingestellte Verdichtungsverhältnisse (ε) in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl Ne und der Motorlast Te zugewiesen sind.
Bei geringer Drehzahl und hoher Last wird ein hohes Verdichtungsverhältnis (hohes ε) eingestellt, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Bei hoher Last wird ein niedriges Verdichtungsverhältnis (niedriges ε) eingestellt, um ein Klopfen des Motors 1 zu vermeiden. Des Weiteren wird bei hoher Drehzahl, (d.h. wenn die Motordrehzahl in einem höheren Bereich ist als einem mittleren Drehzahlbereich), ein niedriges Verdichtungsverhältnis (niedriges ε) eingestellt, da die Antriebskraft des Stellantriebs 110 durch den Trägheitseinfluss größer wird, (d.h. die Halteenergie der Steuerwelle 106 erhöht sich), und der Beitrag zum tatsächlichen Kraftstoffverbrauch ist ziemlich klein.
Bei der oben beschriebenen Einstellung des Verdichtungsverhältnisses wird ein Verdichtungsverhältnis durch das Kennfeld unter dem gleichen Motorbetriebszustand eingestellt, (d.h. unter dem gleichen Motordrehzahl- und Motorlast-Zustand). Unter einer solchen Bedingung kann eine altersbedingte Verschlechterung, wie beispielsweise Ablagerungen in der Brennkammer, die Möglichkeit einer Verschlechterung einer Antiklopfeigenschaft bewirken.
5 ist eine konzeptionelle Ansicht, die eine Veränderung des erforderlichen Verdichtungsverhältnisses auf Grund einer altersbedingten Verschlechterung zeigt.
5 zeigt eine Veränderung des Drehmoments (Te) in Bezug auf einen Zündzeitpunkt unter dem gleichen Motorbetriebszustand, (d.h. unter dem gleichen Motordrehzahl- und Motorlastzustand), in welchem die Verdichtungsverhältnisse in vier Stufen dargestellt werden von niedrigen (niedriges ε) bis hohen (hohes ε) Zuständen. Durch die vertikalen Linien an jedem Verdichtungsverhältnis werden skizzierte (trace) Klopf-Zündzeitpunkte (Klopfgrenzen) dargestellt. Wenn man eine Kurve betrachtet, welche die skizzierten Klopf-Zündzeitpunkte bei den jeweiligen Verdichtungsverhältnissen verbindet, wird ein höchstes Drehmoment auf der Seite des hohen Verdichtungsverhältnisses unter dem Zustand erhalten, in dem keine Ablagerung vorhanden ist. Vom Standpunkt des Wirkungsgrads aus wird der beste Wirkungsgrad unter dem Zustand mit der höchsten Verdichtung erhalten. Unter dem Zustand, in dem Ablagerungen vorhanden sind, bewegt sich der skizzierte Zündzeitpunkt jedes Verdichtungsverhältnisses zur Verzögerungsseite hin, so dass das Verdichtungsverhältnis, welches das höchste Drehmoment erreichen kann, das zweite vom höchsten Verdichtungsverhältnis aus ist. Dementsprechend wird es durch Auswählen des eingestellten Verdichtungsverhältnisses in Übereinstimmung mit einer altersbedingten Verschlechterung (Ablagerungsbildung) möglich, Klopfen zu vermeiden und eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs zu unterdrücken.
Als ein Steuerwert, der für eine altersbedingte Verschlechterung repräsentativ ist, ist ein Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert vorhanden. Der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
6 zeigt eine Zündzeitpunktsteuerung in dem Fall, in dem eine Klopfsteuerung kontinuierlich unter den gleichen Motorbetriebszuständen durchgeführt wird. Und zwar ist in der Figur ein so genanntes Schrittverzögerungsverfahren gezeigt, wobei der Zündzeitpunkt von einem grundlegenden Zündzeitpunkt aus allmählich vorgezogen und bei Erfassung von Klopfen verzögert wird. Der Verzögerungsbetrag (RET) wird in Übereinstimmung mit der Größe des Klopfens (oder Frequenz des Klopfens) so berechnet, dass er mit zunehmender Größe des Klopfens zunimmt.
Der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert ist ein Wert, der durch Abfragen einer Abweichung des Zündzeitpunkts, der einer Klopfsteuerung von einem grundlegenden Zündzeitpunkt aus für eine vorgegebene Zeit unterzogen wird, und Mittelwertbildung der Abweichung erhalten wird, wobei der grundlegende Zündzeitpunkt selbst korrigiert wird.
Und zwar wird, wie in dem Ablaufdiagramm von 7 gezeigt, in Schritt S1 bestimmt, ob der Motor klopft. Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass der Motor nicht klopft, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt 2 fort, in dem ein Klopfkorrekturwert HADV zu einer vorgezogenen Seite hin um einen kleinen Wert Δ ADV ((HADV = HADV + Δ ADV) zunimmt. Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass der Motor klopft, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S3 fort, in dem der Klopfkorrekturwert zur Verzögerungsseite hin um einen Verzögerungsbetrag RET abnimmt, welcher der Größe des Klopfens entspricht (HADV = HADV – RET). Dann wird der grundlegende Zündzeitpunkt MADV in Schritt S4 um den Lernkorrekturwert LADV und den Klopfkorrekturwert HADV korrigiert, um den endgültigen Zündzeitpunkt ADV (ADV = LADV + HADV) einzustellen.
Des Weiteren wird der Lernkorrekturwert LADV in Übereinstimmung mit einem in 8 gezeigten Ablaufdiagramm aktualisiert. Und zwar werden in Schritt S5 die Klopfkorrekturbeträge HADV abgefragt und ihr Mittelwert gebildet, und danach wird in Schritt S6 der Lernkorrekturwert LADV (Anfangswert ist 0) um einen Mittelwert des Klopfkorrekturbetrags HADV aktualisiert (LADV = LADV + Mittelwert von HADV).
Dementsprechend ist der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert repräsentativ für eine Veränderung eines einzelnen Motors, eine Änderung in der Umgebung und die altersbedingte Verschlechterung in Bezug auf einen grundlegenden Zustand.
Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung das eingestellte Verdichtungsverhältnis unter Verwendung des Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerts korrigiert.
In 9 werden Bereiche gezeigt, in den eine Zündzeitpunkt-Lernsteuerung ausgeführt werden soll.
In der Figur sind mit A bis F angegebene Bereiche vorhanden, in denen die Zündzeitpunkt-Lernsteuerung ausgeführt wird, und mit G ist ein Bereich angegeben, in dem ein Zündzeitpunkt-Schätzungslernen (estimation learning) durchgeführt wird.
Von den Zündzeitpunkt-Lernbereichen sind die Bereiche A, B so definiert, dass sie eine Obergrenze haben, die durch die Einstellung des Verdichtungsverhältnisses bestimmt wird, und eine Untergrenze, die durch eine Ansaugluftmenge bestimmt wird. Die Bereiche A, B werden des Weiteren durch die Motordrehzahl definiert. Dies geschieht, um die Zündzeitpunkt-Korrektursteuerung nicht in dem Bereich durchzuführen, in dem Klopfen selbst unter einem hohen Verdichtungsverhältniszustand vermieden werden kann, und um eine Veränderung des Lernwerts zu vermeiden, die durch ein anderes Soll- Verdichtungsverhältnis bewirkt wird. Des Weiteren ist der Grund, warum der Lernbereich durch die Motordrehzahl geteilt wird, der, dass die Verwirbelungsintensität während der Verbrennung in dem Zylinder sich abhängig von einer Veränderung der Motordrehzahl verändert. In ähnlicher Weise sind C bis F Zündzeitpunkt-Lernbereiche, die durch das eingestellte Verdichtungsverhältnis und die Motordrehzahl definiert werden.
G ist ein so genannter Schätzungslernbereich. Dieser Bereich ist ein hoher Drehzahlbereich, in welchem das Geräusch von einem Klopfsensor zunimmt, und daher ein Bereich, in dem eine Steuerung unter Verwendung eines Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerts durchgeführt wird, der durch eine Klopfsteuerung in einem niedrigen Drehzahlbereich erhalten wurde. Der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert, der für die Schätzung verwendet wird, ist bisher ein Mittelwert in jedem Bereich oder dergleichen gewesen. Da sich der Grad der Flachheit der Brennkammer, der Verwirbelungsintensität usw. jedoch abhängig von einer Veränderung des eingestellten Verdichtungsverhältnisses verändert, ist es nicht immer klüger, die Bereiche A bis F zu verwenden. Dementsprechend wird in dieser Ausführungsform bestimmt, nur einen Bereich in der Nähe eines Soll-Verdichtungsverhältnisses in einem Bereich zu verwenden, in welchem das Schätzungslernen durchgeführt wird. Und zwar wird ein Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert in den Bereichen E, F zum Bestimmen der altersbedingten Verschlechterung des Motors und von Veränderungen der Kraftstoffeigenschaften in Bezug auf die Standardeigenschaft derselben verwendet und als ein Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert im Bereich G verwendet.
Der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert für jeden Bereich wird berechnet, und auf der Basis eines berechneten Werts wird die Korrektur eine eingestellten Verdichtungsverhältnisses für jeden Bereich durchgeführt.
10 ist ein Ablaufdiagramm für die Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in der ECU 20 ausgeführt wird.
In Schritt S101 wird ein Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert gelesen.
In Schritt S102 wird bestimmt, ob ein Absolutwert des Zündzeitpunkt-Korrekturwerts größer als ein vorgegebener Wert ist oder nicht.
Wenn der Absolutwert des Zündzeitpunkt-Korrekturwerts größer als der vorgegebene Wert ist, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S103 fort.
In Schritt S103 wird unter Bezugnahme auf eine Tabelle zum Bestimmen eines Korrekturwerts für ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis in Übereinstimmung mit einem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert ein Korrekturwert für ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis aus einem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert bestimmt. Hierin wird der Korrekturwert für das eingestellte Verdichtungsverhältnis so bestimmt, dass das eingestellte Verdichtungsverhältnis zunehmend zu der Seite des niedrigen Verdichtungsverhältnisses hin korrigiert wird, wobei der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert zur Verzögerungsseite (Minus-Seite) hin zunimmt.
Dann wird in Schritt S104 der Korrekturwert für das eingestellte Verdichtungsverhältnis zu dem gegenwärtig eingestellten Verdichtungsverhältnis addiert oder davon subtrahiert, wodurch das eingestellte Verdichtungsverhältnis korrigiert wird, und danach ist die Steuerungsverarbeitung abgeschlossen.
Wenn in Schritt S102 bestimmt wird, dass der Absolutwert des Zündzeitpunkt-Korrekturwerts kleiner ist als ein vorgegebener Wert, wird die Korrektur nicht zu dem eingestellten Verdichtungsverhältnis addiert, und die Steuerungsverarbeitung ist abgeschlossen.
Auf diese Weise wird es durch Korrigieren des eingestellten Verdichtungsverhältnisses durch den Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert möglich, eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs auf Grund einer altersbedingten Verschlechterung usw. zu unterdrücken und Klopfen des Motors zu verhindern.
Dann wird die zweite Ausführungsform beschrieben.
Die zweite Ausführungsform ist im Gegensatz zur ersten Ausführungsform so konfiguriert, dass sie des Weiteren den Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert auf der Basis der Kühlwassertemperatur Tw, die für einen Warmlaufzustand des Motors repräsentativ ist, der Ansauglufttemperatur Ta, die für einen Umgebungszustand repräsentativ ist, und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F, (einer Abweichung von einem Soll-A/F und repräsentativ für eine Abweichung einer Kraftstoff-Steuerung des Motors), korrigiert, wodurch eine höhere Korrelation zwischen der altersbedingten Verschlechterung des Motors und dem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert hergestellt und eine bessere Korrektur des Verdichtungsverhältnisses durchgeführt wird.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, die in der ECU 20 durchgeführt wird.
In Schritt S201 wird ein Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert gelesen.
In Schritt S202 werden Kühlwassertemperatur Tw, Ansauglufttemperatur Ta und Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F gelesen.
In Schritt S203 werden unter Bezugnahme auf die in 13A bis 13C gezeigten Tabellen Korrekturwerte für den Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert aus Kühlwassertemperatur Tw, Ansauglufttemperatur Ta und Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F erhalten.
In Schritt S204 wird der in Schritt S201 gelesene Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert durch die in Schritt S203 erhaltenen Korrekturwerte korrigiert.
In Schritt S205 wird bestimmt, ob der Absolutwert des Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerts nach der Korrektur größer als ein vorgegebener Wert ist.
Wenn der Absolutwert des Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerts nach der Korrektur größer als ein vorgegebener Wert ist, fährt die Steuerverarbeitung mit Schritt S206 fort.
In Schritt S206 wird unter Bezugnahme auf die Tabelle von 11 ein Korrekturwert für ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis in Übereinstimmung mit einem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert nach der Korrektur bestimmt.
In Schritt S207 wird der Korrekturwert für ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis zu dem gegenwärtig eingestellten Verdichtungsverhältnis addiert, wodurch das eingestellte Verdichtungsverhältnis korrigiert wird, und die Steuerverarbeitung ist abgeschlossen.
Hierin ist 13A eine grafische Darstellung eines Korrekturwerts, der für das weitere Korrigieren des Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerts in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tw in Bezug darauf verwendet wird, die Korrelation zwischen einem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert und einem geeigneten Verdichtungsverhältnis zu erhöhen.
Für den Fall, dass die Kühlwassertemperatur Tw niedrig ist, (d.h. zum Zeitpunkt eines kalten Motors oder während der Warmlaufzeit), erhöht sich im Allgemeinen der Kühlungsverlust im Zylinder während der Verbrennung, wodurch Klopfen unterdrückt wird. Um dementsprechend die Korrelation zwischen einem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert und einem geeigneten Verdichtungsverhältnis zu erhöhen, ist es wünschenswert, das eingestellte Verdichtungsverhältnis zu bestimmen, nachdem ein Temperaturanteil korrigiert worden ist. Dementsprechend wird das eingestellte Verdichtungsverhältnis korrigiert, nachdem der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tw korrigiert worden ist.
In ähnlicher Weise ist 13B eine Tabelle zum Bestimmen eines Korrekturwerts für den Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert in Übereinstimmung mit der Ansauglufttemperatur Ta. In dem Fall, in dem die Ansauglufttemperatur Ta niedrig ist, wird Klopfen unterdrückt. Daher wird das eingestellte Verdichtungsverhältnis korrigiert, nachdem der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert auf der Basis der Ansauglufttemperatur Ta korrigiert worden ist.
In ähnlicher Weise zeigt 13C eine Tabelle zum Bestimmen eines Korrekturwerts für den Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert in Übereinstimmung mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Klopfen um so sicherer unterdrückt wird, je fetter das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F wird, und die Empfindlichkeit auf der mageren Seite abnimmt, wird das eingestellte Verdichtungsverhältnis korrigiert, nachdem der Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert in Übereinstimmung mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F korrigiert worden ist. Indessen kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ei ne Ausgangsspannung eines weit verbreitet verwendeten O₂-Sensors statt ein tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis sein.
Durch die oben beschriebene Steuerung kann im Vergleich zu der ersten Ausführungsform die geeignetere Korrektur des Verdichtungsverhältnisses durch weiteres Berücksichtigen des Motorwarmlauf-Zustands (Kühlwassertemperatur), des Umgebungszustands (Ansauglufttemperatur) und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (Abweichung von der Kraftstoffsteuerung des Motors) ausgeführt werden.
Dann wird die dritte Ausführungsform beschrieben.
Die dritte Ausführungsform zielt darauf ab, den sichereren Korrekturwert für das eingestellte Verdichtungsverhältnis durch Einschränken des Lernkorrekturbereichs des Verdichtungsverhältnisses zu bestimmen.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das die Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses zeigt, die in der ECU 20 ausgeführt wird, und 15 ist eine Ansicht, die einen separaten Zustand von Lernkorrekturbereichen für ein Verdichtungsverhältnis zeigt.
Die Bereiche A, B sind auf die Bereiche begrenzt, in denen das eingestellte Verdichtungsverhältnis maximal und die Motorlast relativ hoch ist. Aus diesem Grund wird die Untergrenze der Bereiche durch die Motorlast definiert, (Luftmengen-Äquivalenzwert Tp, APO, TVO oder dergleichen), und die Obergrenze wird durch die Grenzlinie eines maximalen Verdichtungsverhältnisses eines grundlegenden Kennfelds eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses definiert.
Die Bereiche C, D werden sowohl an der Obergrenze als auch an der Untergrenze durch die Verdichtungsverhältnis-Einstellung bestimmt.
Des Weiteren sind die mit E, F definierten Bereiche Hochlastbereiche. Auf der hohen Drehzahl-Seite der Bereiche E, F ist der Bereich G definiert.
Um eine Änderung auf Grund einer altersbedingten Verschlechterung zu verdeutlichen, ist es wünschenswert, den Lernkorrekturbereich auf einen Bereich zu begrenzen, in dem das Verdichtungsverhältnis konstant ist und Klopfen wahrscheinlich zu dem Zeitpunkt des Auftretens einer altersbedingten Verschlechterung des Motors verursacht wird.
Dementsprechend kann durch Begrenzen des Lernkorrekturbereichs auf den Bereich, in dem das eingestellte Verdichtungsverhältnis am höchsten ist, die altersbedingte Verschlechterung des Motors genauer bestimmt werden.
Unter Bezugnahme auf 14 wird der Verarbeitungsablauf der Korrektur des eingestellten Verdichtungsverhältnisses beschrieben.
In Schritt S301 werden die Motordrehzahl und Motorlast, (z.B. Luftmengen-Äquivalenzwert Tp), zum Bestimmen des Bereichs gelesen.
In Schritt S302 wird bestimmt, ob der Motor in den Bereichen A, B arbeitet oder nicht. Wenn der Motor in den Bereichen A, B arbeitet, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S303 fort, in dem das eingestellte Verdichtungsverhältnis durch den Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert korrigiert wird.
Wenn in Schritt S302 bestimmt wird, dass der Motor nicht in den Bereichen A, B arbeitet, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S304 fort, in dem bestimmt wird, ob der Motor in den Bereichen C, D arbeitet oder nicht. Wenn der Motor in den Bereichen C, D arbeitet, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S305 fort, in dem das eingestellte Verdichtungsverhältnis in Übereinstimmung mit dem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert in den Bereichen A, B korrigiert wird. Das Grund dafür ist die Möglichkeit einer Differenz zwischen einem Soll-Verdichtungsverhältnis und einem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis, die in einem Bereich verursacht wird, in dem sich das eingestellte Verdichtungsverhältnis in hohem Maß verändert, wodurch möglicherweise eine Veränderung der Korrelation zwischen dem Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwert und der altersbedingten Verschlechterung des Motors bewirkt wird.
Wenn in Schritt S304 bestimmt wird, dass der Motor nicht in den Bereichen C, D arbeitet, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S306 fort, in dem bestimmt wird, ob der Motor in den Bereichen E, F, G arbeitet oder nicht. Wenn der Motor in den Bereichen E, F, G arbeitet, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S307 fort, in dem nicht die Korrektur des eingestellten Verdichtungsverhältnisses erfolgt, sondern nur die Verarbeitung zur Wiedergabe der Lernkorrektur des Zündzeitpunkts ausgeführt wird. Da in diesen Bereichen eine hohe Last erforderlich ist, wird das Verdichtungsverhältnis niedrig eingestellt, um Klopfen zu unterdrücken, und daher ist in diesen Bereichen nur die Lernkorrektur des Zündzeitpunkts nützlich. Indessen, da im Bereich G die Motordrehzahl so hoch ist, ist es daher schwierig, Klopfen zu erfassen, so dass das Lernen des Zündzeitpunkts im Bereich G ein Schätzungslernen unter Verwendung der Daten in den Bereichen E, F ist.
Wenn in Schritt S306 bestimmt wird, dass der Motor nicht in den Bereichen E, F, G arbeitet, d.h. nicht in irgendeinem der Bereiche A bis G, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S308 fort, in dem die Korrektur des eingestellten Verdichtungsverhältnisses nicht erfolgt und auch die Lernkorrektur des Zündzeitpunkts nicht ausgeführt wird.
Durch Ausführen einer solchen Korrektursteuerung werden die Lernkorrekturbereiche begrenzt, wodurch es möglich ist, den Lernkorrekturwert der Verdichtung sicherer zu bestimmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Lernkorrekturwert des Zündzeitpunkts, der sich in Übereinstimmung mit einem Auftreten eines Klopfens befindet, in einem Motorbetriebszustand gelernt, der durch Motordrehzahl, Motorlast und eingestelltes Verdichtungsverhältnis definiert wird, wodurch es möglich ist, den Lernkorrekturbereich zu begrenzen und dadurch den geeigneteren Korrekturwert für das eingestellte Verdichtungsverhältnis zu bestimmen.
Des Weiteren wird gemäß dieser Ausführungsform der Lernkorrekturwert des Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit einem Auftreten eines Klopfzustands und in den Betriebsbereichen (Bereiche A, B) gelernt, in denen das Verdichtungsverhältnis auf oder angrenzend an den Höchstwert eingestellt ist, wodurch es möglich wird, den Korrekturwert für das eingestellte Verdichtungsverhältnis ungeachtet eines Abweichungsbetrags eines tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses von einem Soll-Verdichtungsverhältnis zu bestimmen.
Des Weiteren erfolgt gemäß dieser Ausführungsform die Korrektur des Verdichtungsverhältnisses nicht in Betriebsbereichen (Bereiche E, F, G), in denen das Verdichtungsverhältnis auf oder angrenzend an den Mindestwert eingestellt ist, wodurch es möglich wird zu verhindern, dass das eingestellte Verdichtungsverhältnis auf Grund einer fehlerhaften Bestimmung des Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerts in einem Betriebsbereich höher wird, in welchem der Motor eine hohe Ausgangsleistung erzeugen muss, und dass die Ausgangsleistung herabgesetzt wird.
Des Weiteren erfolgt gemäß dieser Ausführungsform die Korrektur des Verdichtungsverhältnisses nicht in einem Betriebsbereich (Bereich G), in dem der Lernkorrekturwert in Übereinstimmung mit einem Auftreten eines Klopfzustands in anderen Betriebsbereichen geschätzt wird, wodurch es möglich wird, die Verdichtungsverhältnis-Lernkorrektur in dem Betriebsbereich zu unterbinden, in dem es schwierig ist, das Auftreten von Klopfen zu erfassen, und daher zu verhindern, dass die Motorausgangsleistung auf Grund einer fehlerhaften Beurteilung herabgesetzt wird.
Dann wird die Lernkorrektur des Verdichtungsverhältnisses gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vierte Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sie die Korrektur des Verdichtungsverhältnisses in Übereinstimmung mit einer Betriebshistorie des Motors durchführt.
16 ist ein Ablaufdiagramm einer Korrektur eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses gemäß der vierten Ausführungsform, die in der ECU 20 durchgeführt wird.
In Schritt S401 wird eine Fahrstrecke (akkumulierter Wert oder Gesamtsumme) eines dazugehörigen Fahrzeugs gelesen, die für eine Betriebshistorie des Motors Indikativ ist.
In Schritt S402 wird bestimmt, ob die Fahrstrecke innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von X (z. B. zehntausend Kilometer) bis Y (z. B. fünfzehntausend Kilometer) liegt oder nicht. Wenn die Fahrstrecke innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S403 fort.
In Schritt S403 werden die Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerte in den in 15 gezeigten Bereichen A, B gemittelt.
In Schritt S404 wird bestimmt, ob die Fahrstrecke gleich einem Höchstgrenzenwert des vorgegebenen Bereichs ist oder nicht, d. h. gleich Y (z.B. fünfzehntausend Kilometer). Wenn die Antwort bejahend ist, fährt die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S405 fort.
In Schritt S405 wird unter Bezugnahme auf eine Tabelle in 11 ein Korrekturwert für ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis auf der Basis eines gemittelten Zündzeitpunkt-Lernkorrekturwerts bestimmt.
In Schritt S406 wird ein Korrekturwert für ein eingestelltes Verdichtungsverhältnis zu dem gegenwärtigen eingestellten Verdichtungsverhältnis addiert, wodurch das eingestellte Verdichtungsverhältnis korrigiert wird.
In Schritt S407 wird eine Fahrhistorie (Fahrstrecke) zurückgesetzt und die Steuerungsverarbeitung ist abgeschlossen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Lernkorrekturwert für den Zündzeitpunkt innerhalb eines Zeitraums gelernt, der einer vorgegebenen Betriebshistorie des Motors entspricht, und die Korrektur des Verdichtungsverhältnisses wird in Übereinstimmung mit dem Lernkorrekturwert nach dem Zeitraum vorgenommen, welcher der vorgegebenen Betriebshistorie entspricht, wodurch eine fehlerhafte Beurteilung hinsichtlich der altersbedingten Verschlechterung des Motors unterdrückt werden kann und es möglich wird, das Verdichtungsverhältnis in Übereinstimmung mit der altersbedingten Verschlechterung des Motors sicherer zu korrigieren.
Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf gewisse Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Modifizierungen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsform sind für den Fachmann angesichts der obigen Lehren offenkundig. Der Umfang der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1), die umfasst: einen Mechanismus (100) für variables Verdichtungsverhältnis, der in der Lage ist, ein Verdichtungsverhältnis des Motors zu variieren; einen Klopfsensor (27), der einen Zustand des Auftretens von Klopfen erfasst; und eine Steuereinrichtung (20), die das Verdichtungsverhältnis und einen Zündzeitpunkt des Motors steuert; wobei die Steuereinrichtung enthält: einen Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt, der ein Verdichtungsverhältnis, das durch den Mechanismus (100) für variables Verdichtungsverhältnis erreicht werden soll, entsprechend einem Betriebszustand des Motors (1) einstellt; und einen Zündzeitpunkt-Lernkorrektur-Abschnitt, der einen Lernkorrekturwert eines Zündzeitpunktes entsprechend dem Zustand des Auftretens von Klopfen bestimmt; wobei die Steuereinrichtung (20) des Weiteren einen Verdichtungsverhältnis-Korrekturabschnitt enthält, der das durch den Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt eingestellte Verdichtungsverhältnis entsprechend dem Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes korrigiert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Verdichtungsverhältnis-Korrekturabschnitt so konfiguriert ist, dass er das durch den Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt eingestellte Verdichtungsverhältnis zusätzlich zu dem Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes entsprechend wenigstens einem Warmlaufzustand, einem Umgebungszustand oder einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis korrigiert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verdichtungsverhältnis-Korrekturwert so konfiguriert ist, dass er einen Lernkorrekturwert eines Zündzeitpunktes lernt, der entsprechend dem Zustand des Auftretens von Klopfen in einem Betriebsbereich bestimmt wird, der durch Motordrehzahl, Motorlast und das eingestellte Verdichtungsverhältnis bestimmt wird.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verdichtungsverhältnis-Korrekturabschnitt so konfiguriert ist, dass er den Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes lernt, der entsprechend einem Zustand des Auftretens von Klopfen in einem Betriebsbereich bestimmt wird, der auf ein maximales Verdichtungsverhältnis oder daran angrenzend eingestellt ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verdichtungsverhältnis-Korrekturabschnitt so konfiguriert ist, dass er das Verdichtungsverhältnis in einem Betriebsbereich, in dem das Verdichtungsverhältnis auf einen Minimalwert oder daran angrenzend eingestellt ist, nicht korrigiert.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Verdichtungsverhältnis-Korrekturabschnitt so konfiguriert ist, dass er das Verdichtungsverhältnis in einem Betriebsbereich, in dem der Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes entsprechend einem Zustand des Auftretens von Klopfen in anderen Motor-Betriebsbereichen geschätzt wird, nicht korrigiert.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Verdichtungsverhältnis-Korrekturabschnitt so konfiguriert ist, dass er den Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes innerhalb eines Zeitraums lernt, der einem vorgegebenen Betriebsverlauf des Motors entspricht, und das Verdichtungsverhältnis entsprechend dem Lernkorrekturwert nach dem Zeitraum korrigiert, der dem vorgegebenen Betriebsverlauf entspricht.
Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1) mit einem Mechanismus (100) für variables Verdichtungsverhältnis, der in der Lage ist, ein Verdichtungsverhältnis des Motors zu variieren, wobei es umfasst: Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses, das durch den Mechanismus (100) für variables Verdichtungsverhältnis erreicht werden soll, entsprechend einem Betriebszustand des Motors (1); Erfassen eines Zustandes des Auftretens von Klopfen; und Bestimmen eines Lernkorrekturwertes eines Zündzeitpunktes entsprechend dem Zustand des Auftretens von Klopfen; wobei das Steuerverfahren des Weiteren Korrigieren des durch den Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt eingestellten Verdichtungsverhältnisses entsprechend dem Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes umfasst.
Steuerverfahren nach Anspruch 8, wobei das Korrigieren Korrigieren des durch den Verdichtungsverhältnis-Einstellabschnitt eingestellten Verdichtungsverhältnisses zusätzlich zu dem Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes entsprechend wenigstens einem Warmlaufzustand, einem Umgebungszustand oder einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis umfasst.
Steuerverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Korrigieren das Lernen des Lernkorrekturwertes des Zündzeitpunktes umfasst, der entsprechend dem Zustand des Auftretens von Klopfen in einem Betriebsbereich bestimmt wird, der durch Motordrehzahl Motorlast und das eingestellte Verdichtungsverhältnis bestimmt wird.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Korrigieren Lernen des Lernkorrekturwertes des Zündzeitpunktes umfasst, der entsprechend dem Zustand des Auftretens von Klopfen in einem Betriebsbereich bestimmt wird, der auf ein maximales Verdichtungsverhältnis oder daran angrenzend eingestellt ist.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Korrigieren umfasst, dass das Verdichtungsverhältnis in einem Betriebsbereich, in dem das Verdichtungsverhältnis auf einen minimalen Wert oder daran angrenzend eingestellt ist, nicht korrigiert wird.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Korrigieren umfasst, dass das Verdichtungsverhältnis in einem Betriebsbereich, in dem der Lernkorrekturwert des Zündzeitpunktes entsprechend einem Zustand des Auftretens von Klopfen in anderen Betriebsbereichen geschätzt wird, nicht korrigiert wird.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Korrigieren Lernen des Lernkorrekturwertes des Zündzeitpunktes in einem Zeitraum eines vorgegebenen Betriebsverlaufes des Motors (1) und danach Korrigieren des Verdichtungsverhältnisses entsprechend dem Lernkorrekturwert umfasst.